XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG SINH TRƯỞNG CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN LAM

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1.XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG SINH TRƯỞNG CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN LAM

KHUẨN LAM

Mỗi chủng vi khuẩn lam có tốc độ sinh trưởng khác nhau nên việc xây dựng đường cong sinh trưởng cho mỗi chủng có vai trị quan trọng trong nghiên cứu . Đường cong sinh trưởng là cơ sở để xác định thời gian cấy chuyển, tiếp giống cũng như thời điểm thu sinh khối thích hợp.

Trong thí nghiệm, để xây dựng đường cong sinh trưởng, chúng tôi tiến hành nuôi cấy 10 chủng trên môi trường Z8 trong chai thủy tinh dung tích 250ml. Mỗi chai 100ml mơi trường với mật độ tế bào ban đầu giống nhau là 4.104 tb/mL. Tiến hành đếm mật độ tế bào sau 2, 4, 6... ngày nuôi cấy. Sự sinh trưởng của các chủng vi khuẩn lam được xác định dựa vào sự gia tăng mật độ tế bào, được thể hiện ở hình

3.1 và bảng 3.1 (xem thêm phụ lục 1).

Kết quả cho thấy, các chủng được nghiên cứu có tốc độ sinh trưởng khác nhau nhưng đều đạt cực đại trong khoảng thời gian từ 12–24 ngày.

Các chủng ĐA Ma1, ĐA Ma2, BHB Ma2 có tốc độ sinh trưởng mạnh ở giai đoạn 8 – 10 ngày, mật độ đạt cực đại sau 12 ngày ni cấy. Sau đó cả 3 chủng đều nhanh chóng đi vào pha tử vong (hình 3.2).

Các chủng BHMa1, Đa Mw, HK Mw1 mật độ tế bào đạt cực đại vào ngày thứ 20. BH Ma1 tăng trưởng mạnh ở ngày 12– 14, ĐA Mw ở ngày 16 – 18, còn HK Mw1 tăng trưởng mạnh ở ngày 10 – 12 (hình 3.3).

Các chủng HK Mb1, HK Ma2 sinh trưởng khá chậm, HK Ma2 tăng trưởng mạnh ở ngày 12-14, HK Mb1 tăng trưởng mạnh ở ngày 14 – 16 , cả hai đều đạt cực đại sau 22 ngày ni cấy (hình 3.4).

Các chủng CN Mb1, HK Mw2 sinh trưởng chậm, đạt cực đại sau 24 ngày ni cấy. HK Mw2 có tốc độ tăng trưởng mạnh ở ngày 10 – 12, CN Mb1 tăng

Hình 3.1.Hình ảnh các bình ni cấy các chủng vi khuẩn lam ở môi trường Z8 Bảng 3.1. Mật độ tế bào của các chủng vi khuẩn lam qua thời gian nuôi cấy

Mật độ tế bào (x104 tb /mL) Chủng Thời gian nuôi cấy (ngày)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 ĐA Ma1 4 7 15 17 33 65 83 63 ĐA Ma2 4 6 9 20 26 74 102 68 BHBMa2 4 7 11 16 37 62 92 66 HK Mw1 4 5 8 14 21 28 53 56 67 82 89 77 ĐA Mw 4 6 12 18 29 34 37 46 53 74 82 67 BH Ma1 4 6 9 16 28 35 48 69 73 84 91 88 HK Mb1 4 5 8 26 35 39 42 47 66 70 81 89 73 HK Ma2 4 5 12 27 32 39 44 50 61 67 75 84 65 HK Mw2 4 6 13 32 46 52 62 68 75 77 81 85 91 88 CN Mb1 4 9 17 18 21 25 44 48 62 70 74 77 82 76

Hình 3.3. Đường cong sinh trưởng của các chủng HK Mw1, ĐA Mw, BH Ma1

Hình 3.5. Đường cong sinh trưởng của các chủng HK Mw2, CN Mb1 3.2. KẾT QUẢ THĂM DÒ HÀM LƯỢNG LIPID CỦA CÁC CHỦNG VI KHUẨN LAM

Hàm lượng lipid của tảo là một tham số quan trọng quyết định yếu tố kinh tế trong sản xuất nhiên liệu sinh học vi tảo. Hàm lượng lipid cao hơn làm giảm chi phí sản xuất lipid.

Để thăm dị hàm lượng lipid của 10 chủng vi khuẩn lam, chúng tôi tiến hành nhân sinh khối trong thùng xốp dung tích 20L trên mơi trường Z8 với thể tích mơi trường là 15L. Sinh khối được thu vào pha cực đại của quá trình sinh trưởng bằng phương pháp để lắng và ly tâm (hình 3.6). Sau khi sấy khơ sinh khối, đem chiết lipid bằng phương pháp Soxhlet.

A B

Hình 3.6. Sinh khối chủng BHB Ma2 trước (A) và sau (B) ly tâm

Hàm lượng lipid các chủng vi khuẩn lam được thể hiện ở bảng 3.2 và hình 3.7, Kết quả cho thấy, 10 chủng nghiên cứu có hàm lượng lipid tương đối cao, đạt từ 8,18 - 23,98%. Trong đó, BHB Ma2 thuộc lồi Microcystis aeruginosa có hàm lượng lipid cao nhất (23,98%), HK Mb1 thuộc lồi Microcystis botrys có hàm lượng thấp nhất (8,18%), cịn hầu hết các chủng khác có hàm lượng lipid từ 11-13%.

Cùng nghiên cứu trên loài Microcystis aeruginosa, kết quả nghiên cứu của Sharathchandra và cs (2011) cho thấy hàm lượng lipid của loài này khá cao (28,15%), trong khi đó hàm lượng lipid các loài khác thuộc vi khuẩn lam biến động từ 10,55 - 26,45% khối lượng khô [83].

Sallal và cs (1990) nghiên cứu trên bốn loài vi khuẩn lam nước ngọt

(Anabaena cylindrica, Anacystis nidulans, Nostoc canilta and Nostoc muscorum),

nhận thấy hàm lượng lipid tổng số dao động trong khoảng 10,7 - 12,3% khối lượng khô [76].

Bảng 3.2. Hàm lượng lipid của các chủng vi khuẩn lam nghiên cứu Chủng Sinh khối khô (g/L) Hàm lượng lipid (%)

BHB Ma2 0,82f 23,98a BH Ma1 1,2c 12,01bc Đa Ma1 1,5a 12,21bc ĐA Ma2 1,3b 13,26b HK Ma2 0,69h 11,33bc ĐA Mw 0,89e 12,03bc HK Mw1 0,61k 13,10b CN Mb1 0,67i 9,87cd HK Mb1 0,99d 8,18e HK Mw2 0,77g 11,57f

Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trên cùng một cột chỉ ra sự sai khác có ý

Hình 3.7. Hàm lượng lipid của các chủng vi khuẩn lam nghiên cứu

Từ kết quả thăm dị hàm lượng lipid, chúng tơi tuyển chọn một số chủng để nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng và dinh dưỡng lên hàm lượng lipid, nhằm tìm ra mơi trường ni cấy thích hợp để làm gia tăng hàm lượng lipid, tạo nguồn nguyên liệu cho sản xuất biodiesel. Việc tuyển chọn dựa trên cơ sở hàm lượng lipid và tốc độ sinh trưởng của chúng.

Sau khi phân tích, chúng tơi chọn 4 chủng: BHB Ma2 là chủng có hàm lượng lipid cao nhất và 3 chủng BH Ma1, ĐA Ma1, ĐA Ma2 là những chủng có hàm lượng lipid tương đối cao, sinh khối khá lớn và có thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với các chủng khác để nghiên cứu.

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu cho rằng thành phần tế bào vi tảo có thể chịu ảnh hưởng bởi một hóa chất hay yếu tố vật lý riêng biệt, nhưng hiệu quả của tác động như vậy thường không cao, và sự thay đổi thường là thấp. Chính vì vậy, trong nghiên cứu này chúng tơi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng phối hợp của hai điều kiện ánh sáng và dinh dưỡng lên hàm lượng lipid của một số chủng được tuyển chọn.