Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệm (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN THÀNH
PHẦN VÀ HÀM LƢỢNG CÁC LỚP CHẤT LIPIT CỦA MỘT
SỐ LOÀI SAN HÔ MỀM KHI BỊ TẨY TRẮNG Ở QUY MÔ
PHÒNG THÍ NGHIỆM

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

TRẦN THÁI VŨ

HÀ NỘI, NĂM 2019


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN
THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƢỢNG CÁC LỚP CHẤT LIPIT
CỦA MỘT SỐ LOÀI SAN HÔ MỀM KHI BỊ TẨY TRẮNG
Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM

TRẦN THÁI VŨ

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
MÃ SỐ: 8440301

Ngƣời hƣớng dẫn: T.S LƢU VĂN HUYỀN

HÀ NỘI, NĂM 2019


CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hƣớng dẫn chính: T.S LƢU VĂN HUYỀN - Đại Học Tài Nguyên
và Môi Trƣờng Hà Nội

Cán bộ chấm phản biện 1: T.S NGUYỄN LÊ TUẤN - Viện Nghiên cứu
Biển và Hải đảo
Cán bộ chấm phản biện 2: PGS.TS VŨ THANH CA - Đại Học Tài Nguyên
và Môi Trƣờng Hà Nội.

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
Ngày 17 tháng 01 năm 2019

1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bài luận văn này là thành quả thực hiện của bản thân tôi
trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài vừa qua.
Những kết quả thực nghiệm đƣợc trình bày trong luận văn này là trung thực
do tôi và các cộng sự thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Lƣu Văn Huyền
Các kết quả nêu trong luận văn chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào
của các nhóm nghiên cứu khác.

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đã trình bày trong bản báo cáo
này.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Thái Vũ

2


LỜI CẢM ƠN!
Để hoàn thành luận văn này một cách hoàn chỉnh, lời đầu tiên với lòng kính
trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS.Lƣu Văn Huyền
ngƣời đã hƣớng dẫn, tận tình chỉ bảo tôi thực hiện thành công luận văn thạc sỹ này.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Khoa Môi trƣờng cùng các
thầy cô phòng Phân tích khoa Môi trƣờng - trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi
trƣờng Hà Nội đã hết lòng ủng hộ, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.
Xin cảm ơn anh chị phòng hóa sinh hữu cơ - Viện hóa học các hợp chất thiên
nhiên, đã giúp đỡ tôi về thiết bị máy móc sử dụng và tạo điều kiện thuận lợi giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, nguời thân và bạn
bè luôn mong muốn tôi hoàn thành tốt bài luận văn.
Trong quá trình thực hiện luận văn dù đã rất cố gắng nhƣng không thể tránh
khỏi những thiết sót, vì vậy em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của quý
Hội đồng, quý thầy cô và các bạn để luận văn của em đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 17 tháng 01 năm 2019
Học viên

Trần Thái Vũ

3


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................... 2
LỜI CẢM ƠN! .................................................................................................................... 3
MỤC LỤC ........................................................................................................................... 4
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................................... 6
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................... 7
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................ 8
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
1.Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................................ 3
4. Cấu trúc của luận văn ....................................................................................................... 3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................. 4
1.1 Tổng quan về san hô: ...................................................................................................... 4
1.1.1 Đặc điểm sinh vật của san hô ............................................................................... 4
1.1.2. Thức ăn của san hô ................................................................................................ 6
1.2 Phân bố rạn san hô ở các vùng biển Việt Nam............................................................... 7
1.3 Lipit tổng của san hô .................................................................................................... 11
1.3.1 Hàm lượng Lipit tổng ............................................................................................ 11
1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng lipit tổng ............................................... 14
1.4. Các lớp chất trong lipit tổng của san hô ...................................................................... 19
1.4.1. Các Hydrocarbon (HC) ....................................................................................... 19
1.4.2 Các chất sterol (ST) .............................................................................................. 21
1.4.3 Monoankyldiaxylglyxerol (MADG) ..................................................................... 21
1.4.4. Triaxylglyxerol (TAG) ......................................................................................... 22

1.4.5 Lipit phân cực (PL) ............................................................................................... 24
1.5. Axit béo của san hô ..................................................................................................... 27
Vai trò của axit béo chưa no: ........................................................................................ 27
1.5.1. Thành phần axit béo của lipit tổng .................................................................... 29
1.5.2. Thành phần axit béo của lipit phân cực ............................................................ 32
1.5.3 Axit béo của san hô có tảo cộng sinh Zooxanthellae ........................................ 33
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 38
2.1 Phạm vi, đối tƣợng nghiên cứu: ................................................................................... 38
4


Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................................... 38
Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................ 39
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................................. 39
2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu ............................................................................. 39
2.2.2 Phương pháp nuôi san hô nhân tạo .................................................................... 39
2.3 Phương pháp phân lập các lớp chất ...................................................................... 41
Tách lipit tổng .................................................................................................................. 41
Xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng ............................ 42
Metyl hoá axit béo trong lipit tổng ............................................................................... 43
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 45
3.1 Hàm lƣợng lipit tổng của 6 loài san hô nghiên cứu...................................................... 45
3.2 Kết quả phân tích hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng .......................................... 46
Phân tích định tính: ........................................................................................................ 46
Phân tích định lượng: ..................................................................................................... 46
3.3 Hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng của san hô mềm ............................................ 47
3.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ lên sức khỏe của san hô. Thành phần, hàm lƣợng
lipit, axit béo khi san hô bị tẩy trắng .................................................................................. 48
3.4.1 Khả năng thích ứng của san hô trong điều kiện thay đổi nhiệt độ ................. 48
3.4.1.1 San hô trong bể đối chứng ................................................................................ 49

3.4.2 Khả năng thích ứng của san hô đối với nhiệt độ tăng cao ............................... 49
3.4.3 Phân tích hàm lượng lipit tổng, hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng của 6
loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ ............................................................. 50
3.4.3.1 Lớp chất lipit tổng của 6 loài san hô bị tẩy trắng......................................... 50
3.4.3.2 Thành phần và hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô
mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ ........................................................................................ 51
KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 67
KIẾN NGHỊ ........................................................................................................................ 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 70

5


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Từ Viết Tắt

Nội Dung

1

VSV

Vi Sinh Vật

2

PTN

Phòng Thí Nghiệm

3

M2

Mét vuông

4

PL

Photpho lipit

5

ST

Sterol

6

FFA

Axit béo tự do

7

TAG

Triaxylglyxerol

8

MADAG

Monoankyldiaxylglyxerol

9

AT

Các chất chƣa đƣợc định dạng

10

GC và GC – MS

Sắc ký khí và sắc ký khí ghép nối khối phổ

11

SAFAs

12

MUFAs

axit béo không no 1 nối đôi

13

PUFAs

axit béo không no đa nối đôi

axit béo no

6


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Tên loài, giống, họ và thứ tự của các mẫu san hô mềm .......................... 38
Bảng 3.1: Kết quả phân tích hàm lượng lipit tổng của 6 loài san hô mềm ............. 45
Bảng 3.2: Thành phần và hàm lượng % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san
hô mềm ..................................................................................................................... 47
Bảng 3.3: Hàm lượng lipit tổng của 6 loài san hô mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ và
của tảo Zooxanthellea cộng sinh trong san hô khi chưa bị tẩy trắng...................... 50
Bảng 3.4: Thành phần và hàm lượng % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san
hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ ....................................................................... 51
Bảng 3.5: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy
trắng bởi nhiệt độ ..................................................................................................... 60
Bảng 3.6: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy
trắng bởi nhiệt độ (tiếp theo) ................................................................................... 61
Bảng 3.7: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy
trắng bởi nhiệt độ (tiếp theo) ................................................................................... 62
Bảng 3.8: Hàm lượng các dãy axit béo của các loài san hô mềm nuôi ở điều kiện
thường....................................................................................................................... 64
Bảng 3.9: Hàm lượng các dãy axit béo của các loài san hô mềm khi bị tẩy trắng
bởi nhiệt độ ............................................................................................................... 64

7


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cấu trúc của một polip san hô ........................................................................... 5
Hình 1.2: Sự đa dạng loài một cách tương đối của các họ san hô chính ......................... 10
Hình 1.3: Sự phân bố các loài loài san hô trong các vùng khác nhau ............................. 11
Hình 1.4: Mối tương quan giữa hàm lượng lipit với nhiệt độ và cường độ chiếu sáng . .. 15
Hình 1.5: Sự thay đổi của hàm lượng lipit……………………………………………
16
Hình 1.6: Cấu trúc phân tử monoankyldiaxylglyxerol (MADG)....................................... 22
Hình 1.7: Cấu trúc phân tử triaxylglyxerol (TAG)............................................................ 23
Hình 1.8: Các dạng phospholipit ...................................................................................... 24
Hình 1.9: Một vài dạng liên kết của glycerophospholipit ................................................. 25
Hình 1.10: Các axit béo của san hô với phần chiết nguyên chất của tảo cộng sinh ........ 36
Hình 2.1: Ảnh tiêu bản 6 loài san hô mềm nghiên cứu ..................................................... 39
Hình 2.2: San hô bị tẩy trắng trong bể nuôi bởi yếu tố môi trường bất lợi ...................... 41
Hình 2.3: Cất chân không tại PTN Tách chiết lớp chất lipit tổng ................................. 42
Hình 3.1: TLC của các lớp chất trong lipit tổng ............................................................... 46
Hình 3.2: Tỷ lệ % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm ........................... 47
Hình 3.3: Hàm lượng lipit tổng của các tập đoàn san hô mềm khoẻ mạnh và tẩy trắng
hoàn toàn ............................................................................................................................ 51
Hình 3.4: Phần trăm hàm lượng photpholipit của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện
thường và thay đổi nhiệt độ ................................................................................................ 52
Hình 3.5: Hàm lượng sterol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi
nhiệt độ ............................................................................................................................... 53
Hình 3.6: Phần trăm hàm lượng axit béo tự do của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện
thường và thay đổi nhiệt độ ................................................................................................ 54
Hình 3.7: Phần trăm hàm lượng triaxylglyxerol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện

thường và thay đổi nhiệt độ ................................................................................................ 55
Hình 3.8: Phần trăm hàm lượng hydrocacbon của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện
thường và thay đổi nhiệt độ ................................................................................................ 57
Hình 3.9: Phần trăm hàm lượng monoankyldiaxylglyxerol của 6 loài san hô mềm sống
ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ ............................................................................. 58
Hình 3.10a: Phần trăm axit béo no (SAFAs) .................................................................... 65
Hình 3.10b: Phần trăm axit béo không no đa nối đôi (PUFAs) ........................................ 65
Hình 3.10c: Phần trăm axit béo không no họ Omega3 ..................................................... 65
Hình 3.10d: Phần trăm axit béo không no họ Omega6 ...................................................... 65

8


MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Rạn san hô là tài sản quốc gia của mỗi nƣớc nói chung và Việt Nam nói riêng,
chúng góp phần duy trì cân bằng sinh thái biển và tạo cơ hội để phát triển nhanh
chóng một số lĩnh vực trong nền kinh tế đất nƣớc. Các loài san hô là cơ sở của quần
thể rạn san hô biển. Ngày này cùng với sự tác động của con ngƣời, nguy cơ lớn
nhất đe dọa các rạn san hô là sự mất màu của chúng. Trong các thập k gần đây do
mất màu đã có hơn 30% các rạn san hô của Đại dƣơng thế giới bị chết. Trong các
thời kỳ khi nhiệt độ nƣớc trở nên ấm hơn, loại tảo có tên zooxanthellae , sống cộng
sinh cùng Polip có trong san hô sẽ sinh ra các gốc oxy độc hại. Lúc này, loài sinh
vật thân mềm Polip sẽ đẩy loài tảo zooxanthellae ra khỏi san hô, khiến san hô
không thể quang hợp và lấy dinh dƣỡng nhƣ bình thƣờng. Sự can thiệp từ nhiệt độ
kết hợp với một số yếu tố khác vô tình khiến san hô không còn khả năng tự nuôi
sống, dần hóa màu trắng và ngừng phát triển.
Quá trình tự quang hợp của các tảo Zooxanthellae sống trong nội mô của san
hô có thể cung cấp 100% nhu cầu năng lƣợng cho chúng, phần lớn năng lƣợng này
đƣợc chuyển qua san hô dƣới dạng lipit, việc mất đi các tảo Zooxanthellae làm cho

san hô mất đi nguồn dinh dƣỡng và bị tẩy trắng. Ngƣời ta đã đƣa ra nhiều cơ chế
phân tử khác nhau của việc mất màu san hô, trong đó có việc đƣa ra vai trò của lipit
- một trong các thành phần hoá học chính của sinh vật, mà thực tế còn chƣa đƣợc
nghiên cứu. Ngƣời ta cho rằng, tất cả các Zooxanthellae thuộc về một họ vi tảo
nội cộng sinh, tảo giáp, nhóm Symbiodinium. Theo kết quả phân tích ribosomal
ADN, các Zooxanthellae đƣợc phân ra thành một số phyllotype. Ngƣời ta cũng đã
chứng minh đƣợc rằng, các phyllotype khác nhau của Zooxanthellae có tính ổn định
khác nhau đối với việc tăng nhiệt độ nƣớc, cƣờng độ bức xạ của ánh sáng, độ
muối
1


Trong các loài san hô có chứa vi sinh vật (VSV) zooxanthellae cộng sinh, thì
hàm lƣợng các lipit dự trữ rất cao, lên tới 40% khối lƣợng mô khô [37]. Lƣợng
lipit dự trữ cao này là kết quả của sự vận chuyển các lipit từ VSV cộng sinh tới cơ
thể vật chủ và nó có thể đáp ứng tới 90% nhu cầu năng lƣợng của san hô chứa
zooxanthellae [27,30]. Sự mất mát các zooxanthellae hoặc khả năng quang hợp
của chúng bị giảm sút có thể dẫn đến hiện tƣợng tẩy trắng của các loài san hô này.
Hiện tƣợng trên thƣờng kéo theo sự hu diệt của các rạn san hô và thay đổi về
thành phần cũng nhƣ cơ cấu loài của các rạn san hô. Quá trình tẩy trắng san hô xảy
ra mạnh mẽ nhất vào năm 1998, là kết quả của hiện tƣợng El nino đã tác động đến
các rạn san hô trên phạm vi toàn thế giới. Chỉ tính riêng trong năm 1998 đã có tới
16% san hô bị tẩy trắng trên tất cả các đại dƣơng [35].
Đã có nhiều thông báo về các trƣờng hợp tẩy trắng san hô xảy ra trên phạm vi
thế giới trong suốt 2 thập k qua [24,21,26]. Do vậy, việc tìm hiểu rõ mối liên quan
giữa sinh học – hóa học sẽ góp phần có thêm những thông tin hữu ích nhằm cải
thiện và bảo tồn rặng san hô.
Nhận thấy tầm quan trọng của các nghiên cứu chuyên sâu về ảnh hƣởng của
nhiệt độ đến thành phần Lipit để sử dụng trong lĩnh vực sinh thái học và sinh hóa
học nhằm thiết lập các mối liên hệ dinh dƣỡng, cộng sinh và phân loại trong của

loài sinh vật biển này. Mục đích của nghiên cứu này là theo dõi những thay đổi về
hàm lƣợng lipit tổng, thành phần và hàm lƣợng các lớp chất lipit của san hô tẩy
trắng so với san hô khỏe mạnh, chính vì vậy tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu ảnh
hƣởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lƣợng các lớp chất lipit của một số
loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệm”
2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lƣợng các lớp
chất lipit của một số loài san hô nuôi nhân tạo trong phòng thí nghiệm

2


Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn Full