Tải bản đầy đủ (.doc) (20 trang)

nuoi trong,ung dung tao spirulina

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.15 MB, 20 trang )

Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
MỤC LỤC
I. Giới thiệu về Spirulina… … … … … … … … … … … 2
II. Các đặc điểm … … … … … … … … … … … … … …2
1. Phân loại… … … … … … … … … … … … … … 2
2. Phân bố và sinh thái… … … … … … … … … … … 3
3. Hình thái và cấu tạo… … … … … … … … … … … 3
4. Điều kiện môi trường… … … … … … … … … … 5
5. Sinh trưởng và sinh sản… … … … … … … … … … 6
III. Nuôi trồng Spirulina… … … … … … … … … … … 7
IV. Ứng dụng… … … … … … … … … … … … … … …16
1
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
I. GIỚI THIỆU VỀ SPIRULINA:
- Spirulina có mặt trên trái đất cách
nay khoảng 3 tỉ năm.
- Loài tảo này do tiến sĩ Clement người
Pháp tình cờ phát hiện vào những năm 1960
khi đến hồ Tchad ở Trung Phi.
- Tảo Spirulina thuộc ngành
Cianophyta, lớp Cianophyceae, bộ
Oscillatoriales, họ Oscillatoriaceae, giống
Spirulina.
- Tên gọi Spirulina do nhà tảo học
Deurben (người Đức) đặt năm 1927, dựa trên
hình thái của tảo là dạng sợi xoắn ốc
(spiralis). Tên Spirulina do gốc từ Latin và
Anh ngữ “Spiral”, có nghĩa là “xoắn”.
- Trong các hồ tảo sống tự nhiên hay
nhân tạo, với mắt thường đó là một hồ nước
xanh lục hay xanh lam tuyệt đẹp dưới ánh


nắng mặt trời.
- Nó là một loại thần dược điều trị
bệnh suy dinh dưỡng và một số bệnh khác.
- Mỗi năm có khoảng 3.000 tấn tảo được xuất khẩu, nước tiêu thụ mạnh nhất là đại lục Trung
Hoa (chiếm một nửa), tiếp theo là Mỹ. Ngày nay, tảo Spirulina đã được nuôi trồng nhiều trên các
nước như: Hoa Kỳ, Thái Lan, Ấn Độ, Nhật, Hồng Kông và Việt Nam.
- Ở Việt Nam, tảo Spirulina được giáo sư Ripley D.Fox (nhà nghiên cứu và các chế phẩm của
nó tại “Hiệp hội chống suy dinh dưỡng bằng các sản phẩm từ tảo”(A.C.M.A) - Pháp) đưa vào từ
năm 1985. Trong những năm 1985-1995 đã có những nghiên cứu thuộc lĩnh vực công nghệ sinh
học cấp nhà nước như nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Hữu Thước và cộng sự (Viện Công nghệ
Sinh học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) với đề tài "Công nghiệp nuôi trồng và sử
dụng tảo Spirulina". Hay đề tài cấp thành phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hưng (TP Hồ Chí Minh)
và cộng sự với đề tài "Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh dưỡng
điều trị" …
II. CÁC ĐẶC ĐIỂM:
1. Phân loại:
- Có 2 loài quan trọng, đó là:
 Spiruna platensis – có nguồn gốc
Nam Mỹ.
 Spiruna maxima / Spirulina geitleri
– có nguồn gốc Châu Phi.
- Ngoài ra còn có: S.prpvilca ở Puru,
S.jeejibai ở CHLB Đức, S.subsalsa ở Ukraina,
S.laxissima ở Kenya, S.pacifica ở Hoa Kỳ.
2
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
2. Phân bố và sinh thái:
Ở các vùng nước cạn, xung quanh rìa hồ hay kênh bị ô nhiễm thường bị bao phủ bởi lớp dày
tảo lam dạng sợi bám, trong đó có tảo
Spirulina.

 Trên thế giới:
Phân bố nhiều ở Bắc và Nam Châu Phi, Bắc và
Nam Châu Mỹ, Nam và Trung Châu Á, …: hồ
Tchad – Trung Phi, Congo, Ethiopia, Kenya,
Nam Phi, Mexico, Kanembu, thung lũng hoang
mạc Imperial thuộc bang California, nông trại
Hawaii (Hoa Kỳ), Peru, Uruguay trang trại Twin
Tauong (Myanmar), công ty tảo Siam (Thái
Lan), trang trại Chenhai (Trung Quốc), Ấn Độ,
Pakistan, Srilanka, Việt Nam, Nga, Ukraina
 Ở Việt Nam:
Phân bố ở các thủy vực khác nhau như: sông, ao, hồ, ruộng lúa, vùng nước, … và được nuôi trồng
ở: công ty cổ phần nước khoáng Vĩnh Hảo (Bình Thuận) từ năm 1979, Châu Cát, Lòng Sông
q(Thuận Hải), Suối Nghệ (Đồng Nai), Đak Min (Đak Lak), và một số cơ sở ở Bình Chánh và TP.
Hồ Chí Minh.
Nguyên nhân dẫn đến sự phân bố rộng lớn của
tảo Spirulina:
• Tự nhiên: do một số loài chim ăn tảo spirulina
như Phoeniconaiasminor (ở Châu Mỹ). Do đó
tảo đã bám vào lông vũ loài chim này, rồi dựa
vào sự di cư của chúng để phát tán nòi giống.
• Con người: đem tảo đi sản xuất ở nhiều nơi
trên thế giới để phục vụ cho nhu cầu của con người.
3. Hình thái và cấu tạo: dưới kính hiển vi quang học:
 Hình thái:
- Spirulina là một loại tảo lam đa
bào, dạng sợi, xoắn kiểu lò xo, với
các vòng xoắn khá đều nhau, nhưng
ở cuối hai đầu sợi thường hẹp, mút
lại.

- Nhưng tùy vào chu kỳ sinh dưỡng
và phát triển (cường độ ánh sáng,
nhiệt độ môi trường…) mà hình
dạng có thể xoắn kiểu chữ C, S…
Các dạng này có chiều dài khác
nhau; ngay trong một dạng, chiều
3
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
dài mỗi sợi cũng khác nhau. Ví dụ: Sợi uốn sóng có thể dài 5 – 7 nếp gấp, cũng có thể đến
27 nếp gấp.
⇒ Hiện tượng biến dạng trên nói lên khả năng thích nghi với môi trường mà vi sinh vật cổ xưa có
được qua hàng triệu năm tiến hóa chọn lọc tự nhiên.
- Có màu xanh lục lam.
- Chiều dài thay đổi có thể đạt hơn ¼ mm.
- Có khả năng di động nhanh mặc dù không có cơ quan di động. Không chịu ảnh hưởng của
ánh sáng khi di động vì đa số tảo lam đều di động hường ra ánh sáng.
- Chúng không hình thành tập đoàn.
- Sợi tảo không phân nhánh, phân chia thành các vách ngăn, không có không bào và không có
dị bào (heterocyst).
- Dạng xoắn thường giữ được trong phòng nghiên cứu, sang môi trường nuôi đại trà, nó
thường biến thành dạng thẳng, tỷ lệ xoắn – thẳng khoảng 15 – 85.
 Cấu tạo:
- Có cấu trúc nhu mô đơn giản, không có dạng tế bào roi.
- Có cấu tạo giống vi khuẩn: không có ty thể, không có nhân rõ ràng chứa deoxyribonucleic,
không có bộ máy Golgi, không có lưới nội nguyên sinh chất.
- Có chứa sắc tố quang hợp phycocyanin màu xanh chất diệp lục nằm trong nguyên sinh chất.
- Màng tế bào không chứa cellulose mà là monopolysaccharid khá mềm, dễ nghiền và dễ hấp
thu.
- Trong giống tảo này không có ty thể nhưng có hạt Cyanophysin là nơi xảy ra quá trình hô
hấp cho tế bào.

- Có ribosome phân bố trong nguyên sinh chất.
- Sprirulina không có lớp màng nhầy bao phủ tế bào như các loài khác cùng ngành tảo lam,
mà chúng chỉ được bao phủ bởi lớp vỏ của nó.
 Cấu tạo hóa học:
- Protein (56% - 77%)
- Carbohydrates (15% - 25%)
- Các acid béo (18%) (acid linoleic, acid linolenic).
4
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
- Các vitamin (B1, B2, B6, B12, PP, E), carotene (β-carotene), chlorophil, các chất màu, folic
acid, inosit acid.
- Các acid amin: Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tryptophane,
Valine.
- Các nguyên tố vi lượng như K, Mg, Fe, Mn, Zn, Ca, P, Selen.
Trên đây là hình ảnh so sánh các dưỡng chất mà tảo Spirulina đem lại cho con người so với
những loại thức ăn khác: thịt bò, gạo, lúa mạch, bắp, đậu…
Biểu đồ dưới đây cho thấy dinh dưỡng phân tích dựa trên thông tin thu được từ USDA cho
Spirulina khô. Các cá nhân phụ cấp hàng ngày (PDA) tỷ lệ phần trăm được trợ cấp của con người.
5
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
4. Điều kiện môi trường:
Tảo Spirulina là thực vật duy nhất có khả năng sinh sôi và phát triển trong những ao hồ có
nhiều hoá chất độc hại. Nói chung, môi trường sống của chúng là nước kiểm,
 Nhiệt độ:
Nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng của tảo là 35
o
C (32 – 40
o
C).
 Ánh sáng:

- Là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của tảo Spirulina.
- Nếu chiếu sáng liên tục ngày đêm (24/24) thì năng suất của tảo cao nhất.
⇒ Spirulina không có chu kì quang.
 pH:
- Loại tảo này chịu được pH cao từ 8,5 – 11.
- Cường độ quang hợp đạt mức tối đa ở pH từ 8,5 – 9,0. Vẫn tăng cao ở pH = 10, pH làm tăng
cường độ quang hợp giảm nhanh và bằng 0 ở pH = 1,5.
 Các chất dinh dưỡng:
 Carbon: có hàm lượng dưới 50% TLK (trọng lượng khô), trong nước dạng: CO
2
,
H
2
CO
3
, HCO
3-
, CO
3
2-
, NaHCO
3
cần thiết cho sự sinh trưởng của tảo.
 Nitơ:
• Có hàm lượng 10% TLK.
• Trong nước ở dạng: NO
3
-
, NO
2

-
, NH
4
+
, urê,…
• Nếu thiếu đạm thì tảo sẽ bị úa vàng, giảm bớt vòng xoắn, đường kính vòng xoắn
tăng, giảm lượng protein tảo.
 Phospho:
• Phospho mà Spirulina thu nhận là phospho vô cơ, chúng tồn tại ở 2 dạng H
2
PO
4
-
,
HPO
4
2-
là chính.
• Khi tảo thiếu phospho sẽ bị vàng, vòng xoắn giản.
 K
+
, Na
+
, Ca
2+
, Mg
2+
, Cl
-
và Fe:

• Đây là các nguyên tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và hình thái tảo.
• Khi thiếu Cl
-
thì độ xoắn bị chặn lại và cấu trúc tảo bị phá hủy.
• Thiếu các nguyên tố khác thì giống như thiếu phospho, nitơ: tảo bị vàng, vòng
xoắn giản.
• Nếu Fe thiếu sẽ ảnh hưởng chất lượng tảo.
 Các nguyên tố vi lượng khác:
• Zn, Cu, Bo,… hoặc hỗn hợp các nguyên tố vi lượng như A5, B6 không ảnh hưởng
rõ đến sinh trưởng của tảo.
5. Sinh trưởng và sinh sản:
- Các giai đoạn sinh trưởng của Spirulina: thích nghi, logarit, đường thẳng, giảm, ổn định, lão
suy.
- Hình thức sinh sản: vô tính.
- Tảo Spirulina có hình thức sinh sản: tảo đoạn (hormogonia) tạo ra thể keo hai mặt lõm gọi là
đĩa phân chia – necridia. Khi phát triển, dần dần phần đầu gắn tiêu giảm, 2 đầu hormogonia
trở nên tròn nhưng vách tế bào vẫn có chiều dày không đổi. Các hormogonia phát triển,
6
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
trưởng thành và chu kì sinh sản được lập đi lập lại một cách ngẫu nhiên, tạo nên vòng đời
của tảo. Trong thời kì sinh sản tảo spirulina nhạt màu ít sắc tố xanh hơn bình thường.
- Vòng đời của Spirulina:
- Vòng đời của nó đơn giản, trong điều kiện tối ưu – nuôi trong phòng thí nghiệm thì vòng đời
khoảng 1 ngày, còn ở điều kiện tự nhiên thì khoảng 3 – 5 ngày.
II. NUÔI TRỒNG TẢO SPIRULINA:
Có 2 công nghệ nuôi trồng chính trên thế giới:
• Công nghệ nuôi theo hệ thống hở (Opened ecosystem) (O.E.S):
- Spirulina sống trong môi trường dinh dưỡng đựng trong bình, chậu, bể…được vận động
bằng khuấy trộn theo kiểu tịnh tiến hai chiều và tảo hấp thu ánh sáng mặt trời để phát triển.
- Kiểu nuôi này phụ thuộc vào thời tiết, cần có giải pháp khắc phục.

7
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
Mô hình nuôi tảo Spirulina theo hệ thống hở - mở ở tỉnh Vân Nam – Trung Quốc
• Công nghệ nuôi theo hệ thống kín (Closed ecosustem) (C.E.S):
- Spirulina được nuôi trong các bể lên men sinh khối (bioreactor) vận động bằng máy khuấy
trộn theo 3 chiều, tảo hấp thu ánh sáng nhân tạo hay tự nhiên.
- Nhiều kiểu C.E.S được thiết kế như thùng lên men cổ điển hoặc kiểu ống xoắn ốc…
Sau đây là bảng so sánh giữa mô hình nuôi tảo theo hệ thống mở và mô hình nuôi theo hệ thống
kín:
Hệ thống nuôi tảo spirulina hở Hệ thống nuôi tảo spirulina kín
- Chi phí đầu tư thấp hơn hệ thống kín
nên phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới.
- Diện tích nuôi trồng lớn.
- Chỉ nuôi được tảo trong không gian 2
chiều.
- Nuôi trong bể dinh dưỡng không phải
bể lên men vi sinh khối (bioreactor).
- Tảo quang hợp chỉ dựa vào nguồn ánh
sáng mặt trời.
- Hệ thống chịu nhiều tác động bởi thời
tiết khí hậu, do đó việc quản lý các yếu
tố vật lý, hóa học thụ động.
- Ít trang thiết bị hiện đại hơn. Thông số
không được ấn định tự động.
- Cho năng suất thấp hơn hệ thống kín
- Chi phí đầu tư cao nên ít phổ biến.
- Diện tích nuôi nhỏ.
- Có thể nuôi được tảo trong không gian
3 chiều.
- Nuôi trong bể lên men vi sinh khối,

vận động bằng máy khuấy trộn theo 3
chiều.
- Tảo quang hợp dựa vào nguồn ánh
sáng nhân tạo và tự nhiên.
- Hệ thống không chịu tác động bởi thời
tiết. Việc quản lý các yếu tố vật lý chủ
động.
- Nhiều trang thiết bị hiện đại giúp quản
lý chủ động tất cả các yếu tố vật lý(ánh
sáng, nhiệt độ…), hóa học (hóa chất
dùng nuôi trồng tảo), sinh học (kiểm
soát diệt những sinh gây hại cho
spirulina). Tất cả các thông số(nhiệt độ,
ánh sáng, pH…) đều được ấn định tự
động.
- Cho năng suất cao.
8
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
- Xây dựng hệ thống nuôi phải chịu được môi trường kiềm.
- Các vi lượng khoáng có lợi: Senlen, Fe, germani và có thể cả I
2.
- Spirulina cũng chịu tác động của các hormone, giúp tảo tăng trưởng nhanh như indol acetic
acid (AIA), gibberelic acid (GA
3
)…
Do nuôi tảo Spirulina theo hệ thống hở ít tốn kém, dễ dàng và cho năng suất cũng khá
nên sau đây là kỹ thuật nuôi Spirulina với công nghệ nuôi theo hệ thống hở (O.E.S):
a. Một số lưu ý khi chuẩn bị nuôi tảo:
• Tìm hiểu về thị trường tiêu thụ.
• Hệ thống giao thông từ nơi nuôi tảo đến các nhà máy chế biến tảo phải thuận lợi. Tìm

được thỏa thuận giữa người nuôi tảo và nhà chế biến tảo.
• Chuẩn bị nguyên vật liệu xây dựng ao, bể nuôi, hệ thống khuấy nước.
• Chuẩn bị nguồn giống tảo spirulina.
• Chuẩn bị hóa chất nuôi tảo, trang thiết bị cho biết các thông số của môi trường nuôi tảo
như: máy đo pH, đo oxygen, nhiệt độ…
• Chuẩn bị kĩ thuật nuôi tảo.
b. Thiết kế bể nuôi tảo spirulina:
 Lựa chọn địa điểm nuôi tảo:
- Nơi nuôi tảo phải có lượng chiếu sáng thích hợp
giúp tảo sinh trưởng bình thường, ảnh hưởng
đến lượng sinh khối thu hoạch.
- Chủ động nguồn nước nuôi tảo, nước không bị
ô nhiễm thích hợp cho việc nuôi tảo.
- Giao thông thuận tiện. Nếu địa điểm xây bể có
nhiều mối thì không nên dùng vật liệu xây bể là
plastic vì dễ bị mối ăn.
9
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
 Thiết kế bể nuôi tảo:
- Bể nuôi tảo hình chữ nhật góc được vê tròn kết hợp với hệ thống cánh khuấy (paddle-wheel).
- Bể có thể lớn (hoặc nhỏ) về diện tích, thể tích
có thể lên tới 1 ha x 0,3 m
3
, thậm chí đến 200ha
x 0,3 m
3
. Bể nên xây cao 50 – 55 cm để đảm
bảo độ sâu mực nước từ 20 – 30 cm.
- Bể được xây dựng bằng vật liệu xây dựng thông
thường (ximang, plastic, gạch cement hay gạch

beton cement chịu kiềm).
- Bể có xây 1 bức tường ngăn hụt ở giữa tạo dòng
chảy lưu thông khí khuấy sục. Có thể đặt 1 hay
2 máy khuấy ở các đầu để lưu thông nước.
Lưu ý: Hệ thống khuấy – sục khí:
Hệ thống nuôi tảo với qui mô lớn có kết hợp hệ thống khuấy – sục khí nhằm thu lượng sinh khối
nhiều nhất. Điều đặc biệt phải chú ý là bể cần được khuấy liên tục.
Sự sục khí nhằm mục đích:
• Tạo sự tiếp xúc tốt hơn của tế bào tảo với dinh
dưỡng, ánh sáng, CO
2
.
• Giữ ổn định nhiệt độ trong nước giúp tảo phát
triển tốt.
• Tạo ra tốc độ nước chảy 5,0cm/s. Do đó, tạo ra
điều kiện tối ưu cho sự phát triển của tảo vì tảo
sẽ không bị lắng nhất là tại các góc của bể.
10
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT

- Ngoài ra, có thể xây mái che cho bể. Mái che là một kiểu nhà kính
đơn giản có thể thiết kế với 2 mái, nóc nhọn. Khung mái bằng
thép, lợp tole trong, nhựa plastic hay bằng kính để ánh sáng đi qua
được. Mái di động theo hướng một nửa mái có thể kéo nằm song
song phía dưới phần mái cố định kế bên. Mái che được nằm ở vị trí
chiếu sáng tốt nhất, thường theo hướng Đông-Tây.
- Công dụng của mái che:
• Chống sự xâm nhiễm của bụi đất, cát theo gió đưa vào.
• Bụi khói do nhiên liệu bị đốt cháy.
• Tránh chim bay vào.

c. Nguồn nước:
- Nước là dung môi quan trọng để hòa tan các chất
dinh dưỡng nuôi tảo spirulina.
- Nước có thể lấy từ các nguồn:
• Nước giếng khoan: có chứa nhiều chất vô cơ
có ích, nhưng cần phải loại bỏ các chất độc
như chì, arsenic…
• Nước máy đô thị: đắt.
• Nước biển, suối nước khoáng: có chứa
nhiều dưỡng chất.
d. Chuẩn bị giống:
Ở nước ta thường dùng giống tảo S.latensis nguồn gốc
nhập ngoại, với 4 hình dạng chính: thẳng, xoắn lò xo,
uốn sóng và xoắn nếp dày, sâu. Các giống Spirulina
nhập ngoại thường có nguồn gốc Châu Phi đã qua quá
trình phân lập ở các phòng thí nghiệm sinh học. Nguồn
gene spirulina ở nước ta khá phong phú, đặc biệt
spirulina phát triển tự nhiên ở hồ Ba Bể (Hà Nội).
11
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
 Tiêu chuẩn chọn giống spirulina:
- Chọn giống theo mục đích sử dụng:
• Làm thực phẩm: chọn giống giàu protein, vitamin, không có hoặc chứa ít mùi khó chịu
khi sử dụng.
• Làm dược phẩm: chọn giống chiết xuất được chất mong muốn với liều lượng cao.
• Làm mỹ phẩm: chọn giống chiết xuất ra được nhiều chất dưỡng da, chống lão hóa da như
Vitamin E - chống oxy hóa…
- Chọn giống ít hấp phụ, tích tụ các chất độc của môi trường nuôi cấy như: Pb, Pb, Cd, Hg, As….
Giống Spirulina chất lượng tốt là giống hấp phụ ít nhất các chất độc trong cùng điều kiện thí
nghiệm.

- Chọn giống cho năng suất cao, dễ thu hoạch, dễ thích nghi, sức chống chịu tốt.
- Giống spirulina phải được mua ở những cơ sở uy tín. Đồng thời nơi nuôi trồng spirulina cũng
nên được trang bị những phòng thí nghiệm để phục vụ cho công tác giữ và nhân giống phục vụ
sản xuất. Ở nước ta có bảo tàng giống tảo Việt Nam là nơi cung cấp giống và tư vấn xây dựng
qui trình nuôi tảo- do giáo sư Dương Đức Tiến thành lập từ năm 1982.
- Lợi ích của việc xây dựng phòng thí nghiệm ở nơi nuôi tảo:
• Là nơi giúp phân tích chất lượng nước các bể nuôi để luôn kiểm soát tốt các thông số của
môi trường nuôi tảo, đảm bảo số lượng và chất lượng sinh khối khi thu hoạch.
• Là nơi cất giữ và nhân giống tảo phục vụ cho sản xuất spirulina.
• Có thể giúp người nuôi tảo tiết kiệm một khoảng chi lớn so với việc mua giống tảo bên
ngoài.
• Đảm bảo giống tảo luôn có để phục vụ sản xuất.
• Có thể lai tạo để tìm ra những giống tốt như: thích nghi cao, năng suât cao, chất lượng
tốt.
• Có thể làm nơi tìm ra những công thức môi trường mới nuôi tảo đạt hiệu quả.
Lưu ý: thiết kế phòng thí nghiệm phải có bể nhân giống tảo.
- Một số dụng cụ hóa chất phòng thí nghiệm:
• Nồi hấp áp lực (Autoclave)
• Tủ cấy vi sinh vật (Biologycal Safety Cabinet)
• Kính hiển vi quang học (Microscopic)
• Dàn đèn ánh sáng.

12
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
Nuôi cấy tảo Spirulina trong phòng thí nghiệm:
• Môi trường Zarrouk:
• Môi trường dung dịch vi lượng A5:
13
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
e. Quy trình nuôi tảo Spirulina thu sinh khối:

- Hệ thống nuôi hở nuôi spirulina gồm: Hồ nuôi và máy trộn, mái che điều chỉnh ánh sáng và ô
nhiễm (có thể không có ở quy mô lớn), hệ thống cấp nước. Tiến hành quy trình như sau:
• Chuẩn bị: Vệ sinh hồ, cung cấp nước tới mức định sẵn (15 – 30cm), nguồn nước thích
hợp không lẫn các chất có hại cho tảo và bổ sung hóa chất vào nguồn nước (định lượng
các thành phần hóa học chủ yếu Na
+
, K
+
, HCO
3
-
, NO
3
-
…- theo công thức Zarrouk và
thông số pH). Môi trường nuôi nên để ổn định trong vài giờ trước khi bơm giống xuống
bể.
• Bơm giống: Mật độ tế bào spirulina ~ 150 – 300 mg/L. Chế, khuấy nên liên tục trong
ngày và hạn chế ánh sáng cho phù hợp với sinh khối loãng. Sinh khối tiếp tục phát triển
thì tính toán pha loãng dần để tiếp tục nâng mực nước nuôi lên đạt độ sâu cao nhất. Chất
nuôi tiếp tục bổ sung theo chỉ dẫn của định lượng thông số hằng ngày, có thể theo chu
kỳ:
 NaHCO
3
: cách 2 -3 ngày, tùy PH tăng lên và ổn định khoảng 10,5.
 Nguồn N: ure cách 1 -2 ngày, các loại đạm khác thưa hơn.
 Nước bổ sung hằng ngày để bù đắp lượng nước bốc hơi.
• Thu hoạch sinh khối: Khi sinh khối đạt > 750 mg/L thì thu hoạch, và nên để sinh khối
tảo đang sinh trưởng còn lại ≥ 300 mg/L. Thời gian bắt đầu thu hoạch thường sau xuống
giống 7 – 10 ngày, và quá trình nuôi thu hoạch liên tục dài 3 – 4 tháng thì thu toàn bộ,

làm vệ sinh hồ, nuôi mẻ mới.
f. Một số vấn đề quản lý bể nuôi tảo:
 Các yếu tố vật lý:
• Ánh sáng:
- Ánh sáng tự nhiên: thời gian chiếu sáng, cường độ chiếu sáng vừa phải để giúp tảo phát triển
tốt (lượng chiếu sáng trong ngày bằng 30% lượng chiếu sáng ở vùng nhiệt đới là tốt nhất).
Nếu thời gian chiếu sáng dài, cường độ gay gắt sẽ làm giảm sinh khối tảo. Đồng thời ánh
sáng cũng làm thất thoát oxygen trong ao. Hơn nữa thời gian trong bóng tối là thời gian tảo
hô hấp và đặc biệt tổng hợp protein.
- Quản lý: nếu lượng chiếu sáng nhiều quá có thể che mát cho ao bằng cách trồng cây xung
quanh ao hoặc xây mái che cho ao.
14
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
• Nhiệt độ: nó hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của tảo. Nhiệt độ dưới 20
o
C,
tảo không chết nhưng phát triển chậm. Nhiệt độ trên 38
o
C tảo sẽ chết. Tảo Spirulina phát
triển tối hảo ở 35
o
C.
• Mưa: ở những nơi có lượng chiếu sáng trong ngày cao, mưa sẽ tốt cho sự phát triển của
tảo. Nhưng nó có thể làm tràn bể nuôi tảo ra môi trường ngoài. Do đó ta nên xây thành bể
cao.
• Gió: giúp hòa tan lượng oxygen trong không khí vào bể. Nhưng nó cũng có thể mang vật
lạ vào bể, có thể ảnh hưởng không tốt cho tảo. Do đó xây mái che cho bể cũng giúp hạn
chế vật chất lạ theo gió rơi vào bể.
 Các yếu tố hóa học:
- Đảm bảo các lượng chất trong nước theo đúng công thức môi trường nuôi tảo. Ngoài ra cần

bổ sung các ion sau đây vào bể nuôi:
- Thường xuyên đo đạc các thông số của môi trường, đề xuất các biện pháp quản lý thích hợp.
pH thích hợp cho tảo spirulina: 8,5 -11. pH <5 hoặc pH >7, tảo quang tổng hợp rất thấp.
Thiếu dưỡng chất: cụ thể là thiếu đạm đẫn đến thoái biến sắc tố lam phycocyanin, tảo bị vàng, tế
bào kém phát triển, năng suất thấp. Tỷ lệ K, Na phải ổn định K/Na ≤ 5 là tốt, thiếu K tảo bị vàng…
- Ảnh hưởng của kim loại nặng:
• Ngoài Pb, Asenic, còn nhiều ion kim loại gây độc cho tảo theo thứ tự: Cu > Ni > Co > Cr
> Cd > Zn. Có 1 nghiên cứu cho rằng: nếu cadmi (Cd) xấp xĩ 10
-4
mol/L gây ức chế toàn
bộ sự phân chia của Spirulina.
• Ảnh hưởng của các hóa chất khác: chất thải như thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, diệt cỏ đều
gây độc cho tảo.
 Các yếu tố sinh học:
Có thể sự xâm nhập của sinh vật có hại cho bể nuôi tảo là từ nguồn nước cấp.
 Động vật chân chèo (Rotifers):
- Khi chúng rơi vào ao, chúng sẽ dùng tảo lam làm thức ăn.
- Quản lý:
• Dừng khuấy bể vào ban đêm, tảo sẽ sử dụng oxygen để hô hấp dẫn đến động vật chân
chèo thiếu oxy rồi chết. Tuy nhiên có làm tảo thiếu oxy.
• Có thể dùng lưới (với mắt lưới nhỏ) để vớt chúng. Động vật chân chèo là thức ăn rất tốt
cho tôm cá.
• Khi dùng hóa chất để diệt chúng phải đảm bảo chúng không ảnh hưởng đến tảo và người
tiêu dùng.
 Động vật nguyên sinh: chúng không độc cho người, cũng không hại tới tảo. Có lẽ
chúng còn giúp cho tảo bởi vì đã tạo ra 1 lượng CO
2
nhỏ.
Anions Cations
Carbonate: 2800 mg/L

Bicarbonate: 720 mg/L
Nitrate: 614 mg/L
Phosphate: 80 mg/L
Sulfate: 350 mg/L
Chloride: 3030 mg/L
Sodium: 4380 mg/L
Potassium: 642 mg/L
Calcium: 10 mg/L
Magnesium: 10mg/L
Iron: 0,8 mg/L
15
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
 Amoeba: những loài này khác với động vật nguyên sinh ở chỗ chúng ăn tảo.
R.R.Kudo đã mô tả 74 loài amoeba khác nhau. Có một loài trong số chúng gây nguy
hiểm cho người đó là Entamoeba histolytica.
 Tảo tạp:
- Chúng có thể là những loài có độc ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
- Do môi trường phát triển Spirulina là kiềm tính nên có thể làm giảm sự phát triển của số loài
tảo tạp.
 Vi khuẩn: chúng có thể gây tác hại cho con người khi sử dụng tảo. Tuy nhiên pH của
hầu hết các loài vi khuẩn gây bệnh cũng như nấm mốc nấm men khoảng 6,0 – 8,0 nên
chúng bị tiêu diệt trong bể nuôi tảo Spirulina.
g. Thu hoạch tảo spirulina:
- Ngoài cách xác định thời điểm thu hoạch như
trình bày ở trên, ta cũng có thể sử dụng đĩa Secchi –
thiết bị đơn giản để đo độ trong của nước trong bể. Khi
độ sâu nhìn thấy được đĩa Secchi đạt từ 1,5 – 2 cm thì đó
là thời điểm thu hoạch. Thu hoạch cho đến độ sâu nhìn
thấy được đĩa Secchi là 4 cm thì dừng và bổ sung hóa
chất vào bể, tiếp tục vừa nuôi vừa thu hoạch. Đối với 1

kg tảo được thu vớt bạn phải bổ sung 1,4g Mg (tương
đương với MgSO
4
), 7,6g P (tương đương 42,72g
K
2
HPO
4
), 5,25g S (16,48g
K
2
SO
4
), 1g Ca (2,77g CaCl
2
),
4,48g NaCl (dùng muối biển),
120g N (260,86g ure) và các
chất vi lượng khác.
- Ta nên thu hoạch tảo vào sáng sớm bởi những lý do sau đây:
• Nhiệt độ buổi sáng mát nên việc thu hoạch dễ dàng, đỡ mệt
nhọc.
• Có nhiều giờ để phơi khô sản phẩm.
• Lượng protein của spirulina thu được vào
buổi sáng cao hơn những thời điểm khác
trong ngày.
- Nên thu hoạch vào những ngày nhiều nắng để
đảm bảo tảo được phơi khô.
 Phương pháp thu hoạch:
- Sử dụng màng lọc Polyester, đường kính mắt

lưới 30μm. Thiết bị lọc được đặt nghiêng chút
ít để có thể tiến hành lọc được liên tục đồng
thời rửa và vớt.
16
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
- Sau đó chúng qua giai đoạn vắt nước bằng máy vắt, ép hoặc nhờ màng rung cho nước chảy
bớt xuống. Bánh tảo sau đó được cắt ra từng miếng, khúc nhờ dao; sau giai đoạn này nước
vẫn chiếm 70 -80 %. Trong giai đoạn này Spirulina do chứa nhiều đạm nên chúng dễ bị vi
khuẩn tấn công và lên men tạo ra các sản phẩm không mong muốn trong vòng vài giờ- tùy
nhiệt độ. Vì vậy các trang trại thủ công nhỏ lẽ thường phơi bằng cách cho dịch tảo vào trong
các hộp kim loại rồi đem phơi ngoài nắng để làm khô tảo.
- Người ta còn sử dụng thiết bị
đơn giản hình xylanh, một đầu có châm
các lỗ nhỏ đường kính 2mm, rồi cho
tảo vào trong. Sau đó ép mạnh một
đầu, tảo sẽ chảy ra thành các sợi như
sợi mì tiếp theo trải nhẹ lên các khung
bằng kim loại hoặc bằng gỗ rồi đưa
vào trong các hộp để làm khô. Hộp làm
khô có kích thước các lỗ vào và ra
bằng nhau cho phép không khí lưu
thông được dễ dàng. Người ta có thể
cải tiến hiệu quả bằng cách gia nhiệt
không khí ở bên dưới tấm kính hoặc
bạt plastic trước khi cho chúng vào hộp làm khô.
 Vấn đề ô nhiễm môi trường do nuôi spirulina: chúng có thể tạo ra CO
2
thải vào khí quyển,
hay lượng nước nuôi mẻ tảo xong được thải ra môi trường xung quanh gây ô nhiễm do tính
kiềm mạnh. Do đó nguồn nước thải từ bể nuôi cần phải được pha loãng hay trung hòa trước

khi thải ra ngoài.
III. ỨNG DỤNG TẢO SPIRULINA:
Vào những năm 1990, Tổ chức nhân đạo Antenna
ở Thuỵ Sĩ đã đưa ra một ý tưởng mới, đó là dùng tảo
spirulina để chống đói nghèo ở những nước kém và
đang phát triển. Và họ đã thành công.
- Điều trị bệnh suy dinh dưỡng do trong tảo có
hàm lượng protein rất cao; Công ty thực phẩm
Đồng Tâm dùng tảo làm nguyên liệu chính để
sản xuất sữa bột dinh dưỡng cho trẻ em.
- Cung cấp hàm lượng đạm cao cho các vận động
viên, người lao động
cường độ cao và người
bệnh.
- Hỗ trợ điều trị suy gan, viêm gan, bệnh lao.
- Tăng cường miễn dịch ở người và động vật.
- Tham gia phản ứng phát hiện kháng nguyên đặc hiệu.
- Đánh dấu kháng thể đơn dòng để chuẩn đoán.
17
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
- Các cuộc thí nghiệm mới đây còn chứng minh được rằng khi sử dụng các hợp chất trong tảo
spurilina cho những con chuột bị ung thư thì chúng đã giảm được những cơn đau đớn và các
khối u cũng phát triển chậm lại.
- Nó vô cùng hữu ích trong nhiều lĩnh vực bao gồm kiểm soát trọng lượng, ăn chay, nhanh
chóng và kéo dài làm tăng năng lượng, hoạt động thể thao và thậm chí sử dụng mỹ phẩm.
- Các nhà khoa học tuyên bố rằng tảo spurilina còn có thể được sử dụng để chế tạo thành
thuốc chống căn bệnh thế kỉ AIDS và tăng cường sức đề kháng cho bệnh nhân nhiễm HIV.
- Kháng virus Herpes gây bệnh mụn giộp.
- Chống oxy hóa khử các gốc oxy hóa: OH
-

, …
- Hỗ trợ điều trị bệnh viêm thấp khớp.
- Kháng thrombin, ngăn ngừa thành lập cục máu đông
trong mao mạch.
- Tại Mỹ người ta chiết xuất loại tảo này làm dược phẩm
để phá huỷ các lớp mỡ, căn bệnh của những người giàu.
Nhiều vận động viên thể thao đã coi loại tảo này là siêu
thực phẩm để tăng cường sinh lực và làm săn chắc cơ
bắp, đặc biệt là các vận động viên thể hình.
- Tảo spurilina còn là thực đơn chữa béo phì vô cùng
hiệu quả. Công ty dược phẩm Equilibre Attitude của Pháp
đã tăng gấp đôi doanh thu bán ra nhờ chế biến loại tảo này thành tân dược chống béo phì.
- Hai trường ĐH danh tiếng Harvard và Boston của Mỹ đang nhân giống tảo spurilina thành
một loại tảo mới có khả năng chống được virut cảm cúm hoặc tăng cường sức lực cho DNA.
- Trong khi đó, các nhà khoa học Đức phát hiện ra rằng tảo spurilina còn có thể làm cho các
cơ quan nội tạng như tim, tuyến giáp tuyến tuỵ, tuỷ xương và màng tế bào trở lên khoẻ mạnh
hơn.
- Cung cấp các chất chống oxy hóa và chất dinh dưỡng khác.
- Tăng năng lượng và tâm trạng.
- Ngăn ngừa bệnh tim mạch (làm giảm cholesterol), xơ cứng động mạch. Ngăn chặn và ức chế
sự tổn thương ung thư miệng.
- Không giống như các tế bào thực vật khác, tảo Spirulina có một tế bào mềm mà làm cho nó
dễ tiêu hóa.
- Sắc tố β-carotene và các carotenoid giúp hoạt tính vitamin A hay tiền vitamin A. Chúng
chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch, hỗ trợ trị liệu ung thư, nhiễm trùng. Ngoài ra
betacaroten còn có tác dụng bảo vệ mắt.
- Sắc tố Clorophyl khử mùi hôi ở vết thương ở đường tiêu hóa, khử độc ở gan (sắc tố
phycocyanin của tảo cũng giúp bảo vệ gan và thận).
- Sắc tố Zeaxanthin bảo vệ mắt ở người cao tuổi. Mà nguyên nhân chính gây mù ở người cao
tuổi là do sự thoái hóa hoàn thể (macula degeneration – AMD).

- Các khoáng vi lượng (Fe
2+
, Mg
2+
, K
+
, Se
4+
, Ge
2+
) tham gia tạo hồng cầu và cấu tạo nên hệ
enzyme của người và động vật. Selen là chất antioxydant và chống lão hóa. Germani có vai
trò quan trọng trong lưu thông khí quyết, tăng cường vận chuyển oxy từ máu vào mô, tác
dụng tốt cho hệ tim mạch.
- Thêm Spirulina cho cá ăn có thể cải thiện màu da, tốc độ tăng trưởng và mùi cá. Cá sẽ hồi
đáp hương vị của nó, và có ít chất béo bụng. Cá tăng trưởng nhanh hơn, hương vị tốt hơn và
chống lại bệnh tật.
18
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
- Thêm Spirulina cho cá giải quyết được hai vấn đề lớn nhất đối với người nuôi trồng.
• Nuôi cá dễ bị nhiễm trùng và bệnh tật.
• Hương vị, cấu trúc và màu da thường kém hơn các loài cá hoang dã.
- Đối với nhiều loài cá nhiệt đới , tảo là một phần thiết yếu của chế độ ăn uống của cá.
Nguồn tài liệu từ:
19
Nuôi trồng và ứng dụng tảo Spirulina Lớp DH08NT
Giáo trình môn Thủy Sinh Thực Vật – Giảng viên: Đặng Thị Thanh Hòa
Diễn đàn sinh học Việt Nam
Tài liệu từ Khoa Công Nghệ Hóa Thực Phẩm tỉnh Đồng Nai
/> /> /> /> /> /> /> /> /> />20

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×