4. Bố cục luận văn
1.4.Đặc điểm sinh học của tảo C.vulgaris
Chlorella là tảo nhân thực, thuộc ngành tảo (Chlorophyta) là một chi phân bố khắp nơi có tế bào dạng hình cầu nhỏ hoặc hình ô van (đường kính 2-10µm), có tốc độ sinh trưởng nhanh, sinh sản vô tính. Qúa trình sinh sản được thực hiện nhờ sự hình thành trong cơ thể mẹ các bào tử. Tùy theo loài tảo và điều kiện môi trường mà số lượng các loại bào tử có thể là 2, 4, 8, 16, 32 (thậm chí có trường hợp tạo ra 64) bào tử.
Chlorella có thể sống trong cả môi trường nước và trên cạn. Nó bao gồm các chủng chịu được nhiệt độ cao, bởi một vài chủng có thể phát triển trong điều kiện nhiệt độ từ 150C đến 400C.
Đây là chi tảo được nghiên cứu kỹ nhất. Nhiều công trình nghiên cứu cơ bản về quang hợp và trao đổi chất tế bào đã được tiến hành với đối tượng là Chlorella. Chlorella được phân lập thành dòng sạch sớm nhất (từ những năm 1890 bởi Bejerink). Những nghiên cứu nuôi trồng đại trà Chlorella được bắt đầu từ những năm 1950 tại Mỹ, châu Âu và được tiếp tục mạnh mẽ hơn tại Nhật Bản và Đài Loan. Tất cả các chủng Chlorella đều là các cơ thể tự dưỡng. Tuy nhiên một số chủng có thể sinh trưởng trong tối và sử dụng các nguồn cacbon hữu cơ như glucoza hoặc axetat. Các cơ sở sản xuất Chlorella ở Nhật Bản và Đài Loan đã nuôi Chlorella trong điều kiện tạp dưỡng với việc dùng axit axetic làm nguồn cacbon và để điều chỉnh pH.
Do Chlorella có vòng đời đơn giản, tỷ lệ phát triển cao và chuỗi phản ứng hóa sinh về quang hợp và trao đổi chất tương tự như ở thực vật bậc cao. Chlorella đã được sử dụng từ lâu như một loài VSV kiểu mẫu để nghiên cứu bộ máy quang hợp và đồng hóa cacbon. Quang hợp của chủng Chlorella tăng cao trong các môi trường vô cơ cũng như trong điều kiện tạp dưỡng và dị dưỡng (ví dụ như bổ sung axit axetic và glucoza). Do có tốc độ phát triển cao, nên Chlorella có thể chống chịu sự lây nhiễm các loài vi tảo khác khi được nuôi trong điều kiện ao mở, thiết bị phản ứng quang sinh dạng ống nữa kín hoặc các thác nghiêng.
+ Đặc điểm phân loại
Về phân loại khoa học, vi tảo C. vulgaris thuộc: Giới (Domain): Plantae (Thực vật)
Ngành (Phylum): Chlorophyta Lớp (Class): Chlorophyceae
Bộ (Ordo): Chlorococcales Họ (Familia): Occystaceae
Chi (Genus): Chlorella Loài (Species): C.vulgaris
Hình 1.3. Vi tảo C.vulgaris dưới kính hiển vi
+ Hình thái và đặc điểm sinh học
C.vulgaris là một vi tảo đơn bào, có dạng tròn, với kích thước chỉ khoảng 2- 10 µm [55]. C.vulgaris có màu xanh lá cây nhờ sắc tố quang hợp chlorophyll a và b trong lục lạp. Màng tế bào có vách cellulose bao bọc, có khả năng chịu được những tác động cơ học.
+ Sinh sản
C.vulgaris không có khả năng di chuyển, nên hình thức sinh sản là vô tính. Trong điều kiện dinh dưỡng tốt (môi trường dinh dưỡng thích hợp, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng) mỗi tế bào tảo có thế cho từ 4 – 32 bào tử. Trong quá trình phân chia tạo tế bào con khi các tế bào này trưởng thành tế bào mẹ vỡ ra giải phóng các tế bào con, các
mảnh vụn của tế bào mẹ vỡ ra sẽ thành thức ăn cho các tế bào con mới hình thành [20], [55], [56].
Hình 1.4. Quá trình sinh sản của vi tảo C.vulgaris
Trong nghiên cứu về vòng đời của tảo C.vulgaris đã chia vòng đời của tảo làm 4 giai đoạn [21]:
Giai đoạn tăng trưởng: Ở giai đoạn này các bào tử sẽ tăng nhanh về kích thước nhờ các sản phẩm sinh tổng hợp.
Giai đoạn bắt đầu chín: Tế bào mẹ chuẩn bị quá trình phân chia.
Giai đoạn chín mùi: Tế bào nhân lên trong điều kiện có ánh sáng hoặc trong bóng tối.
Giai đoạn phân cắt: Màng tế bào mẹ bị vỡ ra, các bào tử được phóng thích ra ngoài.
+ Thành phần dinh dưỡng
Các nhà nghiên cứu đã xác minh trong C. vulgaris có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng. Thành phần dinh dưỡng của tảo tùy thuộc theo tốc độ sử dụng môi trường dinh dưỡng trong quá trình phát triển. C. vulgaris là nguồn thức ăn giàu Protein và chất béo, Carbonhydrate, chất xơ, chất khoáng và Vitamin.
Thành phần dinh dưỡng của tảo: Có chứa 65-68% protein, 17% đường (glucan), 6% chất béo (Axit béo) …
Tế bào Chlorella có chứa 23 amino acid trong đó có các amio acid không thay thế như lysine, methionine, tryptophan, arginic, leucine…