Khảo sát khả năng thu nhận protein từ rong đuôi chó (ceretophyllum sp ) trên nhánh sông sài gòn (đường võ văn bích, củ chi tp hồ chí minh)

Kết quả nghiên cứu: Qua quá trình nghiên cứu, đề tài đã đưa ra được các điều kiện tối ưu cho quá trìnhtrích ly rong khô bằng NaOH như sau: Nồng độ của dung môi trích ly là NaOH 1%.. Kết

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘTKHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA

CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015-2016

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG THU NHẬN PROTEIN

TỪ RONG ĐUÔI CHÓ (CERATOPHYLLUM SP.)

TRÊN NHÁNH SÔNG SÀI GÒN (ĐƯỜNG VÕ VĂN BÍCH, CỦ CHI, TP HỒ CHÍ MINH)

Bình Dương, tháng 4 năm 2016

KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA

CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015-2016

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG THU NHẬN PROTEIN TỪ

RONG ĐUÔI CHÓ (CERATOPHYLLUM SP.) TRÊN

NHÁNH SÔNG SÀI GÒN (ĐƯỜNG VÕ VĂN BÍCH, CỦ

CHI, TP HỒ CHÍ MINH)

Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Diễm Nam, Nữ: Nữ

Dân tộc: Kinh

Lớp, khoa: D13MT01 - Khoa Tài Nguyên Môi Trường

Năm thứ: 3 / Số năm đào tạo: 4

Ngành học: Khoa học môi trường

Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Liên

Bình Dương, tháng 4 năm 2016

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: Khảo sát khả năng thu nhận protein từ rong đuôi chó (Ceretophyllum

sp.) trên nhánh sông Sài Gòn (đường Võ Văn Bích, Củ Chi Tp Hồ Chí Minh)

- Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện:

năm đào tạo

1 Hồ Thị Ngọc Diễm 1324403010014 D13MT01 Tài nguyên

- Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Liên

2 Mục tiêu đề tài: Đánh giá chất lượng nước tại khu vực lấy mẫu rong đuôi chó

để trích ly protein Khảo sát mối liên quan giữa các thông số trong quá trình trích ly

protein đến hàm lượng protein thu được Từ đó tìm ra được thông số tối ưu cho ra hiệusuất tốt nhất

4 Kết quả nghiên cứu:

Qua quá trình nghiên cứu, đề tài đã đưa ra được các điều kiện tối ưu cho quá trìnhtrích ly rong khô bằng NaOH như sau:

Nồng độ của dung môi trích ly là NaOH 1%

Tỷ lệ dung môi và nguyên liệu trích ly là NaOH: rong bằng 20:1

Thời gian trích ly trong 60 phút ở nhiệt độ 500C

Lượng protein thô thu được khi trích ly bằng các thông số trên là 228,2 mg (trong5g rong khô) Vậy với 1kg rong khô ta sẽ thu được 45,64g protein.

5 Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài:

6 Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài

Xác nhận của lãnh đạo khoa

(ký, họ và tên) Người hướng dẫn(ký, họ và tên)

UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN:

Họ và tên: Hồ Thị Ngọc Diễm

Sinh ngày: 15 tháng 01 năm 1995

Nơi sinh: Bình Dương

Lớp: D13MT01 Khóa: 2013-2017

Khoa: Tài nguyên môi trường

Địa chỉ liên hệ: Ấp Bình Chánh - Khánh Bình – Tân Uyên – Bình Dương

Điện thoại: 01626036478 Email: Ngocdiemho66@gmail.com

II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

* Năm thứ 1:

Ngành học: Khoa học môi trường Khoa: Tài nguyên môi trường

Kết quả xếp loại học tập: Giỏi

Xác nhận của lãnh đạo khoa

(ký, họ và tên) Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài

(ký, họ và tên)

Ảnh 4x6

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 9

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 10

ABSTRACT 11

TÓM TẮT LUẬN VĂN 12

MỞ ĐẦU 13

1 Tính cấp thiết của đề tài 13

2 Mục tiêu nghiên cứu 14

3 Đối tượng nghiên cứu 14

4 Phạm vi nghiên cứu 14

5 Ý nghĩa của đề tài 14

6 Nội dung nghiên cứu 14

7 Tiến độ thực hiện 14

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 16

1.1 Tổng quan về hiện tượng ô nhiễm hữu cơ 16

1.1.1 Khái niệm 16

1.1.2 Nguyên nhân 16

1.1.3 Hậu quả 16

1.1.4 Một số phương pháp xác định ô nhiễm hữu cơ do phú dưỡng 17

1.2 Tổng quan về rong đuôi chó (Ceratophyllum sp.) 17

1.2.1 Đặc điểm hình thái 17

1.2.2 Sinh sản 18

1.2.3 Dạng sống 18

1.3 Trích ly protein từ rong đuôi chó 19

1.3.1 Tổng quan về protein 19

1.3.2 Các phương pháp trích ly protein từ rong 20

1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về việc dùng rong đuôi chó làm thức ăn chăn nuôi thủy hải sản và tách protein từ rong 21

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 21

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 22

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 Nguyên liệu và hóa chất 24

2.1.1 Rong đuôi chó 24

2.1.2 Mẫu nước 24

2.1.3 Hóa chất sử dụng 25

2.1.4 Thiết bị 26

2.1.5 Sơ đồ quy trình nghiên cứu và thu nhận protein từ rong đuôi chó 27

2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 28

2.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định một số chỉ tiêu sinh hóa có trong mẫu nước thu nhận rong đuôi chó 28

2.2.2 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu quá trình trích ly rong đuôi chó bằng NaOH……… 33

2.2.2.1 Thí nghiệm 2.1: Khảo sát nồng độ NaOH 33

2.2.2.2 Thí nghiệm 2.2: Khảo sát tỷ lệ NaOH và rong 34

2.2.2.3 Thí nghiệm 2.3: Khảo sát thời gian trích ly 34

2.2.2.4 Thí nghiệm 2.4: Khảo sát nhiệt độ trích ly 35

2.3 Phương pháp xử lý số liệu 35

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 Kết quả xác định một số chỉ tiêu sinh hóa trong mẫu nước thu nhận rong đuôi chó 36

3.2 Kết quả tìm điều kiện tối ưu cho quá trình trích ly rong đuôi chó bằng NaOH 37 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát nồng độ NaOH 38

3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ NaOH và rong 39

3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian trích ly 40

3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát nhiệt độ trích ly 41

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

1 Kết luận quá trình phân tích mẫu nước trên đoạn sông Sài Gòn 42

2 Kết luận việc tìm thông số tối ưu cho quá trình trích ly rong đuôi chó bằng NaOH 42 3 Kiến nghị 42

DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

PHỤ LỤC 44

1 Phân tích protein hòa tan bằng phương pháp Lowry [1] 44

2 Đồ thị đường chuẩn trong phân tích protein hòa tan bằng phương phápLowry, Nitơ, Photpho 46

3 Quy chuẩn Việt Nam về tiêu chuẩn nước mặt [9] 47

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Tiến độ thực hiện 15

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của một số loại rong [3] 22

Bảng 2.1 Các loại hóa chất sử dụng 25

Bảng 2.2 Các loại thiết bị sử dụng 26

Bảng 2.3 Bảng xây dựng đường chuẩn xác định Nitrat [5] 30

Bảng 2.4 Bảng xây dựng đường chuẩn phân tích photpho [5] 33

Bảng 3.1 Kết quả xác định một số chỉ tiêu sinh hóa trong mẫu nước thu nhận rong đuôi chó 36

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát nồng độ NaOH 38

Bảng 3.3 Kết quả khảo sát tỷ lệ NaOH và rong 39

Bảng 3.4 Kết quả khảo sát thời gian trích ly 40

Bảng 3.5 Kết quả khảo sát nhiệt độ trích ly 41

Bảng xây dụng đường chuẩn phân tích protein hòa tan 45

Bảng Quy chuẩn Việt Nam về tiêu chuẩn nước mặt 47

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

HÌNH

Hình 1 Hình ảnh về phú dưỡng hoá 13

Hình 2.1 Rong chưa qua xử lý 24

Sơ đồ 2.1 Quy trình nghiên cứu và thu nhận protein từ rong đuôi chó 27

Y ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH lên quá trình trích ly rong đuôi chó 38

Đồ thị 3.2 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu lên quá trình trích ly rong đuôi chó 39

Đồ thị 3.3 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian lên quá trình trích ly rong đuôi chó 40

Đồ thị 3.4 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình trích ly rong đuôi chó 41

Đồ thị 1 Đồ thị đường chuẩn protein hòa tan 46

Đồ thị 2 Đồ thị đường chuẩn Nitrat 46

Đồ thị 3 Đồ thị đường chuẩn photpho 47

Samples with algae growth strongly have low DO (<4mg/l) Nitrogen andphosphorus concentrations of Ceratophyllum submersum samples were exceeded thearising limits of algae Survey optimal parameters for extracting protein: concentration

of extracted solvent NaOH is 1%, the rate of NaOH:algae is 20:1, extractedtemperature is 50oC, extracted time is 60 minutes

TÓM TẮT LUẬN VĂNTrong luận văn này, nhóm chúng tôi đã tiến hành phân tích mẫu nước và khảo sátcác thông số tối ưu trong quá trình trích ly protein từ rong đuôi chó ở nhánh sông SàiGòn trên đường Võ Văn Bích (Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh) nhằm tìm ra thông sốtrích ly protein tối ưu.

Nhóm đã sử dụng các phương pháp: phương pháp quang phổ để xác định Nitơ vàPhotpho có trong mẫu nước; phương pháp quan trắc chất lượng nước bằng máy đo

DO, phương pháp Lowry để xác định hàm lượng protein hòa tan có trong mẫu sautrích ly, phương pháp xử lý số liệu bằng phần mềm Excel

DO của mẫu có sự phát triển rong tảo mạnh khá thấp (< 4 mg/l) Nitơ và Photphotrong mẫu lấy rong đều vượt mức giới hạn phát sinh rong tảo Thông số tối ưu đã khỏasát được trong quá trình trích ly protein: nồng độ dung môi trích ly NaOH 1%, tỷ lệNaOH:rong là 20:1, nhiệt độ trích ly là 500C, thời gian trích ly là 60 phút

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, nhiều sông, hồ thuộc các khu đô thị, khu công nghiệp ở nước ta đang cóhiện tượng ô nhiễm chất hữu cơ Khi hàm lượng chất hữu cơ trong nước tăng cao, đặcbiệt là hàm lượng các chất dinh dưỡng (tổng N, tổng P) cao sẽ dẫn đến hiện tượng phúdưỡng, làm bùng phát rong…Khi lượng rong tăng nhanh sẽ làm cho hàm lượng oxytrong nước giảm, gây chết các loài thủy sinh, đồng thời sự phân hủy của chúng làmcho nước có mùi hôi, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sốngcủa khu vực [6]

Do vậy, việc nghiên cứu các loại rong được thu gom từ các khu vực này sẽ tạo ranguồn nguyên liệu có giá trị để thu nhận protein đồng thời giảm thiểu các tác động xấuđối với nguồn nước do hiện tượng phú dưỡng [6]

Trên cơ sở đó đã tiến hành đề tài “Khảo sát khả năng thu nhận protein từ rong đuôichó (Ceratophyllum sp.) trên nhánh sông Sài Gòn (đường Võ Văn Bích, Củ Chi, TP

Hồ Chí Minh” nhằm giảm bớt lượng rong trong các khu vực nước ô nhiễm hữu cơđồng thời giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường nước hiện nay

Hình 1 Hình ảnh về phú dưỡng hoá

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá chất lượng nước tại khu vực lấy mẫu rong đuôi chó để trích ly protein.

Khảo sát mối liên quan giữa các thông số trong quá trình trích ly protein đến hàmlượng protein thu được Từ đó tìm ra được thông số tối ưu cho ra hiệu suất tốt nhất

3 Đối tượng nghiên cứu

Sử dụng rong đuôi chó làm nguồn nguyên liệu chính để tiến hành thu nhậnprotein Nguyên liệu được lấy từ nhánh sông Sài Gòn nơi bị ô nhiễm hữu cơ

4 Phạm vi nghiên cứu

Không gian: Phòng thí nghiệm khoa môi trường - Trường Đại học Thủ Dầu Một.Thời gian: từ tháng 10/2015 đến 03/2016

5 Ý nghĩa của đề tài

Tận dụng nguyên liệu rong từ các nguồn nước ô nhiễm hữu cơ để thu nhậnprotein

Giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường, nâng cao hiệu quả kinh tế trongngành chăn nuôi thủy hải sản

6 Nội dung nghiên cứu

 Xác định một số chỉ tiêu sinh hóa có trong mẫu nước lấy rong (Nitơ, Photpho),đánh giá vùng nước bị ô nhiễm hữu cơ thông qua các chỉ tiêu DO, Nitơ, Photpho

 Xác định thông số tối ưu của quá trình trích ly protein:

+ Khảo sát nồng độ NaOH

+ Khảo sát tỷ lệ rong và dung dịch NaOH

+ Khảo sát thời gian trích ly

+ Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình trích ly

 Xác định hàm lượng protein trong chế phẩm protein thô thu được (%)

7 Tiến độ thực hiện

Sản phẩm Người thực hiện

10/2015-11/2015

Xác định điểmlấy mẫu, chuẩn bịnguyên liệu

Mẫu nước; Rong đãsấy khô, xay nhỏ

Hồ Thị Ngọc DiễmNguyễn Thị Thu HiềnHuỳnh Ngọc Thùy Dương

Hồ Thị Ngọc DiễmNguyễn Thị Thu HiềnHuỳnh Ngọc Thùy Dương

- Chuẩn bị thiết

bị, dụng cụ cáchóa chất có sẵn

- Pha hóa chấtdùng trong cácthí nghiệm

NaOH 0,1N và 0,1M; H2SO4 5N;

Albumin 0.1%; natricitrat 1%; HCl 1%;

NaOH ở các tỷ lệ 0.5%,1%,1.5%,2%

12/2015-1/2016 Phân tích mẫu

nước lấy rong

DO khá thấp (khoảng 3 mg/l);

Nitơ và Photpho vượt giới hạn xảy ra

ô nhiễm hữu cơ

Hồ Thị Ngọc DiễmNguyễn Thị Thu HiềnHuỳnh Ngọc Thùy Dương

1/2016-2/2016

Khảo sát ảnhhưởng của nồng

độ NaOH; tỉ lệrong:NaOH đếnquá trình trích ly

Nồng độ NaOH thích hợp là 1%; tỷ

lệ NaOH: rong thíchhợp là 20:1

Hồ Thị Ngọc DiễmNguyễn Thị Thu HiềnHuỳnh Ngọc Thùy Dương

2/2016-3/2016

Khảo sát ảnhhưởng của thờigian, nhiệt độ đếnquá trình trích ly

Thời gian và nhiệt

độ thích hợp là 60 phút ở 500C

Hồ Thị Ngọc DiễmNguyễn Thị Thu HiềnHuỳnh Ngọc Thùy Dương

3/2016-4/2016 Xây dựng đường

chuẩn protein hòa

Đường chuẩn protein hòa tan

Hồ Thị Ngọc DiễmNguyễn Thị Thu Hiền

Huỳnh Ngọc Thùy Dương

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI

1.1.2 Nguyên nhân

độ thích hợp chúng tạo điều kiện cho cây cỏ, rong tảo phát triển Amoni, nitrat,photphat là các chất dinh dưỡng thường có mặt trong các nguồn nước tự nhiên, hoạtđộng sinh hoạt và sản xuất của con người đã làm gia tăng nồng độ các ion này trongnước tự nhiên Mặc dù không độc hại đối với người, song khi có mặt trong nước ởnồng độ tương đối lớn, cùng với nitơ, photphat sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng(eutrophication, còn được gọi là phì dưỡng) [8]

Theo nhiều tác giả, khi hàm lượng photphat trong nước đạt đến mức 0,01 mg/l(tính theo P) và tỷ lệ P:N:C vượt quá 1:16:106, thì sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡngnguồn nước Tỷ số N:P = 16: 1 được gọi là “ giá trị biên độ đỏ (redfield value)” Giátrị này biểu thị lượng cần thiết N và P tạo nên rong tảo, từ đó có thể xác định được yếu

tố nào là yếu tố hạn chế tiềm năng phát triển rong tảo.Khi N:P >16 thì P trở thành yếu

tố giới hạn Ngược lại, N:P <16 thì N trở thành yếu tố giới hạn Từ eutrophication bắtnguồn từ tiếng Hy Lạp, có nghĩa là "được nuôi dưỡng tốt" Phú dưỡng chỉ tình trạngcủa một hồ nước đang có sự phát triển mạnh của rong Mặc dầu rong phát triển mạnhtrong điều kiện phú dưỡng có thể hỗ trợ cho chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nước,nhưng sự phát triển bùng nổ của rong sẽ gây ra những hậu quả làm suy giảm mạnhchất lượng nước.[8]

1.1.3 Hậu quả

Hiện tượng phú dưỡng thường xảy ra với các hồ, hoặc các vùng nước ít lưuthông trao đổi Khi mới hình thành, các hồ đều ở tình trạng nghèo chất dinh dưỡng(oligotrophic) nước hồ thường khá trong Sau một thời gian, do sự xâm nhập của cácchất dinh dưỡng từ nước chảy tràn, sự phát triển và phân hủy của sinh vật thủy sinh, hồbắt đầu tích tụ một lượng lớn các chất hữu cơ Lúc đó bắt đầu xảy ra hiện tượng phúdưỡng với sự phát triển bùng nổ của rong, nước hồ trở nên có màu xanh, một lượnglớn bùn lắng được tạo thành do xác của rong chết Dần dần, hồ sẽ trở thành vùng đầmlầy và cuối cùng là vùng đất khô, cuộc sống của động vật thủy sinh trong hồ bị ngừngtrệ [8]

1.1.4 Một số phương pháp xác định ô nhiễm hữu cơ do phú dưỡng

 Xác định độ trong của nước hồ cũng là một chỉ thị của sự phú dưỡng Dựa vào

tương quan của dộ phú dưỡng và độ trong để làm thước đo phú dưỡng

 Xác định các thông số chất lượng nước khác: (Ví dụ: BOD5) Khi hồ ở tìnhtrạng phú dưỡng làm lượng chất hữu cơ trong hồ lớn Lượng chất hữu cơ này cóthể xác định thông qua lượng oxi cần thiết để oxi hóa chúng Càng cần nhiềuOxi thì lượng chất hữu cơ càng lớn cũng đồng nghĩa với mức độ giàu dinhdưỡng cao Thông số DO cũng là một chỉ thị hiệu quả cho sự phú dưỡng

 Dựa vào cân bằng dinh dưỡng trong hồ: là phương pháp xác định các chất như

N và P Hồ sẽ ở tình trạng phú dưỡng khi nồng độ phú dưỡng vượt quá giới hạncho phép.Ví dụ: tiêu chuẩn của nitơ trong nước là 0.2mg/l, photpho là 0.03mg/l Nhưng để đánh giá sự phú dưỡng của hồ cần phải dựa vào tương quannồng độ giữa chúng [8]

1.2 Tổng quan về rong đuôi chó ( Ceratophyllum sp )

1.2.1 Đặc điểm hình thái

Các loài trong họ này là thực vật sống lâu năm, đôi khi là thực vật một năm, vàchủ yếu là rậm lá, mặc dù có một vài loài là cây thân gỗ Một số loài là thực vật sốngtrên đất liền còn chủ yếu là thực vật thủy sinh nước ngọt

Thân thảo, mềm, không có rễ, dài 30 - 50 cm, phân nhánh nhỏ dài, mọc lơ lửngtrong nước Chúng không chịu được sự khô hạn Tại các khoảng dọc theo các đốt của

thân cây chúng sinh ra các vòng lá màu xanh lục sáng, thường là hẹp bản và tạo nhánh,mọc đối hay mọc vòng; dài từ 1,5 đến 4 cm được chia hai thành 2 (đôi khi 4) mặtphẳng hoặc các phân đoạn tuyến tính với răng cưa nhỏ dọc theo một lề Chúngđược sắp xếp trong vòng xoắn của 5-12 lá với các vòng xoắn trở nên dày đặc về phíachóp gốc Các lá phân nhánh này khá giòn và cứng; vò ra có mùi khét đặc biệt, phiến

lá chia nhỏ ra thành bản hình sợi chỉ có gai Hoa nhỏ, mọc ở nách lá, không có cuống.Chúng chủ yếu là cây đơn tính cùng gốc với các hoa gần như luôn luôn là nhỏ, đốixứng xuyên tâm Chúng chỉ có 1 noãn trên mỗi lá noãn Bầu nhụy là dạng quả tụ vàđính trên bầu (thể sinh dục cái bên ngoài) Công thức hoa: K 3-4 C 3-4 C0A 2-8 G 2-4.Quả hình trứng dẹt, mạng sừng ở gốc Chúng không có rễ, nhưng đôi khi phát triển các

lá bị biến đổi có bề ngoài tựa như rễ, với mục đích neo đậu cả cây xuống đáy nước.[10]

Ở Việt Nam, rong đuôi chó mọc ở các ao hồ, mương máng Phát triển mạnh nhấtvào tháng 6 - 7 và từ tháng 9 thì lụi dần

1.2.2 Sinh sản

Việc nhân giống chúng khá dễ dàng Chỉ với một mẩu nhỏ thân cây thì cuối cùng

nó cũng sẽ phát triển thành một cây mới Hoa nhỏ và không hấp dẫn, với hoa đực vàhoa cái trên cùng một cây

Rong đuôi chó xảy ra bởi sự phân mảnh của dòn của thân cây Hoa nào xảy ra

đối với các loài đơn tính cùng gốc này, mặc dù không có bằng chứng về sản xuấtgiống ở New Zealand (NIWA, 2005b) Một nghiên cứu của Nhật Bản cho thấy gần90% các chồi non vào mùa xuân có nguồn gốc từ turions, với sự tăng trưởng tích cựccủa chồi chính được quan sát thấy từ tháng Sáu đến tháng Bảy Tự động phân mảnh đãđược quan sát vào cuối tháng Tám, và chồi có turions lại nhô cao từ tháng mười

cũng phát triển chậm và tạo ra các lá dày hơn, tạo ra bề ngoài giống như một loài khác.Trong ao hồ nó tạo thành các chồi dày vào mùa thu và chìm xuống đáy tạo ra cảm giácnhư thể nó bị sương giá làm chết nhưng khi mùa xuân đến thì các chồi này sẽ pháttriển trở lại dạng thân dài và dần dần phủ kín ao hồ.

1.3 Trích ly protein từ rong đuôi chó

Protein gồm hàng trăm, hàng ngàn amino acid nối với nhau bằng liên kếtpeptide tạo nên một hay nhiều chuỗi polypeptide có cấu trúc rất phức tạp Căn cứ sự cómặt hay vắng mặt của một số thành phần có bản chất không phải protein mà người tachia protein thành hai nhóm lớn:

• Protein đơn giản

Là những phân tử mà thành phần cấu tạo của nó gồm hoàn toàn amino acid.Dựa theo khả năng hoà tan trong nước hoặc trong dung dịch đệm muối, kiềm hoặcdung môi hữu cơ người ta có thể chia các protein đơn giản ra một số nhóm nhỏ như:albumin, globulin, prolamin, glutein và histon

• Protein phức tạp

Protein phức tạp là những protein mà thành phần phân tử của nó ngoài cácamino acid còn có thêm thành phần khác có bản chất không phải là protein còn gọi lànhóm ngoại Tuỳ thuộc vào bản chất của nhóm ngoại, người ta chia các protein phứctạp ra các nhóm nhỏ và thường gọi tên các protein đó theo bản chất nhóm ngoại:

− Lipoprotein: nhóm ngoại là lipid

− Nucleoprotein: nhóm ngoại là acid nucleic

− Glycoprotein: nhóm ngoại là carbohydrate và dẫn xuất của nó

− Phosphoprotein: nhóm ngoại là acid phosphoric

− Cromoprotein: nhóm ngoại là hợp chất có màu Tuỳ theo tính chất của từngnhóm ngoại mà có những màu sắc khác nhau như đỏ(ở hemoglobin), vàng (ởflavoprotein) [4]

1.3.2 Các phương pháp trích ly protein từ rong

Các phương pháp trích ly và tinh sạch protein đều dựa trên những tính chất hóa

lý của protein như độ tích điện, kích thước phân tử, độ hòa tan của protein cần thunhận Nhiều protein còn liên kết với các phân tử sinh học khác nên việc trích ly cácprotein này còn phụ thuộc vào bản chất của các liên kết Muốn thu nhận được cácprotein nguyên thể tức là protein có tất cả tính chất tự nhiên đặc trưng của nó, cần sửdụng các biện pháp khác nhau Các tác nhân thường sử dụng trong quá trình trích ly vàthu nhận protein đó là sự thay đổi nhiệt độ, nồng độ proton (pH) và sử dụng các dungmôi hóa học [4]

Tác nhân chủ yếu được sử dụng để trích ly protein trong rong là dung môikiềm Fleurence (1995) chỉ ra rằng việc trích ly protein qua hai giai đoạn, lần đầu bằngnước khử ion và lần thứ hai bằng dung môi NaOH 0,1M và 2-mercaptoethanol chohiệu suất trích ly protein cao nhất trên hai loài rong Ulva rigidavà Ulva rotundata.Barbarino và Lourenço (2005) đã nghiên cứu quá trình trích ly protein từ 15 loại rongkhác nhau và đưa ra một quy trình trích ly và thu nhận protein từ rong Tác giả đã chỉ

ra rằng sử dụng dung dịch NaOH 0,1N với sự hỗ trợ của quá trình đồng hóa trên rongđược lạnh đông sẽ cho hiệu suất trích ly tốt nhất [4]

Trong một nghiên cứu của thạc sĩ Bạch Ngọc Minh, trường đại học Bách Khoa,thành phố Hồ Chí Minh về xác định các nhóm protein trong rong bằng 4 loại dung môikhác nhau: nước cất (30ml:1g mẫu), 0,5M NaCl (30ml:1g mẫu), 70% ethanol(20ml:1g mẫu) và 0,1M NaOH (25ml:1g mẫu) Kết quả cho thấy Protein trong rongchủ yếu là nhóm protein tan trong kiềm và protein tan trong nước lần lượt chiếm55,76% và 30,33% trong tổng số protein Hai nhóm protein tan trong muối và trongcồn chỉ chiếm lần lượt là 8,69% và 5,22% Trong các nhóm protein đơn giản thì:

− Albumin: tan trong nước, bị kết tủa ở nồng độ muối (NH4)2SO4 khá cao (70 –100%)

− Globulin: không tan hoặc tan ít trong nước, tan trong dung dịch muối loãng củamột số muối trung tính như NaCl, KCl, Na2SO4 , và bị kết tủa ở nồng độ muối(NH4)2SO4 bán bão hoà

− Prolamin: không tan trong nước hoặc dung dịch muối loãng, tan trong ethanol,isopanol 70-80%

− Glutein: chỉ tan trong dung dịch kiềm hoặc acid loãng

− Histon: là protein có tính kiềm dễ tan trong nước, không tan trong dung dịchamoniac loãng

Như vậy, protein trong rong chủ yếu thuộc các nhóm albumin, glutein vàhiston

Chính vì vậy tác giả đã chọn dung môi kiềm để trích ly rong nhằm thu đượclượng protein tối đa và có thể thu được cả hai loại protein tan trong nước lẫn tan trongkiềm so với việc trích ly bằng các dung môi khác [4]

1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về việc dùng

rong đuôi chó làm thức ăn chăn nuôi thủy hải sản và tách protein từ rong

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay rong đã được nghiên cứu sử dụng trong nhiều lĩnh vực: thực phẩm,công nghiệp và dược phẩm ở nhiều nước trên Thế Giới Các thành phần chiết xuất từrong có giá trị sinh học như B-carotein, các chất chống oxy hóa cũng đang được cácnhà khoa học quan tâm Rong rất giàu protein và khoáng chất, có thể sử dụng để tậndụng trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi thủy hải sản (Akiko Isa và cộng sự, 2009)

Đối với thức ăn chăn nuôi, đặc biệt trong ngành thủy sản rong được sử dụng đểthay thế một phần nguồn thức ăn hoặc thay thế hoàn toàn Kalla et al.(2008) cho thấyviệc bổ sung Porphyra spp vào khẩu phần ăn của cá vền (Seabream) sẽ làm tăng tốc

độ tăng trưởng hoặc Valente et al.(2006) cho thấy việc thay thế 5 – 10% bột cá trongthức ăn của cá vược châu Âu bằng Gracilaria busra-pastonis sẽ làm tăng tốc độ tăngtrưởng Tác động của rong trong thức ăn chăn nuôi thay đổi tùy theo loài rong và loàithủy sản sử dụng [4]

Protein trong rong được xem là chứa các thành phần acid amin tương đối phù hợpcho sử dụng làm thức ăn cho con người hay trong chăn nuôi (bảng 1.1)

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của một số loại rong [3]

Một số nghiên cứu gần đây nữa đã chú ý trích ly một số thành phần hóa học cógiá trị của rong để ứng dụng vào nhiều lĩnh vực mới, như việc trích ly protein của đểlàm nguồn protein thay thế cho thức ăn gia súc (Vinoj Kumar, V và P Kaladharan,2007) hoặc cho con người (Sergio O Lourenço et al., 2002) [6]

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Rong là một nguồn thực phẩm quý phục vụ cho công tác chăn nuôi Nhiều nơirong còn được sử dụng như phân bón, một số loại rong có tác dụng cải tạo đất rất tốtnhư Anabaena có khả năng cố định đạm sống cộng sinh trong bèo hoa dâu được ngườinông dân Việt Nam sử dụng từ rất lâu đời

Theo kết quả khảo sát sơ bộ được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu của Viện Sinhhọc nhiệt đới trong khuôn khổ dự án FSPS II/SUDA 3.3.4 năm 2009 (do DANIDA tàitrợ) cho thấy, sự hiện diện của một số loài rong nước lợ trong ao nuôi tôm sẽ giúp cảithiện môi trường, làm thức ăn cho tôm và cải thiện năng suất nuôi tôm Kết quả phântích sơ bộ thành phần hóa sinh cho thấy rong có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượngcarbohydrate đạt 30 - 45% khối lượng khô, hàm lượng lignin thấp rất thuận tiện choviệc chuyển hóa carbohydrate thành đường có thể lên men

Ngoài ra, hàm lượng protein trong rong thay đổi từ 10 - 20% khối lượng khô,với nhiều loại acid amin thiết yếu gần với chế độ acid amin cần thiết cho nuôi tôm

Một nội dung quan trọng của dự án này là tách chiết thành phần protein ra khỏi nguyênliệu rong nhằm thu nhận chế phẩm protein và sử dụng làm thức ăn cho tôm cá Có thểthấy việc dùng các loại rong phát sinh do nước ô nhiễm hữu cơ là một ý tưởng mới vềnguồn nguyên liệu để trích ly protein rẻ tiền và góp phần giảm ô nhiễm ở các hệ thốngsông, suối, ao, hồ nước ta [6]

Mục đích sử dụng

1 Natri xalixilat Trung Quốc 2014

Thuốc thử xác định nitrattrong nước

2 H2SO4 đặc, 98,8% Trung Quốc 2013

3 Kali nitrat (KNO3) Trung Quốc 2014

4 (NH4)6Mo7O24.4H2O Trung Quốc

Pha dd thuốc thử hỗn hợpxác định photpho trongnước

6 Kali perodisunphat

(K2S2O8) Trung Quốc 2011

hòa tan

Xác định hàm lượng proteinhòa tan

10 CuSO4.5H2O Trung Quốc 2014

12 Thuốc thử Folin (đã pha

2.1.4 Thiết bị

Bảng 2.2 Các loại thiết bị sử dụng

ST

2 Máy đo quang phổ

UV-VIS

Đo mật độ quang dung dịch để xác định nitrat, photphotrong mẫu nước và protein hòa tan

3 Bếp từ Đun cốc chứa dd xác định nitrat

4 Cốc 100ml Chứa dd xác định nitrat, photpho