BÀI MẪU Khóa luận tốt nghiệp ngành dược, HAY, 9 ĐIỂM

DỊCH VỤ VIẾT THUÊ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ZALO/TELEGRAM 0917 193 864
VIETKHOALUAN.COM
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
GUYỄN THỊ BÍCH NGỌC
LIÊN HỆ TẢI BÀI KẾT BẠN ZALO:0917 193 864
DỊCH VỤ VIẾT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
WEBSITE: VIETKHOALUAN.COM
ZALO/TELEGRAM: 0917 193 864
MAIL: BAOCAOTHUCTAPNET@GMAIL.COM
ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ NITƠ LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG,
HÀM LƯỢNG PROTEIN VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA
TẢO SPIRULINA SP.
Chuyên ngành: Sản xuất và phát triển thuốc
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC

VIETKHOALUAN.COM
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bài khóa luận này là của riêng tôi; các kết quả và số liệu
trong báo cáo khóa luận tốt nghiệp không sao chép bất kỳ nguồn nào khác. Tôi hoàn
toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự cam đoan này.
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2018
Sinh viên
Nguyễn Thị Bích Ngọc

VIETKHOALUAN.COM
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS. Võ Hồng Trung –
Trưởng Bộ môn Hóa sinh – Độc chất, trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã tận tình
hướng dẫn chỉ bảo, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện
đề tài này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn quý Thầy, Cô và Cán bộ trong khoa Dược, trường
Đại học Nguyễn Tất Thành đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình
học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Tôi chân thành cảm ơn các bạn moniter trong Bộ môn Độc chất – Hóa sinh:
Trần Huỳnh Phong, Lưu Thi Đan, Vũ Thị Thu Hồng và Đào Thu Hiền đã tận
tình giúp đỡ, động viên để tôi có thể hoàn thành tốt khóa luận này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và những
người thân đã ở bên tôi, tạo điều kiện cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu.
………………, ngày …..tháng …..năm 2018

VIETKHOALUAN.COM
Khóa luận tốt nghiệp
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................. 3
1.1. Giới thiệu về Spirulina sp. .................................................................................. 3
1.2. Đặc điểm sinh học của Spirulina sp.................................................................... 3
1.2.1. Phân loại....................................................................................................... 3
1.2.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc tế bào Spirulina sp. .................................... 4
1.2.3. Đặc điểm sinh lý .......................................................................................... 6
1.2.4. Đặc điểm sinh hóa........................................................................................ 7
1.3. Protein của Spirulina sp. ..................................................................................... 9
1.4. Khả năng chống oxy hóa của Spirulina sp.......................................................... 9
1.5. Ứng dụng nuôi trồng của Spirulina sp.............................................................. 10
1.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina sp......................................... 12
1.6.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước.............................................................. 12
1.6.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trong nước ......................................... 12
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP.................................................. 14
2.1. Chủng Spirulina sp............................................................................................ 14
2.2. Các phương pháp phân tích............................................................................... 14
2.2.1. Quan sát hình thái tế bào Spirulina sp....................................................... 14
2.2.2. Xác định sinh khối tế bào Spirulina sp...................................................... 15
2.2.3. Xác định tốc độ tăng trưởng đặc hiệu........................................................ 15
2.2.4. Xác định hàm lượng protein của Spirulina sp. bằng phương pháp Bradford15
2.2.5. Xác định hàm lượng phenolic tổng............................................................ 16
2.2.6. Xác định hàm lượng chất oxy hóa tổng..................................................... 16
2.2.7. Xác định hàm lượng các acid amin theo hệ thống Pico – Tag .................. 17
2.3. Phương pháp thiết kế thí nghiệm ...................................................................... 17
2.3.1. Thí nghiệm 1: Lựa chọn điều kiện ánh sáng nuôi cấy thích hợp............... 17
2.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của yếu tố nitơ lên sự tăng trưởng và hàm
lượng protein ở Spirulina sp. ............................................................................... 18
2.3.3. Thí nghiệm 3: Nuôi cấy, thu sinh khối và phân tích thành phần acid amin 20
i
SVTT: Nguyễn Thị Bích Ngọc HDKH: TS. Võ Hồng Trung

VIETKHOALUAN.COM
2.4. Xử lý số liệu ...................................................................................................... 21
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .......................................................... 22
3.1. Kết quả .............................................................................................................. 22
3.1.1. Lựa chọn điều kiện ánh sáng nuôi cấy thích hợp....................................... 22
3.1.2. Ảnh hưởng của yếu tố nitơ lên sự tăng trưởng và hàm lượng protein ở
Spirulina sp. ......................................................................................................... 27
3.1.3. Nuôi cấy, thu sinh khối và phân tích thành phần acid amin...................... 32
3.2. Biện luận ........................................................................................................... 41
3.2.1. Lựa chọn điều kiện ánh sáng nuôi cấy thích hợp....................................... 41
Spirulina sp. ......................................................................................................... 42
3.2.3. Nuôi cấy, thu sinh khối và phân tích thành phần acid amin...................... 44
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................ 47
4.1. Kết luận ............................................................................................................. 47
4.2. Kiến nghị........................................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
ii

VIETKHOALUAN.COM
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu Chú thích
% Phần trăm
µg Microgam
µL Microlít
g/L Gam/Lít
mcg Microgam
mg/L Miligam/Lít
mmol/L Milimol/Lít
UI International Unit
iii

VIETKHOALUAN.COM
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tảo Spirulina so với % trọng lượng khô............ 7
Bảng 1.2 Thành phần vitamin của tảo Spirulina so với % trọng lượng khô ............ 8
Bảng 1.3 Thành phần chất khoáng của tảo Spirulina so với% trọng lượng khô....... 8
Bảng 3.1 Thành phần của môi trường Zarrouk ........................................................14
Bảng 3.1 Khối lượng sinh khối khô Spirulina theo từng loại ánh sáng ...................24
Bảng 3.2 Nồng độ protein tổng (g/L) theo từng loại ánh sáng................................ 26
Bảng 3.3 Hàm lượng protein (%) tổng theo từng loại ánh sáng.............................. 26
Bảng 3.4 Khối lượng sinh khối khô Spirulina theo từng nồng độ NaNO3 khác nhau
29
Bảng 3.5 Khả năng tích lũy protein theo từng nồng độ NaNO3 khác nhau............. 31
Bảng 3.6 Khối lượng sinh khối khô của 2 chủng .................................................... 34
Bảng 3.7 Hàm lượng protein tổng của các chủng Spirulina sp............................... 35
Bảng 3.8 Hàm lượng thành phần acid amin của Spirulina sp. ................................ 37
Bảng 3.9 Hàm lượng phenolic tổng của 2 chủng .................................................... 39
Bảng 3.10 Hàm lượng chất chống oxy hóa tổng của 2 chủng Spirulina sp. ........... 40
iv

VIETKHOALUAN.COM
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Hình thái tế bào Spirulina sp...................................................................... 4
Hình 1.2 Một phần của trichome xoắn ốc của Spirulina platensis; trong đó p là độ
cao và d đường kính ngoài của xoắn ốc..................................................................... 5
Hình 1.3 Sơ đồ vòng đời của tảo Spirulina ............................................................... 7
Hình 2.1 Spirulina sp. nuôi cấy trong môi trường Zarrouk......................................18
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi cấy Spirulina trong các điều kiện............... 18
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi cấy Spirulina ở các điều kiện NaNO3 khác
nhau .......................................................................................................................... 19
Hình 2.4 Các bình chứa dịch tảo trong hệ thống thí nghiệm................................... 20
Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi cấy các chủng Spirulina sp. ở điều kiện NaNO3
5 g/L ......................................................................................................................... 21
Hình 3.1 Hình thái tế bào Spirulina sp. trong các điều kiện nuôi cấy ánh sáng đỏ, ánh
sáng xanh dương và ánh sáng trắng ..........................................................................22
Hình 3.2 Màu sắc dịch nuôi ngày thứ 10 trong điều kiện nuôi cấy ánh sáng đỏ, ánh
sáng xanh dương và ánh sáng trắng ......................................................................... 23
Hình 3.3 Sinh khối của Spirulina sp. trong các điều kiện ánh sáng khác nhau ...... 23
Hình 3.4 Tốc độ tăng trưởng đặc hiệu của Spirulina sp. trong các điều kiện ánh sáng
khác nhau.................................................................................................................. 24
Hình 3.5 Hàm lượng protein tổng của Spirulina trong các điều kiện ánh sáng khác
nhau .......................................................................................................................... 25
Hình 3.6 Sinh khối của Spirulina sp. trong các nồng độ NaNO3 khác nhau.......... 28
Hình 3.7 Tốc độ tăng trưởng đặc hiệu của Spirulina sp. trong các nồng độ NaNO3
khác nhau.................................................................................................................. 28
Hình 3.8 Hàm lượng protein tổng của Spirulina trong các nồng độ NaNO3 khác nhau
30
Hình 3.9 Hình thái của 2 chủng Spirulina sp. Mỹ và Nhật ..................................... 32
Hình 3.10 Màu sắc dịch nuôi cấy ngày thứ 5 trong môi trường Zarrouk chứa NaNO3
5,0 g/L của 2 chủng Spirulina sp. Nhật và Sprulina sp. Mỹ.................................... 33
v

VIETKHOALUAN.COM
Hình 3.11 Sinh khối của 2 chủng Spirulina sp. Mỹ và Nhật................................... 33
Hình 3.12 Hàm lượng protein tổng (g/L) của 2 chủng Spirulina sp. ở nồng độ NaNO3
5,0 g/L ...................................................................................................................... 34
Hình 3.13 Hàm lượng phần trăm protein tổng của 2 chủng Spirulina sp. ở nồng độ
NaNO3 5,0 g/L.......................................................................................................... 35
Hình 3.14 Hàm lượng phenolic tổng của 2 chủng Spirulina sp. ở nồng độ NaNO3 5,0
g/L ............................................................................................................................ 38
Hình 3.15 Hàm lượng chất chống oxy hóa tổng của 2 chủng Spirulina sp. ở nồng độ
NaNO3 5,0 g/L.......................................................................................................... 39
vi

VIETKHOALUAN.COM
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học - Năm học 2013– 2018
ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ NITƠ LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG, HÀM
LƯỢNG PROTEIN VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA TẢO
SPIRULINA SP.
Nguyễn Thị Bích Ngọc
Hướng dẫn khoa học: TS. Võ Hồng Trung
Mở đầu: Spirulina sp. là sản phẩm thiên nhiên có giá trị dinh dưỡng và sinh học cao, đáp
ứng nhu cần vừa là thức ăn, vừa là dược phẩm chữa bệnh. Điều kiện nuôi cấy là yếu tố
quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm từ Spirulina.
Đối tượng: Tảo Spirulina sp. Phương pháp nghiên cứu: phương pháp Bradford, xác định
hàm lượng chất oxy hóa tổng, hệ thống Pico – Tag và một số phương pháp khác.
Kết quả: Sinh khối cực đại ở ánh sáng đỏ (0,84 g/L) cao hơn so với điều kiện ánh sáng
trắng và ánh sáng xanh dương (0,57 g/L và 0,28 g/L) p<0,05. Spirulina tích lũy protein cao
trong điều kiện ánh sáng xanh dương khoảng 40,66% sinh khối khô, cao hơn gấp đôi trong
ánh sáng trắng và đỏ (17,42 và 15,91% ) (p<0,05). Trong môi trường có nồng độ NaNO3
(5,0 g/L) cho sinh khối đạt (0,60 g/L) và hàm lượng protein (34,41%) cao hơn so với khối
lượng sinh khối và hàm lượng protein được tạo ra khi nuôi cấy trong điều kiện nồng độ
NaNO3 thấp (1,25 g/L và 2,5 g/L).
Kết luận: Chất lượng ánh sáng và nồng độ NaNO3 trong môi trường nuôi cấy có tác động
mạnh mẽ lên hình thái, sự tăng trưởng và tích lũy protein ở Spirulina sp. Khả năng chống
oxy hóa, tích lũy protein và thành phần acid min đều cao ở cả 2 chủng Spirulina sp. Mỹ và
Nhật trong điều kiện nuôi cấy có nồng độ NaNO3 5,0 g/L. Ngoài ra, hàm lượng phenolic
tổng và khả năng chống oxy của hai chủng Spirulina sp. này có mối tương quan dương với
nhau.
Từ khóa: Spirulina sp., phương pháp Bradford, nitrate, protein, amino acid, chống oxy hóa.
vii

VIETKHOALUAN.COM
Final assay for the degree of BS Pharm - Academic year: 2013-2018
EFFECT OF LIGHT QUALITY AND NITROGEN ON GROWTH,
PROTEIN CONTENT AND ANTIOXIDANT CAPACITY OF THE SPIRULINA SP.
Nguyen Thi Bich Ngoc
Supervisor: Dr. Trung Vo Hong
Introduction: Spirulina sp. is natural product known as a natural source of nutraceuticals
and bioactive compounds, responding to the demand of both food and medicinal products.
Cultural conditions are the key point to determine the quality of Spirulina’s products.
Materials: Spirulina sp. Methods: Bradford method, total oxidant quantitation, Pico - Tag
system and other methods.
Results: Maximum biomass under red light (0.84 g/L) was higher than those under white
and blue light conditions (0.57 g/L and 0.28 g/L) p <0.05. Protein contents obtained from
Spirulina sp. under the blue light condition was about 40.66% dry biomass, twice as much
as those under white and red light conditions (17.42 and 15.91%) (p <0.05). Under the high
NaNO3 concentration supplied Zarrouk medium (5.0 g/L), the dry biomass (0.60 g/L) and
protein content (34.41%) were higher than those under low NaNO3 concentration supplied
medium (1.25 g/L and 2.5 g/L).
Conclusion: The light quality and NaNO3 concentration in the culture medium strongly
influenced morphology, growth and protein content in Spirulina sp. The antioxidant
capacity, protein content and amino acid profiles were obtained high in both strains of
Spirulina sp. from USA and Japan under culture condition in which NaNO3 concentration
was of 5.0 g/L. In addition, there was a positive correlation between the total phenolic
content and the antioxidant capacity of the two strains of Spirulina sp.
Key words: Spirulina sp., Bradford method, nitrate, protein, amino acid, antioxidant
capacity.
viii

VIETKHOALUAN.COM
Khóa luận tốt nghiệp Đặt vấn đề
ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi đứng trên cao của sự phát triển của khoa học và công nghệ, con người dần
có xu hướng trở về với thiên nhiên. Vì thế mà các nhà khoa học không ngừng cho ra
đời những công trình nghiên cứu các loài thực vật, động vật trong tự nhiên nhằm
tìm ra những hoạt chất quý ứng dụng trong y học, để chữa những căn bệnh nguy
hiểm như ung thư, bệnh truyền nhiễm.
Bên cạnh đó, tiếp nối những thành công trong những thế kỷ trước, chúng ta đã
tìm ra những nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng từ tự nhiên như các loại bánh tảo,
thực phẩm chức năng. Đồng thời dựa vào thiên nhiên chúng ta cũng tìm ra nguồn
chiết xuất ra các hoạt chất trong ngành mỹ phẩm. Spirulina là một trong những loài
tảo được nghiên cứu nhiều nhất và cũng đem lại rất nhiều lợi ích cho con người
trong ngành thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Các loài Spirulina có hoạt tính sinh học đa dạng và ý nghĩa về dinh dưỡng do
chúng có hàm lượng cao các chất dinh dưỡng tự nhiên, có vai trò điều hòa chức năng
sinh học và miễn dịch. Spirulina là loại vi tảo được tiêu thụ nhiều nhất do hàm lượng
protein cao và các lợi ích dinh dưỡng bổ sung, bao gồm chống tăng huyết áp, bảo vệ
thận, chống tăng lipid máu và chống tăng đường huyết [75]. Nhiều Spirulina ảnh
hưởng lên hệ thống miễn dịch thông qua tăng hoạt tính của đại thực bào, kích thích tạo
ra kháng thể, cytokine, tăng tích lũy tế bào NK (Natural Killer Cell) trong các mô, tăng
sự hoạt động và di chuyển của tế bào T và B [46]. Spirulina là một nguồn giàu protein,
chứa hàm lượng cao acid hypocholesterolemic γ-linoleic (GLA), vitamin B và các
phycobiliprotein tự do [71]. Do đó nó đã được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) gán danh
hiệu là “siêu thực phẩm” [46]. Như một minh chứng cho điều này, Spirulina có lượng
canxi nhiều hơn 180% so với sữa, protein nhiều hơn 670% so với đậu hũ, hơn 3100%
β-carotene so với cà rốt và chất sắt nhiều hơn 5100% rau bina [20].
Nắm bắt được tiềm năng kinh tế cũng như giá trị dinh dưỡng từ Spirulina nhiều
nghiên cứu từ quy mô nhỏ như trong phòng thí nghiệm đến quy mô lớn như sản xuất
trong công nghiệp được thực hiện nhằm tìm ra phương pháp nuôi trồng để đạt được
hiệu suất cao nhất. Điển hình như: môi trường MS, Zarrouk… là một trong những
1

VIETKHOALUAN.COM
Khóa luận tốt nghiệp Đặt vấn đề
môi trường mang lại hiệu quả cao và tiết kiệm với những điều kiện chuẩn về chế độ
dinh dưỡng, pH, nhiệt độ, ánh sáng [27], [46].
Hiện nay, đã có nhiều công trình trong nghiên cứu về các điều kiện nuôi trồng
Spirulina mang lại hiệu suất tối ưu. Tuy nhiên, ở Việt Nam còn rất nhiều hạn chế về
lĩnh vực này. Dựa vào cơ sở đó, đề tài “Ảnh hưởng của ánh sáng và nitơ lên sự
tăng trưởng, hàm lượng protein tổng, acid amin và khả năng chống oxy hóa của
Spirulina sp.” thực hiện với mục đích:

Xác định điều kiện ánh sáng, nồng độ nitơ thích hợp cho tăng trưởng và tích
lũy protein ở Spirulina sp.



Xác định khả năng chống oxy hóa và hàm lượng acid amin ở các chủng
Spirulina sp.

2

VIETKHOALUAN.COM
Khóa luận tốt nghiệp Tổng quan
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI
LIỆU 1.1. Giới thiệu về Spirulina sp.
Tảo Spirulina hay tảo xoắn Spirulina là tên gọi do nhà tảo học Deurben (Đức)
đặt vào năm 1827 dựa trên hình thái tảo Spirulina. Do hình dạng “xoắn lò xo” với
khoảng 5-7 vòng đều nhau không phân nhánh dưới kính hiển vi nên được gọi là
Spirulina với tên khoa học là tảo Spirulina platensis (bắt nguồn từ chữ spire, spiral
có nghĩa là “xoắn ốc”) và trước đây được coi là thuộc chi Spirulina. Spirulina thuộc
vi khuẩn lam (Cyanobacteria) nên chúng thuộc sinh vật nhân sơ hay nhân nguyên
thủy (Prokaryote)[22].
Cũng vào năm 1827, Turpin lần đầu tiên phân lập được tảo Spirulina từ nguồn
nước tự nhiên.
Năm 1960, Tiến sĩ Clement người Pháp tình cờ phát hiện loại tảo này khi đến
hồ Tchad ở Trung Phi. Nhà khoa học này không khỏi kinh ngạc khi vùng đất cằn
cỗi, đói kém quanh năm nhưng những thổ dân ở đây rất cường tráng và khỏe mạnh.
Khi Clement tìm hiểu về thức ăn của họ, bà phát hiện trong mùa không săn bắn, họ
chỉ dùng một loại bánh màu xanh mà nguyên liệu chính là thứ họ vớt lên từ hồ. Qua
phân tích, bà phát hiện ra loại bánh có tên Dihe này chính là tảo Spirulina. Năm
1963, bà đã nghiên cứu thành công việc nuôi Spirulina ở qui mô công nghiệp [32].
Năm 1973, Tổ chức Nông lương Quốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới
(WHO) đã chính thức công nhận tảo xoắn Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược
liệu quý, đặc biệt trong chống suy dinh dưỡng và chống lão hóa [6].
Năm 1977, Viện sinh vật học là nơi tiên phong trong việc nuôi trồng Spirulina
ở Việt Nam theo mô hình ngoài trời, không mái che, có sục khí CO2 tại xí nghiệp
nước suối Vĩnh Hảo (Bình Thuận).
1.2. Đặc điểm sinh học của Spirulina sp.
1.2.1. Phân loại
Tảo (algae) là một nhóm vi sinh vật, nhưng chúng khác với vi khuẩn và nấm
men ở chỗ chúng có diệp lục và có khả năng tổng hợp được các chất hữu cơ từ các
chất vô cơ dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời [1].
3

VIETKHOALUAN.COM
Tảo Spirulina thuộc [2]:
Lãnh giới (domain): Bacteria
Ngành (phylum): Cyanophyta
Lớp (class): Cyanophyceae
Bộ (ordo): Oscillatoriales
Họ (familia): Oscillatoniaceae (Nostocales)
Chi (genus): Spirulina
Có hai loài quan trọng là Spirulina maxima và Spirulina platensis.
1.2.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc tế bào Spirulina sp.
Tảo lam được xếp vào nhóm vi khuẩn lam, loài vi sinh vật đầu tiên có khả
năng quang hợp và sinh ra khí oxy được phát hiện từ 3,5 tỷ năm trước [45].
Spirulina là tảo đa bào, dạng sợi xoắn lò xo khoảng 5-7 vòng đều nhau không
phân nhánh. Đường kính xoắn khoảng 35 – 50 µm, bước xoắn 60 µm, chiều dài
thay đổi có thể đạt 250 µm. Nhiều trường hợp tảo Spirulina có kích thước lớn hơn
(hình 1.1 và hình 1.2).
Hình 1.1 Hình thái tế bào Spirulina sp. [43]
4

VIETKHOALUAN.COM
Hình 1.1 Một phần của trichome xoắn ốc của Spirulina platensis;
trong đó p là độ cao và d đường kính ngoài của xoắn ốc [30]
Thành tế bào Spirulina có cấu trúc nhiều lớp, không chứa cellulose mà chứa
mucopolyme pectin và các loại polysaccharide khác. Màng tế bào nằm sát ngay bên
dưới thành tế bào và nối với màng quang hợp nằm rải rác trong nguyên sinh chất [1].
Tế bào tảo Spirulina chưa có nhân điển hình, vùng nhân là vùng giàu acid nucleic
chưa có màng nhân bao bọc, phân bố trong nguyên sinh chất. Ngoài ra, tế bào Spirulina
không có không bào thực, chỉ có không bào chứa khí làm chức năng điều
5

VIETKHOALUAN.COM
chỉnh tỷ trọng tế bào. Nhờ có không bào chứa khí và hình dạng xoắn mà Spirulina
có thể nổi lên mặt nước [3].
Mặc dù không có ty thể và mạng lưới nội chất song tế bào Spirulina vẫn có
ribosom và một số thể vùi như các hạt polyphotphat, glycogen, phycocyanin,
carboxysome và hạt mesosome [1].
1.2.3. Đặc điểm sinh lý
Tảo Spirulina có thể phân bố rộng rãi trong đất, đầm lầy, nước sạch, nước mặn,
nước biển và suối nước nóng [4]. Do là một vi sinh vật quang dưỡng bắt buộc nên
ngoài hàm lượng chất dinh dưỡng cần thiết cho tảo là nguồn carbon và nguồn nitơ,
photpho; sự sinh trưởng của Spirulina còn phụ thuộc vào các yếu tố vật lý như sau:
- Yếu tố ánh sáng: là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát
triển của tảo. Spirulina ít bị chi phối bởi chu kỳ sáng/tối và đạt giá trị sinh khối
cao khi được chiếu sáng liên tục. Cường độ ánh sáng thích hợp khoảng: 25,000
- 30,000 lux [1].
- Yếu tố nhiệt độ: Spirulina phát triển ở nhiệt độ khá cao. Người ta phát hiện chúng
sống ở những suối nước nóng đến 690
C. Chúng có khả năng phát triển ở
khoảng nhiệt độ 350
C - 370
C ở điều kiện phòng thí nghiệm. Spirulina phát triển
rất chậm dưới 250
C [66].
- Yếu tố pH: Spirulina phát triển trong khoảng pH từ 8,3 – 11. Tuy nhiên, pH của
môi trường tối ưu cho sinh trưởng và phát triển của tảo là từ 8,5 – 9,0. Tại
khoảng pH này, nguồn carbon vô cơ được đồng hóa nhiều nhất [67]. Ở pH= 10
– 11, tảo vẫn phát triển nhưng rất chậm.
Nếu pH ≤ 7: khí CO2 được đưa vào môi trường, tảo có thể sự dụng CO2
hòa tan là chủ yếu.
Nếu pH ≤ 9: CO2 hòa tan sẽ chuyển sang HCO3
-
và CO3
2-
CO2 H2CO3 H+
+ HCO3 2H+
+ CO3
2-
Nếu pH = 10 – 11: các nguồn carbon trên lại trở về trạng thái ban đầu
CO3
2-
+ H2O CO2 + 2OH-
OH-
được giải phóng sẽ làm tăng pH.
6

VIETKHOALUAN.COM
Nếu pH quá cao tất cả HCO3
-
và CO3
2-
sẽ tạo thành CO2 và OH-
.
Chu kỳ phát triển của tảo rất ngắn, thường xảy ra trong 24 giờ như tảo Chlorella.
Tảo lam Spirulina có hai hình thức sinh sản:
- Sinh sản sinh dưỡng: thực hiện bằng cách đứt từng khúc ở chỗ có tế bào dị hình
trên sợi tảo, từ đó tạo ra sợi mới (hình 1.3).
- Sinh sản vô tính: thực hiện bằng cách tạo bào tử giống ở vi khuẩn trong điều
kiện không thuận lợi.
Hình 1.2 Sơ đồ vòng đời của tảo Spirulina
[23] 1.2.4. Đặc điểm sinh hóa
Tảo Spirulina chứa hàm lượng protein rất cao, cao hơn cả tảo Chlorella. Ngoài
ra chúng còn chứa đầy đủ các vitamin và khoáng chất [3] (bảng 1.1, 1.2 và 1.3).
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tảo Spirulina so với % trọng lượng khô
STT Thành phần % so với trọng lượng khô
1 Protein tổng 60– 70
2 Glucid 13– 16
3 Lipid 7– 8
4 Acid nucleic 4,29
5 Diệp lục 0,76
6 Caroten 0,23
7 Tro 4– 5
7

VIETKHOALUAN.COM
Bảng 1.2 Thành phần vitamin của tảo Spirulina so với % trọng lượng khô[32]
STT Thành phần Trọng lượng trong 100g
1 Vitamin A(100% β-carotene) 352,000 IU
2 Vitamin K 1090 mcg
3 Thiamine HCl (Vitamin B1) 0,5 mg
4 Riboflavin (Vitamin B2) 4,53 mg
5 Niacin (Vitamin B3) 14,9 mg
6 Vitamin B6 (Pyridox. HCl) 0,96 mg
7 Vitamin B12 162 mcg
Bảng 1.3 Thành phần chất khoáng của tảo Spirulina so với% trọng lượng khô[32]
STT Thành phần Trọng lượng trong 100g
1 Caxi 468 mg
2 Sắt 87,4 mg
3 Photpho 961 mg
4 Iod 142 mcg
5 Magie 319 mg
6 Kẽm 1,45 mg
7 Selen 25,5 mcg
8 Đồng 0,47 mg
9 Mangan 3,26 mg
10 Clo <400 mcg
11 Kali 1,660 mg
12 Natri 641 mg
Tuy nhiên, hàm lượng các thành phần hóa học của tảo thay đổi tùy thuộc vào
điều kiện nuôi cấy [4].
8

VIETKHOALUAN.COM
Các acid béo bão hòa và không bão hòa cũng có mặt trong thành phần của
Spirulina và chiếm tới 1,95g/100g chất khô. Hàm lượng cholesterol nhỏ hơn khoảng
0,1mg/100g chất khô, trong khi đó hàm lượng cholesterol trong 100 g chất khô của
trứng lên đến 600 mg. Điều này giải thích tại sao bột Spirulina được dùng bổ sung
thức ăn cùng với protein đồng thời nó kiểm soát việc tăng trọng lượng quá mức [3].
1.3. Protein của Spirulina sp.
Đặc điểm sinh hóa nổi bật của Spirulina là có hàm lượng protein rất cao, chiếm
khoảng 55 – 70% trọng lượng khô của tế bào, trong khi các thực phẩm được coi là giàu
chất đạm như đậu nành, thịt bò, photmat cũng chỉ có 18 – 37 % đạm. Nhiều nghiên cứu
đã chứng minh rằng protein trong Spirulina hoàn toàn không có hại. Tốc độ đồng hóa
protein rất cao: sau 18 giờ thì 58% protein được tiêu hóa và đồng hóa
[3]. Protein của tảo Spirulina có chứa acid amin thiết yếu và acid amin không thiết
yếu và tỷ lệ của các acid amin này khá cân đối. Trong số các acid amin có 4 loại
không thể thay thế và có vai trò quan trọng như: lysine, methionine, phenylanalin,
tryptophan.
Ngoài ra, trong thành phần protein của Spirulina còn chứa các phycobiliprotein
– một loại protein tan trong nước - một loại sắc tố lam có vai trò quan trọng trong quá
trình quang hợp của Tảo lam, Tảo đỏ [33]. Hàm lượng phycobiliprotein chiếm đến 20
– 25% trong tổng lượng protein của tế bào; bao gồm 2 loại sắc tố: C-phycocyanin và
allophycocyanin [16]. Chất này có hoạt tính sinh học cao đã được nghiên cứu và thử
nghiệm trong lĩnh vực Y-học. Một số bằng sáng chế liên quan đến hoạt tính sinh học có
lợi của phycobiliprotein cũng đã được công bố về các ứng dụng sinh học như
chống oxy hóa, chống viêm, chống virus, chống khối u, bảo vệ thần kinh và các
hoạt động bảo vệ gan [15], [49].
1.4. Khả năng chống oxy hóa của Spirulina sp.
Những năm gần đây, người ta đã bắt đầu nghiên cứu một số hoạt tính sinh học
ở tảo Spirulina và ứng dụng của chúng. Một trong số đó, khả năng chống oxy là hoạt
tính đang được chú ý nhiều nhất.
9

VIETKHOALUAN.COM
Do protein của Spirulina chứa phycobiliprotein có khả năng phát huỳnh quang
nên chúng được ứng dụng để đánh dấu các kháng thể đơn dòng trong việc chuẩn
đoán và phát hiện một số bệnh. Điều đáng được biết thêm là phycobiliprotein trong
Spirulina đã được phát hiện như là một tác nhân chống ung thư tuyến tụy ở chuột
đực nhờ khả năng chống oxy hóa và chống tăng sinh tế bào [49]. Vấn đề này đang
được các nhà khoa học quan tâm thí nghiệm ở các đối tượng khác.
Một nhóm hoạt chất có tác dụng sinh học quan trọng khác của Spirulina là các
carotenoid, tổng lượng chất này là 346mg/100g trọng lượng chất khô [64]. Tảo
Spirulina có tới 10 carotenoid khác nhau: oscillaxanthin, epoxy- -carotene,
myxoxanthophyll, zeaxantin, -carotene, cismyxoxanthophyll, -cryptoxantin,
echinenone và hydroxyl-echinenone [38]. Trong đó đáng lưu ý là myxoxanthophyll,
zeaxantin, -carotene, echinenone là nhóm carotenoid đặc trưng cho cả ngành Tảo
Lam. Đặc biệt, tảo Spirulina là loại thực vật chứa hàm lượng -carotene cao, chiếm
52% trong tổng hàm lượng carotenoid (tiền Vitamin A), gấp 10 lần hàm lượng -
carotene có trong cà rốt, được biết đến như loại rau quả thông dụng giàu -carotene
nhất trong thực phẩm hàng ngày [63]. Beta – carotene trong Spirulina là chất chống
oxy hóa mạnh, giúp tiêu diệt các gốc tự do là nguyên nhân của nhiều bệnh tật. Dùng
liều cao -carotene trong khẩu phần dinh dưỡng hằng ngày sẽ rất hiệu quả trong việc
phòng chống các dạng ung thư [50].
Một nhóm các nhà khoa học ở trường Đại học Haward (Mỹ) nhận thấy chế phẩm
“Phycoten” về bản chất là tập hợp các carotenoid và diệp lục tố a chiết từ tảo Spirulina
có tác dụng rất tốt đối với hệ thống miễn dịch cơ thể người trong chống bệnh ung thư
[72].
1.5. Ứng dụng nuôi trồng của Spirulina sp.
Hiện nay, Spỉrulina được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Ngoài
những ứng dụng về dinh dưỡng và y tế trong một vài nghiên cứu, loài tảo này được
nuôi trồng ứng dụng trong các mô hình tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường như:
10

VIETKHOALUAN.COM
sử dụng các nguồn carbon, nitơ hay photpho có sẵn trong tự nhiên để phát triển sinh
khối và một số hoạt chất.
Điển hình như một mô hình đã được khảo sát tại Braxil, Spirulina được nghiên
cứu để nuôi trồng trên mô hình sử dụng nguồn CO2 có trong không khí kết hợp với
monoethanolamine (MEA) – một chất hấp thụ CO2 và chuyển đổi thành bicarbonate
vừa góp phần giảm thải lượng carbon gây ô nhiễm môi trường vừa có thể thu lại
lượng sinh khối cao thu hoạch làm phân bón hoặc thức ăn cho gia cầm và thủy sản.
Kết quả của thí nghiệm này khá khả thi, ở nồng độ MEA 0,10; 0,20 và 0,41 mmol/L
Spirulina tăng trưởng cao hơn và có hàm lượng protein cao hơn 17% so với sử dụng
NaOH làm chất hấp thụ CO2 [69].
Ở Việt Nam, nhiều cơ sở nuôi trồng, sản xuất và chế biến các sản phẩm từ tảo
Spirulina được thành lập với công nghiệp nuôi tảo trên các bể cấy nông bằng xi
măng và sử dụng khí CO2 từ công nghệ tạo nguồn carbon, nguồn CO2 lấy trực tiếp
tại các nhà máy bia, cồn, rượu…được nén hóa lỏng vào bình chứa. Đó là các cơ sở ở
Vĩnh Hảo (Bình Thuận), Châu Cát, Lòng Sông (Thuận Hải), Suối Nghệ (Đồng
Nai),… Nguồn CO2 từ lò nung vôi (sau khi lọc bụi) và các hầm chứa khí biogas
cũng được nghiên cứu tận dụng để phát triển nuôi trồng tảo và cũng đã thu được
một số kết quả. Thử nghiệm nuôi trồng Spirulina bằng nước thải hầm biogas không
chỉ là biện pháp mở rộng sản xuất và hạ giá thành sản phẩm, mà còn giải quyết các
vấn đề về môi trường sinh thái cho nông thôn. Tảo này còn được sử dụng để xử lý
nước thải giàu NH4 từ nhà máy sản xuất urê thuộc xí nghiệp Liên hiệp Phân đạm
Hóa chất Hà Bắc, kết quả cho thấy nước thải sau khi pha loãng và bổ sung thêm một
số khoáng chất cần thiết rồi dùng nuôi Spirulina đã mang lại năng suất cao và có tác
dụng bảo vệ môi trường [5], [7].
Tuy nhiên, trong quá trình nuôi cấy Spirulina thường gặp một vài hạn chế cần
khắc phục để tránh ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của tảo. Điển hình như việc dư thừa
hoặc thiếu bicarbonate hay thiếu lượng nitơ trong môi trường nuôi cấy dẫn đến việc sản
xuất lượng đường quá mức trong quá trình quang hợp. Khi nồng độ chất này trở nên dư
thừa trong tế bào, chúng sẽ tiết ra môi trường. Vì những chất đường nhầy nên
11

VIETKHOALUAN.COM
khi sợi tảo trườn lên sẽ tạo sinh khối nhầy. Điều này có thể làm hỏng quá trình nuôi
cấy vì như vậy tảo sẽ tránh xa môi trường có dinh dưỡng nên chúng sẽ bị chết vì
đói. Ngoài ra ánh sáng, nhiệt độ, một số vi sinh vật như: vi khuẩn, động vật chân
chèo, động vật nguyên sinh và nhiễm một số loài tảo khác cũng ảnh hưởng đến sự
sinh trưởng của Spirulina. Việc thu hoạch tảo cũng gặp khá nhiều khó khăn bởi tế
bào Spirulina nhỏ dẫn đến việc lọc thu sinh khối bị hạn chế bởi lượng tảo có thể mất
nhiều trong quá trình lọc.
1.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina sp.
1.6.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Từ những giá trị dinh dưỡng và sinh học trên, tảo Spirulina đã được WHO và
các Bộ Y tế của nhiều quốc gia trên thế giới công nhận không chỉ là nguồn thực
phẩm sạch mà còn là giải pháp cho phòng và điều trị bệnh của thế kỷ 21. Đáng lưu
ý trước hết là công trình nghiên cứu phòng chống ung thư gây ra bởi tia phóng xạ
hạt nhân cho các nạn nhân của sự cố Nhà máy Điện hạt nhân Chernobul đã thu được
kết quả tốt khi điều trị bằng Spirulina nguyên chất. Khi uống Spirulina, lượng chất
phóng xạ đã được đào thải khỏi đường tiểu của người bị nhiễm xạ rất cao. Kết quả
này đã được biểu dương tại hội nghị quốc tế về tảo năm 1998 ở cộng hòa Czech [8].
Nhờ những tác dụng có lợi cho cơ thể, tảo Spirulina đang chứng minh hiệu
quả vượt trội của nó trong vai trò là một loại thực phẩm chức năng hữu hiệu, cũng
như một loại sản phẩm bổ sung tuyệt vời để tăng cường hoạt chất của các loại thuốc
chữa bệnh. Các yếu tố cấu tạo nên Spirulina gồm 75% là chất hữu cơ và 25% là
khoáng chất. Vì thế tảo chứa các chất căn bản trong việc trị liệu. Các đặc tính trị
liệu của tảo rất nhiều như tái bổ sung nước, muối khoáng và dinh dưỡng cho cơ thể.
1.6.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trong nước
Trong những năm 1985 – 1995, đã có những nghiên cứu cấp Nhà nước thuốc
lĩnh vự công nghệ sinh học như nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Hữu Thước và các
cộng sự (Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam)
với đề tài “ Công nghiệp nuôi trồng và sử dụng tảo Spirulina”; hay đề tài cấp thành
12

VIETKHOALUAN.COM
phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hưng (Tp. Hồ Chí Minh) và cộng sự với tiêu đề
“Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh dưỡng điều trị”.
Từ nhiều năm nay, Nhà nước đã chú trọng vào việc nuôi trồng và thử nghiệm
vi tảo Spirulina, bước đầu thành công ở một số nơi như Vĩnh Hảo, Đắc Lắc, Đồng Nai.
Từ nguồn nguyên liệu Spirulina đạt chất lượng cao và ổn định, các nhà khoa học
đã sản xuất thành công một số loại thuốc như: Linavina, Lactogil (Xí nghiệp
Mekophar); Cốm bổ, Bột dinh dưỡng Enalac (Trung Tâm Dinh Dưỡng Trẻ Em Thành
Phố Hồ Chí Minh), Gelule Spilina (Lebo, Helvinam, Trường Đại Học Y Dược).
Nhìn chung, lịch sử nghiên cứu và nuôi trồng tảo Spirulina ở nước ta đã thu
được nhiều kết quả ban đầu đáng khích lệ. Tuy nhiên cho đến nay việc nuôi trồng
tảo vẫn mang tính nhỏ lẻ, lạc hậu, không đáp ứng được nhu cầu sử dụng tảo ngày
càng tăng cao. Vì vậy, trước những giá trị về mọi mặt mà tảo Spirulina mang lại,
cần phải tiến hành cải thiện, thúc đẩy ngành công nghiệp nuôi trồng tảo nhằm đáp
ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Thí nghiệm này thực hiện nhằm mục đích
khảo sát các yếu tố dinh dưỡng ảnh hưởng lên khả năng tăng trưởng, xác định hàm
lượng protein tổng, các acid amin và khả năng chống oxy hóa của Spirulina sp.
13

VIETKHOALUAN.COM
Khóa luận tốt nghiệp Vật liệu và phương pháp
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Chủng Spirulina sp.
Chủng tảo Spirulina được cung cấp bởi Tiến sĩ Trần Ngọc Đức, Phòng Công
nghệ Tảo, Trường Đại học Quốc tế, Đại học Quốc gia TP. HCM. Spirulina được
nuôi cấy trên môi trường Zarrouk, pH = 8,5 - 9,0 [60].
Pha môi trường Zarouk theo bảng 3.1 và chỉnh pH = 8,5, rồi đem đi hấp tiệt
trùng, chú ý không cho muối bicarbonate. Pha stock muối bicarbonate với nồng độ
1M, pH = 8,5 lọc tiệt khuẩn bằng màng lọc sợi thủy tinh, bổ sung vào môi trường đã
tiệt khuẩn vừa đủ 1L.
Bảng 3.1 Thành phần của môi trường Zarrouk [53]
Hóa chất Lượng (g/L)
NaNO3 2,5
K2HPO4 0,5
K2SO4 1
NaCl 1
MgSO4.7H2O 0,2
CaCl2.2H2O 0,04
FeSO4.7H2O 0,01
EDTA 0,08
NaHCO3 16,8
Nguyên tố vi lượng 1mL
Nước cất vừa đủ 1L
Dung dịch nguyên tố vi lượng: H3BO3: 2,86; MnCl2.4H2O: 1,81;
ZnSO4.4H2O: 0,222; CuSO4.5H2O: 0,079 (g/L).
2.2. Các phương pháp phân tích
2.2.1. Quan sát hình thái tế bào Spirulina sp.
Hình thái tế bào Spirulina sp. được quan sát bằng kính hiển vi quang học với
độ phóng đại 400x sau các ngày nuôi cấy.
14

VIETKHOALUAN.COM
2.2.2. Xác định sinh khối tế bào Spirulina sp.
Lấy 10 mL dịch nuôi cấy tảo lọc qua màng sợi thủy tinh, với đường kính màng
là 47 mm, đường kính lỗ 0,7 µm. Sau đó tảo được rửa với 20 mL nước cất hấp vô
trùng, và sấy khô ở 103°
C suốt 6 tiếng hoặc cho đến khi trọng lượng khô không đổi
[A(g)]. Trọng lượng khô này tiếp tục được đốt ở 550o
C để tạo tro [B(g)] (khoáng
chất). Sinh khối [C(g)]: C=A-B (g) [87].
2.2.3. Xác định tốc độ tăng trưởng đặc hiệu
Sinh khối tế bào ở hai thời điểm khác nhau trong quá trình tăng trưởng của
mẫu tảo được dùng để tính tốc độ tăng trưởng đặc hiệu (µ: g/L/ngày) trong khoảng
thời gian đó theo công thức [52]:
µ = ( 2 / 1)
2 − 1
Trong đó: Bio1, Bio2: Sinh khối tế bào tại thời điểm 1 và 2
t1, t2: thời điểm 1 và 2
2.2.4. Xác định hàm lượng protein của Spirulina sp. bằng phương pháp Bradford
Pha thuốc thử: cân 10 mg Coomassie Brilliant Blue G-250 hòa tan trong 50 mL
ethanol 95%. Thêm 100 mL H3PO4 85%, thêm nước cất vừa đủ 1000 mL [17].
Xác định hàm lượng protein tổng:
Lấy 1,0 mL dung dịch tảo ly tâm 10.000 vòng trong 15 phút, loại bỏ dịch,
cắn được rửa nhiều lần với 1 mL nước cất (hấp vô trùng) bằng cách ly tâm
10.000 vòng trong 15 phút. Thêm 1 mL ethanol tuyệt đối vào cắn, trộn đều, đun
cách thủy 5 phút ở nhiệt độ 50 – 600
C, sau đó làm nguội bằng nước lạnh đến
nhiệt độ phòng. Ly tâm 5000 vòng trong 5 phút, loại bỏ dịch lấy cắn. Tiếp tục
cho 200 µl nước cất hấp vô trùng, thêm 1 mL thuốc thử trộn đều và ủ 10 phút.
Đo quang ở bước sóng 595 nm [17].
Đường chuẩn protein:
Sử dụng nồng độ protein chuẩn 10 đến 120 µg/mL được pha từ Bovine
serum albumin và xác định nồng độ protein trong mẫu Spirulina sp. bằng
phương trình y = 0,003x + 0,0124; R² = 0,9951.
15

VIETKHOALUAN.COM
2.2.5. Xác định hàm lượng phenolic tổng
Xác định hàm lượng phenolic tổng [34], [37], [51]:

Lấy 1,0 mL dung dịch tảo ly tâm 10.000 vòng trong 15 phút, loại bỏ dịch,
cắn được rửa nhiều lần với 1mL nước cất (hấp vô trùng) bằng cách ly tâm
10.000 vòng trong 15 phút. Thêm 1mL methanol tuyệt đối vào cắn, trộn đều.
Ly tâm 5000 vòng trong 5 phút, bỏ cắn thu được dịch chiết.



Lấy 0,5 mL dịch chiết cho vào eppendorf 2 mL, cho thêm 0,5 mL thuốc thử
Folin-Ciocalteu’s phenol, tiếp tục cho từ từ 0,5 mL dung dịch Na2CO3 10%.



Ủ 90 phút trong tối.



Đo quang ở bước sóng 750 nm.



Đường chuẩn phenolic:


Sử dụng nồng độ acid gallic chuẩn 10 đến 200 mg/L và xác định nồng độ phenolic

tổng trong mẫu Spirulina sp. bằng phương trình: y = 30,263x – 0,0638; R² = 0,9948.

2.2.6. Xác định hàm lượng chất oxy hóa tổng

Pha thuốc thử DPPH: pha dung dịch thuốc thử DPPH với nồng độ 0,004% trong
methanol [79], [86].

Lấy 1,0 mL dung dịch tảo ly tâm 10.000 vòng trong 15 phút, loại bỏ dịch, cắn
được rửa nhiều lần với 1mL nước cất (hấp vô trùng) bằng cách ly tâm 10.000
vòng trong 15 phút. Thêm 1mL ethanol tuyệt đối vào cắn, trộn đều và ủ 4 tiếng
ở 40
C. Ly tâm 5000 vòng trong 5 phút, bỏ cắn lấy dịch chiết.



Lấy 0,5 mL dịch chiết cho vào eppendorf 2 mL, cho thêm 1 mL thuốc thử DPPH
trộn đều. Ủ 30 phút trong tối, ở nhiệt độ phòng. Đo quang ở bước sóng 517nm.


Khả năng chống oxy hóa (I%) được tính theo công thức [13], [79], [86]:
I% =ẫ ắ − ẫ ℎử 100
Trong đó:
I%: Tỷ lệ phần trăm ức chế (Percentage inhibition)
A Mẫu trắng: độ hấp thu của mẫu trắng tại bước sóng 517 nm
A Mẫu thử: độ hấp thu của mẫu thử tại bước sóng 517 nm
16

VIETKHOALUAN.COM
2.2.7. Xác định hàm lượng các acid amin theo hệ thống Pico – Tag
Sau 5 ngày nuôi cấy, tiến hành thu sinh khối Spirulina bằng cách lọc dịch tảo
qua túi lọc nylon monofilament với đường kính lỗ lọc là 25 µm. Sau đó rửa tảo
nhiều lần với nước cất hấp vô trùng, lấy tảo trải đều trên giấy bạc và sấy khô ở nhiệt
độ 600
C. Tảo sau khi sấy khô được bảo quản trong falcon có quấn giấy bạc, để vào
tủ đông -200
C.
Mẫu Spirulina đã sấy khô sẽ được gửi đến Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh
học và Môi trường (Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh) phân tích các
thành phần và hàm lượng các acid amin thiết yếu bằng phương pháp Pico – Tag.
2.3. Phương pháp thiết kế thí nghiệm
2.3.1. Thí nghiệm 1: Lựa chọn điều kiện ánh sáng nuôi cấy thích hợp
Chất lượng ánh sáng có ảnh hưởng đến sự tăng trưởng, quang hợp và chuyển
hóa carbon ở hai loài tảo biển, Cyclotella nana (Hustedt) và Dunaliella tertiolecta
(Butcher) [27]. Spirulina là một trong những loài sinh vật tự dưỡng bằng cách
quang hợp, chính vì thế ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo [81]. Trong
tảo Spirulina có chứa diệp lục tố a và b – sắc tố hấp thu ánh sáng và nhạy với bước
sóng ánh sáng xanh dương và ánh sáng đỏ. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tảo lam
phát triển tốt hơn ở ánh sáng xanh dương và ánh sáng đỏ. Bên cạnh đó, cường độ
ánh sáng và chu kỳ sáng tối cũng như yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự tăng
trưởng và sinh khối của tảo [73].
Spirulina sp. Mỹ đạt giai đoạn tăng trưởng sau khoảng 5 ngày nuôi cấy trên môi
trường Zarrouk; pH = 8,5 – 9,0 [60]; được chiếu sáng liên tục với cường độ ánh sáng
30 µmol/phonton/m2
/s, nhiệt độ 25 ± 20
C sử dụng để bố trí thí nghiệm (hình 2.1). Thí
nghiệm sử dụng bình tam giác 250 mL bao gồm: dịch tảo trong đạt giai đoạn
tăng trưởng và vừa đủ 100 mL môi trường Zarrouk, chiếu sáng ở cường độ ánh sáng 30
µmol photon/m2
/s liên tục với ánh sáng trắng, đỏ (600-700 nm), xanh dương (400-
500 nm) bằng hệ thống đèn LED. Sau 5 ngày nuôi cấy, tiến hành phân tích các
nghiệm thức (hình 2.2):
Hình thái tế bào.
17

VIETKHOALUAN.COM
Sinh khối tế bào.
Tốc độ tăng trưởng đặc hiệu.
Hàm lượng protein tổng.
Hình 2.1 Spirulina sp. nuôi cấy trong môi trường Zarrouk
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi cấy Spirulina trong
các điều kiện ánh sáng khác nhau
2.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của yếu tố nitơ lên sự tăng trưởng và
hàm lượng protein ở Spirulina sp.
Trong nuôi cấy tảo nói chung, nguồn tảo giống, chất dinh dưỡng và điều kiện
môi trường nuôi cấy là những yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự tăng trưởng và thành
phần sinh hóa của tảo. Các thành phần dinh dưỡng đa lượng (carbon, nitơ, photpho)
và vi lượng ảnh hưởng rất lớn đến tăng trưởng của tảo, đặc biệt trong điều kiện nuôi
với mật độ cao [26], [67]. Tất cả các quá trình sinh tổng hợp hình thành sản phẩm,
18

VIETKHOALUAN.COM
tái tạo và bảo trì tế bào rất cần yếu tố nitơ. Đặc biệt, quá trình sản xuất các sản phẩm
chính (protein và carbohydrate) và các chất chuyển hóa của vi sinh vật bị ảnh hưởng
rất lớn bởi điều kiện tăng trưởng [10].
Spirulina sp. Mỹ đạt giai đoạn tăng trưởng sau khoảng 5 ngày nuôi cấy trên
môi trường Zarrouk; pH = 8,5 – 9,5 [60]; được chiếu sáng liên tục với cường độ
ánh sáng 30 µmol/phonton/m2
C được sử dụng để bố trí thí
nghiệm (hình 2.1).
Thí nghiệm thực trên các bình nhựa 5L bao gồm: dịch tảo đạt giai đoạn tăng
trưởng và thể tích môi trường Zarruok vừa đủ 3,5L; sục khí liên tục và được chiếu
sáng ở cường độ 100 µmol photon/m2
/s (với chu kỳ sáng: tối, 12 giờ: 12 giờ) trong
điều kiện ánh sáng cho hiệu suất tối ưu với 3 nồng độ NaNO3 như sau: 1,25 g/L; 2,5
g/L; 5,0 g/L. Sau mỗi 2 ngày nuôi cấy, tiến hành phân tích các nghiệm thức (hình
2.3 và 2.4):
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi cấy Spirulina ở các điều kiện
NaNO3 khác nhau
19

VIETKHOALUAN.COM
Hình 2.4 Các bình chứa dịch tảo trong hệ thống thí nghiệm
2.3.3. Thí nghiệm 3: Nuôi cấy, thu sinh khối và phân tích thành phần acid amin
Spirulina sp. Mỹ và Spirulina sp. Nhật đạt giai đoạn tăng trưởng sau khoảng 5
ngày nuôi cấy trên môi trường Zarrouk; pH = 8,5 – 9,5 [60]; được chiếu sáng liên
tục với cường độ ánh sáng 30 µmol/phonton/m2
C được sử dụng
để bố trí thí nghiệm (hình 2.1).
Thí nghiệm thực trên các bình nhựa 5L bao gồm: dịch tảo đạt giai đoạn tăng
trưởng và vừa đủ 3,5L môi trường Zarrouk, sục khí liên tục và được chiếu sáng ở
cường độ 100 µmol photon/m2
/s (với chu kỳ sáng: tối, 12 giờ: 12 giờ) trong điều kiện
ánh sáng và nồng độ NaNO3 cho hiệu suất tối ưu ở thí nghiệm 1 và 2 (hình 2.5). Vào
ngày nuôi cấy thứ 3,4,5 phân tích các nghiệm thức và các nghiệm thức lặp lại 3 lần:
Hình thái tế bào.
Hàm lượng phenolic tổng.
Hàm lượng chất chống oxi hóa tổng.
Sau 5 ngày nuôi cấy tiến hành thu sinh khối tảo. Lọc dịch tảo qua túi lọc
nylon monofilament với đường kính lỗ lọc là 25 µm. Sau đó rửa tảo nhiều lần với
nước cất hấp vô trùng, lấy tảo trải đều trên giấy bạc và sấy khô ở nhiệt độ 600
C. Tảo
sau khi sấy khô được bảo quản trong falcon có quấn giấy bạc, để vào tủ đông -200
C.
20

VIETKHOALUAN.COM
Mẫu Spirulina đã sấy khô sẽ được gửi đến Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh
học và Môi trường (Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh) phân tích các
thành phần và hàm lượng các acid amin thiết yếu bằng phương pháp Pico – Tag.
Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi cấy các chủng Spirulina sp. ở điều kiện
NaNO3 5 g/L
2.4. Xử lý số liệu
Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Số liệu được xử lý bằng Microsoft office
Excel 2013 và phân tích one way ANOVA bằng phần mềm SPSS 20.0 với sai số ý
nghĩa p < 0,05. Tất cả các số liệu trong thí nghiệm được trình bày dưới dạng: Trung
bình (Mean) ± Sai số chuẩn (SE).
21

VIETKHOALUAN.COM
Khóa luận tốt nghiệp Kết quả và biện luận
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. Kết quả
3.1.1. Lựa chọn điều kiện ánh sáng nuôi cấy thích hợp
3.1.1.1. Hình thái tế bào Spirulina sp.
Kết quả thí nghiệm cho thấy chất lượng ánh sáng ảnh hưởng rõ rệt lên hình
thái, màu sắc và số lượng tế bào. Cụ thể sau 5 ngày nuôi cây, Spirulina ở cả 3 điều
kiện ánh sáng đều giãn xoắn và số lượng tế bào bắt đầu tăng. Ở điều kiện ánh sáng
đỏ và ánh sáng trắng từ ngày nuôi cấy thứ 5 trở đi tế bào chuyển từ màu xanh qua
màu vàng cam; số lượng tế bào giảm sau 10 ngày nuôi cấy. Riêng ánh sáng xanh
dương, màu sắc tế bào hầu như không thay đổi vẫn giữ màu xanh và số lượng tế bào
duy trì sau 15 ngày nuôi cấy (hình 3.1).
Hình 3.1 Hình thái tế bào Spirulina sp. trong các điều kiện nuôi
cấy ánh sáng đỏ (I), ánh sáng xanh dương (II) và ánh sáng trắng
(III)
22

VIETKHOALUAN.COM
Dịch nuôi cấy Spirulina sp. chuyển sang màu vàng cam sau 5 ngày nuôi cấy ở
điều kiện ánh sáng đỏ và ánh sáng trắng. Dưới điều kiện ánh xanh dương, dịch tế
bào có màu xanh (hình 3.2).
Hình 3.2 Màu sắc dịch nuôi ngày thứ 10 trong điều kiện nuôi cấy ánh sáng đỏ
(a), ánh sáng xanh dương (b) và ánh sáng trắng (c)
3.1.1.2. Sự tăng trưởng của Spirulina sp.
Sự tăng trưởng của Spirulina sp. cho thấy ở hình 4.3, ở điều kiện ánh sáng đỏ
và ánh sáng trắng tảo tăng trưởng mạnh với lượng sinh khối tích lũy cực đại sau 5
ngày nuôi cấy. Trong khi đó trong điều kiện ánh sáng xanh dương tảo đạt sinh khối
cực đại vào ngày 10 và có sự tăng trưởng ổn định sau đó. Khối lượng sinh khối cực
đại ở ánh sáng đỏ (0,84g/L) cao hơn 1,4 lần so với điều kiện ánh sáng trắng và gấp 3
lần so với điều kiện ánh sáng xanh dương (0,57 g/L và 0,28g/L) p<0,05 (bảng 3.1).
1,0
Ánh sáng đỏ
Ánh sáng xanh dương
0,9 0,84
Ánh sáng trắng
0,8
0,7
0,57
0,60
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 5 10 15 20 Ngày
Hình 3.3 Sinh khối của Spirulina sp. trong các điều kiện ánh sáng khác nhau
23

VIETKHOALUAN.COM
Tốc độ tăng trưởng của Spirulina sp. trong điều kiện nuôi cấy ánh sáng đỏ cao
hơn so với các điều kiện ánh sáng khác (p < 0,05). Cụ thể, ở điều kiện ánh sáng đỏ, tốc
độ tăng trưởng đạt 0,32 (g/L/ngày) cao gấp 2,5 lần tốc độ tăng trưởng đặc hiệu ở điều
kiện ánh sáng xanh dương (0,13 g/L/ngày) và gấp 1,3 lần ở điều kiện ánh sáng trắng
(0,25 g/L/ngày). Qua các kết quả trên, ta thấy chất lượng ánh sáng có ảnh hưởng lên sự
tích lũy sinh khối và tốc độ tăng trưởng của tảo Spirulina sp. (hình 3.4).
hiệu
0,40 0,32
0,35
0,25
0,30
đặc
(g/L/ngày)
0,25
tăng
trưởng
0,20 0,13
0,15
0,10
0,05
độ
0,00
Tốc
Ánh sáng đỏ Ánh sáng xanh Ánh sáng trắng
dương
Điều kiện ánh sáng
Hình 3.4 Tốc độ tăng trưởng đặc hiệu của Spirulina sp. trong các điều kiện ánh
sáng khác nhau
Bảng 3.1 Khối lượng sinh khối khô Spirulina theo từng loại ánh sáng
Điều kiện
Khối lượng sinh khối khô (g/L) của Spirulina sp.
ánh sáng Ngày 0 Ngày 5 Ngày 10 Ngày 15 Ngày 20
Đỏ
0,16667 ± 0,84000 ± 0,57000 ± 0,38667 ± 0,36000 ±
0,018561a
0,011553c
0,1457223a
0,0352812a
0,0550812a
Xanh 0,16667 ± 0,28000 ± 0,60333 ± 0,50667 ± 0,66000 ±
dương 0,018561a
0,011552a
0,017644a
0,029633a
0,011554b
Trắng
0,16667 ± 0,57000 ± 0,47667 ± 0,48000 ± 0,45000 ±
0,018561a
0,011552b
0,056082a
0,032152a
0,017322a
Các số trung bình trong hàng với các mẫu tự số khác nhau khác biệt có ý nghĩa ở mức p = 0,05
Các số trung bình trong cột với các mẫu tự chữ khác nhau khác biệt có ý nghĩa ở mức p = 0,05
24

VIETKHOALUAN.COM
3.1.1.3. Hàm lượng protein của Spirulina sp.
Spirulina sp. tích lũy hàm lượng protein (g/L) cực đại sau 10 ngày nuôi cấy sau
đó giảm dần ở điều kiện ánh sáng xanh dương và ánh sáng trắng ( 0,103 g/L và 0,112
g/L). Ở điều kiện ánh sáng đỏ, hàm lượng protein được tích lũy cực đại sau 5 ngày
nuôi cấy (0,109 g/L) và bắt đầu giảm vào ngày thứ 10 sau khi nuôi cấy. Tuy nhiên,
không có sự khác biệt về hàm lượng protein tổng (g/L) được tích lũy cực đại khi nuôi
cấy Spirulina ở 3 điều kiện ánh sáng trên; p>0,05 (hình 3.5.a, bảng 3.2).
0,14 a 0,103 Ánh sáng đỏ
0,12
0,112
protei
n(g/L
)
0,109 Ánh sáng xanh dương
0,10 Ánh sáng trắng
0,08
l
ư
ợ
n
g
0,06
H
à
m
0,04
0,02
0,00
Ngày
0 5 1 0 1 5 2 0
50,0
b Ánh sáng đỏ
45,0 40,7
Ánh sáng xanh dương
40,0
Hàm
lượng
protein(%/sinhkhố
ikhô)
35,0 Ánh sáng trắng
30,0
25,0
17,4
20,0 15,9
15,0
10,0
5,0
0,0
Ngày
0 5 1 0 1 5 2 0
Hình 3.5 Hàm lượng protein tổng (g/l) (a) và phần trăm (%) (b) của
Spirulina trong các điều kiện ánh sáng khác nhau
25

VIETKHOALUAN.COM
Mặc khác, quan sát hình 3.5.b cho thấy khả năng tích lũy protein bị ảnh hưởng
bởi các chất lượng ánh sáng khác nhau, tỷ lệ phần trăm protein tổng so với khối lượng
sinh khối khô của Spirulina sp. trong các điều kiện ánh sáng khác nhau đạt cực đại sau
5 ngày nuôi cấy và giảm dần sau đó. Trong đó, Spirulina tích lũy protein cao trong điều
kiện ánh sáng xanh dương khoảng 40,66% sinh khối khô, cao hơn gấp đôi trong ánh
sáng trắng và đỏ (17,42 và 15,91% ) (p<0,05) (hình 3.5.b, bảng 3.3).
Bảng 3.2 Nồng độ protein tổng (g/L) theo từng loại ánh sáng
Điều kiện Nồng độ protein(g/l) của Spirulina sp.
Đỏ
0,00253 ± 0,10853 ± 0,09198 ± 0,04298 ± 0,02487 ±
0,000691a
0,021412a
0,0119612a
0,0128312a
0,0050112a
Xanh 0,00253 ± 0,09787 ± 0,10364 ± 0,08664 ± 0,05287 ±
dương 0,000691a
0,0063423a
0,007063a
0,0134523a
0,004162b
Trắng
0,00253 ± 0,10964 ± 0.11242 ± 0,07864 ± 0,03909 ±
0,000691a
0,018582a
0,011042a
0,019682a
0,007221ab
Bảng 3.3 Hàm lượng protein (%) tổng theo từng loại ánh sáng
Điều kiện Hàm lượng protein(%) của Spirulina sp.
Đỏ
2,3899 ± 15,9152 ± 12,0896 ± 7,3112 ± 6,7636 ±
0,65711a
2,72243a
1,652323a
1,949812a
1,444912a
Xanh 2,3899 ± 40,6618 ± 22,7506 ± 13,0606 ± 7,3397 ±
dương 0,65711a
3,36544b
2,5002 3b
2,212423a
0,458112a
Trắng
2,3899 ± 17,4220 ± 15,1703 ± 13,0642 ± 8,3539 ±
0,65711a
2,9817 4a
1,0966 23ab
2,7835 1a
0,894112a
26

VIETKHOALUAN.COM
Các kết quả về hình thái tế bào, sinh khối, protein cho thấy Spirulina sp. trong
điều kiện ánh sáng đỏ có tốc độ tăng trưởng sau 5 ngày nuôi cấy, tuy nhiên hàm lượng
protein được tích lũy khá thấp. Trong khi đó ở điều kiện ánh sáng trắng và xanh dương
tốc độ tăng trưởng thấp hơn nhưng hàm lượng protein đạt cao nhất sau 5 ngày nuôi cấy
(hình 3.3, 3.4 và 3.5). Như vậy dưới điều kiện ánh sáng đỏ Spirulina sp. tăng hiệu quả
cố định CO2 tốt hơn so với các điều kiện ánh sáng còn lại sau 5 ngày nuôi cấy. Ngược
lại điều kiện ánh sáng trắng và xanh dương kích thích tế bào Spirulina sp. tổng hợp
protein cao và hiệu quả cố định CO2 thấp hơn sau 5 ngày nuôi cấy.
Từ thí nghiệm trên, ta thấy điều kiện ánh sáng xanh dương Spirulina sp. có
hiệu suất tối ưu về hàm lượng protein. Tuy nhiên, để áp dụng với quy mô công
nghiệp ánh sáng trắng phù hợp hơn về sự tiện dụng và chi phí. Vì thế, ánh sáng
trắng là điều kiện nuôi cấy Spirulina cho thí nghiệm 2. Thí nghiệm này, nhằm mục
đích xác định lượng nitơ cần thiết mang lại hiệu xuất tối ưu về hàm lượng protein.
Spirulina sp.
3.1.2.1. Sự tăng trưởng của Spirulina sp.
Kết quả thí nghiệm cho thấy, nồng độ NaNO3 trong môi trường nuôi cấy có
ảnh hưởng lên sự tăng trưởng của quần thể tảo Spirulina sp. Tảo được nuôi cấy
trong môi trường có nồng độ NaNO3 cao (5,0 g/L) cho sinh khối đạt (0,60 g/L) sau
13 ngày nuôi cấy cao hơn so với khối lượng sinh khối được tạo ra khi nuôi cấy
trong điều kiện nồng độ NaNO3 thấp (1,25 g/L và 2,5 g/L) (0,50 g/L và 0,51 g/L).
Sinh khối của Spirulina trong các điều kiện nuôi cấy có nồng độ NaNO3 khác nhau
tại các ngày nuôi cấy thứ 9, 11, 13 hầu như bằng nhau vì thế có thể tiến hành thu
sinh khối vào các thời điểm này (hình 3.6, bảng 3.4).
Nồng độ nitơ cũng ảnh hưởng lên tốc độ tăng trưởng của Spirulina sp., tốc độ
tăng trưởng đặc hiệu đạt cao nhất (0,21 g/L/ngày) khi nuôi cấy ở điều kiện môi
trường có nồng độ NaNO3 so với 2 điều kiện còn lại có nồng độ NaNO3 thấp hơn
(0,20 g/L/ngày và 0,19 g/L/ngày) (hình 3.7).
27

VIETKHOALUAN.COM
Tuy nhiên, không có sự khác biệt ý nghĩa về sinh khối và tốc độ tăng trưởng đặc
hiệu của Spirulina sp. trong các điều kiện nuôi cấy với những nồng độ NaNO3 khác
nhau (p > 0,05) nhưng ta có thể nhận thấy một xu hướng chung là, khi tăng nồng độ
NaNO3, sinh khối của tảo có khuynh hướng tăng dần (hình 3.6 và 3.7, bảng 3.4.).
0,8
0,7
(
g
/
L
)
0,6
0,5
k
h
ố
i
0,4
S
i
n
h
0,3 1,25 g/L
0,2 2,5 g/L
0,1 5 g/L
0,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ngày
Hình 3.6 Sinh khối của Spirulina sp. trong các nồng độ NaNO3 khác nhau
0,26
h
i
ệ
u
0,24
0,21
0,20
0,22 0,19
đ
ặ
c
0,20
t
r
ư
ở
n
g
(
g
/
L
/
n
g
à
y
)
0,18
0,16
đ
ộ
0,14
T
ố
c
0,12
0,10
1,25 g/l 2,5 g/l 5 g/l
Nồng độ NaNO3
Hình 3.7 Tốc độ tăng trưởng đặc hiệu của Spirulina sp. trong các nồng độ
NaNO3 khác nhau
28

VIETKHOALUAN.COM
Bảng 3.4.
sp.
Spirulina
Ngày 0
Ngày 2
ủa
c
khô(g/
L)
Ngày 4
sinh
khói
Ngày 6
Ngày 9
lượng
Ngày 11
Khối
Ngày 13
Kết quả và biện luận
Khối lượng sinh khối khô Spirulina theo từng
nồng độ NaNO3 khác nhau
Điều kiện về nồng độ NaNO3 (g/L)
1,25 2,50 5,0
0,04000 ± 0,04000 ± 0,04000 ±
0,010001a
0,010001a
0,010001a
0,06333 ± 0,07667 ± 0,08333 ±
0,018561a
0,018561a
0,018561a
0,14667 ± 0,13667 ± 0,17667 ±
0,024041a
0,014531a
0,0033312a
0,32333 ± 0,30333 ± 0,29667 ±
0,032832a
0,037562a
0,0437223a
0,38000 ± 0,38000 ± 0,49000 ±
0,01528
23a
0,02082
23a
0,04041
34a
0,40667 ± 0,40333 ± 0,50667 ±
0,04667
23a
0,02906
23a
0,05364
4a
0,50000 ± 0,51000 ± 0,60000 ±
0,06658
3a
0,05859
3a
0,07234
4a
Các số trung bình trong hàng với các mẫu tự chữ khác nhau khác biệt có ý nghĩa ở mức p = 0,05.
Các số trung bình trong cột với các mẫu tự số khác nhau khác biệt có ý nghĩa ở mức p = 0,05.
3.1.2.2. Hàm lượng protein của Spirulina trong các điều kiện nồng độ
NaNO3 khác nhau
Sự tích lũy hàm lượng protein (g/L) của Spirulina ở trong 3 điều kiện nồng độ
NaNO3 khác nhau có xu hướng tăng dần. Sau 13 ngày nuôi cấy, nồng độ protein ở 3
điều kiện NaNO3 1,25 g/L; 2,5 g/L và 5,0 g/L lần lượt là: 0,14 g/L; 0,11 g/L và 0,13
g/L, p>0,05 (hình 3.8.a, bảng 3.5).
Ở nồng độ NaNO3 cao nhất (5 g/L) hàm lượng protein đạt được là lớn nhất
(34,41%) sau 6 ngày nuôi cấy, hai nồng độ NaNO3 thấp hơn (1,25 g/L và 2,5 g/L) có
hàm lượng protein thấp hơn (33,02% sau 11 ngày nuôi cấy và 33, 45% sau 4 ngày
29

VIETKHOALUAN.COM
nuôi cấy) (hình 3.8.b, bảng 3.5). Tuy không có sự khác biệt ý nghĩa về hàm lượng
protein giữa các nồng độ NaNO3 khác nhau (p > 0,05) nhưng kết quả phân tích hàm
lượng protein của Spirulina nuôi ở các nồng độ nitơ khác nhau cho thấy, hàm lượng
protein phụ thuộc chặt chẽ vào các nồng độ nitơ có trong môi trường nuôi cấy với xu
hướng chung là sự gia tăng các nồng độ NaNO3 tỷ lệ thuận với hàm lượng protein.
0,18
a
1,25 g/L
0,16 2,5 g/L
(
g
/
L
)
0,14 5 g/L
0,12
p
r
o
t
e
i
n
0,1
0,08
l
ư
ợ
n
g
0,06
H
à
m
0,04
0,02
0
Ngày
0 2 4 6 9 11 13
45,0 1,25 g/L
b
40,0 34,4
2,5 g/L
33,5 5 g/L
Hàm
lượng
protein(%/sinhkh
ốikhô)
35,0 33,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
0 2 4 6 9 11 13 Ngày
Hình 3.8 Hàm lượng protein tổng (g/L) (a) và phần trăm protein (%) (b) của
Spirulina trong các nồng độ NaNO3 khác nhau
30

VIETKHOALUAN.COM
Bảng 3.5 Khả năng tích lũy protein theo từng nồng độ NaNO3 khác nhau
Điều kiện nồng độ NaNO3
1,25 (g/L) 2,50 (g/L) 5,0 (g/L)
Protein/ Protein/ Protein/ Protein/ Protein/ Protein/
Ngày thể tích sinh khối thể tích sinh khối thể tích sinh khối
(g/L) (%) (g/L) (%) (g/L) (%)
0
0,00498 ± 14,60000 ± 0,00498 ± 14,60000 ± 0,00498 ± 14,60000 ±
0,000511a
4,417191a
0,000511a
4,417191a
0,000511a
4,417191a
2
0,01742 ± 22,85450 ± 0,02342 ± 28,20423 ± 0,02109 ± 27,53704 ±
0,000511a
1,5689812a
0,0032812a
3,4589512a
0,000881a
0,7988812a
4
0,03076 ± 22,83879 ± 0,04464 ± 33,45376 ± 0,04742 ± 26,91552 ±
0,003601a
5,8368012a
0,0015323ab
3,770792a
0,004242b
2,7240312a
6
0,07331 ± 23.59100 ± 0,06909 ± 23,45816 ± 0,09709 ± 34,41058 ±
0,005752a
4,5425012a
0,0016634a
2,8819212a
0,002703b
5,813392a
9
0,09953 ± 26,28715 ± 0,09687 ± 25,66152 ± 0,10353 ± 21,35815 ±
0,000592a
1,1723012a
0,0005945a
1,5654512a
0,007963a
2,1608312a
11
0,13398 ± 33,02183 ± 0,10287 ± 25,62498 ± 0,11353 ± 22,94755 ±
0,014153b
0,736822b
0,010705a
2,5344212ab
0,0041634ab
2,6735912a
13
0,14342 ± 29,33401 ± 0,11220 ± 22,72727 ± 0,13320 ± 22,90335 ±
0,009793a 2,9193512a
0,010525a
3,5612912a
0,003044a
3,0400412b
Tóm lại, ta có thể thấy nồng độ NaNO3 trong môi trường nuôi cấy ảnh hưởng
khá rõ lên sự tăng trưởng và tích lũy protein của Spirulina. Khi tăng nồng độ
NaNO3 trong môi trường Zarrouk từ 1,25 g/L đến 5 g/L thì sinh khối, tốc độ tăng
trưởng đặc hiệu và hàm lượng protein tổng của Spirulina tăng theo. Vì thế, ở thí
nghiệm 3 sử dụng nồng độ NaNO3 5 g/L để nuôi cấy 2 chủng Spirulina sp. Mỹ và
Nhật tiến hành xác định hàm lượng protein tổng, khả chống oxy hóa, thu sinh khối
và định lượng các acid amin thiết yếu sau 5 ngày nuôi cấy.
31

VIETKHOALUAN.COM
3.1.3. Nuôi cấy, thu sinh khối và phân tích thành phần acid amin
3.1.3.1. Hình thái của các chủng Spirulina sp.
Màu sắc và kích thước tế bào của cả 2 chủng Spirulina không thay đổi, vẫn
giữ màu xanh từ ngày nuôi cấy đầu tiên đến ngày thứ 5. Mức độ xoắn của các sợi ở
cả 2 chủng hầu như không thay đổi trong 5 ngày nuôi cấy (hình 3.9).
Dịch nuôi cấy của 2 chủng Spirulina có màu xanh sau 5 ngày nuôi cấy (hình
3.10). Ở điều kiện môi trường có nồng độ NaNO3 5 g/L, cả 2 chủng Spirulina sp.
đều duy trì màu sắc và hình thái tế bào.
Spirulina sp. Mỹ Spirulina sp. Nhật
Hình 3.9 Hình thái của 2 chủng Spirulina sp. Mỹ và Nhật
32

VIETKHOALUAN.COM
a b
Hình 3.10 Màu sắc dịch nuôi cấy ngày th ứ 5 trong môi trường
Zarrouk chứa NaNO3 5,0 g/L của 2 chủng Spirulina sp. Nhật (a) và
Sprulina sp. Mỹ (b)
3.1.3.2. Sự tăng trưởng của các Spirulina sp.
Sinh khối của 2 chủng Spirulina sp. tăng dần từ ngày nuôi cấy thứ 3 đến
ngày nuôi cấy thứ 5 và gần như bằng nhau. Chủng Spirulina sp. Nhật cho sinh khối
đạt 0,207 g/L và tốc độ tăng trưởng đặc hiệu đạt 0,33 g/L/ngày; chủng Spirulina sp.
Mỹ cho sinh khối 0,183 g/L và tốc độ tăng trưởng đặc hiệu đạt 0,32 g/L/ngày. Tuy
không có sự khác biệt về sinh khối cũng như tốc độ tăng trưởng nhưng kết quả thí
nghiệm cho thấy, cả 2 chủng đểu tăng trưởng tốt trong điều kiện nồng độ NaNO3
5,0 g/L (p > 0,05) (hình 3.11, bảng 3.6).
0,25
Spirulina sp. Nhật
Spirulina sp. Mỹ
0,20
0,127
0,15
0,100
0,10
0,117
0,107
0,05
0,00
3 4
0,207
0,183
5 Ngày
Hình 3.11 Sinh khối của 2 chủng Spirulina sp. Mỹ và Nhật
33

VIETKHOALUAN.COM
Bảng 3.6 Khối lượng sinh khối khô của 2 chủng
Khối lượng sinh
Spirulina sp. Nhật Spirulina sp. Mỹ
khối khô (g/l)
Ngày 3 0,10667 ± 0,01155a
0,10000 ± 0,02517a
Ngày 4 0,11667 ± 0,00882a
0,12667 ± 0,00882a
Ngày 5 0,20667 ± 0,00333b
0,18333 ± 0,00000b
Các số trung bình trong cột với các mẫu tự chữ khác nhau khác biệt có ý nghĩa ở mức p = 0,05.
3.1.3.3. Hàm lượng protein tổng và thành phần acid amin của các
chủng Spirulina

Hàm lượng protein tổng


Hàm lượng protein tổng của cả 2 chủng có nồng độ cao tăng dần cho đến ngày
nuôi thứ 5. Ở chủng Spirulina sp. Mỹ cho hàm lượng protein tổng đạt 0,068 g/L và
37,63% so với sinh khối khô, chủng Spirulina sp. Nhật đạt 0,056 g/L và 27,36% sau
5 ngày nuôi cấy (hình 3.12, bảng 3.7) và kết quả này gần như tương so với thí nghiệm
thứ 2. Điều này cho thấy, cả 2 chủng có thể tích lũy protein cao ở môi trường có nồng
độ NaNO3 5,0 g/L.
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
Spirulina sp. Nhật 0,068
Spirulina sp. Mỹ
0,056
3 4 5 Ngày
Hình 3.12 Hàm lượng protein tổng (g/L) của 2 chủng Spirulina sp. ở
nồng độ NaNO3 5,0 g/L
34

VIETKHOALUAN.COM
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Spirulina sp. Nhật 37,63
Spirulina sp. Mỹ
27,36
3 4 5 Ngày
Hình 3.13 Hàm lượng phần trăm protein tổng của 2 chủng Spirulina sp. ở nồng độ
NaNO3 5,0 g/L
Bảng 3.7 Hàm lượng protein tổng của các chủng Spirulina sp.
Hàm lượng Spirulina sp. Nhật Spirulina sp. Mỹ
protein tổng g/L % /sinh khối g/L %/sinh khối
Ngày 3
0,01709 ± 16,17683 ± 0,02431 ± 26,67196 ±
0,00161a
1,38535a
0,00116a
5,67247a
Ngày 4
0,02898 ± 24,89394 ± 0,03676 ± 29,70774 ±
0,00147a
1,54978ab
0,00404a
5,08785a
Ngày 5
0,05576 ± 27,36040 ± 0,06787 ± 37,62956 ±
0,00676b
3,151152b
0,01100b
7,67100a
35

VIETKHOALUAN.COM

Thành phần acid amin của các chủng Spirulina sp.

Kết quả cho thấy hai chủng Spirulina sp. Mỹ và Nhật được nuôi cấy trong môi
trường Zarrouk có sự đa dạng về thành phần acid amin gồm acid amin thiết yếu, bán
thiết yếu và không thiết yếu. Ở chủng Spirulina sp. Nhật có hàm lượng các acid amin
(%) cao hơn so với chủng Spirulina sp. Mỹ. Ở cả 2 chủng Spirulina sp., hàm lượng của
2 acid amin: L – Alanine và L – Proline cao nhất (khoảng từ 9,95% đến 15,16%) (bảng
4.8). Hai acid min này là một trong những loại acid amin không thiết yếu. L –
Alanine có vai trò hỗ trợ quá trình chuyển hóa glucose, phát triển cơ bắp, điều tiết
glycogen và được sử dụng như là nguồn năng lượng khi glycogen bị cạn kiệt chính.
Vì thế L – Alanine thường được tìm thấy trong hầu hết các loại đồ uống trong lĩnh
vực thể thao [31]. L - Proline được cơ thể tổng hợp bởi sự phân hủy của L –
Glutamate và một số acid amin khác. Nó có vai trò sửa chữa mô, hình thành
collagen, phòng ngừa xơ cứng động mạch và duy trì huyết áp [24], [84].
Nhóm acid amin chiếm hàm lượng cao thứ 2 là: L – Isoleucine, L – Leucine, L
– Lysine và L – Phenylalanine (thuộc nhóm acid amin thiết yếu) chiếm hàm lượng
khoảng từ 7,10% đến 10,29% (bảng 4.8). Các acid amin thiết yếu là những loại acid
amin không được tổng hợp bởi cơ thể con người mà được cung cấp bởi thức ăn. L –
Isoleucine và L – Leucine có vai trò rất quan trọng trong qua trình phục hồi sức
khỏe và điều hòa lượng glucose trong máu. L – Phenylaline có chức năng bồi bổ
não, tăng cường trí nhớ và tác động trực tiếp đến mọi hoạt động của não bộ [42].
Cuối cùng là những acid amin còn lại thuộc nhóm thiết yếu, bán thiết yếu và không
thiết chứa hàm lượng thấp hơn (bảng 3.8).
Vì vậy, hàm lượng nitơ trong nuôi trường nuôi cấy có ảnh hưởng rõ rệt lên
hàm lượng protein và thành phần acid amin của các chủng Spirulina sp. khác nhau.
Trong đó môi trường nuôi cấy Zarrouk bổ sung NaNO3 5 g/L cả 2 chủng Spirulina
sp. Mỹ và Nhật có hàm lượng protein và thành phần acid amin cao.
36

VIETKHOALUAN.COM
Bảng 3.8 Hàm lượng thành phần acid amin của Spirulina sp.
STT Các acid amin
Spirulina sp. Mỹ Spirulina sp. Nhật
mg/g % protein mg/g % protein
Thiết yếu
1 L – Isoleucine 27,35 7,36 27,70 10,24
2 L – Leucine 27,48 7,40 27,84 10,29
3 L – Lysine 22,40 6,03 25,44 9,40
4 L – Methionine 8,32 2,24 9,48 3,50
5 L – Phenylalanine 26,40 7,10 26,73 9,88
6 L – Threonine 16,93 4,56 17,78 6,57
7 L – Valine 7,85 2,11 8,95 3,31
Bán thiết yếu
8 L – Arginine 4,17 1,12 8,14 3,01
9 L – Histidine 16,70 4,49 21,11 7,80
Không thiết yếu
10 L – Aspartic acid 18,25 4,91 21,29 7,87
11 L – Alanine 38,76 10,43 42,98 15,89
12 L – Cystine 12,87 3,46 15,48 5,72
13 L – Glutamic acid 13,25 3,57 15,45 5,71
14 Glycine 12,82 3,45 15,44 5,71
15 L – Proline 36,97 9,95 41,00 15,16
16 L – Serine 17,95 4,83 21,61 7,99
17 L – Tyrosine 24,52 6,60 27,96 10,34
3.1.3.4. Khả năng chống oxy hóa của các chủng Spirulina sp.

Hàm lượng phenolic tổng của Spirulina sp.

Nồng độ NaNO3 có ảnh hưởng đến khả năng tích lũy phenolic của cả 2 chủng
Spirulina sp. Hình 3.14 cho thấy, khi nuôi cấy cả 2 chủng Spirulina ở môi trường
Zarouk có nồng độ NaNO3 5,0 g/L thì lượng phenolic được tích lũy khá cao. Chủng
37

VIETKHOALUAN.COM
Spirulina sp. Mỹ hàm lượng phần trăm phenolic cao sau 3 ngày nuôi cấy (2,79%) và
sau đó giảm dần, chủng Spirulina sp. Nhật cao sau 4 ngày nuôi cấy (2,68%) và cũng
giảm dần (hình 3.14, bảng 3.9).
Kết quả này cao hơn gần 4 lần so với thí nghiệm của Abd El-Baky và cộng sự
(2009) khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaNO3 và phenylalanine lên hàm lượng
phenolic và flavonoid của Spirulina maxima. Trong thí nghiệm này, Spirulina được
nuôi cấy trong môi trường Zarrouk với lượng NaNO3 lầm lượt 2,5 g/L; 3,125 g/L;
3,777 g/L cho kết quả phenolic tương ứng 0,45%; 0,52%; 0,65% [11], thấp hơn rất
nhiều so với khi nuôi ở nồng độ NaNO3 5,0 g/L.
lượng
phenolic
tổng
(g/L)
Hàm
phenolic
tổng
khối
khô)
Hàm
lượng
(%/
sinh
0,005
a Spirulina sp. Nhật
0,004
Spirulina sp. Mỹ
0,003
0,002
0,001
0,000
3 4 5 Ngày
4,0
b Spirulina sp. Nhật
3,5 2,68 Spirulina sp. Mỹ
3,0 2,79
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Ngày
3 4 5
Hình 3.14 Hàm lượng phenolic tổng (g/L) (a) và phần trăm
phenolic (%) (b) của 2 chủng Spirulina sp. ở nồng độ NaNO3 5,0
g/L
38

VIETKHOALUAN.COM
Bảng 3.9 Hàm lượng phenolic tổng của 2 chủng
Hàm lượng Spirulina sp. Nhật Spirulina sp. Mỹ
phenolic tổng g/L %/sinh khối g/L %/ sinh khối
Ngày 3
0,00262 ± 2,50242 ± 0,00257 ± 2,78729 ±
0,00005a
0,22172b
0,00009a
0,55206 a
Ngày 4
0,00313 ± 2,68327 ± 0,00303 ± 2,42637 ±
0,00008b
0,06583b
0,00020a
0,25404a
Ngày 5
0,00286 ± 1,41569 ± 0,00317 ± 1,74324 ±
0,00020ab
0,11495a
0,00013a
0,17169a

Hàm lượng chất chống oxy hóa tổng

Qua kết quả ở hình 3.15, cho thấy Spirulina sp. có khả năng chống oxy hóa.
Cụ thể, đối với Spirulina sp. Nhật có hàm lượng chất chống oxy hóa tổng cao sau 4
ngày nuôi cấy (11,04 %), Spirulina sp. Mỹ sau 3 ngày nuôi cấy (11,13 %).
Hàm lượng phenolic và hoạt tính chống oxy hóa (ức chế triệt tiêu gốc tự do
của DPPH) của Spirulina sp. có mối tương quan với nhau (hình 3.14 và hình 3.15).
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
Spirulina sp. Nhật
Spirulina sp. Mỹ
11,04
7,39
3 4 5 Ngày
Hình 3.15 Hàm lượng chất chống oxy hóa tổng của 2 chủng
Spirulina sp. ở nồng độ NaNO3 5,0 g/L
39

VIETKHOALUAN.COM
Bảng 3.10. Hàm lượng chất chống oxy hóa tổng của 2 chủng Spirulina sp.
Khả năng chống oxy hóa
Spirulina sp. Nhật Spirulina sp. Mỹ
(%I/mL)
Ngày 3 1,62539 ± 0,27907a
7,39099 ± 0,85480a
Ngày 4 11,03690 ± 0,65725b
5,69338 ± 0,93708a
Ngày 5 10,18258 ± 1,73549b
5,44062 ± 0,91922a
40

VIETKHOALUAN.COM
3.2. Biện luận
3.2.1. Lựa chọn điều kiện ánh sáng nuôi cấy thích hợp
Tế bào và dịch nuôi cấy trong điều kiện ánh sáng đỏ và ánh sáng trắng có màu
vàng điều này chứng tỏ ở điều kiện ánh sáng đỏ và trắng kích thích tế bào Spirulina sp.
tạo carotenoid cao sau 5 ngày nuôi cấy nhiều hơn so với ánh sáng xanh dương. Theo
Olaizola và Duerr (1990), Spirulina platensis (UTEX 1928) có sự thay đổi hàm lượng
carotenoid trong điều kiện ánh sáng khác nhau. Riêng carotenoid, đặc biệt β-carotene
và myxoxanthophyll thể hiện rõ những thay đổi với phổ ánh sáng khác nhau. Hàm
lượng β-carotene và echinenone cao ở cả trong điều kiện cường độ ánh sáng cao và
thấp. Hàm lượng myxoxanthophyll và lutein/zeaxanthin không thay đổi ở trong các phổ
ánh sáng giống nhau. Ở điều kiện ánh sáng đỏ và xanh dương hàm lượng
myxoxanthophyll giảm, trong khi β-carotene tăng, lutein/zeaxanthin và echinenone
thay đổi ít. Hàm lượng diệp lục tố a ở điều kiện ánh sáng đỏ chỉ khoảng 2/3 so với điều
kiện ánh sáng trắng. Kết quả này có thể là do tăng hiệu quả hấp thụ ánh sáng của
phycobiliprotein trong điều kiện ánh sáng đỏ. Ở điều kiện ánh sáng xanh dương, chỉ có
một sự thay đổi trong thời gian ngắn của hàm lượng diệp lục tố a [58].
Ở vi tảo Ulva pertusa sự phát triển cấu trúc màng thylakoid của tế bào thì ánh
sáng xanh dương có hiệu quả cao hơn so với ánh sáng đỏ. Quá trình duy trì cấu trúc tế
bào là cần thiết nhất cho quá trình tăng trưởng và phân chia tế bào, cho thấy ánh sáng
xanh dương là hiệu quả hơn. Hơn nữa, cấu trúc tế bào Ulva phát triển tương đối tốt
trong điều kiện nuôi cấy ánh sáng xanh dương so với ánh sáng đỏ và ánh sáng trắng.
Toàn bộ phần ánh sáng trắng cung cấp năng lượng cho hoạt động của phytochrome và
thụ thể ánh sáng (photoreceptor) tạo ra nguồn năng lượng cao cho sự duy trì và tăng
trưởng tối ưu của tế bào. Điều này cho thấy phần phổ ánh sáng đỏ không đủ để kích
thích tăng trưởng, nhưng không ức chế tăng trưởng hoặc duy trì cấu trúc tế bào. Tuy
nhiên năng lượng này là không đủ cho các quá trình chuyển hóa khác
[55].
Chất lượng ánh sáng có ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của tảo lam. Theo
Hultberg và các cộng sự (2014) đã chỉ ra rằng ở vi tảo Chlorella vulgaris chất lượng
41

VIETKHOALUAN.COM
ánh sáng ảnh hưởng tương đối lên khả năng sản xuất sinh khối, hàm lượng lipid tổng và
các loại acid béo [40]. Cả cường độ và chất lượng ánh sáng đều ảnh hưởng đến thành
phần và cấu trúc hóa học, tốc độ hấp thu carbon và tổng hợp polymer. Ở tất cả cường
độ ánh sáng hàm lượng diệp lục tố a ở điều kiện ánh sáng xanh dương và trắng cao hơn
ánh sáng đỏ. Tốc độ tổng hợp protein, hấp thu carbon và hô hấp ở điều kiện ánh sáng
xanh dương và đỏ cao hơn ánh sáng trắng trong điều kiện bằng mức năng lượng [68].
Trong điều kiện nuôi cấy ánh sáng xanh dương tảo tăng trưởng gấp đôi so với rong điều
kiện ánh sáng trắng. Mặt khác, một số loài tảo cũng đáp ứng với phổ ánh sáng khi được
nuôi dưới điều kiện ánh sáng trắng bằng cách tăng sản xuất lượng diệp lục tố [12].
Theo Niizawa và cs. (2014), ở vi tảo tốc độ hấp thu bức xạ ánh sáng xanh dương cao
hơn ánh sáng đỏ. Tuy nhiên bức xạ ánh sáng đỏ tạo ra hiệu quả năng lượng cho sản
xuất sinh khối cao hơn so với ánh sáng xanh dương [56].
Hàm lượng protein được tích lũy ở điều kiện ánh sáng xanh dương cao gần
gấp 2 lần so với ánh sáng đỏ và trắng. Điều này có thể giải thích do hàm lượng
protein có mối quan hệ âm tính với hàm lượng diệp lục tố. Phycobiliprotein được
tổng hợp nhiều hơn so với diệp lục tố ở các bước sóng đặc hiệu. Vì thế hàm lượng
protein trong điều kiện ánh sáng xanh lục cao hơn ở điều kiện ánh sáng xanh dương
và ánh sáng đỏ. Điều kiện tăng trưởng tối ưu được thể hiện chặt chẽ với hàm lượng
protein cao. Phycobiliprotein ở tảo lam có vai trò như các chất thu nhận ánh sáng
trong quang hợp cũng như chất dự trữ nitơ nội bào [36]. Các loài thực vật tăng
trưởng ở điều kiện ánh sáng xanh dương tổng hợp nhiều acid amin và protein hơn ở
điều kiện ánh sáng trắng hoặc ánh sáng đỏ [82].
Spirulina sp.
Tảo biển là nguồn thực phẩm tiềm năng mang lại giá trị dinh dưỡng và sinh học
cao chẳng hạn như protein, lipid, carbohydrat và carotenoid. Sinh khối và quá trình
tăng trưởng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố hóa lý như chất dinh dưỡng, chất lượng và
cường độ ánh sáng, nhiệt độ, độ pH và độ mặn [14], [47], [88]. Trong số các yếu tố
dinh dưỡng, nitơ được coi là một trong những chất dinh dưỡng quan trọng cho sự
42

VIETKHOALUAN.COM
tăng trưởng, vì nó là một thành phần trong tất cả các protein cấu trúc và chức năng
như peptide, enzyme, diệp lục tố, phân tử truyền năng lượng và vật chất di truyền
trong tế bào tảo [19]. Đặc biệt nguồn nitơ ảnh hưởng rất lớn đến khả năng tăng
trưởng, tích lũy protein và lipid của tảo [57], [83]. Tảo Tetraselmis sp. được nghiên
cứu sử dụng các nguồn nitơ hữu cơ như dịch chiết nấm men (yeast extract – YE),
glycine và urê cho hiệu suất cao về tăng trưởng tế bào. Tảo được nuôi cấy trong môi
trường chứa nguồn nitơ là nitrat tăng trưởng tốt hơn là amoni. Trong số 9 nguồn
nitơ khác nhau (NaNO3, KNO3, NH4NO3, NH4HCO3, NH4Cl, CH3COONH4, urê,
glycine và YE), YE cho năng suất lipid cao nhất, theo sau là urê và nitrat [48]. Tuy
nhiên, khi áp dụng canh tác đại trà cho sản xuất công nghiệp thì urê và nitrat sẽ phù
hợp hơn so với YE về khả năng kinh tế. Đặc biệt, nguồn nitơ nitrat ít gây độc và bền
vững hơn so với urê và amoni [28].
Các nồng độ nitơ khác nhau trong môi trường nuôi cấy ảnh hưởng lớn đến sự
tăng trưởng của tảo nói chung và tảo Spirulina sp. nói riêng đã được đề cập trong
nhiều nghiên cứu. Dư thừa hay thiếu hụt nitơ đều làm giảm sự tăng trưởng, khả
năng trao đổi chất, chất lượng dinh dưỡng của nhiều loài tảo trong đó có tảo
Spirulina sp. [9],[18],[62]. Trong thí nghiệm này, môi trường nuôi cấy có nồng độ
NaNO3 5 g/L cho sinh khối và tốc độ tăng trưởng cao hơn so với các nồng độ NaNO3
còn lại. Điều này chứng tỏ, nitơ là một yếu tố thiết yếu cho sự tăng trưởng và năng suất
sinh khối cao.
Ngoài ra, tất cả các quá trình sinh tổng hợp hình thành sản phẩm, tái tạo và duy
trì tế bào rất cần yếu tố nitơ. Đặc biệt, quá trình sản xuất các sản phẩm chính như
protein, carbohydrate và các chất chuyển hóa của vi sinh vật bị ảnh hưởng rất lớn bởi
điều kiện tăng trưởng [10]. Nitơ là thành phần cơ bản cấu tạo các acid amin và các
phân tử protein trong tế bào nên khi cung cấp đầy đủ nitơ, quá trình sinh tổng hợp
protein được tăng cường và tảo tăng trưởng nhanh [76]. Ngược lại, thiếu hụt nitơ trong
môi trường nuôi là nguyên nhân làm giảm sinh khối, chậm tốc độ tăng trưởng tế bào,
tăng hàm lượng lipid hoặc carbohydrate và giảm tổng hợp protein trong tế bào tảo [62].
Sự gia tăng hàm lượng protein (30,02 - 34,41%) tương ứng với sự gia tăng
43

BÀI MẪU Khóa luận tốt nghiệp ngành dược, HAY, 9 ĐIỂM

BÀI MẪU Khóa luận tốt nghiệp ngành dược, HAY, 9 ĐIỂM

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to BÀI MẪU Khóa luận tốt nghiệp ngành dược, HAY, 9 ĐIỂM

Similar to BÀI MẪU Khóa luận tốt nghiệp ngành dược, HAY, 9 ĐIỂM (20)

More from Viết Thuê Khóa Luận _ ZALO 0917.193.864 default

More from Viết Thuê Khóa Luận _ ZALO 0917.193.864 default (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

BÀI MẪU Khóa luận tốt nghiệp ngành dược, HAY, 9 ĐIỂM