Vi khuẩn lam (cyanobacteria) – Những điều thú vị về sinh vật sống trong nước

Vi khuẩn lam, hay còn được biết đến với tên khoa học là cyanobacteria, là những sinh vật sống trong nước nhỏ bé. Chúng sử dụng ánh sáng mặt trời để tự sản xuất thức ăn. Tuy nhiên, khi sống trong môi trường ấm áp, giàu dinh dưỡng, nước chuyển động chậm, vi khuẩn lam có thể phát triển mạnh mẽ và trở nên quá nhiều trong ao, hồ. Điều này gây tổn hại đến môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Để ngăn chặn tảo lam phát triển trong nước, bạn cần thường xuyên thay nước, sử dụng hệ thống lọc nước cho ao, hồ và nguồn nước sinh hoạt.

Vi khuẩn lam là gì?

Vi khuẩn lam, còn được gọi là cyanobacteria, là những sinh vật cực nhỏ tồn tại trong tự nhiên. Chúng sống trong nước và sử dụng ánh sáng mặt trời để tự sản xuất thức ăn. Trong môi trường ấm áp và giàu dinh dưỡng, chúng phát triển mạnh mẽ và lan rộng trong hồ và các vùng nước khác.

Bạn đang xem: Vi khuẩn lam (cyanobacteria) – Những điều thú vị về sinh vật sống trong nước

Đặc điểm của vi khuẩn lam

Vi khuẩn lam là nhóm sinh vật có khả năng cố định đạm và quang hợp. Trong nhóm này, có các sinh vật quang hợp có màu là erythro-phycocyanin, cyanophycin và allophycocyanin. Cơ thể của chúng có thể biến đổi từ một tế bào đơn đến tế bào hoặc dạng sợi. Vi khuẩn lam cố định nitơ trong không khí ở những điều kiện ưa khí hoặc kỵ khí bằng cách tạo ra các tế bào đặc biệt.

Nếu môi trường ấm áp, có ánh sáng mặt trời, giàu dinh dưỡng và nước chuyển động chậm, tảo lam sẽ tăng lên rất nhanh. Chúng có thể xuất hiện bất kỳ lúc nào, đặc biệt là vào cuối mùa hè hoặc đầu mùa thu.

Cấu tạo vi khuẩn lam

Tế bào dinh dưỡng

Hình dạng

Tế bào dinh dưỡng của tảo lam có hình cầu, elip rộng hoặc kéo dài, đường kính chỉ khoảng 1 micromet, giống với tế bào synechococcus. Tuy nhiên, cũng có những tế bào dinh dưỡng khá lớn, rộng hơn 30 micromet, giống với tế bào oscillatoria.

Vách tế bào

Vách tế bào của vi khuẩn lam khá dày, bao gồm 4 lớp. Bên ngoài thường có màng nhầy, tạo thành một lớp bảo vệ xung quanh tế bào, nhóm tế bào hoặc cả sợi. Vách tế bào của vi khuẩn lam chủ yếu được hình thành từ chất murein – một glucosamine protein bao gồm alanin d, axit diaminopimelic và axit d-glutamic. Ngoài ra, vách tế bào của chúng còn chứa cellulose.

Chất nguyên sinh

Chất nguyên sinh của tảo lam được phân thành 2 vùng:

• Vùng ngoài có màu (chromatoplasme – vùng chứa sắc tố): Tập trung các thể ribo, các phiến thylakoids và các hạt khác.
• Vùng trong (centroplasme – vùng trung tâm): Chứa ADN.

Trong chất tế bào, bao gồm:

• Xem thêm : Bột ca cao – Những lưu ý quan trọng để bạn biết

  Những hạt nhỏ, thường xếp thành hàng dài, tạo thành các hàng cyanophycin.

• Các hạt glikogen (tinh bột) là chất dự trữ chính của tảo lam, được tạo ra trong quá trình quang hợp.

• Những túi khí (không bào khí):

  • Dưới kính hiển vi với độ phóng đại nhỏ (x10), những túi khí có màu đen, tăng độ phóng đại lên sẽ có màu tím đỏ.

  • Dưới kính hiển vi điện tử, túi khí không bào khí có hình dạng ống trụ, đường kính khoảng 70nm. Màng của chúng chứa 95% protein theo Jones và Jost, 1970. Theo Smith và CSV, 1969, protein của túi khí giống với protein của siêu khuẩn, màng không có sắc tố nào. Túi khí giúp vi khuẩn lam chứa khí, làm cho chúng phao lên và che mờ ánh sáng.

Sắc tố

Vi khuẩn lam có diệp lục tố a (màu lục), các nhóm carotenoids (bao gồm xanthophyll và hydrocarbon chứa O2) màu cam, vàng hoặc đỏ.

Ngoài ra, còn có các sắc tố phụ trội được gọi là phycobiliprotein (nằm không trên thylakoids như diệp lục tố mà ở giữa các lớp màng), bao gồm c-phycoerythrin và c-phycocyanin xuất hiện với nồng độ cao.

Hai loại sắc tố này có thành phần thay đổi tùy thuộc vào loài và môi trường sống. Điều này giúp vi khuẩn lam có nhiều màu sắc khác nhau để thích ứng với môi trường.

Dị bào

Dị bào là tế bào đặc biệt có trong tảo lam sợi, giúp cố định đạm từ không khí bằng phản ứng của enzyme nitrogenase. Tuy nhiên, nitrogenase sẽ bị tắt khi có khí oxy. Do đó, vi khuẩn lam chỉ cố định đạm trong môi trường thiếu khí oxy.

Dị bào là tế bào có vách dày, không màu, không có khí oxy và hệ thống quang II (PS II). Vì vậy, dị bào không tạo ra khí oxy trong quá trình quang hợp. Dị bào phát triển từ các tế bào dinh dưỡng, nên chúng có hình dạng tương tự như tế bào mẹ, nhưng lớn hơn. Dị bào thường có 1 hoặc 2 lỗ (ở đầu tiếp xúc với tế bào chứa dinh dưỡng). Khoảng cách giữa các dị bào trên sợi tảo lam phụ thuộc vào các yếu tố môi trường. Dưới kính hiển vi, các dị bào trông khá đồng nhất, nhưng dưới kính hiển vi điện tử, chúng có màng màu xanh vàng do caroten và diệp lục tố a, nhưng không có phycocyanin.

Xem thêm : Vitamin C – Tăng cường sức đề kháng cho cơ thể mạnh mẽ hơn bao giờ hết

Tỷ lệ thành phần của các thành phần trong tế bào

Tỷ lệ
Khuẩn lam   Vi khuẩn
Nhân    32% 29%
Vách tế bào 99% 89%
Không bào   45% 49%
Màng sinh chất  12% 7%
Chất tế bào 71% 62%
Bào quan chứa diệp lục  98% 1%

Phân loại vi khuẩn lam

Có một số nhóm vi khuẩn lam được xếp loại như sau:

• Khuẩn bèo dâu: Đây là những loài vi khuẩn lam sống kết hợp trong lá bèo hoa dâu.
• Khuẩn bèo tây: Đây là những loài vi khuẩn lam ký sinh và sống kết hợp trong lá lục bình.
• Khuẩn cẩm tú cầu: Đây là những loài vi khuẩn lam sống kết hợp trong lá của hoa cẩm tú cầu.

Ứng dụng của vi khuẩn lam

Vi khuẩn lam có vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn, đóng vai trò là chất cố định nitơ quan trọng. Chúng cũng tham gia vào quá trình tạo oxy cho khí quyển và làm thức ăn cho cá. Vi khuẩn lam sản xuất oxy bằng cách phân tách nước trong quá trình quang hợp – cơ chế này cũng có ở tảo và thực vật ngày nay.

Vào tháng 11 năm 2018, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Stevens, New Jersey, Mỹ đã thành công trong việc tạo ra điện cực bằng cách sử dụng tảo lục lam kết hợp với nấm. Họ đã bao phủ tảo lam bằng một loại vật liệu đặc biệt gọi là graphene để thu được nguồn điện. Mặc dù lượng điện áp được tạo ra khá nhỏ, nhưng với một hệ thống bao gồm nhiều cây nấm tương tự, các nhà khoa học có thể tạo ra đủ năng lượng để thắp sáng một bóng đèn có công suất thấp.

Một số loại tảo chứa các chất có giá trị sinh học cao như protein, axit amin, axit béo không bão hòa, vitamin, chất chống oxy hóa và khoáng chất. Chúng giúp giảm viêm bằng cách ức chế con đường NF-κB trong tế bào gan và tế bào máu. Ngoài ra, polysaccharides sulfate trong tảo lam còn giúp củng cố hệ miễn dịch, chống đông máu, ung thư, huyết khối, đột biến, viêm nhiễm và sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.

Tác hại của vi khuẩn lam

Ngoài những loại vi khuẩn lam có lợi, cũng có những loại có khả năng gây nguy hiểm.

Tảo nở hoa có hại (cyanobacterial), còn được gọi là HAB hoặc CyanoHAB, có thể tiêu tốn hết oxy trong nước, làm mất ánh sáng mặt trời mà các sinh vật nước ngọt cần để tồn tại. Các độc tố này có thể tích tụ trong nước, cá và tác động đến sức khỏe con người. Một số triệu chứng khi bị nhiễm độc tố cyanotoxin bao gồm sốt, tiêu chảy, buồn nôn, ói mửa, kích ứng da, phát ban, co thắt dạ dày, đau họng, đau đầu, đau cơ và khớp.

Cách hạn chế sự gia tăng của vi khuẩn lam trong nước

Vi khuẩn lam có thể thúc đẩy sự tăng trưởng của cá hoặc các sinh vật ngay trong nước, trong một lượng vừa phải. Tuy nhiên, nếu số lượng tăng lên quá mức, vi khuẩn lam có thể ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe con người. Dưới đây là một số biện pháp giúp hạn chế sự tăng trưởng của vi khuẩn lam trong nước:

• Thường xuyên thay nước cho ao, hồ.
• Khi tảo lục lam xuất hiện quá mức, bạn cần sử dụng các biện pháp theo hướng dẫn từ Bộ Nông nghiệp (có thể sử dụng H2O2).
• Đối với nguồn nước sinh hoạt, sử dụng hệ thống lọc nước.

Đó là những thông tin cơ bản về đặc điểm, cấu tạo, ứng dụng, tác hại và cách hạn chế sự tăng trưởng của vi khuẩn lam. Nếu bạn muốn mua thiết bị lọc nước cho sinh hoạt hoặc nuôi trồng, Công ty Môi trường Song Phụng sẽ là sự lựa chọn hoàn hảo. Hãy liên hệ ngay hotline để được tư vấn và hỗ trợ nhanh chóng!

Nguồn: https://yeuconthongthai.com.vn
Danh mục: Dinh dưỡng