KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LÀM THỰC PHẨM CHỨC NĂNG CỦA TẢO CHLORELLA VULGARIS.

GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LÀM THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
CỦA TẢO CHLORELLA VULGARIS.

Họ và tên sinh viên: TRẦN THỊ MAI THẢO
TRẦN THỊ MỸ DUNG
Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Niên khóa: 2008-2012


Tháng 08/2012

ii


KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LÀM THỰC PHẨM CHỨC NĂNG CỦA TẢO
Chlorella Vulgaris.

Tác giả

TRẦN THỊ MAI THẢO & TRẦN THỊ MỸ DUNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành
Công Nghệ Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:
PGS.TS.TRƯƠNG VĨNH

Tháng 08 năm 2012
i


LỜI CẢM TẠ

Lời đầu tiên chúng tôi xin được gửi tới PGS - TS. Trương Vĩnh lời biết ơn chân
thành và sâu sắc nhất. Thầy là người đã trực tiếp giao đề tài và tận tình chỉ bảo, hướng
dẫn, giúp đỡ chúng tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô Bộ Môn Công Nghệ Hóa học – Đại
học Nông Lâm Tp.HCM, các anh chị và các bạn đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi
cho chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Và chúng tôi cũng xin chân thành
cảm ơn đơn vị Trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM đã tạo điều kiện để chúng tôi học
tập và nghiên cứu hoàn thành tốt bản luận văn.
Cuối cùng tôi xin được cảm ơn những người thân trong gia đình, đã luôn động
viên, cổ vũ để chúng tôi hoàn thành tốt luận văn của mình.

TP.HCM, tháng 08 năm 2012
Sinh viên
Trần Thị Mai Thảo
Trần Thị Mỹ Dung

ii


TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Khảo sát khả năng làm thực phẩm chức năng của tảo
Chlorella vulgaris.”
Đề tài chúng tôi thực hiện được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Bộ Môn Công

Nghệ Hóa Học, thời gian từ tháng 02/2012 đến tháng 08/2012.
Mẫu nguyên lệu là tảo Chlorella Vulgaris được nuôi trong các thiết bị ống 400 L
và 40 L bằng môi trường Basal, sau khi đạt được mật độ thích hợp sẽ được thu hoạch
và bảo quản để tiến hành phân tích.
Mẫu tảo được đem đi tiến hành phân tích một số thành phần chính như đạm
Lipid, Carotenoids và Chlorophyll, đường…để khảo sát hàm lượng một số thành phần
dinh dưỡng có trong tảo, và các hoạt tính của chúng. Khảo sát độc tính cấp bằng
phương pháp thử trên chuột bạch được mua tại Viện Pasteur, cho chuột ăn với liều
lượng tính theo thể trọng của chuột so với thể trọng người. Kết quả cho thấy, khi cho
chuột ăn với các liều lượng tăng dần giữa các lô thì chuột không có những biểu hiện gì
bất thường mà bên cạnh đó, trọng lượng của chuột tăng lên, linh hoạt và khỏe mạnh.
Với những khảo sát trên, chúng tôi thấy rằng tảo Chlorella Vulgaris có thể được
sử dụng làm thực phẩm chức năng rất tốt để bổ sung dinh dưỡng và đồng thời có thể
hỗ trợ trong điều trị một số bệnh cho người.

iii


ABSTRACT
STUDY THE ABILITY OF CHLORELLA VULGARIS ALGAE AS A FUNCTION
FOOD.
This study was conducted at the Laboratory of Chemical Engineering Deparment
from 02/2012 to 08/2012.
Chlorella Vulgaris algae was grown cultured in the 400L and 40L
photobroreactor using basal environment. An appropriate cell density algae was
harvested and stored for analysis.
Algae samples were taken to conduct the analysis of some main components
such as protein, lipids, Carotenoids and Chlorophyll, ... to examine the levels of some
nutrients in the algae, and the activity of them. Study the acute toxicity of algae by the
method of trials on white mice which were purchased from Pasteur Institute, where

were the mice fed doses per body weight in corresponding to the does applied to
humam body. The results show that, when the mice fed with increasing doses between
batches, the mice had no expression of any irregularities. Besides that, the weight of
them was increasedand they were flexible and healthy.
With these study found, we saw that the algae Chlorella Vulgaris can be used as
a function food for nutritional supplements and also it may aid in treating some human
diseases.

iv


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa...........................................................................................................................i
Lời cảm tạ ....................................................................................................................... ii
Tóm tắt .......................................................................................................................... iii
Abstract .......................................................................................................................... iv
Mục lục ...........................................................................................................................v
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... viii
Danh sách các hình ....................................................................................................... ix
Danh sách các bảng .........................................................................................................x
Chương 1: MỞ ĐẦU .....................................................................................................1
1.1.

Đặt vấn đề [9].....................................................................................................1

1.2.

Mục đích đề tài:..................................................................................................2

1.3.

Nội dung đề tài: ..................................................................................................2

1.4.

Yêu cầu: .............................................................................................................3

Chương 2: TỔNG QUAN .............................................................................................4
2.1.

Tổng quan tài liệu [11] .......................................................................................4

2.2.

Cấu trúc của Chlorella .......................................................................................6

2.3.

Chlorella trong sản xuất thương mại .................................................................6

2.4.

Thành phần dinh dưỡng .....................................................................................8

2.5.

Các chức năng sinh học của tảo Chlorella.......................................................15

2.6.

Tổng quan các chức năng của một số hoạt chất quan trọng có trong tảo
Chlorella. ..........................................................................................................27

2.7.

Tổng quan phương pháp nghiên cứu ...............................................................33
v


2.7.1.

Các phương pháp xác định đạm .......................................................................33

2.7.2.

Các phương pháp phân tích Chlorophyll, Carotenoids [8] ..............................41

2.7.3.

Xác định hàm lượng Lipid bằng phương pháp Soxhlet [12] ...........................45

2.7.4.

Các phương pháp định lượng Carbohydrate [3,16] .........................................45

2.7.5.

Các phương pháp thử độc tính của tảo Chlorella Vulgaris [1] ........................48

2.7.5.1. Phương pháp của Miller và Tainter .................................................................50
2.7.5.2. Phương pháp Karber và Behrens (1935)..........................................................51
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................53
3.1.

Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu .............................................53

3.1.1.

Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................53

3.1.2.

Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu ..................................................53

3.2.

Phương pháp gây nuôi tảo................................................................................54

3.3.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................54

3.3.1.

Phương pháp xác định thành phần ...................................................................54

3.3.1.1. Định lượng Nitơ tổng bằng phương pháp Kjeldahl [8] ...................................54
3.3.1.2. Phương pháp phân tích Chlorophyll và Carotenoid [2,7] ................................58
3.3.1.3. Định lượng lipit tổng theo phương pháp Soxhlet [9] .......................................59

3.3.1.4. Định lượng Carbohydrate theo phương pháp của Robert Copper (AOAC)
(1988).[10] .....................................................................................................61
3.3.2.

Phương pháp xác định độc tính cấp của tảo ( Phương pháp Karber -Behrens ).
[4] .....................................................................................................................66

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................................68
4.1.

Xác định thành phần các chất có trong mẫu tảo. .............................................68

4.1.1.

Xác định hàm lượng đạm trong tảo. ................................................................68

4.1.2.

Xác định hàm lượng lipid trong tảo. ................................................................72
vi


4.1.3.

Xác định hàm lượng Chlorophyll và Carotenoid trong tảo .............................73

4.1.4.

Xác định hàm lượng carbohydrate trong tảo. ..................................................74

4.2.

Kết quả khảo sát tính độc của tảo Chlorella Vulgaris. ....................................77

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................83
5.1.

Kết luận và kiến nghị .......................................................................................83

5.1.1.

Kết luận ............................................................................................................83

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................85
PHỤ LỤC .....................................................................................................................87

vii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chlo:

Chlorophyll.

Chlo a: Chlorophyll a.
Chlo b: Chlorophyll b.
Pheo a: Pheophytin a.
Pheo b: Pheophytin b.
Pheos:

Pheophytin.

Gfw:

Gram fresh weight (gram tảo tươi).

CGF:

Chlorella Growth Facter (nhân tố tăng trưởng từ Chlorella).

CFU:

Colonies Formed Units (đơn vị tạo khuẩn lạc).

TNF:

Tumor Necrosis Factor (yếu tố hoại tử khối u).

IL:

Interleukins (là một loại protein được tạo ra trong cơ thể).

PCB:

Polychlorbiphenyl.

trtb/ml: Triệu tế bào/ ml dịch tảo

viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Tảo Chlorella ..................................................................................................4
Hình 2.2: Cấu trúc tế bào Chlorella ................................................................................6
Hình 2.3: Hệ thống thiết bị theo phương pháp Kjeldahl ...............................................34
Hình 2.4: Phản ứng Biure ..............................................................................................37
Hình 2.5: Phản ứng Lowry ............................................................................................38
Hình 2.6: Phản ứng cho màu Coomassie.......................................................................39
Hình 2.7: Phản ứng cho acid bincinchoninic (BCA).....................................................39
Hình 2.8: Ethylenedinitrilo – tetraacetic acid ................................................................41
Hình 2.9: Công thức cấu tạo của Chlorophyll ...............................................................44
Hình 2.10: Công thức cấu tạo của Carotenoid ..............................................................44
Hình 3.1: Vô cơ hóa mẫu...............................................................................................56
Hình 3.2 : Mẫu được cất đạm và chuẩn độ ....................................................................57
Hình 3.3: Trích mẫu ......................................................................................................58
Hình 3.4 : Bộ Soxhlet ....................................................................................................60
Hình 3.5: Phản ứng màu của Carbohydrate ..................................................................63
Hình 3.6: Thử độc tính cấp của tảo trên chuột thí nghiệm ............................................66
Hình 4.1: Đường chuẩn xác định N ...............................................................................69
Hình 4.2: Biểu đồ khảo sát hàm lượng Lipid theo thời gian thu hoạch khác nhau. ......72
Hình 4.3: Đồ thị đường chuẩn xác định hàm lượng Carbohydrate ...............................75
Hình 4.4: Biểu đồ so sánh tốc độ phát triển của chuột giữa các lô ...............................79
Hình 4.5: Biểu đồ so sánh tốc độ tăng trưởng giữa các lô theo mỗi tuần. ....................80
Hình 4.6: Biểu đồ so sánh sự tăng trọng giữa các tuần trong các lô. ............................81

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: So sánh hàm lượng các chất dinh dưỡng của tảo Chlorella nuôi ngoài trời và

nuôi trong bể dị dưỡng. ...................................................................................................8
Bảng 2.2: So sánh các đặc tính của tảo Chlorella nuôi ngoài trời và nuôi trong bể dị
dưỡng. ..............................................................................................................................8
Bảng 2.3: Các thành phần trong tảo Chlorella ................................................................9
Bảng 2.4: Các thành phần khoáng có trong Chlorella ....................................................9
Bảng 2.5: Các amino acid thiết yếu có trong Chlorella. ...............................................10
Bảng 2.6: Các amino acid không thiết yếu có trong Chlorella. ....................................11
Bảng 2.7: So sánh hàm lượng Protein với các thực phẩm khác ....................................11
Bảng 2.8: Vitamin có trong Chlorella ...........................................................................12
Bảng 2.9: So sánh giữa Chlorella và các loại rau khác (trong 100g)............................13
Bảng 2.10: Các acid béo và các thành phần thực vật có trong Chlorella. ....................14
Bảng 2.11: Thành phần các acid béo trong Chlorella. ..................................................14
Bảng 2.12 : Hệ số tắt của các loại Protein liên quan với hệ miễn dịch ở bước sóng ....40
280nm ............................................................................................................................40
Bảng 2.13: Hệ số hấp thu riêng 𝜺𝜺 (ml ×µg-1× 𝒄𝒄𝒄𝒄-1) của Chlo a và Chlo b trong ba loại
dung môi: dung dịch đệm Aceton 80% (Ph =7,8), DMF và Methanol của Porra và ctv

(1989).............................................................................................................................42
Bảng 2.14: Phân loại các cấp độ độc theo WHO ..........................................................52
Bảng 3.1: Môi trường đa lượng (đậm đặc 100 lần) .......................................................53
Bảng 3.2: Môi trường vi lượng (1000 lần) ....................................................................54
Bảng 3.3: Thí nghiệm xây dựng đường chuẩn sucrose ................................................65
Bảng 3.4: Thí nghiệm phản ứng mầu của đường saccharose .......................................65
Bảng 3.5: Bảng phân liều tảo theo mục đích sử dụng [5] ............................................67
Bảng 3.6: Bố trí thí nghiệm thử độc tính cấp của tảo theo kiểu khối ............................67
Bảng 4.1: Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng đạm............................68
Bảng 4.2: Xác định hàm lượng đạm có trong mẫu tảo. .................................................70
Bảng 4.3: Xác định hàm lượng lipid có trong mẫu tảo. ................................................72
Bảng 4.4: Kết quả đo độ hấp thụ quang của mẫu tảo ....................................................73
x

Bảng 4.5: Kết quả xác định hàm lượng các thành phần Chlorophyll a, Chlorophyll b và
Carotenoids ....................................................................................................................73
Bảng 4.6: Bảng số liệu xây dựng đường chuẩn:............................................................74
Bảng 4.7: Xác định hàm lượng Carbohydrate trên mẫu tảo ..........................................75
Bảng 4.8: tổng hợp các thành phần chính được xác định trong mẫu tảo ......................76
Bảng 4.9: So sánh hàm lượng Protein với các thực phẩm khác ....................................76
Bảng 4.10: So sánh giữa Chlorella và các loại rau khác trong 100g ............................77
Bảng 4.11: Nhận xét sự thay đổi trạng thái của chuột sau 4 tuần thí nghiệm: ..............78
Bảng 4.12: Bảng khảo sát độc tính của tảo trên chuột bạch. .........................................78
Bảng 4.13: Bảng theo dõi trọng lượng của chuột sau 4 tuần thí nghiệm ......................78
Bảng 4.14: theo dõi tốc độ tăng trọng hàng tuần giữa các lô. .......................................79

xi


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1.

Đặt vấn đề [9]
“Sống khỏe - không bệnh tật” đó là niềm ao ước của con người ở bất cứ thời đại

nào. Tuy nhiên, như chúng ta đã biết, sức khỏe của con người tùy thuộc vào các yếu tố
như di truyền, môi trường sống, dinh dưỡng và phòng trị bệnh, trong đó dinh dưỡng để
phòng ngừa các bệnh tật đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe.
Nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, tầm vóc thân thể, thể lực con người do
các yếu tố như: dinh dưỡng, di truyền, thể dục thể thao, môi trường... Theo đó, yếu tố
dinh dưỡng chiếm tỷ trọng cao nhất 31%, tất nhiên là bảo đảm đủ chất và phải có chế

độ dinh dưỡng hợp lý. Cơ thể chúng ta cần một lượng cân bằng và đầy đủ các Vitamin
và khoáng chất hằng ngày để hoạt động được tốt và nhịp nhàng, nhưng chắc gì bạn đã
ăn uống đầy đủ, hợp lý và cân bằng để có thể làm được điều đó từ nguồn thức ăn dinh
dưỡng hằng ngày?
Theo kết quả của các cuộc khảo cứu, hầu hết mọi người trong chúng ta đều thiếu
vi chất dinh dưỡng trầm trọng, ngay cả đối với những người trẻ, dù có ăn đầy đủ, ta
vẫn không có đủ các Vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể.
Hiện nay, có rất nhiều nguyên nhân làm cho thực phẩm chúng ta nghèo nàn về
chất như đất đai bạc màu hoặc do thực phẩm phải qua nhiều khâu chế biến công
nghiệp làm mất đi nhiều chất. Mặt khác, do vật nuôi, cây trồng đang đựợc chạy theo
năng suất nên phát triển mất tự nhiên, mất cân đối. Một yếu tố khác ảnh hưởng đến sức
khỏe của chúng ta nữa là thực phẩm chứa nhiều độc tố, đó là những chất độc trong rau,
quả do phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích tăng trưởng, những chất đi
vào vật nuôi như thuốc tăng trọng, thuốc tiêm phòng bệnh dịch, rồi những chất hóa
học được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm.
1

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


Bên cạnh những yếu tố về ăn uống thì môi trường xung quanh cũng ảnh hưởng
đến sức khỏe. Hằng ngày cơ thể chúng ta phải chịu ảnh hưởng của tia phóng xạ, tia
cực tím, chất thải công nghiệp, khí thải ô tô, xe máy, nguồn nước ô nhiễm… những tác
động có hại này là nguyên nhân chính của các bệnh tim mạch, ung thư, và các bệnh
nguy hiểm khác. Ngoài những nguyên nhân này, sức khỏe của chúng ta còn bị ảnh
hưởng bởi stress. Hằng ngày chúng ta phải sống trong sự căng thẳng nhiều mặt. Từ
những vấn đề khó chịu như tắc đường, mất điện, đến những vấn đề lớn như hạnh phúc
gia đình, sự nghiệp… những căng thẳng này đốt cháy một lượng chất cần thiết mà
chúng ta không thể bù đắp được, càng tạo ra sự mất cân bằng nghiêm trọng. Tất cả
những nguyên nhân trên đã làm cho hệ miễn dịch của chúng ta không có đủ điều kiện

hoạt động, sức đề kháng của cơ thể ngày một kém đi và cơ thể rất dễ mắc bệnh.Vậy
làm cách nào để tăng cường sức đề kháng, giúp cơ thể phòng bệnh ?
Với việc sử dụng thực phẩm chức năng mỗi ngày đã có những tác động rất hiệu
quả trong việc hổ trợ điều trị và phòng chống một số bệnh. Nhờ tính chất chống oxy
hóa, tăng miễn dịch giúp các tế bào cơ thể chống lại sự lão hóa, giúp bổ sung cho cơ
thể những Vitamin và khoáng chất là những nhóm chất hữu cơ cần thiết mà cơ thể
không thể tự tổng hợp được. Các nhà khoa học cũng dự báo rằng: thực phẩm chức
năng chính là thức ăn của con người thế kỷ 21.
Nắm bắt được tình hình này, chúng tôi, được sự phân công của BM CNHH , dưới
sự hướng dẫn của PGS.TS Trương Vĩnh đã thực hiện đề tài: Khảo sát khả năng làm
thực phẩm chức năng của tảo Chlorella vulgaris.
1.2.

Mục đích đề tài:
Khảo sát khả năng làm thực phẩm chức năng của tảo Chlorella vulgaris.

1.3.

Nội dung đề tài:
− Phân tích một số thành phần dinh dưỡng có trong tảo Chlorella Vulgaris.
− Chức năng tổng thể của tảo.
− Chức năng của một số hoạt chất quan trọng trong tảo: chlorophyll, betacaroten và sắt.

2

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


− Xác định hàm lượng tảo sử dụng bao nhiêu g/người/ngày để đạt được mục
tiêu phòng và hỗ trợ trong việc điều trị bệnh.

1.4.

Yêu cầu:
− Khảo sát hoạt tính sinh học và hàm lượng các hoạt chất có trong tảo
Chlorella vulgaris. Đặc biệt chú ý: chlorophyll, beta-caroten và sắt.
− Khảo sát độc tính cấp của tảo Chlorella Vulgaris và khả năng làm thực
phẩm chức năng cho người.

3

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1.

Tổng quan tài liệu [11]

2.1.1. Giới thiệu
Trên hành tinh chúng ta, sinh vật sống trong nước có khoảng 25,000 loài tảo,
đây là loài thực vật đơn giản nhất không có rễ, thân, nhánh và lá. Tảo có chứa
chlorophyll và tảo xanh là sinh vật có cấu tạo đơn giản nhất. Chlorella là dạng sống
đầu tiên có nhân thật. Các hóa thạch kỷ tiền Cambri đã chỉ ra sự tồn tại của Chlorella
thời kỳ bấy giờ. Vì Chlorella là một vi sinh vật nên nó không được biết đến cho đến
cuối thế kỷ 19 và tên của nó bắt nguồn từ Hy lạp, “chlor” có nghĩa là “màu xanh” và
“ella” có nghĩa là “nhỏ bé”. Chlorella nằm trong nhóm sinh vật nhân thật sống ở nước
ngọt dưới dạng đơn bào. Kích thước của nó rất nhỏ khoảng từ 2-8 μm và có thể quan

sát được dưới kính hiển vi, chỉ bằng tế bào hồng cầu người, nhưng khác nhau ở hình

dạng, Chlorella hình cầu trong khi các tế bào máu của con người là hình đĩa. Dưới
những điều kiện sống tối ưu: nhiều ánh sáng, nước trong và không khí sạch, Chlorella
sinh sản với tốc độ vô cùng lớn, một tế bào Chlorella sẽ phân chia thành 4 tế bào mới
trong thời gian 17 - 24 giờ. Quá trình sinh sản nói chung được chia thành nhiều giai
đoạn: Sinh trưởng - trưởng thành - thành thục - phân chia.

Hình 2.1: Tảo Chlorella

4

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


2.1.2. Lịch sử
Chlorella xuất hiện trên trái đất từ trước kỷ Cambri khoảng hơn 2.5 tỷ năm. Tuy
nhiên nó chỉ mới được khám phá vào năm 1890 bởi nhà vi sinh học người Hà Lan,
Martins W.Beijerinck. Sau chiến tranh thế giới thứ II, hầu hết các nghiên cứu trên
Chlorella được phát triển ở Mỹ, các nghiên cứu này được thực hiện tại Viện nghiên
cứu Stanford, và Viện Carnegie. Năm 1951, Quỹ Rockfeller phối hợp với Chính phủ
Nhật Bản và Dr.Hiroshi Tamiya đã đầu tư công nghệ phát triển, thu hoạch tảo và quá
trình nuôi tảo Chlorella được mở rộng trên quy mô thương mại có tính khả thi cao.
Với sự thành công của dự án này, Nhật Bản đã thu hút sự chú ý của Mỹ và Nga về
chương trình nghiên cứu khả năng sử dụng Chlorella như một thực phẩm lý tưởng có
tác dụng lâu dài. Trong những năm 1960, các nhà khoa học Nhật Bản đã quảng bá khả
năng sử dụng Chlorella là tốt cho sức khỏe, và các chuyên gia dinh dưỡng đã chứng
minh rằng: Chlorella có chứa các vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể. Năm
1963, Mr.Kaminaka đã phát minh ra "Quá trình sấy phun " để sấy các tế bào Chlorella
mà không giảm bớt hàm lượng các chất dinh dưỡng. Sau đó, xuất hiện máy Dyno-mill
và Jet- spray phá vỡ thành tế bào Chlorella mà vẫn đảm bảo được giá trị dinh dưỡng

của tảo. Việc phá vỡ thành tế bào nâng cao khả năng tiêu hóa của cơ thể trên 80%.
Nếu không phá vỡ vách tế bào thì khả năng tiêu hóa của cơ thể chỉ đạt được 47% . Các
kết quả thu được đem lại nhiều triển vọng. Phương pháp Dyno-mill được dùng để
nghiền nhỏ thành tế bào và giải phóng các hoạt chất, còn phương pháp Jet-spray là phá
vỡ thành tế bào mà vẫn bảo quản các chất dinh dưỡng bên trong. Ngày nay, Chlorella
là một trong những loại tảo được các tổ chức y tế, các viện nghiên cứu và các trường
đại học… nghiên cứu tạo ra nhiều sản phẩm nhất trong lịch sử nhân loại. Chlorella
được xếp thứ hai trong top các thực phẩm chức năng bán chạy nhất tại Nhật Bản. Hơn
30% dân số Nhật Bản nói rằng: Chlorella là một trong các thực phẩm chức năng chủ
yếu của họ. Trong thập kỷ qua, các nhà khoa học đã ra sức nghiên cứu giá trị dinh
dưỡng của Chlorella và các chiết xuất của nó, gọi là yếu tố tăng trưởng Chlorella
(CGF), để chống lại các vấn đề về sức khỏe chẳng hạn như khối u não ác tính, viêm
loét đại tràng, viêm xương khớp, bệnh đau cơ xơ, đái tháo đường, thiếu insulin và các
vấn đề khác. Chlorella có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch, giảm các bệnh mãn tính,
5

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


và làm giảm tác dụng phụ của thuốc, giải độc cơ thể, nuôi dưỡng và tái tạo tế bào bảo
vệ cơ thể chống lại sự hình thành gốc tự do và phòng chống ung thư.
2.2.

Cấu trúc của Chlorella

Hình 2.2: Cấu trúc tế bào Chlorella
Mỗi tế bào Chlorella là một đơn vị sống hoàn chỉnh gồm có nhân nằm trong
thành tế bào. Thành tế bào là một vách xơ dày. Giống như các loài thực vật khác, dưới
ánh sáng mặt trời chất diệp lục sẽ quang hợp chuyển hóa các chất vô cơ thành các hợp
chất hữu cơ. Chlorella là một sinh vật có cấu tạo đơn giản nhất, là mắc xích đầu tiên

trong chuỗi thức ăn có trên trái đất. Là thực phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên, tinh
khiết, giàu protein, chlorophyll ,chất xơ, vitamin, khoáng chất, enzyme, acid nucleic
và các hoạt chất sinh học có lợi cho cơ thể con người. Các nhà nghiên cứu dược đã
chứng minh rằng Chlorella có khả năng:
− Tăng cường hệ thống miễn dịch.
− Giải độc và chữa lành cơ thể.
− Cải thiện tiêu hóa và hệ bài tiết.
− Thúc đẩy tăng trưởng và sửa chữa mô và bảo vệ.
− Bảo vệ cơ thể chống lại các vấn đề sức khỏe thoái hóa và mãn tính.
− Làm chậm quá trình lão hóa.
2.3.

Chlorella trong sản xuất thương mại

2.3.1. Chlorella nuôi ngoài trời
Dưới ánh sáng mặt trời, Chlorella vẫn tiếp tục phát triển nhanh chóng bằng cách
sử dụng carbon dioxide, nước, phân bón vô cơ với lượng thích hợp, nhiệt độ thích hợp,
6

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


khuấy nước để đảm bảo nồng độ các thành phần hóa học và ngăn ngừa tảo lắng xuống
đáy bể. Tuy nhiên, tảo cũng có thể phát triển khi không có ánh sáng mặt trời, nếu có
nguồn carbon hữu cơ như: axetic acid hoặc glucose và oxy được cung cấp đầy đủ.
Trong quy trình nuôi đại trà, Chlorella sử dụng ánh sáng và khí carbon dioxide vô tận
có sẵn trong tự nhiên, nhưng không thể kiểm soát được hiệu quả. Tuy nhiên, phương
pháp này gặp một số vấn đề: năng suất thấp, dễ bị nhiễm vi sinh và sự vấy nhiễm của
một số chất có hại gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người thậm chí có thể dẫn đến
tử vong, giá thành sản phẩm cao.

2.3.2. Nuôi Chlorella trong bể
Các phương pháp tạo môi trường tinh khiết trong bể nuôi được phát triển để giải
quyết tất cả các vấn đề gặp phải trong phương pháp nuôi ngoài trời, được đưa vào thực
hiện sản xuất hàng loạt tạo ra Chlorella chất lượng cao. Năm 1964, một nghiên cứu
được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu Thí nghiệm của Công ty Yakult Honsha,
phương pháp mới đã được đưa vào hoạt động thực tế tại Công ty Nihon Chlorella, và
hiện đang được sử dụng trong sản xuất Chlorella hàng loạt. Sau khi quan sát quá trình
nuôi trong bể người ta thấy rằng đã có những cải tiến rõ rệt. Thứ nhất, Chlorella nuôi
trong bể thông qua bình dị dưỡng dưới sự kiểm soát vô trùng nghiêm ngặt từ việc cấy
giống đến việc thu hoạch đã được chứng minh là hoàn toàn không có bất kỳ một chất
gây ô nhiễm hoặc vi khuẩn. Vì vậy, nó đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người tiêu dùng.
Thứ hai, nuôi Chlorella trong bể dị dưỡng tạo ra sản phẩm chất lượng cao. Và cuối
cùng, nó đảm bảo sản xuất trong suốt cả năm bởi vì Chlorella có thể được phát triển
với tốc độ cao dưới sự kiểm soát thời tiết tối ưu. Hơn nữa, khi nuôi trong bể dị dưỡng
tốc độ tăng trưởng và phát triển cao hơn, mật độ phân bố của các tế bào tảo cao hơn
khi nuôi trong các hồ tự nhiên, giúp cho quá trình thu hoạch được nhanh chóng và
thuận tiện hơn. Bảng 2.1 và bảng 2.2 cho thấy sự khác biệt giữa nuôi Chlorella trong
các bể ngoài trời và nuôi trong các bể dị dưỡng .
Hệ thống bể nuôi tảo dị dưỡng phải đảm bảo:
− An toàn - không ô nhiễm và không bị nhiễu xạ.
− Giá trị dinh dưỡng và hàm lượng chlorophyll cao.
− Khả năng tiêu hóa cao.
− Ngon.
7

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


Bảng 2.1: So sánh hàm lượng các chất dinh dưỡng của tảo Chlorella nuôi ngoài trời
và nuôi trong bể dị dưỡng.

Chlorella nuôi trong bể

Chlorella nuôi

dị dưỡng (mg/100g)

ngoài trời (mg/100g)

2800-3600

1000-3000

Carotene

70-120

5-50

Vitamin C

30-60

8-91

80-1200

80-170

40-50

70-200

17000-21000

14000-26000

82%

82%

Thành phần
Chlorophyll

Calcium
Iron
Chất chiết
Khả năng tiêu hóa được

[Adapted from Nihon Chlorella Co.Ltd]
Bảng 2.2: So sánh các đặc tính của tảo Chlorella nuôi ngoài trời và nuôi trong bể dị
dưỡng.
Đặc điểm

Chlorella nuôi trong

Chlorella nuôi

bể dị dưỡng

ngoài trời

An toàn

An toàn

Đáng nghi ngờ

Cao và ổn định

Không ổn định

Cao

Thấp

Hoạt chất từ thực vật
(carotenoids, chlorophyll)
Năng suất

[Adapted from Nihon Chlorella Co.Ltd]
2.4.

Thành phần dinh dưỡng
Chlorella rất giàu amino acid, carbohydrate phức tạp, các vitamin và khoáng

chất, chất béo (85 % acid béo không no), RNA (trên 10%), DNA (trên 3%),
chlorophyll, một số chất dinh dưỡng thực vật và carotenoids, enzym (bao gồm pepsin
và chất có khả năng tiêu hóa), polysaccharides và CGF (bảng 2.3 và bảng 2.4).

8

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


Bảng 2.3: Các thành phần trong tảo Chlorella
Thành phần

Khối lượng trong 100g

Khoáng chất

5-7 g

Carbohydrate

10-20 g

Chlorophyll

3-7 g

Năng lượng

411 kcal

Béo

5-15 g

Chất xơ

1-6 g

Nước

3-6 g

Protein

60-69 g

Bảng 2.4: Các thành phần khoáng có trong Chlorella
Khoáng chất

mg/100g

Sắt

53

Canxi

94

Potassium

1360

Magie

264

Sodium

50

Phosphorus

1680

Chlorella có chứa hàm lượng chlorophyll cao nhất trong tất cả các loài tảo xanh
và thực vật khác. Lượng Chlorophyll có chứa trong Chlorella rất lớn khoảng 7% tổng
khối lượng, gấp 5 – 10 lần so với Spirulina, và gấp 10 lần so với cỏ linh lăng. Do có
hàm lượng Chlorophyll cao nên Chlorella được coi là một thực phẩm hoàn hảo. Nó
cung cấp đầy đủ các acid amin thiết yếu và các acid amin không thiết yếu cho có thể
người (bảng 2.5 và bảng 2.6). Protein trong Chlorella tốt hơn protein trong thịt vì nó
9

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


cung cấp các acid amin dễ tiêu hóa để thực hiện các chức năng khác của cơ thể. Nó
chứa hàm lượng protein cao hơn thực phẩm lấy từ các nguồn gốc khác (Bảng 2.7).
Bảng 2.5: Các amino acid thiết yếu có trong Chlorella.
Amino acids

mg/100g

Isoleucine

2230

Leucine

5070

Lysine

4900

Methionine

1300

Phenylalamine

2910

Threonine

2800

Tryptophan

1180

Valine

3230

10

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


Bảng 2.6: Các amino acid không thiết yếu có trong Chlorella.
Amino acids

mg/100g

Alamine

4550

Arginine

3670

Aspatic acid

5210

Cysteine

790

Histidine

1200

Glutamic acid

6670

Glycine

3360

Proline

2810

Serine

2370

Tyrosine

2400

Bảng 2.7: So sánh hàm lượng Protein với các thực phẩm khác
Nguồn gốc

g/100g

Chlorella

60-69

Spirulina

70

Đậu nành

32

Lúa mì

13

Thịt gà

24

Cá

18-29

Thịt bò

24-27

Trứng

13

Gạo

3

Khoai tây

3

11

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh


Chlorella có đầy đủ các vitamin với hàm lượng cao. Đặc biệt hàm lượng acid
folic nhiều hơn gấp 2 lần so với thịt bò sống, và vitamin B12 nhiều hơn thịt bò.
Chlorella là một thực phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên giàu vitamin B3 và vitamin A
nhất. Nó ngăn chặn quá trình oxy hóa hình thành gốc tự do để bảo vệ cơ thể chống lại
ung thư, làm chậm quá trình lão hóa. Chlorella là một trong các sản phẩm có hàm
lượng chlorophyll và beta-caroten cao nhất. (Bảng 2.8 và bảng 2.9)
Bảng 2.8: Vitamin có trong Chlorella
Vitamin

Khối lượng/100g

α-caroten

24 mg

β-caroten

86 mg

Vitamin B1

2,32 mg

Vitamin B2

5,02 mg

Vitamin B3

24,5 mg

Vitamin B5

1,92 mg

Vitamin B6

2,52 mg

Folic acid

560 µg

Vitamin B12

8 µg

Biotin

230 µg

Choline

180 µg

Inositol

281 µg

Vitamin C

70 mg

Vitamin D

37700 IU

Vitamin E

14,5 mg

Vitamin K

506 µg
12

GVHD: PGS.TS.Trương Vĩnh