Luận Văn Nghiên cứu độc tính của một số chủng vi khuẩn lam gây độc tiềm tàng thuộc chi Microcystis bằng phươn

MỞ ĐẦU
Nước, nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá trên trái đất, là
thành phần quan trọng của các tế bào sinh học, môi trường và của những quá
trình sinh hóa cơ bản như quang hợp, trao đổi chất, Tất cả sự sống trên trái
đất đều phụ thuộc vào nước và vòng tuần hoàn của nước. Hơn 70% diện tích
trái đất được bao phủ bởi nước. Lượng nước trên trái đất có khoảng 1,38 tỉ
km3 trong đó 97,4% là nước mặn trong đại dương, 2,6% là nước ngọt tồn tại
chủ yếu dưới dạng băng tuyết đóng ở 2 cực và trên các ngọn núi và chỉ có
0,3% (hay 3,6 triệu km3) là có thể sử dụng làm nước uống [26].
Nguồn nước ngọt trên trái đất phong phú song không phải là vô tận. Do
đó, việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước một cách hợp lí luôn là vấn đề cấp
bách đặt ra cho toàn nhân loại.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của toàn xã hội, sự tăng một cách
nhanh chóng của các khu dân cư, các khu công nghiệp, đô thị mới, đang làm
nguồn nước dần bị cạn kiệt và ô nhiễm rất nghiêm trọng. Có nhiều nguyên
nhân gây ô nhiễm nguồn nước song nguyên nhân chính là do nguồn nước thải
từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng thủy hải sản và sinh
hoạt - phần lớn đều không qua xử lí. Một nguyên nhân khác đáng chú ý đó là
sự có mặt của thực vật phù du sống trôi nổi trong các nguồn nước, trong đó có
vi khuẩn lam (***). Chúng là những vi sinh vật có khả năng quang hợp và
sử dụng nguồn vô cơ trực tiếp làm thức ăn, khi xuất hiện với mật độ cao sẽ
gây ra hiện tượng nở hoa nước. Ở những nơi có hiện tượng này xảy ra nguồn
nước thường có mùi tanh, màu nước thay đổi, hàm lượng oxy hòa tan trong
nước giảm gây hiện tượng cá chết hàng loạt. Bên cạnh đó nhiều loài *** là
những cơ thể sản sinh ra độc tố, được gọi là *** độc.
*** gây độc gồm nhiều loài thuộc chi Microcystis, Anabaena,
Oscilltoria, Aphanizomenon, nhiều loài trong số chúng tạo ra các sản phẩm
thứ cấp có độc tính và gây hại cho động vật nuôi và hoang dã. Độc tố ***
K13-0602 Khoa công nghệ sinh học
1




Khóa luận tốt nghiệp2010 Lê Thị Hoài
bao gồm độc tố gan (hepatotoxin), độc tố thần kinh (neurotoxin), độc gây
ngứa da (cytotoxin), Phổ biến nhất là loại độc tố dẫn đến cái chết của nhiều
trường hợp đã được chứng minh trong thực tế do Microcystis tạo ra có tên gọi
là microcystins. Đây là dạng độc tố gan, mạch vòng với khoảng 80 dạng khác
nhau. Độc tố này phá hủy cấu trúc gan, làm mất cấu trúc thể xoang, tăng trọng
lượng gan do xuất huyết, gây sốc quá trình vận chuyển máu, rối loạn nhịp tim
dẫn đến những trường hợp tử vong ở người [12, 15].
Do vậy, việc phát hiện các loài *** gây độc tiềm tàng cũng như phát
hiện sự có mặt của các loại độc tố trong nguồn nước có ý nghĩa rất quan trọng
đối với cộng đồng, tạo điều kiện trong việc cảnh báo sớm sự xuất hiện các
bloom độc.
Có nhiều phương pháp để nghiên cứu độc tố và độc tính của *** độc
như: phương pháp thử sinh học, ức chế enzyme phosphatase, ELISA,
HPLC, Tuy nhiên việc lựa chọn phương pháp tiện lợi, chi phí thấp để xác
định nhanh chóng độc tính của hàng loạt mẫu tảo với độ chính xác cao, phù
hợp với điều kiện Việt Nam đang là một hướng được các nhà khoa học trong
nước quan tâm.
Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu độc tính của một số chủng vi khuẩn lam gây độc tiềm
tàng thuộc chi Microcystis bằng phương pháp thử sinh học trên Artemia
salina”
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Xác định thành phần *** trong một số thủy vực nghiên cứu.
- Phân lập một số chủng *** độc.
- Xây dựng đường cong tỉ lệ chết của Artemia salina theo thời gian.
- Nghiên cứu độc tính của mẫu ngoài tự nhiên và các chủng phân lập.

PHẦN I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I. 1.VI KHUẨN LAM TRONG MÔI TRƯỜNG
I.1.1. Sự đa dạng của vi khuẩn lam
I.1.1.1. Đặc điểm hình thái của vi khuẩn lam
Hình thái *** rất đa dạng và phong phú bao gồm các dạng: đơn bào,
tập đoàn và đa bào.
+ Các dạng đơn bào và tập đoàn là các tế bào sống riêng rẽ, có hình
dạng rất khác nhau, thông thường có dạng hình cầu hoặc hình elip. Trong
trường hợp một vài hoặc nhiều tề bào liên kết lại với nhau bằng chất nhày
thành một thể nguyên vẹn thì được gọi là tập đoàn. Hình dạng của tập đoàn
rất khác nhau gồm: hình cầu, elip, trụ, đôi khi có dạng hình bản hoặc hình
khối; thông thường nhất là các dạng không xác định được.
+ Dạng đa bào: *** đa bào dạng sợi có cấu trúc đơn độc hoặc dính lại
thành màng hay váng nhờ chất nhày hoặc quấn lại thành khối hình cầu hay
bán cầu, ở trên sợi các tế bào được liên hệ với nhau qua sợi liên bào. Thông
thường màng ngăn giữa các tế bào có các lỗ sợi liên bào đi qua nó nối liền tế
bào này với tế bào kia thành một thể thống nhất.
Theo hệ thống Bergey (1994) thì *** được xếp vào 5 bộ khác nhau,
khá rõ rệt về hình thái.
Tế bào sinh dưỡng của *** có thể có hình cầu, elip rộng, hình quả lê,
hình trứng, hình kéo dài về một phía, hình elip kéo dài, hình thoi, hình ống.
Có tế bào đường kính chỉ khoảng 1µm (như chi Synecchococcus) nhưng cũng
có sợi tế bào chiều ngang của sợi vượt quá 30µm (như Oscillatoria).
Tế bào *** gần gũi với cấu tạo của của vi khuẩn gram âm. Thành tế
bào khá dầy phân thành 2 lớp: lớp ngoài là lớp lipopolysaccarid, lớp trong là