Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng, độ mặn, mật độ ban đầu lên sự phát triển của vi tảo thalassiosira wessflogii nuôi sinh khối tại công ty cổ phần chăn nuôi c p việt nam chi nhánh cà ná bình thuận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINHNGUYỄN VĂN CÔNG ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG, ĐỘ MẶN, MẬT ĐỘ BAN ĐẦU LÊN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI TẢO Thalassiosira wessflogii NUÔI SINH KHỐI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN VĂN CÔNG

ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG,

ĐỘ MẶN, MẬT ĐỘ BAN ĐẦU LÊN SỰ PHÁT TRIỂN

CỦA VI TẢO Thalassiosira wessflogii NUÔI SINH

KHỐI TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN CHĂN NUÔI C.P VIỆT NAM CHI NHÁNH CÀ NÁ - BÌNH THUẬN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG,

ĐỘ MẶN, MẬT ĐỘ BAN ĐẦU LÊN SỰ PHÁT TRIỂN

CỦA VI TẢO Thalassiosira wessflogii NUÔI SINH

KHỐI TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN CHĂN NUÔI C.P VIỆT NAM CHI NHÁNH CÀ NÁ - BÌNH THUẬN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

Người thực hiện: Nguyễn Văn Công

Lớp: 48K - NTTS

Người hướng dẫn: TS Trần Ngọc Hùng

Chuyên gia - KS Kraitep

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình riêng của mình Các số liệu, kết quảcủa khóa luận hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

kỳ công trình khoa học nào khác

Tác giả

Nguyễn Văn Công

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự quan tâm, chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, các anh chị đi trước, bạn bè và

sự động viên khích lệ của gia đình để tôi có thể hoàn thành khóa luận này.

Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo TS Trần Ngọc Hùng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành khóa luận.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Chuyên gia, KS Kraitep đã tạo điều

kiện và có những góp ý quý báu giúp tôi hoàn thành khóa luận này.

Qua đây, tôi cũng xin cảm ơn tới các cán bộ công ty Cổ Phần chăn nuôi C.P Việt Nam chi nhánh Cà Ná - Tuy Phong - Bình Thuận đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi thực hiện đề tài.

Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo

tổ bộ môn Nuôi trồng thủy sản - Khoa Nông Lâm Ngư - Trường Đại học Vinh

Lời cảm ơn chân thành xin gửi tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp, những người đã giúp đỡ và động viên tôi trong học tập cũng như trong cuộc sống

Vinh, tháng 7 năm 2011

Tác giả

Nguyễn Văn Công

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Đặc điểm sinh học của tảo Thalassiosira wessflogii (Grunow) Fryxell & Hasle 1977 3

1.1.1 Hệ thống phân loại 3

1.1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo 3

1.1.3 Đặc điểm sinh sản 3

1.1.4 Đặc điểm sinh trưởng 4

1.1.4.1 Ảnh hưởng của ánh sáng 6

1.1.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 8

1.1.4.3 Ảnh hưởng của độ mặn 9

1.1.4.4 Ảnh hưởng của pH 10

1.1.4.5 Ảnh hưởng của sục khí (xáo trộn nước) 11

1.1.4.6 Ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng 11

1.1.5 Giá trị dinh dưỡng của vi tảo 13

1.1.5.1 Protein 15

1.1.5.2 Lipid và thành phần acid béo 16

1.1.5.3 Hydratcarbon 18

1.1.5.4 Vitamin và khoáng chất 19

1.1.6 Các hình thức nuôi 20

1.1.6.1 Nuôi trong nhà, ngoài trời 20

1.1.6.2 Nuôi hở, kín 20

1.1.6.3 Nuôi sạch (vô trùng), không sạch 21

1.1.6.4 Nuôi từng mẻ, nuôi liên tục và bán liên tục 21

1.1.7 Tình hình nghiên cứu sản xuất và nuôi thu sinh khối tảo 22

1.1.7.1 Trên thế giới 22

1.1.7.2 Trong nước 24

Chương 2 ĐÔI TƯỢNG, VẬT LIỆU, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 27

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 27

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 28

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 28

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 28

2.3 Nội dung nghiên cứu 28

2.4 Phương pháp nghiên cứu 28

2.4.1 Bố trí thí nghiệm 28

2.4.2 Sơ đồ khối nghiên cứu 31

2.4.3 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu 31

2.4.3.1 Xác định các yếu tố môi trường 31

2.4.3.2 Xác định mật độ tế bào 31

2.5 Phương pháp sử lý số liệu 32

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33

3.1 Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng lên sự phát triển của tảo Thalassiosira wessflogii 33

3.2 Ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của tảo Thalassiosira wessflogii

35

3.3 Ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của tảo Thalassiosira wessflogii 37

3.4 Thử nghiệm nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira wessflogii 40

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của vi tảo (tính theo khối lượng

khô tế bào) 15Bảng 1.2 Hàm lượng 20:5(n-3)+22:6(n-3) của một số loài tảo 18Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng các môi trường sử dụng trong quá

trình thí nghiệm 27Bảng 3.1 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii ở các môi

trường dinh dưỡng khác nhau 33

Bảng 3.2 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii ở các độ

mặn khác nhau 35

Bảng 3.3 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii ở các mật

độ ban đầu khác nhau 38Bảng 3.4 Biến động pH, nhiệt độ khi thử nghiệm nuôi thu sinh khối

tảo Thalassiosira weiiflogii 41 Bảng 3.5 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii khi thử

nghiệm nuôi thu sinh khối (vạn tế bào/mL) 42

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Các pha phát triển của tảo nuôi 5Hình 2.1 Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 31Hình 3.1 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii ở các môi

trường dinh dưỡng khác nhau (vạn tb/mL) 34Hình 3.2 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii ở các độ

mặn khác nhau (vạn tb/mL) 36Hình 3.3 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii ở các mật

độ ban đầu khác nhau (vạn tb/mL) 39Hình 3.4 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii khi thử

nghiệm nuôi thu sinh khối (vạn tế bào/mL) 42

MỞ ĐẦU

Thức ăn tự nhiên đóng vai trò rất quan trọng, quyết định sự thành côngtrong ương nuôi nhiều loài động vật thuỷ sản, đặc biệt là giai đoạn ấu trùng.Các đối tượng chủ yếu hiện nay đang được quan tâm nghiên cứu, sử dụng làm

thức ăn cho thuỷ sản nuôi như vi tảo, luân trùng, Artemia, Copepoda… trong

đó vi tảo là nguồn thức ăn tự nhiên có ý nghĩa rất lớn

Tảo Thalassiosira wessflogii là một loài tảo đơn bào có kích thước 120

- 170µm, sống ở biển, chứa một hàm lượng Eicosapentaenoic acid - EPA(20:53) rất cao (chiếm khoảng 28% tổng số các acid béo) Loài tảo này còn

có hàm lượng vitamin C và riboflavin cao đạt giá trị tương ứng là 8 mg/g và

50 µg/g khối lượng khô [4] Với giá trị dinh dưỡng cao, tảo Thalassiosira wessflogii được ứng dụng nuôi thu sinh khối trong các trại sản xuất giống hải

sản với mục đích là làm thức ăn chính hoặc bổ sung cho sản xuất rotifer, đểlàm giàu rotifer và tạo “hiệu ứng nước xanh” trong bể nuôi ấu trùng cá, giápxác, (Zhang Cheng-Wu et al, 2001)

Ngoài ra, tảo Thalassiosira wessflogii là đối tượng rất quan trọng trong

ngành NTTS hiện nay, đây là đối tượng đang được nuôi sinh khối với khốilượng lớn nhằm cung cấp thức ăn tươi sống cho các đối tượng thủy sản nướcmặn đặc biệt là khi nghề nuôi tôm he chân trắng đang trên đà phát triển vì vậyviệc sản xuất sinh khối loài tảo này đang có ý nghĩa quan trọng và không thểthiếu trong quá trình sản xuất giống tôm, là đối tượng được nhiều công tychuyển giao công nghệ và nuôi sinh khối theo hình thức nuôi dàn và điển hìnhcho mô hình này là công ty cổ phần chăn nuôi C.P Việt Nam đã và đang hoànthiện quy trình sản xuất và đã đem lại những thành công lớn trong phục vụsản xuất giống tôm

Hiện nay, tảo Thalassiosira wessflogii được xem là một trong số

những loài vi tảo dễ nuôi nhất nhưng hiệu quả chưa cao Nên vấn đề đặt ra ởđây là phải nghiên cứu tìm ra được môi trường dinh dưỡng và các điều kiện

sinh thái thích hợp cho sự phát triển của tảo Thalassiosira wessflogii, từ đó

ứng dụng để nuôi thu sinh khối đạt hiệu quả cao Tuy nhiên, ở Việt Namhiện nay mới chỉ làm thí nghiệm và nuôi sinh khối theo kiểu nhỏ lẻ chưathực sự được áp dụng vào nuôi với quy trình công nghệ hiện đại để phục vụsản xuất giống Nhận thấy được tiềm năng và giá trị kinh tế trong việc nuôithu sinh khối để phục vụ sản xuất giống thủy sản của loài tảo này và xuấtphát từ thực tiễn trên và được sự đồng ý của Khoa Nông - Lâm - Ngư

Trường Đại Học Vinh, tôi đã thực hiện đề tài: “Ảnh hưởng của môi trường

dinh dưỡng, độ mặn, mật độ ban đầu lên sự phát triển của vi tảo Thalassiosira wessflogii nuôi sinh khối tại công ty cổ phần chăn nuôi C.P Việt Nam chi nhánh Cà Ná - Bình Thuận”.

 Mục tiêu đề tài:

Xác định được môi trường dinh dưỡng, độ mặn, mật độ ban đầu

phù hợp cho nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira wessflogii.

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Đặc điểm sinh học của tảo Thalassiosira wessflogii (Grunow) Fryxell

Họ: Thalassiosiraceae (Lebour 1930) Hasle 1973

Giống: Thalassionema (Cleve 1873) Hasle 1973

Loài: Thalassiosira wessflogii (Grunow) Fryxell & Hasle 1977

1.1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo

Tảo đơn bào, chủ yếu sống đơn độc, đôi khi các tế bào liên kết với nhauthành tập đoàn (dạng bản) [3]

Tế bào có dạng hình hộp, kích thước từ 6 - 20µm x 8 - 15µm

Mặt vỏ hình chữ nhật và có đường kính dài hơn trục vỏ tế bào

Đai vỏ không đều, mép đai có 2 - 28 mấu nhỏ Một mấu có dạng hìnhmôi để liên kết với tế bào bên cạnh [3]

Sinh sản bằng bào tử:

 Hình thành bào tử nghỉ (bào tử bảo vệ ): Trong điều kiện môi trườngngoài bất lợi chất nguyên sinh co lại tích trữ chất dự trữ, mất nước và hìnhthành 1 vỏ mới dày cứng gồm 2 mảnh, đôi khi có thêm nhiều gai [3]

 Hình thành bào tử sinh trưởng: Sau nhiều lần phân chia kích thước

tế bào bị nhỏ đi , tảo silic dùng hình thức này để khôi phục kích thước tế bàobằng cách nội chất tế bào thoát ra, lớn lên và hình thành vỏ mới [3]

 Sinh sản vô tính bằng động bào tử [3]

 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 thành hợp tử Sau đó phân chia giảmnhiễm tạo vỏ mới bao bọc bên ngoài và tách cơ thể mới [3]

1.1.4 Đặc điểm sinh trưởng

Theo Coutteau (1996) cho rằng sự phát triển của tảo nuôi trong điềukiện vô trùng cũng đặc trưng bởi 5 pha:

Pha đầu tiên gọi là pha chậm hay cảm ứng (pha thích nghi): Ở phanày mật độ tế bào tăng ít do sự thích nghi sinh lí của sự chuyển hóa tế bào đểphát triển như tăng các mức enzyme, các mức chuyển hóa liên quan đến sựphân chia tế bào và cố định cacbon

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

Ct = C0 e mt Trong đó:

Ct , C0: Mật độ tế bào tại t và o tương ứng

m: Tốc độ tăng trưởng đặc thù (phụ thuộc vào loài tảo, cường độ ánhsáng, 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 sinhhóa khác bắt đầu hạn chế sự sinh trưởng

Pha thứ tư là pha ổn định: Sinh khối tảo không tăng và đạt mật độ cựcđại 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 này, chất lượng nướcxấu đi và các chất dinh dưỡng cạn kiệt tới mức không thể duy trì được sự sinhtrưởng 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 khácnhau gây ra, bao gồm sự cạn kiệt các chất dinh dưỡng, thiếu oxy, nhiệt độ quácao, pH thay đổi hoặc nhiễm 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 3pha thì giá trị dinh dưỡng của tảo sản xuất sẽ thấp do tính tiêu hóa giảm, thiếucác 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); Fulks và Main(1991); Sato (1991); Chen và Long (1991); Lavens và Sogeloos (1996) cũng

Pha gia tốc dương Pha logarit

Pha gia tốc âm Pha cân bằng Pha tàn lụi

chia sự phát triển của tảo thành 5 pha nhưng tên gọi khác bao gồm pha gia tốcdương; pha logarit ; pha gia tốc âm ; pha cân bằng ; pha tàn lụi.

Theo O’Meley va Daintith (1993), sinh trưởng của tảo nuôi chỉ có 4pha Đó là pha tăng trưởng chậm (lag phase); pha hàm mũ (exponentialphase); pha cân bằng (stationary phase); pha chết (death phase)

Còn theo Lee và Shen (2004), 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); phatăng trưởng tuyến tính (linear growth phase) Trong pha tăng trưởng tuyếntính một khi mật độ đạt cực đại, sinh khối sẽ tích lũy ở một tốc độ không đổicho 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 nhưphân tích ở trên Trong các pha phát triển khác nhau, tốc độ sinh trưởng củatảo cũng khác nhau Ngoài ra, tốc độ phát triển của tảo còn phụ thuộc vàotừng loài tảo nuôi và sự thay đổi của các yếu tố môi trường như cường độ vàchế độ chiếu sáng, nhiệt độ, độ mặn, pH, mùa vụ, các yếu tố dinh dưỡng, kíchthước và hình dạng của thiết bị nuôi, các hình thức nuôi, mức độ xáo trộnhoặc sục khí môi trường nuôi

1.1.4.1 Ảnh hưởng của ánh sáng

Cũng như tất cả các loài thực vật khác, vi tảo cũng quang hợp và thôngqua quá trình quang hợp chúng đồng hóa cacbon vô cơ để biến đổi thành cáchợp chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể Ánh sáng là nguồn năng lượng chínhcho quá trình quang hợp của tảo Ánh sáng ảnh hưởng đến vi tảo trên cơ sởchất lượng ánh sáng (quang phổ), cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng

Do đó có rất nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên sựphát triển của tảo

Brand và Guillard (1981) (Trích theo Lương Văn Thịnh 1999), khinghiên cứu trên 22 loài tảo cho thấy một số loài tảo không tăng trưởng trongđiều kiện chiếu sáng liên tục Một số loài tăng trưởng tốt nhất ở chế độ chiếusáng 16 giờ sáng và 8 giờ tối trong ngày Còn một số lại tăng trưởng tốt nhấttrong điều kiện chiếu sáng liên tục Theo Guillard (1975), chỉ những loài vitảo được nuôi làm thức ăn cho các đối tượng thủy sản mới thích ứng trongđiều kiện chiếu sáng liên tục và ánh sáng khuyếch tán chứ không phải ánhsáng mặt trời trực tiếp.

Lê Viễn Chí (1996) cho rằng hầu hết các loài tảo sống trong môitrường ánh sáng yếu (4800-8000 lux) và chu kỳ chiếu sáng ngày đêm ởkhoảng (12/12) Vi tảo tăng trưởng tốt nhất trong giới hạn cường độ ánh sángkhoảng từ 50-300 µmol s-1m-2 (Lương Văn Thịnh 1999)

Theo Coutteau (1996) (Trích theo Tôn Nữ Mỹ Nga) cường độ ánh sángthích hợp cho tảo nuôi ở bình tam giác là 1000 lux , đối với các dung tich lớnhơn thì 5000 - 10000 lux Cường độ ánh sáng tối ưu là 2500 - 50000 lux,cường độ ánh sáng quá lớn có thể làm ức chế quang hợp Tuy nhiên đối vớiánh sáng tự nhiên hay nhân tạo cũng cần tránh nóng quá mức Tốt nhất nêndùng các đèn huỳnh quang phát sáng ở phổ ánh sáng xanh da trời hoặc đỏ vì

đó là những phần tích cực nhất của phổ ánh sáng đối với sự quang hợp

Cũng theo Coutteau (1996), thời gian chiếu sáng nhân tạo nên duy trì ởmức tối thiểu 18 giờ mỗi ngày, mặc dù thực vật phù du nuôi phát triển bìnhthường trong điều kiện chiếu sáng liên tục Tuy nhiên, theo O’Meley vàDaintith(1993)(Trích theo Tôn Nữ Mỹ Nga) thời gian chiếu sáng đối với bìnhthể tích từ 150 ml đến 2.5 lít chỉ cần 12 giờ/ngày, còn đối với 200lít mới cần

18 giờ / ngày

Theo Brown (1991) và Guillard (1975) khi cường độ ánh sáng quá cao

sẽ xảy ra hiện tượng quang oxy hóa Nguyên nhân có thể do quá trình quang

hợp của tảo diễn ra quá mạnh làm cho lượng oxy sản sinh ra trong tế bào tảoquá nhiều làm ức chế sinh trưởng và có thể gây độc cho tế bào Tuy nhiên,cũng có một số loài tảo có khả năng chịu được cường độ ánh sáng mạnh là dochúng có loại men chống lại quá trình oxy hóa

1.1.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhìn chung các loài vi tảo có thể sống trong khoảng nhiệt độ từ

16-30oC Nếu nhiệt độ cao hơn 35oC tảo có thể chết (kể cả những loài tảo nhiệtđới) và nếu thấp hơn 16oC tảo phát triển rất chậm Nhiệt độ thích hợp cho hầuhết các loài tảo phát triển tốt là khoảng 20-25oC (Coutteau 1996)

Theo Lương Văn Thịnh (1999) mỗi một loài tảo thích ứng với khoảngnhiệt độ khác nhau và được chia thành 4 nhóm sau:

Nhóm rộng nhiệt: Gồm các loài tảo thích ứng với khoảng nhiệt độ

từ 10oC đến 30oC như Tetraselmis suecia, Tetraselmis chuii, Dunaliella tertiolecta, Nanochloris atomus, Chaetoceros calcitrans.

Nhóm nhiệt đới và cận nhiệt đới: Gồm những loài tảo phát triển tốt ởnhiệt độ từ 15oC đến 30oC như Isochrysis sp, Chaetoceros gracilis và Pavlova salina.

Nhóm các loài chỉ phát triển tốt nhất ở khoảng nhiệt độ từ 10oC đến

25oC ngừng phát triển ở 30oC như Pavlova lutheri.

Nhóm các loài tảo chỉ phát triển tốt ở nhiệt độ 10oC đến 20oC như tảo

Thalassiosira pseudonana, Skeletonema costatum và Chrodomonas salina.

Tảo Thalassiosira pseudonana tăng trưởng tốt nhất trong khoảng nhiệt

độ nước từ 10÷30oC Ở nhiệt độ là 10oC, tảo sinh trưởng chậm lại (Jeffrey,

Brown và Gakland, 1994) Thành phần sắc tố của tảo Thalassiosira pseudonana thay đổi theo nhiệt độ 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 ở 25oC và cao nhất ở 32oC Hàm lượng lipid đạtcực đại ở 32oC Tỷ lệ EPA tăng cao nhất ở 25oC (Sekenik, 1993).

Trong khoảng nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ tăng thì quá trình trao đổichất tăng, tảo tăng cường hấp thụ chất dinh dưỡng và đẩy nhanh quá trìnhphân chia tế bào nên mật độ tảo tăng nhanh

Một số loài tảo tăng trưởng nhanh, tỷ lệ thuận với nhiệt độ nhưngchúng nhanh đạt đến pha cân bằng và sau đó tàn lụi nhanh chóng Nhiệt độcao còn gây tác động ngược đến chất lượng dinh dưỡng của tảo nuôi Nhiệt độthấp hơn có thể ảnh hưởng đến tăng trưởng của những sinh vật gây nhiễm tảonuôi Một số loài nguyên sinh động vật và vi khuẩn tăng trưởng chậm ở nhiệt

độ thấp Điều này cho phép tảo có thể giữ lâu ở pha logarit, để đạt tới mật độthu hoạch trước khi bị nhiễm

Khi tiến hành nuôi ngoài trời cần chú ý chọn loài tảo có ngưỡng nhiệt

độ thích hợp với điều kiện địa lý của vùng nuôi vì nhiệt độ phù hợp cho sựtăng trưởng của các loài tảo khác nhau thường khác nhau

tế bào, hạn chế quá trình quang hợp, hô hấp, tốc độ sinh trưởng của tế bào bịhạn chế và giảm sự tích luỹ glucose (khi độ mặn giảm đột ngột 4,8‰) Ngoài

ra, độ mặn còn ảnh hưởng đến thành phần hóa sinh và thành phần acid béocủa tảo (Renaud và ctv, 1991)

Tảo biển có khả năng chịu đựng khá tốt với sự thay đổi của độ mặn.Hầu hết bọn tảo có roi (Flagellates) sinh trưởng trong khoảng độ mặn daođộng từ 12-40 ppt, nhưng phát triển tốt nhất ở độ mặn từ 20-24 ppt (Ukeles

1976; Duerr và Misui 1982; trích theo Fulks và Main 1991 tảo Thalassiosira pseudonana là loài rộng muối, có thể thích ứng trong khoảng 7÷35‰ (Jeffrey

và ctv 1994) Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Thị Lam Hồng (1999) Tảo Thalassiosira pseudonana nuôi ở Nha Trang có thể phát triển trong biên độ

độ mặn từ 10÷35‰, nhưng ưa thích ở độ mặn cao từ 30÷35‰ Thành phần

acid béo của tảo Thalassiosira pseudonana đạt cao nhất ở độ mặn 30‰ Độ mặn tốt nhất cho sản xuất tảo Thalassiosira pseudonana để có hàm lượng

lipid và EPA cao nhất là 20÷30‰

1.1.4.4 Ảnh hưởng của pH

Theo Lê Viễn Chí (1996), pH được coi là yếu tố biến đổi nội tại

Sự thay đổi nhiệt độ, cường độ ánh sáng đều có tác động đến giá trị pH thôngqua quá trình quang hợp của tảo PH của môi trường quá cao hay quá thấpđều làm chậm tốc độ tăng trưởng của tảo nuôi Mức giao động pH thuận lợicho sự phát triển của hầu hết các loài tảo nuôi là vào khoảng từ 7-9; tốt nhất là

từ 8.2-8.7 (Ukeles 1971, Trích theo Fukls và Main 1991)

Theo O’Meley và Daintith(1993) pH thích hợp dao động từ 7.5 - 8.5tùy vào loài tảo, một số tảo lục chịu được pH dưới 7.5 Tuy nhiên, có nhiều

loài tảo chịu đựng được khoảng giao động pH khá rộng như Isochrysis galbana có thể phát triển tốt trong khoảng dao động pH từ 5-9 (Fukls và Main

1991 hoặc Pavlova lutheri chịu được giá trị pH là 9.8 Sự biến động pH trong

môi trường nuôi tảo phụ thuộc vào sự cân bằng sau:

HCO- 3 CO2 + OH

-Trong quá trình quang hợp, tảo hấp thụ CO2 mạnh nên thường làm pHtăng lên rất cao Khắc phục tình trạng này bằng phương pháp sục khí có bổsung khí CO2 hoặc bổ sung NaHCO3 vào môi trường nuôi tảo hoặc thay đổichu kỳ chiếu sáng.

1.1.4.5 Ảnh hưởng của sục khí (xáo trộn nước)

Theo Coutteau (1996) việc xáo trộn nước là rất cần thiết để ngăn chặntình trạng tảo lắng đáy, đảm bảo cho tất cả các tế bào đều tiếp cận được ánhsáng và dinh dưỡng, hạn chế tình trạng phân tầng và nâng cao khả năng traođổi khí giữa môi trường nuôi cấy và không khí Việc bổ sung CO2 sẽ đảm bảo

đủ CO2 cho quang hợp và điều chỉnh pH

1.1.4.6 Ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng

Dinh dưỡng là một trong những yếu tố vô cùng quan trọng ảnh hưởng đến

sự sinh trưởng và phát triển của vi tảo Dinh dưỡng ảnh hưởng đến số lượng vàchất lượng vi tảo (Harrison và ctv 1990; Flynn và ctv Cụ thể như sau:

Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất sau cacbon đóng góp đếnviệc sản xuất sinh khối Hàm lượng nitơ của tảo có thể dao động từ 1% đếnhơn 10% và nó không chỉ khác nhau giữa các nhóm khác nhau (nhu cầu Nitơcủa tảo lục là cao nhất, sau đó đếm tảo lam, tảo khuê không thích hợp với môitrường có hàm lượng Nitơ cao (De Pauw và cộng sự 1983), mà còn thay đổitrong nội bộ một loài riêng biệt, tùy vào nguồn cấp và hàm lượng có sẵn trongnước nuôi Các phản ứng đặc trưng đối với sự hạn chế nitơ là sự mất màu của

tế bào (giảm về chlorophyll và carotennoid) và sự tích lũy các hợp chấtcacbon hữu cơ như polysaccharide, các loại lipid nào đó như PUFA (Tôn Nữ

Mỹ Nga, 2006)

Photpho là chất dinh dưỡng không thể thiếu đối với vi tảo, hàm lượngphotpho cần không lớn nhưng là yếu tố không thể thiếu được trong quá trìnhnuôi tảo (Huckison, 1957; Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000), vì photpho có tác

dụng lên hệ keo dưới dạng các ion Photpho ở dạng vô cơ liên kết với các ionkim loại tạo nên hệ đệm đảm bảo cho pH tế bào luôn xê dịch trong phạm vinhất định (6,0 - 8,0), là đều kiện tốt nhất cho các hệ men hoạt động Photphotham gia vào cấu trúc tế bào, có vai trò quan trọng trong những khâu chuyểnhóa trung gian và có ý nghĩa then chốt trong trao đổi năng lượng Ngoài raphotpho còn ảnh hưởng đến hàm lượng lipid và thành phần acid béo có trongtảo Theo Reitan (1994), khi tăng lượng photpho trong một giới hạn thích hợpthì làm tăng hàm lượng lipid có trong tảo thuộc lớp Bacillariophyceae và lớpPrymnesiophyceae nhưng lại làm giảm hàm lượng lipid Do đó photpho đượccoi như là một yếu tố giới hạn trong sự phát triển của tảo Vì vậy khi nuôi tảocần phải cung cấp đầy đủ hàm lượng photpho để có thể thu được thành phầnacid không no đa nối đôi như 20:5ω3 và 22:6ω3 với hàm lượng cao nhất.Theo Zyceb (1952) (Trích theo Hoàng Thị Bích Mai 1995) tảo silic, tảo lục ,tảo lam phát triển mạnh ở hàm lượng phootpho 0.1-0.8 mg/l, hàm lượng 0.065mg/l thì phát triển yếu.

Đối với tảo silic cần silicat để hình thành vỏ ngoài.Theo Hoàng ThịBích Mai, 1995 nhu cầu silic của tảo silic là 1-3 mg/l

Các nguyên tố vi lượng gồm một số muối kim loại với nồng độ thấpnhư CuSO4, ZnSO4, CoCl2, FeCl3, MnCl2, MgSO4… đóng vai trò quan trọngtác 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 năngtham gia vào cấu tạo diệp lục nhưng là tác nhân bổ trợ hoặc là thành phầntham gia vào cấu trúc của các hệ men và chủ yếu là các men oxy hóa khử,tham gia tích cực vào dây chuyền sinh tổng hợp của các chất quan trọng Sắtđóng vai trò quan trọng vào quá trình vận chuyện điện tử, quang phân ly nước

và quá trình Photpho hóa quang hợp Do đó, sắt cần cho quá trình sinh trưởng

và phát triển của tảo nhưng chỉ ở hàm lượng thấp khi hàm lượng này cao quá

có thể gây độc cho tảo.(Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000)

Các vitamine bổ sung vào môi trường dinh dưỡng chủ yếu là thiamin,cyanocobalamin và đôi khi cả biotin Đối với biotin thì chỉ một số loài tảo córoi sử dụng có hiệu quả (Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000).

Tóm lại việc bổ sung nguồn dinh dưỡng vào môi trường nuôi là vấn đềthiết yếu vì mật độ của tảo trong hệ thống nuôi luôn luôn cao hơn so với mật

độ của chúng trong tự nhiên mà nếu chỉ sử dụng chất dinh dưỡng có sẵn trongnước biển thì không thể đáp ứng đủ nhu cầu cho tảo Thành phần dinh dưỡng

đa lượng cần thiết cho tảo nuôi như muối nitơ, muối photpho, silic Thànhphần dinh dưỡng vi lượng gồm những nguyên tố vi lượng (Cu, Fe, Mg, Mo,

Mn, Zn…), các vitamin như thiamin (B1), Cyanocobalamin (B12) và Biotin

Hiện nay đã có nhiều loại môi trường dinh dưỡng được nghiên cứu vàứng dụng trong thực tiễn trong đó có hai loại môi trường bổ sung dinh dưỡngđang được sử dụng rộng rãi trên thế giới và phù hợp cho hầu hết các loài vitảo nuôi hiện nay là môi trường Guillard F2 và môi trường Walne (Guillard1975); (Coutteau 1996) Ở Việt Nam môi trường bổ sung dinh dưỡng củaViện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản III (môi trường TT3) và Hoàng ThịBích Mai (môi trường TH04), đang được sử dụng phổ biến tại các cơ quannghiên cứu và các trại giống ở Nha Trang Tuy nhiên do sự phức tạp và chiphí của các môi trường nói trên nên chúng không được sử dụng trong hệthống nuôi quy mô lớn Môi trường làm giàu thay thế thích hợp đối với sảnxuất hàng loạt các loài tảo trong hệ thống nuôi quy mô lớn chỉ chứa chất dinhdưỡng thiết yếu nhất là các loại phân bón dùng trong nông nghiệp thay thếphân bón dùng trong phòng thí nghiệm

1.1.5 Giá trị dinh dưỡng của vi tảo

Vi tảo là thức ăn tươi sống đặc biệt quan trọng cho tất cả các giai đoạnphát triển của động vật thân mềm hai mảnh vỏ (Bivalvia) như Hầu, Vẹm,Điệp, Sò Chúng còn là thức ăn cho ấu trùng của hầu hết các loài tôm, cá, ốc

và cho các động vật phù du Mặc dù có rất nhiều loài tảo đã và đang được sửdụng trong nghề nuôi trồng hải sản [10] Tuy nhiên, không phải tất cả chúngđều mang lại hiệu quả như nhau cho sự sinh trưởng và phát triển của đốitượng nuôi Giá trị dinh dưỡng của tảo đối với các loại ấu trùng, động vật phù

du được đánh giá trên các tiêu chí như kích thước tế bào, khả năng tiêu hoá,thành phần sinh hoá và việc sản sinh ra các chất độc hại [10]

Giá trị dinh dưỡng của vi tảo khác nhau rõ rệt giữa các loài và ngaygiữa các dòng khác nhau trong cùng một loài (Enright và ctv 1986; Ryther vàGoldman 1975; trích theo Gladue 1991) Sự khác nhau này có thể ảnh hưởngđến tỷ lệ tăng trưởng, hệ số chết, thời gian chín muồi sinh dục và khả năng đềkháng bệnh của những sinh vật tiêu thụ tảo như cá, động vật thân mềm, giápxác… Pha trộn nhiều loài tảo khác nhau để cung cấp cho vật nuôi tốt hơn làdùng đơn loài vì không phải dòng tảo nuôi nào cũng hoàn toàn phù hợp vớinhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi

Vi tảo có giá trị trong nuôi trồng thuỷ sản phải có kích thước phù hợp,

1 - 15 ™m cho những loài ăn lọc, 10 - 100 ™m cho những loài khác (Webb vàchu, 1983; Robert và Nicholson, 1998) tảo phải được tiêu hoá dễ dàng vàkhông chứa độc tố Đã có hàng trăm loài tảo được thử nghiệm làm thức ăn,nhưng cho tới nay chỉ khoảng 20 loài tảo đơn bào được sử dụng rộng rãi trongnuôi trồng thuỷ sản (Brown, 2002) Tính ưu việt của tảo đơn bào là không gây

ô nhiễm môi trường, cung cấp đầy đủ các vitamin, khoáng chất, vi lượng, đặcbiệt là chúng chứa rất nhiều loại acid béo không no Hơn nữa, tảo đơn bào cótốc độ tăng trưởng nhanh, có khả năng thích ứng với những thay đổi môitrường như nhiệt độ, ánh sáng nên được nuôi thu sinh khối lớn làm thức ăncho nhiều đối tượng thủy sản Tuy nhiên giá trị dinh dưỡng của vi tảo có thểthay đổi rất lớn ở các pha phát triển và dưới các điều kiện nuôi khác nhau(Enright và ctv, 1986; Brown và ctv, 1997) Kết quả nghiên cứu của Renaud,

Thinh & Parry (1999), chỉ ra rằng tảo phát triển đến cuối pha logarit thườngchứa 30 - 40% protein, 10 - 20% lipid và 5 -15% hydratecacbon

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của vi tảo (tính theo khối lượng khô tế bào)

(Theo Brown và ctv (1989))

protein của trứng gà (albumin)

phospholipid 10% lipid tổng sốKhoáng 10 ÷ 40% Phospho, canxi, natri, silic (tảo khuê)

Thành phần này thay đổi khác nhau phụ thuộc vào từng loài tảo nuôi vàđiều kiện nuôi (cường độ ánh sáng, nhiệt độ, chu kỳ chiếu sáng, bước sóng,chế độ dinh dưỡng trong từng môi trường nuôi) và thời gian thu hoạch ở cácgiai đoạn tăng trưởng khác nhau

1.1.5.1 Protein

Brown và các cộng tác viên (1982)(Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000),

đã tiến hành thống kê lại thành phần hóa sinh của hơn 40 loài tảo thườngđược sử dụng trong nuôi trồng thủy sản thuộc các lớp prymnesiophyceae,Bacillariophyceae,Chlorophyceae,Prasinophyceae,Cryptomonas,Eustigmatophyceae, Rhodophyceae Kết quả cho thấy, hàm lượng protein của tảo daođộng từ 6-34% trọng lượng khô Hàm lượng protein cao nhất ở Cryptomonaschiếm 32% và thấp nhất ở Prasinophyceae chiếm 20% Theo Parsons (1961),các loài tảo thuộc Bacillariophyceae có hàm lượng protein 29-30 % khốilượng khô, còn hàm lượng protein của các loài tảo thuộc prymnesiophyceae là41-49 % khối lượng khô

Hàm lượng protein trong mỗi tế bào được coi là một trong những yếu

tố quan trọng nhất quyết định giá trị dinh dưỡng của vi tảo Theo kết quảnghiên cứu của Volkman và ctv (1989) hàm lượng protein tổng số ở tảo

Thalassiosira pseudonana là 17,8%; tảo Thalassiosira pseudonana dòng

CS-216 là 22,1%; tảo Thalassiosira pseudonana dòng CS-179 là 20,2% trong

tổng khối lượng khô Giá trị dinh dưỡng của protein vi tảo còn phụ thuộc vàonhu cầu protein của động vật nuôi Nhu cầu này thay đổi theo loài, giai đoạnphát triển Vậy nên để đánh giá giá trị dinh dưỡng của vi tảo thông qua hàmlượng protein ta phải đặt trong mối tương quan với nhu cầu dinh dưỡng củađối tượng nuôi Tùy đối tượng nuôi, giai đoạn phát triển khác nhau chọn thức

ăn cho phù hợp

1.1.5.2 Lipid và thành phần acid béo

Lipid rất quan trọng trong việc dự trữ năng lượng cho ấu trùng đặc biệt

là trong điều kiện môi trường thiếu thức ăn (Millar và Scott, 1967)

Hàm lượng lipid ở các loài tảo không cao lắm và chịu tác động mạnh

của điều kiện môi trường Theo Parsons và ctv (1961), hàm lượng lipid tổng

số của các loài vi tảo biển dao động từ 7 - 25% khối lượng khô

Trong lipid, thành phần và hàm lượng của acid béo đóng vai trò quyếtđịnh giá trị dinh dưỡng của vi tảo Hàm lượng của các acid béo không no(HUFA), đặc biệt là acid eicosapentaenoic-EPA (20:5n-3), acidarachidonic-ArA (20:4n-6) và acid docosahexaenoic-DHA (22:6n-3) đóng vai trò quantrọng trong việc đánh giá vai trò dinh dưỡng của một số loài tảo dùng làmthức ăn cho ấu trùng động vật thân mềm, cá biển và động vật phù du(Volkman và ctv 1993); (Reitan và ctv 1997)

Theo Watanabe và ctv (1983), thành phần acid béo đặc trưng của một

số loài vi tảo như Nannochloropsis là EPA, Isochrysis galbana là DHA, Pavlova lutheri là EPAvà DHA Còn Volkman và ctv (1993) cho rằng thành

phần acid béo chủ yếu của hai dòng tảo Thalassiosira pseudonana (CS-126

và CS -179) là C16:1(n-9) với tỷ lệ phần trăm tương ứng là 26,6% và 29,4% vàacid béo không no mạch đa nối đôi C20:5(n-3) với tỷ lệ tương ứng là 28,4% và28,8% trong tổng số acid béo

Thành phần và hàm lượng acid béo vi tảo cũng chịu ảnh hưởng rất lớnbởi các yếu tố môi trường, phương pháp nuôi và giai đoạn thu hoạch Phần

trăm EPA trong tảo Thalassiosira pseudonana tăng lên dưới điều kiện nhiệt

độ thấp (While & ctv, 1984; Jame & ctv, 1989) Nhiệt độ thấp kích thích tăng

màng dịch tế bào, tảo Thalassiosira pseudonana do đó đã làm tăng thành

phần acid béo không no mạch dài đa nối đôi (Quinn.1981)

Theo Brown và ctv (1997)(Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000), hàmlượng lipid của 40 loài tảo hiện đang được sử dung phổ biến trong nuôi trồngthủy sản dao động từ 7-23% trọng lượng khô trong đó lớp tảoBacillariophyceae có hàm lượng lipid cao nhất với giá trị trung bình 18%,ngành tảo Prymnesiophyta có hàm lượng lipid 17% và ngành Eustigmaphyta

có hàm lượng lipid chỉ 13% trọng lượng khô

Acid béo có vai trò rất quan trọng đối với ấu trùng động vật thân mềm,giáp xác, cá biển và các loài động vật phù du Các acid béo có giá trị dinh dưỡng

là 20:5(n-3) và 22:6(n-3) Hàm lượng phần trăm trung bình acid béo không nomạch dài (PUFA) 20:5(n-3) và 22:6(n-3) của một số loài tảo thường được sửdụng làm thức ăn cho các đối tượng thủy sản được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 1.2 Hàm lượng 20:5(n-3)+22:6(n-3) của một số loài tảo

Thành phần và hàm lượng acid béo thay đổi khác nhau tùy từng loàitảo, điều kiện và phương pháp nuôi

1.1.5.3 Hydratcarbon

Thành phần hydratecarbon trong tảo khá cao Theo Brown và ctv(1989) (Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000), hàm lượng hydratcarbon của cácloài tảo dao động từ 5-23% trọng lượng khô Thành phần và hàm lượnghydratecarbon khác nhau ở các loài khác nhau Ở tảo hydratecarbon tồn tạichủ yếu ở các dạng glucose, galactose, manose, ribose, và các polysaccharidkhác Thông thường glucose chiếm tỷ lệ cao nhất trong các loại đường tiếptheo là galactose, manose và ribose Theo Brown (1991) thành phần

hydratecarbon của tảo Thalassiosira pseudonana chiếm 7,8 % khối lượng khô Thành phần này cũng thay đổi theo điều kiện nuôi Tảo Thalassiosira pseudonana nuôi trong phòng thí nghiệm có thành phần hydratecacbon thấp

hơn nuôi ngoài trời (Lương Văn Thịnh, 1991)

Trong đó các loài thuộc lớp Chlorophyceae và Prymnesiophyceae cóhàm lượng cao nhất đạt 14-23% trọng lượng khô, các lớp còn lại đều thấp hơn10% trọng lượng khô.

1.1.5.4 Vitamin và khoáng chất

Vi tảo là nguồn cung cấp vitamin quan trọng cho các đối tượng NTTS.Theo De Roeck-Holtzhauer và ctv (1991, trích theo Brown và ctv, 1997), đãxác định hàm lượng vitamin trong vi tảo bao gồm acid ascorbic (vitamin C)(0,11÷1,62% khối lượng khô), thiamin-B1, riboflavin-B2, Biotin, Ascorbicacid I, Nicotinic acid, Pantothenic acid, Choline, Inositol, Tocopherol và β-carotene (Brown và cộng sự 1989)(Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000).pryridoxine-B6, Cyanocobalamin-B12, pyridoxyl phosphat và các loại vitamintan trong mỡ như vitamin A, D, E và K Tuy tảo có chứa hầu hết các loạivitamin, song mỗi loài vẫn còn thiếu một hay vài loại vitamin Chính sự khácnhau về thành phần vitamin đã dẫn đến giá trị dinh dưỡng khác nhau của cácloài tảo Do đó nên nuôi nhiều loài tảo khác nhau làm thức ăn hỗn hợp đểcung cấp đầy đủ vitamin cho vật nuôi

Cần phải lựa chọn một cách cẩn thận các loài vi tảo dùng kết hợp vớinhau sẽ cung cấp đầy đủ vitamin cho chuỗi thức ăn của động vật nuôi thuỷsản [10] Thành phần, hàm lượng vitamine trong vi tảo không những biến

động theo loài mà còn tùy thuộc vào pha sinh trưởng của các loài tảo: C mulleri, T pseudonana, Nannochloropsis oculata, T suecica, Isochrysis sp có hàm lượng vitamine C cao ở pha logarit, trong đó D tertiolecta, Nannochloris automus có hàm lượng vitamine C cao ở pha cân bằng (Brown