Mở đầu Vi khuẩn lam (Cyanobacteria), hay còn gọi là tảo lục lam, hoặc tảo lam, là nhóm vi sinh vật nguyên thủy nhất có lịch sử phát triển trải qua 3,8 tỷ năm, tảo lam có mặt ở hầu hết các hệ sinh thái và là ngành có sự đa dạng về thành phần loài. Vi khuẩn lam đóng vai trò quan trọng trong đời sống thực vật, hệ sinh thái thủy vực. Trong tự nhiên, vi khuẩn lam là mắt xích quang trọng trong chuỗi thức ăn, do chúng có khả năng sinh sống trong nƣớc và tự quang hợp. Khi gặp điều kiện môi trƣờng thuận lợi, vi khuẩn lam phát triển nhanh dẫn đến phát sinh số lƣợng lớn cá thể, gây ra hiện tƣợng nở hoa HAB (Harmful Algal Blooming) hoặc CyanoHAB, gây hại cho các loài sinh vật khác.
Nƣớc nở hoa có thể xảy ra trong môi trƣờng nƣớc ngọt hoặc nƣớc mặn, đặc biệt chỉ liên quan đến một vài loài thực vật phiêu sinh, và một số trƣờng hợp nở hoa có thể đƣợc nhận biết thông qua sự đổi màu của nƣớc do mật độ các tế bào tạo màu tăng cao. Mặc dù chƣa có một giá trị ngƣỡng để đánh giá vấn đề này, tuy nhiên tảo lam có thể đƣợc xem là một trong các tác nhân gây ra hiện tƣợng này với nồng độ hàng trăm đến hàng ngàn tế bào và có thể đạt đến trên một triệu tế bào trên một ml, tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng. Do đó, khi nƣớc nở hoa thƣờng có màu lục, nhƣng cũng có thể có các màu khác nhƣ nâu vàng hoặc đỏ tùy thuộc vào loại tảo. Nƣớc nở hoa làm chết cá và các sinh vật ăn phải.
Trong nuôi trồng thủy sản (ở nƣớc ngọt hoặc nƣớc mặn), thì các loại tảo độc (trong đó có vi khuẩn lam hay tảo lam) có thể gây ảnh hƣởng trực tiếp hoặc gián tiếp. Bên cạnh đó, một số loại tảo độc khác nhƣ tảo giáp hay tảo mắt cũng gây ra các hậu quả tiêu cực đến sự sinh trƣởng và phát triển của các loài thủy sản, đặc biệt là các loại tôm. Các loại tảo này thƣờng tiết ra độc tố gây hoại tử gan tôm, đồng thời ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc nuôi tôm, làm tôm mẫn cảm 1 với các tác nhân gây bệnh. Vi khuẩn lam (tảo lam) là dạng tảo có kích thƣớc lớn, chiều dài đến vài milimet; khi xuất hiện nhiều trong ao, quan sát bằng mắt thƣờng thấy ao có màu xanh đậm, xanh nƣớc sơn, nổi váng xanh trên mặt; khi trời nắng gắt thì nổi thành từng đám trên mặt nƣớc và phía cuối gió; lúc này có thể nhận diện đƣợc tảo lam dạng sợi hay dạng hạt d dàng.
Khi tảo lam xuất hiện nhiều trong ao, s làm cho tôm có mùi hôi, tắc ngh n mang do tảo thải ra chất nhờn ở màng tế bào; hay tôm bị phân trắng do tảo trong đƣờng ruột tôm chƣa đƣợc tiêu hóa. Tảo lam dạng hạt và sợi đều độc nhƣ nhau, nhƣng dạng sợi thƣờng độc hơn do vƣớng vào mang tôm và tôm cũng thƣờng ăn phải nhƣng không tiêu hóa đƣợc. Ngoài việc gây ra các tình trạng trên, tảo lam còn có thể gây bệnh cho cá, đặc biệt những loại cá ăn lọc nhƣ cá mè trắng, mè hoa, các loại nhuy n thể, giáp xác và cho cả con ngƣời nếu ăn phải. Ngoài ra, tảo mắt phát triển thì nƣớc ao có màu nâu đen, xanh rau má.
Tảo mắt di chuyển nhanh trong nƣớc nhờ có lông roi nằm ở đầu trƣớc cơ thể đơn bào có điểm mắt màu đỏ. Tảo mắt xuất hiện trong ao nuôi báo hiệu nƣớc ao bắt đầu nhi m bẩn, có thể do thức ăn dƣ thừa nhiều (trong nuôi thâm canh), hoặc do nguồn nƣớc bị ô nhi m hoặc nền đáy đã nhi m bẩn từ trƣớc (mô hình nuôi cho ít thức ăn). Tảo giáp phát triển với mật độ cao trong ao, nƣớc s có màu nâu đỏ hoặc mặt nƣớc xuất hiện nhiều váng nâu đỏ. Tôm không tiêu hóa đƣợc loại tảo này do chúng có vách tế bào cứng, một số trƣờng hợp tôm bị tắc ngh n đƣờng ruột hoặc bị đứt đoạn khi có quá nhiều tế bào tảo giáp trong ruột.
Khi bị tảo giáp tấn công, tôm bị nổi đầu về đêm và sáng sớm do thiếu ôxy trong nƣớc và nƣớc bị phát sáng ảnh hƣởng đến tập tính sống của tôm nuôi. Trong nuôi trồng thủy sản, nguyên nhân chính làm vi khuẩn lam (tảo lam) và các loại tảo độc khác phát triển mạnh, là do (1) quản lý thức ăn không tốt làm thức ăn dƣ tích lũy xuống nền đáy; (2) Phân tôm/ cá trong suốt vụ nuôi; (3) Nền đáy dơ bẩn do không cải tạo ao kỹ; (4) thời tiết thay đổi thất thƣờng nắng nóng hoặc mƣa kéo dài đột ngột làm các yếu tố môi trƣờng trong ao nuôi thay đổi, 2 quá trình phân hủy mùn bã hữu cơ tăng sinh ra nhiều chất dinh dƣỡng tạo điều kiện cho tảo có hại trong ao phát triển. Để phát triển nghề nuôi trồng thủy sản bền vững và hiệu quả, thì ngƣời nuôi cần có các giải pháp khắc phục và phòng ngừa vi khuẩn lam và các loại tảo độc trong ao nuôi. Để tìm đƣợc các giải pháp phù hợp nhất, an toàn với môi trƣờng và mang lại giá trị kinh tế cao, thì việc xác định rõ những loại vi khuẩn lam hoặc tảo độc trong ao nuôi thủy sản là vô cùng quan trọng và cần thiết.
Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Phân lập một số chủng vi khuẩn lam gây hiện tượng nở hoa thu thập ở một số ao hồ nuôi thủy sản tại một số tỉnh miền Bắc”. Mục đích và yêu cầu đề tài 1. Mục đích Phân lập một số chủng vi khuẩn lam gây hiện tƣợng nở hoa ở một số ao nuôi thủy sản tại một số tỉnh miền Bắc.2 Yêu cầu Khảo sát hiện tƣợng tảo nở hoa ở các ao hồ nuôi thủy sản tại khu vực miền Bắc. Phân lập đƣợc một số vi khuẩn lam gây hiện tƣợng nở hoa tại các ao nuôi này.
TỔN QU N Á TÀ L UN ÊN ỨU 2. iới thiệu về vi khuẩn lam 2. Khái niệm và phân loại vi khuẩn lam Vi khuẩn lam (Cyanophyta) hoặc tảo lục lam hoặc tảo lam, là một vi khuẩn đặc biệt, có khả năng sinh sống trong môi trƣờng nƣớc và có khả năng tự quang hợp tƣơng tự nhƣ thực vật. “Cyano” có nguồn gốc từ tiếng Hi Lạp, có nghĩa là “màu xanh” và “phyta” có nghĩa là “thực vật”.
Vi khuẩn lam là nhóm sinh vật bao gồm các prokaryote đơn bào đến đa bào, có cholorophyll a và thực hiện giải phóng oxy có liên quan đến các hệ thống quang hợp PSI và PSII. Vi khuẩn lam có thể sống trong các môi trƣờng đa dạng, bao gồm cả nƣớc ngọt, nƣớc mặn, nƣớc lợ và kể cả môi trƣờng trên cạn. Ngoài ra, vi khuẩn lam cung cấp năng lƣợng sơ cấp cho sinh quyền đồng thời giải phóng một lƣợng lớn oxy vào trong không khí thông qua quá trình quang hợp và trao đổi chất. Một số vi khuẩn lam có thể đƣợc sử dụng là nguồn thức ăn giàu protein, vitamin, giàu các axit amin không thể thay thế, và đƣợc dùng làm dƣợc phẩm.
Mặt khác, một số loài vi khuẩn lam sản sinh ra độc tố gây nhi m độc cho các loài động, thực vật thủy sinh và con ngƣời. Đến cuối thế kỷ 20, hệ thống danh pháp của vi khuẩn lam tuân theo Quy tắc Danh pháp Thực vật Quốc tế. Vào cuối những năm 1970, Stanier và các đồng nghiệp đã công nhận bản chất nhân sơ của vi khuẩn lam và đề xuất tuân theo Bộ luật danh pháp quốc tế dành cho vi khuẩn. Theo Sổ tay Vi khuẩn có Hệ thống của Bergey, và theo cách tiếp cận Stanier và Rippka et al.
(1979) khái niệm, vi khuẩn lam đƣợc chia thành hai nhóm: vi khuẩn lam dạng sợi đơn bào và đa bào; và năm phần phụ dựa trên tiêu chí hình thái học, và tƣơng ứng với năm bộ vi khuẩn lam trƣớc đây: Chroococcales (phần I) và Pleurocapsales (phần II) chứa các tế bào đơn bào, chúng phân chia theo phân hạch nhị phân trong một hoặc nhiều kế hoạch và đơn độc hoặc sắp xếp thành các khuẩn lạc. Pleurocapsales cũng có thể tạo ra các tế bào nhỏ d phân tán (tế bào baeocytes) 4 sau khi phân chia bằng nhiều lần phân hạch. Trong vi khuẩn lam dạng sợi đa bào, Oscilla- toriales (phần III) chỉ có các tế bào sinh dƣỡng sắp xếp thành dạng sợi, trong khi Nostocales (phần IV) và Stigonematales (phần V) có khả năng tạo ra các tế bào chuyên biệt, các tế bào dị hình, cho phép cố định N ở một ngăn thiếu khí; hoặc có thể biểu hiện các tế bào chống chịu áp lực với môi trƣờng đƣợc gọi là akinetes. Bên cạnh đó, vi khuẩn lam từ phần V cũng đƣợc đặc trƣng bởi khả năng phân chia theo nhiều mặt phẳng và hình thành các trichome phân nhánh thực sự (Haselkorn, 2009) (Demoulin et al.
Ở Việt Nam, trong "Danh lục loài thực vật Việt Nam" (2001) ghi nhận 2.191 loài tảo thuộc 9 ngành và 368 loài vi khuẩn lam. Toàn thế giới đã phát hiện đƣợc khoảng 20. Cấu tạo tế bào vi khuẩn lam Vi khuẩn lam thƣờng có dạng đơn bào, tập đoàn, dạng sợi chuỗi (Hình 2. Một vài tế bào trong chuỗi có hình dạng khác đƣợc gọi là dị bào nang (heterocysts) có khả năng cố định nitơ và một dạng khác đƣợc gọi là tế bào nghỉ (ankinetes).
ự đa dạng về hình thái của các loài vi khuẩn lam (Esteves- Ferreira et al. Mũi tên 5 (ak) akinetes (fb) phân nhánh sai (tb) phân nhánh đúng Theo Vũ Thành Lâm và cộng sự (2007), sƣu tầm và tổng hợp thông tin về vi khuẩn lam đăng trên website của Viện nghiên cứu hải sản, trực thuộc Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, ngày 20/11/2007 nhƣ sau: a) Tế bào dinh dƣỡng của vi khuẩn lam Hình dạng: Tế bào dinh dƣỡng của vi khuẩn lam rất đa dạng, có thể có hình cầu, hình thoi, hình trứng, hình ống, hình quả lê, hình êlíp rộng, hình êlíp kéo dài, hình kéo dài về một phía. Đƣờng kính tế bào có thể dao động từ 1 micromet (Synechococcus) đến 100 micromet (Oscillatoria) (Allaf & Peerhossaini, 2022). Vách tế bào: Vách tế bào vi khuẩn lam khá dầy, gồm 4 lớp, bên ngoài thƣờng hóa nhầy, có khi tạo thành bao chuyên hóa, bao xung quanh tế bào hoặc nhóm tế bào hay toàn bộ sợi.
Vách tế bào của vi khuẩn lam chủ yếu do hợp chất murein - là một glucosaminoprotein, ngoài ra có thể còn có cellulose, bắt màu gram-âm (Allaf & Peerhossaini, 2022). Chất nguyên sinh: Chất nguyên sinh ở vi khuẩn lam đƣợc phân biệt thành 2 vùng: Vùng trong (vùng trung bào chất, centroplasme) chứa DNA.