1 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, hai vấn đề quan trọng đang được nhiều người quan tâm đến đó là ô nhiễm môi trường và khủng hoảng năng lượng. Chúng ta đều biết rằng sử dụng nhiên liệu hoá thạch chính là nguyên nhân gây ra sự nóng dần lên của trái đất, đang và sẽ ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh khác nhau của nhân loại và môi trường. Tìm kiếm những nguồn nguyên liệu sạch và có khả năng tái sinh là một trong những vấn đề thách thức nhất mà con người đang đối mặt trong hiện tại lẫn về lâu dài [20]. Trong khi các nguồn nguyên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học thông thường như dầu thực vật, mỡ động vật và nguồn dầu mỡ phế thải đều tỏ ra không thể đáp ứng được nhu cầu nhiên liệu sinh học trên toàn thế giới, vi tảo lại thể hiện là một đối tượng rất tiềm năng cho lĩnh vực này nhờ vào khả năng sản xuất sinh khối lớn và nguồn lipid thu nhận từ các loài vi tảo cũng khá phù hợp để điều chế nhiên liệu sinh học. Tuy nhiên, giá thành sản xuất lipid từ tảo vẫn còn quá đắt, phần lớn là do sản lượng lipid của nuôi cấy tảo thấp [87]. Nhưng mặt khác, tảo có thể được nuôi cấy trên các môi trường sửa đổi để nâng cao năng suất lipid phục vụ cho sản xuất nhiên liệu sinh học [73]. Vi khuẩn lam là một nhóm vi tảo có tiềm năng trong việc sử dụng làm nguồn nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học. Kết quả thăm dò hàm lượng lipid ở một số chủng vi khuẩn lam thuộc các chi Oscillatoria, Nostoc, Microcystis, … bằng phương pháp Soxhlet đã xác định được các chủng vi khuẩn lam chứa một hàm lượng lipid từ 10,55 – 28,15% [83]. Sự tích lũy lipid ở vi khuẩn lam xảy ra khi cơ thể bị stress hoặc tăng trưởng ở giai đoạn tĩnh, đồng thời năng suất lipid có thể được tăng trong điều kiện môi trường biến đổi [73]. Với khả năng quang hợp cao, vi khuẩn lam có thể chuyển đổi đến 10% năng lượng mặt trời thành năng lượng sinh khối so với 1% ở các cây năng lượng truyền thống như ngô, mía hoặc 5% ở các loài tảo khác. Đồng thời, chúng phát triển với mật độ cao và có năng suất cao. Nhu cầu phát triển của vi khuẩn lam tương đối đơn giản, chúng không cạnh tranh với nguồn 2 nước ngọt và đất canh tác [61]. Ngoài sản xuất năng lượng sinh học, vi khuẩn lam còn là đối tượng tiềm năng để khai thác nhiều sản phẩm có giá trị khác [6]. Việt Nam có khí hậu nhiệt đới với nhiều ao, hồ, sông ngòi, đây là điều kiện thuận lợi cho nhiều loài vi khuẩn lam phát triển. Tuy nhiên, những nghiên cứu về vi khuẩn lam ở Việt Nam chỉ mới tập trung chủ yếu vào đa dạng sinh học, khả năng sinh độc tố [1], [2], [3], [4]. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: “Ảnh hưởng một số điều kiện nuôi cấy đến khả năng tích lũy lipid của một số chủng vi khuẩn lam” được phân lập từ một số thủy vực nước ngọt ở Việt Nam. Mục tiêu đề tài nhằm tìm kiếm các chủng vi khuẩn lam có khả năng sản sinh lipid cao và thăm dò điều kiện nuôi cấy thích hợp cho việc tích lũy lipid ở các chủng này. Kết quả của đề tài sẽ làm cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn nhằm tìm ra được môi trường tối ưu để các chủng vi khuẩn lam cho hàm lượng lipid cao, đáp ứng được nhu cầu sản xuất nhiên liệu sinh học. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. VI KHUẨN LAM 1.1.1. Sơ lược về vi khuẩn lam Vi khuẩn lam là một nhóm các sinh vật prokaryote quang tự dưỡng đầu tiên trong lịch sử tiến hoá. Chúng xuất hiện vào đầu kỉ Cambri, cách đây khoảng 2,5 đến 3 tỉ năm. Ngành có khoảng 150 chi với 2000 loài. Do vị trí phân loại không rõ ràng nên có nhiều thuật ngữ khác được sử dụng cho vi khuẩn lam, bao gồm “tảo lam”, “Cyanobacteria”, “Cyanophyta”, “Cyanocholoronta” và “Myzophyta” [81], [97]. 1.1.1.1. Đặc điểm cấu trúc Vi khuẩn lam là vi khuẩn Gram âm, nhưng chúng kết hợp tính chất của vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Chúng có chứa một lớp màng bên ngoài và lipopolysaccharide xác định đặc điểm của vi khuẩn Gram âm, vách tế bào dày cấu tạo bởi peptidoglycan tương tự như vi khuẩn Gram dương [39],[ 72]. Tế bào có kích thước 1–10 µm. Vi khuẩn lam chưa có nhân hoàn chỉnh, chưa có các bào quan có màng như ty thể, bộ máy golgi, lưới nội chất, không bào… Chúng có chứa ribosome 70 S [72]. Hầu hết các bộ phận bên trong tế bào vi khuẩn lam là thylakoid. Các túi thylakoid xếp chồng lên nhau tạo thành cấu trúc grana. Trên màng thylakoid chứa các sắc tố chlorophyll α, β-carotene và xanthophyll, chúng thực hiện các chức năng của ăng-ten thu nhận ánh sáng. Ngoài ra, vi khuẩn lam còn chứa enzyme RuBisCo là enzyme chịu trách nhiệm cho việc cố định CO 2 trong chu trình Calvin [63]. 1.1.1.2. Hình thái học vi khuẩn lam Vi khuẩn lam đơn bào sống tự do hoặc đính kèm trong một bao nhầy. Sau đó tiến hóa dẫn đến hình thành một chuỗi các tế bào được gọi là trichome. Khi trichome được bao quanh bởi vỏ bọc, cấu trúc được gọi là một filament. Có thể có nhiều trichome trong filament [18]. 4 Thông thường hình thái của vi khuẩn lam thuộc vào hai loại tổ chức: đơn bào hoặc tập đoàn và dạng sợi (hình 1.2). Hình 1.1. Cấu trúc tế bào vi khuẩn lam (theo Koning, Ross E., 1994) [42] A B C Hình 1.2. Hình thái vi khuẩn lam [63] A. Dạng đơn bào (Aphanothece) B. Dạng tập đoàn (Microcystis) C. Dạng sợi (Aphanizomenon) Đơn bào và tập đoàn Đơn bào là dạng đơn giản và chiếm phần lớn của vi khuẩn lam. Dạng đơn bào thường hình cầu, hình bầu dục hoặc hình trụ. Tập đoàn có thể dạng hình cầu, dạng khối, dạng ống, dạng sợi phân nhánh hoặc không phân nhánh với sự sắp xếp một lớp hoặc nhiều lớp; sợi có thể có các tế bào dị hình hoặc bào tử vỏ dày. Một vài dạng phù màng thylakoid ribosome tinh bột thành tế bào chromosome me thể polyhedral giọt lipid cyanophycin 5 du có thể nổi nhờ có không bào, hầu hết dạng sợi đều vận động được [21], [72]. Dạng đơn bào hoặc tập đoàn đôi khi tạo thành một cấu trúc sợi giả. Chẳng hạn, bộ Chroococales bao gồm tất cả các tế bào đơn hoặc tập đoàn, nhưng không hình thành sợi thật với sự giao thoa sinh lý trực tiếp giữa các tế bào. Đại diện chi Chroococcus, gồm các tế bào đơn lẻ hoặc tập đoàn gồm 2, 4, 16 tế bào hay ít gặp hơn là 32 tế bào hình bán cầu; chúng là kết quả của các tế bào con sau khi phân chia, có thể có hoặc không có vỏ bọc [23]. Dạng sợi Dạng sợi chính là trichome gồm một chuỗi dài các tế bào vẫn gắn với nhau sau khi phân chia. Trichome của Oscillatoria là dạng sợi đơn giản nhất, chúng được tạo thành từ một chuỗi dài các tế bào đặt trong một lớp vỏ khác để tạo thành một "trichome". Quá trình phân chia của tế bào sợi Oscillatoria xảy ra trong cùng một mặt phẳng. Vỏ bọc của sợi Oscillatoria thường khó phân biệt trong khi nó có thể được nhìn thấy rõ ràng trong Lyngbya, đặc biệt là tại đỉnh sợi, Spirulina và Arthrospira thì sợi có hình dạng xoắn ốc [23], [98]. Trichome của vi khuẩn lam thường không phân nhánh như ở Oscillatoria và Lyngbya hoặc có thể được phân nhánh như ở Westiella, Hapalosiphon. Trong các dạng nhánh, có dạng nhánh giả như ở Scytonema, Plectonema, Tylopothrix và các dạng nhánh thật như ở Haphalosiphon, Stigonema [23]. Trong nhánh giả thường xuất hiện nhánh giả đôi. Do một sợi nhỏ gián đoạn bởi một tế bào chết bị phình cả hai đầu, hoặc ít phổ biến hơn là bởi sự khác biệt của tế bào dị hình. Các phân nhánh giả có thể là mảnh vỡ của trichome nảy mầm phát triển tại chỗ, khi kết thúc chúng phát triển xuyên ra khỏi vỏ bọc của sợi mẹ [23]. Hình thái phức tạp nhất của vi khuẩn lam là sợi nhánh thật, chúng có thể được tạo nên bởi một hàng tế bào duy nhất như trong Haphalosiphon hoặc nhiều hàng tế bào như trong Stigonema. Phân nhánh này tạo ra bởi sự hình thành của nhánh thật bên, cũng như trichome chính trở thành có răng như răng cưa. Nhánh thật hình thành theo chiều dọc hoặc đôi khi xiên chéo. Chúng phát sinh bởi sự phân chia tế bào theo phương vuông góc với trục chính của sợi [18], [98]. 6 Một số filament hình thành các tế bào đặc trưng gọi là tế bào dị hình(heterocyst), có chức năng cố định nitrogen tự do trong không khí. Tế bào dị hình thường trong suốt, có thể lớn hơn tế bào dinh dưỡng, có vách tế bào dày với các nốt u ở hai cực tế bào nối liền tế bào dị hình với tế bào dinh dưỡng [14]. 1.1.1.3. Sinh lý học vi khuẩn lam Vi khuẩn lam có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời nhờ sự có mặt của các sắc tố quang hợp, gồm một hoặc hai loại diệp lục cùng với carotene và phycobilin. Các sắc tố quang hợp ở trên thylakoid nằm trong tế bào chất. Chất diệp lục Chất diệp lục là một thành phần sinh hóa quan trọng trong bộ máy quang hợp, trong đó năng lượng từ ánh sáng mặt trời được sử dụng để sản xuất oxygen duy trì sự sống. Do có sự hiện diện của chất diệp lục nên vi khuẩn lam có đặc tính quang hợp giống thực vật. Một trong những đặc tính để phân biệt vi khuẩn lam với các vi khuẩn quang hợp khác đó là chúng sở hữu một sắc tố khác là bacteriochlorophyll. Chất diệp lục là sắc tố quang hợp quan trọng, trong khi những sắc tố khác (carotenoid và phycobilin) là sắc tố phụ [47]. Chất diệp lục b có ở một số chi như Prochloron, Prochlorococcus và Prochlorothrix được coi là một sắc tố phụ bởi vì nó mở rộng phạm vi của ánh sáng có thể được sử dụng trong quang hợp, và chuyển năng lượng ánh sáng hấp thu đến chất diệp lục [47]. Phycobilin Vi khuẩn lam không sản xuất chất diệp lục b thường có sắc tố phycobilin hòa tan trong nước, có thể hấp thụ các bước sóng ánh sáng cần cho quang hợp và chuyển giao năng lượng cho chlorophyll a. Phycobilin của vi khuẩn lam bao gồm phycoerythrobilin và phycocyanobilin, kết hợp với protein cũng được gọi chung là phycobiliprotein. Vi khuẩn lam có các phycobiliprotein: C-phycocyanin, allophycocyanin, C-phycoerythrin, phycoerythrocyanin [14], [47]. 7 Carotenoid Carotenoid được tìm thấy trong vi khuẩn lam bao gồm các sắc tố xanthophyll có chứa oxy và β-carotene thiếu oxygen trong cấu trúc phân tử của chúng. Những sắc tố này nằm trên thylakoid cùng với chất diệp lục. Các carotenoid chính có mặt trong vi khuẩn lam là β-carotene, nostoxanthin, caloxanthin, echinenone, myxoxanthin và zeaxanthin. Carotenoid là một trong những nhóm quan trọng nhất của các sắc tố tự nhiên, vì chúng phân phối rộng rãi, cấu trúc đa dạng và nhiều chức năng. Carotenoid là những sắc tố quan trọng trong các tế bào vi khuẩn lam. Bởi vì chúng đóng vai trò là sắc tố phụ giúp vi khuẩn lam tăng khả năng hấp thụ ánh sáng xanh không được trực tiếp hấp thụ bởi chất diệp lục, đồng thời có vai trò bảo vệ chúng khỏi quá trình oxy hóa quang năng có hại, đặc biệt là bảo vệ cho chất diệp lục chống lại quá trình oxy hóa [14], [47]. 1.1.1.4. Điều kiện sinh thái Vi khuẩn lam có sự phân bố rộng, có thể sống trong môi trường nước biển và nước ngọt, đất ẩm và đá, sống tự do hoặc cộng sinh. Chúng còn có thể phát triển mạnh trong các suối nước nóng, băng tuyết, trong sa mạc nóng, các vùng đất khô cằn, trong các vùng nóng khô hạn và trong môi trường mà các vi tảo khác không thể tồn tại, hay cả Bắc Cực, Nam Cực [21], [97], [104]. Khoảng 20% vi khuẩn lam được biết sống trong môi trường nước mặn, phần lớn trong số chúng thực sự ở biển và tạo thành một lớp quan trọng của thảm thực vật biển. Chúng sống ở các khu vực khác nhau của môi trường biển như đại dương, vùng cửa sông, nước biển đọng, hồ muối cửa sông, hồ nước mặn nội địa, đầm lầy nước mặn và chảo muối siêu mặn [90], [104]. Vi khuẩn lam có thể cộng sinh trong cơ thể bọt biển, amip, tiên mao sinh vật đơn bào, tảo cát, tảo lục, thực vật có mạch hay cộng sinh với nấm trong địa y [81]. 1.1.1.5. Dinh dưỡng Phần lớn vi khuẩn lam là các sinh vật quang tự dưỡng hiếu khí. Đời sống của chúng cần có nước, CO 2 , chất vô cơ và ánh sáng. Quang hợp là quá trình chính của 8 trao đổi chất và năng lượng. Tuy nhiên, trong tự nhiên một số loài có thể tồn tại hoàn toàn trong bóng tối một thời gian dài. Hơn nữa, một số vi khuẩn lam còn có khả năng dinh dưỡng dị dưỡng [21]. - Dinh dưỡng carbon Vi khuẩn lam có khả năng sử dụng các chế độ khác nhau của quá trình trao đổi carbon. Quang hợp, quá trình sản xuất các chất hữu cơ từ CO 2 và H 2 O trong điều kiện ánh sáng là phương pháp chính của dinh dưỡng carbon (autotrophy). Tuy nhiên, khi được cung cấp với các hợp chất hữu cơ để bổ sung CO 2 , nhiều vi khuẩn lam sử dụng carbon hữu cơ để tổng hợp. Có vài loài có thể phát triển trong bóng tối với nguyên liệu nguồn carbon hữu cơ (heterotrophy). - Dinh dưỡng nitrogen Vi khuẩn lam có thể dễ dàng sử dụng các hợp chất nitrogen vô cơ như muối nitrate, nitrite và amoni. Một số loài cũng có thể đồng hóa phân tử nitrogen từ bầu khí quyển (loài cố định N 2 ), và một số loài có thể sử dụng các hợp chất nitrogen hữu cơ. Amoni-nitrogen là nguồn cung cấp nitrogen thuận lợi nhất, nhưng chúng thường hỗ trợ tăng trưởng kém hơn so với nitrate khi cung cấp ở mức tương đương và có thể gây ra ly giải tế bào. Nitrate là nguồn nitrogen ưa thích nhất trong môi trường nuôi cấy. Cố định nitrogen Cố định nitrogen là sự kết hợp nitrogen trong khí quyển như là một nguồn nitrogen vào trong các tế bào của sinh vật. Khả năng cố định nitrogen bị hạn chế ở một số vi sinh vật prokaryote. Trong số vi khuẩn lam chỉ có 27 chi có khả năng cố định nitrogen. Enzyme tham gia vào quá trình cố định nitrogen là nitrogenase. Cố định nitrogen hiếu khí và quang hợp sản xuất oxygen là hai quá trình không thể xảy ra đồng thời trong cùng một tế bào. - Các chất dinh dưỡng khác Bên cạnh C, H, N, và O, các yếu tố chính cần thiết cho tăng trưởng của vi khuẩn lam (P, S, K, Na, Mg, Ca) không khác với nhu cầu của các nhóm thực vật khác. Các yếu tố (Fe, Mn, Bo, Mo, Cu, Zn, Co) cũng là yếu tố cần thiết cho sự tăng trưởng của 9 vi khuẩn lam. Molybdenum là một thành phần của cả nitrogenase và nitrate reductase đều cần thiết cho dinh dưỡng đạm của vi khuẩn lam [75]. 1.1.1.6. Sinh sản Vi khuẩn lam không có hình thức sinh sản hữu tính, chúng sinh sản dinh dưỡng bằng cách phân đôi tế bào, tảo đoạn hoặc sinh sản vô tính bằng bào tử [4]. Ở những vi khuẩn lam đơn bào, sinh sản sinh dưỡng bằng cách phân đôi tế bào ra làm 2,4,8 thẳng góc với chiều dài tế bào, hay theo hai mặt phẳng thẳng góc (Merismopedia, cho ra tập đoàn dạng phẳng) hay theo ba chiều cho ra một khối dày. Ở các vi khuẩn lam đa bào dạng sợi thì tách thành từng dạng sợi gọi là tảo đoạn (hormogonia): tản đứt ra nhiều đoạn ngắn, cử động được, rời tản mẹ và mọc thành sợi khác. Nhờ cử động trượt mà tảo đoạn truyền lan loài rất xa. Ở những dạng có bao, tảo đoạn chui ra khỏi bao, chuyển động trong nước theo hướng trục dài, sau đó dừng lại và nảy mầm thành sợi mới. Sự hình thành tảo đoạn là một trong những dạng sinh sản phổ biến nhất của các tảo dạng sợi. Một số vi khuẩn lam sinh sản vô tính bằng bào tử không roi, nội sinh hay ngoại sinh. Bào tử được hình thành từ những tế bào sinh dưỡng và thường lớn hơn những tế bào này, có màng dày bảo vệ, tránh những điều kiện bất lợi bên ngoài. Bào tử vừa là cơ quan sinh sản vừa là giai đoạn nghỉ của vi khuẩn lam. Khi gặp điều kiện thuận lợi, bào tử nảy mầm thành cơ thể mới. 1.1.2. Ứng dụng của vi khuẩn lam 1.1.2.1. Các hợp chất hoạt tính sinh học Vi khuẩn lam đã được xác định là một nguồn các hợp chất hoạt tính sinh học mới và phong phú. Hợp chất phân lập được thuộc nhóm polyketide, amid, alkaloid, acid béo, indole và lipopeptide [5]. Các tài liệu cho thấy, đến nay đã có 19 chủng vi khuẩn lam sản xuất được hơn 20 hợp chất hoạt tính sinh học khác nhau. Hầu hết các hợp chất hoạt tính sinh học phân lập từ vi khuẩn lam có bản chất lipopeptide. Phạm vi hoạt động sinh học của các chất chuyển hóa thứ cấp phân lập từ vi khuẩn lam bao gồm kháng khuẩn, kháng nấm, kháng tảo, kháng động vật nguyên sinh, và các hoạt động chống virus [6]. 10 Ví dụ, vi khuẩn lam Phormidium sp. có thể ức chế sự sinh trưởng của các chủng vi khuẩn Gram dương và Gram âm, nấm men và nấm. Lyngbya majuscula sản xuất nhiều hợp chất bao gồm các hợp chất chứa nitrogen, polyketide, lipopeptide, peptide cyclic và nhiều hợp chất khác. Các hoạt tính sinh học của hợp chất này cũng đa dạng, bao gồm hoạt hóa protein kinase C và khởi động khối u, các chất ức chế microtubulin, các hợp chất kháng khuẩn, kháng nấm và thuốc chặn kênh natri [6]. 1.1.2.2. Nguồn thực phẩm lành mạnh Các chi Spirulina, Anabaena và Nostoc được sử dụng làm thức ăn cho con người ở nhiều quốc gia bao gồm Chile, Mexico, Peru và Philippines. Arthrospira platensis được trồng ở quy mô lớn bằng cách sử dụng ao ngoài trời hoặc các lò phản ứng quang sinh học phức tạp. Trên thị trường chúng ở dạng bột, mảnh, viên nén và viên nang, được sử dụng như là một thực phẩm bổ sung vì giàu chất dinh dưỡng và giúp tiêu hóa. Chúng chứa trên 60% protein, chứa nhiều thiamine, β-carotene, riboflavin, đồng thời được coi là một trong những nguồn giàu vitamin B 12 nhất [6]. Nostoc commun giàu xơ, protein, có thể đóng vai trò sinh lý và dinh dưỡng quan trọng trong chế độ ăn uống của con người. Aphanizomenon sp. thu nhận từ hồ Klamath (Oregon, Mỹ) được sử dụng như nguồn thực phẩm lành mạnh. Vi khuẩn lam cố định nitrogen cũng được thử nghiệm để nuôi cá trong nuôi trồng thủy sản. Khi nuôi cá rô phi trong nhà và ngoài trời, sử dụng vi khuẩn lam làm thức ăn cho thấy tốc độ tăng trưởng cao. Phormidium valderianum đã được sử dụng ở Ấn Độ như là một nguồn thức ăn nuôi trồng thủy sản dựa trên giá trị dinh dưỡng và tính chất không độc hại của nó [6], [17], [52]. 1.1.2.3. Tác nhân sinh học làm sạch môi trường Nhiều nghiên cứu đã cho thấy vi khuẩn lam có khả năng oxy hóa các thành phần dầu và các hợp chất hữu cơ phức tạp khác như thuốc diệt cỏ [66]. Sự hiện diện của vi khuẩn lam cùng với vi khuẩn hiếu khí tạo điều kiện cho quá trình thoái hóa dầu và các hợp chất hữu cơ phức tạp khác. Tập đoàn Oscillatoria Gammaproteobacteria đã được chứng minh có thể làm suy giảm phenanthrene, [...]... trường do sự phân hũy của chúng khi chết Một số loài còn có khả năng sinh độc tố Độc tố của vi khuẩn lam có thể gây chết động vật và ảnh hưởng đến sức khỏe con người [16] 1.1.3 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự sinh trưởng của vi khuẩn lam Một số các yếu tố môi trường đã được chứng minh có ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào vi khuẩn lam Hiệu quả của các các thông số môi trường có thể khác... Đặc trưng này làm cho vi khuẩn lam là một ứng cử vi n đầy hứa hẹn cho vi c sản xuất ethanol [41], [73] Để nghiên cứu khả năng lên men của vi khuẩn lam, Heyer và cs kiểm tra 37 chủng và phân tích khả năng lên men của chúng cùng các sản phẩm tiết của lên men Trong số 37 chủng được nghiên cứu, nhận thấy có 16 chủng có thể sản xuất ethanol là một trong những sản phẩm lên men, trong khi số lượng đáng kể ethanol... tổng năng lượng thu hồi Điều này sẽ dẫn đến một sự cân bằng năng lượng thuận lợi hay tích cực hơn của vi c sản xuất nhiên liệu sinh học tổng thể từ vi khuẩn lam, mà cũng có thể làm giảm tổng chi phí của quá trình sản xuất năng lượng sinh học [89] Tuy nhiên, ngoài các ứng dụng quan trọng trên, một số vi khuẩn lam còn có khả năng gây hiện tượng nở hoa nước trong một số thủy vực nước ngọt gây mất cảnh... Làm phân bón sinh học Vi khuẩn lam có tế bào dị hình và một số vi khuẩn lam không có tế bào dị hình được biết đến với khả năng cố định nitrogen trong khí quyển Sự màu mỡ của nhiều vùng đất trồng lúa nhiệt đới có được chủ yếu là do hoạt động cố định đạm của vi khuẩn lam Một ước tính cho thấy rằng hơn 18 kg N/ ha/ năm được bổ sung vào đất nhờ vi khuẩn lam [101] Gần đây, vi khuẩn lam cố định đạm đã được... xuất của acid C20, acid eicosapentaenoic (20:05ω3) và acid arachidonic (20:04ω6) Những acid béo là thành phần thiết yếu của chế độ ăn uống của con người và động vật, đồng thời trở thành thức ăn phụ gia quan trọng trong nuôi trồng thủy sản [13] 21 1.2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tích lũy lipid của vi tảo Vi tảo có khả năng tồn tại trong những điều kiện đa dạng và khắc nghiệt, đôi khi lipid. .. 2,05g/100mL trong Stock II Một lô bố trí dưới điều kiện chiếu sáng 12h sáng: 12h tối (12h:12h), còn lô kia bố trí dưới điều kiện chiếu sáng 7 ngày sáng: 7 ngày tối (7d:7d) Tiến hành xác định mật độ tế bào sau 2, 4, 6, … ngày nuôi cấy 2.2.6.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện dinh dưỡng và chiếu sáng lên hàm lượng lipid của một số chủng vi khuẩn lam Nhân giống cấp 1 của mỗi chủng nghiên cứu trong chai... trong sản xuất sinh khối của M aeruginosa [101] Điều này cho thấy rằng nồng độ của phosphorus môi trường là yếu tố quan trọng trong sự phát triển của vi khuẩn lam 1.1.3.4 Các yếu tố khác Bên cạnh các yếu tố nêu trên, đến nay các thông số khác cũng đã được chứng minh ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của vi khuẩn lam Vi khuẩn lam ưa môi trường kiềm Độ mặn là yếu tố cụ thể với một số loài được tìm thấy ở biển,... LIPID VI KHUẨN LAM VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LIPID Ở VI KHUẨN LAM 1.3.1 Các nghiên cứu thăm dò hàm lượng lipid các chủng vi khuẩn lam Năm 1990, Sallal và cs đã tiến hành nghiên cứu lipid và thành phần acid béo của một số loài vi khuẩn lam nước ngọt Nuôi ở nhiệt độ 28 oC, môi trường BG–11, ánh sáng đèn huỳnh quang với cường độ 3500 lux Thu sinh khối bằng phương pháp ly tâm, lipid được chiết bằng dung môi... (KCCA/C400) Chúng được nuôi cấy ở điều kiện ánh sáng 1500lux, nhiệt độ 38 oC, pH 6,8 Một lô được nuôi ở điều kiện chiếu sáng liên tục 7 ngày và sau đó ủ tối 7 ngày, còn một lô nuôi ở điều kiện chiếu sáng liên tục 14 ngày Kết quả cho thấy, hàm lượng lipid tổng số A constricta và P jenkelianum giảm trong bóng tối, trong khi đó của ba chủng vi khuẩn lam còn lại là tương đối ít bị ảnh hưởng [9] Theo Tedesco... ở giai đoạn tĩnh Một lợi thế thứ hai là năng suất lipid của vi khuẩn lam có thể được nâng cao trong môi trường nuôi cấy có sửa đổi Vì vậy, vi khuẩn lam là một ứng cử vi n tiềm năng để sản xuất nhiên liệu sinh học [73] 20 Tuy nhiên, đối với sản xuất năng lượng sinh học dựa trên lipid, vi khuẩn lam đã nhận được sự quan tâm ít hơn so với các nguyên liệu khác của vi tảo và cây trồng [50] Năm 1998, 3000 . một số điều kiện nuôi cấy đến khả năng tích lũy lipid của một số chủng vi khuẩn lam được phân lập từ một số thủy vực nước ngọt ở Vi t Nam. Mục tiêu đề tài nhằm tìm kiếm các chủng vi khuẩn lam. [16]. 1.1.3. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự sinh trưởng của vi khuẩn lam Một số các yếu tố môi trường đã được chứng minh có ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào vi khuẩn lam. Hiệu quả của. làm cho vi khuẩn lam là một ứng cử vi n đầy hứa hẹn cho vi c sản xuất ethanol [41], [73]. Để nghiên cứu khả năng lên men của vi khuẩn lam, Heyer và cs kiểm tra 37 chủng và phân tích khả năng lên