NGHIÊN cứu THUẦN CHỦNG và NUÔI KHUẨN LAM (SPIRULINA PLATENSIS) BẰNG KHÍ CO2 từ BIOGAS TRONG hệ THỐNG kín ĐỨNG dọc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ
TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH
HỌC
Đề tài:
NGHIÊN CỨU THUẦN CHỦNG
NGHIÊN CỨU THUẦN CHỦNG
VÀ NUÔI KHUẨN LAM (
VÀ NUÔI KHUẨN LAM (
SPIRULINA
SPIRULINA
PLATENSI
PLATENSI
S) BẰNG KHÍ CO
S) BẰNG KHÍ CO
2
2
TỪ
TỪ
BIOGAS TRONG HỆ THỐNG KÍN
BIOGAS TRONG HỆ THỐNG KÍN
ĐỨNG - DỌC
ĐỨNG - DỌC
GVHD: TS. LÊ CHIẾN PHƯƠNG
SVTH : NGUYỄN HOÀNG HẢI

ĐẶT VẤN ĐỀ
ĐẶT VẤN ĐỀ
•
Vi khuẩn lam

Vi khuẩn lam
Spirulina platensis
Spirulina platensis
đã được
đã được
phát hiện và sử dụng từ rất lâu
phát hiện và sử dụng từ rất lâu
•
Thành phần dinh dưỡng trong
Thành phần dinh dưỡng trong
Spirulina
Spirulina
Platensis
Platensis
đầy đủ
đầy đủ


Ứng dụng
Ứng dụng
•
Hiện nay chủ yếu chỉ
Hiện nay chủ yếu chỉ
nuôi hở
nuôi hở




có nhiều

có nhiều
nhược điểm
nhược điểm



Nghiên cứu thuần chủng
Nghiên cứu thuần chủng
và nuôi khuẩn lam
và nuôi khuẩn lam
(
(
Spirulina platensis
Spirulina platensis
)
)
bằng khí CO
bằng khí CO
2
2
từ biogas
từ biogas
trong hệ thống kín đứng-dọc
trong hệ thống kín đứng-dọc

Đặc điểm sinh học của
Đặc điểm sinh học của
Spirulina
Spirulina
Hình dạng: xoắn 5-7

Hình dạng: xoắn 5-7
vòng đều nhau.
vòng đều nhau.
Sinh sản: phân cắt.
Sinh sản: phân cắt.
TỔNG QUAN
TỔNG QUAN


Kích thước lớn ( tới 1/4mm hoặc hơn) → thuận lợi cho thu
hoạch
phát triển nhanh + vòng đời ngắn + năng suất cao → thời
gian thu hoạch ngắn
Không có lục lạp, có thylakoid.
Không có lục lạp, có thylakoid.
Chưa có nhân điển hình.
Chưa có nhân điển hình.

Môi trường sống thích hợp
Môi trường sống thích hợp
Giàu bicacbonat (HCO
Giàu bicacbonat (HCO
3
3
-
-
).
).
Rất ít Ca
Rất ít Ca

++
++
, Mg
, Mg
++
++
và Cl
và Cl
-
-
.
.
pH: 9,5 – 11.
pH: 9,5 – 11.
Nhiệt độ: 28 – 35
Nhiệt độ: 28 – 35
0
0
C.
C.
→
→
nuôi cấy đơn giản
nuôi cấy đơn giản
TỔNG QUAN
TỔNG QUAN



TỔNG QUAN

TỔNG QUAN


Dinh dưỡng
Dinh dưỡng
:
:
+ Protein 55 -70%.
+ Protein 55 -70%.
+ Giàu vitamin A, nhóm B.
+ Giàu vitamin A, nhóm B.
+ Sắc tố
+ Sắc tố
phycocyanin, carotenoid,
phycocyanin, carotenoid,
+ Amino acid thiết yếu và không
+ Amino acid thiết yếu và không
thiết yếu.
thiết yếu.
Ngoài ra còn có:
Ngoài ra còn có:
carbohydrat
carbohydrat
15 – 20%, lipid, acid
15 – 20%, lipid, acid
nucleic,
nucleic,
Nhờ thành phần dinh dưỡng hợp lí và đầy đủ nên sinh
Nhờ thành phần dinh dưỡng hợp lí và đầy đủ nên sinh
khối

khối
Spirulina
Spirulina
là thực phẩm an toàn
là thực phẩm an toàn
Giá trị dinh dưỡng Spirulina
Giá trị dinh dưỡng Spirulina

Tổng quan về
Tổng quan về
Okara và dịch tương đậu nành
Okara và dịch tương đậu nành
•
Là phụ phẩm thu nhận từ công nghệ sản
xuất sữa đậu nành, đậu phụ.
•
Okara chủ yếu dùng làm thức ăn gia súc.
•
Dịch tương đậu nành hiện nay hầu hết chưa
được tân dụng mà thải ra môi trường
ngoài ô nhiễm.

Biogas
Biogas
•
Là sản phẩm bay hơi của quá trình
Là sản phẩm bay hơi của quá trình
lên men kị khí
lên men kị khí
•

Thành phần: (CH
Thành phần: (CH
4
4
60-70%), CO
60-70%), CO
2
2
(30-
(30-
40%), 1% H
40%), 1% H
2
2
S, một ít N
S, một ít N
2
2
, O
, O
2
2
,
,
Dùng lượng khí
CO
CO
2
2
trong biogas để nuôi

trong biogas để nuôi
Spirulina
Spirulina


với 2 mục đích:
với 2 mục đích:
+ Cung cấp nguồn Cacbon
+ Cung cấp nguồn Cacbon
+ Đảo trộn môi trường
+ Đảo trộn môi trường



VẬT LIỆU
VẬT LIỆU


VÀ PHƯƠNG PHÁP
VÀ PHƯƠNG PHÁP

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
ND 1 : Tạo nguồn giống
ND 1 : Tạo nguồn giống
Spirulina
Spirulina
thuần và tăng sinh.
thuần và tăng sinh.
ND 2. Nuôi

ND 2. Nuôi
Spirulina
Spirulina
trong hệ thống kín đứng – dọc.
trong hệ thống kín đứng – dọc.
ND 3. Khảo sát sự tăng trưởng của
ND 3. Khảo sát sự tăng trưởng của
Spirulina
Spirulina
trong
trong
môi trường dịch tương đậu nành.
môi trường dịch tương đậu nành.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp phân lập và làm thuần:
Phương pháp phân lập và làm thuần:
•
Bằng nước rửa rau quả Vegy
•
Bằng Ozon
•
Kiểm tra độ thuần của giống
•
Tăng sinh giống

Nuôi
Nuôi Spirulina
trong hệ kín đứng-dọc

trong hệ kín đứng-dọc
•
Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ sinh
Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ sinh
khối ban đầu lên sự phát triển của khuẩn
khối ban đầu lên sự phát triển của khuẩn
lam
lam
Spirulina platensis
Spirulina platensis


•
Thiết lập hệ thống nuôi khuẩn lam
Thiết lập hệ thống nuôi khuẩn lam
•
Thiết lập nguồn cung cấp khí CO
Thiết lập nguồn cung cấp khí CO
2
2
cho hệ
cho hệ
thống
thống

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SINH KHỐI
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SINH KHỐI
SPIRULINA PLATENSIS
SPIRULINA PLATENSIS
•

Phương pháp đo mật độ quang (OD)
Phương pháp đo mật độ quang (OD)
•
Phương pháp xác định năng suất sinh
Phương pháp xác định năng suất sinh
khối khô
khối khô
•
Đánh giá khả năng hấp thụ khí CO
Đánh giá khả năng hấp thụ khí CO
2
2
của
của
khuẩn lam trong hệ thống
khuẩn lam trong hệ thống

KẾT QUẢ

Kết quả thuần chủng giống
Kết quả thuần chủng giống
Spirulina platensis
Spirulina platensis



Giống Spirulina platensis
đã phân lập trên môi trường thạch Zarrouk

Spirulina platensis đã phân lập, phóng

đại X1000 lần

Hình 2.3 Hình thái S. platensis đang phân cắt ở dạng sống

Kết quả thiết lập nguồn cung cấp CO
2
cho
hệ thống

Hình 2.2 Hình thái cấu trúc S. platensis khi nhuộm Gram

Kết quả thiết lập hệ thống kín đứng – dọc
sử dụng khí biogas

KẾT QUẢ NUÔI
KẾT QUẢ NUÔI
SPIRULINA
SPIRULINA
PLATENSIS
PLATENSIS
TRONG HỆ THỐNG KÍN
TRONG HỆ THỐNG KÍN
ĐỨNG – DỌC
ĐỨNG – DỌC
SỬ DỤNG KHÍ BIOGAS
SỬ DỤNG KHÍ BIOGAS

Tốc độ tăng sinh của
Tốc độ tăng sinh của
Spirulina platensis

Spirulina platensis


trong hệ thống kín đứng – dọc
trong hệ thống kín đứng – dọc

Năng suất sinh khối khô của khuẩn lam
Năng suất sinh khối khô của khuẩn lam
nuôi trong hệ thống
nuôi trong hệ thống
Môi trường Zarrouk(-) Zarrouk
Năng suất
sinh khối khô
(g/l)
3,12 5,04

Khả năng hấp thụ CO
Khả năng hấp thụ CO
2
2
của khuẩn lam
của khuẩn lam
Lượng CO
2

trong biogas
trước khi sục
vào hệ thống
(g/l)
Lượng CO

2

thoát ra từ hệ
thống nuôi (g/l)
Lượng CO
2

khuẩn lam đã
hấp thụ (g/l)
2,6 2,2 0,4
•
Trong 1 giờ đưa vào hệ thống nuôi Spirulina platensis
3 lít khí biogas trong đó có 7,8 g CO
2
.
•
Vậy trong 1 giờ khuẩn lam hấp thụ được 1,2 g CO
2
từ
nguồn khí biogas sục vào hệ thống.