CHƯƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2.2 Khảo sát sự ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến sự tích lũy astaxanthi nở H.
ở H. pluvialis
3.2.2.1 Ảnh hưởng của ánh sáng và nhiệt độ đến sự tích lũy astaxanthin ở H.
pluvialis
Xác định thời gian phát triển thành tế bào nang trưởng thành của H. pluvialis trong môi trường BG11
Khi mật độ tế bào tảo đạt mật độ cao nhất thì được chuyển sang erlen để ni tĩnh
và đây được sử dụng làm nghiệm thức đối chứng trong thí nghiệm. Kết quả quan sát sự thay đổi của H. pluvialis theo thời gian khi nuôi tĩnh được thể hiện trong hình 3.26 và
3.27.
0 ngày 4 ngày 8 ngày 12 ngày
72
Hình 3.26: Sự thay đổi màu của H. pluvialis trong môi trường BG11
Hình 3.27: Sự thay đổi mật độ tế bào H. pluvialistrong mơi trường BG11 (vật kính x40)
Qua kết quả quan sát có thể thấy thời gian bắt đầu tích lũy astaxanthin ở môi
trường BG11 khi được nuôi tĩnh là ngày thứ 18 trở đi, khi ấy hàm lượng astaxanthin được
tích lũy từ trong nhân tế bào ra ngoài. Quá trình này diễn ra khá chậm vì sự tích lũy astaxanthin ở đây chủ yếu là do khơng được sục khí và cạn kiệt dinh dưỡng.
3.2.2.2 Xác định thời gian phát triển thành tế bào nang trưởng thành của H.pluvialis khi được chiếu sáng trực tiếp bằng ánh sáng mặt trời trong môi trường BG11
0 ngày 6 ngày 10 ngày
13 ngày 18 ngày
0 ngày 6 ngày 10 ngày
13 ngày 18 ngày
10 µm 10 µm
73
Khi tế bào tảo đạt mật độ cao nhất thì được gây stress trực tiếp dưới ánh sáng mặt trời, các thông số về nhiệt độ và cường độ ánh sáng được kiểm soát bởi nhiệt kế và máy
đo cường độ sáng (hình 3.28).
Hình 3.28: Kiểm soát nhiệt độ và cường độ ánh sáng trong quá trình gây stress
Kết quả của q trình thí nghiệm được thể hiện trong hình 3.29 và 3.30
Hình 3.29: Sự thay đổi màu sắc củaH.pluvialis khi gây stress bằng ánh sáng mặt trời.
0 giờ 1 giờ 2 giờ
74
Hình 3.30 :Sự thay đổi của tế bào H. pluvialis khi gây stress bằng ánh sáng mặt trời
(vật kính x 40)
Qua kết quả thu được có thể kết luận q trình gây stress dưới ánh sáng mặt trời là không hiệu quả cho mục tiêu tích lũy astaxanthin trong thời gian ngắn vì trong suốt thời gian quan sát khơng có sự tạo thành carotenoid mà xảy ra quá trình phân hủy sắc tố. Kết quả trên được giải thích như sau: nhiệt độ ngồi trời trong q trình gây stress dao động từ 42-47 oC, cường độ ánh sáng đo được luôn cao hơn 17 Klux, các giá trị này cao hơn
rất nhiều so với giới hạn sinh trưởng của H.pluvialis [17], vì vậy gây ra hiện tượng chết tế bào.
3.2.2.3 Xác định thời gian phát triển thành tế bào nang trưởng thành của H.pluvialis khi chiếu sáng 24 giờ trong môi trường BG11
Khi mật độ tế bào đạt cao nhất thì tiến hành chiếu sáng liên tục 24 giờ/ngày, kết
quả thí nghiệm được thể hiện trong hình 3.31 và 3.32.
10µm
10µm 10µm 10µm
0 giờ 1 giờ 2 giờ
3 giờ 4 giờ 5 giờ 10µm
75
Hình 3.31: Sự thay đổi màu sắc của H. pluvialiskhi chiếu sáng liên tục 24 giờ/ngày
Hình 3.32: Sự thay đổi của tế bào H. pluvialis khi chiếu sáng liên tục 24 giờ/ngày(vật
kính x40)
Qua kết quả thu được có thể thấy khi chiếu sáng liên tục 24 giờ/ngày thì mật độ tế bào sẽ tăng nhanh theo thời gian. Kết quả này tương đồng với nghiên cứu của Proctor
(1957), khi thời gian chiếu sáng là 24 giờ/ngày ở mơi trường thích hợp thì các tế bào nghỉ 0 ngày 3 ngày 5 ngày
10 ngày 14 ngày
0 ngày 3 ngày 5 ngày
10 ngày 14 ngày
10 µm
10 µm 10 µm 10 µm
76
sẽ nảy mầm nhanh chóng. Vì vậy, nghiệm thức này không hiệu quả để kích thích q
trình tích lũy astaxanthin.
3.2.2.4 Xác định thời gian thời gian phát triển thành tế bào nang trưởng thành của
H.pluvialis khi được ủ ở 37 oC trong môi trường BG11
Nhiệt độ tối ưu cho quá trình sinh trưởng của H. pluvialis là 26 – 28 oC, khi nhiệt
độ cao hơn 30 oC thì q trình tích lũy astaxanthin được cảm ứng [14,17]. Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian hình thành bào nang trưởng thành hay cũng chính
là thời gian tích lũy astaxanthin thì nguồn nhiệt cần phải ổn định, đồng thời với điều kiện hạn chế của phịng thí nghiệm nên 37 oC được lựa chọn là một nghiệm thức để khảo sát
sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến q trình tích lũy astaxanthin.
Khi mật độ tế bào đạt cao nhất thì tiến hành ủ ở 37 oC, kết quả thí nghiệm được thể hiện trong hình 3.33 và 3.34.
Hình 3.33: Sự thay đổi màu sắc của H. pluvialiskhi ủ ở 37 oC 0 ngày 4 ngày 10 ngày
77
Qua kết quả thu được có thể thấy tế bào H. pluvialis bắt đầu tích lũy astaxanthin
vào ngày thứ 10 và tế bào nang hoàn toàn trưởng thành vào ngày thứ 22 đây cũng chính là thời điểm hàm lượng astaxanthin tích lũy được nhiều nhất. Dựa vào cơng thức 2.2 tính
được hàm lượng astaxanthin chiết được sau 22 ngày stress, kết quả được thể hiện trong
bảng 3.15.
Bảng 3.15: Hàm lượng astaxanthin chiết được sau 22 ngày ủ ở 37 oC Thời gian gây stress 22 ngày
Sinh khối khô (g/l) 0,412 ±0,007
Hàm lượng astaxanthin (µg/g) 26805,06 ± 1457,45
Hàm lượng astaxanthin (µg/l) 11043,68 ± 10,20
Từ đây có thể kết luận, trong các thông số đã khảo sát thì 37 oC là yếu tố hiệu quảđể rút ngắn thời gian tích lũy astaxathin vì hàm lượng astaxanthin thu được đạt tới 2,68 % trọng lượng khô trong điều kiện ni cấy phịng ở thí nghiệm trong 22 ngày. Thời gian tích lũy astaxanthin khi ủ ở 37 oCngắn hơn các nghiệm thức khác vì lúc này tảo chịu sự tác động của 3 yếu tố stress là nhiệt độ, khơng được sục khí và cạn kiệtdinh dưỡng,
nhưng nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất quyết định sự tích lũy astaxanthin vì so với
nghiệm thức đối chứng thì chỉ thêm 1 yếu tố stress là nhiệt độ 37 oC mà thời gian tích lũy 0 ngày 4 ngày 10 ngày
15 ngày 20 ngày 22 ngày
10 µm 10 µm 10 µm
10 µm 10 µm
10 µm
Hình 3.34: Sự thay đổi của tế bào H. pluvialis khi ủ ở 37 oC C
78
astaxanthin đã được rút ngắn khá nhiều. Thời gian bắt đầu tích lũy astaxanthin ở mơi trường BG11 khi nuôi ở trạng thái tĩnh là 18 ngày sau stress, trong khi đó chỉ sau 10 ngày ủ ở 37 oC thì quá trình tích lũy astaxanthin đã bắt đầu và đến ngày thứ 22 hàm lượng astaxanthin được tích lũy nhiều nhất. Bên cạnh đó gây stress tế bào bằng thời gian chiếu
sáng liên tục 24 giờ/ngày và ánh sáng mặt trời khơng tích hoạt q trình tích lũy astaxanthin, vì vậy có thể kết luận ở 37oC và khơng sục khí có thể sử dụng làm yếu tố rút ngắn thời gian tích lũy astaxanthin ở H. pluvialis.