Bước đầu nghiên cứu sự tích lũy lipid ở tảo lục Haematococcus pluvialis Flotow nuôi cấy trong bình chứa môi trường lỏng Bold’s Basal được sục khí

Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Natural Sciences, 3(3):144- 149
Open Access Full Text Article Bài Nghiên cứu
1Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại
học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
2Trường Đại học MởThành phố Hồ Chí
Minh
Liên hệ
Lê Huyền Ái Thúy, Trường Đại học Mở
Thành phố Hồ Chí Minh
Email: thuy.lha@ou.edu.vn
Lịch sử
 Ngày nhận: 01-8-2018
 Ngày chấp nhận: 08-5-2019
 Ngày đăng: 30-9-2019
DOI : 10.32508/stdjns.v3i3.867
Bản quyền
© ĐHQG Tp.HCM. Đây là bài báo công bố
mở được phát hành theo các điều khoản của
the Creative Commons Attribution 4.0
International license.
Bước đầu nghiên cứu sự tích lũy lipid ở tảo lục Haematococcus
pluvialis Flotow nuôi cấy trong bình chứamôi trường lỏng Bold’s
Basal được sục khí
Nguyễn Trần Đông Phương1,2, Lê Huyền Ái Thúy2,*, Bùi Trang Việt1
Use your smartphone to scan this
QR code and download this article
TÓM TẮT
Tảo lục nước ngọt (Haematococcus pluvialis Flotow ) được chứngminh là nguyên liệu khởi đầu cho
việc sản xuất nhiên liệu sinh học, chứa nhiều lipid cùng với astaxanthin, một chất màu có giá trị
kinh tế cao. Trong nghiên cứu này, sự tích lũy lipid ở vi tảo H. pluvialis được nuôi cấy trong bình
chứa môi trường lỏng Bold's Basal (BB) và sục khí được khảo sát trong thời gian 12 tuần. Sự tích lũy
lipid được đánh giá thông qua sự biểu hiện của hai gen BC (biotin carboxylase, gen khởi đầu) và
FATA (acyl-acyl carrier protein thioesterase, gen kết thúc) quá trình sinh tổng hợp acid béo với kỹ
thuật Real-time RT-PCR, định tính lipid bằng nhuộm tế bào vi tảo với Nile Red và định lượng dầu
sinh học bằng phương pháp chuyển-ester hóa. Kết quả cho thấy sự biểu hiện của hai gen BC và
FATA được ghi nhận ở tất cả các tuần nuôi cấy. Tuy nhiên, sự biểu hiện của gen BC và FATA tăng dần
từ tuần 9 (1,3; 4,1, lần lượt) đến tuần 11 (1,7; 30,9, lần lượt). Trong khi đó, huỳnh quang màu vàng ở
tế bào vi tảo chứng tỏ lipid xuất hiện từ tuần 6 đến tuần 12. Dầu sinh học thu nhận tăng chậm từ
tuần 8 (0,036 mg/mL) đến tuần 12 (0,041 mg/mL) khi nuôi cấy vi tảo trong môi trường lỏng BB sục
khí theo thời gian. Ở tuần 11, giá trị biểu hiện của cả hai gen BC (1,7) và FATA (30,9) đều đạt cực đại,
dẫn tới hàm lượng dầu sinh học đạt cao nhất ở tuần thứ 12.
Từ khoá: BC (Biotin carboxylase), FATA (acyl-acyl carrier protein thioesterase), Haematococcusplu-
vialisFlotow, lipid, sục khí
ĐẶT VẤNĐỀ
Việc hướng tới sản xuất nhiên liệu sinh học (biofuel),
một loại nhiên liệu tái tạo được sản xuất từ sinh khối
sinh học được xem là một giải pháp cho việc thay thế
nhiên liệu truyền thống đang cạn kiệt 1. Việc sản xuất
năng lượng sinh học chủ yếu dựa trên các nguyên liệu
khởi đầu có hàm lượng acid béo cao 2,3. Các công
trình nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh rằng
tảo lục nước ngọt Haematococcus pluvialis Flotow có
thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học thế
hệ thứ ba1,4. Đặc biệt, trong nghiên cứu của Lei và
cộng sự (2012) 1, con đường sinh tổng hợp acid béo
tự do trong H. pluvialis đã được công bố với sự tham
gia của nhiều gen khác nhau nhằm xúc tác chuyển đổi
acetyl-CoA thành acid béo tự do, trong đó, gen biotin
carboxylase (BC, EF523480) và acyl-acyl carrier pro-
tein thioesterase (FATA,HM560034) là hai gen đóng
vai trò quan trọng trong giai đoạn khởi đầu và kết
thúc của quá trình sinh tổng hợp acid béo. Gen BC
mã hóa cho biotin carboxylase, là một trong ba tiểu
phần của acetyl-CoA carboxylase biotin carboxylase,
xúc tác chuyển nhóm carboxyl từ acetyl-CoA hình
thànhmalonyl-CoA khởi đầu cho quá trình sinh tổng
hợp acid béo1,5,6. Với FATA, gen này mã hóa cho en-
zyme fatty acyl-ACP thioesterase, xúc tác chuyển đổi 
malonyl-ACP thành acid béo tích lũy trong H. pluvi-
alis1,7.
Trong nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã thành công 
trong việc nuôi cấy vi tảo và thiết kế cặp mồi và xây 
dựng quy trình PCR khuếch đại sự hiện diện của các 
gen BC và FATA8,9. Nghiên cứu tiếp theo này, sự biểu 
hiện của hai gen BC và FATA trên vi tảo H. pluvialis 
được theo dõi trong quá trình nuôi vi tảo trong môi 
trường lỏng Bold ’s Basal (BB) được sục khí ở các 
tuần khác nhau, nhằm tìm hiểu mối liên quan giữa 
sự biểu hiện của các gen nêu trên với sự tích lũy lipid 
ở tảo H. pluvialis.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Vật liệu
Vi tảo H. pluvialis Flotow được phòng Sinh học thực
nghiệm của Viện Nghiên cứu và Nuôi trồngThủy sản
II, TP. Hồ Chí Minh cung cấp lại từ bộ sưu tập giống
tảo của phòng Công nghệ Tảo, Viện Công nghệ Sinh
học thuộc Viện Hàn lâmKhoa học và Công nghệ Việt
Nam, Hà Nội.
Trích dẫn bài báo này: Phương N T D, Thúy L H A, Việt B T. Bước đầu nghiên cứu sự tích lũy lipid ở tảo
lụcHaematococcus pluvialis Flotownuôi cấy trong bình chứamôi trường lỏng Bold’s Basal được sục
khí. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.; 3(3):144-149.
144
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Natural Sciences, 3(3):144-149
Vi tảo sau khi thu nhận được tiến hành nuôi cấy trong
250 mL môi trường lỏng BB được sục khí. Sau 9 tuần
nuôi cấy, 50mLmôi trường chứa vi tảo được thu nhận
và chuyển sang bình sục khí 500 mL có chứa 250 mL
môi trường lỏng BB ở pH7, nhiệt độ 25 3 ◦C, cường
độ ánh sáng 50 mmol photonm2s1 và chu kỳ chiếu
sáng là 12 giờ/ngày. Sự tăng trưởng và tích lũy lipid
của vi tảo được tiến hành đánh giá trong thời gian 12
tuần (Quy ước: tuần 1 đến tuần 12).
Phương pháp
Kiểm tra sự hiện diện lipid bằng thuốc
nhuộm Nile Red dưới kính hiển vi huỳnh
quang
200 mL vi tảo từ bình chứa môi trường lỏng BB được
sục khí ở các thời gian nuôi cấy khác nhau (từ tuần
0 đến tuần 12) thu được theo phương pháp xác định
trọng lượng tươi, được nhuộmvới 5 mL thuốc thửNile
Red (pha trong DMSO 0,5 mg/mL). Ủ trong tối 10
phút, và quan sát huỳnh quang màu vàng dưới kính
hiển vi huỳnh quang với nguồn ánh sáng xanh với
bước sóng 460 - 480 nm10.
Xác định hàm lượng dầu sinh học tích lũy ở
vi tảo H. pluvialis
1 mL môi trường chứa vi tảo H. pluvialis từ bình
chứa môi trường lỏng BB được sục khí ở các thời gian
nuôi cấy khác nhau được dùng để thu sinh khối theo
phương pháp xác định trọng lượng tươi. Sau đó bổ
sung 12 mL chloroform và 24 mL methanol vào sinh
khối thu được. Tiếp theo ly tâm dung dịch thu được
ở 3.500 vòng/phút trong 15 phút. Sau ly tâm, thu dịch
nổi và bổ sung thêm 6,8 mL methanol, 1,2 mL NaOH
0,1 N và 8 mL chloroform. Tiến hành ủ cách thủy
dung dịch thu được ở 90 oC trong 40 phút và sau đó
để nguội. Tiếp theo thêm vào 4 mL nước cất để dung
dịch phân lớp. Lớp dưới cùng là dầu sinh học 11. Với
phương pháp này, cả lipid tích lũy trong tế bào lẫn
lipid thoát ra môi trường nuôi cấy đều được thu nhận
bằng sự ester hóa các acid béo.
Tách chiết mRNA tổng số
10 mg vi tảo H. pluvialis được thu nhận ở các tuần
nuôi cấy khác nhau. Sau khi thu cặn, 900 mL TRIzol®
và 200 mL chloroform được bổ sung để ly giải tế bào.
Sau đó, tiến hành ly tâm mẫu ở 13.000 vòng/phút
trong 10 phút, thu pha nổi và bổ sung 0,2 ml chlo-
roform. Sau đó, tiếp tục tiến hành ly tâm ở điều kiện
13.000 vòng/phút trong 10 phút, thu pha nổi, bổ sung
thêm isopropanol theo tỉ lệ 1:1, ủ trong 3 giờ ở -20oC.
Ly tâm ở tốc độ 13.000 vòng / phút, trong 10 phút.
Loại bỏ pha nổi, thêm vào cặn 1 mL ethanol 70 %, lắc
đều. Ly tâm 13.000 vòng/phút, trong 10 phút. Loại
bỏ pha nổi, để khô tự nhiên, thêm vào 50 mL DEPC
(diethyl pyrocarbonate) và trữ mRNA ở -20oC để sử
dụng cho các thí nghiệm sau12.
Phân tích sự biểu hiện của gen BC và FATA
bằng phương pháp Real-time RT-PCR
15 mL RNA tổng số được sử dụng để thực hiện phản
ứng Reversed transcriptase PCR bằng kit cDNA syn-
thesis kit (Thermo Scientific) với cặp mồi Random
được cung cấp trong bộ kit. cDNA sau khi thu nhận
được tiến hành đo mật độ quang và lưu trữ ở nhiệt
độ -20oC cho việc phân tích sự biểu hiện các gen mục
tiêu sau này.
Kỹ thuật Real-time RT-PCR được sử dụng để khảo
sát sự biểu hiện của hai gen BC và FATA ở các tuần
nuôi cấy khác nhau, mỗi thí nghiệm được lặp lại ba
lần (Máy sử dụng: MyGo Pro real-time PCR). Gen
beta-actin ( b -actin) được sử dụng làm chứng nội cho
phản ứng này. Thành phần phản ứng bao gồm: 5
m l cDNA của H. pluvialis được bổ sung với 0,5 mL
mồi xuôi, 0,5 mL mồi ngược, 9 mL nước không chứa
nuclease, 5 mL SYBR I (Bioline). Chu kỳ phản ứng
được thiết lập như sau: 95oC trong 60 giây, 40 chu
kỳ (95oC trong 30 giây, 40oC trong 30 giây). Chứng
âm có thành phần tương tự nhưng thay thế cDNA
bằng nước không chứa nuclease. Bảng mồi sử dụng
trong nghiên cứu này được thể hiện ở Bảng 1. Tính
chất biểu hiện của các gen BC và FATA ở các tuần
khác nhau được tính toán thông qua giá trị định lượng
tương đối 2∆∆Ct . Tất cả các giá trị Ct (Cycle thresh-
old) để định lượng sự biểu hiện của mRNA các gen
BC và FATA được quy chiếu với mRNA chứng nội là
gen b -actin thành giá trị ∆Ct.
145
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Natural Sciences, 3(3):144-149
Bảng 1: Bảngmồi khuếch đại cDNA gen BC, FATA và beta-actin 1
Gen đích Mồi Trình tự 5’ – 3’
BC xuôi: BC -F GAAGGTGATGATCGCCAACC
ngược: BC -R TGGACGTGCAGCGAGTTCT
FATA xuôi: FATA -F AGACTCGTTCAGCGAGGAGC
ngược: FATA -R CATGCCCACAGCATGGTTCCC
Beta-actin xuôi: ACT -F ngược: ACT -R ACCTCAGCGTTCAGCCTTGT
TGGTCCACGACACCATCAAC
KẾT QUẢ
Sự biểu diện của gen BC và FATA theo thời
gian nuôi vi tảo
Phương pháp Real-time RT - PCR được sử dụng để
khảo sát sự biểu hiện mRNA hai gen BC và FATA ở
các tuần nuôi cấy, ghi nhận các mRNA biểu hiện ở tất
cả các tuần nuôi cấy, từ tuần thứ 1 đến tuần thứ 12
(Hình 1).
Giá trị định lượng tươngđối (2∆∆Ct ) đánh giá sự biểu
hiện của BC và FATA được tính toán và so sánh với
mốc biểu hiện của hai gen này thông qua trị số trung
bình của các tuần từ thứ 2 đến thứ 5. Kết quả ghi nhận
ở Bảng 2 cho thấy : biểu hiện của gen BC và FATA bắt
đầu tăng ở tuần 6, gen BC và FATA lần lượt tăng biểu
hiện gấp 1,3 và 6,3 lần so với trị số trung bình của các
tuần 2 - 5. Tuy nhiên, sự tăng này chỉ thật sự ổn định
từ tuần thứ 9, 10 và đạt cực đại ở tuần thứ 11. Từ tuần
thứ 12, biểu hiện của hai gen đều giảm (Bảng 2).
Bảng 2: Chu kỳ ngưỡng và giá trị 2∆∆Ct ở các tuần
nuôi cấy khác nhau
Tuần
Gen
beta-
actin
Gen BC Gen FATA
Ct Ct 2∆∆Ct Ct 2∆∆Ct
1 28,1 27,2 - 30,1 -
2 - 5 27,4 28,1 1,0 35,8 1
6 27,6 27,4 1,3 35,0 6,3
7 27,2 27,6 0,9 34,4 4,8
8 27,4 27,2 0,7 35,9 0,7
9 27,4 27,4 1,3 35,3 4,1
10 27,5 27,4 1,4 34,1 19,0
11 29,0 27,5 1,7 32,4 30,9
12 28,1 29,0 0,8 33,6 10,9
Sự tích lũy lipid theo thời gian nuôi vi tảo
Các tế bào vi tảo được tiến hành nhuộm với Nile Red
và quan sát tín hiệu huỳnh quang, cho kết quả: từ
tuần 1 đến tuần 5, không quan sát được sự phát huỳnh
quang ở vi tảo (Hình 2A E) ; Từ tuần 6, bắt đầu quan
sát được sự phát huỳnh quang ở tế bào vi tả o và tín
hiệu huỳnh quang tiếp tục được ghi nhận đến tuần 8
(Hình 2F -H). Từ tuần 9 đến tuần 12, tín hiệu huỳnh
quang được ghi nhận xuất hiện nhiều bên ngoài tế bào
vi tảo (Hình 2 I - L).
Hàm lượngdầu sinhhọc theo thời giannuôi
vi tảo
Dầu sinh học thu nhận được từ nuôi cấy vi tảo trong
môi trường lỏng BB sục khí theo thời gian được ghi
nhận tăng chậm từ tuần 8 đến tuần 12. Hàm lượng
dầu cao nhất được ghi nhận ở tuần thứ 12, đạt 0,041
 0,007 mg/mL (Bảng 3).
Bảng 3: Hàm lượng dầu sinh học của vi tảo được nuôi
trongmôi trường BB sục khí
Thời gian nuôi cấy
(tuần)
Dầu sinh học tổng cộng
(mg/mL)
1! 7 0,0 0,00
8 0,036 0,003ab
9 0,032 0,004ab
10 0,027 0,002b
11 0,032 0,010b
12 0,041 0,007a
Các chữ cái theo sau số trung bình trong cùng một cột khác nhau
biểu hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức p 0,05.
146
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Natural Sciences, 3(3):144-149
Hình 1: Kết quả Real-time RT-PCR từmRNA của (A) gen BC, (B) gen FATA của vi tảo được nuôi cấy trong bình
sục khí có chứamôi trường lỏng BB theo thời gian từ tuần 1 - 12.
Hình 2: Tích lũy lipid ở vi tảo quan sát qua các tuần bằng phương pháp nhuộm Nile Red. Chú thích: A - L:
lần lượt tương ứng với các tuần 1 đến tuần 12. Dấumũi tên chỉ các tế bào vi tảo phát huỳnh quang có chứa
lipid. Thanh ngang 10 mm.
THẢO LUẬN
Trong những thập niên gần đây, hướng tới việc giải
quyết sự khủng hoảng nguồn nhiên liệu đang cạn dần,
nhiên liệu sinh học được xem là một giải pháp thay
thế cho nhiên liệu truyền thống đang cạn kiệt dần.
Việc sử dụng vi tảo làm nguyên liệu sản xuất nhiên
liệu sinh học được xem là một phương pháp khả thi
do nhiều đặc tính ưu việc khác nhau, chẳng hạn việc
nuôi trồng vi tảo không cạnh tranh đất sản xuất nông
nghiệp, không làm ô nhiễm môi trường, thích nghi
trong nhiều điều kiện sống khác nhau, quá trình trao
đổi chất lớn. Trong đó, vi tảo nước ngọtHaematococ-
cus pluvialis được chứng minh có khả năng sản xuất
nhiều dầu sinh học và astaxanthin có giá trị kinh tế
cao13. Do đó, trong nghiên cứu này chúng tôi đánh
giá sự tích lũy lipid ở vi tảo H. pluvialis qua các tuần
theo thời gian nuôi. Bằng phương pháp nhuộm Nile
Red và quan sát dưới hiển vi huỳnh quang, sự tích lũy
lipid ở vi tảo được đánh giá một cách định tính không
ghi nhận được lipid ở vi tảo H. pluvialis trong 5 tuần
đầu khi vi tảo được nuôi trong môi trường lỏng BB,
sục khí. Xét về sự tăng trưởng của vi tảo, giai đoạn
chuẩn bị tăng trưởng của vi tảo là từ tuần 0 - 1, giai
đoạn tăng mật độ tế bào là từ tuần 2 - 6; trong đó,
tuần cuối cùng của giai đoạn tăng mật độ tế bào, lipid
tích lũymới được ghi nhận bằng phương pháp nhuộm
Nile Red. Kết quả nghiên cứu này phù hợp với nghiên
cứu của Borowitzka vàMoheimami (2013): Khi vi tảo
tăng trưởng chậm và không cần màng mới, tế bào
chuyển sang tổng hợpTAGvà chờ điều kiện thích hợp
để tiếp tục tăng trưởng14. Trong khi đó, bằng phương
pháp đánh giá sự biểu hiện gen, các gen thiết yếu trong
147
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Natural Sciences, 3(3):144-149
con đường sinh tổng hợp lipd đã được ghi nhận từ các
tuần 1 - 5 và được đánh giá có tăng từ tuần 6. Việc
đánh giá tính chất biểu hiện của mRNA BC và FATA
được tính toán thông qua giá trị 2∆∆Ct với chứng nội
được sử dụng là gen beta-actin. Gen beta-actin là một
gen giữ nhà (house keeping gene) có tính bảo tồn cao
và luôn được biểu hiện ở tất cả các tế bào Eukaryote.
Kết quả cho thấy, trong hai tuần 7 - 8, tức là vi tảo
thuộc giai đoạn tăng trưởng nhanh, sự biểu hiện các
gen BC và FATA không tăng, có giảm nhẹ so với tuần
thứ 6, sự biểu hiện các gen này chỉ thực sự gia tăng
và ổn định vào tuần thứ 9, 10 và đạt cực đại ở tuần
thứ 11 (gen BC và FATA tăng biểu hiện lần lượt 1,7
và 30,9 lần so với trị số trung bình của các tuần 1 - 5).
Kết quả này phù hợp với kết quả đánh giá định tính sự
tích lũy lipid bằng thuốc nhuộm Nile Red: lipid được
ghi nhận bên trong tế bào vi tảo trong suốt giai đoạn
tăng trưởng nhanh (tuần 7 - 8) của tế bào vi tảo. Tuy
nhiên, hàm lượng lipid chưa đủ cao để có thể chuyển
hóa ester tạo dầu sinh học ở các tuần này. Ở các tuần 9
- 12, tức là giai đoạn vi tảo có tăng trưởng chậm, lipid
tích lũy được xuất ra bên ngoài tế bào, ở tuần thứ 12,
lúc này vi tảo bước vào giai đoạn cuối của qua trình
tăng trưởng chậm, hàm lượng dầu sinh học được ghi
nhận cao nhất (0,041  0,007 mg/mL), trong khi sự
biểu hiện của cả hai gen BC và FATA đã bắt đầu giảm
(gen BC và FATA giảm biểu hiện lần lượt 0,8 và 10,9
lần so với trị số trung bình của các tuần 1 - 5). Ở tuần
12, vi tảo có tích lũy lipid cao nhất nên cần thu nhận
sinh khối để tách dầu sinh học.
KẾT LUẬN
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thành công trong
việc phân tích sự tích lũy lipid ở vi tảo H. pluvialis
trongmôi trường lỏngBB trong thời gian 12 tuần nuôi
cấy. Kết quả phân tích biểu hiện gen BC và FATA,
cũng như định tính lipid ghi nhận lipid tích lũy trong
vi tảo từ tuần thứ 6. Dầu sinh học được ghi nhận từ
tuần 8 và đạt cực đại ở tuần 12.
DANHMỤC TỪ VIẾT TẮT
BB: Bold’s Basal
BC: biotin carboxylase
FATA: acyl-acyl carrier protein thioesterase
RT-PCR: Reverse Transcription - Polymerase Chain
Reaction
DMSO: Dimethyl sulfoxide
DEPC: Diethyl pyrocarbonate
mRNA: messenger Ribonucleic acid
RFU: Relative fluorescence units
RNA: Ribonucleic acid
cDNA: complementary Deoxyribonucleic acid
Ct: Cycle threshold
TAG: Triacylglycerol
XUNGĐỘT LỢI ÍCH
Nhóm tác giả không có bất kỳ xung đột lợi ích lẫn
nhau.
ĐÓNGGÓP CỦA TÁC GIẢ
Nguyễn Trần Đông Phương: thực hiện thí nghiệm,
thu thập và xử lý các dữ liệu thu được.
Lê Huyền Ái Thúy, Bùi Trang Việt: đóng góp chính
trong việc viết và chỉnh sửa bản thảo.
TÀI LIỆU THAMKHẢO
1. Lei A, ChenH, ShenG,HuZ, Chen L,Wang J. Expressionof fatty
acid synthesis genes and fatty acid accumulation in Haemato-
coccus pluvialis under different stressors. Biotechnol Biofuels.
2012;5(18):2–11.
2. Vicente G, Martínez M, Aracil J. Optimisation of integrated
biodiesel production. Part I. A studyof thebiodiesel purity and
yield. Bioresour Technol. 2007;98:1724–1733.
3. Zhou YJ, Buijs NA, Siewers V, Nielsen J. Fatty Acid-Derived Bio-
fuels and Chemicals Production in Saccharomyces cerevisiae.
Front Bioeng Biotechnol. 2014;2:32.
4. Razon LF, Tan RR. Net energy analysis of the produc-
tion of biodiesel and biogas from the microalgae: Haema-
tococcus pluvialis and Nannochloropsis. Applied Energy.
2011;88:3507–3514.
5. Ohlrogge J, Browse J. Lipid biosynthesis. Plant Cell.
1995;7:957–970.
6. Janiyani K, Bordelon T, Waldrop GL, Cronan JEJ. Function
of Escherichia coli biotin carboxylase requires catalytic ac-
tivity of both subunits of the homodimer. J Biol Chem.
2001;276:29864–29870.
7. Jones A, Davies HM, Voelker TA. Palmitoyl-acyl carrier protein
(ACP) thioesterase and the evolutionary origin of plant acyl-
ACP thioesterases. Plant Cell. 1995;7:359–371.
8. Phương NTĐ, Ái Thúy LH, Việt BT. Ảnh hưởng cùa các chất
điều hòa sinh trưởng thực vật lên sự sinh trưởng của vi tảo
Haematococcus pluvialis Flotow. Tạp chí Công nghệ sinh học.
2015;13(2):269–247.
9. Phuong NTD, Thuan LD, Thuy LHA, Viet BT. Initial stud-
ies on Biotin carboxylase (BC) and acyl-acyl carrier protein
thioesterase (FATA) genes in Haematococcus pluvialis Flotow.
J Biotech. 2016;14(1A):531–538. The 7th AFOB regional sym-
posium.
10. Gwak Y, Hwang YS, Wang B, Kim M, Jeong J, Lee CG, et al.
Comparative analyses of lipidomes and transcriptomes reveal
a concerted action ofmultiple defensive systems against pho-
tooxidative stress in Haematococcus pluvialis. Journal of Ex-
perimental Botany. 2014;65(15):4317–4334.
11. Johnson MB, Wen Z. Preparation of biodiesel fuel from the
microalga Schizochytrium limacinum by direct transesterifi-
cation of algal biomass. Energy and Fuels, In Progress. 2009;.
12. MacedoNJ, Ferreira T. Maximizing total RNA yield fromTRIzol®
reagent protocol: a feasibility study. UB-ASEE. 2014;(1):1–7.
13. Razon LF, Tan RR. Net energy analysis of the produc-
tion of biodiesel and biogas from the microalgae: Haema-
tococcus pluvialis and Nannochloropsis. Applied Energy.
2011;88:3507–3514.
14. Borowitzka MA, Moheimani NR. Energy from microalgae: a
short story. Algae for biofuels and Energy. 2013;p. 1–15.
148
Science & Technology Development Journal – Natural Sciences, 3(3):144- 149
Open Access Full Text Article Original Research
1University of Science, Vietnam National
University Ho Chi Minh City
2Ho Chi Minh City Open University
Correspondence
Le Huyen Ai Thuy, Ho Chi Minh City
Open University
Email: thuy.lha@ou.edu.vn
History
 Received: 01-8-2018
 Accepted: 08-5-2019
 Published: 30-9-2019
DOI : 10.32508/stdjns.v3i3.867
Copyright
© VNU-HCM Press. This is an open-
access article distributed under the
terms of the Creative Commons
Attribution 4.0 International license.
Initial study of lipid accumulation in green algal Haematococcus
pluvialis Flotow cultured in liquid Bold’s Basal medium aerated
Nguyen Tran Dong Phuong1,2, Le Huyen Ai Thuy2,*, Bui Trang Viet1
Use your smartphone to scan this
QR code and download this article
ABSTRACT
The fresh green algal Haematococcus pluvialis Flotowwas proved to be the starting material for the
production of biofuel, high lipid content alongwith astaxanthin, a high value colorant. In this study,
lipid accumulation in H. pluvialis cultured in liquid Bold's Basal medium aerated was investigated
for a period of 12 weeks. Lipid accumulation was evaluated through the expression of two genes:
BC (biotin carboxylase, initial gene) and FATA (acyl-acyl carrier protein thioesterase,end gene) in
the process of fatty acid biosynthesis with Real-time RT-PCR, lipid determination by Nile Red and
biodiesel quantifying by transesterification. The results showed that the expression of two BC and
FATA genes was recorded at all weeks of culture. However, the expression of BC and FATA genes
increased gradually from theweek 9 (1.3, 4.1, respectively) toweek 11 (1.7, 30.9, respectively). Mean-
while, yellow fluorescence in the microalgal cells showed that lipid appeared from week 6 to week
12. The obtained biodiesel increased slowly fromweek 8 (0.036mg/mL) to week 12 (0.041mg/mL).
At week 11, the expression values of both BC gene (1.7) and FATA gene (30.9) weremaximized, lead-
ing to the highest biodiesel content at the week 12.
Key words: BC (biotin carboxylase), FATA (acyl-acyl carrier protein thioesterase), Haematococcus
pluvialis Flotow, lipid, aerated.
Cite this article : TranDong PhuongN, Huyen Ai Thuy L, Trang Viet B. Initial studyof lipid accumulation
in green algal Haematococcus pluvialis Flotow cultured in liquid Bold’s Basal medium aerated. Sci.
Tech. Dev. J. - Nat. Sci.; 3(3):144-149.
149