Thực vật chứa các sắc tố quang hợp với chức năng hấp thụ và chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành hóa năng trong các liên kết hóa học của các chất hữu cơ. Sắc tố, đó là các chất màu.
Là một trong các đại diện thuộc giới thực vật, vi tảo có các nhóm sắc tố chính hiện diện và thực hiện chức năng quang hợp như: diệp lục tố, phycobilin, và carotenoid (carotene và xanthophyll), được mô tả ở bảng (Bảng 1.1).
Bảng 1.1: Một số tính chất của các sắc tốchính ở vi tảo
(Carvalho et al., 2011)
Nhóm
sắc tố Màu
Dải hấp thu bước sóng ánh sáng (nm) Tính tan trong nước Sắc tố Chlorophyll Xanh lục 450–475 630–675 Không tan trong nước Chlorophyll a Chlorophyll b Chlorophyll c1, c2, d Phycobilin Xanh lam, đỏ 500–650 Tan trong nước Phycocyanin Phycoerythrin Allophycocyanin Carotenoid Vàng,
cam 400−550 Không tan trong nước
β-Carotene α-Carotene Lutein Violaxanthin Fucoxanthin 1.3.2.1. Chlorophyll
Chlorophyll hấp thụ ánh sáng lam và đỏ. Ở tảo và thực vật bậc cao, chlorophyll luôn ở dạng phức hệ với protein. Các phức hệ này có phổ hấp thu khác nhau phụ thuộc vào protein và chlorophyll. Tảo silic có chlorophyll a và c. Diệp lục a hấp thụ mạnh nhất tại hai miền ánh sáng ứng với hai đỉnh của phổ hấp thụ: miền ánh sáng đỏ với λRmaxR ≈ 662 nm và miền ánh sáng xanh tím với λRmaxR ≈ 430 nm. Quang phổ hấp thụ của diệp lục b cũng có hai đỉnh tương ứng với λRmaxR≈ 643 nm và 454 nm (Hình 1.10). Như vậy, cực đại quang phổ hấp thụ của diệp lục b tại miền
ánh sáng đỏ chuyển dịch về phía các sóng ngắn hơn, còn tại miền ánh sáng xanh chuyển dịch về phía các sóng dài hơn.
Hình 1.10: Phổ hấp thụ của các sắc tố ở vi tảo trong khoảng 400 – 700 nm
(MacIntyre Hugh L., Cullen John J., 2005) - Chla, Chlb, Chlc: chlorophyll a, b, c
- PSC, PPC: hai loại sắc tố thuộc nhóm carotenoid có vai trò trong quang hợp và quang bảo vệ
- PE: R-phycoerythrin - PC: R-phycocyanin Sinh tổng hợp chlorophyll bị ức chế khi thiếu Fe, nitơ và Mg, hai tác nhân khác là thừa cacbon hữu cơ và ánh sáng mạnh (Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền, 1999; Carvalho et al., 2011)