Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự sinh trưởng của tảo xoắn (Spirulina platensis) trong môi trường nước nuôi cá lóc

GVHD: Th.S DƢƠNG HOÀNG OANH SVTH:NGUYỄN HOÀNG NHỰT LINH 2 Loan v.v… đặc biệt trong quá trình nuôi trồng công nghiệp và sản xuất vi tảo xoắn Spirulina platensis các yếu tố môi trường [r]

Trang 1

GVHD: Th.S DƯƠNG HOÀNG OANH SVTH:NGUYỄN HOÀNG NHỰT LINH

iii

MỤC LỤC

MỤC LỤC iii

LỜI CẢM ƠN v

LỜI CAM KẾT vi

DANH SÁCH BẢNG vii

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: 2

1.3 Nội dung nghiên cứu: 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina platensis 3

2.2 Tình hình nuôi cá lóc và hiện trạng ô nhiễm của nước thải cá lóc ở huyện Trà Cú tỉnh Trà Vinh 16

CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 19

3.2 Vật liệu 19

3.3 Phương pháp nghiên cứu 23

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Yếu tố môi trường cơ bản trong quá trình nuôi tảo 27

4.2.Sự phát triển mật độ tảo trong quá trình thí nghiệm 31

4.3 Khối lượng tảo của các nghiệm thức 34

4.4 Phân tích chỉ tiêu protein 35

Trang 2

iv

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 36

5.1 Kết luận 36

5.2 Đề xuất ý kiến 36

PHỤ LỤC 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

Trang 3

v

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa học và khóa luận tốt nghiệp em xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu nhà trường cũng như ban lãnh đạo khoa Nông Nghiệp –Thủy Sản trường Đại học Trà Vinh

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn ThS Dương Hoàng Oanh và thầy cố vấn học tập ThS Lai Phước Sơn đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và học tập

Đồng thời em cũng xin cảm ơn tất cả quý thầy cô trong bộ môn thủy sản cùng bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình thực hiện đồ

án tốt nghiệp

Em xin trân thành cảm ơn!

Trà Vinh, ngày…tháng…năm 2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Nhựt Linh

Trang 4

vi

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam kết đây là đồ án nghiên cứu của tôi, kết quả nghiên cứu trong

đồ án do tôi tự tìm hiểu và thực hiện dưới sự hỗ trợ của ThS Dương Hoàng Oanh Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào trước đây Nếu phát hiện có bất kì sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội đồng và kết quả

đồ án tốt nghiệp của mình

Trà Vinh, ngày…tháng…năm 2018

Người cam kết

Nguyễn Hoàng Nhựt Linh

Trang 5

vii

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2 1: Thành phần hóa học của tảo Spirulina 10

Bảng 2 2: Thành phần vitamin của tảo Spirulina 10

Bảng 2 3: Thành phần khoáng của tảo Spirulina 11

Bảng 2 4: Thành phần axit amin của tảo Spirulina 11

Bảng 2 5: Kết quả phân tích các thông số của hoạt động nuôi cá lóc 18

Bảng 3.1: Dụng cụ và thiết bị dùng trong thí nghiệm….……… 21

Bảng 3 2:Kết quả phân tích các thông số trong nước thải ao nuôi cá lóc 21

Bảng 3 3: Các thành phần hóa học bổ sung vào môi trường nước thải cá lóc 22

Bảng 4 1: Mật độ tảo trung bình trong quá trình thí nghiệm 32

Bảng 4 2 Trọng lượng tảo thu hoạch 34

Bảng 4 3: Kết quả phân tích hàm lượng protein của tảo Spirulina platensis 35

Trang 6

viii

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2 1: Tảo Spirulina platensis 3

Hình 3 1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải ao nuôi cá lóc 20

Hình 3 2: Môi trường nước thải ao nuôi cá lóc có bổ sung dinh dưỡng 23

Hình 3 3: Máy đo độ mặn 25

Hình 3 4: máy đo pH 25

Hình 3 5: Nhiệt kế 25

Hình 3 6: Máy đo ánh sáng 25

Hình 3 7: Buồng đếm tảo 26

Hình 3 8: Heater nâng nhiệt 26

Hình 4 1: Biểu đồ thể hiện giá trị pH trung bình hằng ngày 27

Hình 4 2: Biểu đồ thể hiện giá trị độ mặn trung bình hằng ngày 29

Hình 4 3 : Biểu đồ thể hiện giá trị NH4/NH3 trung bình hằng ngày 30

Hình 4 4: Biểu đồ thể hiện sự phát triển mật độ tảo trung bình hằng ngày 31

Trang 7

ix

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường

COD: Lượng oxy cần để oxy hóa toàn bộ các chất hóa học trong

nước PSI: Quá trình photphorin hóa vòng kín

PSII: Quá trình photphorin hóa vòng hở

DW(DryWeight): Trọng lượng khô

Trang 8

1

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu

Nghề nuôi cá lóc đang mang lại hiệu quả kinh tế cho nhiều nông dân tỉnh Trà Vinh nhưng chính việc mở rộng diện tích nuôi một cách tự phát không theo sự khuyến cáo và quy hoạch của ngành nông nghiệp đã dẫn đến nguy cơ lớn về ô nhiễm môi trường nước Nước trong ao nuôi cá lóc được xem là một trong những nguồn nước bị ô nhiễm với lượng chất hữu cơ khá cao Trong suốt quá trình nuôi lượng nước này được thải ra hệ thống sông rạch, một mặt làm ô nhiễm trực tiếp nguồn nước, mặt khác tạo ra môi trường phì dưỡng cho sông rạch, làm mất cân bằng sinh thái do chất hữu cơ tồn dư trong nước thải quá cao, và nguồn nước thải cá lóc được đánh giá là chứa rất nhiều chất dinh dưỡng có thể làm phì dưỡng các vi tảo

khi được thải trực tiếp vào môi trường, trong đó có tảo xoắn Spirulina Do đó nguồn

dinh dưỡng này hoàn toàn có thể được tận dụng sau khi xử lý và bổ sung dinh dưỡng để nuôi sinh khối tảo xoắn vừa tạo sinh khối tảo phục vụ nhu cầu của con người vừa góp phần làm giảm đi lượng nước thải từ ao nuôi cá lóc thải trực tiếp ra môi trường

Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2015), tảo Spirulina khi nuôi

trong nước thải có giá trị dinh dưỡng đạt tốc độ sinh trưởng nhanh, chịu đựng được

các thay đổi của môi trường và phát triển tốt Spirulina sống trong môi trường kiềm

tính, pH thích hợp khoảng 9.5- 11.5 Tảo có thể sống trong nhiệt độ nước là 20°C- 40°C và lơ lửng ở độ sâu có thể tới 50 cm Ánh sáng thích hợp cho tảo phát triển là 1500- 2500 lux, trong môi trường nhiệt độ càng cao, ánh sáng mạnh và môi trường

giàu khoáng chất thì Spirulina phát triển càng nhanh và giá trị dinh dưỡng càng cao

(Vonshak, 1997)

Spirulina platensis có những giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học đặc biệt nên

đã được coi là một loại thực phẩm chức năng, một thức ăn cho sức khoẻ và đã được nhiều nước, nhất là những nước công nghiệp phát triển đưa vào nuôi trồng công nghiệp và sử dụng rộng rãi dưới nhiều dạng chế phẩm khác nhau với sản lượng hàng trăm tấn ở mỗi nước một năm, đứng đầu là các nước Mehico, Mỹ, Nhật, Đài

Trang 9

2

Loan v.v… đặc biệt trong quá trình nuôi trồng công nghiệp và sản xuất vi tảo xoắn

Spirulina platensis các yếu tố môi trường dinh dưỡng, pH, ánh sáng, nhiệt độ là vô

cùng quan trọng… trong đó nhiệt độ môi trường là một trong những yếu tố nhạy cảm ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp lên quá trình trao đổi chất và cấu trúc tế bào (Payer, 1980) Đồng thời nhiệt độ môi trường nuôi là yếu tố cần đáp ứng liên tục, vì rất dễ bị chi phối và tác động bởi điều kiện xung quanh như mức độ và thời gian chiếu sáng Do vậy nhiệt độ là một trong những yếu tố thường xuyên được theo dõi

trong công nghệ nuôi trồng vi tảo, có nhiều nghiên cứu cho rằng Spirulina platensis

phát triển tối ưu ở nhiệt độ từ 35-37°C (Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền, 1999), một số nghiên cứu khác lại cho rằng chúng phát triển tốt nhất ở 30-32°C

(trích Rafiqul islam và ctv.,2003), để tìm ra nhiệt độ tốt nhất để nuôi Spirulina

platensis trên cơ sở đó nghiên cứu “Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự sinh trưởng của tảo xoắn (Spirulina platensis) trên môi trường nước nuôi cá lóc” được thực

hiện

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

Tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển của tảo Spirulina platensis

từ đó xác định được nhiệt độ nuôi cấy tảo phù hợp

Tận dụng nguồn nước thải từ ao nuôi cá lóc đã xử lý để nuôi sinh khối tảo

Spirulina platensis

1.3 Nội dung nghiên cứu:

So sánh các mức nhiệt độ khác nhau lên sự sinh trưởng và phát triển của tảo Spirulina platensis trong môi trường nước nuôi cá lóc

Trang 10

3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina platensis

Tảo xoắn (tên khoa học là Spirulina platensis) tên gọi của vi sinh vật này do

nhà tảo học người Đức Deurben đặt năm 1927, trên cơ sở hình thái đặc trưng nhất là

dạng sợi xoắn spiralis

2.1.1 Phân loại khoa học

Ngành : Cyanobacteria

Lớp : Chroobacteria

Bộ: Oscillatoriales

Họ : Phormidiaceae

Chi: Spirulina

Loài: S platensis

(Nguồn:https://vi.wikipedia.org/wiki/Tảo_xoắn)

2.1.2 Phân bố

Trước hết các vùng nước kiềm (pH 8-11) có thể có Spirulina sống tự nhiên,

nhất là các hồ, suối khoáng, ấm áp Về địa lý tảo này được tìm thấy ở phạm vi rất

rộng: Châu Phi (Tchad, Côngo, Ethiopia, Kenya, Nam Phi, Ai Cập, Tanzania,

Zambia), Châu Mỹ (Hoa kỳ, Peru, Uruguay, Mexico), Châu Á (Ấn Độ, Pakistan,

Srilanka, Việt Nam), Châu Âu (Nga, Ukraina, Hungarie, ) Từng vùng có thể có

các loài khác nhau, hoặc một loài như S platensis lại được tìm thấy ở nhiều nước,

có khi rất xa nhau tới nửa vùng trái đất Sự phân bố này có thể do chọn lọc tự nhiên,

không kể do con người chủ động di thực nuôi trồng Cũng có thể được di thực theo

một số loài chim di trú, cụ thể là loài hồng lạc thường ăn Spirulina Tảo Spirulina

thường bám vào lông vũ và theo chim phân bố tới những nơi mà hồng lạc cư trú

theo mùa Như vậy số lượng các giống, loài của Spirulina có hàng chục ở nhiều

Hình 2 1: Tảo Spirulina platensis

Trang 11

4

vùng trên thế giới, tức là hệ gen hay tính đa dạng sinh học (biodiversity) của chúng

rất phong phú (Lê Văn Lăng, 1999)

2.1.3 Hình thái và cấu tạo

Theo Frémy (1930) cơ thể hiển vi có dạng xoắn lò xo với 5-7 vòng xoắn đều nhau Trichom không phân nhánh, không có bao, không chia thành các tế bào có vách ngăn ngang Trong tế bào có những hạt nhỏ phân bố sát màng tế bào và ở những loài trôi nổi trên bề mặt nước thường có không bào khí Chiều dài của Trichom tới 151 micron (gần bằng 1,5 mm); chiều rộng 5,5 - 6,5 micron, đầu sợi hơi thun lại Các vòng xoắn đều nhau, đường kính 43 micron, khoảng cách giữa các vòng xoắn 2,6 micron Chiều dài tế bào lớn hơn 2 micron và bằng một nửa chiều ngang Chỗ vách ngăn ngang giữa các tế bào hơi thắt lại Sống trong các thuỷ vực

nước đứng, hiện nay S platensis là đối tượng nuôi trồng công nghệ vì sinh khối của

chúng giàu chất dinh dưỡng và protein (trích Dương Tiến Đức, 1996)

2.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng của Spirulina platensis

Tảo Spirulina là vi sinh vật quang tự dưỡng bắt buộc, không thể sống hoàn

toàn trong tối, quang hợp nhờ ánh sáng mặt trời và có khả năng cố định đạm rất cao

Đây là một trong khoảng 2500 loài Cyanophyta cổ nhất, tự dưỡng đơn giản, có khả

năng tổng hợp các chất cần thiết cho cơ thể, kể cả các đại phân tử phức tạp Môi

trường dinh dưỡng của Spirulina gồm:

Dinh dưỡng cacbon: Spirulina đồng hóa cacbon chủ yếu ở dạng vô cơ, tốt

nhất là bicarbonate (HCO3

-) thông qua quá trình quang hợp Nguồn cacbon cung

cấp cho Spirulina khoảng 1,2 – 16,8g NaHCO3/lít

Dinh dưỡng Nito: Spirulina có khả năng đồng hóa nito theo phản ứng khử nhờ

enzyme nitrogenase xúc tác khi có ATP Kết quả nito được tổng hợp thành protein của chúng Chúng không có khả năng sử dụng nito trong không khí mà sử dụng dưới các dạng nitrat (NO3

-), NH3, (NH4)2SO4, (NH4)2HPO4, (NH2)2CO Tuy nhiên khi sử dụng nguồn nito không từ nitrate phải kiểm soát nồng độ vì có thể ảnh hưởng

đến sự phát triển sinh khối của tảo, thậm chí có thể gây chết tảo

Trang 12

5

Các chất khoáng cung cấp cho môi trường nuôi tảo:

P vô cơ khoảng 90 - 180mg/lít,

K+ và Na+ dưới dạng kết hợp với N, P

Mg+ có vai trò tương tự như P

Ca2+ không ảnh hưởng rõ đến sinh trưởng của tảo,

Fe2+ cung cấp dưới dạng muối FeSO4 Nồng độ Fe2+ có thể dao động từ 0,56

- 56mg/lít môi trường

Cl-: tảo Spirulina rất ưa clo vô cơ, nồng độ cung cấp từ muối NaCl khoảng 1-

1,5g/lít

Nếu môi trường có những vi lượng khoáng khác thì Spirulina cũng sẽ hấp thụ

Điều này cũng sẽ gây hại hay có lợi cho tảo cũng như ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này Sự hấp thu có hại: Pb, Cd, Hg, As, sự hấp thu có lợi: Selen, Sắt,

Germani và có thể cả Iot Spirulina cũng chịu tác động của các hormone, giúp tảo

tăng trưởngnhanh như indol acetic acid (AIA), gibberelic acid (GA3) (trích Bùi Thị Ngọc Bích, 2006)

2.1.5 Đặc điểm sinh sản của Spirulina platensis

Theo Keeton (1967) sự phân chia tế bào tảo lam được thực hiện bởi sự cắt đôi như ở các vi khuẩn, và cũng được thực hiện bởi sự phân đoạn của các sợi tảo (trích

Lê Thị Phương Hồng, 1996)

Tảo đoạn là một trong những hình thức sinh sản phổ biến của vi khuẩn lam dạng sợi Tảo đoạn là những đoạn tảo được hình thành từ các trichom, thường có kích thước khác nhau, gồm có từ 2 - 3 tế bào, đến số lượng nhiều hơn, có khả năng chuyển động tích cực nhờ trượt trên giá thể do tiết ra chất nhầy (Dương Tiến Đức, 1996)

Các sợi tảo trưởng thành bị cắt ra thành vài đoạn tảo (hormogonia), mỗi đoạn tảo có từ 2 - 4 tế bào, nhờ sự thành lập của vài tế bào đặc biệt, gọi là hoại bào (necridia) Hoại bào có màu xanh vàng, dễ nhuộm đỏ với congo, và bị thuỷ giải để cho các tế bào hình đĩa tách rời có hai mặt lõm (Phạm Hoàng Hộ, 1972)

Trang 13

72

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu trong nước

Bùi Thị Ái Như (2017) Nghiên cứu sử dụng nước thải ao nuôi cá lóc đã sử lý để nuôi tảo Spirulina platensis, Luận văn tốt nghiệp đại học trường Đại Học Trà

Vinh

Bùi Thị Ngọc Bích (2006) Khảo nghiệm một số phương pháp tăng sinh khối giống tảo Spirulina platensis, Luận văn kỹ sư chuyên ngành công nghệ sinh học,

trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Dương Tiến Đức (1996) Phân loại vi khuẩn lam ở Việt Nam, Nhà xuất bản Nông

nghiệp

Dương Thị Hoàng Oanh và Nguyễn Thị Kim Liên (2011) “Nghiên cứu kỹ thuật

nuôi sinh khối tảo Spirulina platensis”, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học thủy sản

lần 4, trang 314-325 Trường Đại học Cần Thơ

Đỗ Thị Thanh Hương (2006) Luận văn Khảo nghiệm một số phương pháp tăng sinh khối giống tảo Spirulina Platensis, Luận văn kỹ sư Chuyên ngành Công

nghệ sinh học trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền (1999) Công nghệ sinh học vi tảo,

Trung tâm khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

Đặng Đình Kim (2002) Giáo trình kỹ thuật nhân giống và nuôi sinh khối sinh vật phù du, Nhà xuất bản nông nghiệp

Hồ Phùng Ngọc Thảo, Trần Thị Mỹ Diệu (2013) Nghiên cứu đánh giá các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng phát triển của tảo Spirulina platensis trong nước thải sản xuất tinh bột mỳ ở tải trọng chất hữu cơ kiểm soát, Trường Đại

học Văn Lang

Lê Thị Phương Hồng (1996) Góp phần tìm hiểu sự tăng trưởng của tảo lam Spirulina platensis (Nordst.) Geitler, Luận văn thạc sỹ khoa học chuyên

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	573,27 KB