Ảnh hưởng mật độ ban đầu, độ mặn và cường độ ánh sáng lên sự phát triển của vi tảo thalassiosira weissflogii nuôi thí nghiệm tại công ty cổ phần chăn nuôi cp việt nam chi nhánh kiên giang

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 yế

ỦA I ẢO Thalassiosira weissflogii NUÔI H

NGHIỆM I ÔNG Ổ PH N H N N ÔI

P IỆ NAM - HI NH NH KI N GIANG

KHÓA L N Ố NGHIỆP

KỸ Ƣ N ÔI ỒNG HỦ ẢN

NGHỆ AN - 5.2016

ỦA I ẢO Thalassiosira weissflogii N ÔI H

NGHIỆM I ÔNG Ổ PH N H N N ÔI

P IỆ NAM - HI NH NH KI N GIANG

L I 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, bạn bè để tôi hoàn thành bài h uận t t n hiệp này

Lời đầu tiên, cho tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS Tạ Thị Bình, Giảng viên Kho Nôn Lâm N ư - Đại học Vinh à n ười đã tận tình iúp đỡ tôi tron

qu trình hoàn thành đề tài

Qu đây, tôi cũn xin ửi lời cảm ơn tới B n ãnh đạo Công ty CP Việt Nam - chi nh nh Kiên i n phòng nhân sự, các cán bộ quản lý cùng toàn thể anh em công nhân trong Trại gi n đã tạo điều kiện và tận tình iúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Cu i cùng, tôi xin cảm ơn i đình, bạn bè và tập thể lớp 53K - NTTS là nhữn n ười luôn bên cạnh động viên, ủng hộ và góp ý cho tôi trong su t quá trình thực tập và thực hiện đề tài

Xin chân thành c m ơn!

Vinh, th n 5 năm 2016

Sinh viên

Nguyễn Thị Bảo Yến

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU iv

DANH MỤC BẢNG HÌNH v

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Đặc điểm sinh học của tảo Thalassiosira wessflogii 3

1.1.1 Hệ thống phân loại và phân bố 3

1.1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo 4

1.1.3 Đặc điểm sinh sản 4

1.1.4 Đặc điểm sinh trưởng 4

1.2 Một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi tảo biển 7

1.2.1 Ảnh hưởng của ánh sáng 7

1.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 7

1.2.3 Ảnh hưởng của độ mặn 9

1.2.4 Ảnh trưởng của pH 10

1.2.5 Ảnh hưởng của sục khí (xáo trộn nước) 10

1.2.6 Ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng 11

1.3 Giá trị dinh dưỡng của một số loài vi tảo biển dùng trong nuôi trồng thuỷ sản 13

1.3.1 Protein 14

1.3.2 Lipid và thành phần acid béo 14

1.3.3 Hydratcarbon 16

1.3.4 Vitamin 16

1.3.5 Sắc tố 17

1.4 Các hình thức nuôi 17

1.4.1 Nuôi trong nhà, ngoài trời 17

1.4.2 Nuôi hở, kín 18

1.4.3 Nuôi sạch (vô trùng), không sạch 18

1.4.4 Nuôi từng mẻ, nuôi liên tục và bán liên tục 18

1.5 Tình hình sản xuất và nuôi sinh khối tảo Thalassiosira weissflogii tại công ty CP Việt Nam - chi nhánh Kiên Giang 19

1.6 Tình hình nghiên cứu sản xuất và nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira weissflogii 19

1.6.1 Trên thế giới 20

1.6.2 Tại Việt Nam 22

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2 Vật liệu nghiên cứu 26

2.3 Nội dung nghiên cứu 27

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.3 Bố trí thí nghiệm 29

2.3.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu 31

2.3.5 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 33

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của vi tảo Thalassiosira weissflogii 34

3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của vi tảo Thalassiosira weissflogii 39

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên sự phát triển của vi tảo Thalassiosira weissflogii 42

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

AAA : rachidonic acid (C20:4n-6, C20:4n-3) DHA : Docosahexaenoic acid (C22:6n-3) DPA : Docopentaenoic acid (C22:5n-6)

EPA : Eicosapentaenoic acid (C22:5n-3)

PCR : Polymerase chain reaction

PUFAS : Poly unsaturated Fatty Acids

ODO : ptical Density

ANOVA : Phân tích thống kê

DANH MỤC BẢNG HÌNH

Trang

Hình

Hình 1.1: Vi tảo Thalassiosira weissflogi 3

Hình 1.2 Các pha phát triển của tảo nuôi 5

Hình 2.1 Sơ đồ khối nghiên cứu 28

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 29

Hình 2.3 Hướng đếm 32

Hình 2.4 Vị trí đếm 32

Hình 3.1: Mật độ cực đại của tảo T weissflogii ở các mật độ ban đầu khác nhau 37

Hình 3.2 Mật độ cực đại của tảo T weissflogii ở các độ mặn khác nhau 41

Hình 3.3 Mật độ cực đại của tảo T weissflogii ở các cường độ ánh sáng khác nhau 44

B ng Bảng 1.1: Hàm lượng 20:5(n-3)+22:6(n-3) của một số loài tảo (Brown và ctv, 1989)[10] 15

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng của vi tảo tính theo khối lượng khô tế bào 17

Bảng 3.1 Diễn biến các yếu tố môi trường trong quá trình thí nghiệm 34

Bảng 3.2 Sự tăng trưởng của T weissflogii ở các mật độ ban đầu khác nhau 36

Bảng 3.3 Diễn biến các yếu tố môi trường trong quá trình thí nghiệm 39

Bảng 3.4 Sự tăng trưởng của vi tảo T weissflogii ở các độ mặn khác nhau 40

Bảng 3.5 Diễn biến các yếu tố môi trường trong quá trình thí nghiệm 42

Bảng 3.6 Sự tăng trưởng của T weissflogii ở các cường độ ánh sáng khác nhau (104 tế bào/ml) 43

M

Hiện nay, nhu cầu về sản phẩm thủy sản ngày càng tăng do đó diện tích nuôi trồng ngày càng được mở rộng (theo tổng cục thống kê thủy sản năm 2013, diện tích nuôi trồng thủy sản đạt 1,037 triệu ha) dẫn đến nhu cầu về con giống ngày càng lớn, mà nguồn giống chủ yếu được lấy từ các trại sản xuất giống.Vì vậy, để sản xuất được con giống có chất lượng tốt thì đòi hỏi cần phải có nguồn thức ăn đảm bảo đầy đủ chất dinh dưỡng Vi tảo là nguồn thức ăn tươi sống đáp ứng được đầy đủ yêu cầu đó

Vi tảo là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn vì thế vi tảo là nguồn thức

ăn không thể thiếu của nhiều đối tượng thủy, hải sản Vi tảo được sử dụng ở hầu hết các giai đoạn phát triển của động vật thân mềm, ấu trùng của giáp xác và cá

(Brown et al., 1997) Vi tảo có kích thước nhỏ bé, rất dễ tiêu hóa và hấp thu, ít

gây ô nhiễm môi trường, phát triển nhanh và có khả năng nuôi sinh khối lớn, cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho đối tượng nuôi Vi tảo vừa là nguồn thức

ăn trực tiếp vừa là nguồn thức ăn gián tiếp Cung cấp trực tiếp cho các loại ấu trùng động vật thủy sản, là nguồn thức ăn gián tiếp của luân trùng, Copepoda, Artemia mà đây lại là nguồn thức ăn tươi sống ưa thích của động vật thủy sản

Các loài vi tảo biển trong đó có tảo Thalassiosira weissflogii có chứa rất

nhiều các chất dinh dưỡng cần thiết như: Protein thay đổi từ 6-52%, carbohydrate

từ 5-23%, Lipid từ 7-23% cũng đã được công bố.Ngoài ra vi tảo biển còn giàu các Vitamin và các axit béo không bão hòa đa nối đôi (HUFAs), đặc biệt là DHA (docosahexaenoic acid), EPA (eicosapentaenoic acid), AA (arachidonic acid), đây là các axit béo không bão hòa rất cần thiết cho con người và đối tượng nuôi

và được sử dụng rộng rãi cho các đối tượng thủy sản

Trong quá trình nuôi sinh khối vi tảo thì việc tìm ra điều kiện môi trường nuôi tốt nhất nhằm góp phần vào việc lưu giữ, nhân giống và nuôi sinh khối thuận lợi là điều cần thiết Tuy nhiên, hiện nay khó khăn lớn trong nuôi sinh khối

tảo là việc nuôi không ổn định, rủi ro do tảo bị nhiễm bẩn, tạp nhiễm và tàn lụi đột ngột Ảnh hưởng lớn đến thời gian phát triển của tảo

Do vậy, việc xác định được mật độ ban đầu, độ mặn và cường độ ánh sáng trong quá trình nuôi thích hợp sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc nhân nuôi sinh khối tảo hiệu quả cao, chất lượng tốt

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó,được sự đồng ý của khoa Nông Lâm

Ngư -Trường Đại học Vinh, tôi đã thực hiện đề tài: “Ản ư ng m t n

u m n v cường án sáng lên sự p át triển củ vi t o Thalassiosira

weissflogii nuôi t í ng iệm t i công t cổ p n c ăn nuôi P iệt N m - Chi

nhánh Kiên Gi ng”

Mục tiêu củ ề tài:

Xác định mật độ ban đầu, độ mặn và cường độ ánh sáng thích hợp cho vi

tảo Thalassiosira weissflogii phát triển và nâng cao sinh khối

C ương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 c iểm sinh học của t o Thalassiosira wessflogii (Grunow) Fryxell &

Hasle 1977

1.1.1 Hệ thống phân loại và phân bố

* Phân loại

Theo Karsten (1928); Kokubo (1995) và Kim Đức Trọng (1965) thì

Thalassiosira wessflogii được phân loại như sau:

Ngành: Bacillariophyta

Lớp: Coscinodiscophyceae

Bộ: Thalassiosirales Họ: Thalassiosiraceae

Giống: Thalassiosira (Cleve 1873) Hasle 1973

Loài: Thalassiosira wessflogii Fryxell & Hasle 1977

Hình 1.1: Vi tảo Thalassiosira weissflogi

*Phân bố địa lý

Vi tảo Thalassiiosira weissflogii phân bố chủ yếu ở vùng nước lợ và vùng

nước ven biển của châu Âu, Nhật Bản, Australia, Ấn Độ, biển Argetina, biển Baltic, Bắc Mỹ và một vài môi trường sống nội địa Bắc Mỹ Một số ít phân bố ở

phía bắc của Thái Lan, tại miền nam Việt Nam có xuất hiện một nhóm nhỏ ở Ninh Thuận, Bình Thuận

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 nhau

thành tập đoàn dạng bản hoặc trong khối chất nhầy Theo Andersen et al (1997)

Thallasiosira weissflogii có chiều rộng trung bình 4-5 µm)[4]

Vi tảo Thalassiosira weissflogii được bao bọc trong lớp vỏ hình hộp có

thành tế bào rất cứng tạo thành chủ yếu từ silic đioxit 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 hình môi để liên kết với tế bào bên cạnh thể sắc tố nhiều, nhỏ, hình hạt Tế bào có một nhân, hình cầu

1.1.3 Đặc điểm 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 1 mảnh vỏ mới bé hơn lồng vào mảnh vỏ cũ Do đó 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 tích trữ chất dự trữ, mất nước và hình thành

1 vỏ mới dày cứng gồm 2 mảnh, đôi khiu có thêm nhiều gai

+ 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 bào bằng cách nội chất tế bào thoát ra, lớn lên và hình thành vỏ mới

+ Sinh sản vô tinh 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 thành hợp tử Sau đó phân chia giảm nhiểm tảo vỏ mới bao bọc bên ngoài và tành cơ thể mới

1.1.4 Đặc điểm sinh trưởng

Theo Coutteau (1996) Sự phát triển của tảo nuôi trong điều kiện vô trùng đặc trưng bởi 5 pha [16]:

Hình 1.2 Các pha phát triển của tảo nuôi

- Pha đầu tiên là pha chậm hay cảm ứng (gia tốc dương): Ở pha này mật

độ tế bào tăng ít do sự thích nghi sinh lý 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 số mũ (pha logarit): pha này mật

độ tế bào tăng như hàm số của thời gian theo hàm logarit:

tố sinh hóa khác bắt đầu hạn chế sự sinh trưởng

- Pha thứ tư là pha ổn định (pha cân bằng): sinh khối tảo không tăng và đạt mật độ cực đại Quá trình quang hợp và phân chia tế bào vẫn xảy ra trong

1 Pha gia tốc dương

2 Pha logarit

3 Pha gia tốc âm

4 Pha cân bằng

5 Pha tàn lụi

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 cung công việc nuôi bị dừng lại

Nhiều tác giả khác như : Đặng Ngọc Thanh (1974); Fulks và Main (1991)[23] 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

Theo O’Meley va Daintith(1993)[21], sinh trưởng của tảo nuôi chỉ có 4 pha Đó

là : Pha tăng trưởng chậm lag phase ; pha hàm mũ exponential phase ; pha cân bằng stationary phase ; pha chết death phase

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 mộ tốc

độ không đổi cho đến khi một số chất trong môi trường nuôi hoặc chất ức chế trở thành yếu tố hạn chế

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

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, tốc độ sinh trưởng của tảo 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…

1.2 M t số y u tố môi trường n ư ng n sin trư ng của vi t o biển

1.2.1 Ảnh hưởng của ánh sáng

Cũng như tất cả các loài thực vật khác, vi tảo cũng quang hợp và thông qua quá trình quang hợp chúng đồng hóa cacbon vô cơ để biến đổi thành các hợp chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể Ánh sáng 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 (quang phổ , CĐAS và thời gian chiếu sáng Do đó có rất nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của CĐAS lên sự phát triển của tảo.Theo Kowallik 1987 trích theo Lê Chí Viễn 1996) [4] thì ánh sáng màu xanh làm tăng hàm lượng Protein

còn ánh sáng màu đỏ làm tăng làm lượng hidratcarbon

Brand và Guillard (1981) khi nghiên cứu trên 22 loài tảo cho thấy một số loài tảo không tăng trưởng trong điều kiện chiếu sáng liên tục Một số loài tăng trưởng tốt nhất ở chế độ chiếu sáng 16 giờ sáng và 8 giờ tối trong ngày Còn một

số lại tăng trưởng tốt nhất trong điều kiện chiếu sáng liên tục Chỉ những loài vi tảo được nuôi làm thức ăn cho các đối tượng thủy sản mới thích ứng trong điều kiện chiếu sáng liên tục và ánh sáng khuếch tán chứ không phải ánh sáng mặt trời trực tiếp (trích theo Lương Văn Thịnh 1999; Guillard, 1973)

Hầu hết các loài tảo sống trong môi trường ánh sáng yếu (4800-8000 lux)

và chu kỳ chiếu sáng ngày đêm ở khoảng 12/12 (Trích Lê Viễn Chí, 1996) [4] 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 trong tế quá 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 do chúng có loại men chống lại quá trình oxy hóa

1.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Hầu hết các loài vi tảo có thể sống trong khoảng nhiệt độ từ 15 ÷ 30oC Nếu nhiệt độ thấp hơn 15oC sẽ làm tảo phát triển chậm, trong khi nhiệt độ cao

hơn 35oC có thể gây chết một số loài Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển hầu hết các loài tảo là 25 ÷ 30oC, mặc dù nhiệt độ này có thể thay đổi theo thành phần loài, môi trường nuôi.nhiệt độ thích hợp cho hầu hết các loài tảo là 25-300

C

(Contteau 1996, Lê Viễn Chí 1996 )[4]

Theo Thịnh, LV (1999) [9] ,[22] cho biết mỗi một loài tảo thích ứng với khoảng nhiệt 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 ở nhiệt

độ từ15oC 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 20-30 oC như: Thalassiosira pseudonana, Skeletonema costatum và Chrodomonas salina

Qua đó cho ta thấy, trong khoảng nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ tăng thì quá trình trao đổi chất tăng, tảo tăng cường hấp thụ chất dinh dưỡng và đẩy nhanh quá trình phân chia tế bào nên mật độ tảo tăng nhanh

Một số loài tảo tăng trưởng nhanh, tỷ lệ thuận với nhiệt độ nhưng chúng nhanh đạt đến pha cân bằng và sau đó tàn lụi nhanh chóng Nhiệt độ cao còn gây tác động ngược đến chất lượng dinh dưỡng của tảo nuôi Nhiệt độ thấp hơn có thể ảnh hưởng đến tăng trưởng của những sinh vật gây nhiễm tảo nuôi 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 độ thu hoạch trước khi bị nhiễm [8]

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 sự tăng trưởng của các loài tảo khác nhau thường khác nhau

Như vậy, nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự sinh trưởng và phát triển của các loài tảo là rất cần thiết Xác định được khoảng nhiệt độ tối ưu, để từ

đó lựa chọn được các loài tảo nuôi phù hợp với từng điều kiện cụ thể

1.2.3 Ảnh hưởng của độ mặn

Tảo biển có khả năng chịu đựng khá tốt với sự thay đổi của độ mặn Độ mặn thay đổi làm ảnh hưởng đến việc điều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào, làm hạn chế quá trình quang hợp, hô hấp, tốc độ tăng trưởng và làm giảm sự tích lũy glucose Ngoài ra, độ mặn còn ảnh hưởng đến thành phần hóa sinh và thành phần acid béo của tảo Điều này có thể thấy rõ trong thực tế sản xuất Khi độ mặn biến đổi đột ngột sẽ dẫn đến sự thay đổi thành phần vi tảo trong thuỷ vực Theo Coutteau (1996), thực vật phù du biển có khả năng chịu đựng rất lớn những thay đổi về độ mặn Hầu hết các loài đều phát triển rất tốt ở độ mặn hơi thấp hơn độ mặn của môi trường sống và điều này có thể thực hiện bằng cách dùng nước ngọt làm loãng nước biển [16] Theo Ukeles 1976; also see Duerr and Mitsui 1982

trích dẫn Fulks và Main (1991) [23], độ mặn thích hợp để ương nuôi các loại vi

tảo là 12 ÷ 40‰, tối ưu là 20 ÷ 24‰ Theo Lê Viễn Chí (1996) [4] , độ mặn thay đổi làm biến đổi áp suất thẩm thấu của tế bào, hạn chế quá trình quang hợp, hô hấp, tốc độ sinh trưởng của tế bào bị hạn 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 béo của 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 dao động 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) [23]

Nhóm tảo Thalassiosira là loài rộng muối, có thể thích ứng trong khoảng 7÷35‰ (Jeffrey và ctv 1994 Theo kết quả nghiên cứu của Lê Thị Trung (2007) [7] Thalassiosira Sp nuôi ở Nha Trang có thể phát triển trong biên độ độ mặn từ 10÷35‰, nhưng ưa thích ở độ mặn cao.Thành phần acid béo của Thalassiosira

sp đạt cao nhất ở độ mặn 30‰ Độ mặn tốt nhất cho sản xuất Thalassiosira spđể

có hàm lượng lipid và EPA cao nhất là 25÷30‰.[7] [8]

1.2.4 Ảnh trưởng của pH

Theo Lê Viễn Chí (1996) [4], 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 thông qua quá trình quang hợp của tảo PH của môi trường quá cao hay quá thấp đều làm chậm tốc độ tăng trưởng của tảo nuôi Mức giao động pH thuận lợi cho 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 [23] được giá trị pH là 9.8 Sự biến

động pH trong môi trường nuôi tảo phụ thuộc vào sự cân bằng pH của môi trường,quá cao hay quá thấp đều làm chậm tốc độ tăng trưởng của tảo nuôi Mức giao động pH thuận lợi cho sự phát triển của hầu hết các loài tảo nuôi là vào khoảng từ 7-9; tốt nhất là từ 8.2-8.7 Theo O’Meley và Daintith, 1993 [10] thì

pH của môi trường nuôi nên nằm trong khoảng 7.5-8.5 nhưng còn tùy thuộc vào từng loại tảo pH có thể thay đổi bằng việc thay đổi chu kỳ chiếu sáng hoặc bổ sung CO2

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

HCO-3  CO2 + OHTrong quá trình quang hợp, tảo hấp thụ CO2 mạnh nên thường làm pH tăng lên rất cao Khắc phục tình trạng này bằng phương pháp sục khí có bổ sung khí CO2 hoặc bổ sung NaHCO3 vào môi trường nuôi tảo hoặc thay đổi chu kỳ chiếu sáng [5]

-1.2.5 Ảnh hưởng của sục khí (xáo trộn nước)

Trong môi trường nuôi tảo pH có thể được duy trì tương đối ổn định nhờ sục khí liên tục không khí có 0,03% thể tích là CO2 góp phần giữ thăng bằng giữa ion bicacbonat với CO2 và ion hydroxit (HCO3-  CO2 + OH-) tạo ra hệ đệm chống lại sự biến động pH Nhu cầu bổ sung CO2 sẽ phụ thuộc vào mật độ tảo, pH, cường độ ánh sáng và tốc độ sinh trưởng của tảo

Việc sục khí giữ cho chất dinh dưỡng và các tế bào luôn phân bố đều, tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng và ánh sáng thúc đẩy quá trình sinh trưởng dùng kiểu xáo trộn bằng sục khí thích hợp khi nuôi ở quy mô nhỏ hơn khi nuôi ở quy

mô lớn và đối với mỗi kiểu dụng cụ nuôi phải xác định chế độ sục khí cần thiết

để tảo đạt chất lượng cao nhất

Sự xáo trộn nước là ngăn ngừa tảo không bị lắng nhằm đảm bảo các tế bào tảo được tiếp xúc với ánh sáng và chất dinh dưỡng như nhau, tránh phân tầng nhiệt, tăng sự trao đổi khí giữa môi trương nuôi và không khí ((Trích Brand và Guillard (1981)[20]

Việc bổ sung CO2 sẽ đảm bảo đủ CO2 cho quang hợp và điều chỉnh pH

1.2.6 Ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng

Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất sau cacbon đóng góp đến việc sản xuất sinh khối Hàm lượng nitơ của tảo có thể dao động từ 1% đến hơn 10% và nó không chỉ khác nhau giữa các nhóm khác nhau (Nhu cầu Nitơ của tảo lục là cao nhất, sau đó đếm tảo lam, tảo khuê không thích hợp với môi trường có hàm lượng Nitơ cao mà còn thay đổi trong nội bộ một loài riêng biệt, tùy vào nguồn cấp và hàm lượng có sẵn trong nước 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 chất cacbon hữu cơ như polysaccharide, các loại lipid nào đó như PUFA[11][12][13]

Photpho là chất dinh dưỡng không thể thiếu đối với vi tảo, hàm lượng photpho cần không lớn nhưng là yếu tố không thể thiếu được trong quá trình nuôi tảo vì photpho có tác dụng lên hệ keo dưới dạng các ion Photpho 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 đều kiện tốt nhất cho các hệ men hoạt động Photpho 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 Ngoài ra,photpho còn ảnh hưởng đến hàm lượng lipid và thành phần acid béo có trong tảo.khi tăng lượng photpho trong một giới hạn thích hợp thì làm tăng hàm lượng

lipid có trong tảo thuộc lớp Bacillariophyceae và lớp Prymnesiophyceae nhưng lại làm giảm hàm lượng lipid Do đó photpho được coi như là một yếu tố giới hạn trong sự phát triển của tảo Theo Reitan (1994)[18], khi tăng lượng photpho trong một giới hạn thích hợp thì làm tăng hàm lượng lipid có trong tảo thuộc lớp Bacillariophyceae và lớp Prymnesiophyceae nhưng lại làm giảm hàm lượng lipid Do đó, photpho được coi như là một yếu tố giới hạn trong sự phát triển của tảo Vì vậy khi nuôi tảo cần phải cung cấp đầy đủ hàm lượng photpho để có thể thu được thành phần acid 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) [7], tảo silic, tảo lục, tảo lam phát triển mạnh ở hàm lượng phootpho 0.1-0.8 mg/l, hàm lượng 0.065 mg/l thì phát triển yếu hơn

Đối với tảo silic cần silica để hình thành vỏ ngoài.Theo Hoàng Thị Bích Mai (1995) nhu cầu silic của tảo silic là 1-3 mg/l [7],

Các nguyên tố vi lượng gồm một số muối kim loại với nồng độ thấp như: CuSO4, ZnSO4, CoCl2, FeCl3, MnCl2, MgSO4… đóng vai trò quan trọng 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 vào cấu tạo diệp lục nhưng là tác nhân bổ trợ hoặc là thành phần tham 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 Sắt đóng 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, khi hàm lượng này cao quá có thể gây độc cho tảo (Trích theo Nguyễn Thị Thanh

trộn nhiều loài tảo khác nhau để cung cấp cho vật nuôi tốt hơn là dùng đơn loài

vì không phải dòng tảo nuôi nào cũng hoàn toàn phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi

Tóm lại việc bổ sung nguồn dinh dưỡng vào môi trường nuôi là vấn đề thiết 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 trong nước biển thi 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 Thành phần 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 [9], [10],

Hiện nay đã có nhiều loại môi trường dinh dưỡng được nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn trong đó có hai loại 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); (Coutteau 1996)[16] Ở Việt Nam môi trường bổ sung dinh dưỡng của Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản III (môi trường TT3) và Hoàng Thị Bích Mai (môi trường TH04 , đang được sử dụng phổ biến tại các cơ quan nghiên cứu và các trại giống ở Nha Trang Tuy nhiên do sự phức tạp và chi phí của các môi trường nói trên nên chúng không được suer dụng trong hệ thống nuôi quy mô lớn Môi trường làm giau thay thế thích hợp đối với sản xuất hàng loạt các loài tảo trong hệ thống nuôi quy mô lớn chỉ chứa chất dinh dưỡng thiêt yếu nhất la các loại phân bón dùng trông nông nghiệp thay thế phân bón dùng trong phòng thí nghiệm [7],

1.3 Giá tr din dưỡng củ m t số lo i vi t o iển dùng trong nuôi trồng

t uỷ s n

Ngoài chỉ tiêu về kích thước tế bào thì hàm lượng dinh dưỡng là giá trị chủ yếu của vi tảo để sử dụng chúng làm thức ăn cho các loài thuỷ sản

Thành phần dinh dưỡng của tảo tính theo trọng lượng khô thì protein chiếm từ 29 - 57%, carbohydrate 5 - 32%, lipid 7 - 25%, khoáng 6 - 39%.[11] [12],

1.3.1 Protein

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

tố quan trọng nhất quyết định giá trị dinh dưỡng của các vi tảo dùng làm thức ăn trong nuôi trồng thuỷ sản Nhu cầu protein ở các giai đoạn là khác nhau, giai đoạn ấu trùng la cần nhiều protein nhất

Kết quả thống kê của Brown và CTV (1989), trích dẫn Đặng Tố Vân Cầm (2007) về thành phần sinh hoá của hơn 40 loài tảo được sử dụng trong nuôi trồng

thuỷ sản cho thấy: Hàm lượng Protein của lớp Bacillariophyceae là 28%, trong

đó Thalassiosira weissflogii chiếm khoảng 33%[7]

1.3.2 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 quyết định 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 quan trọng trong việc đánh giá vai trò dinh dưỡng của một số loài tảo dùng làm thức ăn cho ấu trùng động vật thân mềm, cá biển và động vật phù du (Volkman và ctv 1993)[19]; Hasle, G.R & Syvertsen, E.E (1996) [18]

Theo Watanabe và ctv (1983), Cleve, PT (1873) 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 Volkman và ctv (1993 cho rằng thành phần acid béo chủ yếu của hai dòng 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% và acid béo không no mạch đa nối đôi C20:5(n-3 với tỷ lệ tương ứng là 28,4% và 28,8% trong tổng số acid béo [18]

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

trong 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, 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 Nguyễn Văn Công 2012[4]), hàm lượng lipid của 40 loài tảo hiện đang được sử dung phổ biến trong nuôi trồng thủy sản dao động từ 7-23% trọng lượng khô trong đó lớp tảo Bacillariophyceae

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 no mạch dài (PUFA) 20:5(n-3) và 22:6(n-3 của một số loài tảo thường được sử dụng làm thức ăn cho các đối tượng thủy sản được tóm tắt trong bảng sau:

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

Isochrysis sp clone T-ISO

Skeletonema costatum

Nannochloris atomus

Tetraselmis suecica

2.0 0.8 0.3 0.2

Trên thực tế ta thấy, Thành phần và hàm lượng acid béo thay đổi khác nhau tùy từng loài tảo, điều kiện và phương pháp nuôi cho ta một giá trị dinh dưỡng

1.3.3 Hydratcarbon

Vi tảo có hàm lượng carbohydrate biến động từ 5 - 32% khối lượng khô, trong đó tảo Silic biến động từ 17 - 24%

Theo L.V Thịnh (1999) [22], carbohydrate tổng số gồm đường

polysaccharide (chiếm 45 - 97% , monosaccharide và oligosaccharide Những

loại đường chủ yếu là glucose, galactose, mannose và ribose Trong đó, đường glucose chiếm ưu thế nhất, biến động từ 21 - 87%, galactose chiếm 1 - 20% và mannose chiếm 2 - 46%

Vi tảo có hàm lượng glucose cao (Pavolova lutheri và Skeletonema costatum và hàm lượng glucose thấp như Chaetoceros sp

1.3.4 Vitamin

Vi tảo là nguồn cung cấp vitamin quan trọng cho động vật phù du và các loại ấu trùng gồm: B1, B2, B6, B12, vitamin C, pyridoxyl phosphat và các loài vitamin tan trong mỡ như A, D, E và K (De Roeck-Holtzhauer và CTV, 1991, trích dẫn bởi Brown và CTV, 1997 [12]

Hàm lượng vitamin khác nhau ở các pha khác nhau Các loài tảo

Chaetoceros muelleri, Nannochloropsis oculata, Isochrysis sp., Thalassiosira pseudonana có hàm lượng vitamin C cao ở pha logarit, trong khi đó Dunaliella tertiolecta, Nannochloris atomus hàm lượng vitamin cao ở pha cân bằng

Mỗi loài tảo có những loài vitamin khác nhau.Vì vậy khi nuôi tảo làm thức ăn cho động vật thủy sản nên nuôi kết hợp nhiều loài tảo để cung cấp đầy đủ các loại vitamin

với giáp xác Ở một số loài tảo đặc biệt là Dunaliella salina hàm lượng sắc tố này

lên tới 10% trọng lượng khô

Thành phần này thay đổi khác nhau phụ thuộc vào từng loài tảo nuôi và điều kiện nuôi (cường độ ánh sáng, nhiệt độ, chu kỳ chiếu sáng, bước sóng, chế

độ dinh trong từng môi trường nuôi) và thời gian thu hoạch ở các giai đoạn tăng trưởng khác nhau

ng 1 2 Thành phần dinh dưỡng của vi tảo tính theo

khối lượng khô tế bào

của trứng gà (albumin)

Hydratecacbon 10÷30% Chủ yếu là các polysaccharide

Lipid 10÷25% Các acid béo 20 ÷ 40% lipid tổng số,

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

Acid nucleic 4÷6% RNA:DNA = 3:1

1.4 ác n t ức nuôi

Tùy vào từng mục đích, nhu cầu và điều kiện nuôi cụ thể mà tảo có thể được sản xuất bằng cách áp dụng một loạt các phương pháp khác nhau, từ các phương pháp được kiểm soát chặt chẽ áp dụng trong phòng thí nghiệm đến các phương pháp ít được kiểm soát trong các hệ thống nuôi ngoài trời nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất đồng thời giảm chi phí sản xuất

1.4.1 Nuôi trong nhà, ngoài trời

Nuôi trong nhà cho phép kiểm soát việc chiếu sáng, nhiệt độ, hàm lượng chất dinh dưỡng, lây nhiễm các sinh vật ăn mồi sống và các tảo cạnh tranh, có thể

tiến hành nuôi một loài tảo đặc thù trong thời gian dài Hình thức nuôi trong nhà khắc phục được nhược điểm của hình thức nuôi ngoài trời

1.4.2 Nuôi hở, kín

Nuôi hở là hình thức mà tảo nuôi tiếp xúc trực tiếp với môi trường không khí Ở mật độ tảo được cấy thấp và chất dinh dưỡng được bổ sung một lần vào lúc bắt đầu cấy Tiến hành thu hoạch toàn bộ thể tích nuôi khi tảo phát triển đến giai đoạn giữa hoặc cuối giai đoạn logarite Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, môi trường nuôi tảo ít bị ô nhiễm do thời gian nuôi ngắn, nhưng đồng thời cũng có hạn chế đó là vào thời gian đầu mật độ tảo còn thưa, môi trường giàu dinh dưỡng vì vậy dễ bị tảo khác phát triển lấn át tảo nuôi Các hình thức nuôi hở nuôi trong ao, bể composite không có mái che

Nuôi kín, đây là những hệ thống nuôi với tỷ lệ chiếu sáng cao (> 90%)

nhưng không chiếu trực tiếp lên tế bào tảo nuôi mà thông qua thành (trong suốt của hệ thống nuôi để nuôi tế bào vi tảo Vì vậy, các hệ thống nuôi kín không cho phép hoặc giới hạn mạnh sự trao đổi khí và các chất bẩn (bụi, vi sinh vật… với không khí bên ngoài Các hình thức nuôi kín như nuôi trong túi nilon, ống thẳng trong suốt…

1.4.3 Nuôi sạch (vô trùng), không sạch

Nuôi sạch là phương pháp nuôi nhằm hạn chế tối đa sự xâm nhập của các

vi sinh vật ngoại lai, tảo tạp Phương pháp này đòi hỏi phải được khử trùng toàn

bộ dụng cụ nuôi

Trong thực tiễn sản xuất thì phương pháp nuôi sạch không được sử dụng phổ biến vì chi phí sản xuất cao, hiệu quả kinh tế không cao Phương pháp này thường được áp dụng trong phòng thí nghiệm để lưu giữ và nhân giống

1.4.4 Nuôi từng mẻ, nuôi liên tục và bán liên tục

Nuôi từng mẻ là phương pháp nuôi đơn giản, mật độ tảo được cấy thấp và chất dinh dưỡng được bổ sung một lần vào lúc bắt đầu cấy Tiến hành thu hoạch toàn bộ thể tích nuôi khi tảo phát triển đến giai đoạn giữa hoặc cuối giai đoạn logarite Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, môi trường nuôi tảo ít bị ô nhiễm do thời gian nuôi ngắn, cho phép thay đổi các loài và khắc phục nhanh

chóng những sai sót nhưng đồng thời cũng có hạn chế đó là vào thời gian đầu mật độ tảo còn thưa, môi trường giàu dinh dưỡng vì vậy dễ bị tảo khác phát triển lấn át tảo nuôi, khi mật độ tảo tăng cao dễ bị giới hạn về ánh sáng và dinh dưỡng

Nuôi liên tục tảo thường được nuôi trong hệ thống đường ống trong suốt, nước, dinh dưỡng, CO2 liên tục được cấp vào đồng thời tảo cũng liên tục được lấy ra Ưu điểm của phương pháp này là lượng tảo có thể đoán trước được, có thể

tự động hóa nhưng nhược điểm là chi phí cao

Nuôi bán liên tục tảo được thu hoạch từng phần theo định kỳ sau đó được cấp nước và bổ sung chất dinh dưỡng mới đúng bằng thể tích thu hoạch nhằm duy trì thể tích nuôi ban đầu Tảo được thu hoạch với một tỉ lệ nhất định (pha logarit từ 50% - 70% Nhược điểm của phương pháp là môi trường nuôi dễ bị ô nhiễm Tuy nhiên, phương pháp này có ưu điểm là duy trì mật độ tảo lâu, chất lượng dinh dưỡng hay thành phần hoá sinh của tảo ổn định Vậy nên hiện nay phương pháp này được nuôi rất phổ biến ở các trại sản xuất giống ở nước ta [4] [5]

1.5 Tình hình s n xuất và nuôi sinh khối t o Thalassiosira weissflogii t i

công ty CP Việt Nam - chi nhánh Kiên Giang

Công ty cổ phần chăn nuôi CP Việt Nam - Chi nhánh Kiên Giang là một

chi nhánh mới đi vào hoạt động từ tháng 10/2015 tuy vậy là một công ty lớn nên

đã có đầy đủ các trang thiết bị hiên đại phục vụ cho sản xuất Đối tượng sản xuất giống chính công ty là tôm thẻ chân trắng và nguồn thức ăn chủ yếu của tôm ở giai đoạn ấu trùng giai đoạn Zoae và Mysis là tảo tươi Vì vậy công ty chọn tảo

Thalassiosira weissflogii làm đối tượng nuôi cấy để tạo nguồn thức ăn cho ấu

trùng tôm Tuy nhiên với mỗi vùng miền có điều kiện khí hậu, chất nước không giống nhau và đặc biệt vùng biển Kiên Giang có độ mặn khá thấp so với các tỉnh khác, vì thế việc nghiên cứu rõ và chọn lựa môi trường nuôi tốt nhất cho tảo là rất cần thiết nhằm nâng cao hiệu quả nuôi

1.6 n n ng iên cứu s n xuất v nuôi t u sin k ối t o Thalassiosira

weissflogii

1.6.1 Trên thế giới

Việc nuôi vi tảo dùng làm thức ăn trong nuôi trồng thuỷ sản đã được phát triển

từ rất lâu, năm 1871 Phamintsin đã tiến hành nuôi tảo lục Protococales Hoàng Thị Bích Mai, 1995) )[7] Từ năm 1910, Allen và Nelson đã tiến hành nuôi tảo đơn loài silic dùng làm thức ăn cho động vật không xương sống Ryther và Goldman, 1975 Bruce và ctv (1939) (trích theo Nguyễn Thị Hương, 2004)[10], lần đầu tiên đã phân

lập và lưu giữ hai loài tảo đơn bào Isochrysis galbana và Pyramimonas grossii làm

thức ăn cho ấu trùng Hầu trích theo Fulks và Main 1991 [23]

Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu nuôi tảo từ những năm 1940 Nhưng mãi

đến 1980, chỉ có hai loài Phaeodactylum triconutum và Tetraselmis subcordiformis là đối tượng nuôi dùng trong ương ấu trùng tôm Về sau, có nhiều

loài đã được phân lập để nuôi cấy Song, những loài nuôi chính bao

gồm Isochrisys galbana, Pavlova viridi, Chaetoceros muelleri, Phaeodactylum triconutum, Tetraselmis dùng cho ấu trùng tôm Penaeus chinensis và Argopecten Chúng được nuôi bằng phương pháp thu từng đợt Năng suất nuôi của Isochrisys galbana có thể đạt 4,8 x 1015

tế bào/năm

Ở Đài Loan, các đối tượng nuôi chính là Nannochloropsis oculata, Tetraselmis, Chlorella sp., dùng cho ương nuôi ấu trùng họ tôm he (Penaeus), loài Isochrysis galbana trong ương nghêu Riêng loài Skeletonema costatum,

sản lượng nuôi có thể đạt tới 9.000 tấn/năm

Nuôi tảo ở Nhật cũng rất quan trọng với nhiều đối tượng nuôi và bằng

phương pháp thu từng đợt hoặc bán liên tục: Chaetoceros sp., Penaeus japonicus vàMetapenaues ensis, Isochrysis sp và Pavlova lutheri dùng cho hai mảnh vỏ, Tetraselmis sp., Nanochloropsis oculata, Chlammydomonas sp cho luâu trùng Brachionus plicatilis

Nuôi tảo khuê cũng rất phổ biến ở Thái Lan, nhất là loài Skeletonema costatum và Chaetoceros calcitrans dùng cho ấu trùng tôm Bể nuôi thường là bể

fiberglass có thể tích 1.000 lít hay bể ximăng 4.000 lít Ước đoán năng suất đạt được khoảng 3 x 1012 tb/tháng [5], [15], [17]

Việc phân lập và nuôi tảo thuần khiết sạch vi khuẩn đã được M.Beijerkin tiến hành năm 1890 Sau đó có rất nhiều công trình nghiên cứu môi trường nuôi cho các loài tảo và các phương pháp nuôi thu sinh khối Từ những năm 1980, nhiều loài vi

tảo đã được tiến hành phân lập và thử tiến hành nuôi đại trà như Tetraselmis subcordiformis, Chaetoceros muelleri, Tetraselmis sp, Isochrysis galbana, Pvalova viridis Tất cả những loài tảo này có thể phát triển ở nhiệt độ 25oC Gần đây, qua

phân tích thành phần hóa sinh của 6 loài tảo cho thấy rằng Pavlova viridis có hàm

lượng protein cao nhất trên 62.25% Chen 1991 [19] Đầu thế kỉ 20, tảo spirulina đã nuôi đại trà và phát triển ở nhiều nước trên thế giới nhủ: Nhật, Thái Lan trở thành nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng cho vật nuôi, con người

1942, người Đức nuôi thành công 2 loài tảo lục thuộc chi Chlorella, Scenedesmus.Họ cũng nuôi thử nghiệm chúng để làm thức ăn cho nhiều đối tượng

khác

Cũng trong năm này, Nhật cũng phân lập và nuôi thành công tảo skeletonema costatum để làm thức ăn cho ấu trùng tôm Từ đó có nhiều công trình nghiên cứu,

nuôi thành công các loài thuộc chi này

Theo A.M.Murapharop và T.Tanbaep (1974) trích dẫn Brow, M R (1991) [14].,

để thu được sinh khối tảo cao cần tạo được môi trường có nồng độ đạm cao đến 172 mg/L và tạo hỗn hợp khí có hàm lượng CO2 từ 0,5 % - 1% vào dung dịch nuôi Từ năm 1987, các nhà khoa học ở trạm nghiên cứu Sinh Học Bermuda đã sử dụng tảo

Chaetoceros gracilis kết hợp với các loài tảo khác như T pseudonana, I galbana, và P.lutheri để nghiên cứu kỹ thuật ấu trùng điệp cát pectin ziczac) (FAO Trích theo

Nguyễn Thị Xuân Thu, 2004) [10]

Trong vài thập niên gần đây do nhu cầu sản xuất giống tăng cao nên các nghiên cứu về sản xuất giống các loài tảo có giá trị dinh dưỡng cao và có kích thước phù hợp làm thức ăn cho ấu trùng và động vật phù du được chú trọng phát triển Ở Nhật Bản

nuôi Nannochloropsis oculata làm thức ăn cho trùng bánh xe rất phổ biến Ở Úc các

loài tảo đơn bào như Tetraselmis sp, Pavlova lutheri, Chaetoceros calcitrans… được

nuôi phổ biến làm thức ăn cho ấu trùng động vật thân mềm

Năm 1991, Wendy và Kevan đã tổng kết: Ở Hoa Kỳ, các loài

Thalasiossirapreudomonas, Chlorella minutissima, Skeletonema, Chaetoceros muelleri, C calcitrans, Nannochloropsis oculata … được nuôi để làm thức ăn cho

luân trùng, ấu trùng hai mảnh, tôm, cá theo từng đợt hoặc bán liên tục trong những bể composite 2÷2,5 m3.

Năm 1993, Sasnchez và cộng sự xem xét ảnh hưởng của điều kiện nuôi trồng, độ thông khí lên tốc độ tăng trưởng và hàm lượng acid béo của loài tảo Skeletonema costatum

Perandez – Reiriz và cộng sự 1999 nghiên cứu năng suất sinh học và sự biến đổi thành phần sinh hóa của Chaetoceros calcitrans và một số loài tảo khác

Pavlív và cộng sự 2005 nghiên cứu các chất có hoạt tính bề mặt lên tốc độ sinh trưởng của một số loài tảo

1.6.2 Tại Việt Nam

Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu nuôi vi tảo biển làm thức ăn cho các động vật thủy sản mới chỉ được tiến hành gần đây cùng với sự phát triển của nghề nuôi biển, mục đích cung cấp nguồn thức ăn cho nhu cầu sản xuất con giống của một số đối tượng như: Tôm Sú, Tôm Bạc, Điệp Quạt, Bào Ngư, Trai Ngọc, Cá Ngựa, Ốc Hương…

Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản III đã tiến hành nuôi các loài tảo

Isochrysis galbana, Nannochloropsis oculata, C muelleri sử dụng làm thức ăn

để nuôi ấu trùng Diệp Quạt và đã đạt được những kết quả khả quan Viện Nghiên

Cứu Hải Sản Hải Phòng cũng đã thành công trong việc sử dụng tảo C calcitrans, Chlamydomonas sp và Dunalliela salina trong ương nuôi ấu trùng loài Trai Ngọc

Mã Thị (Lê Viễn Chí và vtv 1994) (trích theo Vũ Ngọc Út) [13]

Từ những năm 1974, Trường Đại Học Thủy Sản Nha Trang đã thử nghiệm nuôi

Skeletonema costatum trong phòng thí nghiệm , Hoàng Thị Bích Mai 1995 [1] đã

nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn, nhiệt độ, ánh sáng, hàm lượng muối dinh dưỡng

lên sinh trưởng, phát triển và đưa ra quy trình nuôi hai loài tảo silic là Skeletonema costatum và Chaetoceros sp làm thức ăn cho ấu trùng tôm sú

Lê Viễn Chí 1996 cũng đã thành công trong nuôi và ứng dụng Skeletonema costatum làm thức ăn cho ấu trùng tôm sú tại Hải Phòng Phan Văn Xuân 2010

nghiên cứu về ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái lên sự phát triển của quần thể tảo[4]

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

Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản III đã tiến hành nuôi đã tiến hành nuôi

các loài tảo Isochrysis galbana, Nannochloropsis oculata, C muelleri sử dụng làm

thức ăn để nuôi ấu trùng Điệp Quạt và đã đạt được những kết quả khả quan Viện

Nghiên Cứu Hải Sản Hải Phòng cũng đã thành công trong việc sử dụng tảo C calcitrans, Chlamydomonas sp và Dunalliela salina trong ương nuôi ấu trùng loài

Trai Ngọc Mã Thị trích Lê Viễn Chí và vtv 1994 [4]

Nguyễn Thị Hương 2001 khi nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái

đến sự phát triển của quần thể tảo Chaetoceros calcitrans Paulsen, 1905 nhập nội cho thấy, loài Chaetoceros calcitrains phát triển ở điều kiện nước ta tốt nhất trong cả môi

trường TT3 và F2, với khoảng độ mặn ưa thích là 25-30ppt, cường độ ánh sáng khoảng 4000 lux (trích Hoàng Thị Bích Mai (1999), [7]

Lục Minh Diệp 1999 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 của hỗn hợp tảo biển tự nhiên thấy rằng thành phần loài ưu thế của tảo biển tự nhiên thay đổi theo tỷ lệ pha loãng

và tỷ lệ phân bón[8]

Năm 1999, Phạm Thị Lam Hồng đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn, ánh sáng

và tỷ lệ thu hoạch lên một số đặc điểm sinh học, thành phần sinh hoá của hai loài tảo

Nannochloropsis oculata và C muelleri trong điều kiện phòng thí nghiệm Kết quả cho thấy Nannochloropsis oculata phát triển tốt ở cường độ ánh sáng 3000 lux, độ

mặn cao 30-35 ‰, nuôi tảo với mật độ ban đầu trong khoảng 1.5-2 x 106 tb/mL và thu hoạch với tỷ lệ 30% µmax thì tảo cho sản lượng và chất lượng dinh dưỡng cao[9]

Trung tâm Nghiên cứu Thuỷ sản 3 đã sử dụng tảo Nannochloropsis oculata, Platymonas và Chaetoceros muelleri làm thức ăn cho ấu trùng điệp quạt và đã thu

được nhiều thành công

Có rất nhiều công trình nghiên cứu về tảo ở Việt Nam Tuy nhiên, xét về khía cạnh nghiên cứu để làm cơ sở cho nuôi sinh khối thì có lẽ loài tảo đầu tiên và cũng là

loài tảo được nghiên cứu nhiều nhất tại Việt Nam là loài Chlorella pyrenoidosa Loài

tảo được nghiên cứu nhiều thứ hai cho nuôi sinh khối ở Việt Nam có lẽ là loài

Skeletonema costatum Theo Nguyễn Thị Xuân Thu 1990 , từ năm 1974, Trường Đại học Thuỷ sản đã thử nghiệm nuôi S costatum trong phòng thí nghiệm Năm

1989, Viện Nghiên cứu Thuỷ sản III cũng đã phân lập được tảo này tại vùng biển

Nha Trang và nuôi đại trà đạt kết quả tốt Đỗ Văn Khương và ctv 1990 đã nghiên cứu kỹ thuật giữ giống dài hạn tảo silic gồm S costatum, C muelleri, C laciniosus

và tảo silic hỗn hợp Kết quả cho thấy trong những biện pháp kỹ thuật giữ giống tảo silic đã nghiên cứu thì phương pháp giữ giống trong môi trường lỏng ở 5 – 6o

C trong tối có nhiều ưu điểm nổi bật)[7],[10]

Trong những năm gần đây, một loài tảo khác được nghiên cứu khá nhiều ở Việt

Nam là loài Nannochloropsis oculata Nguyễn Văn Chung và ctv 2001 đã nghiên

cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ mặn và mật độ ban đầu lên sự phát triển của tảo

Nannochloropsis oculata với môi trường Conway Kết quả cho thấy tảo này có thể

phát triển ở nhiệt độ từ 15÷30oC nhưng thích hợp trong khoảng 15÷25oC và đạt mật

độ cao nhất ở 20oC Hoàng Thị Bích Mai (1999), đã thử nghiệm nuôi thu sinh khối

tảo Nannochloropsis oculata trong bể composite 1m3, tại Nha Trang Kết quả cho thấy tảo tăng trưởng tốt nhất trong môi trường dinh dưỡng THO4, là loài rộng muối

và ưa thích độ mặn cao từ 30÷35‰ Trong nuôi sinh khối ngoài trời ở các chế độ thu hoạch khác nhau, tổng sản lượng đạt cao nhất ở tỷ lệ thu hoạch 40% µmax Sự tăng trưởng tảo ổn định và bền vững ở hai tỷ lệ thu hoạch 40% µmax và 60% µma [7]

Từ những năm 2001, tập đoàn CP Việt Nam đã đưa loài tảo này nuôi thử nghiệm làm thức ăn tươi sống cho ấu trùng tôm Sú tại khu vực Ninh Thuận Nhận thấy chúng phát triển rất tốt, rất phù hợp với điều kiện nhiệt độ và độ mặn của vùng biển Ninh Thuận nên từ đó đến nay chúng được nuôi rộng rãi trong tất

cả các trại sản xuất giống của Công ty Cùng với các loài tảo khác như Chaetoceros sp, Skeletonema costatum, Thalassiosira weissflogii thì tảo Thalassiosira pseudonana là một trong những loại thức ăn tươi sống không thể

thay thế cho ấu trùng zoae tôm thẻ Chân trắng

Hiện nay,vi tảo Thalassiosira đang được ứng dụng rộng rãi trong việc sản

xuất giống tôm thẻ và nuôi thương phẩm một số loài nhuyễn thể Ở các vùng ven biển như Ninh Hòa, Cam Ranh,… các trại nuôi Tu Hài, Ốc Hương và các trại nuôi tôm giống nay đã bắt đầu đưa tảo Cát lớn vào sử dụng để làm thức ăn tươi sống vì giá trị dinh dưỡng của chúng khá cao và điều kiện môi trường ở vùng này rất thích hợp cho sự phát triển của tảo silic

ương 2

V T LIỆ PHƯƠNG PH P NGHI N CỨU

2 1 ối tượng nghiên cứu

- Vi tảo Thalassiosira weissflogii được lưu trữ giống tại công ty CP Việt

Nam - chi nhánh Kiên Giang

2.2 V t liệu nghiên cứu

Nước biển được đưa qua bể lắng được lọc bằng túi siêu lọc và được xử lý chlorin 20-25 ppm trước khi sử dụng cho các thí nghiệm

Nước biển sau khi được xử lý bằng chlorine có độ mặn 30ppt, có hàm lượng NO3- và NH4+ là 2,8 và 0,7 mg/l, tương ứng với hàm lượng nito là 0,63 và 0,54 mg/l, hàm lượng PO43- là 1,8 mg/l, tương ứng với hàm lượng photpho là 0,59 mg/l, hàm lượng silic là 3,51mg/l

 Dụng cụ và máy móc thi t b thí nghiệm

1.Bình tam giác thủy tinh 100, 250,

500, 1000 ml 1.Tủ sấy Cornthem (New Zeaaland) 2.Pipet thủy tinh 1, 2, 5, 10 ml 2.Buồng đếm Thomas (Nhật)

3.Cốc đong 500, 1000 ml 3.Máy ảnh kỹ thuật số

4.Ống penicilin 4.Kính hiển vi quang học

8 Nhiệt kế, 8.Một số thiết bị khác

 Môi trường din dưỡng: AGP + Siliccat

Môi trường sử dụng trong các thí nghiệm:

- Môi trường dinh dưỡng AGP (Epizym AGP - complete, Algae growth media); thành phần chủ yếu potassium photphate 2% min Môi trường dinh dưỡng AGP nguyên chất sử dụng nồng độ 20 ppm

- Siliccat Na2SiO3.5H2O (3%) sử dụng với nồng độ 100 ppm

 Hóa chất sử dụng trong quá trình nuôi

Các hóa chất dùng trong thí nghiệm bao gồm các chất dùng để xử lí,sát trùng vật dụng, dụng cụ trong quá trình thí nghiệm như chlorine, soludine 50%, acid chlohidric 5% (HCl), cồn 70%,oxy già (H2O2)…

2.3 N i dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của vi tảo Thalassiosira weissflogii nuôi thí nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của vi tảo

Thalassiosira weissflogii nuôi thí nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên sự phát triển của vi tảo Thalassiosira weissflogii nuôi thí nghiệm

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1.1 Phươn ph p b trí thí n hiệm

Bố trí thí nghiệm theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn Mỗi công thức được bố trí lặp lại 3 lần

Hình 2.1 Sơ đồ kh i nghiên cứu

Bố trí thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên Mỗi công thức thí nghiệm lặp lại

3 lần, tương ứng với các công thức mật độ khác nhau là:

Nhiệt độ, pH được theo dõi trong quá trình làm thí nghiệm

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của vi tảo Thalassiosira weissflogii

Bố trí thí nghiệm một nhân tố hoàn toàn ngẫu nhiên Mỗi công thức thí nghiệm lặp lại 3 lần, tương ứng với các công thức độ mặn khác nhau là:

CT1: Tương ứng với độ mặn 20‰;

CT2: Tương ứng với độ mặn 25 ‰;

CT3: Tương ứng với độ mặn 30 ‰;

CT4: Tương ứng với độ mặn 35‰;

- Điều kiện phi thí nghiệm

Môi trường dinh dưỡng AGP +siliccat, ánh sáng 12/24h

Mật độ ban đầu được rút ra từ thí nghiệm 1

Yếu tố môi trường kiểm tra trong quá trình thí nghiệm

- Thí nghiệm 3: Ản ư ng củ cường ánh sáng lên sự phát triển

của qu n thể t o Thalassiosira wessflogii

Bố trí thí nghiệm một nhân tố hoàn toàn ngẫu nhiên Mỗi công thức thí

nghiệm lặp lại 3 lần, tương ứng với các công thức có cường độ ánh sáng khác nhau:

CT 1: Tương ứng với cường độ ánh sáng 4500lux,

CT 2: Tương ứng với cường độ ánh sáng 5000 lux,

CT 3: Tương ứng với cường độ ánh sáng 5500lux

- Điều kiện phi thí nghiệm

Mật độ được sử dụng rút ra từ thí nghiệm 1

Độ mặn được sử dụng rút ra từ thí nghiệm 2

Môi trường nuôi cấy: AGP+ siliccat

Nhiệt độ, pH được đo trong quá trình thí nghiệm

- Xử ý nước trước khi sử dụng

Nguồn nước:

 Nước biển: Được bơm vào bể chứa, lắng được xử lý chlorin nồng độ 25ppm kết hợp sục khí Nước trong bể lắng được sục khí và phơi nắng từ 2 - 3 ngày cho hết chlorin tiếp tục được bơm vào bể bạt (stock) 12m3 qua hệ thống lọc tinh Nước trong bể stock tiếp tục được lọc qua thiết bị lọc UF sau đó được xử lý chlorin 30ppm, 2 - 3 ngày sau xử lý Thiosunphat và EDTA để trung hòa dư lượng chlorin, tắt sục khí 1- 2h sau thì cấp vào bể chìm dự trữ nước để phục vụ quá trình nuôi

 Nước ngọt: Được bơm từ giếng khoan lên qua hệ thống lắng lọc để phục vụ cho quá trình sản xuất

C ch ph độ mặn

Độ mặn được sử dụng trong quá trình nuôi được tiến hành pha theo công

thức đường chéo (Theo Hoàng Thị Bích Mai, 1995)

Gọi dung dịch 1 là nước biển lọc có thể tích là V1 và độ mặn là N1

2 1

N N

N N V V

- Vệ sinh các dụng cụ dùng cho thí nghiệm

Thùng nhựa 200 lít: được ngâm dung dịch Soludine 500 ppm từ 1 - 2 ngày sau đó rửa sạch bằng nước ngọt

Hệ thống dây dẫn khí, đá bọt: ngâm dung dịch acid HCL + chlorine 1500ppm (500l nước ngọt + 1l acid + 1250g chlorine) từ 48 - 70h Sau đó rửa lại bằng dung dịch soludine 100ppm và cuối cùng là rửa lại thật sạch bằng nước ngọt

2.3.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu

2.3.4.1 X c định mật độ tế bào vi tảo

 Phương pháp thu mẫu

Mẫu vi tảo được lấy 1 lần/ ngày vào lúc 8 giờ sáng và mỗi lần lấy 10 ml Mẫu tảo được đựng trong hộp đựng mẫu và được cố dịnh bằng dung dịch Neutral Lugol’s