Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệm (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệmNghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệmNghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệmNghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệmNghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệmNghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệmNghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệmNghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệm

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC LỚP CHẤT LIPIT CỦA MỘT SỐ LOÀI SAN HÔ MỀM KHI BỊ TẨY TRẮNG

Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM

1

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: T.S LƯU VĂN HUYỀN - Đại Học Tài Nguyên

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày 17 tháng 01 năm 2019

2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bài luận văn này là thành quả thực hiện của bản thân tôi trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài vừa qua

Những kết quả thực nghiệm được trình bày trong luận văn này là trung thực

do tôi và các cộng sự thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Lưu Văn Huyền

Các kết quả nêu trong luận văn chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào của các nhóm nghiên cứu khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đã trình bày trong bản báo cáo này

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Thái Vũ

3

LỜI CẢM ƠN!

Để hoàn thành luận văn này một cách hoàn chỉnh, lời đầu tiên với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS.Lưu Văn Huyền người đã hướng dẫn, tận tình chỉ bảo tôi thực hiện thành công luận văn thạc sỹ này Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Khoa Môi trường cùng các thầy cô phòng Phân tích khoa Môi trường - trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã hết lòng ủng hộ, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này

Xin cảm ơn anh chị phòng hóa sinh hữu cơ - Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên, đã giúp đỡ tôi về thiết bị máy móc sử dụng và tạo điều kiện thuận lợi giúp

đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, nguời thân và bạn

bè luôn mong muốn tôi hoàn thành tốt bài luận văn

Trong quá trình thực hiện luận văn dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi những thiết sót, vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý Hội đồng, quý thầy cô và các bạn để luận văn của em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 17 tháng 01 năm 2019

Học viên

Trần Thái Vũ

4

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 2

LỜI CẢM ƠN! 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC BẢNG 7

DANH MỤC HÌNH 8

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Nội dung nghiên cứu 3

4 Cấu trúc của luận văn 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4

1.1 Tổng quan về san hô: 4

1.1.1 Đặc điểm sinh vật của san hô 4

1.1.2 Thức ăn của san hô 6

1.2 Phân bố rạn san hô ở các vùng biển Việt Nam 7

1.3 Lipit tổng của san hô 11

1.3.1 Hàm lượng Lipit tổng 11

1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng lipit tổng 14

1.4 Các lớp chất trong lipit tổng của san hô 19

1.4.1 Các Hydrocarbon (HC) 19

1.4.2 Các chất sterol (ST) 21

1.4.3 Monoankyldiaxylglyxerol (MADG) 21

1.4.4 Triaxylglyxerol (TAG) 22

1.4.5 Lipit phân cực (PL) 24

1.5 Axit béo của san hô 27

Vai trò của axit béo chưa no: 27

1.5.1 Thành phần axit béo của lipit tổng 29

1.5.2 Thành phần axit béo của lipit phân cực 32

1.5.3 Axit béo của san hô có tảo cộng sinh Zooxanthellae 33

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.1 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu: 38

5

Đối tượng nghiên cứu 38

Phạm vi nghiên cứu 39

2.2 Phương pháp nghiên cứu 39

2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu 39

2.2.2 Phương pháp nuôi san hô nhân tạo 39

2.3 Phương pháp phân lập các lớp chất 41

Tách lipit tổng 41

Xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng 42

Metyl hoá axit béo trong lipit tổng 43

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45

3.1 Hàm lượng lipit tổng của 6 loài san hô nghiên cứu 45

3.2 Kết quả phân tích hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng 46

Phân tích định tính: 46

Phân tích định lượng: 46

3.3 Hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng của san hô mềm 47

3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên sức khỏe của san hô Thành phần, hàm lượng lipit, axit béo khi san hô bị tẩy trắng 48

3.4.1 Khả năng thích ứng của san hô trong điều kiện thay đổi nhiệt độ 48

3.4.1.1 San hô trong bể đối chứng 49

3.4.2 Khả năng thích ứng của san hô đối với nhiệt độ tăng cao 49

3.4.3 Phân tích hàm lượng lipit tổng, hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ 50

3.4.3.1 Lớp chất lipit tổng của 6 loài san hô bị tẩy trắng 50

3.4.3.2 Thành phần và hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ 51

KẾT LUẬN 67

KIẾN NGHỊ 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

7

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Tên loài, giống, họ và thứ tự của các mẫu san hô mềm 38 Bảng 3.1: Kết quả phân tích hàm lượng lipit tổng của 6 loài san hô mềm 45 Bảng 3.2: Thành phần và hàm lượng % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san

hô mềm 47 Bảng 3.3: Hàm lượng lipit tổng của 6 loài san hô mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ và của tảo Zooxanthellea cộng sinh trong san hô khi chưa bị tẩy trắng 50 Bảng 3.4: Thành phần và hàm lượng % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san

hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ 51 Bảng 3.5: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ 60 Bảng 3.6: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ (tiếp theo) 61 Bảng 3.7: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ (tiếp theo) 62 Bảng 3.8: Hàm lượng các dãy axit béo của các loài san hô mềm nuôi ở điều kiện thường 64 Bảng 3.9: Hàm lượng các dãy axit béo của các loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ 64

8

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cấu trúc của một polip san hô 5

Hình 1.2: Sự đa dạng loài một cách tương đối của các họ san hô chính 10

Hình 1.3: Sự phân bố các loài loài san hô trong các vùng khác nhau 11

Hình 1.4: Mối tương quan giữa hàm lượng lipit với nhiệt độ và cường độ chiếu sáng 15

Hình 1.5: Sự thay đổi của hàm lượng lipit……… 16

Hình 1.6: Cấu trúc phân tử monoankyldiaxylglyxerol (MADG) 22

Hình 1.7: Cấu trúc phân tử triaxylglyxerol (TAG) 23

Hình 1.8: Các dạng phospholipit 24

Hình 1.9: Một vài dạng liên kết của glycerophospholipit 25

Hình 1.10: Các axit béo của san hô với phần chiết nguyên chất của tảo cộng sinh 36

Hình 2.1: Ảnh tiêu bản 6 loài san hô mềm nghiên cứu 39

Hình 2.2: San hô bị tẩy trắng trong bể nuôi bởi yếu tố môi trường bất lợi 41

Hình 2.3: Cất chân không tại PTN Tách chiết lớp chất lipit tổng 42

Hình 3.1: TLC của các lớp chất trong lipit tổng 46

Hình 3.2: Tỷ lệ % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm 47

Hình 3.3: Hàm lượng lipit tổng của các tập đoàn san hô mềm khoẻ mạnh và tẩy trắng hoàn toàn 51

Hình 3.4: Phần trăm hàm lượng photpholipit của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ 52

Hình 3.5: Hàm lượng sterol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ 53

Hình 3.6: Phần trăm hàm lượng axit béo tự do của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ 54

Hình 3.7: Phần trăm hàm lượng triaxylglyxerol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ 55

Hình 3.8: Phần trăm hàm lượng hydrocacbon của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ 57

Hình 3.9: Phần trăm hàm lượng monoankyldiaxylglyxerol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ 58

Hình 3.10 a : Phần trăm axit béo no (SAFAs) 65

Hình 3.10 b : Phần trăm axit béo không no đa nối đôi (PUFAs) 65

Hình 3.10 c : Phần trăm axit béo không no họ Omega3 65

Hình 3.10 d : Phần trăm axit béo không no họ Omega6 65

1

MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài

Rạn san hô là tài sản quốc gia của mỗi nước nói chung và Việt Nam nói riêng, chúng góp phần duy trì cân bằng sinh thái biển và tạo cơ hội để phát triển nhanh chóng một số lĩnh vực trong nền kinh tế đất nước Các loài san hô là cơ sở của quần thể rạn san hô biển Ngày này cùng với sự tác động của con người, nguy cơ lớn nhất đe dọa các rạn san hô là sự mất màu của chúng Trong các thập k gần đây do mất màu đã có hơn 30% các rạn san hô của Đại dương thế giới bị chết Trong các

thời kỳ khi nhiệt độ nước trở nên ấm hơn, loại tảo có tên zooxanthellae , sống cộng

sinh cùng Polip có trong san hô sẽ sinh ra các gốc oxy độc hại Lúc này, loài sinh

vật thân mềm Polip sẽ đẩy loài tảo zooxanthellae ra khỏi san hô, khiến san hô

không thể quang hợp và lấy dinh dưỡng như bình thường Sự can thiệp từ nhiệt độ kết hợp với một số yếu tố khác vô tình khiến san hô không còn khả năng tự nuôi sống, dần hóa màu trắng và ngừng phát triển

Quá trình tự quang hợp của các tảo Zooxanthellae sống trong nội mô của san

hô có thể cung cấp 100% nhu cầu năng lượng cho chúng, phần lớn năng lượng này

được chuyển qua san hô dưới dạng lipit, việc mất đi các tảo Zooxanthellae làm cho

san hô mất đi nguồn dinh dưỡng và bị tẩy trắng Người ta đã đưa ra nhiều cơ chế phân tử khác nhau của việc mất màu san hô, trong đó có việc đưa ra vai trò của lipit

- một trong các thành phần hoá học chính của sinh vật, mà thực tế còn chưa được

nghiên cứu Người ta cho rằng, tất cả các Zooxanthellae thuộc về một họ vi tảo nội cộng sinh, tảo giáp, nhóm Symbiodinium Theo kết quả phân tích ribosomal

ADN, các Zooxanthellae được phân ra thành một số phyllotype Người ta cũng đã

chứng minh được rằng, các phyllotype khác nhau của Zooxanthellae có tính ổn định

khác nhau đối với việc tăng nhiệt độ nước, cường độ bức xạ của ánh sáng, độ muối

2

Trong các loài san hô có chứa vi sinh vật (VSV) zooxanthellae cộng sinh, thì

hàm lượng các lipit dự trữ rất cao, lên tới 40% khối lượng mô khô [37] Lượng lipit dự trữ cao này là kết quả của sự vận chuyển các lipit từ VSV cộng sinh tới cơ thể vật chủ và nó có thể đáp ứng tới 90% nhu cầu năng lượng của san hô chứa

zooxanthellae [27,30] Sự mất mát các zooxanthellae hoặc khả năng quang hợp

của chúng bị giảm sút có thể dẫn đến hiện tượng tẩy trắng của các loài san hô này Hiện tượng trên thường kéo theo sự hu diệt của các rạn san hô và thay đổi về thành phần cũng như cơ cấu loài của các rạn san hô Quá trình tẩy trắng san hô xảy

ra mạnh mẽ nhất vào năm 1998, là kết quả của hiện tượng El nino đã tác động đến

các rạn san hô trên phạm vi toàn thế giới Chỉ tính riêng trong năm 1998 đã có tới 16% san hô bị tẩy trắng trên tất cả các đại dương [35]

Đã có nhiều thông báo về các trường hợp tẩy trắng san hô xảy ra trên phạm vi thế giới trong suốt 2 thập k qua [24,21,26] Do vậy, việc tìm hiểu rõ mối liên quan giữa sinh học – hóa học sẽ góp phần có thêm những thông tin hữu ích nhằm cải thiện và bảo tồn rặng san hô

Nhận thấy tầm quan trọng của các nghiên cứu chuyên sâu về ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần Lipit để sử dụng trong lĩnh vực sinh thái học và sinh hóa học nhằm thiết lập các mối liên hệ dinh dưỡng, cộng sinh và phân loại trong của loài sinh vật biển này Mục đích của nghiên cứu này là theo dõi những thay đổi về hàm lượng lipit tổng, thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của san hô tẩy

trắng so với san hô khỏe mạnh, chính vì vậy tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệm ”

2 Mục tiêu của đề tài

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp

chất lipit của một số loài san hô nuôi nhân tạo trong phòng thí nghiệm

Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn Full