Phát hiện tiềm năng công nghiệp từ loài tảo mới

Tầm quan trọng của vi tảo?

Vi tảo là một loại tảo siêu nhỏ mà mắt người không nhìn thấy được nhưng lại là một phần quan trọng trong hệ sinh thái của Trái Đất, tạo thành cơ sở cho tất cả các chuỗi thức ăn thủy sinh. Hiện nay, vi tảo đã được quan tâm nhiều trong nghiên cứu và sử dụng rộng rãi trong đời sống. Với khả năng thích ứng cao, nhu cầu sử dụng nước ít hơn cây trồng cạn, tăng sinh nhanh, năng suất sinh khối cao hơn các loài thực vật khác và thân thiện với môi trường, vi tảo có tiềm năng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như làm thực phẩm, dược phẩm,.. 

Những sinh vật dưới nước đa dạng này phát triển mạnh nhờ nước, ánh sáng, chất dinh dưỡng và sở hữu đủ loại hình dạng, màu sắc và kích cỡ. Chúng đã thành công trong việc thu hút sự chú ý đặc biệt từ các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp nhờ khả năng thu giữ carbon dioxide thông qua việc tận dụng chúng làm nhiên liệu sinh học, làm nguồn protein thay thế,...Có hàng chục nghìn loại vi tảo tiếp tục phát triển mạnh ở những nơi không ngờ tới trên khắp thế giới. 

Trong khi phân tích các mẫu DNA lấy từ tảo được tìm thấy trong bể cá nuôi gia đình, các nhà nghiên cứu từ Đại học Tokyo đã phát hiện ra một chuỗi DNA không khớp với bất kỳ chuỗi nào được ghi nhận trước đây. Loài mới này là loài tảo xanh nước ngọt nhỏ nhất được biết đến, với những đặc tính vốn có cho phép chúng được nuôi cấy ổn định ở mật độ cao, nghĩa là loài tảo này có thể được sử dụng hiệu quả trong việc sản xuất các sản phẩm hữu ích cho lĩnh vực thực phẩm và công nghiệp. 

Loài vi tảo mới – M.hakoo 

Các nhà khoa học cho biết, họ rất ngạc nhiên khi phát hiện ra sự hiện diện của loài vi tảo mới này trong một bể cá gia đình thông thường. Tảo được lấy ra khỏi nước và nuôi cấy từng con một, DNA của chúng được nhuộm huỳnh quang và quan sát bằng kính hiển vi để tìm ra loại có lượng DNA ít nhất trên mỗi tế bào.

Sau đó, các chuyên gia tiến hành giải trình tự DNA của tảo đó và so sánh nó với DNA của các loại tảo khác. Kết quả không khớp với DNA của bất kỳ loại tảo nào được ghi nhận trước đó, điều này cho thấy đây là một loài mới và họ đặt tên cho nó là Medakamo hakoo (M. hakoo). 

Loài vi tảo này có tương đối ít gen được tạo thành và dạng không phức tạp, điều này hỗ trợ các nhà nghiên cứu rất nhiều trong việc cố gắng xác định vai trò của các gen khác nhau và cách chúng có thể được sử dụng. M. hakoo chỉ chứa một ty thể (để sản xuất năng lượng) và một lục lạp (chứa chất diệp lục và tạo ra thức ăn thông qua quá trình quang hợp), trong khi các tế bào thực vật bình thường sẽ chứa nhiều ty thể và lục lạp. Điều này cho thấy chúng là một loại tảo xanh có cấu trúc tế bào cực kỳ đơn giản. 

Từ nghiên cứu, các nhà khoa học đã suy đoán rằng loài vi tảo này có cấu trúc DNA chưa từng có  và sở hữu hệ thống điều hòa gen mới. Chu kỳ tế bào của chúng cũng được đồng bộ hóa mạnh mẽ với chu kỳ ngày và đêm, có thể nói đây là chìa khóa hỗ trợ cho việc sản xuất sinh học trở nên hiệu quả và ổn định hơn.

Nhờ chất lượng cao, cấu trúc đơn giản và kích thước cực nhỏ, M. hakoo có thể được nuôi cấy hiệu quả ở mật độ tế bào cao, giúp sản xuất hàng loạt các sản phẩm như thực phẩm chức năng, mỹ phẩm và nhiên liệu sinh học với chi phí thấp. 

Các nhà nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục khám phá các ứng dụng tiềm năng cho M. hakoo, cả trong môi trường phòng thí nghiệm và bên ngoài thực tế. Nhờ nghiên cứu này, các chuyên gia có thể hiểu rõ hơn về số lượng gen tối thiểu cần thiết để một sinh vật tiến hóa và phát triển trong các môi trường đa dạng.