Ảnh hưởng của ánh sáng và nitơ lên sự tăng trưởng, hàm lượng protein và khả năng chống oxy hóa của tảo spirulina sp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ NITƠ LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG, HÀM LƯỢNG PROTEIN VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA TẢO SPIRULINA SP Chuyên ngành: Sản xuất phát triển thuốc KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC Hướng dẫn khoa học: TS Võ Hồng Trung Tp HCM – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan khóa luận riêng tôi; kết số liệu báo cáo khóa luận tốt nghiệp khơng chép nguồn khác Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước nhà trường cam đoan TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thị Bích Ngọc LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS Võ Hồng Trung – Trưởng Bộ mơn Hóa sinh – Độc chất, trường Đại học Nguyễn Tất Thành tận tình hướng dẫn bảo, tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình thực đề tài Tôi xin trân trọng cảm ơn quý Thầy, Cô Cán khoa Dược, trường Đại học Nguyễn Tất Thành tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tơi chân thành cảm ơn bạn moniter Bộ mơn Độc chất – Hóa sinh: Trần Huỳnh Phong, Lưu Thi Đan, Vũ Thị Thu Hồng Đào Thu Hiền tận tình giúp đỡ, động viên để tơi hồn thành tốt khóa luận Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè người thân bên tôi, tạo điều kiện vật chất lẫn tinh thần suốt trình học tập nghiên cứu ………………, ngày … tháng … năm 2018 Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu Spirulina sp 1.2 Đặc điểm sinh học Spirulina sp 1.2.1 Phân loại 1.2.2 Đặc điểm hình thái cấu trúc tế bào Spirulina sp 1.2.3 Đặc điểm sinh lý 1.2.4 Đặc điểm sinh hóa 1.3 Protein Spirulina sp 1.4 Khả chống oxy hóa Spirulina sp 1.5 Ứng dụng nuôi trồng Spirulina sp 10 1.6 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina sp .12 1.6.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 12 1.6.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng nước 12 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 14 2.1 Chủng Spirulina sp 14 2.2 Các phương pháp phân tích 14 2.2.1 Quan sát hình thái tế bào Spirulina sp 14 2.2.2 Xác định sinh khối tế bào Spirulina sp 15 2.2.3 Xác định tốc độ tăng trưởng đặc hiệu 15 2.2.4 Xác định hàm lượng protein Spirulina sp phương pháp Bradford15 2.2.5 Xác định hàm lượng phenolic tổng .16 2.2.6 Xác định hàm lượng chất oxy hóa tổng .16 2.2.7 Xác định hàm lượng acid amin theo hệ thống Pico – Tag 17 2.3 Phương pháp thiết kế thí nghiệm 17 2.3.1 Thí nghiệm 1: Lựa chọn điều kiện ánh sáng ni cấy thích hợp .17 2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng yếu tố nitơ lên tăng trưởng hàm lượng protein Spirulina sp 18 2.3.3 Thí nghiệm 3: Ni cấy, thu sinh khối phân tích thành phần acid amin 20 i SVTT: Nguyễn Thị Bích Ngọc HDKH: TS Võ Hồng Trung Khóa luận tốt nghiệp 2.4 Xử lý số liệu 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 22 3.1 Kết 22 3.1.1 Lựa chọn điều kiện ánh sáng ni cấy thích hợp 22 3.1.2 Ảnh hưởng yếu tố nitơ lên tăng trưởng hàm lượng protein Spirulina sp 27 3.1.3 Nuôi cấy, thu sinh khối phân tích thành phần acid amin 32 3.2 Biện luận .41 3.2.1 Lựa chọn điều kiện ánh sáng ni cấy thích hợp 41 3.2.2 Ảnh hưởng yếu tố nitơ lên tăng trưởng hàm lượng protein Spirulina sp 42 3.2.3 Nuôi cấy, thu sinh khối phân tích thành phần acid amin 44 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 4.1 Kết luận .47 4.2 Kiến nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO ii SVTT: Nguyễn Thị Bích Ngọc HDKH: TS Võ Hồng Trung Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT  Kí hiệu Chú thích % Phần trăm µg Microgam µL Microlít g/L Gam/Lít mcg Microgam mg/L Miligam/Lít mmol/L Milimol/Lít UI International Unit iii SVTT: Nguyễn Thị Bích Ngọc HDKH: TS Võ Hồng Trung Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học tảo Spirulina so với % trọng lượng khô .7 Bảng 1.2 Thành phần vitamin tảo Spirulina so với % trọng lượng khơ .8 Bảng 1.3 Thành phần chất khống tảo Spirulina so với% trọng lượng khô .8 Bảng 3.1 Thành phần môi trường Zarrouk 14 Bảng 3.1 Khối lượng sinh khối khô Spirulina theo loại ánh sáng 24 Bảng 3.2 Nồng độ protein tổng (g/L) theo loại ánh sáng 26 Bảng 3.3 Hàm lượng protein (%) tổng theo loại ánh sáng .26 Bảng 3.4 Khối lượng sinh khối khô Spirulina theo nồng độ NaNO3 khác 29 Bảng 3.5 Khả tích lũy protein theo nồng độ NaNO3 khác 31 Bảng 3.6 Khối lượng sinh khối khô chủng .34 Bảng 3.7 Hàm lượng protein tổng chủng Spirulina sp 35 Bảng 3.8 Hàm lượng thành phần acid amin Spirulina sp .37 Bảng 3.9 Hàm lượng phenolic tổng chủng .39 Bảng 3.10 Hàm lượng chất chống oxy hóa tổng chủng Spirulina sp 40 iv SVTT: Nguyễn Thị Bích Ngọc HDKH: TS Võ Hồng Trung Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hình thái tế bào Spirulina sp Hình 1.2 Một phần trichome xoắn ốc Spirulina platensis; p độ cao d đường kính ngồi xoắn ốc Hình 1.3 Sơ đồ vòng đời tảo Spirulina Hình 2.1 Spirulina sp ni cấy môi trường Zarrouk 18 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ni cấy Spirulina điều kiện 18 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ni cấy Spirulina điều kiện NaNO3 khác 19 Hình 2.4 Các bình chứa dịch tảo hệ thống thí nghiệm 20 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ni cấy chủng Spirulina sp điều kiện NaNO3 g/L 21 Hình 3.1 Hình thái tế bào Spirulina sp điều kiện nuôi cấy ánh sáng đỏ, ánh sáng xanh dương ánh sáng trắng 22 Hình 3.2 Màu sắc dịch ni ngày thứ 10 điều kiện nuôi cấy ánh sáng đỏ, ánh sáng xanh dương ánh sáng trắng 23 Hình 3.3 Sinh khối Spirulina sp điều kiện ánh sáng khác .23 Hình 3.4 Tốc độ tăng trưởng đặc hiệu Spirulina sp điều kiện ánh sáng khác 24 Hình 3.5 Hàm lượng protein tổng Spirulina điều kiện ánh sáng khác 25 Hình 3.6 Sinh khối Spirulina sp nồng độ NaNO3 khác 28 Hình 3.7 Tốc độ tăng trưởng đặc hiệu Spirulina sp nồng độ NaNO3 khác 28 Hình 3.8 Hàm lượng protein tổng Spirulina nồng độ NaNO3 khác 30 Hình 3.9 Hình thái chủng Spirulina sp Mỹ Nhật 32 Hình 3.10 Màu sắc dịch nuôi cấy ngày thứ môi trường Zarrouk chứa NaNO3 5,0 g/L chủng Spirulina sp Nhật Sprulina sp Mỹ .33 v SVTT: Nguyễn Thị Bích Ngọc HDKH: TS Võ Hồng Trung Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.11 Sinh khối chủng Spirulina sp Mỹ Nhật 33 Hình 3.12 Hàm lượng protein tổng (g/L) chủng Spirulina sp nồng độ NaNO3 5,0 g/L .34 Hình 3.13 Hàm lượng phần trăm protein tổng chủng Spirulina sp nồng độ NaNO3 5,0 g/L 35 Hình 3.14 Hàm lượng phenolic tổng chủng Spirulina sp nồng độ NaNO3 5,0 g/L .38 Hình 3.15 Hàm lượng chất chống oxy hóa tổng chủng Spirulina sp nồng độ NaNO3 5,0 g/L 39 vi SVTT: Nguyễn Thị Bích Ngọc HDKH: TS Võ Hồng Trung Khóa luận tốt nghiệp Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học - Năm học 2013– 2018 ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ NITƠ LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG, HÀM LƯỢNG PROTEIN VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HĨA CỦA TẢO SPIRULINA SP Nguyễn Thị Bích Ngọc Hướng dẫn khoa học: TS Võ Hồng Trung Mở đầu: Spirulina sp sản phẩm thiên nhiên có giá trị dinh dưỡng sinh học cao, đáp ứng nhu cần vừa thức ăn, vừa dược phẩm chữa bệnh Điều kiện nuôi cấy yếu tố quan trọng định đến chất lượng sản phẩm từ Spirulina Đối tượng: Tảo Spirulina sp Phương pháp nghiên cứu: phương pháp Bradford, xác định hàm lượng chất oxy hóa tổng, hệ thống Pico – Tag số phương pháp khác Kết quả: Sinh khối cực đại ánh sáng đỏ (0,84 g/L) cao so với điều kiện ánh sáng trắng ánh sáng xanh dương (0,57 g/L 0,28 g/L) p