1. Hệ thống phân loại
Tảo Spirulina được phân loại như sau:
- Ngành: Cyanobacteria
- Lớp: Chlorobacteria
- Bộ: Oscillatoriales
- Họ: Phormidiaceae
- Chi: Arthrospira
- Loài: Arthrospira maxima, Arthrospira platensis.2. Môi trường sống của
tảo Spirulina
Trong môi trường sống có độ kiềm cao, Spirulina nổi lên hoặc lặn xuống ít
nhất một lần trong suốt thời gian 24 giờ và sẽ thường xuyên hơn nếu như có
gió nhẹ trên bề mặt hồ và nó sẽ sản sinh ra 2 – 4 gam sinh khối mỗi ngày
trong điều kiện khí hậu và dinh dưỡng thích hợp. Spirulina sống trong môi
trường kiềm tính, pH thích hợp khoảng 9,5 – 11,5 tối ưu nhất là pH = 9,5. Tảo
Spirulina có thể sống trong nhiệt độ nước là 20 – 40 độ C, thích hợp nhất là
35 độ C. Tảo lơ lửng ở độ sâu có thể tới 50 cm, và trong môi trường nhân tạo
thường nuôi ở mức nước 10 – 30 cm (nuôi hồ hở), hoặc có thể trong hồ đáy
sâu 1 – 1,5 m (sục khí) nhưng phải đảm bảo tảo nhận nhận được ánh sáng.
5 trang |
Chia sẻ: tranhoai21 | Lượt xem: 2957 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đặc điểm sinh học tảo Spirulina, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đặc điểm sinh học tảo
Spirulina
1. Hệ thống phân loại
Tảo Spirulina được phân loại như sau:
- Ngành: Cyanobacteria
- Lớp: Chlorobacteria
- Bộ: Oscillatoriales
- Họ: Phormidiaceae
- Chi: Arthrospira
- Loài: Arthrospira maxima, Arthrospira platensis.2. Môi trường sống của
tảo Spirulina
Trong môi trường sống có độ kiềm cao, Spirulina nổi lên hoặc lặn xuống ít
nhất một lần trong suốt thời gian 24 giờ và sẽ thường xuyên hơn nếu như có
gió nhẹ trên bề mặt hồ và nó sẽ sản sinh ra 2 – 4 gam sinh khối mỗi ngày
trong điều kiện khí hậu và dinh dưỡng thích hợp. Spirulina sống trong môi
trường kiềm tính, pH thích hợp khoảng 9,5 – 11,5 tối ưu nhất là pH = 9,5. Tảo
Spirulina có thể sống trong nhiệt độ nước là 20 – 40 độ C, thích hợp nhất là
35 độ C. Tảo lơ lửng ở độ sâu có thể tới 50 cm, và trong môi trường nhân tạo
thường nuôi ở mức nước 10 – 30 cm (nuôi hồ hở), hoặc có thể trong hồ đáy
sâu 1 – 1,5 m (sục khí) nhưng phải đảm bảo tảo nhận nhận được ánh sáng.
Ánh sáng là điều không thể thiếu giúp cho tảo quang hợp và phát triển.
Cường độ ánh sáng thích hợp cho tảo phát triển là khoảng 1.500 – 2.500 lux
(Vonshak, 1997).
3. Đặc điểm hình thái và dinh dưỡng của tảo Spirulina
a) Đặc điểm hình thái
- Spirulina được xem là chi vi khuẩn lam cổ đã từng xuất hiện cách đây hơn 3
tỉ năm. Trước đây, người ta cũng gọi nó là tảo lam nhưng chính xác nó là vi
khuẩn lam cổ có lịch sử lâu đời hơn tảo nhân thật hay thực vật bậc cao hơn 1
tỉ năm (Henrikson, 1999). Spirulina (Arthrospira) là loài có khả năng vận
động tiến về phía trước hoặc phía sau. Sự vận động này được thực hiện bởi
các lông ở sườn bên cơ thể. Các sợi lông này có đường kính 5 – 7 nm và dài 1
– 2 µm nằm quanh cơ thể. Các lông này hoạt động như tay chèo giúp vi
khuẩn lam hoạt động (Fox, 1996).
- Theo Vonshak (1997), thì Spirulina có khả năng tạo ra các không bào khí
nhỏ (gas vesicle) có đường kính cỡ 70 nm và được cấu tạo bằng các sợi
protein bện lại. Không bào khí sẽ nạp đầy khi sợi Spirulina muốn nổi lên trên
bề mặt để nhận ánh sáng cho quá trình quang hợp. Đến cuối ngày là lúc tế bào
tạo ra một lượng lớn carbohydrate, lúc đó các tế bào sẽ tụ tập lại và tạo ra một
áp suất thẩm thấu cao bên trong cơ thể, sau đó các không bào khí sẽ không thể
duy trì áp suất thẩm thấu lâu bên trong tế bào và chúng sẽ vỡ, giải phóng ra
các khí làm cho sợi tảo chìm xuống đáy và tại đây xảy ra quá trình chuyển
hoá carbohydrrate thành protein.
b) Đặc điểm dinh dưỡng
- Spirulina là vi sinh vật quang dưỡng bắt buộc, chúng không thể sống hoàn
toàn không có ánh sáng. Do đó phải đảm bảo các chỉ tiêu ánh sáng, nhiệt độ,
pH, điều kiện khuấy trộn, đảm bảo cho tảo phát triển tốt nhất. Môi trường
dinh dưỡng của Spirulina gồm các dưỡng chất: cacbon, nitơ, các chất khoáng
đa lượng và vi lượng:
+ Dinh dưỡng cacbon: Spirulina đồng hóa carbon chủ yếu ở dạng vô cơ, tốt
nhất là bicarbonate (HCO3-) thông qua quá trình quang hợp. Nguồn cacbon
cung cấp cho Spirulina khoảng 1,2 – 16,8 g NaHCO3/lít.
+ Dinh dưỡng nitơ: Spirulina có khả năng đồng hóa nitơ theo phản ứng khử
nhờ enzyme nitrogenase xúc tác khi có ATP. Kết quả nitơ được tổng hợp
thành protein của chúng. Chúng không có khả năng sử dụng nitơ trong không
khí mà sử dụng dưới các dạng nitrat (NO3-), NH3, (NH4)2SO4,
(NH4)2HPO4, (NH2)2CO. Tuy nhiên khi sử dụng nguồn nitơ không từ nitrate
phải kiểm soát nồng độ vì có thể ảnh hưởng đến sự phát triển sinh khối của
tảo, thậm chí có thể gây chết tảo.
- Các chất khoáng cần cung cấp cho môi trường nuôi tảo:
+ P vô cơ khoảng 90 – 180 mg/lít.
+ K+ và Na+ dưới dạng kết hợp với N, P.
+ Mg+: đóng vai trò tương tự như P.
+ Ca2+: không ảnh hưởng rõ đến sinh trưởng của tảo.
+ Fe cung cấp dưới dạng muối FeSO4. Nồng độ Fe2+ có thể dao động từ 0,56
– 56 mg/lít môi trường.
+ Cl-: tảo Spirulina rất ưa Clo vô cơ, nồng độ cung cấp từ muối NaCl khoảng
1 – 1,5 g/lít.
- Nếu môi trường có những vi lượng khoáng khác thì Spirulina cũng sẽ hấp
thụ. Điều này có gây hại hay có lợi cho tảo cũng như ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm sau này. Sự hấp thu có hại: Pb, Cd, Hg, As,Sự hấp thu có
lợi: Senlen, Sắt, Germani và có thể cả Iod. Spirulina cũng chịu tác động của
các hormone, giúp tảo tăng trưởng nhanh như indol acetic acid (AIA),
gibberelic acid (GA3).
4. Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản
Cũng giống như sự phát triển chung theo qui luật tăng trưởng của các sinh
vật. Spirulina cũng trải qua các giai đoạn: thích nghi, logarit, đường thẳng,
giảm, ổn định, suy tàn. Tảo Spirulina có phương thức sinh sản vô tính (phân
chia từ một sợi tảo mẹ trưởng thành). Từ một sợi tảo mẹ, hình thành nên
những đoạn necridia chứa các tế bào chuyên biệt cho sự sinh sản. Trong các
necridia hình thành các đĩa lõm ở hai mặt và tách rời tạo các hormogonia bởi
sự chia cắt tại vị trí các đĩa này. Trong sự phát triển, dần dần phần đầu gắn
tiêu giảm, hai đầu hormogonia trở nên tròn nhưng vách tế bào vẫn có chiều
dày không đổi. Các hormogonia phát triển, trưởng thành và chu kì sinh sản
được lập đi lập lại một cách ngẫu nhiên, tạo nên vòng đời của tảo. Trong thời
kì sinh sản tảo Spirulina nhạt màu ít sắc tố xanh hơn bình thường. Spirulina
có vòng đời khá đơn giản và tương đối ngắn. Trong điều kiện tối ưu (nuôi
trong phòng thí nghiệm) vòng đời khoảng 1 ngày. Trong điều kiện tự nhiên là
khoảng 3 – 5 ngày.