NGHIÊN CỨU HIỆU ỨNG TĂNG TRƯỞNG CỦA OLIGOALGINATE CHẾ TẠO BẰNG BỨC XẠ TRÊN TẢO Spirulina platensis

 

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

 
 

 
 

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU HIỆU ỨNG TĂNG TRƯỞNG CỦA
OLIGOALGINATE CHẾ TẠO BẰNG BỨC XẠ
TRÊN TẢO Spirulina platensis

Ngành học

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN THỊ ANH THƯ

Niên khóa

2009 - 2013
 
 
Tháng 6/2013

 


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
 

 
 
 

TÓM TẮT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
 
 

NGHIÊN CỨU HIỆU ỨNG TĂNG TRƯỞNG CỦA
OLIGOALGINATE CHẾ TẠO BẰNG BỨC XẠ
TRÊN TẢO Spirulina platensis
 
 
Hướng dẫn khoa học

Sinh viên thực hiện

ThS. NGUYỄN THỊ KIM LINH

NGUYỄN THỊ ANH THƯ

TS. LÊ QUANG LUÂN

Tháng 6/2013
 


LỜI CẢM ƠN
Với tấm lòng tha thiết, lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến gia đình, quý thầy
cô, cùng tất cả người thân và bạn bè:
Tôi cũng thành thật cảm ơn ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm
Tp HCM, thầy trưởng bộ môn và các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã
giúp đỡ tôi suốt bốn năm học tại trường và tạo điều kiện tốt cho tôi thực tập tại phòng
thí nghiệm.
Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Quang Luân và cô Nguyễn Thị
Kim Linh, người đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện, giúp đỡ, truyền đạt cho chúng
tôi những ngọn lửa của lòng đam mê để rồi đúc kết lại là những thành quả của ngày
hôm nay.
Đặt biệt xin gửi lời cảm ơn đến chị Uyên, chị Trang, chị Bích đã giúp đỡ tôi
trong thời gian tôi làm luận văn.
Cảm ơn những người bạn mà tôi yêu thương: bạn Hằng, thành viên lớp DH09SH,
các bạn bè, đặc biệt là nhóm K8 đã giúp đỡ, lắng nghe và động viên tôi trong thời gian
tôi làm đề tài.
Con xin cảm ơn Cha, Mẹ người đã sinh ra, nuôi dưỡng và dạy dỗ con trưởng
thành, người luôn ở bên cạnh con, ủng hộ con, động viên con vượt qua tất cả những
khó khăn và thử thách trong cuộc sống.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do hạn chế về chuyên môn, kinh nghiệm, thời
gian,…khóa luận của tôi chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi mong nhận
được những góp ý từ quý thầy cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn.

`

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 5 năm 2013
Nguyễn Thị Anh Thư
i

 


TÓM TẮT
TảoSpirulina platensis được phát hiện và sử dụng bởi con người từ nhiều thế kỷ
trước. Nhờ có thành phần dinh dưỡng đa dạng và an toàn khi làm thực phẩm nên sinh
khối tảo Spirulina được dùng làm thức ăn bổ dưỡng cho con người, cũng như ứng
dụng trong các lĩnh vực khác như y học, mỹ phẩm…
Do đó, việc tạo ra các chất tăng trưởng có nguồn gốc tự nhiên, thân thiện môi
trường và giá thành thấp để bổ sung vào môi trường nuôi cấy tảo là một vấn đề đáng
được quan tâm. Mặt khác, sự phát triển của ngành công nghệ bức xạ đưa ra một loại
chất tăng trưởng có nguồn gốc từ rong biển với tên gọi là Oligoalginate được chứng
minh có những ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, y học và công nghệ sinh học.
Alginate có khối lượng phân tử (Mw) ban đầu khoảng 904 kDa được chiếu xạ
trực tiếp ở dạng bột trong khoảng liều xạ 100 - 1000 kGy để cắt mạch và chế tạo chế
phẩm Oligoalginate. Kết quả cho thấy Mw của Alginate đã bị giảm đi khi liều chiếu xạ
gia tăng. Các mẫu Alginate sau khi chiếu xạ được sử dụng để nghiên cứu hiệu ứng
tăng trưởng đối với tảo Spirulina platensis. Toàn bộ các mẫu Alginate chiếu xạ đều có
hiệu ứng tốt đến sự sinh trưởng và phát triển của tảo và mẫu Oligoalginate có
Mw ~ 13,6 kDa đã có tác dụng tăng sinh khối ở mức 74,9% và hàm lượng chất khô ở
mức 7,95. So với đối chứng không xử lý, sự bổ sung Oligoalginate trong khoảng nồng
độ từ 40 - 120 ppm đều gia tăng có ý nghĩa về mặt thống kê sinh khối tươi cũng như
hàm lượng chất khô và nồng độ bổ sung tối ưu đã xác định được là khoảng 100 ppm.
Oligoalginate cho hiệu ứng tăng trưởng tốt nhất khi bổ sung vào môi trường nuôi tảo ở

ngày thứ 5. Chế phẩm Oligoalginate đã cho thấy như là một sản phẩm có tiềm năng và
triển vọng rất lớn cho sản xuất sinh khối tảo.
 
 
 
 
 
 
ii

 


SUMMARY
Nguyen Thi Anh Thu, June 2013. “STUDY ON GROWTH PROMOTION
EFFECT OF OLIGOALGINATE PREPARED BY RADIATION ON ALGAE
Spirulinaplatensis”.
Advisors: Nguyen Thi Kim Linh, MSc.
Le Quang Luan, PhD.
AlgaeSpirulina platensishas been discovered and used by human in many
centuries ago. Since they has a complete nutrient in us content and safety for food
using, Spirulinaplatensis has been use as nutrient food and applied in others fields
such as medicine, cosmetic, etc.
Therefore, the preparation of natural and growth promoter, enviroment friendly
and low cost growth promotion is being interesting by scientists.The plant growth
promotion Oligoalginate originated from sea weed was successfully prepared by
radiation processing and this product was widely applied in agriculture, medicine and
biotechnology.
Alginate with molecular weight Mw ~ 904 kDa was directly irradiated in powder
state at dose range of 100 - 1000 kGy for degradation and preparation of Oligoalginate

product. The result showed that the Mw of alginate was decresed by the increasing of
irradiation dose. The degraded alginate were used to study its effectiveness as growth
promotion for algae namely Spirulina platensis. All of irradiated alginate displayed an
positive effect on the growth of metioned algea and the oligoalginate with Mw ~ 13.6
kDa promoted the fresh biomass to 74.9% and dried matter content to 7.9% compared
to those of the untreated control. In a comparision to the control, the supplementations
of oligoalginate at the concentration from 40 to 120 showed a significant increase to be
about 100 ppm. Algae show best growth on day 5 of culture. The Oligoalginate
showed as a very potential and promising product for biomass production of algae.
Keywords: Spirulina platensis, Alginate, Oligoalginate, Irradiation, y-ray.
 
 
 
iii

 


MỤC LỤC
 

 

 

Trang

Lời cảm ơn ........................................................................................................................ i
Tóm tắt .............................................................................................................................ii
Summary ........................................................................................................................ iii

Mục lục ........................................................................................................................... iv
Danh sách các chữ viết tắt .............................................................................................. vi
Danh sách các bảng .......................................................................................................vii
Danh sách các hình ...................................................................................................... viii
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................................1
1.2 Yêu cầu .....................................................................................................................2
1.3 Nội dung thực hiện ..................................................................................................2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................................... 3
2.1. Tảo Spirulina platensis ............................................................................................3
2.1.1 Lịch sử phát hiện tảo Spirulina platensis ...............................................................3
2.1.2 Tình hình nghiên cứu tảo lam Spirulina .................................................................4
2.1.3 Phân loại học .........................................................................................................6
2.1.4 Phân bố ..................................................................................................................7
2.1.5. Hình thái và cấu tạo ...............................................................................................7
2.1.6 Đặc điểm dinh dưỡng của Spirulina platensis ......................................................8
2.1.7 Đặc điểm sinh sản của tảo Spirulina platensis ....................................................10
2.1.8 Thành phần dinh dưỡng của Spirulina platensis .................................................10
2.1.9. Các yếu tố ảnh hưởng lên sự phát triển của Spirulina.........................................16
2.1.10 Ứng dụng của Spirulina platensis ......................................................................17
2.2 Alginate ..................................................................................................................19
2.2.1 Lịch sử phát triển .................................................................................................19
2.2.2 Khái niệm về Alginate .........................................................................................19
2.2.3. Công thức cấu tạo và tính chất của Alginate .......................................................19
2.2.4 Ứng dụng của Alginate ........................................................................................22
iv

 

2.3. Oligoalginate .........................................................................................................22
2.3.1 Giới thiệu về Oligosaccharide .............................................................................22
2.3.2 Giới thiệu về Oligoalginate .................................................................................23
2.3.3. Các phương pháp chế tạo ....................................................................................24
2.3.4 Ứng dụng của Oligoalginate ................................................................................26
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................... 27
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ..........................................................................27
3.2. Vật liệu, hóa chất, thiết bị ......................................................................................27
3.2.1 Vật liệu .................................................................................................................27
3.2.2 Hóa chất ................................................................................................................27
3.2.3Dụng cụ thí nghiệm ...............................................................................................28
3.3. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................28
3.3.1. Thí nghiệm 1: Chế tạo Oligoalginate bằng công nghệ bức xạ ...........................28
3.3.2 Thí nghiệm 2: Hiệu ứng của Oligoalginate theo các liều xạ ...............................29
3.3.3 Thí nghiệm 3: Hiệu ứng tăng trưởng của Oligoalginate theo nồng độ ...............31
3.3.4 Thí nghiệm 4: Hiệu ứng tăng trưởng của Oligoalginate theo ngày .....................32
3.4 Xử lí số liệu ............................................................................................................33
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................... 34
4.1 Chế tạo Oligoalginate bằng công nghệ bức xạ .......................................................35
4.2 Hiệu ứng tăng trưởng của Alginate chiếu xạ trên tảo theo các liều xạ ..................36 
4.3 Hiệu ứng của Oligoalginate theo nồng độ trên tảo Spirulina platensis..................40 
4.4 Hiệu ứng tăng trưởng của Oligoalginate ở nồng độ tối ưu theo ngày ....................43 
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 45 
5.1 Kết luận...................................................................................................................45 
5.2 Đề nghị ...................................................................................................................46 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 46
 

 

v

 


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
 

 

Ctv

Cộng tác viên

FAO

Food Argricultural Organization

GPC

Gel Permeation Chromotography
(Sắc ký cột rây phân tử)

HLCK
 

IAEA

 

Hàm lượng chất khô
International Atomic Energy Agency
(Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế)

LHQ

Liên Hiệp Quốc

Mw

Khối lượng phân tử

NPU

Net protein utilization

SVĐC

So với đối chứng

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
vi

 


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1Thành phần acid amin của tảo Spirulina ........................................................ 12
Bảng 2.2Một số loại acid béo trong Spirulina .............................................................. 13
Bảng 2.3 Hàm lượng sắc tố tự nhiên trong sinh khối S. platensis ................................ 13
Bảng 2.4 Hàm lượng vitamin trong Spirulina so với nhu cầu hàng ngày .................... 14
Bảng 2.5 Khoáng và các nguyên tố vết trong Spirulina ............................................... 15
Bảng 3.1 Thành phần môi trường Zarrouk ................................................................... 27
Bảng 3.2 Thành phần dung dịch vi lượng A5 ............................................................... 28
Bảng 3.3 Các nghiệm thức khảo sát ở thí nghiệm 1 ..................................................... 28
Bảng 3.4 Các nghiệm thức khảo sát ở thí nghiệm 2 ..................................................... 29
Bảng 3.5 Các nghiêm thức khảo sát thí nghiệm 3 ........................................................ 31
Bảng 3.6 Các nghiệm thức ở thí nghiệm 4.................................................................... 32
Bảng 4.1 Kết quả thống kê so sánh của tảo Spirulina sau 7 ngày liều xạ .................... 38
Bảng 4.2 Kết quả thống kê so sánh của tảo Spirulina sau 7 ngày theo nồng độ .......... 41 
Bảng 4.3 Kết quả thống kê so sánh của tảo sau 7 ngày theo thời gian bổ sung ........... 43
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
vii

 


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1 Sơ đồ mô tả tiến hành thí nghiệm 1 ............................................................... 30
Hình 4.1Sự suy giảm khối lượng phân tử củaAlginate theo liều xạ ............................ 35
Hình 4.2Alginate của Nhật ........................................................................................... 36
Hình 4.3Kết quả OD sau 7 ngày ở các liều xạ khác nhau. ........................................... 36
Hình 4.4Sinh khối tươi sau 7 ngày ở các liều xạ khác nhau ......................................... 37
Hình 4.5Sinh khối khô sau7 ngày ở các liều xạ khác nhau .......................................... 37
Hình 4.6 Tảo nuôi cấy ở các liều khác nhau ................................................................. 39
Hình 4.7Kết quả ODsau7 ngày nuôi cấy ở các nồng độ ............................................... 40
Hình 4.8Sinh khối tươi sau7 ngày ở các nồng độ ........................................................ .40
Hình 4.9Sinh khốikhôsau7 ngày ở các nồng độ .......................................................... .41
Hình 4.10Tảo nuôi cấy có bổ sung Oligoalginate ở các nồng độ khác nhau ................. 42

Hình 4.11 Tảo nuôi cấy có bổ sung Oligoalginate theo ngày....................................... 44

 

 

viii

 


Chương 1 MỞ ĐẦU
 

1.1 Đặt vấn đề
Ngày nay, vi tảo đã được nghiên cứu và biết đến với nhiều chức năng, công dụng
khác nhau và trở thành một loài vi tảo cực kỳ quý giá. Trong tảo có tới 18/22 loại acid
amin, 9 loại khoáng chất, 9 loại vitamin, carbohydrate, DNA và RNA, đường, chất xơ,
lipid và hàm lượng protein cao 50 - 70%. Với tốc độ sinh trưởng, sinh khối tăng
nhanh, vi tảo rất thích hợp để đưa vào sản xuất ở quy mô công nghiệp nhằm giải quyết
các vấn đề thực phẩm của con người và là nguồn nguyên liệu cho chăn nuôi. Những
năm gần đây, tảo Spirulinacòn được chú ý nghiên cứu sử dụng trong sản xuất biodiesel
làm nguồn năng lượng thay thế cho nguyên liệu truyền thống và đã cho nhiều kết quả
đáng lưu ý và rất tiềm năng.Ngoài ra, Spirulina cũng được phát hiện là nguồn tiềm lực
tự nhiên lớn để có thể ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng, li trích và sản
xuất các chất có hoạt tính sinh học cao. Theo Prescott và cộng sự (1986), trong tương
lai y dược và những sự tìm kiếm trong y dược, bao gồm cả việc nghiên cứu và thí
nghiệm các tảo có thể kể ra như việc tìm kiếm thuốc chữa ung thư, dị ứng, tảo tiết chất
kháng sinh có thể thay thế cho Penixilin. Trong tương lai, tảo sẽ được dùng để chữa
bệnh (Algotherapia hay Phycotherapia) (Nguyễn Văn Tuyên, 2003).
Hiện nay, tảo cũng là đề tài đang được các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất chú ý
để phát triển nhằm có thể sử dụng triệt để hơn nữa nguồn nguyên liệu quý giá này. Do
đó, việc nghiên cứu môi trường nuôi để gia tăng sinh khối tảo Spirilina là vô cùng
cần thiết và đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho ứng dụng trong sản xuất công nghiệp.

Alginate là những loại polysaccharide rất phổ biến trong tự nhiên, tồn tại trong
các loại rong nâu vốn là một trong các nguồn gây ô nhiễm môi trường đối với các
nước ven biển trong đó có Việt Nam. Việc biến tính polysaccharide tự nhiên nói trên
để sử dụng vào các lĩnh vực như: công nghiệp, nông nghiệp, y dược, công nghệ sinh
học… đã và đang được chú ý trong những năm gần đây.
Oligoalginate đã được tìm thấy như một loại hormone mới đối với cây trồng,
chúng không chỉ có tác dụng tăng trưởng đối với thực vật mà còn có khả năng
kích thích gây tạo các kháng sinh thực vật hay còn gọi là phytoalexin giúp cho
cây trồng có khả năng kháng được sự xâm nhiễm đối với các vi sinh vật gây bệnh
1

 


(Lê Quang Luân và ctv,1999). Ngoài ra, Oligoalginate còn có hiệu ứng thúc đẩy
sinh trưởng và làm tăng sinh khối, gia tăng tốc độ phân bào ở các loài tảo, thúc đẩy
quá trình nảy mầm hạt giống và phát triển rễ, thân, lá của một số loài cây.
Nhằm thúc đẩy khả năng gia tăng sinh khối tảo Spirulina platensis,chúng tôi
tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu hiệu ứng tăng trưởng của Oligoalginate chế tạo
bằng bức xạ trên tảo Spirulina platensis”.
1.2 Yêu cầu
Chế tạo Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ ở các liều xạ khác nhau, khảo sát
hiệu ứng tăng trưởng của Oligoalginate trên sự sinh trưởng và phát triển của tảo
Spirulina platensis.
1.3 Nội dung thực hiện
-

Chế tạo Oligoalginate ở các liều xạ khác nhau bằng kĩ thuật bức xạ từ nguồn

Alginate dạng bột.Sau đó, xác định khối lượng phân tử của Oligoalginate đãchiếu xạ

bằng kỹ thuật sắc ký cột rây phân tử (GPC).
- Xác định hiệu ứng của Oligoalginate có khối lượng phân tử khác nhau theo liều
xạ trên sự sinh trưởng và phát triển của tảoS. platensis.
- Xác định nồng độ tối ưu của Oligoalginate ở liều xạ tốt nhất trên sự sinh trưởng
và phát triển của tảo S.platensis.
-

Xác định thời gian bổ sung Oligoalginate ở nồng độ tối ưu cho hiệu ứng sinh

trưởng và phát triển tốt nhất của tảo S.platensis.

2

 


Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
 

2.1.TảoSpirulina platensis
2.1.1Lịch sử phát hiện tảo Spirulina platensis
Spirulina là sinh vật sống nguyên thủy cách đây khoảng 3,5 tỉ năm, được cho là
có khả năng sử dụng nitơ tan trong nước biển làm nguồn dinh dưỡng cho sự tăng
trưởng và sinh sản.
Vào thế kỉ 16, khi người Tây Ban Nha đánh chiếm Mexicođã phát hiện thấy ngư
dân người Aztecs sống trong thung lũng Mexico, ở thủđô của Tenochitilan,
sử dụng lưới có lỗ nhỏ để thu lượm một loại thực phẩm mới, màu xanh gọi là techitlatl
từ các phá và làm những chiếc bánh màu xanh lam - lục từ đó.
Người Kanembu sử dụng túi vảiđể phơi tảo lam trên cát của hồ Chad dưới
ánh nắng mặt trời. Khi đã khô, bánh tảo lam được mang ra chợ bán với tên gọi là Dihé.

Trong bữaăn hằng ngày, bánh Dihé được đập nhỏ và trộn với nước cà chua, hạt tiêu,
sau đó rót vào hạt kê, hạt đậu, cá, thịt đểăn. Phụ nữ mang thaiăn trực tiếp bánh Dihé
này. Người Kanembu sử dụng khoảng 70% tảo lam theo cách này, Spirulina cũng
dùng để đắp lên những vết thương để trị mốt số bệnh nhấtđịnhở Châu Phi.
Năm 1940, trong báo cáo của nhà tảo học người Pháp Danger có nói rằng, loài
tảo lam làm bánh Dihé cũng phổ biến ở một số hồ thuộc thung lũng Rift phía đông
châu Phi. Hai mươi năm sau, nhà thực vật học, Jean Léonard thấy một loại bánh
màu xanh, ănđược bán ở chợ bản địa Fort - Lamy (nay là N’Djamena) thuộc Chad.
Năm 1967, Spirulina được đánh giá là “wonderful future food source” tại
hội nghị quốc tế về ứng dụng vi sinh vật. Những phân tích ban đầu cho thấy protein
chiếm60-70% trọng lượng khô Spirulina, protein này có hàm lượng acid amin
thiết yếu cân bằng. Từ những kết quả trên, nhiều kế hoạch nghiên cứu cho mục đích
công nghiệp được thực hiện trong những năm 1970.
Cùng thời gian trên, Institut français du pétrole thực hiện một luận án
nghiên cứu cụ thể và có hệ thống về loài tảo tươi, xuất hiện trong bể bốc hơi của cơ sở
sản xuất sodium bicarbonate thuộc công ty Sosa-Texcoco Ltd, công việc nghiên cứu
này được thực hiện bởi Zarrouk. Những kết quả nghiên cứu đạt được là cơ sở cho
đánh giá ban đầu về nuôi Spirulina ở quy mô lớn.
3

 


Trong khi không một loài vi sinh vật nào mang lại hứa hẹn về nguồn protein giá
rẻ, Spirulina vẫn tiếp tục được nghiên cứu và gia tăng sản xuất, điều này phản ánh
nhận thức đúng đắn về giá trị dinh dưỡng của Spirulina(Ahsan M. and ctv,2008).
2.1.2Tình hình nghiên cứu tảo lam Spirulina
 Tình hình nghiên cứu tảo lam Spirulina trên thế giới
Năm 1974, DIC - một tập đoàn hóa chất lớn của Nhật Bản đã bắt đầu tập trung
nghiên cứu tảo Spirulina. Đây là tập đoàn đầu tiên đã thành công trong việc nuôi trồng

Spirulinaở qui mô công nghiệp và thương mại hóa tảo Spirulina trên thế giới
(Henrikson Robert,1994). Ngày nay, với 3 trang trại nuôi trồng tại Mỹ, Trung Quốc
vàThái Lan, tập đoàn DIC đã nuôi trồng và sản xuất tảo Spirulina với sản lượng
hàngnăm lên đến 900 tấn. Năm 1979, tại Mỹ, tập đoàn Earthrise cũng đã nghiên cứu
và đưa Spirulina đến với thị trường thực phẩm thiên nhiên. Sau đó, vào năm
1982,Earthrise xây dựng trang trại nuôi trồng Spirulina đầu tiên tại Mỹ.Cho đến nay
đây là trang trại nuôinuôi trồng Spirulina lớn nhất trên thế giới.
Không chỉ được biết đến như một nguồn thực phẩm chức năng trên thế giới, khả
năng xử lý môi trường của tảo lam Spirulina đã được nghiên cứu tại nhiều nước.Năm
2000, tại Malaysia, Spirulina được ứng dụng trong xử lý nước thải từ nhà máy sản
xuất dầu cọ (Phang.SM và ctv,2000). Năm 2003, tại Thái Lan, khả năng làm sạch nước
thải ao nuôi tôm của Spirulina cũng đã được chứng minh (Chuntapa B và ctv, 2003).
Tại Nhật Bản, cùng với chủng vi khuẩn tía Rhodobacter sphaeroides và một chủng
Chlorella sorokiniana, tảo lamSpirulina cũng được nghiên cứu để ứng dụng trong xử
lý nước thải giàu hàm lượng hữu cơ.
Hiện nay, việc áp dụng kỹ thuật ADN tái tổ hợp và công nghệ gen để chuyển gen
vào tảo Spirulina đang được tiến hành ở Nhật Bản nhằm tạo ra những chủng
giống tảo có đặc tính mong muốn là một hướng đầy triển vọng trong việc sử dụng tảo
này trong xử lý một số loại nước thải (Ogbonna James và ctv,2000). Các nhà khoa học
tại Mehico đã nghiên cứu sử dụng Spirulina để loại bỏ NH4+ và PO43- trong
nước thải chăn nuôi lợn có hiệu quả (Olguinvà ctv,2003). Năm 2010, Spirulina cũng
được các nhà khoa học Tây Ban Nha chứng minh có khả năng xử lý nước thải ô nhiễm
nitơ và photpho một cách có hiệu quả(Godos I. và ctv,2010).
Ngoài ra, cũng có nhiều công trình nghiên cứu về khả năng sử dụng tảo lam
Spirulina loại bỏ một số kim loại nặng trong nước thải. Năm 2006, công trình nghiên
4

 

cứu tại Trường Đại học Goana, Italia về khả năng của tảo lamSpirulina trong việc
loại bỏ đồng trong nước thải cũng đã được công bố (Solisio. C và ctv,2006).Năm
2007, Trường Đại học Iowa, Mỹ cũng đã công bố khả năng hấp thụ thủy ngân của
chủng Spirulinaplatensis(Amber Cain và ctv, 2007).Spirulina cũng được chứng minh
có hiệu suất hấp thụcadimi trong nước rất tốt (Murugesan và ctv,2008).
 Tình hình nghiên cứu tảo lam Spirulina tại Việt Nam
Từ cuối những năm 1970, tảo Spirulina được sản xuất đại trà ở một số nướcnhư
Mỹ, Nhật Bản, Mêhicô, Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Cuba và Việt Nam.
Ở nước ta, tảo Spirulina được nhập nội từ Pháp năm 1972. Nó đã trở thành một
đối tượng nghiên cứu sinh lý, sinh hoá, tại Viện Sinh Vật học (nay là Viện Công nghệ
Sinh học) do cố Giáo sư Nguyễn Hữu Thước chủ trì. Những nghiên cứu về tác động
của ánh sáng, nhiệt độ, pH đã cho phép đẩy nhanh quá trình thích ứng của tảo này với
điều kiện khí hậu của Việt Nam. Một môi trường dinh dưỡng rẻ tiền, thích hợp cho tảo
này cũng được đưa ra dựa trên những nghiên cứu về tác động của các nguyên tố
khoáng lên sự sinh trưởng và quang hợp của tảo Spirulina. Sử dụng các môi trường
này tảo Spirulina đã được đưa vào nuôi trồng thử nghiệm đại trà tại Hà Nội, Bình
Thuận, Bến Tre, Tp. Hồ Chí Minh với một kỹ thuật bổ sung môi trường trong nuôi
trồng đại trà đã được thiết lập (Đặng Đình Kim và ctv, 1994). Trong khoảng thời gian
1981 - 1985, nuôi trồng Spirulina ở quy mô lớn tại suối nước khoáng Vĩnh Hảo giàu
bicacbonat và các chất khoáng khác, có nhiệt độ cao, gió và ánh sáng quanh năm đã
được tiến hành với quy mô ban đầu là 60 bể (mỗi bể 45m3) với năng suất
8 -10g khô/m2/ngày. Cũng trong thời gian này, hàng loạt nghiên cứu ứng dụng sinh
khối Spirulina cho gia cầm, cá, vịt, ong, tằm cũng đã được thực hiện.
Ở Tp. Hồ Chí Minh nhiều nghiên cứu vềSpirulinacũng được tiến hành tại:
Sở y tế Tp. HCM từ năm 1985 đã tiếp nhận giống tảoSpirulinađầu tiên do ông bà
R.D.Fox tặng thành phốvà giao cho trạm Nghiên cứu Dược liệu giữ giống, nghiên cứu
nuôi trồng. Các nghiên cứu đó được học tập, triển khai theo mô hình sử dụng biogas và
bổ sung hóa chất. Hiện trung tâm dinh dưỡng trẻ em đang sản xuất ở
diện tích khoảng 170m2 theo phương pháp hóa học.
Viện Sinh học Nhiệt đới Tp. HCM (thuộc trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công

nghệ Quốc gia), từ năm 1989 đã triển khai nghiên cứu kỹ thuật với sự hỗ trợ của Cộng
hòa Pháp. Các nghiên cứu này ở mức độ phòng thí nghiệm, với các khảo cứu nuôi tảo
5

 


theo mô hình biogas từ Ấn Độ và nuôi bằng hóa chất nhằm tìm quy trình thích hợp có
thể ứng dụng vào thực tế. Đặc biệt các nghiên cứu còn tìm quy trình chiết xuất một số
hoạt chất sinh học có trong Spirulinađểứng dụng trong sinh hóa, y dược … Có lẽ trong
tương lai các đề tài này sẽ được ứng dụng trong một dự án lớn về
công nghệ sinh học của Viện.
Nghiên cứu tảo lam Spirulina của Nguyễn Thị Kim Hưng (Trung tâm Dinh
dưỡng trẻ em TP. Hồ Chí Minh) và cộng sự với đề tài “Nghiên cứu sản xuất và
sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh dưỡng điều trị” đã đạt giải nhì trong
hội thi sáng tạo kĩ thuật cấp thành phố năm 1998. Năm 2009, tại Hội nghị Công nghệ
sinh học toàn quốc, đề tài “Nghiên cứu nuôi Spirulina platensis bằng phương pháp kín
sạch thành thức uống dùng tươi có giá trị dinh dưỡng và chức năng” của Lê Chiến
Phương (Viện Sinh học Nhiệt đới TP.Hồ Chí Minh) cũng đã được công bố.
Năm 2008, công ty Cổ phần hỗ trợ và phát triển công nghệ DETECH cũng đã
phối hợp cùng các nhà khoa học của Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam sản xuất
thành công 5 sản phẩm từ tảo Spirulina là Spir@. Loại sản phẩm này đã được Cục An
toàn vệ sinh thực phẩm - Bộ Y tế cấp phép lưu hành trên thị trường.
Ngoài ra còn có nhiều nhóm nghiên cứu những vấn đề khác nhau của Spirulinaở
các trường Đại học, các trung tâm nghiên cứu, các hộ gia đình… trong nước.
2.1.3 Phân loại học
Mang nhiều tên gọi khác nhau như Spirulina, Arthrospira là một chủ đề được
thảo luận nhiều từ trước đến nay, nhất là khi tên “tảo” được nhắc đến lần đầu tiên.
Năm 1852, việc phân loại học đầu tiên được viết bởi Stizenberger. Ông đưa ra
tên loài mới là Arthrospira dựa vào cấu trúc chứa vách ngăn, đa bào, dạng xoắn.

Gomont đã khẳng định những nghiên cứa của Stizenberger vào năm 1892, đồng thời
Gomont bổ sung thêm loài không có vách ngăn là Spirulina và loài có vách ngăn là
Arthrospira. Như vậy, tên được công nhận là Arthrospira, nhưng trong những
hoạt động khảo sát và nghiên cứu Arthrospira được gọi là Spirulina, do đó tên
Spirulina được sử dụng phổ biến cho đến nay thay cho tên Arthrospira.
Cho đến năm 1962, Spirulina chính thức được xếp vào giới prokaryote dokhông
có màng phospholipidic và màng nhân.

6

 


Theo Nguyễn Lân Dũng và cộng sự (Nguyễn Lân Dũng và ctv,1997),Spirulina
thuộc nhóm vi sinh vật nhân nguyên thủy thuộc vi khuẩn thật, gọi là Vi khuẩn lam
(Cyanobacteria) thường được gọi là Tảo lam (Cyanophyta hay blue algae).
Loài Spirulina (Arthrospira) platensis thuộc:
Chi Spirulina
Họ Oscillatoriaceae
Bộ Oscillatoriales
Lớp Cyanophyceae
Ngành Cyanophyta
(Nguồn: />2.1.4Phân bố
Spirulina tìm thấy ở đất, đầm lầy, nước ngọt, nước lợ, nước ấm, nước biển. Môi
trường có độ mặn và kiềm cao rất thích hợp cho sản xuất Spirulina, nhất là những nơi
nhiều ánh nắng mặt trời, vùng cao so với mặt nước biển và có khí hậu nhiệt đới.
Spirulina tự nhiên sống ở các hồ chứa nước giàu bicacbonat (HCO3 -), pH biến
động từ 8,5 - 11, như Lake Texcoco. Ngoài ra có hồ lớn nhất nuôi Spirulina ở miền
trung Châu Phi chạy quanh Lakes Chad và Niger, phía đông Châu Phi chạy dọc theo
vịnh Great Rift.

Tảo Spirulinathường bám vào lông vũ của chim và theo chúng phân bố tới những
nơi mà Hoàng Lạc cư trú theo mùa. Như vậy, số lượng giống, loài của Spirulinacó
hàng chục ở nhiều vùng trên thế giới, tức là hệ gen hay tính đa dạng sinh học
(biodiversity) của chúng rất phong phú (Lê Văn Lăng, 1999).
2.1.5. Hình thái và cấu tạo
2.1.5.1 Đặc điểm hình thái.
Tên “Spirulina” xuất phá từ tiếng Latin “helix” hoặc “spiral” biểu hiện hình dạng
xoắn của nó, màu xanh lam với kích thước chỉ khoảng 0,25 mm.
Spirulina là loài sống cộng sinh, đa bào, các tế bào được phân biệt bởi vách ngăn,
dạng sợi xoắn hình lò xo, số vòng xoắn lớn nhất là 6 - 8 vòng đều nhau tùy theo chiều
dài của sợi, có thể đạt tới 1/4 mm hoặc hơn. Các vách ngang chia sợi Spirulina thành
nhiều tế bào riêng rẽ liên kết với nhau bằng cầu liên bào.

7

 


2.1.5.2Đặc điểm cấu tạo
Tảo Spirulina là một loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục, chỉ có thể quan sát
thấy hình xoắn sợi do nhiều tế bào đơn cấu tạo thành dưới kính hiển vi.
Tế bào Spirulina có cấu trúc giống với sinh vật prokaryote, thiếu các hạt
liên kết với màng. Thuộc gram âm, thành tế bào nhiều lớp và được bao bọc bởi màng
polysaccharidenhầy. Thành tế bào Spirulina không chứa cellulose mà hệ tiêu hóa
con người không phân cắt được.
Spirulina có tỷ lệ chuyển hóa quang hợp khoảng 10%, so với chỉ 3% của các
thực vật sống trên cạn như đậu nành là một ví dụ. Sắc tố quang hợp chính là
phycocyanin, bên cạnh đó còn có chlorophyll a. Tế bào Spirulina không có lục lạp mà
thay vào đó là các thylakoid phân bố trong toàn bộ tế bào. Màng thylakoid bao quanh
các hạt polyphosphat có đường kính 0,5 - 1 micromet (μ) thường nằm ở trung tâm

tế bào. Tế bào Spirulina cũng như các vi khuẩn lam khác chưa có nhân điển hình, mà
chỉ có vùng nhân không rõ.Sự có mặt của các không bào chứa đầy khí trong tế bào,
cùng với hình dạng sợi xoắn dẫn đến sự nổi lên trên mặt môi trường sống của
Spirulina.
2.1.6Đặc điểm dinh dưỡng của Spirulinaplatensis
Tảo Spirulinalà vi sinh vật quang tự dưỡng bắt buộc, không thể sống hoàn toàn
trong tối, quang hợp nhờ ánh sáng mặt trời và khả năng cố định đạm rất cao. Đây là
một trong khoảng 2500 loài cyanophyta cổ nhất, tự dưỡng đơn giản, có khả năng
tổng hợp các chất cần thiết cho cơ thể, kể cả các đại phân tử phức tạp.Phải đảm bảo
các chỉ tiêu ánh sáng, nhiệt độ, pH, điều kiện khuấy trộn.
Môi trường dinh dưỡng của tảo Spirulina gồm các dưỡng chất môi trường, đảm
bảo cung cấp đầy đủ nguồn carbon, nitơ, các chất khoáng đa lượng và vi lượng.
 Dinh dưỡng carbon
Nguồn cacbon được sử dụng để nuôi cấy tảo Spirulina là CO2 và NaHCO3.
Spirulina phát triển thuận lợi ở môi trường có HCO3- hơn CO32-. Khi tiến hành sục khí
CO2 vào môi trường nuôi cần phải kết hợp với cung cấp muối bicacbonat để tạo pH
thích hợp cho tảo phát triển. Trong thực tế nuôi trồng Spirulina, người ta thường
bổ sung 16,8g/l NaHCO3 và sục khí CO2 1%, ở nhiệt độ 33-350C, cường độ ánh sáng
25 klux. Ngoài ra, tế bào tảo Spirulina platensis có thểsinh trưởng theo kiểu tạp dưỡng

8

 


do có khả năng sử dụng đồng thời cacbon hữu cơ và vô cơ dưới tác dụng của ánh sáng
(Trần Văn Tựa, Vũ Văn Vũ, 1994).
 Dinh dưỡng Nitơ
Các muối nitrat là nguồn nitơ thích hợp cho tảo Spirulina phát triển. Hàm lượng
nitrat cho vào môi trường phải lớn hơn 100 mg/l. Urê cũng là nguồn nitơ thông dụng

với nồng độ thường được sử dụng là 1,5 mg/l. Ngoài ra, axit nitric cũng được sử dụng
làm nguồn nitơ cho tảo Spirulina nhưng ở nồng độ thấp (Nguyễn Đức Lượng, 2002).
 Dinh dưỡng Photpho
Tế bào sử dụng photpho để tổng hợp ATP, axit nucleic và các hợp chất cấu tạo
khác. Năng suất tảo Spirulina đạt tối đa ở nồng độ photpho là 90 - 180 mg/l sau 14
ngày. Nếu thiếu hoàn toàn photpho trong môi trường nuôi, quang hợp của tảo sẽ giảm
sau 14 ngày, còn sinh trưởng giảm sau 5 ngày (Trần Văn Tựa, Vũ Văn Vũ, 1994).
 Dinh dưỡng khoáng
Nguồn dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của
tảo. Tảo Spirulina rất ưa muối. Trong môi trường ưu trương, hàm lượng kali có thể lên
tới 5 g/l và natri có thể lên tới 18 g/l. Trong nuôi trồng tảo Spirulina, cần chú ý đến
tỉ lệ K/Na phải nhỏ hơn 5. Nếu tỉ lệ này lớn hơn 5, tảo sẽ bị chậm phát triển hoặc
cấu trúc tảo sẽ bị phá vỡ.
Mg cũng đóng vai trò tương tự như photpho trong việc tổng hợp các
polyphotphat. Canxi không ảnh hưởng rõ đến sinh trưởng của tảo.
Fe ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và hàm lượng protein trong tảo. Tảo
Spirulina có thể sinh trưởng bình thường trong giới hạn nồng độ sắt khá rộng, từ
0,55 - 56 mg/l môi trường (Nguyễn Hữu Thước, 1988).
Các nguyên tố vi lượng khác như Zn, Cu, Mn…không ảnh hưởng rõ rệt đến hàm
lượng protein, nhưng có ảnh hưởng tới một số thành phần vitamin của tảo.
Spirulina có thể bị tác động bởi các kích thích tố (hormone), giúp tảo tăng trưởng
nhanh hơn như indol aceticacid (AIA), gibberelic acid (GA3)…Một số công trình
nghiên cứu chứng minhSpirulina có sản sinhcác hormone tăng trưởng hoạt tính kiểu
auxin, gibberelin và cytokinin. Các hormonẻ nội sinh này kích thích nâng cao
sinh khối còn tăng tốc sinh sản số sợi tảo.

9

 

2.1.7Đặc điểm sinh sản của tảo Spirulinaplatensis
Tảo đoạn là một trong những hình thức sinh sản phổ biến của vi khuẩn lam dạng
sợi. Tảo đoạn là những đoạn tảo được hình thành từ các trichom, thường có kích thước
khác nhau, gồm có từ 2 - 3 tế bào, đến số lượng nhiều hơn, có khả năng chuyển động
tích cực nhờ trượt trên giá thể do tiết ra chất nhầy (Dương Tiến Đức, 1996).
Các sợi tảo trưởng thành bị cắt ra thành vài đoạn tảo (hormogonia), mỗi đoạn tảo
có từ 2 - 4 tế bào, nhờ sự thành lập của vài tế bào đặc biệt, gọi là hoại bào (necridia).
Hoại bào có màu xanh vàng, dễ nhuộm đỏ với congo, và bị thuỷ giải để cho các tế bào
hình đĩa tách rời có hai mặt lõm (Phạm Hoàng Hộ, 1972).
Sự phá vỡ các sợi tảo như thể có tính ngẫu nhiên, nhưng không bất kỳ (vì chỉ xảy
ra nơi các hoại bào) (Lê Thị Phương Hồng, 1996).
Theo Boussiba (1989) các đoạn tảo con, sau khi tách rời nhau, trượt nhẹ khỏi sợi
cha mẹ. Hai đầu xa của đoạn tảo, mất đi phần dính của hoại bào, trở nên tròn với vách
mỏng. Số tế bào trong các đoạn tảo gia tăng bởi sự cắt đôi tế bào, hay chính xác hơn
sự phân chia xen giữa (intercalary cell division). Qua quá trình này, các sợi kéo dài tới
mức trưởng thành và có dạng xoắn kiểu mẫu. Trong các điều kiện tăng trưởng tối hảo,
thời gian tăng gấp đôi của S.platensis là 9,3 giờ.Theo Nguyễn Lân Dũng (1980) để ước
lượng sự tăng trưởng ta có thể đo chiều dài, chiều cao, chiều rộng, diện tích, thể tích,
trọng lượng tươi hay khô, số lượng tế bào.
2.1.8Thành phần dinh dưỡng của Spirulina platensis
Sự hiểu biết toàn diện về đặc điểm dinh dưỡng của Spirulina trở nên quan trọng
hơn vì quy trình sản xuất loài vi sinh vật này thực sự thích hợp với điều kiện khí hậu
và kinh tế của những vùng thiếu hụt dinh dưỡng phổ biến.
Trong khi mối quan tâm đối với nhiều loài sinh vật khác đang ngày càng giảm
bớt vì vấn đề khả năng tiêu hóa, hàm lượng các loại acid, Spirulina dường như trở
thành một giải pháp tốt nhất cho sản xuất nguồn thực phẩm có chất lượng cao.
Spirulina được nhắc đến nhiều do có thể sống trong điều kiện nuôi có độ mặn và pH
cao, nên bảođảm vệ sinh trong môi trường nuôi cây, vì có rấtít những vi sinh vật khác
có khả năng sống sót trong điều kiện như vậy.

10

 


 Protein
Hàm lượng protein trong Spirulina dao động từ 50-70% trọng lượng khô. Hàm
lượng protein này thấp hơn từ 5-10% tùy vào thời gian thu hoạch và môi trường sống.
Spirulina có hàm lượng protein cao hơn bất kỳ một loại thực phẩm nào khác, nhiều
hơn thịt động vật và cá tươi (15 - 25% trọng lượng tươi), đậu nành (35% trọng lượng
khô), sữa bột (35% trọng lượng khô), trứng (12% trọng lượng tươi),đậu phộng (25%
trọng lượng khô), lúa gạo (8 - 14% trọng lượng khô), sữa (3% trọng lượng tươi).
Theo quan điểm chất lượng thì protein Spirulinalà hoàn hảo, vì sự hiện diện đầy
đủ acid amin thiết yếu và không thiết yếu, chiếm khoảng 47% lượng protein tổng.
Protein Spirulinalà nguồn protein ít béo, ít calorie và đặc biệt khôngcholesterol.
Spirulina không cần giai đoạn nấu hay xử lý đặc biệt để làm tăng giá trị protein
của chúng. Đây cũng là ưu điểm lớn cho sản xuất đơn giản và bảo tồn nguyên vẹn
thành phần dinh dưỡng giá trị cao trong tế bào Spirulina(Jacques Falquet,2008).
 Lipid
Hàm lượng lipid khoảng 5 - 7% trọng lượng khô Spirulina.Lượng lipid tổng này
được chia thành hai phần: có thể xà phòng hóa (83%) và không xà phòng hóa (17%
chứa chủ yếu là paraffin, các sắc tố, các sterol). Với hàm lượng lipid thấp Spirulina trở
thành một sản phẩm protein phù hợp cho nhiều đối tượng. 10 gSpirulinachỉ có 36
kcalo và 1,3 mg cholesterol, một lượng protein tương đương chứa 300 mg cholesterol
và 80 kcal năng lượng. Spirulina hoàn toàn thích hợp với phụ nữ có thai và người béo
phì (Jacques Falquet ,2008).
 Acid amin
Theo Sasson (1997), sau 18 giờ đồng hồ hơn 85% protein Spirulina được tiêu
hóa và đồng hóa. Giá trị NPU (Lượng protein thực được sử dụng) của Spirulina nằm

trong khoảng 53-61%. Như vậy, protein của Spirulinacao hơn hẳn so với các loài động
vật về hàm lượng và chất lượng. Thành phần acid amin cân đối, gồm đủ lượng acid
amin thiết yếu và khôngthiết yếu.
Acid amin thiết yếu là thành phần mà cơ thể con người không tự tổng hợp được
mà phải cung cấp từ thực phẩm qua đường tiêu hóa. Trong tự nhiên, hầu như không có
nguồn nguyên liệu động, thực vật nào chứa đủ toàn bộ 18 loại acid amin này và cũng ở
tình trạng tương tự đối với các sản phẩm tổng hợp thương mại.

11

 


Bảng 2.1Thành phần acid amin của tảo Spirulina(Nguyễn Đức Lượng, 2002)
Thành phần

µg / 10g

Số lượng
(%chất khô)

1

Isoluecin

350

5,6

2

Leucin

540

8,7

3

Lysin

290

4,7

4

Methionin

140

2,3

5

Phenilalamin

280

4,5

6

Theonin

320

5,2

7

Tryptophan

90

1,5

8

Valin

400

6,5

9

Alanin

470

7,6

10

Arginin

430

6,9

11

Acid aspartic

610

9,8

12

Cystin

60

1,0

13

Acid Glutamic

910

14,6

14

Glyxin

320

5,2

15

Histidin

100

1,6

16

Prolin

270

4,3

17

Serin

320

5,2

18

Tyrosin

300

4,8

Số thứ tự
Acid amin thiết yếu

Acid amin không thiết yếu

Theo bảng 2.1, chỉ có acid amin methionine và cysteine có mặt ở mức thấp. Mặc
dù vậy, chúng vẫn chiếm hơn 80% mức lý tưởng mà tổ chức Lương Nông Food and
Agricultural Organisation (FAO) của LHQ đã công bố, cao hơn đậu hạt, trái cây.
 Carbohydrate
Nhìn chung, carbohydrate chiếm 15-25% trọng lượng khô Spirulina.
Nhữngcarbohydrate đơn giản như glucose, fructose và sucrose chỉ có mặt ở lượng rất
nhỏ. Các polyol như glycerol, mannitol và sorbitol cũng được tìm thấy trong Spirulina.
Carbohydrate trong Spirulina dễ dàng hấp thụ vào máu và chỉ cần một lượng nhỏ
insuline để chuyển hóa. Nhờ giải phóng năng lượng nhanh mà không cần hoạt động
12

 


của tuyến tụy nên Spirulina là thức ăn bổ dưỡng rất phù hợp cho những người bị bệnh
tiểu đường (Jacques Falquet, 2008).
 Các acid béo
Các acid béo chiếm 60 - 70% lipid. Nhu cầu acid béo thiết yếu từ 1-2% đối với
người trưởng thành và khoảng 3% với trẻ em. Như đã biết, lượng chất béo thiết yếu
đưa vào cơ thể có tác động lên hệ miễn dịch, bao gồm cả miễn dịch thể dịch và tế bào.
Acid béo thiết yếu được chia làm hai nhóm omega-3 và omega-6.
Bảng 2.2Một số loại acid béo trong Spirulina(Jacques Falquet, 2008)
Acid béo

Spirulina platensis

Palmitic (16:0)

25,8

Palmitoleic (16:1 omega-6)

3,8

Stearic (18:0)

1,7

Oleic (18:1 omega-6)

16,6

Linoleic (18:2 omega-6)

12

Gamma-linolenic (18:3 omega-6)

40,1

Alpha-linolenic (18:3 omega-3)

Vết

 Sắc tố
Sắc tố là yếu tố rất quan trọng giúp tổng hợp các loại hormone cần thiết để điều
khiển các hoạt động của cơ thể. Hàm lượng sắc tố trong sinh khối S. platensis rất cao,
đặc biệt là carotenoid, chlorophyll, phycocyanin.
Bảng 2.3 Hàm lượng sắc tố tự nhiên trong sinh khối S. platensis (trích Hoàng Nghĩa
Sơn, 2000)
Tên sắc tố

Hàm lượng/ 10g sinh khối khô

Tỉ lệ trong 10g

Phycocyanin (blue)

1500-2000 mg

15-20

Chlorophyll (green)

115 mg

1,15

Carotenoid (orange)

37 mg

0,37

Β -carotene

14 mg

0,14

Challem (1981) gọi chlorophyll là máu xanh vì nó giống hemoglobin, chỉ khác là
nhóm kim loại của nó là Mg ở dạng ion (nên có màu xanh) thay vì Fe trong
hemoglobin (màu đỏ). Có ý kiến cho rằng nếu như kim loại trong chlorophyll được
thay bằng ion Fe thì nó có thể thay thế hemoglobin trong mô bào. Trong sinh khối
13

 


S. platensis có chứa khoảng 1,15% chlorophyll, chiếm tỉ lệ cao nhất so với các loại

thực phẩm tự nhiên khác.
Phycocyanin là sắc tố đóng vai trò rất quan trọng trong sinh khối S. platensis và
tồn tại dưới dạng một protein phức hợp, chiếm đến 20% trọng lượng sinh khối khô.
Trong phycocyanin có cả nguyên tố Fe, Mg vì vậy nó rất có ý nghĩa dinh dưỡng ở
người khi nhu cầu bổ sung các khoáng này dưới dạng hữu cơ.
 Vitamin
Sinh khối Spirulina giàu các loại vitamin, đặc biệt là vitamin B12, cao hơn hẳn
thịt, cá, sản phẩm từ trứng, sữa, nấm men…10g sinh khối Spirulina cung cấp một
lượng lớn vitamin cần thiết cho sự sống hàng ngày của chúng ta.
Bảng 2.4 Hàm lượng vitamin trong Spirulina so với nhu cầu hàng ngày(Jacques
Falquet, 2008)
Vitamin

Nhu cầu hằng ngày (mg)(cho người
trưởng thành, 24-25 tuổi).
1,5

Hàm lượng (mg/kg)

B1

34-50

B2

30-46

1,8

B6

5-8

2

B12

1,5-2

0,003

Niacin

130

20

Folate

0,5

0,4

Pantothenate

4,6-25

6-10

Biotin

0,05

0,1-0,3

C

Vết

15-30

 Enzyme
Enzyme quan trọng nhất trong sinh khối S.platensis khô là superoxidedismutase
(SOD). Nó xúc tác khử các sản phẩm của phản ứng peroxide hóa và loại bỏ các yếu tố
thúc đẩy quá trình lão hóa cơ thể sống. Trong 10g sinh khối S. platensis khô có từ
10000 đến 37000 đơn vị hoạt động.
 Khoáng chất
Spirulina chứa nhiều nguyên tố khoáng có ý nghĩa đối với dinh dưỡng người và
động vật.

14

 


Bảng 2.5 Khoáng và các nguyên tố vết trong Spirulina (Jacques Falquet, 2008)
Số thự tự

Thành phần

Số lượng (% tổng chất khô)

1

Canxi

1,150

2

Photpho

8,280

3

Sắt

528

4

Natri

344

5

Clo

4,200

6

Magie

1,663

7

Mangan

22

8

Kali

14,4

9

Saten

0,4

Các khoáng đáng quan tâm trong Spirulina:iron (Fe), calcium (Ca),phosphorus
(P), và potassium (K).
Hàm lượng rất cao của sắt nên được nhấn mạnh gấp hai lần vì tình trạng thiếu sắt
(dẫn đến thiếu máu) rất phổ biến như hiện nay, đặc biệt là phũ nữ mang thai và trẻ em,

hơn nữa nguồn thực phẩm giàu sắt rất hiếm thấy. Một ví dụ điển hình, tất cả các loại
ngũ cốc được xếp hạng là nguồn cung cấp sắt tốt nhất, cũng chỉ chứa 150-250 mg/kg.
Thêm vào đó, cung cấp sắt dưới dạng muối sulfate có thể dẫn đến độc và gây bệnh tiêu
chảy. Trong khi đó, ngũ cốc thường giàu acid phytic vàpolyme phosphatic, những chất
này làm hạn chế lợi ích sinh học do sắt mang lại. Trong trường hợp Spirulina, hiệu quả
sinh học đã được chứng minh trên cả chuột và người. Lượng Fe trong Spirulina ở dạng
được cơ thể hấp thụ ngay. Fe của Spirulina dễ hấp thụ 2 lần hơn Fe của thịt và rau.
 Hidrocarbua no
Các hydrocarbua no - mạch dài ở mức khá cao, từ 0,1-0,3% Spirulina khô.2/3
những hydrocarbua này là n-heptandecane, phần còn lại là các hydrocarbua no - mạch
thẳng (C15, C16, C18) giảm dần theo thứ tự, và một số hydrocarbua no - phân nhánh
chưa được xác định.
 Carbohydrate
Nhìn chung, carbohydrate chiếm 15-25% trọng lượng khô Spirulina. Những
carbohydrate đơn giản như glucose, fructose và sucrose chỉ có mặt ở lượng rất nhỏ.Các
polyol như glycerol, mannitol và sorbitol cũng được tìm thấy trong Spirulina.

15