Isolationand Characterization of the Strain Arthrospira plastensisIsolated from Van Quan Lake

Received: 06-04-2021

Accepted: 05-05-2021

DOI:

Views

0

Downloads

0

Issue: Vol. 19 No. 5 (2021)

Section:

KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

How to Cite:

Bach, N., Ha, C., Huong, V., & Mien, P. (2024). Isolationand Characterization of the Strain Arthrospira plastensisIsolated from Van Quan Lake. Vietnam Journal of Agricultural Sciences, 19(5), 672–683. http://testtapchi.vnua.edu.vn/index.php/vjasvn/article/view/826

Isolationand Characterization of the Strain Arthrospira plastensisIsolated from Van Quan Lake

Nguyen Duc Bach (*) 1 , Chu Duc Ha 2 , Vu Le Dieu Huong 1 , Phi Thi Cam Mien 1

  • 1 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
  • 2 Khoa Công nghệ Nông nghiệp, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội

    • Keywords

    Arthrospira platensis, BG11 medium, isolation, Spirulina, Van Quan lake

    Abstract


    Spirulina (Arthrospira platensis)is a species of Cyanobacteriaand is widelycultivated for functional foods, cosmeticsand aquaculture feed due to its rich protein, pigments, vitamins, unsaturated fatty acids and trace elements. In Vietnam, Spirulinawasfirst studiedin the late 1970s, mainlyfocused oninvestigating environmentaland nutritive factors aswell asculture techniques. However, very few studies on isolation, identification and characterization of native strain have been done. With the aim of exploiting the indigenous genetic resources, a strain of Cyanobacteria distributed in Van Quan lake (Hanoi) was isolated, identified and culturedinthe medium ofHoagland, BBM, BG-11, ½ Chu-10 and Zarrouk. Bymorphological analysis using optical and electron scanning microscopy combined with 16S rRNA sequence analysis, theisolated strain was identified as Arthrospira platensis. As the results attained, except for Zarroukmedia, this speciescan grow well inin BG-11and BBMmedia. The study provided an initial scientific basis for exploiting indigenous genetic resources for functional foods, cosmeticsand aquaculture feeds.

    References

    Ahsan M., Mashuda P.T.C., Huntington M. & Hasan R. (2008). A review on culture, production and use of Spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish. FAO Fisheries and Aquaculture Circular No. 1034.

    Barbas CF., Burton D.R., Scott J.K.&Silverman G.J. (2007). Quantitation of DNA and RNA. CSH Protoc. doi: 10.1101/pdb.ip47.

    Đặng Diễm Hồng (2019). Nuôi trồng vi tảo giàu dinh dưỡng làm thực phẩm chức năng cho người và động vật nuôi ở Việt Nam (Chương 4). Bộ sách chuyên khảo Tài nguyên thiên nhiên và môi trường Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.750tr.

    Đặng Đình Kim, Dương Thị Thuỷ, Nguyễn Thị Thu Liên, Đào Thanh Sơn, Lê Thị Phương Quỳnh&Đỗ Hồng Lan Chi (2014). Vi khuẩn lam độc nước ngọt. Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ. 327tr. ISBN 9876049132186.

    Đặng Đình Kim, Trần Văn Tựa, Nguyễn Tiến Cư, Đỗ Tuấn Anh, Đặng Thị Thơm, Hoàng Trung Kiên, Lê Thu Thủy, Vũ Thị Nguyệt, Mai Trọng Chính & Nguyễn Văn Vượng (2011). Nghiên cứu sử dụng CO2từ khí thải đốt than để nuôi vi tảo Spirulina platensisTạp chí Khoa học và Công nghệ. 49(4): 65-72.

    De Souza D.S., ValadãoR.C.&De Souza E.R.P. (2021). Enhanced Arthrospira platensisbiomass production combined with anaerobic cattle wastewater bioremediation. Bioenerg. Res. https://doi.org/10.1007/s12155-021-10258-4.

    Doyle J.J.&Doyle J.L. (1987). A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin. 19:11-15.

    Dương Thị Thủy, Hồ Tú Cường, Đặng Đình Kim & Lê Thị Phương Quỳnh(2012). Biến động hàm lượng độc tố microcystin trong môi trường nước hồ Hoàn Kiếm. Tạp chí Sinh học.34(1): 94-98.

    Fujisawa T., Narikawa R., Okamoto S., Ehira S., Yoshimura H., Suzuki I., Masuda T., Mochimaru M., Takaichi S., Awai K., Sekine M., Horikawa H., Yashiro I., Omata S., Takarada H., Katano Y., Kosugi H., Tanikawa S., Ohmori K.,Sato N., Ikeuchi M., Fujita N.&Ohmori M. (2010). Genomic structure of an economically important Cyanobacterium, Arthrospira (Spirulina) platensisNIES-39. DNA Res. 2:85-103.

    Furmaniak M.A., Misztak A.E., Franczuk M.D., Wilmotte A., Waleron M.&Waleron K.F. (2017). Edible cyanobacterial genus Arthrospira: Actual state of the art in cultivation methods, genetics, and application in medicine. Front Microbiol. 8:2541. doi:10.3389/fmicb.2017.02541.

    Gang-Guk C., Myong-Sook B., Chi-Yong A. & Hee-Mock O. (2008). Induction of axenic culture of Arthrospira(Spirulina) platensisbased on antibiotic sensitivity of contaminating bacteria. Biotechnol Lett. 30(1):87-92.doi: 10.1007/s10529-007-9523-2.

    Geitler L. (1925). Cyanophyceae (ed. Pascher, A.). Gustav Fischer. pp. 1-450.

    Gomont M. (1892). Monographie des Oscillariées (Nostocacées Homocystées), Deuxième partie. Lyngbyées. Annls. Sci. Nat. Bot. 7(16): 91-264.

    Hoagland D.R. & Snyder W.C. (1933). Nutrition of strawberry plant under controlled conditions. (a) Effects of deficiencies of boron and certain other elements, (b) susceptibility to injury from sodium salts. Proceedings of the American Society for Horticultural Science.30: 288-294.

    Ilknur A. (2012). Effect of an organic fertilizer on growth of blue-green alga Spirulina platensis. Aquacult Int 20: 413-422. doi 10.1007/s10499-011-9473-5.

    Komárek J., Kaštovský J., Mareš J. & Johansen J.R. (2014). Taxonomic classification of cyanoprokaryotes (cyanobacterial genera) using a polyphasic approach. Preslia 86: 295-335.

    Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. (2018). MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms. Mol. Biol. Evol. 35:1547-1549

    Liu Y., Wang Z., Lin S., Yu G.&Li R. (2013). Polyphasic characterization of Planktothrixspiroidessp. nov. (Oscillatoriales, Cyanobacteria), a freshwater bloom-forming alga superficially resembling Arthrospira. Phycologia 52: 326-332. doi: 10.2216/13–146.1

    Martin M., Paul J.S., Nicholas H., Amha B. & Brian A.W. (2006). Phenotypic analysis of Arthrospira (Spirulina) strains (cyanobacteria). Phycologia.45(2):148-157.

    Melinda J.G., Rob Van Hille C.G. & Susan T.L.H. (2011). Interference by pigment in the estimation of microalgal biomass concentration by optical density. Journal of microbiological methods.85(2): 119-123.

    Menegotto A.L.C., Luciane C. & Cristiane C.E. (2016). Potential application of microalga Spirulina platensisas a protein source. Journal of the Science of Food and Agriculture.97(3): 724-732.

    Nguyễn Đình San (2015). Phân lập một số chủng vi khuẩn lam có khả năng cố định đạm để cung cấp nguyên liệu cho sản xuất phân bón sinh học. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nghệ An. 5: 16-21.

    Nguyễn Thị Hạnh Nguyên & Nguyễn Hữu Hiệp (2019). Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn lam (cyanobacteria) có khả năng cố định đạm ở ruộng lúa tỉnh Đồng Tháp. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ. 55(2): 20-26.

    Nguyễn Thúy Nga, Nguyễn Ngọc Châu & Đoàn Thị Thái Yên (2020). Ảnh hưởng của tỉ lệ N:P hỗn hợp nước thải đến tốc độ sinh trưởng tảo xoắn Spirulina và hiệu quả loại bỏ N, P sau nuôi tảo. Tạp chí Khoa học và Công nghệ. 141: 080-085.

    Nguyễn Xuân Hoà & Lê Thị Thu Hường (2020). Phân lập, tuyển chọn một số loài vi khuẩn lam có khả năng cố định nitơ làm giống để sản xuất phân bón sinh học cho sản xuất lúa. Tạp chí Khoa học Đất. 58: 38-42.

    Nichols H.W. & Bold H.C. (1965). Trichosarcina polymorpha Gen. J. Phycology. 1: 34-38.

    Noor P., Akhatar N., Múnhi J.L. & Begum S. (2008). Spirulina culture in Bangladesh XII. Effects of different culture media, different culture vessels and different cultural conditions on coiled and straight filament characteristics of Spirulina. Bangladesh J Sci ind Res. 43(3): 369-376.

    Nübel U., Garcia-Pichel F. & Muyzer G. (1997). PCR primers to amplify 16S rRNA genes from cyanobacteria. Appl Environ Microbiol. 63(8): 3327-3332. doi: 10.1128/AEM.63.8.3327-3332.1997.

    Robert A. Andersen. (2005). Chapter 6. Traditional microalgae isolation techniques, in Algal culturing techniques. Elsevier/Academic Press.

    Rout N.P., Khandual S., Gutierrez-Mora A., Gallardo-Valdéz J., Rodriguez-Garay B., Ibarra-Montoya J. Luis& Vega-Valero G. (2013). Isolation, identification and germplasm preservation of different native Spirulina species from Western Mexico. American Journal of Plant Sciences. 4:65-71.

    Sili C., Torzillo G. & Vonshak A. (2012). Arthrospira(Spirulina) (ed. B. A. Whitton, B. A.) (ed). Springer. pp.677-705.

    Stein J. (1973). Handbook of Phycological methods. Culture methods and growth measurements. Cambridge University Press.

    Vonshak A. (1997). Spirulina platensis(Arthrospira): Physiology, cell-biology and biotechnology. Taylor & Francis.

    Waterbury J.B. & Stanier R.Y. (1991). Isolation and growth of cyanobacteria from marine and hypersaline environments. The Prokaryotes. 7: 221-223.

    Zarrouk C. (1966). Contribution a l’etude d’une cyanobacterie: influence de divers facteurs physiques et chimiques sur la croissance et la photosynthese de Spirulina maxima(Setchell et Gardner) Geitler. University of Paris, France.