nghiên cứu ảnh hưởng của khoáng nano đến sự sinh trưởng và khả năng tích lũy astananthin của tảo haematococcus pluvialis

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KIỀU QUỐC TOÀN NGHI N CỨU NH HƯỞNG CỦ KHO NG N NO Đ N S SINH TRƯỞNG VÀ KH N NG T CH ST NTHIN CỦ T O HAEMATOCOCCUS PLUVIALIS UẬN V N THẠC SĨ SINH HỌ

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KIỀU QUỐC TOÀN

NGHI N CỨU NH HƯỞNG CỦ KHO NG N NO Đ N S SINH TRƯỞNG VÀ KH N NG T CH ST NTHIN CỦ T O

HAEMATOCOCCUS PLUVIALIS

UẬN V N THẠC SĨ SINH HỌC TH C NGHIỆM

Đà Nẵng - Năm 2023

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KIỀU QUỐC TOÀN

NGHI N CỨU NH HƯỞNG CỦ KHO NG N NO Đ N S SINH TRƯỞNG VÀ KH N NG T CH ST NTHIN CỦ T O

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 3

Trang 4

Trang 5

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 6

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 7

MỤC ỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

TRANG THÔNG TIN iii

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3.1 Nghiên cứu trên thế giới 19

1.3.2 Nghiên cứu tại Việt Nam 20

1.4 Những nghiên cứu ảnh hưởng đến tảo 21

1.4.1 Một số mô hình nuôi trồng H pluvialis trên thế giới 21

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 8

1.4.2 Ảnh hưởng của các nguyên tố ngoại sinh lên sự sinh trưởng và tích lũy

lipid ở vi tảo 24

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PH P NGHIÊN CỨU 28

2.1 Đối tượng nghiên cứu 28

2.2 Nội dung nghiên cứu 29

2.3 Phạm vi và phương pháp nghiên cứu 29

3.1 Ảnh hưởng của các khoáng nano 35

3.1.1 Ảnh hưởng của nano Canxi đến tốc độ sinh trưởng và hàm lượng astaxanthin 35

3.1.2 Ảnh hưởng của nano Đồng đến tốc độ sinh trưởng và hàm lượng astaxanthin 40

3.1.3 Ảnh hưởng của nano Sắt đến tốc độ sinh trưởng và hàm lượng astaxanthin 45

3.1.4 Ảnh hưởng của nano Magie đến tốc độ sinh trưởng và hàm lượng astaxanthin 50

3.1.5 Ảnh hưởng của nano Mangan đến tốc độ sinh trưởng và hàm lượng astaxanthin 55

3.1.6 Ảnh hưởng của nano K m đến tốc độ sinh trưởng và hàm lượng astaxanthin 59

3.2 Tối ưu hóa nồng độ các nano kim loại đến tốc độ sinh trưởng và hàm lượng astaxanthin trong vi tảo H pluvialis 63

K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ 65 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KH O

Trang 9

D NH MỤC C C CH VI T TẮT

OD Optical Density (Mật độ quang học)

H pluvialis Haematococcus pluvialis

Trang 10

D NH MỤC B NG

B ng 2.3 Các nghiệm thức trong thí nghiệm tối ưu hóa 32

B ng 3.1 Mật độ tế bào và tốc độ sinh trưởng của vi tảo Haematococcus

pluvialis ở các nồng độ nano Canxi khác nhau (*: Nồng độ ion

Canxi trong môi trường chu n)

36

B ng 3.2: Hàm lượng và năng suất của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các

nồng độ nano Canxi khác nhau (*: Nồng độ ion Canxi trong môi trường chu n)

38

B ng 3.3: Mật độ tế bào và tốc độ sinh trưởng của vi tảo Haematococcus

pluvialis ở các nồng độ nano Đồng khác nhau (*: Nồng độ ion Đồng

trong môi trường chu n)

41

nồng độ nano Đồng khác nhau (*: Nồng độ ion Đồng trong môi trường chu n)

44

pluvialis ở các nồng độ nano Sắt khác nhau

46

nồng độ nano Sắt khác nhau (*: Nồng độ ion Sắt trong môi trường chu n)

48

pluvialis ở các nồng độ nano Magie khác nhau (*: Nồng độ ion

Magie trong môi trường chu n)

51

nồng độ nano Magie khác nhau (*: Nồng độ ion Magie trong môi trường chu n)

54

pluvialis ở các nồng độ nano Mn khác nhau (*: Nồng độ ion Mn

56

B ng 3.10: Hàm lượng và năng suất của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các

nồng độ nano Mangan khác nhau (*: Nồng độ ion Mangan trong môi trường chu n)

58

B ng 3.11: Mật độ tế bào và tốc độ sinh trưởng của vi tảo Haematococcus

pluvialis ở các nồng độ nano K m khác nhau (*: Nồng độ ion K m

60

Trang 11

B ng 3.12: Hàm lượng và năng suất của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các

nồng độ nano K m khác nhau (*: Nồng độ ion K m trong môi trường chu n)

62

B ng 3.13 Thể hiện giá trị ước tính và mức độ ý nghĩa của các hằng số hồi quy

trong mô hình dự đoán tốc độ sinh trưởng của vi tảo H pluvialis

dựa trên các biến dinh dưỡng của môi trường là 6 loại nano lần lượt là Fe, Zn, Cu, Ca, Mg, Mn

63

Trang 12

D NH MỤC H NH V ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Con đường sinh tổng hợp astaxanthin từ Haematococcus pluvialis

[68]

6

H nh 1.3: Hình ảnh hiển vi huỳnh quang về vòng đời sinh dưỡng của

Haematococcus pluvialis , cho thấy giai đoạn 1 đến 32 tế bào và giai

H nh 3.1 Tốc độ sinh trưởng của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các nồng độ

nano Canxi khác nhau (*: Nồng độ ion Canxi trong môi trường chu n)

35

H nh 3.2 Mật độ tế bào của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các nồng độ

nano Canxi khác nhau (*: Nồng độ ion Canxi trong môi trường chu n)

36

H nh 3.3: Hàm lượng chlorophyll và astaxanthin (pg/tế bào) của vi tảo

Haematococcus pluvialis ở các nồng độ nano Canxi khác nhau (*:

Nồng độ ion Canxi trong môi trường chu n)

37

H nh 3.4: Năng suất astaxanthin (μg/ml/ngày-1

) của vi tảo Haematococcus

pluvialis ở các nồng độ nano Canxi khác nhau (*: Nồng độ ion Canxi

38

H nh 3.5: Tốc độ sinh trưởng của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các nồng độ

nano Đồng khác nhau (*: Nồng độ ion Đồng trong môi trường chu n)

40

H nh 3.6 Mật độ tế bào của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các nồng độ

nano Đồng khác nhau (*: Nồng độ ion Đồng trong môi trường chu n)

41

Hình 3.7: Năng suất astaxanthin (μg/ml/ngày-1

42

Hình 3.8: Hàm lượng astaxanthin (pg/tế bào) của vi tảo Haematococcus

43

H nh 3.9 Tốc độ sinh trưởng của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các nồng độ

nano Sắt khác nhau (*: Nồng độ ion Sắt trong môi trường chu n)

45

H nh 3.10: Mật độ tế bào của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các nồng độ

nano Sắt khác nhau (*: Nồng độ ion Sắt trong môi trường chu n)

46

H nh 3.11: Năng suất astaxanthin (μg/ml/ngày-1

) của vi tảo Haematococcus 47

Trang 13

pluvialis ở các nồng độ nano Fe khác nhau (*: Nồng độ ion sắt trong

môi trường chu n)

H nh 3.12: Hàm lượng chlorophyll và astaxanthin (pg/tế bào) của vi tảo

Haematococcus pluvialis ở các nồng độ nano Sắt khác nhau (*: Nồng

độ ion Sắt trong môi trường chu n)

48

H nh 3.13: Tốc độ sinh trưởng của vi tảo Haematococcus pluvialis ở các nồng độ

nano Magie khác nhau (*: Nồng độ ion Magie trong môi trường chu n)

50

nano Magie khác nhau (*: Nồng độ ion Magie trong môi trường chu n)

51

Hình 3.15: Hàm lượng chlorophyll và astaxanthin (pg/tế bào) của vi tảo

Haematococcus pluvialis ở các nồng độ nano Magie khác nhau (*:

Nồng độ ion Magie trong môi trường chu n)

52

Hình 3.16: Năng suất astaxanthin (μg/ml/ngày-1) của vi tảo Haematococcus

pluvialis ở các nồng độ nano Magie khác nhau (*: Nồng độ ion

Magie trong môi trường chu n)

53

nano Mn khác nhau (*: Nồng độ ion Mn trong môi trường chu n)

55

nano Mn khác nhau (*: Nồng độ ion Mn trong môi trường chu n)

56

Haematococcus pluvialis ở các nồng độ nano Mangan khác nhau (*:

Nồng độ ion Mangan trong môi trường chu n)

57

Hình 3.20: Năng suất astaxanthin (μg/ml/ngày-1

pluvialis ở các nồng độ nano Mangan khác nhau (*: Nồng độ ion

Mangan trong môi trường chu n)

58

nano K m khác nhau (*: Nồng độ ion K m trong môi trường chu n)

59

nano K m khác nhau (*: Nồng độ ion K m trong môi trường chu n)

60

Haematococcus pluvialis ở các nồng độ nano K m khác nhau (*:

Nồng độ ion K m trong môi trường chu n)

61

Hình 3.24: Năng suất astaxanthin (μg/ml/ngày-1) của vi tảo Haematococcus

pluvialis ở các nồng độ nano K m khác nhau (*: Nồng độ ion K m

62

Trang 14

MỞ ĐẦU 1 Tính c p thi t của đ tài

Astaxanthin (3, 3’- dihydroxy β, β carotene - 4,4 - dione) là một sắc tố, dẫn xuất của β-carotene có vai trò là chất chống oxy hóa mạnh, còn được gọi là một “siêu vitamin E” Astaxanthin thương mại được sử dụng để ngăn chặn nhi m khu n, viêm, bệnh tim mạch, ung thư, cải thiện chức năng não, làm tăng độ dày da, chống lão hóa… Astaxanthin có giá trị kinh tế cao được sử dụng phổ biến trong nuôi trồng thủy sản và công nghiệp thực ph m, thực ph m chức năng Hoạt tính chống oxy hóa của chúng cao hơn gấp 10 lần so với các loại carotenoid khác như β-carotene, zeaxanthin, lutein, canthaxanthin và cao hơn gấp 500 lần so với α-tocopherol [1]

Bên cạnh đó, do khả năng ngăn chặn một số loại ung thư, kích thích hệ thống mi n dịch cao hơn so với β-carotene và α-tocopherol nên hiện nay, ứng dụng của astaxanthin còn được mở rộng trong lĩnh vực y dược [91, 95, 116]

Mặc dù một số loài vi sinh vật như nấm men Phaffia rhodozyma có khả năng

tổng hợp astaxanthin nhưng hàm lượng astaxanthin nội bào của chúng rất thấp [29], khả năng ứng dụng cho sản xuất không mang lại giá trị kinh tế cao Một số loài vi tảo cũng có khả năng tổng hợp astaxanthin trong đó nổi bật nhất là Vi tảo nước ngọt

Haematococcus pluvialis được đánh giá là đối tượng tiềm năng cho sản xuất astaxanthin lên tới trên 4% sinh khối khô [49] Nghiên cứu sản xuất astaxanthin từ H pluvialis được đặc biệt quan tâm do hàm lượng astaxanthin tích lũy trong sinh khối

cao [8]

ng dụng quan trọng nhất của H pluvialis là làm thức ăn bổ sung giàu

astxanthin trong nuôi trồng thuỷ sản, đặc biệt là cho cá hồi một loại thực ph m có giá trị kinh tế cao Trên thế giới, loài tảo này đã có một thị trường tiêu thụ rất cao trong việc phục vụ nhu cầu đang ngày càng tăng cao của cuộc sống Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng loài vi tảo nêu trên cũng rất cao, đặc biệt trong lĩnh vực nuôi trồng cá hồi và cá cảnh xuất kh u Các nhà khoa học về Công nghệ sinh học tảo của Việt Nam cũng đang đứng trước một thách thức rất lớn cần phải làm sáng tỏ về mặt khoa học là liệu

Việt Nam có thể nuôi trồng thành công H pluvialis trên quy mô lớn được hay không?,

có thể thương mại hóa được sản ph m từ loài tảo này được hay không?, Việt Nam có

những lợi thế và khó khăn gì để có thể đưa việc nuôi trồng H pluvialis trở thành một

ngành công nghiệp?

Một số nghiên cứu về nuôi trồng vi tảo có khả năng tổng hợp astaxanthin đã được tiến hành ở Việt Nam nhưng chỉ mới dừng lại ở mức khảo sát vòng đời của vi tảo, ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng đến sự tổng hợp astaxanthin [2, 4] mà chưa có luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 15

nghiên cứu đầy đủ về các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, tích lũy astaxanthin và cũng chưa có những đề xuất về quy trình tách chiết astaxanthin từ sinh khối vi tảo phục vụ cho nhu cầu sản xuất

Hiện nay sản xuất astaxanthin từ loài vi tảo này đang được đặc biệt quan tâm nghiên cứu Việc tăng mật độ tế bào vi tảo trong pha đầu góp phần quan trọng trong

việc nâng cao hiệu quả sản xuất astaxanthin từ H pluvialis [49] Tuy nhiên, việc sản

xuất astaxanthin hiệu quả từ loài vi tảo này còn gặp nhiều khó khăn bởi vì chúng có tốc độ sinh trưởng thấp, chu kỳ sống phức tạp và nhạy cảm với sự thay đổi của điều kiện nuôi cấy Hầu hết tế bào vi tảo đều duy trì ở trạng thái sinh dưỡng, tích lũy rất ít hoặc không tích lũy astaxanthin khi nuôi ở điều kiện thích hợp Điều kiện cho tế bào sinh trưởng và tổng hợp astaxanthin là rất khác nhau trong đó dinh dưỡng là một trong

những yếu tố quan trọng trong việc sinh trưởng của H pluvialis, khi điều kiện dinh

dưỡng thay đổi các tế bào s chuyển sang giai đoạn bào nang và tích lũy astaxanthin

Xuất phát từ những lí do đó, tôi tiến hành lựa chọn đề tài: Haematococcus pluvia ” nhằm có được những số liệu khoa học cơ bản về điều kiện

nuôi trồng tối ưu loài vi tảo lục nêu trên, cung cấp cơ sở khoa học cho việc nuôi trồng, sản xuất sinh khối tảo đạt năng suất cao giàu astaxanthin

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Tìm ra được hàm lượng tối ưu cho sự sinh trưởng và tích lũy của yếu tố khoáng

nano đến sự sinh trưởng và khả năng tích lũy astaxanthin của tảo H pluvialis

2.2 Mục tiêu cụ thể

Đánh giá được ảnh hưởng của từng nguyên tố Canxi, Đồng, Sắt, Magie, Mangan,

K m đến sự sinh trưởng và khả năng tích lũy astaxanthin của tảo H pluvialis

Đánh giá được ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố khoáng nano đến sự sinh

trưởng và khả năng tích lũy astaxanthin của tảo H pluvialis

3 Ý nghĩa của đ tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài bổ sung thêm những kiến thức về ảnh hưởng của các khoáng nano đến đặc

điểm sinh học của vi tảo H pluvialis và khả năng tích lũy astaxanthin Từ đó, làm cơ

sở cho việc phát triển những nghiên cứu tiếp theo 3.2 Ý nghĩa thực ti n

Đề tài là cơ sở cho việc nghiên cứu và sản xuất astaxanthin từ vi tảo H pluvialis

Trang 16

4 Bố cục đ tài

Mở đầu

Chương 1: Tổng quang tài liệu

Chương 2: Đối tượng, nội dung, phạm vi và phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả và bàn luận

Kết luận và kiến nghị

Danh mục tài liệu tham khảo

Trang 17

CHƯƠNG 1 TỔNG QU N TÀI IỆU

Vi tảo là thành phần chủ yếu tạo nên năng suất sơ cấp của thủy vực và giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì sự phát triển của hệ sinh thái nước Hàng năm, trong số 200 tỉ tấn chất hữu cơ được tạo thành trên trái đất, có 170 - 180 tỉ tấn do tảo tạo ra, còn lại 20 - 30 tỷ tấn là do các loài thực vật khác Ý nghĩa lớn lao của các loài tảo là giải phóng oxy thông qua hoạt động quang hợp cung cấp cho các sinh vật sống dưới nước, khép kín chu trình vật chất trong các thuỷ vực và tăng tốc độ quay vòng của các chu trình đó

Trong tự nhiên, vi tảo là thành phần cơ bản của chuỗi thức ăn của thuỷ vực Với kích thước cơ thể phù hợp, giàu dinh dưỡng, d tiêu hoá ít gây ô nhi m môi trường, nhiều loại không có độc tố và có khả năng nuôi sinh khối lớn nên vi tảo đã trở thành nguồn thức ăn không thể thiếu trong các giai đoạn sinh trưởng của nhuy n thể hai mảnh vỏ, giai đoạn ấu trùng của một số loài giáp xác, các giai đoạn sinh trưởng sớm của một số loài cá hoặc để sản xuất khối lượng lớn các động vật phù du như Artemia, Luân trùng (Rotifer)… Ngoài nguồn thức ăn truyền thống như thịt, cá, trứng, sữa, rau, quả, củ có nguồn gốc từ động vật và thực vật, tảo là một nguồn thức ăn dinh dưỡng cho người và vật nuôi Nhiều loài vi tảo không chỉ có hàm lượng protein cao mà còn giàu gluxit, lipit, vitamin và các axit béo mạch dài không bão hòa đa nối đôi (PUFAs) có mạch cacbon trên 20 như axit arachidonic (ARA; C20:4n-6), axit eicosapentaenoic (EPA; C20:5n-3), axit docosahexaenoic (DHA; C22:6n-3) và axit docosapentaenoic (DPA; C22:5n-6) các chất có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của người và đặc biệt trong hoạt động của não và mắt

Ngoài ra, vi tảo có khả năng sử dụng nguồn CO2 trong khí quyển cũng như hấp thụ nguồn CO2 được thải ra từ các nhà máy thông qua quá trình quang hợp, góp phần làm giảm thiểu phát thải khí nhà kính gây ra hiện tượng ấm lên của trái đất và dẫn đến biến đổi khí hậu toàn cầu

1.1 Astaxanthin

g

Astaxanthin là một carotenoit, là dẫn xuất của các hợp chất isoprenoit, chúng tạo thành các chất có màu sắc khác nhau trong tự nhiên và có chức năng sinh học thiết yếu đối với động vật Astaxanthin có thể được tìm thấy trong nhiều loại thuỷ hải sản như cá hồi, cá vền, tôm, cua, trứng cá, đôi khi astaxanthin cũng được phát hiện ở một số loài chim Động vật có vú không có khả năng tổng hợp astaxanthin và phải được cung

Trang 18

cấp từ kh u phần ăn

Astaxanthin - 3,3.' - dihydroxy-0, p.'-carotene-4,4.'-dione là một oxycarotenoit có công thức phân tử C40H52O4, điểm nóng chảy xấp xỉ 2240C Chúng không hoà tan trong các dung dịch lỏng và hầu hết các dung môi hữu cơ Tuy nhiên, chúng có thể hoà tan trong các dung môi không phân cực như acetone, dimethyl-sulfoxide ngay ở nhiệt độ phòng So với các loại carotenoid khác, astaxanthin d dàng được hấp thụ và tích luỹ

Có hai con đường sinh tổng hợp astaxanthin: con đường thứ nhất bắt đầu với quá trình oxi hoá 0-carotene tạo thành các chất trung gian là echinenone, canthaxanthin và adonirubin; con đường thứ hai bắt đầu bằng quá trình hydroxyl hóa 0-carotene tạo thành các chất trung gian là 0-cryptoxanthin, zeaxanthin và diadinoxanthin (hình 1.1)

Phân tử astaxanthin có hai cacbon không đối xứng ở vị trí 3 và 3P` P của vòng benzene Astaxanthin có ba dạng cấu hình là astaxanthin tự do, astaxanthin monoester và astaxanthin diester (hình 1.2) Nhóm este tạo ra mối liên kết astaxanthin và protein Vì vậy astaxanthin không thể gắn kết với protein nếu liên kết ester không tồn tại Astaxanthin từ tảo bao gồm 20% diester, 75% mono-ester và 5% ở dạng tự do Trong khi đó astaxanthin nhân tạo chứa 100% astaxanthin dạng tự do Astaxanthin tự do không thể liên kết với protein nên chúng chỉ có thể tạo ra màu đỏ mà không tạo ra các màu sắc khác như trắng, xanh hay đen…, thêm vào đó astaxanthin tự do cũng rất d bị chuyển hoá Điều này giải thích tại sao astaxanthin tổng hợp có thể phân bố ở da và v y cá nhưng khi bổ sung không đúng thời gian thì sự chuyển hóa nhanh của astaxanthin làm cho da cá bị bạc trắng

Cùng với sự phát triển của công nghệ sản xuất astaxanthin tự nhiên, việc quản lý các astaxanthin tổng hợp trở nên nghiêm ngặt hơn ở tất cả các nước trên thế giới Uỷ ban quản lý thuốc và thực ph m Mỹ (Food and Drug Administration – FDA) đã nghiêm cấm việc bổ sung astaxanthin tổng hợp vào các loại thực ph m và các loại thức ăn cho động vật

Trang 19

Hình 1.1 Con đường sinh tổng hợp astaxanthin từ Haematococcus pluvialis [68]

Hình 1.2 Cấu hình của astaxanthin [68]

Trang 20

Có hai nguồn astaxanthin chính là: nguồn astaxanthin tổng hợp hoá học và astaxanthin tự nhiên

ổ ợp ọ : Hiện nay, astaxanthin tổng hợp là nguồn cung cấp chủ

yếu cho nuôi trồng thuỷ sản Hơn 95% astaxanthin tổng hợp trên thị trường được sử dụng làm thức ăn nhằm tạo ra các màu sắc của đối tượng nuôi khác nhau Tuy nhiên, astaxanthin tổng hợp có giá thành rất cao và quy trình sản xuất chúng tiềm n nhiều nguy cơ gây hại

:

Từ ạ p : đó là các sản ph m phụ (byproducts) từ giáp xác được sử

dụng làm nguồn nguyên liệu để tách chiết sắc tố tự nhiên cho cá hồi Tuy nhiên, chúng có hàm lượng astaxanthin tương đối thấp trong khi đó độ m, hàm lượng tro và các chất dinh dưỡng khác lại cao gây ra một số khó khăn trong việc sản xuất thức ăn cho động vật

ấ e : Phaffia rhodozyma là một loài nấm men duy nhất được biết đến hiện

nay, có khả năng tổng hợp astaxanthin Tuy nhiên, hàm lượng astaxanthin trong chủng

Phaffia rhodozyma tự nhiên là khá thấp, không thích hợp cho mục đích sản xuất

thương mại Hiện nay, bằng các kỹ thuật sinh học phân tử, đặc biệt là kỹ thuật biến đổi

gen, đã tạo ra được các chủng Phaffia rhodozyma có hàm lượng astaxanthin khá lớn

(chiếm từ 300 đến 2000 mg/kg sinh khối khô, tương ứng 0,03 - 0,2% SKK) để sử dụng trong công nghiệp sản xuất astaxanthin Tuy nhiên, hàm lượng astaxanthin laị phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm sinh học của chủng, phương pháp và điều kiện nuôi [63]

T : Astaxanthin có thể được sản xuất từ các loại tảo khác nhau như

Ankistrodesmus braunii, Chlorella zofingiensis và Dunaliella salina [4] Tuy nhiên,

hàm lượng astaxanthin ở các chủng tảo nêu trên tương đối thấp và không thích hợp để

sản xuất ở quy mô lớn Loại vi tảo lục Haematococcus pluvialis thu hút nhiều sự quan

tâm nghiên cứu bởi chúng có khả năng tích lũy một lượng lớn astaxanthin từ 4 đến 6% trọng lượng khô [69]

C ậ : Một số loại vi khu n như Mycobacterium lacticola,

Brevibacterium sp và một số chủng nấm thuộc chi Peniophora cũng có khả năng tích

luỹ astaxanthin Hàm lượng carotenoid của những vi sinh vật này rất thấp đồng thời chúng cũng sinh trưởng rất chậm

Trang 21

B ng 1.1: Nguồn cung cấp astaxanthin khác nhau

B ng 1.2 Nguồn cung cấp astaxanthin tự nhiên

Nguồn astaxanthin tự nhiên Hàm ượng astaxanthin (ppm)

Astaxanthin là một chất chống oxy hóa

Các gốc tự do (OH, các gốc peroxyl) và các dạng oxi có khả năng phản ứng cao được sản sinh trong cơ thể trong quá trình trao đổi chất Bất lợi về sinh lý, ô nhi m môi trường, khói thuốc, phơi nhi m với các chất hoá học hoặc tia UV có thể là nguyên nhân chính thúc đ y sản sinh ra những chất nêu trên Các gốc tự do có thể phá huỷ cấu trúc của phân tử DNA, protein và màng lipit Các chất chống oxy hóa như carotenoid có thể giúp ngăn chặn một số bệnh ở người [104] Carotenoid có khả năng hấp thụ năng lượng kích thích của vỏ oxygen vào chuỗi carotenoit, dẫn đến sự phá huỷ của phân tử carotenoid nhưng lại ngăn chặn được sự phá huỷ của các phân tử và các mô khác [17, 97] Chúng cũng có thể ngăn chặn sự hình thành chuỗi phản ứng của các gốc tự do bắt đầu bằng sự phá huỷ của các axit béo không bão hoà đa nối đôi và dẫn đến phá huỷ màng lipit Astaxanthin có tác dụng bảo vệ phospholipid

Trang 22

màng và các lipit khác [98, 102] Hoạt tính chống oxy hóa của astaxanthin được chứng minh trong rất nhiều công trình nghiên cứu đã được công bố Trong một số trường hợp, astaxanthin có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn nhiều lần so với vitamin E và beta - carotene [81, 110] Tính chất chống oxy hóa của astaxanthin được cho là có vai trò chìa khóa trong việc bảo vệ chống lại sự quang oxy hóa (do tia UV gây ra),

kháng viêm, chống ung thư, ngăn chặn sự nhi m Helicobacter pylori, các bệnh liên

quan đến tuổi hoặc thúc đ y các phản ứng mi n dịch, chức năng gan và bảo vệ tim, mắt, các khớp và tuyến tiền liệt

Astaxanthin là một photoprotection

Sự tiếp xúc của lipit và các mô với ánh sáng, đặc biệt là với UV có thể dẫn đến sự sản sinh ra các gốc tự do và dẫn đến sự phá hủy chúng Astaxanthin có khả năng ngăn chặn quá trình quang oxi hoá các lipit bởi tia UV với hiệu quả cao hơn so với beta-carotene và lutein [100, 104]

Astaxanthin và sức khoẻ của mắt

Cấu trúc của astaxanthin rất giống với cấu trúc của lutein và zeaxanthin nhưng nó có hoạt tính chống oxi hoá mạnh hơn Astaxanthin không được tìm thấy trong mắt [123] Tuy nhiên, một nghiên cứu trên động vật đã chứng tỏ rằng astaxanthin có khả năng vượt qua hàng rào máu não và đến võng mạc của các động vật có vú [100] Các quang thụ thể trên võng mạc của chuột được ăn astaxanthin ít bị phá huỷ bởi tia UV hơn và phục hồi nhanh hơn so với những chuột không ăn astaxanthin

Astaxanthin và lợi ích đối với da

Astaxanthin được cho là có tác dụng bảo vệ da khỏi sự quang oxi hoá bởi tia UV và có thể làm giảm nguy cơ ung thư da [18, 43, 108]

Astaxanthin và tính chất kháng viêm

Astaxanthin có tác dụng chống lại các triệu chứng viêm gây ra bởi Helicobacter pylori Astaxanthin làm giảm các triệu chứng viêm dạ dày và cũng liên quan đến

những thay đổi của phản ứng viêm [15]

Astaxanthin và sức khỏe của tim

Hàm lượng LDL - cholesterol cao trong máu làm tăng nguy cơ bị xơ vữa động mạch Trong khi đó, hàm lượng HDL cao trong máu có tác dụng bảo vệ chống lại sự xơ vữa động mạch Thông thường LDL trong huyết tương không bị oxi hoá và sự oxi hóa LDL góp phần thúc đ y sự phát triển của xơ vữa động mạch [42] Astaxanthin có thể có lợi cho sức khỏe của tim bằng cách thay đổi hàm lượng cholesterol LDL và HDL trong máu [121]

Trang 23

Astaxanthin và các tế bào

Hiệu quả của astaxanthin trong việc ngăn chặn sự oxi hóa ty thể của các tế bào gan chuột có thể cao gấp 10 lần so với tác dụng của vitamin E [76] Điều này khẳng định vai trò của astaxanthin trong việc bảo vệ chức năng của ty thể Vai trò của astaxanthin trong việc bảo vệ màng tế bào được cho là xuất phát từ khả năng bảo vệ phần bên trong và bề mặt ngoài của màng tế bào chống lại quá trình oxi hóa [14, 47, 93] Các chất chống oxy hóa, đặc biệt là carotenoit cần thiết cho tế bào không chỉ bởi chúng có khả năng bảo vệ các thành phần của tế bào chống lại quá trình oxi hóa mà còn bởi chúng có vai trò điều khiển sự biểu hiện gen và cảm ứng mối liên hệ giữa các tế bào [10] Gần đây, astaxanthin được cho là có vai trò điều khiển gen CYP trong tế bào gan chuột mặc dù chúng vẫn chưa biểu hiện tác động gì lên các tế bào này [73]

Khả năng chống ung thư của astaxanthin

Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng astaxanthin có vai trò chống ung thư ở động vật có vú [117] Tác dụng bảo vệ của astaxanthin thậm chí còn cao hơn cả beta -carotene [118] Astaxanthin có tác dụng chống lại ung thư vú bằng cách làm giảm khả năng sinh trưởng của các khối u, hoạt tính chống ung thư vú của astaxanthin cao hơn so với beta - carotene và canthaxanthin [27] Astaxanthin ức chế enzym 5-alpha-reductase chịu trách nhiệm cho sự phát triển của tuyến tiền liệt Việc bổ sung astaxanthin được xem như là phương pháp nhằm chống lại sự tăng sản tuyến tiền liệt và ung thư tuyến tiền liệt [12]

Vai trò của astaxanthin trong việc giải độc và chức năng gan

Astaxanthin có hiệu quả bảo vệ ty thể của các tế bào gan chống lại sự phá hủy bởi oxi hóa cao hơn so với vitamin E [76] Astaxanthin cũng cảm ứng các enzym chuyển hóa các xenobiotic trong gan chuột, trong phổi và thận [48]

Astaxanthin và phản ứng miễn dịch

Trong các thí nghiệm invitro người ta đã chứng minh rằng astaxanthin có vai trò tăng cường sản xuất kháng thể của các tế bào lá lách chuột và cũng có thể phục hồi các phản ứng mi n dịch ở chuột [67] Các nghiên cứu invitro trên các tế bào máu người cũng đã chứng tỏ vai trò của astaxanthin trong việc tăng cường quá trình sản xuất các globulin mi n dịch để đáp ứng với các kích thích phụ thuộc tế bào T [66]

Astaxanthin và các bệnh suy thoái thần kinh

Nhiều bằng chứng cho thấy sự bất lợi về oxi hóa là nguyên nhân hoặc ít nhất là yếu tố phụ thuộc gây ra các bệnh suy thoái thần kinh như Alzheimer, Huntington, Parkinson Kh u phần ăn giàu các chất chống oxy hóa góp phần làm giảm nguy cơ mắc các bệnh kể trên [19, 40, 49] Astaxanthin có khả năng vượt qua hàng rào máu não ở động vật có vú và có thể biểu hiện hoạt tính ở những vùng ngoài hàng rào, do đó

Trang 24

astaxanthin là một chất thử nghiệm lý tưởng cho các thí nghiệm liên quan đến bệnh

Alzheimer và các bệnh thần kinh khác [50, 123]

staxanthin

Ứng dụng trong kỹ thuật nuôi cá hồi

Cá hồi không tự tổng hợp được astaxanthin trong cơ thể mà phải được cung cấp từ thức ăn nhân tạo Sự hấp thụ và lắng đọng của astaxanthin trong kh u phần ăn tạo nên màu sắc của thịt cá [74, 115] Hiện nay, nguồn cá hồi tự nhiên đang đứng trước nguy cơ giảm sút nghiêm trọng, nhưng ngành nuôi trồng cá hồi lại đang trên đà phát triển mạnh m Vì vậy, vấn đề đặt ra là tìm nguồn thức ăn phù hợp để có thể nuôi trồng cá hồi đạt năng suất và chất lượng cao

Thành phần các ester của astaxanthin trong H pluvialis giống như ở trong loài

tôm, đây là thức ăn tự nhiên của cá hồi Astaxanthin được tích lũy trong giai đoạn

cyst của H pluvialis có khoảng 70% là monoester, 25% - diester và 5% là dạng tự

do Một nghiên cứu gần đây ở Nauy đã chứng minh rằng cá hồi Đại Tây Dương giai đoạn còn non s phát triển tốt khi được cung cấp đầy đủ astaxanthin trong kh u phần ăn [28] Astaxanthin trong kh u phần ăn <5,3 ppm chỉ cho sự phát triển ở mức dưới ngưỡng; nếu lớn hơn 5,3 ppm, s giúp cho cá phát triển bình thường và hàm lượng lipid trong thịt cá cao hơn đáng kể Khi cá hồi bột được cung cấp astaxanthin ở mức <1ppm, tỷ lệ sống sót giảm đi đáng kể (50% cá bột bị chết) Nếu hàm lượng astaxanthin trong kh u phần ăn cao hơn, tỷ lệ sống sót đạt trên 90% Vì vậy, astaxanthin được xem như một loại vitamin thiết yếu với hàm lượng cần thiết tối thiểu là 5,1 ppm.Tuy nhiên, nếu hàm lượng astaxanthin trong kh u phần ăn đạt 13,7 ppm thì hàm lượng lipid trong thịt cá s tăng lên 20% và sự phát triển của cơ thể s đầy đủ hơn so với mức 5,3 ppm astaxanthin [91]

Ứng dụng trong kỹ thuật nuôi cá cảnh

Cá cảnh không tự tổng hợp được carotenoit mà lấy từ nguồn thức ăn như VT, san hô hoặc con mồi có chứa loại chất màu này Astaxanthin và tunaxanthin là những loại carotenoid phổ biến được tìm thấy ở tất cả các động vật biển Một trong những thách thức lớn nhất của ngành công nghiệp nuôi cá cảnh là phải tạo được màu sắc giống như màu tự nhiên của cá Rất nhiều loại thức ăn đã được đưa ra thử nghiệm để giải quyết

vấn đề này và astaxanthin tự nhiên từ Haematococcus đã được chứng minh là cho hiệu

quả cao nhất và ổn định nhất [91] Do astaxanthin không phải là hoocmon nên chúng không gây hại đến khả năng sinh sản của cá Cá s chuyển hóa astaxanthin có trong thức ăn thành tuaxanthin và tích lũy chúng trong da và làm cho cá có màu sắc rực rỡ Cá có khả năng hấp thụ các loại carotenoid tốt theo thứ tự như sau: zeaxanthin (không phổ biến) > astaxanthin > lutein (có nhiều trong các loại thực vật như ngô ) Các kết quả thực nghiệm đã cho thấy cá khi được bổ sung astaxanthin vào kh u phần ăn liên luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 25

tục từ 7 đến 10 ngày s có màu sắc rất rực rỡ [9]

Ứng dụng trong việc phòng bệnh đốm xanh ở tôm

Sự thiếu hụt astaxanthin trong kh u phần ăn của Penaeus monodon là nguyên nhân gây ra bệnh đốm xanh Sau 4 tuần cho ăn thức ăn chứa 50 ppm astaxanthin, P monodon lại có màu sắc xanh-nâu như bình thường Các phân tích trên mô của chúng cho thấy hàm lượng carotenoid đã tăng lên >300% so với 14% carotenoit ở P monodon được cung cấp loại thức ăn thương mại không chứa astaxanthin Hàm lượng

carotenoid tổng số trong vỏ tôm được cung cấp đầy đủ astaxanthin đạt 26,3 ppm Ngược lại, nếu tôm bị bệnh đốm xanh thì hàm lượng carotenoid trong vỏ chỉ đạt 4-7 ppm Khi được nấu chín, tôm bị bệnh đốm xanh có màu vàng xám, không đạt yêu cầu về mặt th m mỹ, ngược lại tôm bình thường có màu đỏ tươi [71, 93,129]

Ảnh hưởng của thức ăn chứa carotenoid trong việc tạo màu được nghiên cứu

bằng việc cho Penaeus monodon ăn 100 ppm các loại carotenoit (β-carotene,

canthaxanthin và astaxanthin) Kết quả cho thấy cả 3 loại carotenoit được giữ ở trong mô tế bào Tuy nhiên, nếu trong thức ăn chứa astaxanthin thì trong mô của động vật nuôi s có hàm lượng astaxanthin cao nhất (16,5 mg/ kg cơ thể) Kết quả này cao hơn 23% so với việc cho ăn thức ăn có canthaxanthin và 43% - β-carotene đã chứng minh một điều rằng astaxanthin là nguồn carotenoit hiệu quả nhất để tạo màu sắc cho cá [91]

Ứng dụng trong nuôi gia cầm

Astaxanthin đã được dùng làm phụ gia trong chế biến thức ăn nuôi gia súc, gia cầm, làm tăng màu vàng cam cho lòng đỏ trứng, tăng tỷ lệ nở con, giảm khả năng

nhi m khu n Salmonella [35, 84, 91] Ứng dụng trong y học

Astaxanthin là dẫn xuất của 0-caroten Nhưng nó có thể dùng với hàm lượng tương đối cao, thay thế cho vitamin A mà không gây nguy hiểm như vitamin A Khi thừa 0-caroten chúng s được tích lũy ở gan của cơ thể [11] Astaxanthin có khả năng d dàng xuyên qua hàng rào máu-não, bảo vệ võng mạc của mắt, góp phần chống lại các tác nhân oxy hóa, chống lại sự thiếu hụt các tế bào cảm thụ quang Do astaxanthin có vai trò trong việc bảo vệ được nơron võng mạc nên chúng cũng s tham gia bảo vệ nơron não và tủy sống, ngăn chặn đáng kể tác hại do các gốc tự do được hình thành gây ra Ngoài ra, việc sử dụng astaxanthin thường xuyên có thể làm giảm nguy cơ thoái hóa điểm vàng Hiện nay, astaxanthin là một trong những thành phần quan trọng của nhiều loại dược ph m được dùng trong điều trị các chứng viêm ruột, viêm dạ dày

do nhi m khu n Helicobacter gây ra và được bổ sung vào thành phần của một số chế

Trang 26

ph m vitamin đang được lưu hành trên thị trường trong vài năm gần đây, nhằm bổ

sung chế độ dinh dưỡng hàng ngày cho con người [50]

1.1.5 Sản xuất astaxanthin từ nấm men Phaffia rhodozyma và Haematococcus pluvialis

Nấm men Phaffia rhodozyma và Haematococcus pluvialis đã được biết đến là

những cơ thể có khả năng tổng hợp sắc tố astaxanthin tự nhiên Astaxanthin được tổng

hợp ở H pluvialis có thể đạt được tối đa là 9,2 mg/g sinh khối khi được nuôi cấy trên

môi trường BAR, dưới điều kiện chiếu sáng liên tục (345 pmol photon m-2 s-1), nuôi

tĩnh không có sục khí Trong khi đó, ở nấm men Phaffia rhodozyma thì astaxanthin đạt

được là 1850 Iig/g sinh khối với chủng đã được biến đổi gen R1 sinh trưởng trên môi trường có bổ sung nước dừa [51] Năng suất tối đa đạt được ở nấm men là 370 Iig sinh

khối/g ngày với chủng R1, còn ở H pluvialis từ 290 - 428 Iig/g ngày tế bào (môi

trường nuôi BG-11 hoặc BAR) [50], cường độ chiếu sáng 177 pmol photon.m-2

s-1, có sục khí [32] Do khả năng tích lũy astaxanthin ở nấm men là không cao, do đó ngày

nay, người ta chủ yếu nghiên cứu quy trình sản xuất và thu nhận astaxanthin từ H pluvialis Đã có rất nhiều công trình trên thế giới công bố về việc nuôi trồng loài tảo

này Tuy nhiên, ở Việt Nam thì vấn đề này lại rất mới mẻ Hiện nay, chưa có một cơ

sở nào có thể thương mại hóa sản ph m astaxanthin từ H pluvialis được vì chưa nuôi

cấy thành công được loài tảo này

Quá trình chiết sắc tố

Với P rhodozyma, tế bào được rửa và trộn với 1 ml acetone, 1 ml dầu hỏa và 1

ml NaCl với tỷ lệ 20% trọng lượng/thể tích Bước tiếp theo là chiết sắc tố, mẫu được ly tâm trong 5 phút với tốc độ là 3500 x g Carotenoid tổng số được xác định bằng việc đo mật độ quang bằng máy quang phổ và các tiêu chu n đã được thương mại hóa cũng được kiểm tra bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) theo công bố của Jian-Ping và cộng sự (1997) [62]

Thành phần sắc tố của H pluvialis được định lượng theo phương pháp của

Britton (1985) [23] Với 5 ml dịch nuôi tảo được ly tâm ở 900 - 1000 x g trong 5 phút Cặn tế bào được rửa 2 lần với 5 ml nước cất, sau đó thêm vào 5ml cát thủy tinh và 5ml hexane/acetone/ethyl alcohol (100:70:70) Sắc tố được trích rút và định lượng bằng việc đo mật độ quang ở bước sóng 474 nm với hệ số tắt dần đối với carotenoit sử dụng quy vét có độ dày 1% là 2100, tương ứng hệ số tắt dần cho astaxanthin là 1600 cho astaxanthin [113] Astaxanthin cũng được định lượng bằng HPLC theo phương pháp của Jian-Ping và cộng sự (1997) [62]

Sản xuất astaxanthin từ Phaffia rhodozyma

Phaffia rhodozyma I (chủng đã được biến đổi gen) có thể lên men sử dụng nguồn

cacbon là glucose và các loại đường khác Sinh khối nấm men giàu astaxanthin [63] luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 27

Nấm men này có thể phát triển tốt trên môi trường có sử dụng rỉ đường mía [66], dịch đường mía [41], phần dịch dư của cỏ linh lăng [101], dịch nho đã thủy phân thành than bùn [7, 77, 94], phần thủy phân còn lại của ngô [83], nước dừa Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số tác nhân lên quá trình sinh tổng hợp carotenoid ở loài nấm men này như oxy, peroxide cũng đã được công bố [64]

Sản xuất astaxanthin ở H pluvialis

Quy trình công nghệ sản xuất thương mại astaxanthin gồm hai giai đoạn nuôi cấy khác nhau:

+ Giai đoạn tăng sinh khối tế bào (Giai đoạn xanh - Green Stage): Ở giai đoạn này, H pluvialis được nuôi trồng dưới điều kiện hoàn toàn tối ưu cho sự sinh trưởng

và phát triển nhằm mục đích tăng số lượng tế bào tối đa; Mật độ tế bào cực đại có thể đạt được hiện nay ở giai đoạn này là 4-6 triệu tế bào/ml

+ Giai đoạn tăng cường sinh tổng hợp astaxanthin: ở giai đoạn này, quá trình

tổng hợp astaxanthin được tăng cường bằng cách thay đổi điều kiện môi trường theo hướng bất lợi (stress), chủ yếu là chiếu ánh sáng với cường độ cao và thay đổi thành

phần môi trường dinh dưỡng Trong giai đoạn này, các tế bào Haematococcus bắt

đầu hình thành dạng bào tử và tiến hành tổng hợp, tích lũy astaxanthin dưới dạng este hoá [36]

1.1.6 Một số sản ph m từ Astaxanthin

Astaxanthin có ứng dụng rất lớn trong lĩnh vực nuôi trồng thuỷ sản như đã nói ở trên Ngoài ra, astaxanthin cũng được các nhà nghiên cứu khai thác tối đa các hoạt tính sinh học của nó để phục vụ lợi ích của con người với các sản ph m thương mại nổi tiếng như: Bioastin (thực ph m chức năng); các sản ph m mỹ ph m như: Multivitamin & mineral man, WellnessPack Man, WellnessPack for Woman

* Bioastin

Bioastin Natural Astaxanthin là thương hiệu hàng đầu có hoạt tính chống oxy hóa

cao Astaxanthin, được chiết xuất từ Haematococcus pluvialis Hoạt tính chống oxy hóa của Astaxanthin được tách chiết từ H pluvialis lớn gấp 550 lần so với beta-

caroten, gấp 10 lần so với vitamin E; sản ph m có thể sử dụng hàng ngày và không có phản ứng phụ nào Công ty Cyanotech sản xuất BioAstin đầu tiên được sử dụng làm thực ph m cho con người Năm 1999, BioAstin được Cục Quản Lý Dược Hoa Kỳ (FDA) công nhận là thực ph m cho con người mà không có một phản ứng phụ nào, được bán rất rộng rãi tại thị trường Mỹ

Một số tác dụng của Bioastin như sau

- Là chất chống oxy hóa mạnh nhất;

Trang 28

- Có hoạt tính kháng viêm cao;

- Kháng viêm khớp cổ tay cho các vận động viên tennis và các nhân viên văn phòng làm việc đánh máy liên tục;

- Giảm tổn thương do bị stress liên tục (US patent); - c chế protein hoạt động lại với C (C-reactive protein); - Giảm tác hại do tia tử ngoại (US Patent);

- Có tác dụng giảm đau cơ và khớp do tập luyện thể thao; - Cải thiện chức năng não bộ và hệ thần kinh;

- Cải thiện mắt người khi bị thoái hóa do già; - Tăng cường hoạt động của hệ mi n dịch;

- Giảm hàm lượng cholesterol có hại và mỡ máu; - Làm đẹp da và cải thiện sắc đẹp phụ nữ

- Giúp ngăn ngừa sâu răng;

- Tăng cường sự dẻo dai của cơ bắp;

- Cải thiện chức năng sinh lý của nam giới * ng dụng trong mỹ ph m

Swedish Beauty complex- chống lão hóa

Phức hợp làm đẹp Thụy Điển chứa astaxanthin: chứa hoạt chất chống oxy hóa

cực mạnh chiết xuất từ H pluvialis, giúp bảo vệ vẻ đẹp tự nhiên của làn da và tăng

cường hoạt động cơ bắp Wellness

Đây là sản ph m do hãng mỹ ph m nổi tiếng Oriflame (Thụy Điển) sản xuất, các sản ph m cho nam và nữ được sản xuất dựa trên nguyên liệu là astaxanthin chiết xuất

từ H pluvialis Astaxanthin giúp bảo vệ tế bào khỏi các gốc tự do và tác hại của tia

UV giúp bảo vệ tế bào da Hoạt tính chống oxy hóa độc đáo của astaxanthin được biết đến với khả năng chống oxy hóa gấp 100 lần so với các vitamin E thông thường khác Wellness cũng chứa Omega-3 giúp cải thiện chức năng của não bộ cũng như giúp bảo vệ sức khỏe của hệ thống tim mạch Ngoài ra, hỗn hợp Wellness cân bằng giữa các vitamin tổng hợp với các khoáng chất được bổ sung thêm axit folic, canxi và sắt giúp cung cấp đầy đủ dưỡng chất cho cơ thể mỗi ngày

WellnessPack for Woman

Làm mềm mại làn da và cải thiện độ m cho da từ bên trong, cung cấp vitamin luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 29

thiết yếu và khoáng chất cho cơ thể, hỗ trợ các chức năng não bộ và sức khỏe hệ tim mạch

WellnessPack for Man

Tăng cường hoạt động cơ bắp, duy trì sự dẻo dai, cung cấp các vitamin thiết yếu và khoáng chất, hỗ trợ chức năng não bộ và sức khỏe hệ tim mạch

1.2 Giới thiệu chung v vi t o

Vi tảo là một đối tượng được thế giới đặc biệt quan tâm vì những lợi ích lớn lao mà nó mang lại Trong tự nhiên, vi tảo là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn nên chúng là nguồn thức ăn không thể thiếu của nhiều đối tượng thủy sản như nhuy n thể ở hầu hết các giai đoạn, giai đoạn ấu trùng của giáp xác và cá do có kích thước phù hợp, d tiêu hóa, ít gây ô nhi m môi trường, không có độc tố, có thể chuyển hóa trong chuỗi thức ăn, có tỷ lệ phát triển nhanh, có khả năng nuôi sinh khối lớn và cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết cho đối tượng nuôi Trên nhiều đối tượng vi tảo khác nhau, con người đã làm chủ được công nghệ để có thể nhân nuôi, điều khiển quá trình sống, quá trình tạo các sản ph m mong muốn từ vi tảo

Vi tảo lục H pluvialis là một loài ví dụ điển hình mà con người đã có những ứng

dụng rộng rãi vào việc làm thức ăn cho cá hồi cũng như các sản ph m chứa astaxanthin được chiết xuất từ loài vi tảo này Con người đã chủ động được quá trình

nhân nuôi quy mô lớn, điều khiển các quá trình của H pluvialis nhằm tạo được sinh

khối có hàm lượng astaxanthin cao

p ạ

Haematococcus pluvialis là một loài vi tảo lục nước ngọt, đơn bào, sinh sản vô

tính bằng cách nhân đôi, có thể di chuyển được Theo hệ thống hệ thống phân loại của

Smith [112], tảo H pluvialis được phân loại như sau:

Giới: Eukaryote Ngành: Chlorophyta

Lớp: Chlorophyceae

Bộ: Chlamydomonadales Họ: Haematococcaceae

Chi: Haematococcus Loài: pluvialis

Trang 30

ọ

Hình thái tế bào của H pluvialis có sự biến đổi khác nhau trong chu trình sống

của chúng Tế bào có 2 dạng, tương ứng với đặc điểm sinh trưởng: Tế bào sinh dưỡng và nang bào tử (cyst) Trong đó:

Tế bào sinh dưỡng: màu xanh, dạng cầu hoặc elip với đường kính khoảng 10 – 20µm, có thể chuyển động nhờ 2 roi Trong điều kiện thuận lợi, phần lớn các tế bào ở dạng sinh dưỡng, có hàm lượng chlorophyll, và tiền carotenoid cao Sinh trưởng quang tự dưỡng khi có ánh sáng và dị dưỡng trong tối

H nh 1.3: Hình ảnh hiển vi huỳnh quang về vòng đời sinh dưỡng của Haematococcus

pluvialis , cho thấy giai đoạn 1 đến 32 tế bào và giai đoạn trùng roi

Nang bào tử: Khi gặp điều kiện bất lợi (cạn kiệt dinh dưỡng, cường độ ánh sáng cao, nhiệt độ cao, stress muối…) tế bào s cảm ứng hình thành nang bào tử và hình thái thay đổi thành dạng cyst Tế bào này hình cầu mất roi, không còn khả năng di động Thành tế bào dày lên, đường kính tăng 40-50 µm Tốc độ sinh trưởng của tế bào giảm và tế bào tích lũy một lượng lớn astaxanthin Ban đầu, astaxanthin chủ yếu được hình thành tập trung quanh nhân và quá trình được tiếp di n tới khi toàn bộ tế bào chuyển sang màu đỏ

Giai đoạn tế bào sinh dưỡng: tế bào hình elip, chuyển động bằng 2 roi, phân chia tế bào để gia tăng số lượng Hàm lượng carotenoid trong tế bào thấp

Giai đoạn tạo bào nang: Các tế bào sinh dưỡng chuyển sang dạng màu nâu, hình khối cầu, mất roi Mức độ sinh tổng hợp carotenoid và protein tăng lên

Giai đoạn tế bào nang hoàn chỉnh: Lúc này tế bào bất động, tích lũy hàm lượng carotenoid cao nhất

Giai đoạn nảy mầm: Xảy ra sự tổng hợp chlorophyll và protein, xuất hiện sự phân giải carotenoid

Trang 31

H nh 1.4: Minh họa về vòng đời của H pluvialis

Trong vòng đời của tảo, tế bào sinh dưỡng chứa hàm lượng chlorophyll và protein cao nhưng hàm lượng carotenoid lại rất thấp Khi tế bào tảo ở giai đoạn nang bào s kèm theo việc giảm hàm lượng chlorophyll và protein Khi tế bào trưởng thành s xuất hiện kèm theo tăng quá trình sinh tổng hợp carotenoid và giảm hàm lượng protein Trong giai đoạn tế bào nảy mầm s kèm theo hiện tượng tăng cường tổng hợp chlorophyll và protein nhưng lại giảm hàm lượng carotenoid Tất cả 4 giai đoạn nêu

trên của tế bào tảo H pluvialis đều có thể quan sát được dưới kính hiển vi cả quang

học và điện tử Nhiều công trình nghiên cứu đã công bố cho thấy sự tích lũy astaxanthin có thể nhận biết và đánh giá qua giá trị của tỷ lệ carotenoid/chlorophyll Sử dụng tỷ lệ nêu trên chúng ta có thể phân biệt được rõ rết tế bào tảo đang ở giai đoạn nào trong vòng đời của chúng Ví dụ tỷ lệ sắc tố nêu trên vào khoảng 0,5; 1,0 và 7,0 khi tế bào tảo ở giai đoạn sinh dưỡng (có màu xanh lục), non (có màu nâu) và chín (có màu đỏ rực), tương ứng [80]

Trong tự nhiên H pluvialis được tìm thấy ở các vùng nước nông tạm thời như

chỗ trũng trong đá và các bồn tắm của chim Trong nuôi cấy, tảo trải qua toàn bộ vòng đời sinh dưỡng của nó [79], bắt đầu là các tế bào lưỡng sắc màu xanh lục, bơi tự do với một lục lạp chứa pyrenoid duy nhất Những tế bào này có chất nền ngoại bào dạng gel (periplasm) kết nối với nguyên sinh chất qua các sợi tế bào chất mỏng xuyên thấu Khi quá trình nuôi cấy tiếp tục, các tế bào có roi sau đó mất đi các roi và tròn lên, tạo thành một thành tế bào cứng để hình thành cái mà đôi khi được gọi là giai đoạn hình roi Giai đoạn đầu của sự tích tụ astaxanthin có thể được nhìn thấy trong các giọt lipid trong tế bào chất bao quanh nhân Sau đó, các tế bào phát triển thành bào tử trứng với thành tế bào dày chứa alginate và trở nên khá đỏ do sự tích tụ lớn của các giọt lipid chứa astaxanthin mà cuối cùng lấp đầy toàn bộ tế bào chất Chúng cũng chứa một

Trang 32

nguyên phân và tế bào xảy ra tạo ra tối đa 32 (64) tế bào con có cờ trong thành tế bào cha mẹ được giải phóng khi thành tế bào cha mẹ bị vỡ [122, 126]

Haematococcus có thể được nuôi cấy không chỉ quang dưỡng mà còn hỗn hợp và

dị dưỡng, với axetat là nguồn cacbon hữu cơ ưa thích cho nuôi cấy hỗn hợp và dị dưỡng [78] Tuy nhiên, nồng độ astaxanthin trong tế bào cao (lên đến ∼5% trọng lượng khô) chỉ đạt được trong môi trường nuôi cấy quang dưỡng vì quá trình sinh tổng hợp astaxanthin cần ánh sáng Sự hình thành Astaxanthin có thể được gây ra bởi các điều kiện không thuận lợi cho sự phát triển (“stress”) như ánh sáng cao, hạn chế chất dinh dưỡng (đặc biệt là giới hạn N), nhiệt độ cao, độ mặn tăng hoặc sự hiện diện của các ion như Fe2+ gây ra sự hình thành phản ứng các loài oxy [21, 23, 37]

1.3 T nh h nh nghiên cứu

Từ những lợi ích mà astaxanthin mang lại, con người đã không ngừng tìm tòi các

nguồn tự nhiên có khả năng tổng hợp lên nó H pluvialis được đánh giá là loài có tiềm năng nhất để khai thác loại sắc tố này H pluvialis là loài có chu trình sống cũng như

nhu cầu dinh dưỡng hết sức phức tạp, muốn thương mại hóa sản ph m từ nó thì ta phải có sự nghiên cứu sâu để có thể nắm bắt được các đặc điểm sinh trưởng cũng như các yếu tố môi trường ảnh hưởng để từ đó có thể điều khiển được sinh trưởng và phát triển của tảo nhằm tối ưu hóa quá trình tổng hợp astaxanthin

Haematococcus được Girod – Chantrans thực hiện nghiên cứu đầu tiên vào năm

1797 và liên tục được các nhà khoa học như Jian Li, Miguel Olaizola, Norihiko Hata, Agardh, Cohn, Braun, Rostafinski, Butschli và nhiều nhà khoa học ở trên thế giới tiếp tục nghiên cứu cho đến nay Từ những thập kỷ cuối của thế kỷ XIX, người ta đã tìm ra các đặc điểm sinh học của loài vi tảo này

Vi tảo H pluvialis đã được nghiên cứu và phát triển ở nhiều quốc gia trên thế

giới như Ấn Độ, Hoa Kỳ, Nhật Bản,…nhiều quốc gia đã và đang phát triển trên quy mô công nghiệp hiện đại Chứng tỏ tiềm năng việc phát triển đối với loài tảo này rất lớn Việc nghiên cứu và phát triển chúng là rất cần thiết để cung cấp những dẫn liệu khoa học cần thiết để có thể tối ưu được sự sản xuất quy mô lớn hơn

Từ năm 1991, Boussiba S và Vonshak A đã tìm sự tích tụ Astaxanthin trong tảo

xanh H pluvialis, kết quả cho thấy việc gây stress muối NaCl và thiếu Photphat làm

giảm tốc đọ phân chia tế bào nhưng lại làm gia tăng hàm lượng astaxanthin

Năm 1992, Boussiba S, Fan L, Vonshak A đã nghiên cứu về tăng cường và xác

định sự tích tụ astaxanthin trong tảo xanh H pluvialis, nghiên cứu chỉ ra việc thiếu hụt

Nitơ và cường độ ánh sáng cao trong pha sinh trưởng gây ra sự tích tụ lớn sắc tố luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 33

Năm 1993, Makio Kobayashi đã nghiên cứu ảnh hưởng của natriacetate và sắt

ảnh hưởng đến sự tích lũy astaxanthin của vi tảo H pluvialis, kết quả cho thấy tế bào

vi tảo đã hình thành bào nang khi nuôi cấy trong môi trường bổ sung cả natriacetate và sắt nhanh hơn sao với môi trường chỉ bổ sung natriacetate

Năm 1996, Mark Harker đã thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố

ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và tổng hợp astaxanthin của vi tảo H pluvialis

Năm 2006, Machmudah et al tách chiết astaxanthin dùng CO2 siêu tới hạn kết hợp với bổ sung ethanol giúp thu được astaxanthin với hiệu suất 80,6%

Năm 2008, Kang và Sim tách chiết astaxanthin từ vi tảo H pluvialis bằng dầu

thực vật và thu được astaxanthin với hiệu suất 88%

Năm 2011, theo nghiên cứu của Solovchenko và cs, khi vi tảo H pluvialis được

chiếu sáng dưới cường độ ánh sáng cao vi tảo có khả năng chống chịu và hình thành sự tích lũy astaxanthin Sự tích lũy astaxanthin trong quá trình thích nghi ánh sáng cao đi kèm với sự tăng dần tỉ lệ mật độ quang phổ OD480/OD678

Năm 2014, Dong et al đã áp dụng 4 phương pháp tách chiết khác nhau, gồm kết

hợp HCl và acetone, hỗn hợp hexan: isopropanol có tỉ lệ 4:6, tách chiết lần lượt bằng methanol sau đó đến acetone, và tách chiết bằng dầu thực vật Kết quả cho thấy việc kết hợp HCl và acetone cho hiệu suất tách chiết cao nhất

Năm 2019, Lee và cs đã nghiên cứu và thu được kết quả khi nuôi kết hợp với FeSO4 + NaCl + NaHCO3 thì sự tích lũy astaxnthin di n ra nhanh hơn từ 7 ngày giảm xuống còn 4 ngày so với lô đối chứng điều này đã cung cấp một tín hiệu tốt cho việc

phát triển nền công nghiệp nuôi cấy tảo

ạ

Việt Nam là một nước nhiệt đới, có khí hậu nóng m rất thuận tiện cho sự phát triển của vi sinh vật đặc biệt là Vi tảo Từ năm 1972 các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu tảo đứng đầu ngành là cố GS TSKH Nguy n Hữu Phước

Tại Việt Nam, các nghiên cứu thu nhận astaxanthin từ vỏ tôm, nấm men, vi

khu n và vi tảo H pluvialis đã thực hiện từ những năm qua nhưng chỉ di n ra ở quy mô phòng thí nghiệm Trong đó, công nghệ nuôi vi tảo H pluvialis để thu astaxanthin

vẫn sử dụng công nghệ dịch treo Cho đến nay, hoàn toàn chưa có một cơ sở sản xuất kinh doanh nào của Việt Nam chủ động được nguồn astaxanthin này

Tại Việt Nam chưa có nhiều các nghiên cứu về việc tách chiết astaxanthin từ vi

tảo H pluvialis cho mục đích thương mại, ngoại trừ một vài nghiên cứu năm 2010 của

tác giả Đặng Di m Hồng và ctv, năm 2011 của Đinh Đức Hoàng và ctv, năm 2013 Lê Thị Thơm và ctv sử dụng dung môi để tách chiết, định lượng astaxanthin trong quá

Trang 34

Hiện nay, việc nuôi trồng đa số vẫn còn gặp nhiều khó khăn, vì H Pluvialis có

tốc độ sinh trưởng thấp, chu kỳ sống phức tạp và nhạy cảm với sự thay đổi của điều kiện nuôi cấy Nên chưa đáp ứng được nhu cầu trong nước và xuất kh u nước ngoài

Năm 2017 Trịnh Ngọc Nam và cs đã nghiên cứu điều kiện tích lũy astanxanthin bằng sự kết hợp của cường độ ánh sáng cao và nồng độ CO2 cao

Năm 2018, Nguy n Trần Đông Phương và cs đã làm ảnh hưởng của một số

nguyên tố ngoại sinh lên sự tăng trưởng và tích lũy Lipid trên H pluvialis, ở nghiên

cứu này chỉ ra rằng so với môi trường BB ban đầu nếu ta bổ sung CuSO4 gấp 2 lần, FeSO4 gấp 1.5 lần kích thích sự tích lũy ở vi tảo

Năm 2020, nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Nguy n Tất Thành do PGS TS Trần Hoàng Dũng chủ biên đã thực hiện Nghiên cứu sản xuất astaxanthin từ vi tảo

Haematococcus pluvialis bằng công nghệ nuôi cấy cố định trên hệ thống quang sinh

học màng đôi, nghiên cứu này đã thu astaxanthin từ sinh khối vi tảo để sản xuất nước giải khát từ nha đam, chanh dây với quy mô phòng thí nghiệm

1.4 Nh ng nghiên cứu nh hưởng đ n t o

p

Dựa trên các kết quả nghiên cứu thu được về đặc điểm sinh học và chu trình sống

của H pluvialis, các nhà công nghệ đã không ngừng cải tiến thiết kế những hệ thống

nuôi phù hợp nhằm đưa ra được các điều kiện tối ưu hóa cho quá trình sinh trưởng cũng như hình thành astaxanthin Các hệ thống nuôi cấy chủ yếu dựa vào quá trình

sinh trưởng hai pha của H pluvialis Ở pha sinh trưởng, yêu cầu các yếu tố môi trường

phải đảm bảo cho tế bào luôn ở trạng thái sinh dưỡng và tăng sinh khối tối đa Còn ở pha tích lũy astaxanthin, một trong các yếu tố môi trường nuôi cấy trở thành yếu tố giới hạn chính và dẫn tới cảm ứng quá trình sinh tổng hợp astaxanthin được tăng lên rất nhiều lần so với ở pha nuôi cấy ban đầu

Ở quy mô nhỏ, phòng thí nghiệm, người ta đã chế tạo các hệ thống ống nuôi kín có chiếu sáng nhân tạo, hệ thống sục khí và đảo trộn khí nhằm tối ưu hóa khả năng tiếp xúc giữa tế bào với môi trường Ví dụ như hệ thống photobioreactor nuôi cấy dạng 2 lớp cho do tác giả In Soo Suh và cộng sự (2006) đưa ra (hình 1.5)

Trang 35

tế bào/ml Bên cạnh đó hàm lượng astaxanthin cũng đạt đến 5,78% trọng lượng khô

Trang 36

Hình 1.6 Hệ thống hồ nuôi H pluvialis 500 nghìn lít của tập đoàn Cyanotech (Mỹ)

[91]

Hình 1.6 là hình ảnh minh họa cho thấy hệ thống nuôi H pluvialis trên quy mô

lớn của tập đoàn Cyanotech (Mỹ) Đây là hệ thống hồ nuôi hở với quy mô rộng lớn để

sản xuất astaxanthin trên quy mô công nghiệp từ H pluvialis theo kiểu nuôi cấy 2 pha

Đầu tiên, tảo được nuôi cấy dưới điều kiện tối ưu cho sinh trưởng như nhiệt độ, pH, ánh sáng và môi trường dinh dưỡng pH được điều chỉnh một cách tự động nhờ vào đầu đo điện từ và chế độ sục và cung cấp CO2 dựa vào nhu cầu thực tế của tảo Nhiệt độ cũng được điều chỉnh tự động bằng đầu điện cực và nhiệt kế Khi tế bào đã đạt mật độ tối đa, quá trình nuôi cấy được chuyển sang pha 2 Khi đó, người ta tiến hành thay đổi một số yếu tố về môi trường cũng như một trong các thành phần dinh dưỡng của môi trường nuôi tảo Một trong những yếu tố quan trọng để cảm ứng thúc đ y quá trình hình thành astaxanthin đó là gây thiếu hụt nguồn nito hoặc photpho trong môi trường dinh dưỡng của chúng, đồng thời tăng cường độ chiếu sáng và nâng pH cao Hoặc người ta có thể thêm vào môi trường một lượng NaCl, CH3COONa, Fe3+ nhất định Chỉ cần sau 3 ngày tiến hành stress môi trường, tế bào bắt đầu quá trình tích lũy astaxanthin Từ 3-5 ngày với hệ thống nuôi nêu trên, hàm lượng astaxanthin có thể đạt luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 37

tới 1,5 - 3,0% trọng lượng khô Khi đó cũng có thể tiến hành thu hoạch sinh khối tảo cho giai đoạn tách chiết sản ph m [91]

ạ p

Môi trường nuôi cấy luôn có vai trò quan trọng, tác động lên sinh trưởng và phát

triển của H pluvialis Hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy H pluvialis được công bố [59, 75] Tuy nhiên, ở Việt Nam

chưa có một công trình nghiên cứu nào về điều kiện nuôi cấy tối ưu của loài vi tảo này Vì vậy, việc nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện môi trường nuôi cấy loài vi tảo nêu trên là rất cần thiết nhằm cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học cơ bản cho việc đảm bảo nuôi cấy thành công chúng trên các quy mô lớn khác nhau ở Việt Nam Đặc biệt ở quy mô

phòng thí nghiệm, đã nghiên cứu và nuôi cấy thành công được H pluvialis trong các

bình nhựa 1,5 và 10 lít, đây là cơ sở khoa học giúp cho việc cung cấp đủ sinh khối cho việc thử nghiệm nuôi trồng loài vi tảo lục này trên các hệ thống bioreactor kín khác nhau sau

Theo Usha Tripathi 1999 Mô hình phát triển của H pluvialis trong các môi

trường khác nhau được theo dõi trong khoảng thời gian 12 ngày Trong số môi trường tự dưỡng đã thử, BBM được cho là tốt nhất cho sự phát triển của các tế bào trong khi có sự phát triển của vi tảo [124]

Nghiên cứu các đặc điểm sinh lý, sinh hóa của tảo H pluvialis đã cho thấy quá

trình sinh trưởng cũng như quá trình hình thành astaxanthin bị ảnh hưởng rất lớn bởi các yếu tố môi trường khác nhau Một số yếu tố môi trường thường được tập trung nghiên cứu như: nh sáng, nhiệt độ, pH, tỉ lệ C/N, nồng độ NaCl, tỉ lệ dịch nuôi cấy hiệu quả (thể tích dịch nuôi cấy/thể tích bình tam giác được sử dụng cho nuôi trồng tảo)

Ảnh hưởng của hàm lượng vitamin B

Vitamin B có ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng của VT, dù chỉ cần một lượng rất nhỏ nhưng không thể thiếu trong thành phần dinh dưỡng của VT Ví dụ, vitamin B1được coi như là yếu tố cần thiết cho sinh trưởng, B12 được xem như là một chất kích thích sinh trưởng cho tảo (Pringsheim, 1966) Ở các nồng độ khác nhau của vitamin thì

H pluvialis cũng sinh trưởng khác nhau Mật độ tế bào đạt cao nhất ở nồng độ của

B12 là 20pg/L trên môi trường F1 Với nồng độ này của vitamin B12 thì sinh trưởng tăng 75% so với môi trường F1 không bổ sung vitamin [96]

Ảnh hưởng của nồng độ CO2

Thành phần hóa học của sinh khối tảo chứa từ 40 - 50% là Cacbon Ở phương thức sinh trưởng quang tự dưỡng, cacbon được tích lũy trong tế bào tảo chủ yếu bằng

Trang 38

con đường quang hợp H pluvialis có thể sinh trưởng theo kiểu dị dưỡng có sử dụng

các nguồn cacbon hữu cơ khác nhau [25] Ở phương thức sinh trưởng quang tự dưỡng, khi có bổ sung 1% CO2 thì tốc độ sinh trưởng của tảo tăng rõ rệt, mật độ tảo đạt cực đại có thể lên tới 77x104 tb/mL, tốc độ sinh trưởng tăng 37%

Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng

nh sáng có ảnh hưởng rất lớn tới sinh trưởng cũng như sự hình thành

astaxanthin ở tảo H pluvialis Điều kiện ánh sáng thích hợp cho sinh trưởng của H pluvialis vào khoảng 2 klux (40pmol photon/m2s) Tại cường độ ánh sáng thấp hoặc

trong tối, H pluvialis không tổng hợp astaxanthin mà tồn tại dưới dạng sinh dưỡng với

2 roi chuyển động (Orosa và cs., 2001) Khi gặp điều kiện ánh sáng có cường độ cao (>50pmol photon/m2s), tế bào chuyển từ giai đoạn sinh dưỡng sang bào nang (cyst) đồng thời quá trình tổng hợp astaxanthin cũng di n ra rất mạnh Đây cũng là một cơ

chế rất đặc biệt ở cơ thể tỏa này và đã giúp H pluvialis có khả năng chống chịu lại với

điều kiện khắc nghiệt của môi trường [75]

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ là một trong những yếu tố để kiểm soát sinh trưởng cũng như khả năng

hình thành astaxanthin của H pluvialis Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng của H pluvialis là 15-270C (Harker và cs., 1996), còn nhiệt độ tối ưu cho sự tổng hợp astaxanthin là trên 300C [120]

Ảnh hưởng của pH

H pluvialis sinh trưởng ở pH trung tính, pH tối ưu cho sinh trưởng vào khoảng

6,5-8 [49] Ở pH cao >9, sự tổng hợp astaxanthin di n ra mạnh m

Ảnh hưởng của các nguồn dinh dưỡng

Sinh trưởng của H pluvialis cần đến các yếu tố vi lượng và đa lượng Các yếu tố

đa lượng như cacbon, nito, photpho Một số dinh dưỡng vi lượng cần thiết cho sinh trưởng của tảo đã được biết gồm sắt, boron, mangan, đồng và các vitamin Đặc biệt với

nitơ, khi trong môi trường bị thiếu hụt nguồn dinh dưỡng này, H pluvialis s chuyển

sang giai đoạn nang bào rất nhanh chóng, đồng thời astaxanthin cũng được tổng hợp khá mạnh chỉ sau 2-3 ngày đói đạm (thiếu nitơ) [76]

Yếu tố dinh dưỡng sắt (Fe) cũng là một trong những yếu tố quan trọng trong sự

sinh trưởng của H pluvialis Tuy nhiên, ảnh hưởng của Fe3+ dưới dạng EDTA cao hơn so với Fe2+-EDTA Khi nồng độ của Fe3+-EDTA là 18pmol/L của thì mật độ tế bào sinh dưỡng tăng một cách nhanh chóng, và có thể đạt tối đa là 2,9x105

tế bào/mL Trong khi đó ở cùng một nồng độ cao như vậy của Fe2+

-EDTA thì mật độ tối đa lại chỉ đạt được là 0,25x104

tế bào/mL [125]

Trang 39

Ảnh hưởng của tỉ lệ C/N

Quá trình sinh tổng hợp astaxanthin s di n ra mạnh trong tế bào tảo H pluvialis

khi môi trường nuôi thiếu nitơ, hoặc đồng thời môi trường được bổ sung thêm bicarbonate (HCO3-) hoặc CO32- Nhiều nghiên cứu cho thấy hiệu quả tạo astaxanthin của bicarbonate cao hơn so với acetate Ngoài ra, việc cung cấp CO32-liên tục còn làm tăng quá trình tích lũy astaxanthin với hàm lượng cao nhất đạt được có thể lên tới 77,2 mg/g sinh khối [69] Nghiên cứu về ảnh hưởng của tỷ lệ C/N lên sinh trưởng và khả năng tích lũy astaxanthin đã cho thấy, ở các tỉ lệ C/N là 1,4; 2,8; 5,6 và 11,2 thì giá trị C/N càng cao thì khả năng tích lũy astaxanthin càng di n ra nhanh chóng và cho năng xuất cao hơn [102, 124]

Theo nghiên cứu cứu của Nguy n Trần Phương Đông tại Đại học mở Thành phố Hồ Chí Minh cho thấy: Các loại ánh sáng LED trắng, LED đỏ và LED xanh ở các thời gian xử lý khác nhau trong nghiên cứu này làm giảm sự tăng trưởng và không kích thích sự tích lũy lipid ở vi tảo Điều này có l do cường độ ánh sáng chưa thích hợp Quá trình thích nghi đáp ứng với ánh sáng phụ thuộc vào quá trình quang hợp, thông qua nhiều biến đổi liên quan tới kiều và số lượng các sắc tố, tăng trưởng vi tảo, hô hấp tối và các acid béo cơ bản [33] Bên cạnh cường độ, chu kỳ và phổ ánh sáng cũng có ảnh hưởng trên tảo Phổ ánh sáng 300 - 400nm (gần tia UV) hoặc 400 - 480nm (ánh sáng xanh lơ) tốt hơn 620 – 750mm (ánh sáng đỏ) Kill dùng ánh sáng đỏ cần bổ sung một ít photon của ánh sáng xanh lơ Ngoài năng lượng, các thành phần đặc biệt của ánh sáng có tác động trong các quá trình điều hòa nội bào gồm: tổng hợp chlorophyll, sửa chữa hư hỏng do ánh sáng và phân chia tế bào

Nhiệt độ cao 50°C trong 2 giờ không làm tế bào vi tảo chuyển đổi trạng thái và tăng tổng hợp lipid Điều này chưa phù hợp với nghiên cứu của Lei và cộng sự (2012), nhiệt độ 42°C trong bốn ngày kích thích vi tâo tổng hợp acid béo Có lè trong nghiên cứu này, thời gian xử lý chưa đù và vi tào này được phân lập ở Việt Nam nên thích nghi với nhiệt độ cao Nhiệt độ thấp 7 ± 3°C làm giảm sự tăng trưởng nhưng kích thích sự tích lũy lipid ở vi tảo Lúc này, các tế bào vi tảo chuyển sang màu đỏ vách tương đối dày Sự tổng hợp astaxanthin vào lúc này có l giúp vi tào chống chịu với stress nhiệt độ Nhiệt độ quá cao hay quá thấp ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của vi tảo giống như ở thực vật Nhiệt độ cao gây mất cân bằng giữa hô hấp và quang hợp Quang hợp và hô hấp đều giảm nhưng quang hợp giảm nhanh hơn hô hấp Nhiệt độ cao làm xáo trộn màng thylakoid trước khi giảm hoạt tính enzyme quang hợp Nhiệt độ cao còn làm giảm tính bền của các màng tế bào Tuy nhiên, một số sinh vật đơn bào có thể hoàn tất chu trình sống ở 50°C Nhiệt độ thấp làm sự tăng trưởng bị chậm lại, thoát các chất hòa tan do làm giảm timili lòng của màng plasma [6]

Trang 40

FeSO4 gấp 1,5 lần kích thích sự gia tăng mật độ tế bào và tích lũy lipid ở vi tảo Tuy nhiên, sự gia tăng mật độ tế bào (184xl03

tế bào/mL) không đi kèm với sự tích lũy chất khô (5,00mg/mL) FeSO4 gấp 2 lần không kích thích sự gia tăng mật độ tế bào nhưng kích thích sự tích lũy lipid Harker, Davalos, và Young (1996) [48], nghiên cứu ảnh hưởng của Fe ở nồng độ 36,0pM (gấp 2 lần) và 72,0pM (gấp 4 lần so với đối chứng là 18pM trong môi trường BB) trong 7 ngày cho thấy Fe 36,0pM làm giảm nhẹ mật độ tế bào và tăng nhẹ tích lũy astaxanthin Ngược lại, Fe 7,2 pM làm giảm mật độ

tế bào nhưng kích thích tích lũy astaxanthin ở vi tảo H pluvialis Như vậy, sắt có thể

kích thích sự tăng trưởng hoặc sự tích lũy lipid và astaxanthin tùy theo nồng độ Fe là thành phần của nhiều enzyme (hiện diện trong vòng porphyrin của cytochrome, catalase và peroxidase), và có vai trò quan trọng trong sinh tổng hợp chlorophyll Fe là khoáng vi lượng quan trọng cho sự tăng trưởng bình, thường, chức năng quang hợp và hô hấp, hoạt động như chất xúc tác trong quang hợp, đồng hóa nitrogen (nitrogen assimilation) và các phàn ứng chuyển electron ở sinh vật quang hợp [91] Thiếu hụt Fe làm giảm chuyển electron trong quang hợp dẫn tới sự hình thành NADPH Tăng nồng độ Fe kích thích sự gia tăng lipid [90] CuSO4 gấp 2 lần giúp tế bào vi tảo tích lũy các chất khô, nhưng lượng dầu sinh học gia tăng nhưng không có ý nghĩa so với đối chứng Cu hên kết với plastocyanin, enzyme chuyển electron trong quang hợp Cu là một trong các kim loại gây độc (Cu, Ni, Fe, Zn) cho tế bào tảo ở nồng độ cao Các kim loại này có thê ức chế cố định carbon và làm chậm hấp thu các chất dinh dưỡng [105]

NaCl 0,5% kích thích tế bào vi tảo tạo lipid Khi nồng độ NaCl cao hơn 0,9%, tế bào vi tâo chuyển sang trạng thái stress tạo nang, nội dung tế bào màu đỏ và vách tế bào rất dày Các kết quà nghiên cứu này phù hợp với nghiên cứu của Sarada, Tripathi, và Ravishankar (2002) Nồng độ NaCl cao gây cân tăng trưởng, xáo trộn cân bằng nước, và gia tăng áp suất th m thấu Nhi m muối (salinity) hay stress nồng độ muối cao (salinity stress), hiểm sodium (sodicity) và stress nước (water stress) có liên quan chặt ch với nhau, ơ thực vật, nhi m muối hay nhi m sodium (Na-) cân tăng trưởng và quang hợp và gây xáo trộn cân bằng nước vì thế nước bên ngoài hệ thống thực vật bị hạ thấp Sự thay đổi nồng độ muối cao hơn hoặc thấp hơn điều kiện sống tự nhiên của tảo đều ảnh hưởng đến tăng trưởng và thay đổi thành phần, và nồng độ muối cao làm gia tăng thành phần lipid trong tảo [133].