Định danh và xác định đặc điểm sinh trưởng của chủng vi khuẩn lam Arthrospira platensis phân lập từ hồ Văn Quán

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Vi sinh vật học

Dạng tài liệu

Tác giả

Nguyễn Đức Bách, Chu Đức Hà, Vũ Lê Diệu Hương, Phí Thị Cẩm Miện⁽¹⁾

Nhan đề

Định danh và xác định đặc điểm sinh trưởng của chủng vi khuẩn lam Arthrospira platensis phân lập từ hồ Văn Quán

Nhan đề tiếng anh

Isolation and C-haracterization of the Strain Arthrospira plastensis Isolated f-rom Van Quan Lake

Nguồn trích

Khoa học nông nghiệp Việt Nam

Năm xuất bản

2021

Số

5

Trang

672-683

ISSN

2588-1299

Từ khóa

Tảo xoắn Spirulina, Vi khuẩn lam, Sinh trưởng, Định danh, Phân lập

Từ khóa tiếng anh

Spirulina, Cyanobacteria, Growth, Identification, Isolation

Tóm tắt

Tảo xoắn Spirulina (Arthrospira platensis) là loài vi khuẩn lam được nuôi phổ biến làm thực phẩm chức năng, mỹ phẩm và thức ăn thủy sản do giàu protein, sắc tố, vitamin, axit béo không no và các nguyên tố vi lượng. Ở Việt Nam, nghiên cứu về tảo xoắn Spirulina bắt đầu từ cuối những năm 1980, tập trung chủ yếu đánh giá các yếu tố môi trường và kỹ thuật nuôi. Tuy nhiên, các nghiên cứu về phân lập, định danh và xác định các đặc điểm sinh học của loài tảo xoắn có nguồn gốc bản địa còn hạn chế. Với mục tiêu khai thác nguồn gen bản địa, một chủng vi khuẩn lam phân bố ở hồ Văn Quán (Hà Nội) đã được phân lập, định danh và xác định đặc điểm sinh trưởng trong các môi trường Hoagland, BBM, BG11, ½ Chu-10 và Zarrouk. Phân tích đặc điểm hình thái sử dụng kính hiển vi quang học và điện tử quét kết hợp với phân tích vùng trình tự 16S rRNA, cho thấy chủng vi khuẩn lam phân lập đã được xác định thuộc loài Arthrospira platensis. Ngoại trừ môi trường Zarouck, loài vi khuẩn lam này có khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường BG11 và BBM. Nghiên cứu tạo nền tảng ban đầu để khai thác nguồn gen bản địa cho thực phẩm chức năng, mỹ phẩm và thức ăn nuôi trồng thủy sản.

Tóm tắt tiếng anh

Spirulina (Arthrospira platensis) is a species of Cyanobacteria and is widely cultivated for functional foods, cosmetics and aquaculture feed due to its rich protein, pigments, vitamins, unsaturated fatty acids and trace elements. In Vietnam, Spirulina was first studied in the late 1970s, mainly focused on investigating environmental and nutritive factors as well as culture techniques. However, very few studies on isolation, identification and c-haracterization of native strain have been done. With the aim of exploiting the indigenous genetic resources, a strain of Cyanobacteria distributed in Van Quan lake (Hanoi) was isolated, identified and cultured in the medium of Hoagland, BBM, BG-11, ½ Chu-10 and Zarrouk. By morphological analysis using optical and electron scanning microscopy combined with 16S rRNA sequence analysis, the isolated strain was identified as Arthrospira platensis. As the results attained, except for Zarrouk media, this species can grow well in in BG-11 and BBM media. The study provided an initial scientific basis for exploiting indigenous genetic resources for functional foods, cosmetics and aquaculture feeds.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CTv 169

File toàn văn

Xem toàn văn

Tài liệu tham khảo

[1] Zarrouk C. (1966), Contribution a l’etude d’une cyanobacterie: influence de divers facteurs physiques et chimiques sur la croissance et la photosynthese de Spirulina maxima (Setchell et Gardner) Geitler.,University of Paris, France.
[2] Waterbury J.B. & Stanier R.Y. (1991), Isolation and growth of cyanobacteria f-rom marine and hypersaline environments.,The Prokaryotes. 7: 221-223.
[3] Vonshak A. (1997), Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, cell-biology and biotechnology.,
[4] Stein J. (1973), Handbook of Phycological methods. Culture methods and growth measurements.,
[5] Sili C., Torzillo G. & Vonshak A. (2012), Arthrospira (Spirulina) (ed. B. A. Whitton, B. A.) (ed). Springer. pp. 677-705.,
[6] Rout N.P., Khandual S., Gutierrez-Mora A., GallardoValdéz J., Rodriguez-Garay B., Ibarra-Montoya J. Luis & Vega-Valero G. (2013), Isolation, identification and germplasm preservation of different native Spirulina species f-rom Western Mexico.,American Journal of Plant Sciences. 4: 65-71.
[7] Robert A. Andersen. (2005), Chapter 6. Traditional microalgae isolation techniques, in Algal culturing techniques.,Elsevier/Academic Press.
[8] Nübel U., Garcia-Pichel F. & Muyzer G. (1997), PCR primers to amplify 16S rRNA genes f-rom cyanobacteria.,Appl Environ Microbiol. 63(8): 3327-3332. doi: 10.1128/AEM.63.8.3327- 3332.1997.
[9] Noor P., Akhatar N., Múnhi J.L. & Begum S. (2008), Spirulina culture in Bangladesh XII. Effects of different culture media, different culture vessels and different cultural conditions on coiled and straight filament c-haracteristics of Spirulina.,Bangladesh J Sci ind Res. 43(3): 369-376.
[10] Nichols H.W. & Bold H.C. (1965), Trichosarcina polymorpha Gen. J. Phycology. 1: 34-38.,
[11] Nguyễn Xuân Hoà & Lê Thị Thu Hường (2020), Phân lập, tuyển chọn một số loài vi khuẩn lam có khả năng cố định nitơ làm giống để sản xuất phân bón sinh học cho sản xuất lúa.,Tạp chí Khoa học Đất. 58: 38-42.
[12] Nguyễn Thúy Nga, Nguyễn Ngọc Châu & Đoàn Thị Thái Yên (2020), Ảnh hưởng của tỉ lệ N:P hỗn hợp nước thải đến tốc độ sinh trưởng tảo xoắn Spirulina và hiệu quả loại bỏ N, P sau nuôi tảo.,Tạp chí Khoa học và Công nghệ. 141: 080-085
[13] Nguyễn Thị Hạnh Nguyên & Nguyễn Hữu Hiệp (2019), Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn lam (cyanobacteria) có khả năng cố định đạm ở ruộng lúa tỉnh Đồng Tháp.,Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ. 55(2): 20-26.
[14] Nguyễn Đình San (2015), Phân lập một số chủng vi khuẩn lam có khả năng cố định đạm để cung cấp nguyên liệu cho sản xuất phân bón sinh học.,Tạp chí Khoa học Công nghệ Nghệ An. 5: 16-21.
[15] Menegotto A.L.C., Luciane C. & Cristiane C.E. (2016), Potential application of microalga Spirulina platensis as a protein source.,Journal of the Science of Food and Agriculture. 97(3): 724-732.
[16] Melinda J.G., Rob Van Hille C.G. & Susan T.L.H (2011), Interference by pigment in the estimation of microalgal biomass concentration by optical density.,Journal of microbiological methods. 85(2): 119-123.
[17] Martin M., Paul J.S., Nicholas H., Amha B. & Brian A.W. (2006), Phenotypic analysis of Arthrospira (Spirulina) strains (cyanobacteria).,Phycologia. 45(2):148-157
[18] Liu Y., Wang Z., Lin S., Yu G. & Li R. (2013), Polyphasic c-haracterization of Planktothrix spiroides sp. nov. (Oscillatoriales, Cyanobacteria), a freshwater bloom-forming alga superficially resembling Arthrospira.,Phycologia 52: 326-332. doi: 10.2216/13–146.1
[19] Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. (2018), MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms.,Mol. Biol. Evol. 35: 1547-1549
[20] Komárek J., Kaštovský J., Mareš J. & Johansen J.R. (2014), Taxonomic classification of cyanoprokaryotes (cyanobacterial genera) using a polyphasic approach.,Preslia 86: 295-335.
[21] Ilknur A. (2012), Effect of an organic fertilizer on growth of blue-green alga Spirulina platensis.,Aquacult Int 20: 413-422. doi 10.1007/s10499- 011-9473-5.
[22] Hoagland D.R. & Snyder W.C. (1933), Nutrition of strawberry plant under controlled conditions. (a) Effects of deficiencies of boron and certain other elements, (b) susceptibility to injury f-rom sodium salts.,Proceedings of the American Society for Horticultural Science. 30: 288-294.
[23] Gomont M. (1892), Monographie des Oscillariées (Nostocacées Homocystées), Deuxième partie.,Lyngbyées. Annls. Sci. Nat. Bot. 7(16): 91-264.
[24] Geitler L. (1925), Cyanophyceae (ed. Pascher, A.).,Gustav Fischer. pp. 1-450.
[25] Gang-Guk C., Myong-Sook B., Chi-Yong A. & HeeMock O. (2008), Induction of axenic culture of Arthrospira (Spirulina) platensis based on antibiotic sensitivity of contaminating bacteria.,Biotechnol Lett. 30(1): 87-92. doi: 10.1007/s10529-007-9523-2.
[26] Furmaniak M.A., Misztak A.E., Franczuk M.D., Wilmotte A., Waleron M. & Waleron K.F. (2017), Edible cyanobacterial genus Arthrospira: Actual state of the art in cultivation methods, genetics, and application in medicine.,Front Microbiol. 8: 2541. doi:10.3389/fmicb.2017.02541.
[27] Dương Thị Thủy, Hồ Tú Cường, Đặng Đình Kim & Lê Thị Phương Quỳnh (2012), Biến động hàm lượng độc tố microcystin trong môi trường nước hồ Hoàn Kiếm.,Tạp chí Sinh học. 34(1): 94-98.
[28] Doyle J.J. & Doyle J.L. (1987), A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue.,Phytochemical Bulletin. 19: 11-15
[29] De Souza D.S., Valadão R.C. & De Souza E.R.P. (2021), Enhanced Arthrospira platensis biomass production combined with anaerobic cattle wastewater bioremediation.,Bioenerg. Res. https://doi.org/10.1007/s12155-021-10258-4.
[30] Đặng Đình Kim, Trần Văn Tựa, Nguyễn Tiến Cư, Đỗ Tuấn Anh, Đặng Thị Thơm, Hoàng Trung Kiên, Lê Thu Thủy, Vũ Thị Nguyệt, Mai Trọng Chính & Nguyễn Văn Vượng (2011), Nghiên cứu sử dụng CO2 từ khí thải đốt than để nuôi vi tảo Spirulina platensis,Tạp chí Khoa học và Công nghệ. 49(4): 65-72.
[31] Đặng Đình Kim, Dương Thị Thuỷ, Nguyễn Thị Thu Liên, Đào Thanh Sơn, Lê Thị Phương Quỳnh & Đỗ Hồng Lan Chi (2014), Vi khuẩn lam độc nước ngọt.,
[32] Đặng Diễm Hồng (2019), Nuôi trồng vi tảo giàu dinh dưỡng làm thực phẩm chức năng cho người và động vật nuôi ở Việt Nam (Chương 4).,Bộ sách chuyên khảo Tài nguyên thiên nhiên và môi trường Việt Nam. 750tr.
[33] Barbas CF., Burton D.R., Scott J.K. & Silverman G.J. (2007), Quantitation of DNA and RNA. CSH Protoc. doi: 10.1101/pdb.ip47.,
[34] Ahsan M., Mashuda P.T.C., Huntington M. & Hasan R. (2008), A review on culture, production and use of Spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish.,FAO Fisheries and Aquaculture Circular No. 1034.