Nghiên cứu Schizochytrium mangrovei PQ6: Đặc điểm sinh học & ứng dụng

Hoàng Thị Lan Anh

Luận án TS: Đặc điểm sinh học & ứng dụng Schizochytrium mangrovei PQ6 | Hoàng Thị Lan Anh

Tài liệu: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và khả năng ứng dụng của chủng vi tảo biển dị dưỡng schizochytrium mangrovei pq6 luận án tiến sĩ. Tải miễn phí tại

Trường ĐH

Viện Công nghệ sinh học

Chuyên ngành

Hóa sinh học

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án

Năm xuất bản

2014

Số trang

191

Thời gian đọc

29 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

50 Point

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Hệ thống phân loại, các kĩ thuật phân lập và định tên chi Schizochytrium

1.1.1. Hệ thống phân loại

1.1.2. Kĩ thuật phân lập và định tên

1.1.2.1. Kĩ thuật phân lập

1.1.2.2. Các kĩ thuật định tên

1.2. Các axít béo không bão hòa đa nối đôi omega-3 (-3 PUFA)

1.2.1. Giới thiệu chung về -3 PUFA

1.2.2. Vai trò của -3 PUFA đối với sức khoẻ con người

1.2.3. Sản xuất ω-3 PUFA từ vi tảo

1.3. Đặc điểm sinh học của chi Schizochytrium

1.3.1. Đặc điểm sinh thái

1.3.2. Ảnh hưởng của một số yếu tố lên sinh trưởng, tích lũy lipit và -3 PUFA ở Schizochytrium

1.3.2.1. Ảnh hưởng của nguồn C và N

1.3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ muối

1.3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ

1.3.3. Con đường sinh tổng hợp DHA ở chi Schizochytrium

1.4. Công nghệ nuôi trồng vi tảo biển dị dưỡng nói chung và chi Schizochytrium nói riêng cho sản xuất -3 PUFA

1.4.1. Công nghệ nuôi trồng vi tảo biển dị dưỡng cho sản xuất -3 PUFA

1.4.2. Sản xuất DHA ở quy mô lớn ở chi Schizochytrium

1.5. Những ứng dụng sinh khối của chi Schizochytrium

1.5.1. Ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản

1.5.2. Sản xuất thức ăn cho gia súc, gia cầm

1.5.3. Sản xuất dầu sinh học giàu omega-3

1.5.4. Sản xuất nhiên liệu sinh học

1.6. Tình hình nghiên cứu vi tảo biển dị dưỡng ở Việt Nam

2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vi sinh vật

2.2. Các bộ sinh phẩm

2.3. Động vật thí nghiệm

2.4. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

2.5. Môi trường

2.6. Phương pháp nghiên cứu

2.6.1. Phân lập chi Schizochytrium

2.6.2. Chụp ảnh hình thái tế bào dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM)

2.6.3. Các phương pháp sinh học phân tử

2.6.3.1. Tách chiết DNA tổng số từ các chủng Schizochytrium spp. Nhân gen bằng kỹ thuật PCR

2.6.3.2. Tinh sạch sản phẩm PCR

2.6.3.3. Tách dòng gen

2.6.3.4. Xác định trình tự gen

2.6.4. Xác định sinh trưởng của các chủng Schizochytrium spp. Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các chủng Schizochytrium spp. Xác định hàm lượng lipít trong sinh khối tảo

2.6.5. Phân tích thành phần và hàm lượng các axít béo trong sinh khối Schizochytrium spp. Phương pháp nhuộm lipít b ng ile ed

2.6.6. Phương pháp xác định đường khử b ng DNSA

2.6.7. Nghiên cứu tính an toàn viên Algal Omega -3

2.6.8. Nghiên cứu độc tính cấp của Algal Omega -3

2.6.9. Nghiên cứu độc tính bán trường diễn

2.6.10. Nghiên cứu hiệu lực của chế phẩm Algal Omega- 3

2.6.10.1. Xác định phản xạ tìm kiếm thức ăn trong mê lộ

2.6.10.2. Nghiên cứu trên mô hình phản xạ tránh shock chủ động có điều kiện

2.6.10.3. Nghiên cứu trên mô hình gây suy giảm năng lực tâm thần kinh

2.6.11. Nghiên cứu sử dụng sinh khối tảo S. mangrovei PQ6 làm giàu luân trùng (Brachionus plicatilis) và Artemia

2.6.11.1. Xác định lượng tảo và thời gian làm giàu thích hợp cho luân trùng và Artemia

2.6.11.2. So sánh việc sử dụng sinh khối S. mangrovei PQ6 tươi, khô và chất cường hoá Golden Power trong việc làm giàu Artemia

2.6.11.3. So sánh việc sử dụng sinh khối S. mangrovei PQ6 tươi, men bánh mì và vi tảo biển quang tự dưỡng

2.6.11.4. Sử dụng sinh khối S. mangrovei PQ6 làm giàu Artemia làm thức ăn cho ấu trùng cá Chẽm (Lates calcarifer Bloch, 1790)

2.6.12. Nghiên cứu sử dụng sinh khối S. mangrovei PQ6 làm giàu Artemia làm thức ăn cho ấu trùng cua xanh (Scylla serrata Forskal, 1775)

2.6.13. Xử lý số liệu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1. Đặc điểm sinh học của các đại diện thuộc chi vi tảo biển Schizochytrium

3.1.1. Phân lập các chủng Schizochytrium spp. từ các mẫu lá cây thu thập ở vùng rừng ngập mặn ở Việt Nam

3.1.2. Tuyển chọn một số chủng thuộc chi Schizochytrium tiềm năng cho việc sản xuất DHA

3.1.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học cơ bản của một số chủng thuộc chi Schizochytrium tiềm năng

3.1.3.1. Một số đặc điểm hình thái điển hình

3.1.3.2. Một số đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các chủng tiềm năng

3.1.4. Phân tích hàm lượng lipít, axít béo tổng số và DHA của các chủng tiềm năng

3.1.5. Bảo quản giống

3.1.6. Phân loại các chủng tiềm năng

3.1.7. So sánh một số đặc điểm hình thái của các chủng tuyển chọn với một số loài đại diện thuộc chi Schizochytrium

3.1.8. Phân tích trình tự nucleotide của đoạn gen mã hóa 18S rRNA

3.2. Công nghệ nuôi trồng Schizochytrium mangrovei PQ6 trong các hệ thống lên men

3.2.1. Sinh trưởng chủng PQ6 trong bình lên men 5 và 10 lít

3.2.2. Sinh trưởng chủng PQ6 trong bình lên men 30 lít tự tạo

3.2.3. Xây dựng quy trình nuôi trồng chủng PQ6 trong bình lên men 30 lít tự tạo

3.2.4. Phân tích thành phần dinh dưỡng sinh khối vi tảo thu được

3.3. Bước đầu sử dụng sinh khối chủng PQ6 trong sản xuất viên thực phẩm chức năng và nuôi trồng thủy sản

3.3.1. Sản xuất viên Algal Omega- 3 từ sinh khối khô chủng PQ6

3.3.1.1. Quy trình tạo viên Algal Omega-3

3.3.1.2. Nghiên cứu tính an toàn và hiệu lực của viên Algal Omega-3 (AO-3)

3.3.2. Ứng dụng sinh khối chủng PQ6 trong nuôi trồng thủy sản

3.3.2.1. Sử dụng sinh khối chủng PQ6 làm giàu Artemia và luân trùng (Brachionus plicatilis)

3.3.2.2. Thử nghiệm sử dụng sinh khối tươi chủng PQ6 làm giàu Artemia làm thức ăn sống cho ấu trùng cua xanh (Scylla serrata Forskal, 1775)

3.3.2.3. Thử nghiệm sử dụng sinh khối tươi chủng PQ6 làm giàu luân trùng và Artemia làm thức ăn sống cho ấu trùng cá Chẽm (Lates calcarifer Bloch, 1790)

4. CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1. Đặc điểm sinh học của các chủng Schizochytrium đã phân lập

4.2. Nuôi trồng chủng tiềm năng PQ6 ở các hệ thống lên men

4.3. Sử dụng sinh khối chủng PQ6 làm thực phẩm chức năng và nuôi trồng thủy sản

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÓ LIÊN QUAN ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

I. Khám phá Vi tảo Schizochytrium PQ6 Việt Nam

Nghiên cứu tập trung vào chủng vi tảo biển dị dưỡng Schizochytrium mangrovei PQ6. Đây là một vi sinh vật biển thuộc ngành Thraustochytrid, nổi bật với khả năng tổng hợp các axit béo không bão hòa đa nối đôi (PUFA), đặc biệt là DHA. Mục tiêu là phân tích đặc điểm sinh học và tiềm năng ứng dụng của chủng PQ6, góp phần vào việc khai thác tài nguyên vi tảo biển Việt Nam. Việc tìm kiếm các nguồn omega-3 bền vững là ưu tiên hàng đầu, và Schizochytrium mang lại một giải pháp thay thế hiệu quả cho nguồn DHA truyền thống từ cá. Công trình này là một phần trong nỗ lực xây dựng tập đoàn giống vi tảo biển của Việt Nam, hướng tới sản xuất các hoạt chất giá trị cao cho nhiều ngành công nghiệp.

1.1. Giới thiệu tổng quan về chủng Schizochytrium

Schizochytrium là chi vi tảo biển dị dưỡng, thuộc ngành Thraustochytrid. Chúng nổi tiếng với khả năng tổng hợp axit béo không bão hòa đa nối đôi (PUFA), đặc biệt là DHA (Docosahexaenoic acid). Các vi sinh vật biển này có vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn đại dương và mang tiềm năng ứng dụng công nghiệp lớn. Nghiên cứu về Schizochytrium tập trung vào việc hiểu rõ đặc điểm sinh học và khai thác giá trị kinh tế của chúng, đặc biệt trong lĩnh vực dinh dưỡng và y tế. Sự quan tâm đến Schizochytrium ngày càng tăng do khả năng sản xuất PUFA bền vững, thay thế nguồn từ cá biển.

1.2. Nguồn gốc ý nghĩa nghiên cứu chủng PQ6

Luận án tập trung nghiên cứu chủng vi tảo biển dị dưỡng Schizochytrium mangrovei PQ6. Chủng PQ6 được phân lập tại Việt Nam, mang ý nghĩa lớn trong việc phát triển nguồn tài nguyên sinh học nội địa. Nghiên cứu đặc điểm sinh học và khả năng ứng dụng của chủng PQ6 góp phần vào việc xây dựng tập đoàn giống vi tảo biển của Việt Nam. Mục tiêu là khai thác hoạt chất từ tảo biển, đặc biệt là các axit béo omega-3. Điều này mở ra hướng phát triển các sản phẩm giá trị cao từ vi sinh vật biển, phục vụ nuôi trồng thủy sản, thực phẩm chức năng và dược phẩm, đồng thời khẳng định tiềm năng nghiên cứu sinh học tại Việt Nam.

II. Đặc điểm sinh học hình thái chủng Schizochytrium

Việc hiểu rõ đặc điểm sinh học và hình thái của Schizochytrium mangrovei PQ6 là nền tảng cho mọi ứng dụng sau này. Nghiên cứu bao gồm phân loại chính xác chủng, mô tả chi tiết hình thái tế bào, và phân tích các đặc điểm sinh lý. Chủng Schizochytrium này thể hiện khả năng thích nghi cao với môi trường biển và khả năng tổng hợp lipit, đặc biệt là DHA, dưới điều kiện dị dưỡng. Các phương pháp sinh học phân tử được áp dụng để xác nhận danh tính, trong khi kính hiển vi điện tử giúp khám phá cấu trúc siêu hiển vi của tế bào. Đặc điểm sinh lý sẽ quyết định khả năng tăng trưởng và hiệu suất sản xuất các hợp chất mong muốn.

2.1. Phân loại và nhận dạng Schizochytrium

Schizochytrium được phân loại trong nhóm Thraustochytrid, một nhóm vi sinh vật biển phổ biến. Chúng thuộc ngành Heterokonta, nổi bật với khả năng dị dưỡng. Việc định danh các loài Schizochytrium dựa trên đặc điểm hình thái tế bào, cấu trúc bào tử và các phân tích sinh học phân tử hiện đại. Kỹ thuật PCR và giải trình tự gen, đặc biệt là gen 18S rRNA, được sử dụng rộng rãi để xác nhận chính xác danh tính của chủng vi tảo biển. Nhận dạng đúng loài là bước cơ bản để hiểu tiềm năng sinh học và ứng dụng công nghiệp của chúng.

2.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc tế bào

Schizochytrium mangrovei PQ6 sở hữu đặc điểm hình thái tế bào điển hình của chi Schizochytrium. Tế bào thường có hình cầu hoặc bầu dục, kích thước dao động trong khoảng vài micromet. Quan sát dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM) giúp mô tả chi tiết cấu trúc bề mặt tế bào, phát hiện sự hiện diện của thành tế bào và các cơ quan tử khác. Các tế bào có khả năng tạo thành cụm hoặc phân tán trong môi trường lỏng tùy thuộc vào điều kiện nuôi cấy. Hiểu rõ đặc điểm hình thái là cần thiết cho việc tối ưu hóa quy trình nuôi cấy và thu hoạch sinh khối Schizochytrium.

2.3. Đặc điểm sinh lý và chuyển hóa

Chủng Schizochytrium mangrovei PQ6 là vi tảo dị dưỡng, nghĩa là chúng hấp thụ các chất hữu cơ từ môi trường để sinh trưởng. Nghiên cứu đặc điểm sinh lý bao gồm đánh giá khả năng sử dụng các nguồn carbon và nitơ khác nhau. Khả năng tích lũy lipit và omega-3 PUFA, đặc biệt là DHA, là một đặc tính sinh lý quan trọng của Schizochytrium. Điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ mặn, pH cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình trao đổi chất và tổng hợp sản phẩm mong muốn. Tối ưu hóa các yếu tố này giúp tăng cường hiệu suất sản xuất DHA.

III. Tối ưu nuôi cấy Schizochytrium cho tăng trưởng

Để khai thác tối đa tiềm năng của Schizochytrium PQ6, việc tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy là vô cùng quan trọng. Các yếu tố như nguồn carbon, nitơ, nồng độ muối, nhiệt độ và pH đều ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và khả năng tích lũy sản phẩm của vi tảo biển này. Nghiên cứu tập trung vào việc xác định môi trường nuôi cấy phù hợp nhất và các thông số vận hành tối ưu để đạt được sinh khối cao và hàm lượng DHA lớn. Điều này đảm bảo hiệu quả kinh tế khi triển khai nuôi cấy Schizochytrium ở quy mô công nghiệp.

3.1. Các yếu tố ảnh hưởng sinh trưởng Schizochytrium

Sinh trưởng của Schizochytrium bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố môi trường. Nguồn carbon và nitơ là hai chất dinh dưỡng thiết yếu. Glucose và các loại đường khác thường được dùng làm nguồn carbon, trong khi các hợp chất nitơ hữu cơ và vô cơ đều có thể được sử dụng. Nồng độ muối, pH và nhiệt độ môi trường nuôi cấy cũng đóng vai trò quan trọng. Mỗi chủng Schizochytrium có điều kiện tối ưu riêng cho sự tăng trưởng và tích lũy sản phẩm. Điều chỉnh các yếu tố này giúp tối đa hóa sản lượng sinh khối vi tảo biển.

3.2. Môi trường điều kiện nuôi cấy hiệu quả

Để đạt được sinh khối và hàm lượng DHA cao từ Schizochytrium, cần tối ưu hóa môi trường nuôi cấy và điều kiện vận hành. Lựa chọn môi trường nuôi cấy phù hợp, có thể là môi trường tổng hợp hoặc bán tổng hợp, là rất quan trọng. Các điều kiện nuôi cấy như nhiệt độ (thường dao động từ 20-30°C), pH (thường trong khoảng 6.0-7.5), độ thoáng khí và cường độ chiếu sáng (nếu có, dù là dị dưỡng) cần được kiểm soát chặt chẽ. Việc này đảm bảo vi tảo biển phát triển ổn định và hiệu quả.

3.3. Tối ưu hóa thu nhận sinh khối Schizochytrium

Quá trình tối ưu hóa không chỉ dừng lại ở sinh trưởng mà còn hướng đến thu nhận sinh khối hiệu quả. Các chiến lược bao gồm điều chỉnh tỷ lệ C/N trong môi trường, áp dụng phương pháp nuôi cấy theo mẻ hoặc bán liên tục. Mục tiêu là đạt được mật độ tế bào cao và năng suất sinh khối lớn. Điều này giúp giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế khi ứng dụng Schizochytrium vào quy mô công nghiệp. Việc kiểm soát chất lượng sinh khối sau thu hoạch cũng là một yếu tố quan trọng.

IV. Sản xuất DHA Omega 3 từ Schizochytrium PQ6

Schizochytrium mangrovei PQ6 là một nguồn tiềm năng để sản xuất axit béo omega-3 PUFA, đặc biệt là DHA, một dưỡng chất thiết yếu cho sức khỏe con người. Nghiên cứu đã chứng minh khả năng tích lũy DHA cao của chủng vi tảo biển này. Sự phát triển của công nghệ nuôi trồng vi tảo biển dị dưỡng đã mở ra con đường sản xuất DHA bền vững, không phụ thuộc vào nguồn cá biển đang cạn kiệt. Điều này không chỉ cung cấp một giải pháp thay thế an toàn mà còn góp phần bảo vệ môi trường biển.

4.1. Vai trò Omega 3 DHA với sức khỏe con người

Axit béo omega-3 PUFA, đặc biệt là DHA, là dưỡng chất thiết yếu cho sức khỏe con người. DHA đóng vai trò quan trọng trong phát triển não bộ, thị giác và chức năng thần kinh. Nó cũng có lợi trong phòng ngừa các bệnh tim mạch và viêm nhiễm. Nguồn DHA truyền thống từ dầu cá đang đối mặt với những thách thức về tính bền vững và ô nhiễm. Vi tảo biển, như Schizochytrium, mang lại nguồn DHA thay thế an toàn và thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường.

4.2. Khả năng tích lũy DHA của Schizochytrium PQ6

Chủng Schizochytrium mangrovei PQ6 được nghiên cứu kỹ lưỡng về khả năng tích lũy DHA. Các thử nghiệm đánh giá hàm lượng và thành phần axit béo không bão hòa đa nối đôi cho thấy tiềm năng lớn. Schizochytrium có thể tổng hợp và tích lũy một lượng lớn DHA trong tế bào, đôi khi chiếm tới 20-50% tổng lượng lipit khô. Khả năng này biến Schizochytrium thành một nhà máy sinh học hiệu quả để sản xuất DHA, một thành phần dinh dưỡng quý giá. Điều này tạo cơ hội giảm phụ thuộc vào nguồn DHA từ thủy sản tự nhiên.

4.3. Công nghệ sản xuất DHA quy mô lớn

Việc sản xuất DHA từ Schizochytrium ở quy mô công nghiệp đang được phát triển mạnh mẽ. Công nghệ nuôi trồng vi tảo biển dị dưỡng sử dụng hệ thống lên men sinh học. Điều này cho phép kiểm soát chặt chẽ các điều kiện nuôi cấy, đảm bảo năng suất cao và chất lượng sản phẩm ổn định. Quy trình sản xuất bao gồm nuôi cấy, thu hoạch sinh khối, ly trích và tinh chế dầu giàu DHA. Công nghệ này hứa hẹn mang lại nguồn DHA chất lượng cao, an toàn và bền vững cho các ứng dụng thực phẩm, dược phẩm và thực phẩm chức năng.

V. Ứng dụng đa dạng Schizochytrium trong đời sống

Chủng vi tảo biển Schizochytrium mangrovei PQ6 không chỉ là nguồn sản xuất DHA mà còn có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác. Sinh khối giàu dinh dưỡng của Schizochytrium có thể được sử dụng làm thức ăn bổ sung trong nuôi trồng thủy sản, cải thiện chất lượng sản phẩm nông nghiệp cho gia súc, gia cầm. Ngoài ra, khả năng tích lũy lipit của Schizochytrium còn mở ra hướng nghiên cứu về dầu sinh học và nhiên liệu sinh học. Điều này thể hiện vai trò đa năng của vi sinh vật biển này trong phát triển kinh tế bền vững.

5.1. Ứng dụng Schizochytrium trong nuôi trồng thủy sản

Sinh khối Schizochytrium giàu DHA là nguồn thức ăn lý tưởng cho nuôi trồng thủy sản. Việc bổ sung Schizochytrium vào khẩu phần ăn giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng của tôm, cá và các loài thủy sản khác. Nó cải thiện tốc độ tăng trưởng, sức đề kháng và chất lượng thịt của vật nuôi. Schizochytrium thay thế nguồn DHA từ dầu cá, giảm áp lực khai thác lên đại dương. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho người nuôi mà còn góp phần vào sự bền vững của ngành thủy sản.

5.2. Chế biến thức ăn gia súc gia cầm

Ngoài thủy sản, Schizochytrium cũng có tiềm năng lớn trong sản xuất thức ăn cho gia súc, gia cầm. Việc bổ sung sinh khối Schizochytrium vào thức ăn giúp tăng cường hàm lượng omega-3, đặc biệt là DHA, trong thịt và trứng. Điều này tạo ra các sản phẩm nông nghiệp có giá trị dinh dưỡng cao hơn cho người tiêu dùng, đồng thời cải thiện sức khỏe và năng suất của vật nuôi. Schizochytrium là giải pháp bền vững thay thế cho các phụ gia truyền thống.

5.3. Tiềm năng dầu sinh học và nhiên liệu sinh học

Schizochytrium không chỉ sản xuất DHA mà còn tích lũy một lượng lớn lipit tổng số. Dầu sinh học từ Schizochytrium có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học. Nghiên cứu đang khám phá khả năng chuyển hóa lipit từ Schizochytrium thành biodiesel, góp phần vào phát triển nguồn năng lượng tái tạo. Đây là một hướng đi triển vọng, tận dụng tối đa các thành phần của vi tảo biển, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững và giảm thiểu phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

16/04/2026

Xem trước tài liệu

Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và khả năng ứng dụng của chủng vi tảo biển dị dưỡng schizochytrium mangrovei pq6 luận án tiến sĩ

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (191 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC HOÀNG THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHỦNG VI TẢO BIỂN DỊ DƯỠNG SCHIZOCHYTRIUM MANGROVEI PQ6 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HÀ NỘI, 2014 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC Hoàng Thị Lan Anh NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHỦNG VI TẢO BIỂN DỊ DƯỠNG SCHIZOCHYTRIUM MANGROVEI PQ6 Chuyên ngành: Hóa sinh học Mã số: 62 42 01 16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. Đặng Diễm Hồng Viện Công nghệ sinh học Hà Nội, 2013 i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS. Đặng Diễm Hồng, Trưởng phòng Công nghệ tảo, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam- người thầy đã định hướng, truyền dạy những kiến thức khoa học và giúp đỡ tôi vượt qua những trở ngại và khó khăn trong suốt thời gian thực hiện luận án. Tôi trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học, phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ gen, bộ phận đào tạo Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất và giúp tôi hoàn thành mọi thủ tục cần thiết trong quá trình làm nghiên cứu.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành PGS. Vũ Mạnh Hùng- Học viện Quân Y, PGS. Nguyễn Văn Chương, Chủ nhiệm Bộ môn – Khoa Nội Thần kinh, Bệnh Viện 103, ThS. Nguyễn Thị Hương-Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 3, TS.

Đoàn Lan Phương- Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ tôi trong một số thử nghiệm trên động vật thực nghiệm, phân tích thành phần và hàm lượng các axít béo không bão hoà. Bên cạnh đó, tôi cũng đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các cô chú, anh chị, các bạn đồng nghiệp đã và đang làm việc tại phòng Công nghệ Tảo: TS. Hoàng Thị Minh Hiền, ThS. Ngô Thị Hoài Thu, ThS.

Đinh Thị Ngọc Mai, KS. Lê Thị Thơm, KS. Nguyễn Cẩm Hà, KTV. Đỗ Thị Là, ThS.

Đinh Đức Hoàng, ThS. Bùi Đình Lãm, ThS. Hoàng Sỹ Nam, ThS. Nguyễn Đình Hưng.

Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu đó. Luận án được thực hiện trong khuôn khổ đề tài cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Nghiên cứu đánh giá và khai thác hoạt chất từ tảo biển” (2007-2008) và đề tài “Nghiên cứu xây dựng tập đoàn giống vi tảo biển quang tự dưỡng, dị dưỡng của Việt Nam và nuôi sinh khối một số loài tảo dị dưỡng làm thức ăn trong nuôi trồng thuỷ sản” (2008- 2010) thuộc chương trình công nghệ sinh học trong thủy sản của Bộ NN và PTNT do PGS. Đặng Diễm Hồng làm chủ nhiệm. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và người thân đã luôn ở bên cạnh chia sẻ, động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án của mình.

Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Hoàng Thị Lan Anh ii Lời cam đoan Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các cộng sự khác; Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã được công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành với sự đồng ý và cho phép của các đồng tác giả; Phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Hoàng Thị Lan Anh iii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Chƣơng I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1. Hệ thống phân loại, các kĩ thuật phân lập và định tên chi 3 Schizochytrium 1.

Hệ thống phân loại 3 1. Kĩ thuật phân lập và định tên 6 1. Kĩ thuật phân lập 6 1. Các kĩ thuật định tên 7 1.

Các axít béo không bão hòa đa nối đôi omega-3 (-3 PUFA) 8 1. Giới thiệu chung về -3 PUFA 8 1. Vai trò của -3 PUFA đối với sức khoẻ con người 9 1. Sản xuất ω-3 PUFA từ vi tảo 12 1.

Đặc điểm sinh học của chi Schizochytrium 14 1. Đặc điểm sinh thái 14 1. Ảnh hưởng của một số yếu tố lên sinh trưởng, tích lũy lipit và -3 14 PUFA ở Schizochytrium 1. Ảnh hưởng của nguồn C và N 14 1.

Ảnh hưởng của nồng độ muối 16 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ 17 1. Con đường sinh tổng hợp DHA ở chi Schizochytrium 20 1. Công nghệ nuôi trồng vi tảo biển dị dƣỡng nói chung và chi 23 Schizochytrium nói riêng cho sản xuất -3 PUFA 1.

Công nghệ nuôi trồng vi tảo biển dị dưỡng cho sản xuất -3 PUFA 23 1. Sản xuất DHA ở quy mô lớn ở chi Schizochytrium 25 iv 1. Những ứng dụng sinh khối của chi Schizochytrium 27 1. Ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản 27 1.

Sản xuất thức ăn cho gia súc, gia cầm 31 1. Sản xuất dầu sinh học giàu omega-3 32 1. Sản xuất nhiên liệu sinh học 33 1. Tình hình nghiên cứu vi tảo biển dị dƣỡng ở Việt Nam 34 Chƣơng II.

VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2. Vi sinh vật 37 2. Các bộ sinh phẩm 37 2. Động vật thí nghiệm 37 2.

Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 38 2. Môi trƣờng 39 2. Phƣơng pháp nghiên cứu 40 2. Phân lập chi Schizochytrium 40 2.

Chụp ảnh hình thái tế bào dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM) 40 2. Các phương pháp sinh học phân tử 41 2. Tách chiết DNA tổng số từ các chủng Schizochytrium spp. Nhân gen bằng kỹ thuật PCR 41 2.

Tinh sạch sản phẩm PCR 42 2. Tách dòng gen 42 2. Xác định trình tự gen 44 2. Xác định sinh trưởng của các chủng Schizochytrium spp.

Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các chủng 45 Schizochytrium spp. Xác định hàm lượng lipít trong sinh khối tảo 45 2. Phân tích thành phần và hàm lượng các axít béo trong sinh khối 46 Schizochytrium spp. Phương pháp nhuộm lipít b ng ile ed 46 2.

Phương pháp xác định đường khử b ng DNSA 46 2. Nghiên cứu tính an toàn viên Algal Omega -3 47 2. Nghiên cứu độc tính cấp của Algal Omega -3 47 2. Nghiên cứu độc tính bán trường diễn 47 2.

Nghiên cứu hiệu lực của chế phẩm Algal Omega- 3 49 2. Xác định phản xạ tìm kiếm thức ăn trong mê lộ 49 2. Nghiên cứu trên mô hình phản xạ tránh shock chủ động có điều kiện 49 2. Nghiên cứu trên mô hình gây suy giảm năng lực tâm thần kinh 51 2.

Nghiên cứu sử dụng sinh khối tảo S. mangrovei PQ6 làm giàu luân 51 trùng (Brachionus plicatilis) và Artemia 2. Xác định lượng tảo và thời gian làm giàu thích hợp cho luân trùng và 51 Artemia 2. So sánh việc sử dụng sinh khối S.

mangrovei PQ6 tươi, khô và chất 52 cường hoá Golden Power trong việc làm giàu Artemia 2. So sánh việc sử dụng sinh khối S. mangrovei PQ6 tươi, men bánh mì 52 và vi tảo biển quang tự dưỡng 2. Sử dụng sinh khối S.

mangrovei PQ6 làm giàu Artemia làm thức ăn 53 cho ấu trùng cá Chẽm (Lates calcarifer Bloch, 1790) 2. Nghiên cứu sử dụng sinh khối S. mangrovei PQ6 làm giàu Artemia 56 làm thức ăn cho ấu trùng cua xanh (Scylla serrata Forskal, 1775) 2. Xử lý số liệu 57 vi Chƣơng III.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 58 3. Đặc điểm sinh học của các đại diện thuộc chi vi tảo biển 58 Schizochytrium 3. Phân lập các chủng Schizochytrium spp. từ các mẫu lá cây thu thập 58 ở vùng rừng ngập mặn ở Việt Nam 3.

Tuyển chọn một số chủng thuộc chi Schizochytrium tiềm năng cho 59 việc sản xuất DHA 3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học cơ bản của một số chủng thuộc chi 61 Schizochytrium tiềm năng 3. Một số đặc điểm hình thái điển hình 61 3. Một số đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các chủng tiềm năng 63 3.

Phân tích hàm lượng lipít, axít béo tổng số và DHA của các chủng tiềm 68 năng 3. Bảo quản giống 70 3. Phân loại các chủng tiềm năng 72 3. So sánh một số đặc điểm hình thái của các chủng tuyển chọn với một số 72 loài đại diện thuộc chi Schizochytrium 3.

Phân tích trình tự nucleotide của đoạn gen mã hóa 18S rRNA 74 3. Công nghệ nuôi trồng Schizochytrium mangrovei PQ6 trong các hệ 79 thống lên men 3. Sinh trưởng chủng PQ6 trong bình lên men 5 và 10 lít 79 3. Sinh trưởng chủng PQ6 trong bình lên men 30 lít tự tạo 83 3.

Xây dựng quy trình nuôi trồng chủng PQ6 trong bình lên men 30 lít 87 tự tạo 3. Phân tích thành phần dinh dưỡng sinh khối vi tảo thu được 89 3. Bƣớc đầu sử dụng sinh khối chủng PQ6 trong sản xuất viên thực 90 phẩm chức năng và nuôi trồng thủy sản vii 3. Sản xuất viên Algal Omega- 3 từ sinh khối khô chủng PQ6 90 3.

Quy trình tạo viên Algal Omega-3 90 3. Nghiên cứu tính an toàn và hiệu lực của viên Algal Omega-3 (AO-3) 93 3. Ứng dụng sinh khối chủng PQ6 trong nuôi trồng thủy sản 102 3. Sử dụng sinh khối chủng PQ6 làm giàu Artemia và luân trùng 102 (Brachionus plicatilis) 3.

Thử nghiệm sử dụng sinh khối tươi chủng PQ6 làm giàu Artemia làm thức 117 ăn sống cho ấu trùng cua xanh (Scylla serrata Forskal, 1775) 3. Thử nghiệm sử dụng sinh khối tươi chủng PQ6 làm giàu luân trùng và 119 Artemia làm thức ăn sống cho ấu trùng cá Chẽm (Lates calcarifer Bloch, 1790) Chƣơng IV. BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 121 4. Đặc điểm sinh học của các chủng Schizochytrium đã phân lập 121 4.

Nuôi trồng chủng tiềm năng PQ6 ở các hệ thống lên men 127 4. Sử dụng sinh khối chủng PQ6 làm thực phẩm chức năng và nuôi trồng 135 thủy sản KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 139 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÓ LIÊN QUAN ĐÃ CÔNG BỐ 142 TÀI LIỆU THAM KHẢO 143 PHỤ LỤC viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên đầy đủ Tiếng Việt AA Arachidonic acid (C20:4-6) Axít arachidonic AO-3 Algal Omega- 3 Algal Omega- 3 ALT Alanine aminotransferase Alanine aminotransferase AST Aspartate aminotransferase Aspartate aminotransferase ASTM American Society for Testing and Hiệp hội vật liệu và thử nghiệm Hoa Materials Kỳ CCT Chuột cống trắng Chuột cống trắng CNT Chuột nhắt trắng Chuột nhắt trắng DHA Docosahexaenoic acid (C22:6-3) Axít docosahexaenoic DNA Deoxyribonucleic acid Axít deoxyribonucleic DO Dissolved oxygen Oxy hòa tan DPA Docosapentaeoic acid (C22:5-6) Axít docosapentaeoic E.coli Escherichia coli Vi khuẩn E.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Nghiên cứu Schizochytrium mangrovei PQ6: Đặc điểm sinh học & ứng dụng" nghiên cứu về vấn đề gì?

Tài liệu: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và khả năng ứng dụng của chủng vi tảo biển dị dưỡng schizochytrium mangrovei pq6 luận án tiến sĩ. Tải miễn phí tại

Luận án "Nghiên cứu Schizochytrium mangrovei PQ6: Đặc điểm sinh học & ứng dụng" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Viện Công nghệ sinh học. Năm bảo vệ: 2014.

Luận án "Nghiên cứu Schizochytrium mangrovei PQ6: Đặc điểm sinh học & ứng dụng" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Nghiên cứu Schizochytrium mangrovei PQ6: Đặc điểm sinh học & ứng dụng" thuộc chuyên ngành Hóa sinh học. Danh mục: Sinh Học.

Luận án "Nghiên cứu Schizochytrium mangrovei PQ6: Đặc điểm sinh học & ứng dụng" có bao nhiêu trang?

Luận án "Nghiên cứu Schizochytrium mangrovei PQ6: Đặc điểm sinh học & ứng dụng" có 191 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Nghiên cứu Schizochytrium mangrovei PQ6: Đặc điểm sinh học & ứng dụng" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter

Mục lục chi tiết

Tóm tắt nội dung