3.1. Nghiên cứu sự thay đổi hình thái TB, hàm lượng sắc tớ và protein nợi bào trong vịng đời của Haematococcus pluvialis nuôi cấy trong điều kiện bào trong vịng đời của Haematococcus pluvialis ni cấy trong điều kiện phòng thí nghiệm
Nhiều cơng trình nghiên cứu trên thế giới về vòng đời của vi tảo H.
pluvialis đã chỉ ra rằng sinh trưởng của loài tảo này trải qua 4 giai đoạn với
hình thái, kích thước, hàm lượng sắc tố và protein ở phần nội bào khác nhau. Trong nghiên cứu này chúng tôi cũng đã quan sát được 4 giai đoạn sinh trưởng cơ bản của tảo nói trên: giai đoạn I: giai đoạn TB sinh trưởng sinh dưỡng (vegetative cell growth); giai đoạn II: giai đoạn tạo bào nang (encyst); giai đoạn III: giai đoạn tế bào nang hoàn chỉnh (maturation); giai đoạn IV: giai đoạn TB nảy mầm (germination). Hình thái TB và các giai đoạn đặc trưng trong vòng đời tự nhiên của H. Pluvialis ni ở bình tam giác 250ml trên mơi trường RM và C được trình bày ở hình 4:
Giai đoạn I: Tế bào sinh dưỡng
Giai đoạn II: Tế bào nang (encyst)
Giai đoạn III: Tế bào chín (cyst)
Giai đoạn IV: Tế bào nảy mầm
Hình 4: Sự thay đổi hình thái và kích thước TB trong vịng đời của vi tảo
H. pluvialis được quan sát dưới kính hiển vi quang học với độ phóng đại
400 lần
- Từ 0-10 ngày: Tế bào ở dạng sinh dưỡng có 2 roi, dạng sinh dưỡng có 2 roi, chuyển động.
- Kích thước tế bào: 13 x 16 ÷ 19 x 25 0,5àm. ữ 19 x 25 0,5àm.
- T 20-30 ngày: Tế bào chuyển sang dạng cyst. Kích chuyển sang dạng cyst. Kích thước tờ: 18 ữ 35 0,5 àm. - Sau 50 ngày tế bào chuyển dạng đỏ hoàn toàn. Kích thước: 40 ± 1 µm.
- Sau 48h cho nảy mầm lại: Tế bào chuyển về lại: Tế bào chuyển về trạng thái có 2 roi, chuyển động.
- Từ sau khi cho nảy mầm trở lại, sau 15 ngày tế bào trở lại, sau 15 ngày tế bào trở lại trạng thái sinh dưỡng màu xanh với 2 roi, chủn đợng.
Như vậy, có 4 dạng hình thái TB của vi tảo H. pluvialis đã quan sát được trong vịng đời của chúng. Các TB sinh dưỡng hình elíp màu xanh, chuyển động được nhờ 2 roi. Dạng TB này chiếm tới 90% so với tổng số TB trong 10 ngày ni trồng đầu tiên. Kích thước TB dao động trong khoảng 13 x 16 ÷ 19 x 25 µm. Từ 10 đến 20 ngày ni trồng tiếp theo, số lượng TB sinh dưỡng giảm dần, số lượng TB dạng nang non tăng lên – đây là dạng TB hình khối cầu, màu xanh, mất roi, khơng có khả năng chuyển động. Sau 20 ngày ni trồng, các TB chuyển hồn tồn sang dạng encyst và kích thước TB tăng rõ rệt (đạt khoảng 40 µm), nội chất trong TB dần có màu nâu do bắt đầu tích lũy astaxanthin. Sau 50 ngày ni, các tế bào này hồn tồn chuyển sang dạng cyst (nang bào tử hoàn chỉnh) có màu đỏ đậm rất đặc trưng. Thành TB dày, sắc tố chủ yếu là astaxanthin.
Giai đoạn nảy mầm được tính từ khi tồn bộ TB ở trạng thái chín được ly tâm loại bỏ mơi trường cũ và chuyển sang môi trường mới (sau 50 ngày nuôi cấy). Giai đoạn nảy mầm có thể kéo dài từ 2 ngày và hồn thiện trong vịng 15 ngày. Trong 24 giờ đầu tiên TB có những biến đổi hết sức rõ nét, màu sắc bên trong nội chất biến đổi từ đỏ đậm sang nâu đỏ và đồng thời xuất hiện màu xanh. Trong giai đoạn này xảy ra 2 q trình ngược nhau đó là q trình tổng hợp chlorophyll và quá trình phân giải astaxanthin, đồng thời protein cũng được tổng hợp khá mạnh. 24 giờ tiếp theo là giai đoạn nảy mầm thực sự. Có hai cách thức nảy mầm ở vi tảo H. pluvialis đã quan sát được: dạng thứ nhất là nảy mầm trực tiếp từ một nang bào tử hình cầu, khơng di động thành một TB sinh dưỡng hình elíp, có hai roi; và dạng thứ hai là nảy mầm gián tiếp thông qua pamella (cụm TB được bao bọc bằng một lớp màng). Khi đó, màng bao bọc pamella bị vỡ ra, từ một TB nang tạo ra tám TB sinh dưỡng. Tuy nhiên, khi đó các TB sinh dưỡng này vẫn chỉ chứa sắc tố màu đỏ trong phần nội chất. Chỉ sau 15 ngày nuôi cấy trong môi trường mới, các TB mới có màu xanh hồn tồn.