Nghiên cứu tạo sinh khối spirulina platensis 9

1

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN


2

1.1 Tổng quan về Spirulina
1.1.1 Lịch sử phát hiện và sử dụng Spirulina [5], [12], [13], [15], [19]
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.
Lịch sử sử dụng
Vào thế kỷ 16, khi người Tây Ban Nha đánh chiếm Mexico đã phát hiện thấy
ngư dân người Aztecs sống trong thung lũng Mexico, ở thủ đơ của Tenochtitlan, sử
dụng lưới có lỗ nhỏ để thu lượm một loại thực phẩm mới, màu xanh gọi là
techuitlatl từ các phá và làm những chiếc bánh màu xanh lam-lục từ đó.
Người Kanembu sử dụng túi vải để 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 Dihé.
Trong bữa ăn hàng ngày, bánh Dihé được đập nhỏ và trộn với nước cà chua, hạt
tiêu, sau đó rót vào hạt kê, hạt đậu, cá, thịt để ăn. Phụ nữ mang thai ăn 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 một số bệnh nhất định ở
châu Phi

Hình 1.1 Bánh Spirulina bán ở Chad và hóa thạch của sợi đa bào Spirulina


3

Những phát hiện thêm về Spirulina
Năm 1940, trong báo cáo của nhà tảo học người Pháp Dangeard có nói rằng,
lồi tảo lam làm bánh Dihé cũng phổ biến ở một số hồ thuộc thung lũng Rift phía
đơng châu Phi. Hai mươi năm năm sau, nhà thực vật học, Jean Léonard thấy một
loại bánh màu xanh, ăn được 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
chiếm 60-70% 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 cơng
nghiệp được thực hiện trong những năm 1970.
Cựng thi gian trờn, Institut franỗais du pộtrole thc hin 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.
Trong khi khơng một lồi 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.
Cho đến nay có rất nhiều nước trên thế giới sản xuất và sử dụng sinh khối
Spirulina làm thực phẩm cho người. Nhiều tổ chức sức khỏe, tổ chức xã hội ở nhiều
nước trên thế giới công nhận Spirulina là thức ăn bổ dưỡng và nó cịn được gọi là
thực phẩm của tương lai (Food of future). Theo Hills (1980) thì tảo Spirulina là một
loại thức ăn cao cấp và an toàn đã được các bác sĩ Nhật Bản dùng để điều trị một số
bệnh hiểm nghèo như tiểu đường, ung thư, viêm gan.
1.1.2 Phân loại học [20], [22]
Mang nhiều tên gọi khác nhau như Spirulina, Arthrospira và là một chủ đề
được thảo luận nhiều từ trước đến nay, nhất là khi cái tên “tảo” được nhắc đến lần
đầu tiên.

4

Năm 1852, việc phân loại học đầu tiên được viết bởi Stizenberger. Ơng đưa ra
tên lồi 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 lồi khơng có vách ngăn là Spirulina và lồi 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.
Spirulina (Arthrospira) maxima và Spirulina (Arthrospira) platensis là hai chi
quan trọng nhất trong loài, chúng được phân biệt do sự khác nhau về hình dạng sợi,
khơng bào, sự bao phủ bên ngồi do vỏ hay màng nhầy chiếm ưu thế.
Cho đến năm 1962, Spirulina chính thức được xếp vào giới prokaryote do
khơng có màng phospholipidic và màng nhân.
Theo Nguyễn Lân Dũng và cộng sự [2] 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) hay Tảo lam lục (Blue green algae).
Vi khuẩn lam có khả năng tự dưỡng quang năng nhờ chứa sắc tố quang hợp là
chất diệp lục a. Quá trình quang hợp của vi khuẩn lam là q trình phosphoryl hóa
quang hợp phi tuần hồn, có giải phóng oxy như ở cây xanh.
Vi khuẩn lam khơng thể gọi là tảo vì chúng khác biệt rất lớn so với tảo: vi
khuẩn lam khơng có lục lạp, khơng có nhân thực, có ribosome 70S, thành tế bào có
chứa peptidoglycan do đó rất mẫn cảm với penicillin và lysozym.
Loài Spirulina (Arthrospira) platensis thuộc:
Chi Spirulina (Arthrospira)
Họ Oscillatoriceae
Bộ Oscillatoriales
Lớp Cyanophyceae
Ngành Cyanophyta

1.1.3 Phân bố [5], [13], [20]


5

Spirulina được tìm thấy ở đất, đầm lầy, nước ngọt, nước lợ, nước ấm, nước
biển. Mơi 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 trong tự nhiên sống ở các hồ chứa nước giàu bicacbonat (HCO3-),
pH biến động từ 8,5 – 11, như Lake Texcoco. Ngồi ra có hồ lớn nhất ni
Spirulina ở miền trung châu Phi chạy quanh Lakes Chad và Niger, phía đông châu
Phi chạy dọc theo vịnh Great Rift.
Nhiệt độ sống thích hợp từ 35-370C. Khi ở ngồi trời, nhiệt độ 390C trong vài
giờ khơng có tác hại lên khuẩn lam hoặc khả năng quang hợp của chúng. Spirulina
có thể tăng trưởng ở nhiệt độ thấp khoảng 150C trong suốt cả ngày hay vào ban
đêm.
Khả năng chịu biến động ánh sáng cao, cường độ ánh sáng tốt nhất khoảng 25
– 30 Klux.
Spirulina có thể thu được từ nước có chứa 85 - 270 g muối/lít, mơi trường
sống tốt nhất chỉ có 20 – 70 g muối/lít. Giá trị pH tế bào chất khá cao (4,2-8,5) là
một ưu thế cho loài này sử dụng amonia như là nguồn nitơ trong môi trường pH
kiềm. Mơi trường nước thích hợp cho Spirulina có đặc tính: rất giàu Na+ và HCO-3,
khá giàu K+ và SO-4, khơng có hoặc rất thấp Ca++, Mg++ và Cl-.
1.1.4 Đặc điểm sinh học của Spirulina [5], [13], [22]
Đặc điểm hình thái
Tên “Spirulina” xuất phát từ tiếng Latin “helix” hoặc “spiral” biểu hiện hình
dạng xoắn của nó.
Spirulina là lồi sống cộng sinh, đa bào, các tế bào được phân biệt bởi vách
ngăn, dạng sợi xoắn hình lị xo, số vịng 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.


6

Đặc điểm cấu tạo
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
polysaccharide nhầy. Thành tế bào Spirulina không chứa cellulose mà hệ tiêu hóa
con người khơng 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 cịn có chlorophyll a. Tế bào Spirulina khơng 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 khơng rõ.
Sự có mặt của các khơng 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.
Siêu cấu trúc thành tế bào S. platensis [33], [34]
Thành tế bào dưới kính hiển vi điện tử hiện lên gồm 4 lớp: từ lớp I đến lớp IV
(L-I, L-II, L-III, L-IV). L-I và L-III chứa vật liệu dạng sợi. L-II là một
peptidoglycan giống như ở tế bào vi khuẩn. L-IV được sắp xếp chạy theo chiều dọc
của trục sợi Spirulina.

Hình 1.2 Lát cắt tế bào S. platensis


7

Hình 1.2 cũng cho thấy một vách ngăn đang hình thành, vách ngăn này gồm
ba lớp: L-II kẹp giữa hai L-I, có thể hình dung như hình 1.3.

Hình 1.3 Mơ hình sắp xếp vách tế bào S. platensis
L-I và L-III có chức năng vận chuyển điện tử, do đó hai L-II và L-IV tập trung
các điện tử đó. Độ dầy của mỗi lớp từ 10-15 nm, nên độ dầy của toàn bộ thành tế
bào là khoảng 60 nm. L-II, L-III, L-IV có độ dầy bằng nhau, L-I lớn hơn.
Cấu trúc bốn lớp theo chiều dọc thành tế bào và ba vách ngăn có ba lớp rất
phù hợp với những nghiên cứu của Jost (1965), Halfen và Castenholz (1971) ở họ
Oscillatoria.
Halfen and Castenholz (1971) và Halfen (1973) đã có những kết luận chung
về kiểu chuyển động trượt của S. platensis là nhờ vào cấu trúc sợi của L-III. Halfen
(1973) đã phát hiện ra rằng, những sợi này có gắn protein và xoắn quanh sợi
Spirulina. Kiểu hình và kiểu cấu tạo lặp lại nhiều lần của L-IV giống với lớp ngoài
cùng thành tế bào vi khuẩn gram âm theo như mô tả của Thornley, Glauert và Sleytr
(1974). L-IV có hình dạng méo mó, điều này có thể do vật liệu cấu tạo lên L-IV gây
lên.
Theo C. Van Eykelenbug (1977) trong thành tế bào S. platensis chứa
polysaccharide được cấu tạo từ những gốc glucose.
Metzner's (1955) có ý kiến rằng, những hàng lỗ nằm trong vách ngăn chạy
dọc theo thành tế bào, có thể đóng vai trị là những nơi chứa chất nhầy


8

Spirulina laxissima là một lồi tảo lam-lục có kích thước nhỏ hơn S. platensis
nhưng cường độ xoắn lớn hơn, được dùng trong thí nghiệm để tìm ra mối liên quan
giữa hình dạng của vách ngăn có chứa nếp gấp và hình dạng của sợi S. platensis.
Kết quả là, kích thước của những vùng bao phủ bởi nếp gấp có liên quan tới cường

độ xoắn của sợi S. platensis, cường độ xoắn càng lớn, kích cỡ nếp gấp càng nhỏ và
ngược lại.

Hình 1.4 Một phần của vách ngăn cho thấy nếp gấp
Đặc điểm sinh sản
Spirulina khơng có khả năng sinh sản hữu tính, chỉ sinh sản bằng phương pháp
phân bào, tạo ra những đoạn bào ngắn hơn. Mỗi đoạn bào này rộng 5 μ , dài 2 μ .
1.1.5 Giá trị dinh dưỡng [5], [13], [20], [22]
Sự hiểu biết toàn diện về đặc điểm dinh dưỡng của Spirulina trở nên quan
trọng hơn vì quy trình sản xuất lồi 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 vi 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 ni có độ mặn và pH


9

cao, nên bảo đảm vệ sinh trong ni cấy, vì có rất ít những của vi sinh vật khác có
khả năng sống sót trong điều kiện như vậy.
1.1.5.1 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. Giá trị cao nhất thường đạt được khi thu hoạch vào buổi sáng sớm của ngày
nắng. 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 Spirulina là hồn hảo, vì sự hiện diện
đầy đủ acid amin thiết yếu và không thiết yếu, chiếm khoảng 47% lượng protein
tổng. Protein Spirulina là nguồn protein ít béo, ít calorie và đặc biệt khơng
cholesterol.
Chuỗi acid amin đầy đủ đó cho thấy giá trị sinh học của protein trong
Spirulina là rất cao, và rằng nó sẽ trở thành sản phẩm tối ưu nếu như kết hợp với
một thực phẩm chứa nhiều cysteine và methionine, chẳng hạn như các loại ngũ cốc
(gạo, lúa mì, hạt kê).
Lượng protein thực được sử dụng (Net protein utilisation, NPU)
Mức sử dụng protein ăn vào được xác định bằng khả năng tiêu hóa như: tỉ lệ
hấp phụ nitơ protein, thành phần acid amin cùng với yếu tố khác như độ tuổi, giới
tính, tình trạng sinh lý của cơ thể. Giá trị NPU được xác định bằng cách tính phần
trăm nitơ cịn lại.
Tế bào Spirulina khơng có vách cellulose mà chỉ có vách nguyên sinh dễ phá
vỡ. Điều này giải thích cho khả năng tiêu hóa rất cao của protein Spirulina, lên tới
83-90% trọng lượng khô ban đầu của Spirulina.


10

Spirulina không cần giai đoạn nấu hay xử lý đặc biệt nào để làm tăng giá trị
protein của chúng. Đây cũng là ưu điểm lớn cho sự sản xuất đơn giản và cho bảo
tồn nguyên vẹn những thành phần dinh dưỡng giá trị cao trong tế bào Spirulina.
1.1.5.2 Acid amin
Theo Sasson (1997), sau 18 giờ đồng hồ hơn 85% protein Spirulina được tiêu
hóa và đồng hóa.
Giá trị NPU của Spirulina nằm trong khoảng 53-61%.
Như vậy protein của Spirulina cao 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 không

thiết 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
khơng 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 1.1 Thành phần acid amin trong Spirulina [22]
Tính cho 10 gram

Tỷ lệ so với tổng acid

(mg)

amin (%)

350
540
290
140
280
320
90
400

5,6
8,7
4,7

2,3
4,5
5,2
1,5
6,5

Alanine
Arginine
Acid aspartic
Cystine
Acid glutamic

470
430
610
60
910

7,6
6,9
9,8
1,0
4,6

Glycine

320

5,2

Histidine
Proline
Serine

100
270
320

1,6
4,3
5,2

Tyrosine

300

4,8

Tổng acid amin

6200

100

Acid amin thiết yếu

Isoleucine
Leucine
Lysine
Methionine

Phenylalanine
Threonine
Tryptophan
Valine
Acid amin không thiết yếu

Theo bảng 1.1, 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. Với 100% nhu cầu acid amin mỗi ngày chỉ cần dùng 36 g Spirulina. Thành
phần acid amin của Spirulina sản xuất ở Việt Nam tương đương nước ngoài.
1.1.5.3 Lipid


12

Hàm lượng lipid khoảng 5 – 7 % trọng lượng khô Spirulina. Lượng lipid tổng
này được chia thành hai phần: có thể xà pḥịng hóa (83%) và khơng xà pḥịng 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 g
Spirulina chỉ cho 36 kcalo và 1,3 mg cholesterol, một lượng protein trứng tương
đương chứa 300 mg cholesterol và 80 kcal năng lượng. Spirulina hồn tồn thích
hợp với phụ nữ có thai và những người béo phì.
Thành phần có thể xà phịng hóa: gồm chủ yếu monogalactosyl và digalactosyl
diglyceride (23%), sulfoquinovosyl diglyceride (5%), phosphatidyl glycerol
(25,9%). Triglyceride (0,3%), các loại phospholipid chiếm hơn 4,6%. Phosphatidyl
choline, phosphatidyl ethanolamin và phosphatidyl inositol chỉ ở mức khơng đáng
kể.
Thành phần khơng xà phịng hóa như sau: sterol đã xác định được là
cholesterol và beta-sitosterol. S. platensis chứa lượng nhỏ campesterol và

stigmasterol. Một số sterol này có thể liên quan đến hoạt tính kháng vi sinh vật của
Spirulina. Các terpene chiếm 5-10% phần khơng xà phịng hóa, chủ yếu là alpha- và
beta-amyrine, triterpene pentacyclic.
1.1.5.4 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.
Acid γ- linolenic (GLA) chiếm khoảng 10-20% (1-2% trọng lượng khô) trong
S. maxima so với 40% (khoảng 4% trọng lượng khơ) trong S. platensis. Do vậy,
Spirulina có thể được coi là một nguồn cung cấp γ-linolenic tốt nhất, sau sữa mẹ và
một số loại dầu thực vật của cây anh thảo, hạt nho đen, cây gai dầu (22).


13

Bảng1.2 Một số loại acid béo chính trong hai chủng Spirulina [22]

Spirulina platensis

Spirulina maxima

(% tổng acid béo)

(% tổng acid béo)

Palmitic (16:0)

25,8

63

Palmitoleic (16:1 omega-6)

3,8

2

Stearic (18:0)

1,7

1

Oleic (18:1 omega-6)

16,6

4

12

9

Gamma-linolenic (18:3 omega-6)

40,1

13

Alpha-linolenic (18:3 omega-3)

Vết

Vết

Acid béo

Linoleic (18:2 omega-6)

Sự hiện diện của γ-linolenic trong Spirulina càng trở nên quý giá, vì sự hiếm
thấy loại acid béo này trong thực phẩm hàng ngày. Tầm quan trọng của γ-linolenic
là dựa vào khả năng biến đổi sinh hóa của nó: acid béo này là chất tiền thân của
prostaglandins, leukotrienes và thromboxanes, là những chất trung gian trong các
phản ứng viêm và miễn dịch.
Nhiều acid béo khác cũng có mặt như acid linoleic. Cũng đáng chú ý là tỉ lệ
cao của acid palmitic, chiếm khoảng 25% acid béo tổng trong S. platensis.
Trong S. platensis khơng chứa các acid béo có số carbon lẻ, và một lượng rất
thấp acid béo có nhánh, là hai loại acid béo khơng thể chuyển hóa ở động vật bậc
cao.
Các sulfolipid như sulfoquinovosyl diglyceride (khoảng 5% phần xà phịng
hóa được) đang trở thành vấn đề nghiên cứu mới hiện nay, do khả năng kháng lại
virus HIV nhiễm các tế bào T trợ giúp.
Với những ưu điểm trên, Spirulina hồn tồn có thể làm thực phẩm bổ sung
cho những trường hợp thiếu acid béo thiết yếu.


14

1.1.5.5 Hydrocarbua 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.
1.1.5.6 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..
Các carbohydrate có thể đồng hóa là các polyme như glucosamine (1,9%),
rhamnosamine (9,7%), glycogen (0,5%).
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 của tuyến tụy nên Spirulina là thức ăn bổ dưỡng rất phù hợp cho những người
bị bệnh tiểu đường.
Mesoinositol phosphate là carbohydrate chứa phosphorus, nên sẽ là nguồn
cung cấp phosphorus hữu cơ ưu việt. Trong sinh khối Spirulina cũng có inositol
(350-850 mg/kg trọng lượng khơ), hàm lượng này bằng khoảng tám lần thịt bị và
vài trăm lần loại rau có mức inositol cao nhất.
Đáng chú ý là polysaccharide trong Spirulina đã được khẳng định là có tác
động kích thích cơ chế sửa chữa DNA, nhờ vậy có thể giải thích cho chức năng bảo
vệ đối với ảnh hưởng của bức xạ mặt trời của Spirulina.
1.1.5.7 Acid nucleic
Hàm lượng acid nucleic (ADN và ARN) có ý nghĩa dinh dưỡng quan trọng do
sự thối hóa thành phần cấu tạo nên chúng (các purine adenine và guanine) tạo ra
sản phẩm là acid uric. Khi acid uric tích tụ cao trong máu có thể gây bệnh sỏi thận
và gút (gout). Lượng acid nucleic tối đa cho người trưởng thành khoảng 4 g/ngày.
Cũng cần chú ý rằng, với cùng lượng purine trong thành phần, nhưng ARN tạo ra


15

lượng acid uric gấp ba lần ADN và mức độ tăng acid uric còn phụ thuộc vào nhiều

yếu tố như độ tuổi, giới tính, độ béo phì.
Trong Spirulina lượng acid nucleic từ 4-6% trọng lượng khô. Tỉ lệ ADN/ARN
là 1/4 hoặc 1/3. Hàm lượng acid nucleic trong Spirulina nói chung thấp hơn so với
sinh vật đơn bào.
Bảng 1.3 Hàm lượng acid nucleic trong một số thực phẩm [22]
Tổng lượng acid nucleic

Loại thực phẩm

(% trọng lượng khơ)

Spirulina

4-6

Nấm men

23

Thịt bị

1,5

Gan bị

2,2

Với hàm lượng như bảng 1.3 thì khi sử dụng Spirulina ở mức độ khuyên dùng
(10 g khô một ngày tương đương 0,4-0,6 g acid nucleic) lượng acid nucleic ăn vào
còn rất thấp so với mức cho phép.

1.1.5.8 Sắc tố
Sắc tố là yếu tố rất quan trọng giúp tổng hợp các loại hormon 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 1.4 Hàm lượng sắc tố tự nhiên trong sinh khối S. platensis [5]
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-caroten

14 mg

0,14


16

Carotenoid là sắc tố màu vàng cam trong sinh khối Spirulina.
β-caroten chiếm 80% carotenoid có trong Spirulina, phần cịn lại gồm
xanthophylls, cryptoxanthin, echinenone, zeaxanthin và lutein. Mỗi kilogram
Spirulina khô chứa từ 700-1700 mg β-carotene và khoảng 100 mg cryptoxanthin,
hai loại carotenoid này được chuyển hóa thành vitamin A trong cơ thể người. Nhu
cầu vitamin A ở người trưởng thành ít hơn 1 mg/ngày, nên chỉ cần 1-2 gram
Spirulina là cung cấp dư lượng vitamin A đó. Khơng giống vitamin A, sự tích tụ βcarotene khơng gây nên bất kỳ độc tính nào.
Hiệu quả sinh học của caroteinoid trong Spirulina đã được kiểm chứng trên cả
chuột và gà. Đáng kể và quan trọng hơn là những thử nghiệm trên cơ thể người, một
nghiên cứu thực hiện với 5000 trẻ em tại Ấn Độ đã chỉ ra rằng, chỉ với một gram
Spirulina hàng ngày đã gây hiệu quả đáng kinh ngạc đối với bệnh thiếu vitamin A
kinh niên. Sau năm tháng, tỉ lệ trẻ em mắc bệnh thiếu vitamin A đã giảm từ 80
xuống 10%. Nghiên cứu này khẳng định rằng, chỉ cần một lượng rất thấp Spirulina
cũng làm giảm bớt rất nhiều những nguy cơ bị mù và tổn hại hệ thần kinh gây nên
do thiếu vitamin A ở trẻ em.
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
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 trị 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 ngun 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.
1.1.5.9 Vitamin


17

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 1.5 Hàm lượng vitamin trong Spirulina so với nhu cầu hàng ngày [22]
Hàm lượng

Nhu cầu hàng ngày (mg)

(mg/kg)

(cho người trưởng thành, 24-25 tuổi)

B1

34-50

1,5

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

Vitamin

Vitamin rầt cần cho sự sinh sản và sinh trưởng của cơ thể. Sự phát triển của
tinh trùng, trứng, hợp tử, bào tử, bào thai đều cần đến vitamin A, thiếu vitamin A
năng suất sinh sản sẽ giảm. Vitamin A quan trọng trong sự duy trì và bảo vệ thượng
bì da và niêm mạc, thiếu nó da khô, lông rụng khiến khả năng chống xâm nhập vi
trùng kém và sẽ giảm đề kháng cơ thể. Nguồn vitamin A trong sinh khối Spirulina
là carotenoid dễ hấp thụ, không gây độc nếu dùng quá liều, rất an toàn cho con
người cũng như động vật.
Một trong những báo cáo đã được công bố bởi Hội đồng nghiên cứu quốc tế
năm 1982 “chế độ ăn, dinh dưỡng và bệnh ung thư ” đã kết luận rằng nguồn thức ăn
giàu caroten và vitamin A làm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư.
Vitamin E (tocopherols), Spirulina khô chứa vitamin E khoảng từ 50-190
mg/kg, một mức độ có thể so sánh với mầm lúa mì. Nhu cầu vitamin E hàng ngày là

18

15 IU hoặc 12 mg. Khả năng chống oxy hóa của tocopherol giúp bảo tồn tốt các
acid béo không no có trong Spirulina khơ. Ngồi ra, vitamin E cịn có các tác dụng
quý đã được biết đến như bảo vệ tim, mạch máu và làm chậm sự hóa già.
Spirulina khơng giàu vitamin nhóm B như nấm men (ngoại trừ vitamin B12),
tuy nhiên lại có nhiều loại vitamin hơn.
Đặc điểm đáng nhấn mạnh là mức độ cao khác thường vitamin B12
(cobalamin) trong Spirulina, vì vitamin này rất khó thu được trong khẩu phần ăn
khơng có thịt và hầu như khơng loại thực vật phổ biến nào chứa nó. Spirulina chứa
lượng vitamin B12 gấp bốn lần gan tươi, một loại thực phẩm được cho là nguồn
cobalamin tốt nhất. Thiếu vitamin B12 dễ mắc bệnh thiếu máu ác tính, căn bệnh này
có nguy cơ cao ở những người ăn chay hoặc do khả năng hấp phụ kém của cơ thể.
1.1.5.10 Khoáng chất
Spirulina chứa nhiều ngun tố khống có ý nghĩa đối với dinh dưỡng người
và động vật.
Bảng 1.6 Khoáng và các nguyên tố vết trong Spirulina [22]
Hàm lượng trong

Nhu cầu hàng ngày của

Spirulina

người trưởng thành

(mg/kg)

(mg/ngày)

Calcium (Ca)

1300-14000

1200

Phosphorus (P)

6700-9000

1000

Magnesium (Mg)

2000-2900

250-350

Iron (Fe)

580-1800

18

Zinc (Zn)

21-40

15

Copper (Cu)

8-10

1,5-3

Chrome (Cr)

2,8

0,5-2

Manganese (Mn)

25-37

5

Sodium (Na)

4500

500

Potassium (K)

6400-15400

3500

Nguyên tố khoáng


19

Các khoáng đáng quan tâm trong Spirulina là 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 một 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 và
polyme 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.
Calcium, phosphorus và magnesium trong Spirulina có thể so với sữa về số
lượng các khống này. Các ngun tố này có hàm lượng khá cân bằng, nên hiện
tượng loại thải calcium do dư thừa phosphorus sẽ khó xảy ra. Sự thiếu magnesium
có thể làm rối loạn hệ tim mạch và thần kinh.
Nguyên tố K với hàm lượng cao cũng mang ý nghĩa tích cực, nhất là khi ngày
càng có nhiều nhà dinh dưỡng học cho rằng tỷ lệ thấp K/Na ở trong các nguồn thực
phẩm hiện nay là không tốt cho sức khỏe.
Đáng tiếc là một nguyên tố hóa học quan trọng chỉ có mặt ở mức dấu vết, ít
được nghiên cứu, đó là iodine. Mặc dầu vậy, đã có những khẳng định ban đầu là
Spirulina có thể cố định được iodine như các nguyên tố khác, và đây có thể trở
thành một hướng nghiên cứu mới cho mục đích nâng cao hàm lượng iodine có trong
Spirulina.
1.1.5.11 Enzyme

Enzyme quan trọng nhất trong sinh khối S. platensis khơ là superoxide
dismutase (SOD). Nó xúc tác khử các sản phẩm của phản ứng peroxide hóa và loại


20

bỏ các yếu tố thúc đẩy q trình lão hóa cơ thể sống. Trong 10g sinh khối S.
platensis khơ có từ 10,000 đến 37,000 đơn vị hoạt động.
1.1.5.12 Một số nghiên cứu khác [19], [22]
Các vi sinh vật có mặt trong dịch ni Spirulina
Các lồi sinh vật cùng sống với Spirulina trong môi trường nuôi thường hiếm
thấy và không phải là tác nhân gây bệnh. Trong thực tế, độ kiềm cao (pH 8,5-11,0)
là một rào chắn hiệu quả đối với sự xâm nhiễm của các vi sinh vật như vi khuẩn,
nấm men, nấm mốc hoặc tảo. Hơn nữa, các chất nhất định được tiết ra hoặc chứa
trong Spirulina cũng có tác dụng diệt khuẩn, hoặc ít nhất là kìm hãm vi khuẩn lạ.
Do đó, Spirulina được sử dụng như một loại thuốc đắp để chữa những vết thương
hoại tử ở châu Phi.
Trong mơi trường ni nhân tạo, thường có từ 3x104 đến 6x105 vi sinh vật lạ
trong một millilitre.
Sau khi thu hoạch và sấy khơ, Spirulina có chứa từ 103 tới 106 các vi sinh vật
có khả năng sống lại trong mỗi gram khô. Số lượng này không thay đổi trong thời
gian bảo quản, không xuất hiện vi khuẩn Coliform và Streptococci sau nhiều tháng
bảo quản.
Những phân tích vi sinh vật của các sản phẩm Spirulina công nghiệp ở
Mexico và Hoa Kỳ đã khẳng định sự vắng mặt hoàn toàn của các tác nhân gây bệnh
như Salmonella, Shigella và Staphylococci. Spirulina ở cả nguồn tự nhiên (Lake
Chad) và nhân tạo (các bể nuôi) đã được chứng minh là không bị nhiễm bởi các
amip gây bệnh lỵ.
Quá trình bảo quản Spirulina là khá dễ dàng vì các sản phẩm dường như có
khả năng kháng nấm mốc. Do đó, Aspergillus flavus và aflatoxin (được tiết ra bởi

loài nấm này) chưa bao giờ được tìm thấy trong các mẻ ni Spirulina.
Các nghiên cứu về độc học
Theo một số nghiên cứu, các chất độc như lead (chì), mercuri (thủy ngân),
arseni (asen) và fluorine (flo) không thấy trong Spirulina. Tuy nhiên, một nghiên
cứu chi tiết hơn nói rằng, Spirulina từ mơi trường tự nhiên chứa lượng khá cao


21

arsen và đặc biệt là flo. Những kết quả này có thể liên quan đến vị trí địa lý của
từng vùng cộng thêm khả năng cố định các kim loại của Spirulina, và yếu tố bao
trùm là các địa điểm đó bị ơ nhiễm bởi các ngun tố này. Cho dù vậy, khi thí
nghiệm cho chuột ăn Spirulina thu từ bể tự nhiên là nguồn protein duy nhất, đã cho
thấy là khơng có ảnh hưởng độc từ các ngun tố này. Nhưng vấn đề đặt ra là các
sản phẩm Spirulina cơng nghiệp khơng được có hoặc ở mức cho phép.
Các nghiên cứu về chất độc hữu cơ gây đột biến
Thí nghiệm kiểm tra lượng heptadecane (một thành phần chính của paraffin
có khả năng gây độc) thực hiện bằng cách cho chuột và lợn ăn Spirulina là nguồn
protein duy nhất. Kết quả của thí nghiệm là sự tích lũy hydrocarbua này ở một
lượng rất thấp và không xảy ra hiện tượng độc cấp tính hoặc mãn tính.
Chất 3,4-Benzopyrene (sự có mặt của các hydrocarbua vịng thơm có thể gây
đột biến và ung thư rất mạnh được kiểm tra bằng 3,4-benzopyrene) trong Spirulina
khoảng 2-3 ppb thấp hơn rất nhiều so với các loại rau ăn phổ biến.
Khả năng gây quái thai được xác định là bằng 0 đối với các giai đoạn mang
thai khi sử dụng 10%, 20% và 30% Spirulina trong khẩu phần ăn.
Vài loài vi khuẩn lam nhất định tạo ra chất độc mạnh tác động lên thần kinh
(anatoxin-A từ Anabaena flosaquae) và gan (microcystine từ Microcystis
aeruginosa) cũng đã được chứng minh là khơng có.
Những tự thí nghiệm trên người
Thử nghiệm có tính thuyết phục và thiết thực nhất là Spirulina đã được sử

dụng bởi người dân Kanembous ở Chad giống như một thức ăn truyền thống trong
nhiều thế kỷ. Mỗi người ở đây ăn từ 10-12 gram một ngày, riêng phụ nữ mang thai
ăn với lượng lớn hơn nhiều.
Khi được phát hiện cũng là lúc nhiều cuộc thử nghiệm sử dụng Spirulina làm
thức ăn được thực hiện. Có hai nghiên cứu đáng chú ý là:
+ Thí nghiệm pro-Vitamin A đề cập ở trên, tại Ấn Độ với hơn 5000 trẻ em.
+ Chương trình thứ hai thực hiện ở Bangui (nước cộng hòa ở miền trung châu
Phi) trên vài trăm trẻ em, về hiệu quả sử dụng Spirulina trong điều trị rối loạn năng


22

lượng protein. Kết quả đã củng cố vững chắc tác dụng của Spirulina, đặc biệt đối
với chứng suy dinh dưỡng ở trẻ em.
Ngồi ra có một số nghiên cứu nhỏ đáng ghi nhận sau:
Sự cân bằng nitơ được nghiên cứu trên 10 trẻ em, 5-10 tháng tuổi bị thiếu dinh
dưỡng nặng. Chúng được cho ăn hai nguồn protein Spirulina, đậu nành hoặc sữa bò.
Mức hấp thu nitơ 60% với Spirulina, 70% với đậu nành, nhưng tỷ lệ giữ lại thì
ngược lại: 40% với Spirulina, 30% với đậu nành.
Tại Hôpital Bichat thuộc Pháp, cuộc kiểm tra với người trưởng thành và trẻ
em thiếu ăn, được cho ăn Spirulina với liều lượng lớn (80-90 g/ngày). Mặc dù ăn
với lượng rất lớn, nhưng lượng acid uric trong máu khơng có sự tăng đáng kể nào.
Sau cùng, một nghiên cứu ở Trung Quốc trên 27 trẻ em tuổi từ 2 tới 6 đã kết
luận rằng, Spirulina là “a real source of health for children” sau những phân tích về
tình trạng sức khỏe của những trẻ em đó.
1.1.6 Phương pháp thu hoạch [22]
Khi Spirulina được ni trong điều kiện tốt thì vấn đề thu sinh khối là một
công việc dễ dàng, nhưng khi đã nuôi trong thời gian dài và xuất hiện nhiều chất
nhầy thì thu hoạch trở nên khó khăn hơn rất nhiều.
Thời gian tốt nhất để thu hoạch là vào sáng sớm vì những lý do sau:

• Nhiệt độ thấp khiến cơng việc dễ làm.
• Sẽ có nhiều giờ nắng và thời gian để làm khơ sản phẩm.
• Phần trăm protein trong Spirulina cao nhất vào buổi sáng.
Có hai bước cơ bản trong thu hoạch:
• Lọc để thu sinh khối cịn lẫn các thành phần mơi trường ni.
• Loại bỏ các thành phần của môi trường nuôi để thu sinh khối sạch.
1.1.7 Một số ứng dụng của Spirulina [4], [5], [19], [29]
Spirulina nguồn bổ sung protein
Thành phần dinh dưỡng nổi bật trong Spirulina là protein. Với hàm lượng cao
khác thường, sinh khối Spirulina trở thành nguồn thực phẩm hàng đầu cho tình


23

trạng thiếu protein hiện nay của một bộ phận dân số không nhỏ thuộc nước đang và
kém phát triển. Spirulina với đặc tính dễ ni, kể cả ở những vùng đất khơ cằn, có
thể thay thế cho các nguồn protein đậu nành, thịt, trứng là những thực phẩm khó có
được khi mà điều kiện chăn nuôi, trồng cây lương thực trở lên khó khăn.
Trên cơ sở này sinh khối Spirulina đã được sản xuất thành nhiều sản phẩm có
cơng dụng khác nhau như: chế phẩm “Algata” được dùng để chữa bệnh ngứa của trẻ
em. Chế phẩm “Protalmin” được sản xuất sau khi thuỷ phân Spirulina bằng enzyme
có tác dụng phục hồi nhanh sức khỏe. Một số sản phẩm khác nhau như Linagreen,
Heilina, Spirulina Kayaky, Spirulina C, Profesina. Ở Việt Nam có một số chế phẩm
như Linavina, Lactogyl.
Spirulina là nguồn sắc tố tự nhiên
Chlorophyll, phycocyanin được sử dụng làm sắc tố có nguồn gốc tự nhiên
trong cơng nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm thay thế cho các chất màu tổng hợp.
Sắc tố vàng xanthophyll và vàng cam β- caroten được bổ sung vào khẩu phần
ăn của gia cầm nhằm làm tăng màu cho lòng đỏ trứng và làm phẩm nhuộm thực
phẩm có nguồn gốc tự nhiên.

Spirulina cịn là nguồn để cung cấp hàng loạt các chất có ích khác, chẳng hạn
như các axit béo không no - mạch dài, sterol, đáng quan tâm là γ - linolenic acid,
sắt, vitamin B12.
Spirulina là nguồn thức ăn bổ sung protein cho gia cầm và vật ni
Do có thành phần dinh dưỡng đa dạng, Spirulina được coi là nguồn thức ăn bổ
sung dinh dưỡng có giá trị cho người và động vật.
Spirulina được ứng dụng rộng rãi trong nghề chăn nuôi tằm và nuôi cá cảnh ở
Nhật Bản.
Một hướng khác sử dụng sinh khối Spirulina ứng dụng trong lĩnh vực thuỷ sản
để nuôi tôm, nhuyễn thể và một số loài cá.
Từ dịch chiết sinh khối bằng nước, người ta tạo ra được dịch tiêm chống bệnh
cịi xương của lợn có hiệu quả cao.


24

Một số loại bột cá, bột lạc, bột đậu nành có thể được thay một phần bằng
Spirulina trong khẩu phần ăn của cá, gia cầm, gia súc và vật nuôi. Khi đó khơng cần
bổ sung khống và vitamin vào các loại bột nêu trên vì Spirulina rất giầu các chất
dinh dưỡng này.
Spirulina trong y học
Những thí nghiệm về dược lý và lâm sàng ở Việt Nam chứng tỏ công dụng to
lớn của Spirulina trong việc điều trị một số bệnh như suy dinh dưỡng của trẻ em,
thiếu sữa ở sản phụ, đái tháo đường, ung thư, viêm gan, tăng cường sức khỏe cho
người bệnh.
Về bệnh thiếu máu, Spirulina là nguồn thực phẩm khá lý tưởng để điều trị căn
bệnh này nhờ có protein dễ đồng hóa, vitamin B6 và B12, vitamin E, acid folic,
cũng như sắt và đồng.
β- caroten là một chất chống oxy hóa quan trọng, ngăn ngừa và làm giảm sự
già hóa.

Spirulina nguồn phân bón sinh học
Năm 1981, tài liệu của FAO đã nói về khả năng thay thế phân bón hóa chất
bằng vi khuẩn lam để cải tạo những vùng đất bạc màu.
Ở Ấn Độ, sản lượng lúa sử dụng vi khuẩn lam khơ làm phân bón tăng 22%.
Lượng phân bón vơ cơ giảm được 20-30 kg/0,4 hecta.
S. platensis được dùng kết hợp với vi khuẩn lam cố định nitơ Aulosira
fertilissima và diammonium phosphate (DAP) để làm phân bón cho thí nghiệm
trồng khoai tây. Kết quả là, số củ tăng 522%, sản lượng chung tăng 977% so với đối
chứng. Trong khi đó, vi khuẩn lam và DAP được bón riêng thì khơng có sự tăng
đáng kể nào.
1.1.8 Triển vọng nuôi Spirulina quy mô lớn [22]
Spirulina được thừa nhận trên tồn thế giới là có thể dùng làm thực phẩm cho
người và thức ăn cho động vật. Sản xuất 1 kg Spirulina chỉ cần một lượng nước rất
nhỏ, thậm chí có thể là nước lợ, kiềm khơng thích hợp cho nông nghiệp. Khối lượng
nước để sản xuất cùng một lượng protein Spirulina chỉ bằng 1/3 so với đậu nành và


25

1/50 so với protein của bị, theo đó diện tích đất Spirulina cần ít hơn 200 lần so với
đậu nành và ít hơn 500 lần so với bị, đây sẽ là một ưu điểm lớn trong tương lai,
Spirulina có thể nuôi ở vùng đất khô cằn, đất không thể cải tạo được.
Vấn đề quyết định triển vọng nuôi Spirulina quy mơ lớn khơng hồn tồn là
tiềm năng thị trường sản phẩm của chúng (công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, dược
phẩm, hố chất…) mà là giá thành sản xuất. Vì vậy nhiều cố gắng đang được tiến
hành làm giảm giá thành sản xuất . Giá thành sản xuất giảm sẽ làm cho Spirulina và
các sản phẩm của chúng có thể mở rộng thị trường trên thế giới.
Yêu cầu trên dường như có liên quan rất lớn đến vai trị của các nhà nghiên
cứu về Spirulina¸ sáng kiến và thiết kế mới để có thể ni Spirulina khơng chỉ ở
những vùng khí hậu sạch, trong lành mà còn ở ngay trong các thành phố lớn, nơi mà

nguồn lực kinh tế, kỹ thuật dễ dàng được đáp ứng là một trong những mục tiêu quan
trọng cần vươn tới trong tương lai.
1.2 Tổng quan về quá trình lên men cồn ethylic [6], [8]
1.2.1 Khái niệm chung
Lên men cồn là một quá trình lên men yếm khí, sử dụng nấm men làm tác
nhân chuyển hóa đường thành sản phẩm sau cùng chủ yếu là ethanol và khí carbon
dioxide.
1.2.2 Cơ sở sinh hóa của lên men cồn ethylic
Từ năm 1803 L.J. Thernard đã chứng minh rằng, nấm men là tác nhân trực
tiếp của quá trình lên men cồn. Đến năm 1810, Gay-Lussac nghiên cứu và thấy
rằng, cứ 45 phần glucose sẽ tạo ra 23 phần cồn ethylic và 22 phần khí carbon
dioxide. Trên cơ sở đó ông viết thành phương trình sau:
C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2
L. Pasteur (1857) nhà bác học người Pháp cũng kết luận rằng ”Sự phân giải
đường thành cồn và CO2 là sự hơ hấp của nấm men trong điều kiện yếm khí”.
Hiện nay, quá trình lên men cồn đã hiểu rõ ràng hơn và có thể tóm gọn lại
trong khái niệm sau: sự lên men cồn (ethanol) là một quá trình sinh hóa phức tạp, có