4. Cấu trúc của luận văn
3.4.2 Khả năng thích ứng của san hô đối với nhiệt độ tăng cao
Trong các bể nuôi san hô thí nghiệm, nhiệt độ đƣợc tăng lên từ từ bằng các tăng nhiệt điện tử. Trong dãy tăng nhiệt lên dần 280C rồi đến 320C trong khoảng thời gian 10 ngày, các biểu hiện của san hô vẫn diễn ra bình thƣờng thể hiện qua màu sắc vẫn tƣơi sáng, hoạt động của xúc tu và nƣớc vẫn trong sạch không có mùi trong bể nuôi san hô mềm.
Khi nhiệt độ tăng trên 320 C:
Khi nhiệt độ tăng dần từ 28-310C trong 10 ngày đầu, các hoạt động và biểu hiện của san hô vẫn diễn ra bình thƣờng, khỏe mạnh, màu sắc tƣơi sáng, xúc tu thò ra. Từ ngày thứ 11, nhiệt độ tăng lên trên 31,50C một số loài bắt đầu có biểu hiện phản ứng với nhiệt nhƣ các loài của Lobophytum, Sarcophyton, xúc tu thò ngắn lại, còn các loài khác vẫn hoạt động bình thƣờng.
Khi nhiệt độ lên 320C các hoạt động của san hô đã bị ảnh hƣởng rõ rệt, xúc tu đã có biển hiện thò ngắn, ít cử động, màu sắc bị nhạt hơn so với điều kiện bình thƣờng.
Tiếp tục tăng nhiệt độ lên 32,50
C một số loài tiết ra chất nhầy và chết sau 3 ngày. Các loài Nicaule crucifera; Clavularia sp. xúc tu co duỗi mặc dù phần gốc các polyp đã có biểu hiện bị mất màu. Tình trạng này kéo dài 2 ngày san hô vẫn không chết đến khi nhiệt độ lên đến 330C san hô mới bị chết.
3.4.3 Phân tích hàm lƣợng lipit tổng, hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ
3.4.3.1 Lớp chất lipit tổng của 6 loài san hô bị tẩy trắng
Bảng 3.3: Hàm lượng lipit tổng của 6 loài san hô mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ và của tảo Zooxanthellea cộng sinh trong san hô khi chưa bị tẩy trắng
Loài HL lipit khi tẩy trắng bởi nhiệt độ
HL lipit của san hô bình thƣờng Lobophytum sp. 0.98 2.2 Lobophytum camatum 0.79 1.6 Sinularia leptoclados 0.97 2.0 Sacophyton poculiformer 0.93 2.1 Clavularia sp. 0.96 1.2 Nicaule crucifera 0.63 1.4
Hàm lƣợng lipit trung bình của san hô bị tẩy trắng hoàn toàn (0,87% so với trọng lƣợng tƣơi) thấp hơn nhiều so với san hô nuôi trong điều kiện thƣờng (1,75%). Cả 6 loài san hô đều có hàm lƣợng lipit giảm so với san hô trong điều kiện thƣờng.
Các kết quả trên chỉ ra rằng có thể quá trình tẩy trắng trong san hô có liên quan trực tiếp đến hàm lƣợng lipit tổng trong các tập đoàn. Khi quá trình tẩy trắng bắt đầu xảy ra thì hàm lƣợng lipit của tập đoàn bắt đầu có sự thay đổi. Tuy nhiên những thay đổi có ý nghĩa về hàm lƣợng lipit tổng chỉ xuất hiện khi tập đoàn san hô đã bị tẩy trắng hoàn toàn.
Hình 3.3: Hàm lƣợng lipit tổng của các tập đoàn san hô mềm khoẻ mạnh và tẩy trắng hoàn toàn
3.4.3.2 Thành phần và hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ san hô mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ
Bảng 3.4: Thành phần và hàm lượng % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ
Loài PL ST FFA TG MDAG HC
Lobophytum sp. 16.3 10.0 5.7 16.9 25 26.1 Lobophytum camatum 19.7 5.4 1.6 8.8 2.7 61.7 Hàm lƣợng trung bình 18 7.7 3.65 12.8 13.8 43.9 Sinularia leptoclados 32.9 10.1 2.9 10.4 3.6 38.5 Sacophyton poculiformer 42.5 14.2 4.7 4.6 4.7 29.9 Clavularia sp. 27.4 5.8 3.2 4.7 14.6 44.4 Nicaule crucifera 25 4.9 3.5 8.4 0.8 58.4
Ghi chú:- PL: Photpholipit (lipit phân cực) - ST: Sterol - FFA: Free fatty acid
- TG: Triaxylglyxerol - MADAG: Monoankyldiaxylglyxerol; - HC: Hydrocacbon
● Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng lớp chất photpholipit khi san hô mềm bị tẩy trắng
Hàm lƣợng lớp chất photpholipit của san hô mềm cao hơn san hô cứng nhiều. Ở điều kiện sống bình thƣờng, hàm lƣợng lớp chất photpholipit có giá trị cao ở loài
Sacophyton poculiformer (41,3%). Khi tăng nhiệt độ, hàm lƣợng lớp chất photpholipit có giá trị cao ở loài Sacophyton poculiformer (42,5%).
Hình 3.4: Phần trăm hàm lƣợng photpholipit của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thƣờng và thay đổi nhiệt độ
Khi tăng nhiệt độ, hàm lƣợng lớp chất photpholipit của những loài
Lobophytum camatum; Sinularia leptoclado; Sacophyton poculiformer,
Clavularia sp. không thay đổi nhiều. Tuy nhiên các loài này có hàm lƣợng phopholipit ở điều kiện tăng nhiệt độ cao hơn ở điều kiện thƣờng.
Những loài có hàm lƣợng photpholipit thay đổi nhiều khi tăng nhiệt độ là
Lobophytum sp., hàm lƣợng photpholipit ở điều kiện tăng nhiệt độ cao hơn ở điều kiện thƣờng
Loài Nicaule crucifera có hàm lƣợng photpholipit giảm khi tăng nhiệt độ.
● Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng lớp chất Sterol khi san hô mềm khi bị tẩy trắng
Hầu nhƣ hàm lƣợng Sterol ở các loài san hô mềm chiếm t lệ cao hơn ở các loài san hô cứng, chỉ trừ các loài Clavularia sp. hàm lƣợng Sterol hơi thấp. Và các
loài này cũng là những loài có hàm lƣợng Sterol thấp nhất trong nhóm các loài san hô mềm đƣợc nghiên cứu.
Hình 3.5: Hàm lƣợng sterol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thƣờng và thay đổi nhiệt độ
Hàm lƣợng Sterol cao nhất đƣợc tìm thấy ở loài san hô Sacophyton poculiformer (14.3%).
Nhìn vào biểu đồ ta thấy, hàm lƣợng Sterol giảm mạnh nhất ở loài Nicaule crucifera giảm 5.1% (từ 10% khi nhiệt độ ở điều kiện thƣờng xuống 4.9% khi nhiệt độ tăng lên cao)
Ở các loài san hô mềm còn lại, hầu nhƣ hàm lƣợng Sterol không thay đổi nhiều khi chịu ảnh hƣởng bởi sự thay đổi của yếu tố nhiệt độ. Hàm lƣợng Sterol chênh lệch không nhiều, chỉ trong khoảng 0.1-1%. Cụ thể, ở loài Lobophytum sp.
Hàm lƣợng Sterol chỉ tăng lên 0.2% (từ 9.8% lên tới 10% khi nhiệt độ đƣợc đƣa lên cao). Ở loài Lobophytum camatum, hàm lƣợng Sterol chỉ tăng 0.1% (từ 5.3% lên 5.4%).
Trong 5 giống san hô đƣợc nghiên cứu thì nhìn chung các loài thuộc giống
Nicaule bị ảnh hƣởng nhiều nhất khi thay đổi điều kiện nhiệt độ và bị ảnh hƣởng ít nhất khi thay đổi điều kiện yếu tố nhiệt độ là các loài thuộc giống Lobophytum,
hàm lƣợng Sterol sau khi tăng nhiệt độ lên cao chỉ chênh lệch so với hàm lƣợng ban đầu từ 0.1% đến 0.3%.
● Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng lớp chất axit béo tự do khi san hô khi bị tẩy trắng
Ở 1 số loài san hô mềm, hàm lƣợng axit béo chiếm t lệ cao hơn ở các loài san hô cứng. Cụ thể nhƣ ở loài Lobophytum sp. hàm lƣợng axit béo chiếm 6.4%. Hàm lƣợng axit béo ở các loài thuộc giống Sarcophyton, chiếm hàm lƣợng cao nhất trong các giống san hô mềm đƣợc nghiên cứu.
Nhìn vào biểu đồ ta thấy, loài Nicaule crucifera là loài chịu ảnh hƣởng nặng nề nhất khi thay đổi yếu tố nhiệt độ, hàm lƣợng axit béo tăng từ 1.8% lên 3.5% khi nhiệt độ đƣợc đƣa lên trên 320
C.
Hình 3.6: Phần trăm hàm lƣợng axit béo tự do của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thƣờng và thay đổi nhiệt độ
Ở Lobophytum sp. hàm lƣợng axit béo cũng chênh lệch 0.7% (theo hƣớng giảm xuống) khi tăng nhiệt độ lên. Ở các loài san hô mềm còn lại, hầu nhƣ hàm lƣợng axit béo thay đổi không nhiều khi chịu ảnh hƣởng bởi sự thay đổi của yếu tố
nhiệt độ. Cụ thể, ở loài Sinularia leptoclados hàm lƣợng axit béo chỉ tăng lên 0.1% ( từ 2.8% lên tới 2.9% khi nhiệt độ đƣợc đƣa lên cao).
Các loài san hô thuộc giống Lobophytum, hàm lƣợng axit béo không thay đổi nhiều chỉ chênh lệch 0.1% so với hàm lƣợng ban đầu ở tất cả các loài. Giống này cũng là giống chịu ít ảnh hƣởng nhất trong 5 giống san hô mềm đƣợc nghiên cứu.
Còn ở loài Clavularia sp., hàm lƣợng axit béo chỉ tăng lên 0.1% (từ 3.1% khi nhiệt độ ở điều kiện thƣờng lên tới 3.2% khi nhiệt độ đƣợc đƣa lên cao trên 320C).
● Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng lớp chất triaxylglyxerol (TAG) khi san hô bị tẩy trắng
Hình 3.7: Phần trăm hàm lƣợng triaxylglyxerol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thƣờng và thay đổi nhiệt độ
Dễ nhận thấy nhất hàm lƣơng TAG ở các loài san hô mềm chiếm t lệ phần trăm thấp hơn ở các loài san hô cứng. Ở các loài san hô này hàm lƣợng TAG có sự thay đổi nhƣng chênh lệch không nhiều. Nhƣ các loài Lobophytum sp., hàm lƣợng TAG tăng lên 1% (từ 15.9% đến 16.9%). Ở loài Lobophytum camatum hàm lƣợng TAG tăng 0.9%
Ở giống Siunularia nhìn chung hàm lƣợng TAG có sự chênh lệch nhiều hơn. Ở loài Sinularia leptoclados, hàm lƣợng TAG chỉ tăng 0.7% khi nhiệt độ tăng lên (từ 8.7% tăng lên tới 10.4%).
Hàm lƣợng TAG chỉ chênh lệch trong khoảng từ 1-2% là xảy ra ở các loài thuộc giống Sarcophyton, cụ thể ở loài Sacophyton poculiformer hàm lƣợng TAG từ 6.1% giảm xuống chỉ còn 4.6% (giảm 1.5%).
Hai loài san hô thuộc họ Xeniidae và họ Gorgoniidae, hàm lƣợng TAG cũng không thay đổi nhiều. Ở loài Clavularia sp., hàm lƣợng TAG chỉ giảm 0.4% so với hàm lƣợng phân tích ở điều kiện nhiệt độ thích hợp. Còn ở loài Nicaule crucifera
hàm lƣợng TAG cũng chỉ giảm 0.6% (giảm từ 9% khi nhiệt độ ở điều kiện thƣờng xuống còn 8.4% khi nhiệt độ đƣợc thay đổi).
● Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng lớp chất hydrocacbon (HC) khi san hô bị tẩy trắng
Hàm lƣợng HC ở các loài san hô mềm cũng chiếm t lệ cao nhƣng không có sự đồng đều giữa các loài nhƣ ở san hô cứng. Cụ thể cùng thuộc một giống Lobophytum nhƣng ở loài Lobophytum sp., hàm lƣợng HC chỉ chiếm 29.3% nhƣng ở loài Lobophytum camatum hàm lƣơng HC lại chiếm tới 63.1% và loài này cũng là loài có hàm lƣợng HC cao nhất trong các loài san hô mềm đƣợc nghiên cứu. Khi thay đổi điều kiện nhiệt độ ở các loài san hô này, thì hàm lƣơng HC có chuyển biến nhƣng không nhiều. Cụ thể ở loài Lobophytum sp., hàm lƣợng HC giảm từ 29.3% khi nhiệt độ ở điều kiện thƣờng xuống còn 26.1% ( khi nhiệt độ đƣợc tăng lên cao). Ở loài Lobophytum camatum hàm lƣợng HC cũng giảm. Khi ở nhiệt độ thƣờng hàm lƣợng chất này đạt 63.1% sau khi tăng nhiệt độ lên thì hàm lƣợng chất này còn lại là 61.7% (giảm 1.4%)
Hình 3.8: Phần trăm hàm lƣợng hydrocacbon của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thƣờng và thay đổi nhiệt độ
Các loài còn lại hàm lƣợng HC thay đổi không nhiều. Ở loài Sinularia leptoclados hàm lƣợng HC chỉ giảm 1.9%, Ở trong giống Sinularia này hàm lƣợng HC ở các loài đều thay đổi theo xu hƣớng giảm.
Hàm lƣợng HC ở các loài thuộc giống Sarcophyton không thay đổi nhiều. Loài Nicaule crucifera thuộc họ Gorgoniidae là loài chịu ảnh hƣởng nhiều nhất bởi yếu tố nhiệt độ. Khi ở nhiệt độ thƣờng hàm lƣợng HC của loài này đạt 41.9% nhƣng sau khi tăng nhiệt độ lên cao, hàm lƣợng HC của loài này cũng tăng mạnh đạt 58.4% (tăng 16.5% so với hàm lƣợng ban đầu).
Ở loài Clavularia sp., hàm lƣợng HC tăng 4% so với hàm lƣợng chất này đƣợc phân tích khi nhiệt độ ở điều kiện thƣờng (tăng từ 40.4% lên tới 44.4% khi nhiệt độ đƣợc đƣa lên trên 320
C).
● Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng lớp chất monoankyl diaxylglyxerol (MADG) khi san hô bị tẩy trắng
Hàm lƣợng MADG ở các loài san hô mềm chiếm t lệ khá thấp, nhƣng bên cạnh đó lại có 1 số loài hàm lƣợng MADG vƣợt trội nhƣ ở loài Lobophytum sp.
(23.9%), tiếp đó là loài Clavularia sp. (13%). Trong khi đó, hàm lƣợng MADG ở các loài thuộc giống Sinualaria chỉ chiếm khoảng từ 2 - 4%, nhƣng sau khi thay đổi nhiệt độ, hàm lƣợng MADG của các loài thuộc giống này tăng lên đáng kể, và giống này cũng là giống chịu ảnh hƣởng nhiều nhất khi nhiệt độ tăng lên.
Hình 3.9: Phần trăm hàm lƣợng monoankyldiaxylglyxerol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thƣờng và thay đổi nhiệt độ
Giống san hô Lobophytum là giống ít bị ảnh hƣởng nhiều nhất khi nhiệt độ thay đổi. Ở giống này có tới 2 loài, hàm lƣợng MADG không bị thay đổi khi nhiệt độ đƣợc tăng lên cao, đó là loài Lobophytum camatum. Còn ở loài Lobophytum sp.,
hàm lƣợng MADG tăng từ 23.9% lên tới 25% (tăng 1.1% so với hàm lƣợng ban đầu).
Loài Sinularia leptoclados tăng 0.5% so với hàm lƣợng MADG ở thời điểm ban đầu.
Ở loài Sacophyton poculiformer, hàm lƣợng MADG giảm từ 6% xuống chỉ còn 4.7% khi nhiệt độ đƣợc tăng lên cao (giảm 1.3%).
Ở loài Clavularia sp.thuộc họ Xeniidae, hàm lƣợng MADG cũng không thay đổi nhiều, hàm lƣợng chất này tăng từ 13% lên tới 14.6% khi nhiệt độ đƣợc tăng lên cao (tăng lên 1.6% so với hàm lƣợng ban đầu).
Và ở loài Nicaule crucifera hàm lƣợng MADG giảm xuống 2.7% khi nhiệt độ đƣợc tăng lên trên 320C. Cụ thể khi ở điều kiện thƣờng hàm lƣợng MADG của loài này đạt 3.5%, nhƣng khi thay đổi điều kiện của yếu tố nhiệt độ, hàm lƣợng MADG của loài này chỉ còn lại 0.8%. Sau khi thay đổi nhiệt độ, hàm lƣợng MADG của loài này chiếm t lệ thấp nhất trong các loài san hô đƣợc nghiên cứu.
3.4.4 Thành phần và hàm lượng axit béo của san hô khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ
Một trong những lớp chất đƣợc quan tâm nghiên cứu vì có nhiều ứng dụng trong cuộc sống là các axit béo có hoạt tính sinh học cao có nguồn gốc từ sinh vật biển. Thành phần và hàm lƣợng các axit béo là một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định tính chất của lipit.
Axit béo nằm hầu hết ở các lớp chất trong lipit tổng nhƣ sterol, monoalkyldiaxylglyxerol, triaxylglyxerol, lipit phân cực, lipit không phân cực, axit béo tự do. Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định thành phần và hàm lƣợng axit béo trực tiếp từ lipit tổng mà không phân lập riêng trong từng lớp chất.
Axit béo không no đa nối đôi (Polyunsaturated Fatty Acids – PUFAs) dãy (n-3) và (n-6) có mạch cacbon từ 18 đến 24 ký hiệu là PN có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, chúng là tiền chất để tạo ra các dẫn xuất có hoạt tính sinh học cao nhƣ các
prostaglandin, các oxylipin.
San hô mềm
Bảng 3.5: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ
Axit béo Giống Lobophytum
Lobophytum sp. Lobophytum camatum
C14:0 2.3 2.9 C15:0 0,2 0,2 C16:0 59.6 45.6 C16:1 4.5 3.9 C7-Me-16:1n-10 1,1 2 C17:1:0:br - 0,9 diMe-C16:1 - 0,3 C17:0 - 0 C18:0 10.5 15.2 C18:1 2,4 3.6 C18:2 1.2 3,2 C18:3n-6 0 0 C18:3n-3 0 1,1 C18:4n-3 0,8 0.5 C20:0 1,9 1,8 C20:1 1,7 0,7 C20:3n-6 - 0,8 C20:3n-3 0,4 - C20:4n-6 5.1 2.6 C20:4n-3 0 0,5 C20:5n-3 0,5 1,3 C22:0 - 0,6 C22:4n-6 - 0 C22:5n-6 - 0,2 C22:5n-3 - 0 C22:6n-3 0,5 0.9 C24:5n-6 1.2 1.0 C24:6n-3 0,5 0,9 SAFAs 66.5 66.3 USAFAs 9.7 11.4 Dãy (n-3) 2.7 5.2 Dãy (n-6) 6.3 4.6 PUFAs 9 9.8
Bảng 3.6: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ (tiếp theo)
Axit béo Giống Sinularia
Sinularia leptoclados C14:0 2.1 C15:0 - C16:0 65.3 C16:1 0,3 C16:2 1.2 7-Me-C16:1n-10 1.9 17:1 0,3 diMe-C16:1 0,3 C17:0 - C18:0 6,7 C18:1 1,7 C18:2 2.1 C18:3n-6 - C18:3n-3 - C18:4n-3 - C20:0 - C20:1 1,2 C20:3n-6 0,8 C20:3n-3 0,5 C20:4n-6 2.8 C20:4n-3 1 C20:5n-3 1,1 C22:0 - C22:2 - C22:3n-6 - C22:4n-6 - C22:5n-6 - C22:5n-3 - C22:6n-3 2 C24:5n-6 1.8 C24:4n-3 - C24:6n-3 1,1 SAFAs 74.1 USAFAs 5.7 Dãy (n-3) 5.7 Dãy (n-6) 5.4 PUFAs 11.1
Bảng 3.7: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ (tiếp theo)
Axit béo
Sacophyton Clavularia Gorgonaria
Sacophyton poculiformer Clavularia sp. Nicaule crucifera C14:0 4.2 5.6 7.2 C15:0 0,1 - 0,2 C16:0 52.8 42.9 35.8 C16:1 3,9 2.1 5.2 C16:2 2.1 2.4 3.2 C7-Me-16:1n-10 1,4 2,2 1,4 C17:1:0:br 0,7 0,8 0,8 CdiMe-16:1 0,1 0,3 0,3 C17:0 0,8 0,8 0,2 C18:0 12.5 17.6 13.8 C18:1 3.2 4.5 5.3 C18:2 1,7 1,9 1,9 C18:3n-6 - 1,9 1,9 C18:3n-3 - - - C18:4n-3 2.3 2.5 3.6 C20:0 2,4 1,9 0,5 C20:1 - 0,9 0,3 C20:3n-6 0,9 0 0,3 C20:4n-6 3.4 3.8 2.8 C20:4n-3 0,4 0,9 0,2