ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái lên sự phát triển của quần thể tảo thlassiosira sp. nhập nội và thử nghiệm nuôi sinh khối

Đặc biệt phải nói đến tảo Thalassiosira sp, là một trong những loài tảo khuê sống trôi nổi được nhập nội, là nguồn thức ăn rất quan trọng cho các giai đoạn ấu trùng của Nhum sọ, bào ngư

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

*********

PHAN VĂN XUÂN

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ SINH THÁI LÊN SỰ PHÁT

TRIỂN CỦA QUẦN THỂ TẢO Thlassiosira sp NHẬP NỘI VÀ THỬ

NGHIỆM NUÔI SINH KHỐI

LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành: NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

*********

PHAN VĂN XUÂN

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ SINH THÁI LÊN SỰ

PHÁT TRIỂN CỦA QUẦN THỂ TẢO Thalassiosira sp

NHẬP NỘI VÀ THỬ NGHIỆM NUÔI SINH KHỐI

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ Nhiệm Khoa Nuôi Trồng Thủy Sản, Phòng Đào tạo sau Đại học, Phòng Khoa Học – Công Nghệ, Phòng Quản Lý Thiết Bị, Phòng Thí Nghiệm Bộ Môn Cơ Sở Sinh Học Nghề Cá, Ban Điều Hành Dự Án FSPSII – Chương Trình Hỗ Trợ ngành Thủy Sản Giai Đoạn II, Hợp Phần SUDA đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cả vật chất lẫn tinh thần để chúng tôi hoàn thành khóa học

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô hướng dẫn Khoa học:

TS Hoàng Thị Bích Mai

Đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo đã tận tình giảng dạy, các bạn lớp Cao Học Nuôi Trồng SUDA 2009 đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi

để tôi hoàn thành khóa học

Xin bày tỏ lòng biết ơn tới Sở NN&PTNT, Chi cục Thú y Thừa Thiên Huế và các bạn đồng nghiệp đã tạo điều kiện và thường xuyên động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu

Xin cảm ơn trại sản xuất giống của Ông Dương Văn Minh (36/15 Phạm Văn Đồng, Nha Trang) đã giúp đỡ về cơ sở vật chất, mặt bằng để tôi thực hiện nuôi sinh khối tảo

Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đến sự giúp đỡ, động viên của tất cả người thân trong gia đình

LỜI CAM ĐOAN

Đây là một công trình nghiên cứu độc lập Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án hoàn toàn trung thực, do chính tác giả làm ra và chưa có một ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác

Tác giả

Phan Văn Xuân

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC VIẾT TẮT viii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN 3

1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC 3

1.1 Vị trí phân loại [1] 3

1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo của Thalassiosira sp [1] 3

1.3 Sinh sản 4

1.4 Phân bố 4

2 SỰ SINH TRƯỞNG CỦA TẢO VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG 5

2.1 Sinh trưởng 5

2.2 Ảnh hưởng các yếu tố môi trường 7

3 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA VI TẢO 12

3.1 Protein 13

3.2 Lipid và thành phần acid béo 13

3.3 Hydratcarbon 15

3.4 Vitamin và khoáng chất 15

3.5 Sắc tố 16

4 CÁC HÌNH THỨC NUÔI TẢO 16

4.1 Nuôi thu hoạch toàn bộ (Batch culture) 16

4.2 Nuôi liên tục (Continuous culture) 16

5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG VI TẢO LÀM THỨC ĂN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 17

5.1 Trên thế giới 17

5.2 Trong nước 19

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2 1 Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu 22

2 2 Phương pháp nghiên cứu 22

2.2.1 Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 22

2.2.2 Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm 23

2.2.3 Các loại môi trường dinh dưỡng sử dụng trong thí nghiệm 24

2.2.4 Bố trí thí nghiệm 25

2.2.5 Phương pháp xác định các chỉ tiêu 29

2.2.6 Phương pháp xác định một số yếu tố môi trường 30

2.2.7 Phương pháp xử lý số liệu 30

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái lên sự phát triển của tảo Thalassiosira sp 31

3.1.1 Ảnh hưởng của các độ mặn khác nhau lên phát triển của tảo Thalassiosira sp 31

3.1.2 Ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của tảo Thalassiosira sp 33

3.1.3 Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng lên sự phát triển của tảo Thalassiosira sp 36

3.1.4 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên sự phát triển của tảo Thalassiosira sp 38

3.2 Lưu giữ giống tảo Thalassiosira sp 41

3.2.1 Lưu giữ tảo giống trong môi trường nuôi lỏng 41

3.2.2 Lưu giữ tảo giống trong môi trường nuôi bán lỏng 43

3.2.3 Lưu giữ tảo giống Thalassiosira sp trong khoảng thời gian khác nhau (2 tuần và 4

tuần và 6 tuần) 45

3.3 Nuôi thu sinh khối tảo ngoài trời 47

3.3.1 Nuôi tảo thu sinh khối thu hoạch toàn bộ (Thu hoạch một lần/đợt) 47

3.3.2 Nuôi thu sinh khối bán liên tục (tỷ lệ thu hoạch 20%, 40%, và 60%) 49

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 54

KẾT LUẬN 54

ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1: Hàm lượng 20:5(n-3) và 22:6(n-3) của một số loài tảo 14 Bảng 2 1 Các thí nghiệm xác định môi trường dinh dưỡng và nhiệt độ lưu giữ thích hợp đối với tảo Thalassiosira sp trong dịch nuôi lỏng 26

Bảng 2 2 Các thí nghiệm xác định môi trường dinh dưỡng và nhiệt độ lưu giữ thích hợp đối với tảo Thalassiosira sp trong dịch nuôi bán lỏng .26

Bảng 3 1: Ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển tảo Thalassiosira sp 32

Bảng 3 2: Ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển tảo Thalassiosira sp 35 Bảng 3 3: Ảnh hưởng của dinh dưỡng lên sự phát triển tảo Thalassiosira sp 37 Bảng 3 4: Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên sự phát triển tảo Thalassiosira sp 40 Bảng 3 5: Phát triển của Thalssiosira sp được đưa ra nuôi sinh khối sau khi lưu giữ

trong môi trường và nhiệt độ khác nhau trong dịch nuôi lỏng .42

Bảng 3 6: Phát triển của Thalssiosira sp được đưa ra nuôi sinh khối sau khi lưu giữ

trong môi trường và nhiệt độ khác nhau trong dịch nuôi bán lỏng 44 Bảng 3 7: Sự phát triển của tảo nuôi sinh khối sau khi lưu giữ trong khoảng thời gian khác nhau ( 2 tuần và 4 tuần và 6 tuần ) 47

Bảng 3 8: Sự phát triển của Thalassiosira sp trong lô nuôi sinh khối thu hoạch toàn

bộ 48

Bảng 3 9: Sự phát triển của tảo Thalassosira sp nuôi sinh khối bán liên tục ở các lô

thu hoạch 20%, 40% và 60% .50 Bảng 3 10: Biến động pH trong nuôi thu hoạch bán liên tục 51

Bảng 3 11: Tổng Sản lượng tảo Thalassiosira sp ở các hình thức thu hoạch khác

nhau: 53

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1: Các pha phát triển của tảo nuôi 6

Hình 2 1: Quần thể tảo Thalassiosira sp 22

Hình 2 2: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 23

Hình 2 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lưu giữ tảo giống Thalassiosira sp 28

Hình 2 4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira sp 29

Hình 3 1: Ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển tảo Thalassiosira sp 31

Hình 3 2: Ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên phát triển của tảo Thalassiosira sp 34

Hình 3 3: Ảnh hưởng của môi trương dinh dưỡng lên phát triển của tảo Thalassiosira sp 36

Hình 3 4: Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên phát triển của tảo Thalassiosira sp 39

Hình 3 5: Phát triển của Thalassiosira sp khi đưa ra nuôi sinh khối sau khi lưu giữ trong môi trường và nhiệt độ khác nhau trong dịch nuôi lỏng 41

Hình 3 6: Sinh trưởng của Thalassiosira sp khi đưa ra nuôi sinh khối sau khi lưu giữ trong môi trường và nhiệt độ khác nhau trong dịch nuôi bán lỏng 43

Hình 3 7: Sinh trưởng của Thalssiosira sp được đưa ra nuôi sinh khối sau khi lưu giữ trong khoảng thời gian khác nhau (2 tuần và 4 tuần và 6 tuần) 46

Hình 3 8: Sinh trưởng Thalassosira sp nuôi sinh khối lô thu hoạch hoàn toàn 48

Hình 3 9: Sự phát triển của tảo Thalassosira sp nuôi sinh khối bán liên tục ở các lô thu hoạch 20%, 40% và 60% 49

LỜI MỞ ĐẦU

Vi tảo (Microalgae) có vị trí quan trọng trong việc tạo ra các nguồn chất hữu cơ cho thủy vực thông qua quá trình quang hợp Trong các thủy vực tự nhiên, vi tảo là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn của chu trình chuyển hóa vật chất và năng lượng

Hàm lượng dinh dưỡng của vi tảo biển rất cao (tính theo trọng lượng khô) Hàm lượng Protein dao động từ 20 – 57%, hàm lượng Lipid từ 7 – 25%, hàm lượng Carbonhydrat từ 5 – 32% và hàm lượng khoáng chất từ 6 – 39%

Thành phần Amino Acid của vi tảo khá giống với Protein của trứng gà, có đầy

đủ Amino Acid cho cơ thể động vật

Hàm lượng các Vitamin trong tảo biển rất phong phú Đặc biệt các Vitamin E, Vitamin C, Vitamin A, Vitamin B2, B6, Nicotinic acid Trong vi tảo biển còn có rất nhiều nguyên tố Ca, P, Na, K, Cl, Fe, Mg, Zn, Mn, Co, Cu (Brow và cộng sự, 1989) [15]

Vi tảo biển là nguồn cung cấp acid béo cần thiết cho hệ động vật biển Vi tảo có khả năng tổng hợp các mạch acid béo không no nối đơn và nối đôi từ nguồn vật chất

vô cơ trong biển Đặc biệt hai loại acid béo không no eicosapentaenoic (EPA: 20,5ω3)

và docosahexaenoic acid (DHA: 22, 6ω3) Tỷ lệ hai loại acid béo này (DHA/EPA) quyết định đến sự hình thành các sắc tố của một số loài ấu trùng cá (Reitan và cộng sự, 1997) [59]

Nhờ những ưu điểm về giá trị dinh dưỡng trên mà Vi tảo được sử dụng để nuôi sinh khối động vật phù du (bọn Chân mái chèo, Trùng bánh xe, Artemia…) dùng làm thức ăn cho các giai đoạn hậu ấu trùng, giai đoạn con non của giáp xác và cá Do đó, vi tảo đóng vai trò trung tâm cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh vật biển

Mặt khác, vi tảo tác động lên quần xã hệ vi sinh vật của ao nuôi, thúc đẩy tốc độ tăng trưởng, nâng cao tỷ lệ sống và chất lượng của ấu trùng cá nuôi Ngoài ra, vi tảo còn làm ổn định môi trường, hấp thụ NH3, là sản phẩm thải của các đối tượng nuôi (Reitan và cộng sự, 1997) [59]

Ở Việt Nam, phong trào nuôi tôm Sú đang bị suy giảm mạnh do tình hình dịch bệnh, ô nhiễm môi trường ngày càng bùng nổ Điều này đã mở ra một triển vọng lớn cho hoạt động nuôi các đối tượng thuỷ sản khác như: ốc hương, điệp, bào ngư, hải sâm, cá biển và giáp xác Để nghề này phát triển bền vững trong tương lai, một trong

những điều cần phải làm đó là tạo ra nguồn giống có sức sống cao, chất lượng tốt Muốn vậy chúng ta phải tập trung vào khâu sản xuất giống Hiện nay, một trong những khó khăn mà bất kỳ trại sản xuất giống nào cũng mắc phải đó là vấn đề về nguồn thức

ăn tươi sống, trong đó có vi tảo Do không cung cấp tảo kịp thời cả về lượng và chất cho ấu trùng, trong khi lượng ấu trùng lại rất nhiều, đặc biệt là ấu trùng giai đoạn xuống đáy nên đã gây ảnh hưởng lớn đến số lượng cũng như chất lượng ấu trùng được sản xuất ra

Để đa dạng giống loài vi tảo làm thức ăn cho ấu trùng các đối tượng nuôi trồng thủy sản, ngoài việc phân lập được những loài vi tảo bản địa chúng ta còn nhập những loài vi tảo ở nước ngoài về Vì đây chính là những đối tượng đã được sử dụng phổ biến

và đem lại nhiều thành công cho việc sản xuất giống thuỷ sản trên thế giới Đặc biệt

phải nói đến tảo Thalassiosira sp, là một trong những loài tảo khuê sống trôi nổi được

nhập nội, là nguồn thức ăn rất quan trọng cho các giai đoạn ấu trùng của Nhum sọ, bào ngư, sò huyết…Để góp phần vào việc lưu giữ, nhân giống và nuôi sinh khối thuận lợi, được sự cho phép của Khoa nuôi trồng thủy sản trường Đại học Nha Trang, chúng tôi

tiến hành thực hiện đề tài :“Ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái lên sự phát triển

của quần thể tảo Thalassiosira sp nhập nội và thử nghiệm nuôi sinh khối.”

♦ Mục tiêu đề tài:

- Xác định môi trường nuôi phù hợp cho Thalassiosira sp

- Khả năng thu nuôi sinh khối của Thalassiosira sp

♦ Nội dung đề tài:

1 Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng, độ mặn, mật độ ban đầu và cường độ

ánh sáng lên sự phát triển của quần thể tảo Thalassiosira sp

2 Lưu gữi tảo Thalassiosira sp ở các điều kiện khác nhau

3 Thử nghiệm nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira sp ngoài trời

♦ Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Kiểm chứng khả năng thích ứng của loài tảo vào nuôi khí ở hậu Nha Trang – Việt Nam

- Ý nghĩa thực tiễn: Ứng dụng vào việc lưu giữ, nhân giống và nuôi sinh khối để phục vụ cho các trại sản xuất giống nhân tạo các loài động vật biển

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN

1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo của Thalassiosira sp [1]

Thalassiosira.sp là một loại tảo khuê có dạng hình hộp, rất mỏng, có kích thước

trung bình từ 6 - 20µm x 8 -15 µm (vào mùa đông kích thước lớn hơn vào mùa hè) Mặt vỏ hình chữ nhật và đường kính dài hơn trục vỏ tế bào Đai vỏ không đều, mép đai có 2 – 28 mấu nhỏ, một mấu có dạng hình môi để liên kết với tế bào bên cạnh Thường chỉ có duy nhất một gai ở mép và ở trung tâm Gai ở mép thì dễ dàng nhìn thấy được khi quan sát trên kính hiển vi Bề mặt của màng tế bào tỏa tròn nhiều vằn, sọc Các vằn, sọc này có thể thẳng hoặc ngoằn ngoèo, mật độ vằn sọc khoản 10- 20

vằn sọc/10 µm Tế bào tảo Thalassiosira.sp chỉ có một nhân, hình cầu

Thalassiosira.sp thường sống đơn độc, đôi khi liên kết với nhau thành tập đoàn

(dạng bản) Có hai hình thức: Các tế bào tập hợp với nhau thành từng nhóm hoặc mắt xích giữa các tế bào (dạng chuỗi) Nếu nó kết hợp với nhau thành nhóm thì nó liên kết bằng sợi kitin nhỏ, còn ở dạng chuỗi các tế bào xoắn chuỗi với nhau qua bề mặt của

màng tế bào Màu của tảo Thalassiosira sp thay đổi từ màu nâu đến màu xanh hoặc

màu vàng tùy thuộc vào số lượng của diệp lục Tuy nhiên, màu sắc này thay đổi

không ảnh hưởng đến chất lượng của tảo Thể sắc tố của tảo Thalassiosira sp nhỏ,

nhiều và có hình hạt

Thalassiosira.sp là loại tảo giàu dinh dưỡng, đặc biệt là các axit béo không no,

cacbohydrat, protein…cộng với kích thước siêu vi của nó nên rất phù hợp với các trại sản xuất cá biển (làm thức ăn cho copepoda), các trại sản xuất nhuyễn thể (trong giai đoạn nhuyễn thể có kích thước 200 µm trở lên) và các trại sản xuất tôm giống từ giai

đoạn mysis đến giai đoạn postlarvae Nó làm tăng tỷ lệ sống và khả năng tăng trưởng của các đối tượng trên

1.3 Sinh sản

Theo Hoàng Thị Sản (2007) tất cả các loài tảo silic đều có 2 hình thức sinh sản:

- Sinh sản bằng cách phân đôi tế bào: Mỗi tế bào con nhận 1 mảnh vỏ của tế bào mẹ

và tự tạo lấy 1 mảnh vỏ mới bé hơn lồng vào mảnh vỏ cũ Do đó mà sau nhiều lần phân chia kích thước tế bào giảm dần

- Sinh sản bằng bào tử:

+ Hình thành bào tử nghỉ (bào tử bảo vệ): Trong điều kiện môi trường ngoài bất lợi chất nguyên sinh co lại tế bào tích trữ chất dự trữ, mất nước và hình thành 1 vỏ mới dày cứng gồm 2 mảnh, đôi khi có thêm nhiều gai

+ Hình thành bào tử sinh trưởng: Sau nhiều lần phân chia kích thước tế bào bị nhỏ đi, tảo silic phải dùng hình thức này để khôi phục kích thước tế bào bằng cách nội chất tế bào thoát ra, lớn lên và hình thành vỏ mới

+ Sinh sản vô tính bằng động bào tử

+ Sinh sản hữu tính theo kiểu tiếp hợp: Hai cá thể ở gần nhau tách nắp ra chất nguyên sinh kết hợp với nhau tạo hợp tử Sau đó phân chia giảm nhiễm tạo vỏ mới bao bọc bên ngoài và thành cơ thể mới

1.4 Phân bố

Tảo silic phân bố rất rộng trong môi truờng nước mặn, lợ, ngọt Cũng gặp trên đất đá, trong các thủy vực chúng có thể sống trôi nổi hoặc ở đáy Số lượng loài ở đáy nhiều hơn nhưng số lượng cá thể và sinh khối lại ít hơn so với các loài sống trôi nổi Ở các biển lạnh tảo silic phân bố nhiều hơn các biển ấm Trong những hồ nước ngọt trong suốt chúng có thể phân bố ở độ sâu 50-60 m còn trong nước biển khoảng 100-

350 m

Riêng tảo Thalassiosira sp thường sống trong môi trường nước mặn Chúng

được nuôi để làm thức ăn cho nhiều ấu trùng động vật hải sản sống đáy như bào ngư,

ốc hương…

2 SỰ SINH TRƯỞNG CỦA TẢO VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG

2.1 Sinh trưởng

Tùy theo phân chia của từng tác giả, sự sinh trưởng của quần thể tảo có thể được chia thành 3 hoặc 5 pha như các công trình nghiên cứu của Đặng Ngọc Thanh (1974) [10]; Tô Huệ Mỹ (1989) [8]; Fulks và Main (1991) [28]; Sato (1991) [64]; Chen và Long (1991) [22]; Lavens và lorgeloos (1996) [42]

Theo Coutteau (1996) [14] cho rằng sự phát triển của tảo nuôi trong điều kiện

vô trùng đặc trưng bỡi 5 pha :

- Pha đầu tiên là pha chậm hay cảm ứng (pha thích nghi): Ở pha này mật

độ tế bào tăng ít do sự thích nghi sinh lí của sự chuyển hóa tế bào để phát triển như: tăng các mức enzyme, các mức chuyển hóa liên quan đến sự phân chia tế bào và cố định cacbon

- Pha thứ hai là pha sinh trưởng theo hàm mũ: pha này mật độ tế bào tăng như hàm số của thời gian theo hàm logarit:

C t = C 0 e mt

Trong đó: Ct , C0 : mật độ tế bào tại t và 0 tương ứng

m: tốc độ tăng trưởng đặc thù (phụ thuộc vào loài tảo, cường

độ ánh sáng, nhiệt độ )

- Pha thứ ba là pha giảm tốc độ sinh trưởng: pha này sự phân chia tế bào

sẽ chậm lại khi các chất dinh dưỡng, ánh sáng, độ pH, CO2 , hoặc yếu tố sinh hóa khác bắt đầu hạn chế sự sinh trưởng

- Pha thứ tư là pha ổn định: sinh khối tảo không tăng và đạt mật độ cực đại Quá trình quang hợp và phân chia tế bào vẫn xảy ra trong suốt pha này, nhưng số lượng tế bào mới sinh ra gần ngang bằng với số lượng tế bào chết đi

Do đó, ở pha này không có sự tăng trưởng về số lượng tế bào

- Pha thứ năm là pha tàn lụi : Trong pha cuối cùng, chất lượng nước xấu

đi và các chất dinh dưỡng cạn kiệt tới mức không thể duy trì được sự sinh trưởng Mật độ giảm nhanh và cuối cùng công việc nuôi bị dừng lại

Hình 1 1: Các pha phát triển của tảo nuôi

Trong thực tế, công việc nuôi dừng lại do một số nguyên nhân khác nhau gây

ra, bao gồm sự cạn kiệt các chất dinh dưỡng, thiếu oxy, nhiệt độ quá cao, pH thay đổi hoặc nhiểm bẩn Mấu chốt của thành công trong sản xuất tảo là duy trì tảo ở pha sinh trưởng theo hàm mũ Khi thời gian nuôi vượt quá 3 pha thì giá trị dinh dưỡng của của tảo sản xuất sẽ thấp do tính tiêu hóa giảm, thiếu các thành phần dinh dưỡng và có thể sản sinh ra các chất chuyển hóa độc hại

Nhiều tác giả khác như : Đặng Ngọc Thanh (1974) [10];; Fulks và Main (1991) [28]; cũng chia sự phát triển của tảo thành 5 pha nhưng tên gọi khác bao gồm: Pha gia tốc dương; pha logarit; pha gia tốc âm; pha cân bằng; pha tàn lụi

Còn theo Chen và Long (1991) [22], trong nuôi thu hoạch toàn bộ, tảo trải qua

3 pha khác nhau phản ánh sự thay đổi về sinh khối và môi trường của nó Đó là: pha tăng trưởng chậm (lag phase); pha hàm mũ (exponential phase); pha tăng trưởng tuyến tính (linear growth phase) Trong pha tăng trưởng tuyến tính một khi mật độ đạt cực đại, sinh khối sẽ tích lũy ở một tốc độ không đổi cho đến khi một số chất trong môi trường nuôi hoặc chất ức chế trở thành yếu tố hạn chế

Như vậy, sự phát triển của tảo chia thành nhiều pha khác nhau như phân tích ở trên Trong các pha phát triển khác nhau đó, tốc độ sinh trưởng của tảo cũng khác nhau Ngoài ra, tốc độ phát triển của tảo còn phụ thuộc vào từng loài tảo nuôi và sự thay đổi của các yếu tố môi trường như: cường độ và chế độ chiếu sáng, nhiệt độ, độ mặn, pH, mùa vụ, các yếu tố dinh dưỡng, kích thước và hình dạng của thiết bị nuôi, các hình thức nuôi, mức độ xáo trộn hoặc sục khí môi trường nuôi…

Trong các pha phát triển khác nhau, tốc độ sinh trưởng của tảo cũng khác nhau Ngoài ra, tốc độ phát triển tảo còn phụ thuộc vào từng loài tảo nuôi và sự thay đổi các

1 Pha chậm

2 Pha sinh trưởng theo hàm mũ

3 Pha giảm tốc độ sinh trưởng

4 Pha ổn định

5 Pha tàn lụi

yếu tố môi trường như: cường độ và chế độ ánh sáng; nhiệt độ; độ mặn; pH; mùa vụ; các yếu tố dinh dưỡng; các hình dạng nuôi; mức độ xáo trộn và sục khí môi trường nuôi [8]

2.2 Ảnh hưởng các yếu tố môi trường

2.2.1 Ánh sáng

Ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng rất mạnh đến sự sinh trưởng và phát triển của vi tảo Đây là nguồn năng lượng chính cho quá trình quang hợp của tảo Ánh sáng ảnh hưởng đến vi tảo trên cơ sở chất lượng ánh sáng (phổ màu), cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng Trong phòng thí nghiệm, nguồn ánh sáng phổ biến được dùng để nuôi tảo là “ánh sáng lạnh” của đèn huỳnh quang (40 – 80 watts) Từ những thí nghiệm, Kowallik (1987) (trích theo Harrison và cộng sự 1990) [36] cho rằng ánh sáng màu xanh làm tăng hàm lượng protein của tảo, trong khi đó ánh sáng đỏ làm tăng hàm lượng hydratecarbon

Brand và Guillard (1981) (Trích từ Thinh L.V.,1999)[72] khi nghiên cứu trên

22 loài tảo cho thấy có một số loài tảo không tăng trưởng trong điều kiện chiếu sáng liên tục Một số tăng trưởng tốt nhất ở chế độ 14 giờ chiếu sáng và 8 giờ tối trong ngày đêm Còn một số tăng trưởng rất tốt trong điều kiện chiếu sáng liên tục Theo Guillard (1975) [33], chỉ những loài vi tảo được nuôi làm thức ăn mới thích ứng trong điều kiện chiếu sáng liên tục và ánh sáng khuếch tán chứ không phải ánh sáng mặt trời trực tiếp

Lê Viễn Chí (1996) [2] cho rằng hầu hết các loài tảo sống trong môi trường ánh sáng yếu (4.800 – 8.000 lux) và chu kỳ chiếu sáng ngày đêm (12/12) Vi tảo tăng trưởng tốt nhất trong giới hạn cường độ ánh sáng từ 50 – 300µ mol s-1m-1 (Thịnh L.V., 1999) [72]

Nhiều nghiên cứu chứng tỏ cường độ ánh sáng ảnh hưởng rất lớn lên thành

phần hóa sinh Renaud và cộng sự (1991) [58] khi nghiên cứu Nannochlorosis oculata

ở các chế độ chiếu sáng khác nhau thấy rằng hàm lượng protein, hydratcarbon tăng khi cường độ ánh sáng tăng Ngược lại hàm lượng lipid giảm đi Tương ứng hàm lượng acid béo cũng thay đổi: phần trăm Eicosapentaenoic acid 20: 5(n-3) giảm đi khi nuôi ngoài trời

Thể tích tế bào trung bình nhìn chung không thay đổi theo cường độ ánh sáng (Sukenic và Carmeli, 1989) [68] Fabregas và cộng sự (1993) [26] đã minh chứng

được loài Nannochlorosis oculata hấp thụ ammonium trong pha sáng (12 giờ sáng/

12 giờ tối) và phân chia tế bào ở pha tối Thể tích tế bào đạt kích thước lớn nhất vào cuối pha sáng

Tuy nhiên khi nuôi sinh khối ngoài trời, cường độ ánh sáng thật sự đến với tế bào tảo thấp hơn nhiều so với cường độ ánh sáng đo được ở bề tăng mặt vì cường độ ánh sáng bị tán xạ theo độ sâu và theo quan hệ số mũ với mật độ tảo (Sukenic và Carmeli, 1989) [67]

ở pha logarit, để đạt tới mật độ thu hoạch trước khi bị nhiễm (Sato, 1991) [64]

Khi tiến hành nuôi tảo ngoài trời, cần lưu ý lựa chọn loài tảo có ngưỡng nhiệt

độ phù hợp với điều kiện địa lý vùng nuôi vì nhiệt độ phù hợp cho sự tăng trưởng tốt hơn

Nannochlorosis oculata tăng trưởng tốt nhất trong khoảng nhiệt độ nước từ 10

– 30oC Ở nhiệt độ 10oC tảo sinh trưởng chậm lại (Jeffrey, Brown và Gakland, 1994) [3737]

Thành phần sắc tố của Nannochlorosis oculata thay đổi theo nhiệt độ nước

Hàm lượng chlorophyll a cao nhất ở 25oC , thấp nhất ở 18oC Hàm lượng carotenoid thay đổi không tương xứng với chlorophyll a, thấp nhất tại 25oC và cao nhất tại 32oC Hàm lượng lipid đạt cực đại tại 32oC , tỷ lệ EPA tăng cao nhất ở 25oC (Sukenik và công sự, 1993) [68]

Tại Nhật, Tetraselmis sp và Tetraselmis tetrathele được nuôi phổ biến làm thức

ăn cho ấu trùng tôm He và Trùng banh xe Loài Tetraselmis tetrathele hàm lượng

linolenic acid và EPA cao với biên độ dao động nhiệt độ khá lớn từ 5 – 33oC, nhiệt độ cực thuận là 25oC (Okauchi, 1991) [51] Ở Trung Quốc, loài Tetraselmis sp và

Tetraselmis subcordiformis được nuôi dưới nhiệt độ tự nhiên là 20 – 30oC.(Chen, 1991) [22]

2.2.3 Độ mặn

Độ mặn có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và phát triển của vi tảo Điều này

có thể thấy rõ trong thực tế sản xuất Khi độ mặn biến đổi đột ngột (do mưa nhiều hay nắng hạn kéo dài) thì dẫn đến sự thay đổi thành phần cũng như số lương các loài vi tảo trong thủy vực Theo Jeffrey và ctv (1994) [37], các loài thích ứng độ mặn rộng (từ 7 –

35ppt) như Ch Calcitrans, Pavlova lutheri…Một số loài vi tảo không thích độ mặn thấp như Sketolema costatum (khoảng chịu đựng từ 14ppt đến 35ppt) Độ mặn thay đổi

làm thay đổi áp suất thẩm thấu của tế bào, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp, hô hấp, tốc độ tăng trưởng và sự tích lũy glucose (Lê Viễn Chí, 1994) [3] Ngoài ra, độ mặn còn ảnh hưởng đến thành phần sinh hóa và thành phần acid béo của tảo (Renaud và ctv, 1991) [58] Sự biến đổi của độ mặn chỉ ảnh hưởng nhẹ đến hàm lượng protein tổng số, hydratecarbon, chlorophyll a Khi độ mặn tăng, hàm lượng lipid tổng số tăng

rõ rệt trong khoảng độ mặn từ 10 – 15ppt Độ mặn thay đổi dẫn đến thành phần acid

béo thay đổi Thành phần acid béo của Nannochclorosis oculata đạt cao nhất ở độ mặn 35ppt Độ mặn tốt nhất cho sản xuất Nannochclorosis oculata để có hàm lượng lipid

và EPA cao nhất là 20 -30ppt (Renaud và Parry, 1994) [56]

2.2.4 pH

pH của môi trường quá cao hay quá thấp đều làm chậm tốc độ tăng trưởng của tảo nuôi Mức dao động pH thuận lợi cho sự phát triển của hầu hết các loài tảo vào khoảng 7- 9; tốt nhất từ 8,2 – 8,7 (Ukeles 1971; trích theo Fulks và main, 1991)

[28].Tuy nhiên, có những loài chịu được khoảng dao động pH khá rộng như Isochrysis

gabana có thể phát triển tốt trong khoảng dao động từ 5 đến 9 (Fulks và main,

1991)[28] Loài Tetraselmis tetrahele phát triển tốt trong khoảng dao động của pH từ 8

– 10 (Okauchi, 1991) [51]

Sự biến đổi pH trong môi trường nuôi tảo phụ thuộc vào sự cân bằng sau:

HCO3- CO2 + OHTrong quá trình quang hợp, tảo hấp thụ CO2 mạnh nên thường làm pH tăng lên rất cao Khắc phục phương pháp này bằng cách sục khí có bổ sung khí CO2 hoặc bổ sung NaHCO3 vào môi trường nuôi

-2.2.5 Các yếu tố dinh dưỡng

Dinh dưỡng là một nhân tố vô cùng quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng

và phát triển của vi tảo Dinh dưỡng ảnh hưởng rất lớn đến số lượng và chất lượng của

vi tảo ( Harrison và cộng sự, 1990) [36]

Mật độ của tế bào nuôi có bón phân thường cao hơn nhiều so với mật độ tảo trong tự nhiên Do đó, việc bổ sung nguồn dinh dưỡng vào môi trường nuôi là vấn đề thiết yếu Thành phần dinh dưỡng đa lượng cần thiết cho tảo nuôi như muối ni tơ, muối phốt pho (xấp xỉ tỷ lệ 6 : 1), si li cát (đối với tảo khuê) Thành phần dinh dưỡng

vi lượng gồm những yếu tố vi lượng như Cu, Fe, Mo, Mn, Zn…, các Vitamin như B1, B6, B12…

Môi trường bổ sung dinh dưỡng đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới và phù hợp cho hầu hết các loài vi tảo nuôi hiện nay là môi trường Guillard F2 và môi trường Walne (Guillard, 1975) [33]; (Contteau, 1996) [23] Ở Việt Nam môi trường bổ sung dinh dưỡng của Hoàng Thị Bích Mai rất phù hợp cho ngành tảo trần, đang được

sử dụng phổ biến tại các cơ quan nghiên cứu và các trại nuôi tôm sú

Nhu cầu Ni tơ của tảo lục là cao nhất, sau đó đến tảo lam Tảo khuê không phù hợp với hàm lương ni tơ cao (De Pauw và cộng sự, 1983) [24] Khi hàm lượng ni tơ

trong môi trường nuôi tảo Nannochclorosis oculata thiếu hụt, tỷ lệ phần trăm

hydratecacbon tăng lên, Protein giảm đi trong khi Lipid vẫn giữ một tỷ lệ ổn định (Harrison và cộng sự 1990) [36] Tương tự, Thinh L.V (1999) [72] cho rằng ở pha dừng, khi mức độ ni tơ bị giảm dần dẫn đến tỷ lệ hydratecarbo/protein (H/P) tăng lên Khi ni tơ và si lic bị giới hạn, mức độ 20:5(n-3) và 22:6 (n-3) bị giảm đi

Ni tơ thiếu sẽ kích thích quá trình tổng hợp của Triglycerides gồm số lượng lớn acid béo không no đa nối đôi và Glycolipids giảm với lipid phân cực (Suen và cộng sự 1987; trích theo Harrison và cộng sự 1990) [36] Ni tơ giảm trong pha dừng của

Nannochclorosis oculata còn làm cho tỷ lệ carbon/ni tơ (C/N) trong tế bào tăng lên từ

6 đến 28 Tỷ lệ giữa Glutamin và Glutamate (Gln/Glu) cũng tăng từ 0,05 đến 28

(Flynn và cộng sự, 1993) [27]

Phốt pho là chất không thể thiếu đối với vi tảo vì phốt pho có tác dụng lên hệ keo dưới dạng các ion Phốt pho ở dạng vô cơ liên kết với các ion kim loại tạo nên hệ đệm đảm bảo cho pH tế bào luôn xê dịch trong phạm vi nhất định (6 - 8), là điều kiện tốt nhất cho hệ men hoạt động Phốt pho tham gia vào cấu trúc tế bào, có vai trò quan

trọng trong những khâu chuyển hóa trung gian và có ý nghĩa then chốt trong trao đổi năng lượng Phốt pho được xem như là một yếu tố giới hạn trong sự phát triển của tảo

Amphidinium và Staurastrum trong quá trình tăng trưởng, dự trữ pholyphosphat

trong môi trường giàu hàm lượng phốt pho (Sakhaug và cộng sự, 1983) [62] Khi giảm

hàm lượng phốt pho trong môi trường nuôi Nannochclorosis oculata gây ra giảm

thành phần acid béo mạch dài đa nối đôi (Harrison và cộng sự, 1990) [36] Do đó, khi nuôi tảo cần bảo đảm tảo nuôi luôn luôn được phát triển trong điều kiện hàm lượng phốt pho đầy đủ để có thể thu được số lượng cao nhất thành phần acid béo không no

đa nối đôi như 20: 5ω3 và 22: 6ω3

Nhiều thí nghiệm trong nuôi tảo nước ngọt và tảo biển cho thấy rằng ở mức độ dinh dưỡng cao hơn, đặc biệt là hàm lượng ni tơ và phốt pho có thể kéo dài tuổi thọ của dịch tảo nuôi Vấn đề này đã được thử nghiệm bởi Bischoff và Bold (1963) (trích theo Sato, 1991) [64], ông đã duy trì được chu kỳ sinh trưởng của một số loài tảo nuôi trong vài tháng mà không cần nuôi bổ sung

Tăng hàm lượng ni tơ và phốt pho cao hơn trong môi trường Guillard F2 đã cải thiện được sự tăng trưởng trong một số loài tảo Tảo nuôi ổn định và kéo dài chu kỳ tăng trưởng, với sự tăng trưởng liên tục sau pha logarit (Sato,1991) [64] Ông đã bổ

sung thêm mức độ ni tơ cùng phốt pho vào môi trường nuôi Nannochclorosis oculata

ngoài trời và đạt tốc độ tăng trưởng cao hơn

Đối với tảo khuê, Si líc đóng vai trò rất quan trọng vì nó tham gia vào cấu trúc màng tế bào Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy khi thiếu Si líc thì sự phát triển tế bào không ngừng trệ nhưng màng tế bào bị thay đổi cấu trúc nên khó xác định được loài Theo Gusep (1952) (trích Hoàng Thị Bích Mai, 1995) [7], tảo Si líc phát triển tốt nhất ở hàm lượng 1 – 3mg/l

Các nguyên tố vi lượng gồm một số muối kim loại với nồng độ thấp như CuSO4, ZnSO4, CoCl2, FeCl3, MnCl2, MgSO4…các nguyên tố vi lượng này đóng vai trò tác động đến quá trình trao đổi chất của tảo Sắt là thành phần vi lượng được bổ sung nhiều nhất so với các muối kim loại khác Nó không có chức năng tham gia cấu tạo diệp lục nhưng là tác nhân bổ trợ hoặc là thành phần tham gia cấu trúc của các hệ men và chủ yếu là các men ô xy hóa khử, tham gia tích cực vào dây chuyền sinh tổng hợp của các chất quan trọng Sắt đóng góp vai trò quan trọng vào quá trình vận chuyển điện tử, quang phân ly nước và quá trình phốt pho hóa quang hợp Do đó sắt cần cho

quá trình sinh trưởng và phát triển của tảo nhưng chỉ hàm lượng thấp Khi hàm lượng cao quá có thể gây độc cho tảo

Các Vitamin bổ sung vào môi trường dinh dưỡng chủ yếu là thiamin, cyanocobalamin và đôi khi thêm cả biotin Đối với biotin, chỉ một số loài tảo có roi sử dụng có hiệu quả

2.2.6 Ô nhiễm môi trường nuôi tảo

Ô nhiễm môi trường là vấn đề chính trong hệ thống nuôi tảo Với hệ thống ương nuôi trong phòng kín, sử dụng kỹ thuật vô trùng tương tự trong nuôi cấy vi khuẩn cho tất cả các pha tăng trưởng của tảo như vô trùng tất cả các môi trường, các thiết bị cần sử dụng trong quá trình nuôi cấy, san bình và thu hoạch tảo trong các ống tuýp, các bình tam giác có thể hạn chế đến mức thấp nhất vấn đề ô nhiễm môi trường nuôi Cùng với sự vô trùng và tiệt trùng trên, dịch tảo nuôi còn được duy trì trong điều kiện nhiệt độ thấp, ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn, nấm, động vật đơn bào (Sato, 1991) [64]

Trong hệ thống nuôi tảo ngoài trời, hiện nay vấn đề ô nhiễm môi trường nuôi vẫn còn tồn tại như bọn Trùng bánh xe, Chân mái chèo, Động vật đơn bào, ấu trùng côn trùng và những loài tảo tạp phát triển không theo ý muốn do cấu trúc của hệ thống

hở (Gladue, 1991) [29] Chúng thường gây ảnh hưởng đến năng suất tảo nuôi do cùng cạnh tranh nguồn dinh dưỡng hoặc sử dụng tảo làm thức ăn Do đó, để khắc phục tình trạng này, nhiều nước đã sử dụng những túi ni lông trong suốt, kín miệng để nuôi tảo ngoài trời như ở Hawaii (Gladue, 1991) [29], Singapore (Lim, 1991) ) [44], Thai lan (Kongkeo, 1991) ) [41]…

Một trong những đặc diểm quan trọng của loài Nannochclorosis oculata là có

thể vượt qua được sự cạnh tranh của những loài tảo lây nhiễm và Động vật đơn bào do

tốc độ tăng trưởng nhanh Nhưng Nannochclorosis oculata không dễ dàng lọc để loại

bỏ được động vật đơn bào như một số loài tảo có kích thước lớn hơn Ngoài ra, một số loài tảo có khả năng ức chế sự tăng trưởng của những sinh vật gây nhiễm do giải phóng các thành phần “độc tố” (Sato, 1991) [64]

3 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA VI TẢO

Gía trị dinh dưỡng của những loài tảo khác nhau rõ rệt giữa các loài và ngay giữa các dòng khác nhau cùng một loài (Enright và cộng sự 1986; Ryther và Goldman, 1975; trích theo Gladue, 1991) [29] Sự khác nhau này có thể ảnh hưởng đến tăng

trưởng, hệ số chất, thời gian chín muồi sinh dục và khả năng đề kháng bệnh của những sinh vật tiêu thụ nó như Cá, Động vật thân mềm, Gíap xác…Pha trộn nhiều loài tảo khác nhau để cung cấp cho vật nuôi tốt hơn là dùng đơn loài bởi vì không phải dòng tảo nuôi nào cũng hoàn toàn phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi

Thành phần hóa sinh thô của tảo gồm: Protein, hydratecarbon, lipid và khoáng chất chiếm 90 – 95% trọng lượng khô của tế bào tảo Phần còn lại chủ yếu là acid nucleic (chiếm từ 5 – 10%) (Brow và cộng sự, 1991) [19] Thành phần này thay đổi khác nhau tùy thuộc vào từng loài nuôi và điều kiện nuôi như chu kỳ chiếu sáng, bước sóng, nhiệt độ, chế độ dinh dưỡng trong từng môi trường nuôi và thời gian thu hoạch ở các giai đoạn tăng trưởng khác nhau [19]

3.1 Protein

Brown và cộng sự (1989) [15] đã tiến hành thống kê lại thành phần hóa sinh của hơn 40 loài tảo thường được sử dụng trong nuôi trồng hải sản thuộc các lớp Prymnesilophyceae,Bacillariophyceae,Chlorophyceae,Prasinophyceae,Cryptophyceae, Eustigmatophyceae, Rhodophyceae Kết quả cho thấy hàm lượng protein của tảo dao động từ 6 – 34% trọng lượng khô Hàm lượng protein cao nhất ở Cryptophyceae chiếm 32% và thấp nhất thuộc lớp tảo Prasinophyceae chiếm 20%

Nhu cầu về giá trị dinh của protein còn tùy thuộc vào đối tượng nuôi cũng như các giai đoạn phát triển Ở giai đoạn ấu trùng và cá con thì nhu cầu protein cao hơn ở giai đoạn trưởng thành Theo Watanabe và Chu (1983) [77], tảo có hàm lượng protein cao thì có giá trị dinh dưỡng tốt Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu cho thấy mối quan hệ

đó không chặt chẽ Ví dụ I gabalna và P lutheri có hàm lượng protein thấp nhưng lại

là thức ăn tốt cho động vật thân mềm Trong khi đó D tertiolecta có hàm lượng

protein rất cao nhưng khi ấu trùng thân mềm sử dụng thì tốc độ tăng trưởng lại thấp

Vì vậy khi đánh giá giá trị dinh dưỡng của một thành phần nào đó chúng ta cần đặt trong mối tương quan với các thành phần khác cũng như từng giai đoạn phát triển

và đối tượng nuôi cụ thể

3.2 Lipid và thành phần acid béo

Nhìn chung, hàm lượng lipid của các loài vi tảo không cao lắm Theo Brown và cộng sự (1997) [16], hàm lượng lipid của 40 loài vi tảo hiện nay đang được sử dụng phổ biến trong nuôi trồng thủy sản dao động từ 7 – 23% trọng lượng khô Bacillariophyceae có hàm lượng lipid cao nhất với giá trị trung bình 18%;

Prymnesilophyta có hàm lượng 17% và ngành Eustigmatophyta có hàm lượng lipid đạt 13%

Trong lipid, thành phần và hàm lượng acid béo quyết định đến giá trị dinh dưỡng của tảo Acid béo có giá trị dinh dưỡng nhất đối với các động vật nuôi là hai loại acid béo mạch dài đa nôi đôi eicosapentaenoic acid (EPA) và docosahecxaenoic acid (DHA) (Volkman và cộng tác viên, 1993) [75], (Reitan và cộng tác viên, 1997) [59]

Thành phần và hàm lượng acid béo thay đổi khác nhau tùy từng loài nuôi, các điều kiên nuôi và phương pháp nuôi Theo Watanabe và cộng tác viên (1983) [77], thành phần acid béo đặc trưng của một số loài vi tảo chịu tác động mạnh của các yếu

tố môi trường, phương pháp nuôi và các giai đoạn thu hoạch Phần trăm Nanochlorosis

tăng lên dưới điều kiện nhiệt độ thấp

Bảng 1 1: Hàm lượng 20:5(n-3) và 22:6(n-3) của một số loài tảo

loài tảo si lic Chaetoceros calcitrans, Chaetoceros gracilis, Thalassiosira pseudonama

và Skeletonema costatum biến động từ 4,6 – 11,1% tổng acid béo Hàm lượng phần

trăm trung bình acid béo không no mạch dài (PUFA) 20:5(n-3) và 22:6(n-3) của một

số loài tảo được tóm tắt bảng sau

Theo Thinh L V (1999) [72] , vi tảo được coi là có giá tri dinh dưỡng tốt cho các đối tượng nuôi nếu hàm lượng PUFA 20:5(n-3) và 22:6(n-3) nằm trong khoảng từ

1 – 20mg/ml tế bào Theo Wolkkman và ctv (1968) [76] thì tảo Thalassiosira

pseudonama có thành phần HUFA cao và nó chứa đầy đủ các thành phần dinh dưỡng

với số lượng cao

3.3 Hydratcarbon

Hàm lượng hydratcarbon trong vi tảo khá cao Theo Brown và cộng sự (1989) [15] hàm lượng hydratcarbon cuả các loài tảo dao động từ 5 – 23% trọng lượng khô Trong đó các loài thuộc lớp Chlorophyceae và Prymnesilophyceae có hàm lượng cao nhất đạt 14 -23% trọng lượng khô, các lớp còn lại thấp hơn 10% trọng lượng khô như Prymnessophyceae có hàm lượng hydratcarbon từ 5 – 31% trọng lượng khô, tảo Si líc biến động từ 17 – 24% trọng lượng khô Đối với các loài động vật thân mềm, hydratcarbon đóng vai trò quan trọng, với hàm lượng biến động từ 5 – 30% được coi là loại thức ăn tốt

Theo Thinh L V (1999) [72] hydratcarbon tổng số gồm đường polysaccharide (chiếm 45 – 97%), monosaccharid, oligosaccharid Những loại đường chủ yếu là glucose, galactose, mannose và ribose Trong đó đường glucose chiếm ưu thế, biến động từ 21 – 87%

Vi tảo có hàm lượng glucose cao (Pavlova lutheri, Skeletonema costatum) và hàm lượng glucose thấp như Chaetoceros.sp được cho là thức ăn tốt cho nhiều loài thủy sinh Tuy nhiên, đối với giai đoạn tôm giống Penaneus japonicus thì thức ăn có

hàm lượng glucose cao không thích hợp do glucose hấp thụ nhanh vào máu làm tăng hàm lượng đường trong máu Ngược lại, disaccharide và polysaccharide được xem là phù hợp hơn do quá trình tiêu hóa chậm dẫn đến thường xuyên thải ra một lượng đường monosaccharide vào trong máu Sự khác nhau về tốc độ tăng trưởng có thể do mức độ hấp thu nguồn hydratcarbon khác nhau

3.4 Vitamin và khoáng chất

Những loại Vitamin chính thường gặp trong tảo nuôi gồm có Thiamin (Vitamin B1), Riboflavin (B2), Pyridoxin (B6), Cyanocobalamin (B12), Biotin, Ascorbic acid (C), Nicotinic acid, Patothenic acid, Choline, Inositol, Tocopherol (E) và Caroten (Provitamin A) (Brown và cộng sự 1989) [15] Hàm lượng Vitamin có trong mỗi loài

vi tảo là khác nhau Ngoài ra, hàm lượng Vitamin còn phụ thuộc vào các pha phát triển

Tuy vi tảo có chứa hầu hết các loại Vitamin song trong mỗi loài vẫn còn thiếu một hay vài loại Vitamin Chính sự khác nhau về thành phần Vitamin đã dẫn đến giá trị dinh dưỡng khác nhau của các loài tảo Do đó nên nuôi nhiều loài tảo làm thức ăn hỗn hợp để tạo được đầy đủ các loại Vitamin cung cấp cho vật nuôi tốt hơn

3.5 Sắc tố

Những sắc tố của hầu hết các loài tảo là chlorophyll xanh lục và các loại carotenoic màu vàng, cam và đỏ Hơn 60 loại carotenoic khác nhau hiện diện trong các loại tảo Mỗi loài tảo có chứa từ 5 đến 10 loại carotenoic khác nhau (Cohen, 1986; Trích theo Brown và cộng sự, 1989) [15]

Chlorophyll a là thành phần sắc tố quang hợp chính trong tất cả các loài tảo Ngoài ra, Chlorophyll b cũng hiện diện cùng Chlorophyll a trong lớp tảo lục Ngược lại, Chlorophyll c lại hiện diện cùng Chlorophyll a cùng lớp tảo nâu

4 CÁC HÌNH THỨC NUÔI TẢO

Có nhiều hình thức nuôi tảo khác nhau, tùy thuộc vào thời gian duy trì dịch nuôi trong bể, thời gian thu hoạch và phương pháp thực hiện có thể chia làm hai hình thức chính: Nuôi thu hoạch toàn bộ và nuôi liên tục

4.1 Nuôi thu hoạch toàn bộ (Batch culture)

Ở hình thức nuôi này, tảo được cấy vào môi trường nuôi với mật độ thấp và bổ sung dinh dưỡng một lần Tảo nuôi thường được thu hoạch vào giữa hoặc cuối pha logarit và thu toàn bộ thể tích nuôi, khi số lượng tế bào đạt xấp xỉ 75% số lượng tế bào cực đại có thể đạt được Hình thức nuôi này thường được áp dụng khá phổ biến vì phương pháp này đơn giản, ít bị ô nhiễm môi trường nuôi do thời gian nuôi ngắn, nhưng khi mật độ tăng cao trong môi trường nuôi sẽ gây nên giới hạn dinh dưỡng và giới hạn ánh sáng do sự tự che khuất, ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng của tảo

4.2 Nuôi liên tục (Continuous culture)

Với hình thức này, tảo nuôi được thu hoạch liên tục theo một tỷ lệ pha loãng nhất định và sẽ được cung cấp thường xuyên môi trường dinh dưỡng Tảo nuôi duy trì được tình trạng phát triển ổn định ở một tốc độ sinh trưởng tốt nhất Nuôi lên tục khắc phục được giới hạn dinh dưỡng và ánh sáng khi mật độ tảo tăng cao, tảo có thể cung cấp liên tục cho nhu cầu sản xuất Nuôi liên tục có thể chia thành nhiều dạng nuôi:

4.2.1 Nuôi ổn định hàm lượng phân bón (Chemostat culture)

Tảo nuôi được thu hoạch và pha loãng liên tục theo một tỷ lệ không đổi bằng dòng môi trường dinh dưỡng chảy vào và dòng chảy ra để thu tảo, giữ cho hàm lượng muối dinh dưỡng trong dịch nuôi luôn ổn định Bằng các tỷ lệ pha loãng khác nhau, có thể tạo được lô thí nghiệm ở nhiều mức độ để nghiên cứu sự sinh trưởng và thành phần sinh hóa của tảo

4.2.2 Nuôi ổn định mật độ tảo hoặc ổn định độ đục (Turbidostat culture)

Tương tự phương pháp nuôi ổn định hàm lượng phân bón, nhưng ở đây mật độ tảo sẽ được duy trì ổn định nhằm tránh sự che khuất ánh sáng khi nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến thành phần sinh hóa

4.2.3 Nuôi bán liên tục (Semi – continuous culture)

Tảo nuôi sẽ được định kỳ thu hoạch theo một tỷ lệ thu hoach nhất định Trong khoảng thời gian không đổi và được cung cấp lại môi trường dinh dưỡng mới nhằm duy trì thể tích nuôi ban đầu Mật độ tảo nuôi ban đầu thấp và thường được thu hoạch, pha loãng vào cuối pha logarit Hình thức nuôi này có thể thực hiện được ở trong phòng hay nuôi ngoài trời, giới hạn được số lượng bể nuôi Mặt hạn chế của phương pháp này là vấn đề ô nhiễm môi trường nuôi thường xảy ra trong quá trình nuôi

Khi nuôi tảo qui mô lớn để cung cấp cho sản xuất, hai hình thức nuôi thu hoạch từng phần và nuôi bán liên tục được sử dụng chủ yếu Các hình thức nuôi ổn định dinh dưỡng và ổn định độ đục thường chỉ sử dụng cho nghiên cứu trong phòng thí nghiệm,

ít được sử dụng cho sản xuất do phức tạp và tốn kém Tùy thuộc vào mục đích nuôi mà

có thể lựa chọn hình thức nuôi Ở Thái Lan, trong qui trình sản xuất giống tôm càng xanh, hình thức nuôi thu hoạch toàn bộ được sử dụng nhằm hạn chế sự nhiễm khuẩn môi trường nuôi (Kongkeo, 1991) [41]

Hiện nay, để hạn chế những tồn tại trên, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng túi

ni lông trong suốt với nhiều kích cỡ khác nhau để nuôi tảo như Hawaii (Gladue, 1991) [29], Singapore (Lim, 1991) ) [44], Thai lan (Kongkeo, 1991) ) [41], Trung Quốc (Chen, 1991) [21], Đài Loan (Pi, 1991) [54]…

5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG VI TẢO LÀM THỨC ĂN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

5.1 Trên thế giới

Nuôi vi tảo dùng làm thức ăn trong nuôi trồng thủy sản đã được phát triển từ lâu

đời Năm 1871, Phalaminstin đã tiến hành nuôi tảo lục Protocales (Hoàng Thị Bích

Mai, 1995) [7] Năm 1890, Bejerin đã tiến hành phân lập và nuôi tảo thuần sạch khuẩn Từ năm 1910, Allen và Nelson đã tiến hành nuôi đơn loài dùng làm thức ăn cho động vật không xương sống (Ryther và Goldman,1975) [61] Bruce và cộng sự (1939) (trích theo Fulks và Main, 1991) [28] lần đầu tiên đã phân lập và nuôi giữ hai

loài tảo đơn bào Isochrysis galbana và Pyramimonas grossii làm thức ăn cho ấu trùng

hầu Kể từ đó trở đi có nhiều công trình nghiên cứu tìm ra môi trường nuôi tốt nhất cho các loài tảo và các phương pháp nuôi thu sinh khối được tiến hành

Tại Nhật, Fujinaga là người đầu tiên thành công trong nuôi tảo Sketonema

costatum sử dụng làm thức ăn cho tôm Penaus japonicus Ông đã sử dụng hai phương

pháp: Phương pháp đầu tiên là phân lập loài tảo mong muốn từ nước biển tự nhiên, sau

đó bổ sung nguồn dinh dưỡng, ánh sáng, sục khí để phát triển Dưới những điều kiện khống chế, phương pháp này có thể tiến hành sản xuất đại trà vi tảo theo yêu cầu Đây

là bước cơ bản nhất cho sự phát triển tảo trong ngành nuôi trồng thủy sản ngày nay Phương pháp thứ hai là điều khiển tảo phát triển nở hoa Fujinaga đã tiến hành vào năm 1946 Nước biển tự nhiên sau khi lọc qua than đã được bổ sung nguồn phân bón

vô cơ và chiếu sáng, nhiều loài tảo sẽ phát triển nở hoa Sau đó phương pháp tương tự này đã được Loosanoff (1951) và Davis (1963) (trích theo Fulks và Main, 1991) [28] thực hiện dùng làm thức ăn cho bọn hai mảnh vỏ Khi phân bón được bổ sung trực tiếp vào bể nuôi tôm, không chỉ tảo phát triển mà Trùng bánh xe và Chân mái chèo cũng phát triển theo Những sinh vật này là thức ăn lý tưởng cho tôm ở giai đoạn ấu trùng và hậu ấu trùng

“Phương pháp của Glancy” (1965) đã được sử dụng để nuôi ấu trùng hai mảnh

vỏ Nước biển tự nhiên được lọc qua than hoạt tính rồi đi qua một túi lưới có kích thước mắt lưới nhỏ Sau đó được đặt trong nhà gương kín, không bón phân Phương pháp này vừa dễ làm vừa ít tốn kém hơn phương pháp nuôi đơn loài Tuy nhiên, do không điều khiển được thành phần loài nên hiệu quả không cao Một vài nghiên cứu ở

Bỉ cải tiến phương pháp này bằng cách điều chỉnh điều kiện nuôi, đặc biệt kiện dinh dưỡng nhằm điều khiển thành phần loài ưu thế như mong muốn (De Pauw, 1981), (De Pauw và cộng sự, 1983), (Dunstan và Tenore, 1974; Srna, 1976; Goldman và Mann,

1980; Riva và Lelong, 1981; De Pauw và Leenhee, 1985; trích theo Fulks và Main, 1991) [28]

Tại Trung Quốc, nghiên cứu nuôi tảo đã được bắt đầu từ những năm 1940 (Gua

và cộng sự, 1959) [35].đã phân lập và nuôi hai loài tảo đơn bào Tetraselmis sp và

Dunaliella sp Jin và cộng sự (1956) (trích theo Chen, 1991) [21], nghiên cứu điều

kiện tăng trưởng tốt nhất của ba loài tảo khuê dùng trong nuôi trồng thủy sản Từ những năm 1980, nhiều loài đã được tiến hành phân lập và phát triển nuôi đại trà như

Tetraselmis subcordiformis, Chaetoceos muelleri, Isochrysis galbana, Pavlova viridis…Tất cả các loài tảo này đều phát triển rất tốt ở nhiệt độ 25oC Gần đây, qua

phân tích thành phần hoa sinh 6 loài tảo cho thấy rằng Pavlova viridis có hàm lượng

Protein cao nhất (trên 62,25%) (Chen, 1991) [21]

Trong vài thập niên qua, do nhu cầu sản xuất các đối tượrng có giá trị kinh tế phát triển nên nhu cầu về thức ăn tươi sống đã được đặt ra hàng đầu Đa số các loài tảo nuôi đều có giá trị dinh dưỡng cao, kích thước phù hợp với các Loại ấu trùng nên nó đóng góp nhất định vào thành công các trại sản xuất giống nhân tạo Hiện nay, có nhiều loài tảo được nuôi làm thức ăn cho động vật biển với các hình thức nuôi khác nhau

Ch.calcitrans, Ch.gracilis, Ch.simplex và Ch.ceratosporum đã được nuôi làm

thức ăn cho ấu trùng nhuyễn thể và giáp xác rất phổ biến ở Nhật Ch.calcitrans là loài

có kích thước nhỏ và phát triển ở nhiệt độ thấp (10 – 20oC), trong khi đó

Ch.ceratosporum lại phát triển ở nhiệt độ cao và có thể nuôi ở điều kện nhiệt độ ngoài

trời vào mùa hè (Okauchi, 1991) [51]

Ở Úc, các loài tảo đơn bào được nuôi phổ biến làm thức ăn cho ấu trùng động

vật thân mềm như Tetraselmis sp, Pavlova lutheri, Chaetocero calcitrans…,(Phạm Thị

Lam Hồng,1999) [6]

5.2 Trong nước

Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu nuôi vi tảo biển làm thức ăn cho các động vật chỉ mới được tiến hành gần đây cùng với sự phát triển của nghề nuôi tôm biển, mục đích cung cấp thức ăn cho nhu cầu sản xuất con giống một số đối tượng như: Tôm

Sú, Diệp Quạt, Bào Ngư, Trai Ngọc, Cá Ngựa, Ốc Hương…

Từ năm 1974, trường ĐHTS đã thử nghiệm nuôi tảo S costatum trong phòng thí

nghiệm (Hoàng Thị Bích Mai, 1995) [7] Sau đó các năm 1976 – 1984, Viện nghiên

cứu Hải sản , Hải Phòng đã có nhiều nghiên cứu về tảo silic hỗn hợp và S.costatum của

kỹ sư Lê Viễn Chí và Vũ Dũng Năm 1989, trại giống Non Nước (liên doanh Vatech)

Đà Nẵng đã phân lập và nuôi đại trà S.costatum làm thức ăn ấu trùng tôm đạt kết quả

Tháng 11/1989, nhóm nghiên cứu đề tài của Trung tâm nghiên cứu Thuỷ sản III đã

phân lập được S.costatum tại vùng biển Nha Trang và nuôi đại trà làm thức ăn cho tôm

sú đạt kết quả tốt (Nguyễn Thị Xuân Thu, 1991) [12].Trại sản xuất tôm giống Qui

Nhơn đã rất thành công trong việc sử dụng tảo Skeletonema costatum làm thức ăn cho

các giai đoạn ấu trùng tôm Tương tự, các trại tôm ở Hạ Long, Cẩm Phả cũng đã sử

dụng tảo S.costatum làm thức ăn cho ấu trùng tôm he và đã nâng cao tỷ lệ sống ấu

trùng giai đoạn Zoea1 – Mysis lên 36 – 43%, trong khi đó sử dụng thức ăn là giáp xác thì tỷ lệ sống đạt 17% (Đoàn Văn Đẩu, 1986) [5]

Trung tâm nghiên cứu Thủy Sản III đã tiến hành nuôi các loài tảo Isochrysis

galbana, Nanochlorosis oculata, chaetoceros muelleri sử dụng làm thức ăn để nuôi ấu

trùng Điệp Quạt (Chalamis nobilis) và đạt được những kết quả khả quan Viện nghiên cứu Thủy Sản Hải Phòng cũng đã thành công trong việc sử dụng C.calcitrans,

chlamydomonas và Dunnalliela salina trong ương ấu trùng loài Trai Ngọc Mã Thị

Viện Hải Dương học Nha Trang đã phân lập và nuôi hai loài tảo đáy Navicula sp

và Nizschia sp cung cấp cho ấu trùng bào ngư giai đoạn veliger (Báo cáo tổng kết đề

tài của phòng thực vật,1998)

Lục Minh Diệp (1999) [4] khi nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ phân bón khác nhau và các tỷ lệ thu hoạch khác nhau lên sự phát triển hỗn hợp của tảo biển tự nhiên thấy rằng thành phần loài ưu thế của tảo biển tự nhiên thay đổi theo tỷ lệ pha loãng và thay đổi theo tỷ lệ phân bón

Từ những kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Phạm Thị Lam Hồng

(1998) [6] cho thấy loài Nannochlorosis oculata phát triển ở nước ta tốt nhất trong môi

trường THO4; ưa thích độ mặn cao từ 30 – 35ppt và ở tỷ lệ thu hoạch 60%, loài

Nannochlorosis oculata phát triển bền vững nhất với hàm lượng protein chiếm 16,33%

trọng lượng khô; Lipid chiếm 12,35%, cho sản lượng cao nhất trong ba tỷ lệ thu hoạch

5%,, 30%, 60% Kết quả này đã được ứng dụng để nuôi sinh khối tảo Nannochlorosis

oculata ngoài trời làm thức ăn cho Trùng bánh xe và nuối ấu trùng cá Chẻm (Lates calcarifer) tại Trường Đại học Nha Trang

Tiếp theo đó, khi phong trào nuôi tôm sú phát triển rộng khắp ở một số tỉnh như Khánh Hòa, Bình Thuận, Đà Nẵng…thì phong trào nuôi tảo silic làm thức ăn cho tôm cũng phát triển theo Những năm đầu, việc nuôi tảo silic làm thức ăn cho tôm đã mang lại hiệu quả kinh tế Tuy nhiên, do phong trào phát triển tự phát, người nuôi không có

sự hiểu biết, giống lấy từ tự nhiên còn tạp, nước thải của nuôi tôm thải ra môi trường không được xử lý làm môi trường bị ô nhiễm, ảnh hưởng đến chất lượng tảo, từ đó việc gây nuôi tảo khuê làm thức ăn cho tôm sú không mang lại hiệu quả như mong muốn

Vài năm trở lại đây, phong trào nuôi các đối tượng hải đặc sản đã và đang phát triển, nhu cầu về thức ăn tươi sống như vi tảo là rất cần thiết Để đáp ứng nhu cầu sản xuất giống hải sản, các trại sản xuất đã tiến hành nuôi thu sinh khối các loài vi tảo là thức ăn cho động vật nuôi và vi tảo đã mang lại thành công đáng kể cho các trại sản xuất giống Các công trình nghiên cứu về sản xuất giống Hải sản đã thành công phải

kể đến là Trung tâm nghiên cứu thủy sản III đã nuôi tảo N.oculata, Platymonas và

chaetoceros muelleri làm thức ăn cho ấu trùng điệp quạt, Viện nghiên cứu Hải sản Hải

Phòng đã thành công trong việc sử dụng loài tảo Chaetoceros calcitrans,

chlamydomonas và Dunalliela salina trong ương nuôi ấu trùng trai ngọc (P.matensii)

và còn rất nhiều công trình nghiên cứu các đối tượng hải sản khác trong cả nước đã và đang sử dụng các loài vi tảo trong việc sản xuất giống nhân tạo Vi tảo đã và đang ngày càng được nuôi với thành phần loài ngày càng đa dạng và phong phú

Để góp phần cho việc nuôi sinh khối, lưu giữ và nhân giống các loài vi tảo nhằm đảm bảo cung cấp đầy đủ, kịp thời lượng tảo tốt, phục vụ cho việc ương nuôi ấu trùng các đối tượng hải sản nuôi thì việc nghiên cứu các đặc điểm sinh học, ảnh hưởng các

yếu tố sinh thái lên sự phát triển của tảo là rất cần thiết Đề tài “Ảnh hưởng cuả một

số yếu tố sinh thái lên sự phát triển của quần thể tảo Thalassiosira sp nhập nội

và thử nghiệm nuôi sinh khối” cũng nhằm mục đích đó

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2 1 Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 12 năm 2009 đến tháng 06 năm 2010

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu

■ Các thí nghiệm ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái lên sự phát triển của tảo

Thalassiosira sp được tiến hành tại phòng thí nghiệm sinh lý sinh thái, khoa Nuôi

trồng Thủy sản, trường Đại học Nha Trang

■ Thí nghiệm nuôi sinh khối trong túi ni lông 50 lít được thực hiện tại trại sản xuất của ông Dương Văn Minh, 36/15 Phạm Văn Đồng, TP Nha Trang

2.1.3 Đối tượng nghiên cứu

Hình 2 1: Quần thể tảo Thalassiosira sp

Vi tảo Thalassiosira sp được lấy từ phòng lưu giữ giống tảo thuộc trường Đại

học Nha Trang Giống này được nhập từ Đan Mạch năm 2008

2 2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu

Hình 2 2: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 2.2.2 Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm

2.2.2.1 Nguồn nước

Tảo giống Thalassiosira sp

Thí nghiệmảnh hưởng của độ mặn (ppt)

(15, 20, 25, 30, 35)

Độ mặn thích hợp

Thí nghiệmảnh hưởng của mật độ̣ ban đầu (vạn tb/ml)

(1, 5, 10, 15, 20) Mật độ ban đầu thích hợp

Thí nghiệmảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng

(TT3, F2, HBM - 95)

Môi trường dinh dưỡng thích hợp

Thí nghiệm ảnh hưởng của cường độ ánh sáng (lux)

(1500, 2500, 3500, 4500, 5500)

Cường độ ánh sáng thích hợp

Áp dụng kết quả trên thử nghiệm nuôi sinh khối ngoài trời

Kết luận và đề xuất ý kiến

Nhân giống Lưu giữ

Nước được sử dụng cho việc lưu giữ giống và các thí nghiệm trong bình tam giác (nước ngọt và nước ót) được tiệc trùng bằng autoclave ở 121oC; 1,5 at trong 2 giờ Sau

đó pha độ mặn theo nhu cầu

Nguồn nước để nuôi sinh khối được lấy từ biển và xử lý chlorine 25ppm, đậy bạt kín 24h, sục khí và phơi nắng, sau đó bơm lên để lọc cát

2.2.2.2 Vệ sinh các dụng cụ nuôi

Các dụng cụ bằng thủy tinh như ống nghiệm (có nút bông), đĩa peptri, bình tam giác có nút bông (50ml, 100ml, 250ml, 500ml, 1000ml), pipet …sau khi được cọ, rửa sạch bằng xà phòng, phơi khô đều được tiệc trùng trong tủ sấy khô ở nhiệt độ 121oC trong 30 phút

Các dung dịch hóa chất, nước ót, nước cất…trước khi cấy tảo đều phải qua tiệt trùng trong tủ sấy ướt ở 121o C trong 2 giờ

2.2.3 Các loại môi trường dinh dưỡng sử dụng trong thí nghiệm

2.2.3.1 Môi trường F 2 (Guillard, 1975) [33]

Acid citric C6H8O7 H2O 7mg/l

2.2.4.1 Các thí nghiệm ảnh hưởng một số yếu tố sinh thái lên sự phát triển

của tảo Thalassiosira sp

Các thí nghiệm được tiến hành trong bình tam giác 250ml với 4 thí nghiệm về nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái lên sự phát triển của quần thể tảo

Thalassiosira sp nhập nội

* Thí nghiệm: Thí nghiệm ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển tảo

Thalassiosira sp

Thí nghiệm được bố trí 6 lô thí nghiệm tương ứng với các mức độ mặn: 10,15, 20,

25, 30, 35ppt Các lô thí nghiệm được lặp lại 3 lần

Điều kiện nuôi: CĐAS: 3000 – 4000 LUX

Thí nghiệm được bố trí 6 lô thí nghiệm tương ứng với các mật độ: 5 x104 ; 10 x

104 ; 15 x 104 ; 20 x 104 ; 30 x 104 ; 40 x 104 tb/ml Các lô thí nghiệm được lặp lại 3 lần Điều kiện nuôi: CĐAS: 3000 – 4000 LUX

Nhiệt độ: Nhiệt độ phòng (có máy điều hòa) Môi trường nuôi: F2

Độ mặn: Rút ra từ thí nghiệm về độ mặn

* Thí nghiệm: Thí nghiệm ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng lên sự phát

triển tảo Thalassiosira sp

Thí nghiệm được tiến hành với 3 môi trường nuôi (TT3, F2, HBM - 95), 3 lần lặp lại Điều kiện nuôi: CĐAS: 3000 – 4000 LUX

Độ mặn: Rút ra từ thí nghiệm về độ mặn

MĐBĐ: Rút ra từ thí nghiệm về mật độ ban đầu

Nhiệt độ: Nhiệt độ phòng (có máy điều hòa)

* Thí nghiệm: Thí nghiệm ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên sự phát triển tảo

Thalassiosira sp

Thí nghiệm được bố trí ở các mức cường độ ánh sáng như sau: 1500, 2500, 3500,

4500, 5000 lux Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần

Điều kiện nuôi: MĐBĐ: Rút ra từ thí nghiệm về mật độ ban đầu

Độ mặn: Rút ra từ thí nghiệm về độ mặn

Nhiệt độ: Nhiệt độ phòng (có máy điều hòa) Môi trường dinh dưỡng : Rút ra từ thí nghiệm về dinh dưỡng

2.2.4.2 Lưu giữ giống tảo Thalassiosira sp

* Thí nghiệm: Lưu giữ Thalassiosira sp trong môi trường nuôi lỏng

Bảng 2 1 Các thí nghiệm xác định môi trường dinh dưỡng và nhiệt độ lưu giữ thích

hợp đối với tảo Thalassiosira sp trong dịch nuôi lỏng

Lô thí nghiệm Điều kiện

Môi trường dinh dưỡng HBM -

95

HBM - 95 F2 F2 TT3 TT3

Ghi chú: Mật độ tảo lưu giữ: 30 x vạn tb/ml, 50ml/1 ống nghiệm Độ mặn: 30ppt Thời

gian lưu giữ: 2 tuần

* Thí nghiệm: Lưu giữ Thalassiosira sp trong môi trường nuôi bán lỏng

Bảng 2 2 Các thí nghiệm xác định môi trường dinh dưỡng và nhiệt độ lưu giữ thích

hợp đối với tảo Thalassiosira sp trong dịch nuôi bán lỏng

Lô thí nghiệm Điều kiện

Môi trường dinh dưỡng HBM -

95

HBM - 95 F2 F2 TT3 TT3

Ghi chú: Mật độ tảo lưu giữ: 30 x vạn tb/ml, 50ml/1 ống nghiệm Độ mặn: 30ppt

Thời gian lưu giữ: 2 tuần

Sau 2 tuần lưu giữ, tiến hành nuôi sinh khối ở các bình thủy tinh có thể tích

250 ml, với mật độ ban đầu: 2 x vạn tb/ml

Môi trường dinh dưỡng: HBM-95 hoặc F2, TT3 (tương ứng với môi trường dinh dưỡng được dùng khi lưu giữ tảo)

Độ mặn: 30 ppt Thời gian chiếu sáng: 12 giờ/ngày

Nhiệt độ: Nhiệt độ phòng

Chỉ tiêu xác định: môi trường dinh dưỡng và nhiệt độ lưu giữ thích hợp cho loài

Ngoài ra còn xác định dịch nuôi lỏng, bán lỏng có phù hợp để lưu giữ Thalassiosira

sp không

- Thí nghiệm được lặp lại 3 lần

Tảo giống thuần chủng

Lưu giữ trong các điều kiện

khác nhau

Môi trường lỏng

(dịch nuôi lỏng)

Môi trường bán lỏng (dịch nuôi lỏng và agar)

ở nhiệt độ

7 -8oC

MTDD TT3

ở nhiệt độ

15oC

MTDD TT3

ở nhiệt độ

7 -8oC

MTDD HBM

ở nhiệt độ

15oC

MTDD HBM

ở nhiệt độ

7 -8oC

Nhiệt độ và môi trường dinh dưỡng

phù hợp

Hình 2 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lưu giữ tảo giống Thalassiosira sp

2.2.4.3 Các thí nghiệm nuôi thu sinh khối ngoài trời

* Thí nghiệm: Nuôi sinh khối thu toàn bộ (batch culture) tảo Thalassiosira sp

Ứng dụng các kết quả đạt được ở mục 2.2.4.1 để nuôi thu sinh khối giống tảo

Thalassiosira sp Thí nghiệm được tiến hành trong túi nilon 50 lít trong suốt

Điều kiện nuôi:

- Nhiệt độ và ánh sáng tự nhiên

- Môi trường dinh dưỡng, độ mặn, mật độ ban đầu ứng dụng mục ảnh

hưởng một số yếu tố sinh thái lên sự phát triển quần thể tảo Thalassiosira sp

- Muối dinh dưỡng được cho vào nước nuôi chỉ một lần/đợt (1ml dung dịch muối dinh dưỡng/1 lít nước nuôi)

- Thời điểm thu hoạch: Cuối pha logarit đầu pha gia tốc âm

* Thí nghiệm: Nuôi sinh khối thu từng phần (Semi-continous culture) tảo

Thalassiosira sp

Điều kiện nuôi:

- Nhiệt độ và ánh sáng tự nhiên

- Môi trường dinh dưỡng, độ mặn, mật độ ban đầu ứng dụng mục ảnh

hưởng một số yếu tố sinh thái lên sự phát triển quần thể tảo Thalassiosira sp

- Cuối pha logait, đầu pha gia tốc âm tiến hành thu hoạch theo các thể tích 20%, 40%, 60% (theo từng lô) so với thể tích thí nghiệm Thể tích nước được bổ sung đúng bằng thể tích thu hoạch Muối dinh dưỡng cũng được bổ sung theo thể tích thu hoạch (1ml dung dịch muối dinh dưỡng/1 lít nước bổ sung)

- Thu hoạch ở 3 tỷ lệ: 20%, 40%, 60%

Kiểm chứng: Nhân sinh khối, kiểm tra số lượng và sự phát

triển (tốc độ sinh trưởng - µ) của vi tảo

Điều kiện lưu giữ thíchhợp cho tảo

Thalassiosira sp

Thí nghiệm lưu giữ trong thời

gian khác nhau

Hình 2 4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira sp

2.2.5 Phương pháp xác định các chỉ tiêu

2.2.5.1 Phương pháp xác định mật độ tế bào

Việc xác định số lượng tế bào tảo được tiến hành bằng cách đếm tế bào trên buồng đếm hồng cầu Neubauer, buồng đếm có 9 ô vuông lớn, mỗi ô vuông lớn có 16 ô vuông nhỏ, mỗi ô vông nhỏ có diện tích 0.1mm2 và độ sâu buồng đếm là 0.1 mm

 Phương pháp lấy mẫu tảo:

- Mẫu tảo được lấy một lần trong ngày vào 8 giờ sáng để đếm mật độ tế bào

- Lượng mẫu tảo được lấy là 5ml/lần

 Phương pháp đếm tế bào tảo:

Giống tảo Thalassiosira sp

Lắc đều mẫu tảo, dùng pipet paster hút mẫu tảo xịt vào buồng đếm đã được đậy sẵn lamen, để lắng một lúc rồi đưa vào thị trường kính để đếm, đếm ở vật kính 40, mỗi mẫu tảo được đếm 3 lần

 Công thức tính mật độ tế bào tảo:

Nếu mật độ tảo thưa (dưới 500 vạn tb/ml) thì:

Mật độ tế bào (tb/ml) = số tế bào đếm được trong 4 ô lớn/4 x vạn tb

Nếu mật độ tế bào dày (trên 500 vạn tb/ml) thì:

Mật độ tế bào (tb/ml) = số tế bào đếm được trong 5 ô lớn/5 x vạn tb

 Công thức tính tốc độ tăng trưởng của tảo [4]

µ = ln (N 1 /N 0 ) /t

Trong đó : µ: Tốc độ tăng trưởng

N 1 :Mật độ tảo tại thời điểm t1

N 0 :Mật độ tảo tại thời điểm t0

t: Khoảng thời gian giữa 2 lần xác định mật độ (t = t 1 - t 0)

2.2.6 Phương pháp xác định một số yếu tố môi trường

 Đo cường độ ánh sáng: dùng máy đo Ana-F1 của Nhật

 Đo độ mặn: dùng khúc xạ kế (refractometer) cầm tay, độ chính xác 1 ‰

 Đo nhiệt độ: Đo bằng nhiệt kế, độ chính xác 10