tia UV
Kết quả phân tích hàm lượng PHA ở chủng Spirulina platensis CNT được nuôi trên môi trường SOT có bổ sung natri axetat và glucoza ở các nồng độ khác nhau (0-5%) đã cho thấy có phát hiện thấy hàm lượng PHA. Kết quả phân tích hàm lượng PHA tích luỹ trong chủng S. platensis CNT khi môi trường được bổ sung nguồn cácbon là muối natri axetat và glucoza được trình bày ở bảng 14.
Bảng 14. Hàm lượng PHA tích lũy ở S. platensis CNT khi môi trường
được bổ sung các nguồn cácbon khác nhau
Môi trường Nồng độ nguồn
cácbon bổ sung S. platensis CNT
OD420 nm Hàm lượng PHA (%TLK)
SOT 0,68 0,68
SOT +
0,5% 1,39 1,25 1,0% 1,30 1,13 3,0% 1,17 1,58 5,0% 0,88 1,25 SOT + Glucoza 0% 0,68 0,68 0,5% 1,92 3,85 1,0% 0,72 0,61 3,0% 0,45 0,21 5,0% 0,21 0,16
Kết quả trình bày ở bảng 14 cho thấy, dưới điều kiện quang tự dưỡng, chủng S. platensis CNT có khả năng tích lũy
một hàm lượng nhỏ PHA (0,68%) ở pha log. Hàm lượng PHAs nội bào ở chủng này tăng lên rõ rệt khi bổ sung nguồn cácbon ngoại bào là muối natri axetat vào môi trường nuôi. Sự tích lũy PHA cực đại thể hiện khi bổ sung 3,0% nguồn cácbon này là 1,58% so với TLK.
Việc bổ sung glucoza chỉ có hiệu quả làm tăng hàm lượng PHA tổng hợp ở chủng S. platensis CNT với mức độ cực đại là 3,85% so với TLK tế bào ở nồng độ 0,5% glucoza sau 10 ngày nuôi cấy.
Sau đó, chủng S. platensis CNT được nuôi trong điều kiện tạp dưỡng nêu trên trong một thời gian dài (trên 3 tháng) và tiến hành tạo đột biến chủng này bằng tia UV ở bước sóng 254 nm, thời gian chiếu mẫu là 5; 10; 15; 20; 25 và 30 phút, với khoảng cách đặt mẫu so với đèn UV được thay đổi. Kết quả thí nghiệm nêu trên đã cho phép chọn được điều kiện tối ưu cho quá trình tạo đột biến ở chủng S. platensis CNT với thời gian chiếu tối ưu bằng UV là 15 phút và khoảng cách giữa mẫu và đèn UV là 10 cm (chi tiết của kết quả nêu trên không chỉ ra ở đây). Chủng đột biến nhận được ký hiệu là S. platensis CNTĐB
và chủng này được tiếp tục nuôi cấy trên môi trường SOT cũng như trong điều kiện tạp dưỡng để thu sinh khối ban đầu cho các thử nghiệm nuôi trồng chúng bằng nước thải sản xuất bún ở làng nghề Phú Đô.
Việc tạo đột biến trên tảo bằng tia UV kết hợp với điều kiện chọn lọc thích hợp là tương đối đơn giản. Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả đã cho thấy tia UV với liều chiếu thấp sẽ làm tăng quá trình phân chia tế bào trong khi liều chiếu cao sẽ cảm ứng tạo các đột biến về hình thái [38]. Do vậy, các chủng tảo đột biến chọn tạo được (với một đặc điểm mong muốn nào đó) cũng cần phải kiểm tra tính ổn định của tính trạng đó qua nhiều thế hệ. Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả đã cho thấy hàm lượng PHAs ở tảo lam Spirulina có thể lên tới 14% so với TLK của tế bào nếu áp dụng các kỹ thuật ADN tái tổ hợp [37, 54, 56].
Enzym chìa khoá PHA- synthase đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp PHAs ở các cơ thể sinh vật, gồm 2 tiểu phần pha E và pha C. Vì vậy, để nâng cao hàm lượng PHAs trong tảo lam này theo hướng áp dụng các kỹ thuật di truyền, chúng tôi cũng đã tiến hành nhân gen mã hoá cho 2 tiểu phần này ở tảo lam Spirulina, sau đó gắn 2 gen này vào vectơ chuyển gen và đưa chúng trở lại cơ thể Spirulina với các promoter mạnh trong Spirulina đã sàng lọc được. 2 gen phaE và phaC sẽ được biến nạp trở lại cơ thể Spirulina nhờ sử dụng hệ thống Tn5 transposase/transposon DNA cation liposome complex để nâng cao hàm lượng PHAs trong tảo này. Để nâng cao hiệu suất biến nạp vào cơ thể Spirulina (do kích thước của véctơ
chuyển gen theo tính toán lý thuyết là lớn, khoảng 6Kb), vectơ pHSG397 đã được chuyển nạp thành công vào cơ thể Spirulina theo phương pháp thể mỡ (lipofection) theo công bố của Ngô Hoài Thu và cộng sự (2007). Với những kết quả thu được, chúng tôi hi vọng rằng sẽ nâng cao được hàm lượng PHA trong cơ thể tảo lam Spirulina bằng cách áp dụng kỹ thuật di truyền. Các chủng đột biến thu được được chúng tôi sử dụng trong xử lý nước thải của làng nghề bún Phú Đô sau này.