Phân lập, lưu giữ và ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến sự phát triển của tảo Silic Navicula sp

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài này, tôi đã nhận được sự động
viên, chia sẻ và giúp đỡ của các cơ quan, cá nhân.
Tôi trân trọng cảm ơn Khoa Nuôi trồng Thủy sản, Phòng đào tạo trường Đại
học Nha Trang, Trường đại Học Nha Trang.
Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III,
đề tài về tảo, phòng Rong Tảo và toàn thể cán bộ công nhân viên đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Bên cạnh đó, tôi xin chân thành cảm ơn cô TS Hoàng Thị Bích Mai đã trực tiếp
hướng dẫn và chỉnh sửa luận văn của tôi. Cảm ơn Khoa Nuôi trồng Thủy sản đã tạo
điều kiện cho tôi hoàn thành đề tài này, cảm ơn chị Th.S Nguyễn Thị Hương đã
động viên và có những giúp đỡ về chuyên môn.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã động viên, giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Cuối cùng xin cảm ơn anh Đức Huy đã luôn luôn ở bên tôi, động viên tôi và
giúp đỡ tôi.











LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa ai từng công bố trong bất kỳ công
trình nghiên cứu nào.

Tác giả


Đoàn Phương Nhi
















MỤC LỤC
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Đặc điểm sinh học của tảo Navicula sp 3
1.1.1. Vị trí phân loại [10] 3

1.1.2. Đặc điểm hình thái cấu tạo của Navicula sp 3
1.1.3. Sinh sản 5
1.1.4. Phân bố 5
1.1.5. Sinh trưởng 6
1.2. Tình hình nghiên cứu vi tảo nói chung và Navicula sp.nói riêng 7
1.2.1. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường lên sự phát triển của tảo Navicula sp.
nói riêng và tảo silic nói chung. 7
1.2.1.1. Ánh sáng 7
1.2.1.2. Nhiệt độ 8
1.2.1.3. Độ mặn 9
1.2.1.4. pH 9
1.2.1.5. Nhu cầu dinh dưỡng 9
1.2.2. Gía trị dinh dưỡng của vi tảo 11
1.2.2.1. Protein 11
1.2.2.2. Lipid và thành phần acid béo 12
1.2.2.3. Hydratcarbon 12
1.2.2.4. Vitamine 13
1.2.2.5. Sắc tố 14
1.3. Tình hình nghiên cứu nuôi vi tảo làm thức ăn nói chung 15
1.3.1. Trên thế giới 15
1.3.2. Trong nước 18
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20
2.1. Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu 20
2.2. Phương pháp nghiên cứu 20
2.2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 20
2.2.2. Chuẩn bị nước, dụng cụ thí nghiệm và môi trường dinh dưỡng 21
2.2.2.1. Nguồn nước thí nghiệm 21
2.2.2.2. Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm 21
2.2.2.3. Môi trường sử dụng trong quá trình bố trí thí nghiệm 22
2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm 24

2.2.3.1 Phân lập tảo 24
2.2.3.2 Lưu giữ tảo 25
2.2.3.3 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng, cường độ ánh
sáng, độ mặn, mật độ ban đầu khác nhau lên sự phát triển của tảo Navicula sp 26
2.2.3.4 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng Nitơ, Phospho, silic khác
nhau
đến sự phát triển của tảo Navicula sp 28
2.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu 29
2.3.1. Đếm tế bào 29
2.3.2. Phương pháp xác định các yếu tố môi trường. 31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33
3.1. Phân lập tảo Navicula sp. thuần chủng 33
3.2. Lưu giữ 35
3.2.1. Phương pháp lưu giữ giống ở môi trường lỏng, nhiệt độ 5÷6
0
C trong tối 35
3.2.2. Phương pháp lưu giữ tảo ở môi trường bán lỏng nhiệt độ 5÷6
0
C trong tối 38
3.3. Thí nghiệm chọn môi trường dinh dưỡng thích hợp cho tảo Navicula sp 41
3.4. Ảnh hưởng của độ mặn đến sự phát triển của tảo Navicula sp 44
3.5. Ảnh hưởng của mật độ ban đầu đến sự phát triển của tảo 47
3.6. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến sự phát triển của tảo 50
3.7. Ảnh hưởng của hàm lượng Nitơ đến sự phát triển của tảo Navicula sp. 53
3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng phospho đến sự phát triển của tảo 55
3.9. Ảnh hưởng của hàm lượng silic đến sự phát triển của tảo Navicula sp 58
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 61
KẾT LUẬN 61
ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Danh mục các hình

Hình 1.1. Hình dạng tế bào tảo Navicula sp 2
Hình 1.2. Thể màu ở tảo silic (geitler) . 4
Hình 1.3. Sơ đồ các pha phát triển của tảo 7
Hình 2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 20
Hình 2.2. Sơ đồ phân lập tảo 25
Hình 2.3. Thí nghiệm xác định môi trường dinh dưỡng phù hợp 26
Hình 2.4. Thí nghiệm xác định độ mặn thích hợp 26
Hình 2.5. Thí nghiệm xác định mật độ ban đầu thích hợp 27
Hình 2.6. Thí nghiệm xác định cường độ ánh sáng thích hợp 27
Hình 2.7. Xác định hàm lượng Nitơ thích hợp 28
Hình 2.8. Thí nghiệm xác định hàm lượng Phospho thích hợp 28
Hình 2.9. Thí nghiệm xác định hàm lượng silic thích hợp 29
Hình 2.10. Cách đếm tế bào trong buồng đếm 30
Hình 3.1. Mật độ tế bào tảo sau thời gian lưu giữ khác nhau 38
Hình 3.2. Mật độ tế bào tảo Navicula sp sau các tuần lưu giữ khác nhau 40
Hình 3.3. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các môi trường khác nhau 44
Hình 3.4. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các độ mặn khác nhau 46
Hình 3.5. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các mật độ ban đầu khác nhau 49
Hình 3.6. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các cường độ ánh sáng khác nhau 52
Hình 3.7. Sự phát triển của Navicula sp. ở các hàm lượng Nito khác nhau 55
Hình 3.8. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các hàm lượng phospho khác 58
Hình 3.9. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các hàm lượng silic khác nhau 60


Danh mục các bảng
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của vi tảo (tính theo khối lượng khô của tế bảo). 14

Bảng 1.2. Những loài tảo sử dụng phổ biến trong NTTS (Brown và ctv, 1997;
Reitan và ctv, 1997; Lee, 1997; Kawamura và ctv,1998) [29] 17
Bảng 3.1. Mức độ thuần của tảo Navicula sp. ở các độ mặn khác nhau. 33
Bảng 3.2. Số lượng khuẩn lạc khi phân lập trên môi trường dinh dưỡng thạch đông TT3. 34
Bảng 3.3. Mật độ tảo Navicula sp. ở các tuần lưu giữ khác nhau (phương pháp lưu
giữ ở môi trường lỏng 5÷6
0
C trong tối) 36
Bảng 3.4. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các tuần lưu khác
nhau (phương pháp lưu giữ ở môi trường lỏng 5÷6
0
C trong tối) 37
Bảng 3.5. Mật độ tảo Navicula sp. ở các tuần lưu giữ khác nhau (phương pháp lưu
giữ ở môi trường bán lỏng 5÷6
0
C trong tối) 39
Bảng 3.6. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các tuần lưu khác
nhau (phương pháp lưu giữ ở môi trường bán lỏng 5÷6
0
C trong tối) 40
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng khác nhau đến sự phát triển
của tảo Navicula sp 42
Bảng 3.8. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở những môi trường
nuôi khác nhau. 43
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của độ mặn khác nhau đến sự phát triển của tảo Navicula sp. 45
Bảng 3.10. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các độ mặn khác
nhau 46
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của mật độ ban đầu khác nhau đến sự phát triển của tảo
Navicula sp 48
Bảng 3.12. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo ở các mật độ ban đầu khác nhau 49

Bảng 3.13. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến sự phát triển của tảo Navicula
sp 50
Bảng 3.14. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các cường độ ánh
sáng khác nhau 51
Bảng 3.15. Hàm lượng Nitơ khác nhau ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo
Navicula sp 53
Bảng 3.16. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở hàm lượng Nitơ
khác nhau 54
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của nồng độ phospho khác nhau đến sự phát triển của tảo
Navicula sp 56
Bảng 3.18.Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các nồng độ
phospho khác nhau 57
Bảng: 3.19. Ảnh hưởng của nồng độ silic khác nhau đến sự phát triển của tảo
Navicula sp 59
Bảng 3.20. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở nồng độ silic
khác nhau 59


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ctv: Cộng tác viên
mg/l: Minigram/l
NTTS: Nuôi trồng thủy sản
g: Gram
ppt: Phần ngàn
MĐCĐ: mật độ cực đại
1


MỞ ĐẦU

Từ lâu chúng ta đã biết vi tảo nói chung, vi tảo biển nói riêng có giá trị dinh
dưỡng rất cao, chúng được xem là thức ăn trực tiếp hay giáp tiếp cho động vật ở
nước. Tảo biển giàu protein, các acid béo không no, các loại vitamin v.v là thức ăn
tự nhiên chủ yếu cho các loại động vật phù du như copepoda, rotatoria và những
loài này lại là thức ăn cho cá và giáp xác. Đối với cá và giáp xác nhu cầu về thức ăn
là tảo chỉ giới hạn trong một giai đoạn của vòng đời. Tuy nhiên, đối với động vật
thân mềm, mà đặc biệt là bọn hai mảnh vỏ thì vi tảo là nguồn thức ăn trong suốt cả
hoạt động sống của nó.
Có thể nói rằng hàm lượng chất dinh dưỡng có trong vi tảo rất cao: hàm
lượng protein dao động trong khoảng 29 ÷ 55%, Lipid: 7 ÷ 25%, Carbonhydrate: 5
÷ 32%, các chất khoáng khác 6 ÷ 39% [9]. Ngoài ra vi tảo còn chứa nhiều hàm
lượng acid béo không no. Vì thế chúng được sử dụng làm thức ăn trong các trại sản
xuất giống các đối tượng NTTS từ những năm 40. Ngày nay có rất nhiều loài vi tảo
biển được làm thức ăn cho các giai đoạn phát triển của động vật biển, trong đó có
tảo Navicula sp.
Mặc dù ở Việt Nam vài thập kỷ gần đây có khá nhiều công trình nghiên cứu
về sản xuất giống và nuôi ốc hương, điệp, bào ngư, cua, trai ngọc và một số loài cá
biển đã có những thành công đáng kể. Tuy nhiên trong khâu sản xuất giống tỉ lệ
sống của các đối tượng nuôi như cá, giáp giác còn thấp một phần là do chưa cung
cấp đúng loại thức ăn cần thiết trong giai đoạn ấu trùng bám đáy. Tảo silic lông
chim Navicula sp. là loài tảo sống đáy, có kích thước và hàm lượng chất dinh dưỡng
khá cao vì thế có thể phù hợp với ấu trùng của ốc hương, điệp, bào ngư, cá, giáp
xác
Tuy nhiên mỗi loài tảo biển đều thích ứng với điều kiện sinh thái nhất định vì
vậy cần phải có nhiều nghiên cứu về phân lập, lưu giữ, nhân giống và các yếu tố
sinh thái thích hợp nhằm cung cấp giống tảo thuần, sạch khuẩn, có chất lượng cao
cho các trại sản xuất giống nhân tạo các động vật biển trong điều kiện khí hậu ở
nước ta. Được sự cho phép của Trường Đại học Nha Trang, khoa Nuôi trồng Thủy
2

sản, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III chúng tôi đã tiến hành đề tài: " Phân
lập, lưu giữ và ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến sự phát triển của tảo
Silic Navicula sp.”.
Mục tiêu:
- Phân lập và lưu giữ được tảo Navicula sp. thuần chủng
- Xác định mức độ ảnh hưởng của một số yếu tố (ánh sáng, độ mặn, hàm lượng dinh
dưỡng) lên sự phát triển của tảo khi nuôi trong phòng.
Ý nghĩa của đề tài
Góp phần vào việc thành lập ngân hàng tảo nhằm cung cấp tảo giống cho công nghệ
sản xuất giống thủy sản.
Lưu giữ giống Navicula sp thuần chủng.
Nội dung thực hiện
1. Phân lập và lưu giữ giống tảo Navicula sp. thuần chủng.
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, độ mặn, mật độ ban đầu lên
sự phát triển của Navicula sp.
3. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nitơ, phospho, silic lên sự phát triển
của tảo Navicula sp.

3


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc điểm sinh học của tảo Navicula sp.
1.1.1. Vị trí phân loại [10]
Ngành Bacillariophyta
Lớp Bacillariophyceae
Bộ Pennales
Bộ phụ Biraphidineae
Họ Naviculaceae
Giống Navicula
Loài Navicula sp.









1.1.2. Đặc điểm hình thái cấu tạo của Navicula sp.[12] [13] [1]
* Cấu tạo bên ngoài
Vỏ tế bào silic được tạo thành bởi các hợp chất silic và pectin. Vỏ tế bào đáy
cứng ở những loài sống sát đáy. Theo nghiên cứu của Richter hợp chất silic có thể
là Na
2
Si

2
O
5
, nhiều tác giả khác cho đó là SiO
2
NH
2
O.[1]
Tế bào có kích thước 12x4

m. Đây là chi tảo có dạng hình thuyền, mặt vỏ có
dạng hình bầu dục dài hoặc hình chữ nhật. Ở giữa mặt vỏ có đường sống chính giữa
đốt giữa phát triển, các vân phân bố theo dạng lông chim thường vuông góc với
đường sống hoặc là các đường vân hơi chéo (đường vân ở giữa có dạng tỏa tia ra
xung quanh và tạo thành khu trơn có dạng hình vuông).

Hình 1.1: Hình dạng tế bào tảo Navicula sp.

4


Vách tế bào dày bằng chất pectin, phía ngoài thấm thêm chất silic tạo thành vỏ
cứng gồm hai mảnh úp vào nhau như cái hộp. Trên vỏ có đường vân rất tinh vi và
phức tạp do silic thấm không đều tạo nên.
* Các vật thể nổi lên bề mặt của vỏ tế bào[1]
- U lồi: Ở một bộ phận nhất định trên mặt vỏ của tế bào nhô cao hẳn lên tạo thành u
lồi.
- Lông gai: là bộ phận phụ của tế bào ở hai đầu hoặc viền mép vỏ mọc vươn dài
ra.
- Gai: Gai thường nhỏ, ngắn, đầu nhọn, tùy từng loài mà số lượng và vị trí của

gai có thể cố định hoặc biến đổi rất khác nhau.
* Thành phần cấu tạo bên trong của tế bào silic
- Nhân (nucleolus): Mỗi tế bào tảo silic có 1 nhân thường có dạng hình cầu,
kích thước phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng và phát triển của tế bào [1].
- Hạch (nucleus): chỉ có một hạch hình cầu, hình thấu kính hoặc hình thận,
thường nằm ở trung tâm tế bào. Trong tế bào silic còn có trung tâm thể
(Centrosome).
- Chất nguyên sinh (Protoplasm): Chất nguyên sinh của tế bào silic thường
thành khối lớn ở giữa tế bào, từ đó các sợi nối với lớp chất nguyên sinh ở sát thành
vỏ tế bào.
- Thể sắc tố (Chromatophore): Thể sắc tố thường phân bố ở sát mặt vỏ hoặc mặt
vòng vỏ tế bào, cũng có trường hợp chúng phân bố cả trong lông gai. Ở giữa hoặc
lệch về một bên của thể sắc tố có khi có thể hạch hình tấm hoặc hình cầu, có khả
năng phản xạ ánh sáng.
- Sắc tố: Có chứa chlorophyl a, c; phucoxanthin màu vàng (thuộc nhóm
xanthophyl ) và carotin (thuộc nhóm carotenoit) [12], [13], [29].
- Chất dự trữ: là các hidratcacbon hay là các giọt dầu màu da cam với kích
thước nhỏ không có tinh bột [29].
- Thể hạch (pyrenoid) và những hạt dầu (Oil)
5



Hình 1.2: Thể màu ở tảo silic (geitler) [1].
a. Thể màu của tảo thuộc Pennales c. Thể màu của Cocconeis
b. Sơ đồ hình thể của chúng
1.1.3. Sinh sản [1]
 Nhiều loài tảo silic phù du biển nước ta tiến hành sinh sản mạnh vào cuối
xuân và đầu mùa đông. Sức sinh sản của chúng rất lớn, chỉ trong một thời gian ngắn
số lượng tế bào đã tăng lên hàng trăm, thậm chí hàng nghìn, chục nghìn lần.

 Sinh sản bằng cách phân chia tế bào: Tất cả các loài tảo silic đều có hình
thức sinh sản này.
 Sinh sản bằng bào tử
- Bào tử khôi phục độ lớn
- Bào tử ngủ
- Bào tử nhỏ
1.1.4. Phân bố
Về mặt số lượng, tảo silic thường chiếm 70÷90%, nhiều khi tới gần 100% tổng
số lượng tế bào thực vật phù du trong một vùng biển [1]. Vì vậy, tình hình phân bố
và biến động số lượng của tảo silic mang xu thế chung của thực vật phù du ở các
vùng biển nước ta. Tảo silic phân bố rất rộng trong môi truờng nước mặn, lợ, ngọt.
6


Cũng gặp trên đất đá, trong các thủy vực chúng có thể sống trôi nổi hoặc ở đáy. Số
lượng loài ở đáy nhiều hơn nhưng số lượng cá thể và sinh khối lại ít hơn so với các
loài sống trôi nổi. Ở các vùng biển lạnh tảo silic phân bố nhiều hơn các vùng biển
ấm. Trong những hồ nước ngọt trong suốt chúng có thể phân bố ở độ sâu 50÷60 m
còn trong nước biển khoảng 100÷350 m [12].
Riêng tảo Navicula sp. thường sống trong môi trường nước mặn. Chúng được
nuôi để làm thức ăn cho nhiều ấu trùng động vật hải sản sống đáy như bào ngư, ốc
hương…
1.1.5. Sinh trưởng
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về sinh trưởng của tảo silic trên thế giới và
ở Việt Nam như: Đặng Ngọc Thanh (1974), Tô Huệ Mỹ (1989), Fulks và Main
(1991), Sato (1991), Coutteau (1997)…Tùy theo cách phân chia của từng tác giả mà
chia làm 3÷5 pha, bao gồm:
Pha gia tốc dương (pha lag) (a): Ở pha này tảo vừa bắt đầu hấp thụ môi
trường nuôi nên tốc độ tăng trưởng của quần thể chậm, số lượng tế bào tăng dần
đều.

Pha logarit (b): Tảo hấp thụ chất dinh dưỡng mạnh, tốc độ tăng trưởng của
quần thể diễn ra cực đại, số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân.
Pha gia tốc âm (c): Ở pha này tốc độ tăng trưởng của quần thể tảo vẫn tiếp
tục diễn ra nhưng chậm hơn pha logarit. Một vài tác giả cho rằng đây là pha muộn
của pha logarit.
Pha cân bằng (d): Giai đoạn này tảo không có sự tăng trưởng của quần thể
mật độ tảo đạt cực đại, số lượng ổn định, pha này theo sau những pha tăng trưởng.
Pha tàn lụi (e): Tảo sau khi đạt mật độ cực đại thì khả năng sinh sản mất dần
và số lượng tảo giảm đi một cách rõ rệt.
Như vậy ở mỗi pha sinh trưởng sự phát triển của tảo tương ứng sẽ khác nhau.
Tuy nhiên sự sinh trưởng đó còn phải tùy thuộc vào yếu tố bên trong (loài, trạng
thái sinh lý, giai đoạn phát triển ) và yếu tố bên ngoài (điều kiện dinh dưỡng, nhiệt
độ, ánh sáng, độ mặn…)[9]
7


Mật độ tảo
Thời gian

1.2. Tình hình nghiên cứu vi tảo nói chung và Navicula sp.nói riêng
1.2.1. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường lên sự phát triển của tảo Navicula
sp. nói riêng và tảo silic nói chung.
1.2.1.1. Ánh sáng
Ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng rất mạnh đến sự sinh trưởng và phát triển của vi
tảo. Đây là nguồn năng lượng chính cho quá trình quang hợp của tảo. Ảnh hưởng
này được thể hiện trên các khía cạnh: cường độ ánh sáng, chất lượng ánh sáng (phổ
màu), và thời gian chiếu sáng (chu kỳ quang).
Nếu tất cả các điều kiện nuôi ở mức tối ưu thì cường độ của nguồn ánh sáng là
yếu tố duy nhất quyết định đến sự sinh trưởng của tế bào [16].
 Cường độ ánh sáng

Theo Coutteau (1997) (trích theo Tôn Nữ Mỹ Nga, 2006) [11]; Fulk và Main,
1991) [23] cường độ ánh sáng tối ưu cho sự phát triển của nhiều loài vi tảo là từ
2500÷5000lux. Cường độ ánh sáng quá cao sẽ làm tăng hàm lượng sắc tố crotenoid
– chất đóng vai trò là mái che cho tế bào (sắc tố nhậy cảm với ánh sáng), làm màu
sắc của tảo khuê thay đổi từ màu vàng nâu sang màu vàng [17]. Nhiều nghiên cứu
đã chứng tỏ rằng cường độ ánh sáng ảnh hưởng lớn đến thành phần sinh hóa. Theo
Thomson và ctv (1993) thì hàm lượng acid béo no trong tảo cũng có thể được cải
thiện bởi nuôi trong điều kiện ánh sáng cao [34]. Tảo N. occulata nuôi ở điều kiện
giới hạn ánh sáng (35µmol lượng tử/m
2
.s) hàm lượng chlorophylla a và caroteniod
b
a

c
d
e
Hình 1.3: Sơ đồ các pha phát triển của tảo.
8


cao hơn hẳn so với khi nuôi ở điều kiện đủ ánh sáng và ánh sáng ức chế quang hợp
(290 µmol lượng tử/m
2
.s và 550 µmol lượng tử/m
2
.s) (Trích theo Lục Minh
Diệp,1999)[3]. Hàm lượng chlorophyll a ở tảo Amphora sp. không thay đổi khi
cường độ ánh sáng thay đổi.
 Chất lượng ánh sáng

Tác động lớn đến thành phần sinh hóa của tảo nuôi. Theo Kowllik (1987),
(trích theo Harrison và ctv, 1990) [26], thì ánh sáng màu xanh làm tăng hàm lượng
protein còn ánh sáng màu đỏ làm tăng hàm lượng hydratcarbon.
 Thời gian chiếu sáng
Theo Lương Văn Thịnh (1999) [32], chu kỳ chiếu sáng ngày – đêm 14:10 hoặc
16:8 là thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của tảo. Ánh sáng liên tục không
những không làm tăng năng suất của tảo mà còn làm giảm tỉ lệ protein,
hydratcarbon và PUFA. Tuy nhiên cũng có một số loài tảo thích ứng với cường độ
ánh sáng yếu và chu kỳ chiếu sáng ngày đêm (Lê Viễn Chí 1996) [2]. Nhưng theo
Guillard (1975) [24] thì cho rằng chỉ có loài tảo nuôi làm thức ăn thì mới thích ứng
với điều kiện chiếu sáng liên tục và ánh sàng khuếch tán chứ không phải ánh sáng
trực tiếp.
Guillard (1975) cũng đã đưa ra mức ánh sáng từ 3500÷4500 lux để nuôi tảo
Thalasiosira pseudonana trong điều kiện chiếu sáng liên tục. Theo Coutteau (1996)
(Trích theo Tôn Nữ Mỹ Nga, 2006) [11] thì thời gian chiếu sáng tối ưu với thể tích
150ml÷250ml cần 12h/ngày; với thể tích hơn 200 lít cần 18h/ngày.
1.2.1.2. Nhiệt độ
Mỗi loài tảo sẽ có một khoảng nhiệt độ thích hợp để phát triển (Fulks và Main,
1991) [23]. Hầu hết những loài tảo nuôi phổ biến hiện nay đều chịu đựng tốt ở nhiệt
độ từ 16÷27
0
C, khoảng nhiệt độ từ 20÷24
o
C được xem là tối ưu. Nhiệt độ thấp hơn
10
o
C tảo sẽ sinh trưởng thấp, còn nhiệt độ cao hơn 35
o
C làm chết tảo.
Có nhiều nghiên cứu ở Hàn Quốc về các loài tảo Navicula sp., Skelesma

costatum, Isochrysis galbana, thích hợp với mức nhiệt độ thấp từ 5÷10
o
C và mức
nhiệt độ cao từ 25÷30
o
C trong điều kiện chiếu sáng 2500÷5000 lux [18]. Navicula
9


incerta, Proskinia sp., Nitzchia sp.và Amphora sp. đều thấy chúng phát triển ở nhiệt
độ (25,5

1,4
o
C) trong điều kiện chiếu sáng (5403

649 lux) [34]. Theo Lương
Văn Thịnh(1999) [28] Thalassiosira pseudonana, Skeletonema costatum và
Chrodomonas salina phát triển tốt ở nhiệt độ từ 10÷20
0
C.
Theo Goldman và Ryther, (1977); Goldman và Main, (1980); De Pouw và cộng
sự (1980)( trích theo Fulks và Main, 1991) [23] cho rằng nhiệt độ không quan trọng
như ánh sáng trong việc điều khiển sản xuất tảo phát triển tốt hơn, nhưng nhiệt độ
có thể rất quan trọng trong quyết định loài nào sẽ tốt hơn khi đưa nuôi ngoài trời.
1.2.1.3. Độ mặn
Độ mặn thay đổi làm biến đổi áp suất thẩm thấu của tế bào, hạn chế quá trình
quang hợp, hô hấp, tốc độ tăng trưởng và giảm sự tích lũy glucose (Lê Viễn Chí
1996) [2]. Ngoài ra, độ mặn còn ảnh hưởng đến thành phần sinh hóa và thành phần
acid béo của tảo (Renaud ctv, 1991) [24].

Độ mặn 20÷24 ppt được xem là tối ưu (Ukles 1976; Duerr và Mitsui 1982)
(trích theo Fulks và Main, 1991) [23]. Tuy nhiên, các loài tảo biển có khả năng
chống chịu tốt với sự thay đổi độ mặn. Hầu hết các loài tảo sinh trưởng tốt ở độ mặn
hơi thấp hơn độ mặn ở môi trường sống tự nhiên của chúng.
Với tảo N. occulata sự thay đổi độ mặn chỉ ảnh hưởng nhẹ đến hàm lượng
protein tổng số, carbohydrate hòa tan, Chlorophyll a. Hàm lượng tro tăng khi độ
mặn tăng, lipid tổng số tăng rõ rệt trong khoảng độ mặn 10÷15 ppt, hàm lượng lipid
và EPA cao nhất ở 20÷30 ppt (Lục Minh Diệp, 1999)[3].
1.2.1.4. pH
Mức pH tốt nhất cho sự phát triển của tảo là 8,2÷8,7(Couttaeu, 1997) (trích theo
Phạm Thị Lam Hồng 1999) [6]. Tuy nhiên có rất nhiếu loài chịu được khoảng pH
rộng hơn từ 5÷9 như: Isochrysis galbana (Fulks và Main, 1991) [23], Pavlova
lutheri có thể chịu được pH là 9,8. Sự thay đổi nhiệt độ, cường độ ánh sáng đều tác
động đến giá trị pH thông qua quá trình quang hợp của tảo.
1.2.1.5. Nhu cầu dinh dưỡng
10


Dinh dưỡng là một yếu tố không thể thiếu trong quá trình sinh trưởng và phát
triển của vi tảo.
 Các thành phần dinh dưỡng đa lượng
 Nitơ là thành phần cơ bản cấu tạo nên các loại protein, trong đó có protein
cấu trúc (tham gia vào cấu trúc tế bào) và protein chức năng (các enzyme, các chất
có hoạt tính). Ngoài ra Nitơ còn tham gia vào cấu tạo nhiều loại vitamine B1, B2,
B6, BP là thành phần của hệ men oxy hóa khử và nhiều men quan trọng khác.
Trong môi trường muối nitơ thường ở dạng hợp chất như NH
3
, NH
4
+

, NO
2-
, NO
3
.
Hàm lượng Nitơ bổ sung tốt nhất cho tảo silic là 50÷100 ppm [7]. Tảo
Periastrum boryamum phát triển tốt ở môi trường có 1÷5mg N-NO
3
-, NH
4
, trong
khi đó Nitzchia paka thích hợp ở nồng độ 50÷100mg/l (khi bổ sung vào môi trường
nuôi KNO
3
). Theo Utting (1985) Chaetoceros calcitrans phát triển trong môi
trường có hàm lượng đạm lớn hơn 100mg/l.
 Phospho là chất dinh dưỡng tác dụng lên hệ keo dưới dạng các ion, ở dạng vô
cơ nó liên kết với kim loại tạo nên hệ đệm đảm bảo cho pH của tế bào luôn xê dịch
trong phạm vi nhất định (6÷8) là điều kiện tốt cho các hệ mem hoạt động, có vai trò
quan trọng trong những khâu chuyển hóa trung gian và có ý nghĩa then chốt trong
trao đổi năng lượng. Theo Zyceb (1952, trích theo Hoàng Thị Bích Mai, 1995) [10]
tảo silic, tảo lục và tảo lam phát triển mạnh ở hàm lượng phospho từ 0,1÷0,8mg/l, ở
hàm lượng 0,05mg/l tảo phát triển rất yếu. Để có thể thu được thành phần acid
không no đa nối đôi như 20:5n-3 và 22:6n-3 với hàm lượng cao nhất ta cần phải bổ
sung đầy đủ hàm lượng phospho [7].
 Silic: Nhiều tác giả cho rằng khi thiếu silic sự phát triển của tế bào tảo khuê
không bị ngừng trệ nhưng màng tế bào bị thay đổi vì nó là thành phần cấu tạo nên
màng tế bào, khi màng tế bào thay đổi thì rất khó xác định được tên loài.
Một nghiên cứu của Richter (1961) trên hai giống tảo Nitzchia và Navicula cho
thấy trong môi trường nuôi chúng cần phải bổ sung silic (trích theo Hoàng Thị Bích

Mai, 1995) [10]. Khi phân tích trong môi trường nước biển có hàm lượng silic cao
11


(0,08 mg/l) thì chỉ cần thêm vào môi trường nuôi tảo 5÷10 ppm silic thì sẽ làm tảo
sinh trưởng và phát triển tốt.
 Ngoài ra các nguyên tố vi lượng có vai trò tác động đến quá trình trao
đổi chất của tảo.
 Fe: là nguyên tố vi lượng được bổ sung nhiều nhất so với các muối kim loại
khác trong môi trường nuôi, nó là tác nhân bổ trợ hoặc là thành phần tham gia cấu
trúc của các hệ mem và chủ yếu là các mem oxy hóa khử, tham gia tích cực vào dây
chuyền sinh tổng hợp của các chất quan trọng. Theo Chiu Liao, tảo silic phát triển
tốt ở hàm lượng Fe từ 2÷3 mg/l, trong khi ở hàm lượng đó một số loài tảo có thể
chết hoặc hư hại (Hoàng Thị Bích Mai 1995). Khi hàm lượng Fe quá cao có thể gây
độc cho tảo.
 Vitamine: Hai vitamine cần nhất cho tảo đó là B12 và B1, sau cùng là Biotin.
Khi bổ sung một lượng nhỏ vitamin vào muôi trường có thể kích thích sự phát triển
của tảo. Một số loài tảo cần vitamine cho sự phát triển nhưng một số khác không có
nhu cầu [23].
 Cu, Fe, Mg, Mo, Mn, Zn cũng là những vi lượng cần thiết cho sự sinh
trưởng và phát triển của tảo.
1.2.2. Gía trị dinh dưỡng của vi tảo
1.2.2.1. Protein
Brown và ctv (1997) [19], đã thống kê thành phần sinh hóa của hơn 40 loài tảo
được sử dụng trong nuôi trồng hải sản thuộc các lớp Prymnesiophyceae,
Bacillariophyceae, Chlorophyceae… Trong đó, hàm lượng protein dao động từ
6÷34% (tính theo khối lượng khô). Trong đó hàm lượng protein của lớp
Bacillariophyceae là 28%. Riêng với tảo Navicula sp. thì hàm lượng này chiếm
khoảng 12÷34 % [6].
Theo Webb và Chu (1983) [35], cho rằng tảo có hàm lượng protein cao thì giá

trị dinh dưỡng tốt. Nhưng hai loài tảo Phaeodactylum tricornutum và Nannochloris
atomus giàu protein và carbohydrate nhưng giá trị dinh dưỡng của chúng lại thấp
[23]. Vì vậy mối quan hệ này là không chặc chẽ.
12


Theo thống kê của Lương Văn Thịnh (1999), hàm lượng protein của P. lutheri
ở các thời điểm thu hoạch là khác nhau, nếu thu tại pha logarit thì có hàm lượng
protein là 28 %, nhưng thu ở pha cân bằng thì chỉ có 19% khối lượng khô [30].
1.2.2.2. Lipid và thành phần acid béo
Theo (Brown và ctv, 1989) lipid trong vi tảo cũng như lipid nói chung có thể
chia ra làm hai loại:
- Lipid phân cực: phospholipid và glycolipid;
- Lipid trung tính: triglyceride, alkenone, sterol và sắc tố.
Trong lipid, thành phần và hàm lượng của acid béo đóng vai trò quyết định giá
trị dinh dưỡng. Lipid của tảo có chứa rất nhiều các axit béo không no PUFA như
Docosahecxaenoic acid (DHA; 22:6n-3), Eicosapentaenoic (EPA; 20:5n-3),
Arachidonic acid (AA; 20:4n-6). Chúng rất cần thiết với nhiều ấu trùng động vật
thủy sản (Lango Waldock, 1981; Sergant, McEvoy và Bell, 1997) [37]. Đối với tảo
Navicula sp. hàm lượng EPA chiếm 1÷5% [12]. Theo Hà Lê Thị Lộc (2000) [9]
ngành tảo silic có hàm lượng lipid cao nhất với giá trị trung bình là 18% (trong đó
tảo Navicula sp. chiếm 7,2÷19% khối lượng khô (trích theo Hoàng Thị Bích Đào,
2005 [4]). Lớp Bacillariophyceae hàm lượng lipid dao động trong khoảng 7÷10%.
Tetraselmis suecica (thuộc lớp Prasinophyceae) có hàm lượng lipid thấp nhất là 7%
khối lượng khô.
Comls và ctv cho rằng hàm lượng lipid của tảo Navicula pelliculosa được tăng
lên khoảng 60 % trong vòng 14h trong điều kiện môi trường thiếu silic [37].
Cần phải kết hợp các loài tảo theo một tỷ lệ và thành phần hợp lý để nâng cao
chất lượng thức ăn cho ấu trùng vì giá trị dinh dưỡng của mỗi loài tảo là khác nhau
do sự thiếu hụt một thành phần cần thiết [15].

1.2.2.3. Hydratcarbon
Hàm lượng này khác nhau giữa các loài tảo, chúng tăng cao nhất ở pha cân
bằng (24%) và thấp nhất ở pha logarit (7%). Tảo có hàm lượng carbohydrate cao sẽ
sử dụng làm thức ăn rất tốt cho hàu giống và ấu trùng điệp (White, Brourne và
Hodgson, 1989) [37].
13


Hàm lượng hydratcarbon của tảo silic là 17÷24% khối lượng khô [6]. Hàm
lượng này ở tảo Navicula sp. là 4,5÷9,8% khối lượng khô (trích theo Hoàng Thị
Bích Đào, 2005) [4]. Nếu hàm lượng hydratcarbon biến động trong khoảng 5÷30%
thì nó sẽ được coi là thức ăn rất tốt cho ấu trùng động vật thân mềm. Enright và ctv
(1986) [22] đã xếp Rhodomonas là loài thức ăn tốt cho hàu con (Ostrea edilus) do
có hàm lượng carbonhydrate khá cao.
Hàm lượng carbonhydrate tổng số gồm đường Polysaccharide (45÷97%)
Monosaccharide và Oligosaccharide. Những loại đường chủ yếu là Glucose chiếm
khoảng (21÷87%), Galactose (1÷20%), Mannose và Ribose (2÷46%). Đây chính là
các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng dinh dưỡng của vi tảo [30].
1.2.2.4. Vitamine
Trong môi trường nuôi cần bổ sung vitamine cho tảo phát triển, vì vitamine là
thành phần vi lượng rất cần thiết cho một số loài tảo Guillard (1975).
Những loại vitamine chính trong vi tảo bao gồm: thiamin (vitamin B1),
riboflavin (B2), pyridoxine (B6), cyanocobalamin (B12), vitamin C, pyridoxyl
phosphat và các loại vitamin tan trong mỡ như vitamin A, D, E và K. Khi nghiên
cứu viamine C trong 11 loài tảo cho thấy hàm lượng cao nhất là Chaetoceros
muelleri đạt 16mg/g khối lượng khô và thấp nhất là Thalassiosira pseudonana chỉ
đạt 1,1 mg/g khối lượng khô. Các vitamin khác như: Thiamin-B
1
, Riboflavin-B
2

,
Pyridoxine-B
6
, Cyanocobalamin-B
12
, Biotin, Pyridoxine…) chỉ khác nhau từ 2÷4
lần giữa các loài tảo. (De Roeck-Holtxhauer và ctv, 1991, trích theo Brown và ctv,
1997)[19].
Các loài tảo Chaetoceros muelleri, Thalassiosira pseudonana, Nanochloropsis
oculat, Isochrysis sp. có hàm lượng vitamine C cao ở pha logarit, trong khi đó
Dunaliella tertiolecta, Nannochloris atomus hàm lượng vitamine cao ở pha cân
bằng.
1.2.2.5. Sắc tốSắc tố trong tảo đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng nên
giá trị dinh dưỡng của một loài tảo (Nguyễn Thị Xuân Thu và ctv, 2004) [16].
14


Thành phần chủ yếu của sắc tố là chlorophyl và các loại carotenoid (chủ yếu là
sắc tố vàng - ß-carotene (tiền vitamine A) được xem là rất quan trọng đối với giáp
xác) chiếm 0,5÷5% trọng lượng khô, phycocerythin và Phycocyanin chỉ chiếm một
lượng khoảng 1% khối lượng khô. Ở một số loài tảo đặc biệt là Dunaliella salina
hàm lượng sắc tố này lên tới 10% trọng lượng khô.
 Không phải tất cả các loài tảo đều mang lại hiệu quả như nhau cho sự sinh
trưởng và phát triển của đối tượng nuôi khi sử dụng làm thức ăn. Điều này thể hiện
ở các đặc điểm: kích cỡ và khả năng tiêu hóa mỗi loài tảo khác nhau, thành phần
sinh hóa của mỗi loài tảo và nhu cầu dinh dưỡng của các đối tượng nuôi cụ thể.
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của vi tảo (tính theo khối lượng khô
của tế bảo)[3],[4],[6],[9],[10]
Thành phần dinh
dưỡng

Dao động
%
Ghi chú
Protein
6÷57 - Loài Dunaliella salina thuộc lớp tảo lục
cao nhất chiếm 57%.
- Thành phần amino acid tương tự protein
trứng gà (albumin)
Lipid
7÷25 - Loài Navicula pelliculosa hàm lượng lipid
được tăng lên khoảng 60% trong 14h ở điều
kiện môi trường thiếu silic.
- Các acid béo chiếm 20÷40%, phospholipid:
10% lipid tổng số.
Hydratcarbon
10÷30 - Riêng tảo silic17÷24% khối lượng khô.
- Chủ yếu là các polysaccharide.
Khoáng
10÷40 Phospho, canxi, natri, silic
Acid nucleic
4÷6 RNA:DNA = 3:1
Sắc tố
1,5÷10 Thành phần chủ yếu chlorophyll và các loại
carotenoid.
Vitamine C
0,1÷1,6
15


1.3. Tình hình nghiên cứu nuôi vi tảo làm thức ăn nói chung trên thế giới và ở

Việt Nam
1.3.1. Trên thế giới
Đã có hơn 50 loài tảo làm thức ăn phổ biến cho đối tượng thủy sản, bởi vì
chúng có giá trị dinh dưỡng rất cao, dễ tiêu hóa, kích thước phù hợp với cỡ miệng
của ấu trùng [14].
Theo Hans & Robert (2005) [25], môi trường nuôi, phương pháp nuôi của tảo
được nghiên cứu từ những năm 1800÷1900, và kỹ thuật nuôi trồng vi tảo được mô
tả khá nhiều trên sách báo, tạp chí. Vào thế kỷ 19÷20, khá nhiều công trình nuôi
trồng vi tảo được công bố, song phần lớn các công trình này mô tả cách nuôi vi tảo,
ít đề cập đến phương pháp phân lập, lưu giữ các loài tảo này như thế nào, đặc biệt là
các loài tảo sống đáy. Mặc dù vậy, có thể đề cập đến các công trình sau:
Năm 1850, Ferdinand Cohn đã thành công trong việc lưu giữ tảo lục đơn bào có
roi Haematococcus [28].
Năm 1871, Phamintsin đã tiến hành nuôi tảo lục Protococales (Hoàng Thị Bích
Mai, 1995).
Năm 1890, 1893 Beijerinck đã tiến hành phân lập hai giống tảo lục Chlorella,
Scenedesmus trên môi trường khuẩn lạc và ông cũng đã thành công trong việc phân
lập loài tảo xanh sống cộng sinh từ hydrat và địa y. Sau đó ông đã tiến hành nuôi
tảo thuần sạch khuẩn bao gồm cyanobacteria (1901) và tảo silic (1904) [28].
Miquel (Pháp) cũng được xem là người có nhiều công đóng góp trong nuôi
trồng tảo. Từ năm 1890÷1898, ông đã pha loãng tảo tạp trong môi trường có chứa
các nguyên tố khoáng khác nhau để phân lập một số loài tảo silic trung tâm. Tuy
nhiên độ thuần chủng của chúng không cao (Hans & Robert, 2005)[25].
Năm 1910, Allen và Nelson đã sử dụng tảo silic làm thức ăn cho động vật
không xương sống (Ryther và Goldman 1975) (trích theo Fulks và Main).
Bruce và cộng sự (1939) đã phân lập và nuôi tảo đơn bào Isochrysis galbana và
Pyraminmonas grossii để nuôi ấu trùng hầu [26].
16

Vi tảo được bắt đầu nuôi đại trà từ đầu những năm 1950, cho đến nay tổng diện
tích dùng để sản xuất vi tảo trên thế giới đạt gần 1000ha với sản lượng khô 9000
tấn/năm [8].
Năm 1983, Liao và ctv đã sử dụng thành công tảo S. costatum làm thức ăn cho
ấu trùng tôm sú (P. monodon).
Năm 1997, Comtois (Hans & Robert, 2005) [24] đã phân lập và nuôi thuần
chủng một số loài tảo silic bằng phương pháp nhặt tế bào bằng Micropipette, một
phương pháp mới và đòi hỏi kỹ thuật khá cao.
Năm 2007, trường Đại học Murdoch (Úc) đã sử dụng phổ biến 4 phương pháp
phân lập tảo (phương pháp pha loãng, nuôi cấy trên môi trường thạch, dùng
Micropipette và phương pháp làm giàu)(Tôn Nữ Mỹ Nga, 2007)[12].
* Ứng dụng nuôi tảo ở một số nước cụ thể
- Ở Nhật Bản nuôi N. oculata làm thức ăn cho trùng bánh xe rất phổ biến. Việc
nuôi tảo Skeletonema sp. và Chaetoceros sp. làm thức ăn là điều kiện tiên quyết với
việc nuôi ấu trùng tôm từ giai đoạn Nauplius đến giai đoạn Poslarvae. Liao &
Huang đã thành công trong việc sử dụng S. costatum làm thức ăn cho ấu trùng tôm
giống P. monodon [10].
- Ở Úc các loài tảo đơn bào như Tetraselmis sp., Pavlova lutheri, Chaetoceros
calcitrans v.v được nuôi phổ biến làm thức ăn cho các ấu trùng động vật thân
mềm.
- Thái Lan sử dụng Isochrysis gallbana là loài chủ yếu cho ấu trùng hàu, cũng
tại đây những loài tảo làm thức ăn cho ấu trùng tôm he đặc biệt là tôm sú Penaeus
monodon gồm C. calcitrans, S. costatum, Tetraselmis sp.
- Tại Trung Quốc Viện Nghiên cứu Tảo được bắt đầu từ năm 1940. Guo và ctv
(1950) đã tiến hành phân lập và nuôi hai loài tảo đơn bào Tetraselmis sp. và
Dunaliella sp. (trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000) [9].
- Tại Anh nuôi Tetraselmis sp. ở quy mô công nghiệp làm thức ăn cho
Crasostrea gigas, C. virginica, Merecenaria mercenaria, Ostra edulis sp. [10]. Đến