Nghiên cứu sử dụng chitosan để thu nhận sinh khối vi tảo thalassiosira pseudonana và đánh giá khả năng chống oxy hóa của sinh khối vi tảo thu được

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--- o0o ---

HỒ THỊ KIM TRÂM

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHITOSAN ĐỂ THU NHẬN
SINH KHỐI VI TẢO Thalassiosira pseudonana VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ
NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA SINH KHỐI VI TẢO THU ĐƯỢC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ HÂN

KHÁNH HÒA -06/ 2015


i

LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu tại phòng thí nghiệm trường Đại học Nha Trang,
đến nay em đã hoàn thành công việc nghiên cứu của mình.
Lòng biết ơn sâu sắc nhất em xin gửi đến TS. Nguyễn Thế Hân người đã tận
tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu.
Em cũng xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực
phẩm, các thầy cô quản lí phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đề
tài tốt nghiệp.
Lòng biết ơn sâu sắc nhất em xin gửi đến gia đình đã nuôi dưỡng, dạy dỗ và
luôn động viên, ủng hộ em trong suốt quá trình học tập.

Sau cùng em xin dành cho bạn bè lời cảm ơn vì đã chia sẻ, động viên và đã
cùng đồng hành với em trong suốt thời gian học tại trường.
Với kiến thức và tầm nhìn còn hạn chế cũng như bước đầu chưa có kinh
nghiệm trong nghiên cứu, bài luận này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong
sự chân thành góp ý và sửa chữa của thầy cô và toàn thể các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 6 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Hồ Thị Kim Trâm


ii

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................... 6
1.1. Tổng quan về vi tảo Thalassiosirapseudonana .................................................. 6
1.1.1.

Phân loại ................................................................................................... 6

1.1.2.

Đặc điểm hình thái cấu tạo của Thalassiosira pseudonana ....................... 6

1.1.3.

Phân bố ..................................................................................................... 7

1.1.4.

Thành phần dinh dưỡng của Thalassiosira pseudonana ........................... 8

1.1.4.1. Protein ......................................................................................................8
1.1.4.2. Lipit .......................................................................................................8
1.1.4.3. Carbohydrate .........................................................................................9
1.1.4.4. Vitamin.....................................................................................................9
1.1.4.5. Sắc tố .....................................................................................................9
1.1.4.6. Chất chống oxy hóa ...............................................................................9
1.1.5.

Ứng dụng của Thalassiosira pseudonana ............................................... 10

1.1.5.1. Làm thức ăn cho động vật thủy sản ..................................................... 10
1.1.5.2. Dùng làm nhiên liệu sinh học .............................................................. 10
1.1.5.3. Làm dược phẩm................................................................................... 10
1.2. Tổng quan về chitosan .................................................................................... 11
1.2.1.

Cấu trúc hóa học và tính chất của chitosan ............................................. 11

1.2.1.1. Cấu trúc hóa học .................................................................................. 11
1.2.1.2. Tính chất của chitosan ......................................................................... 12
1.2.2.

Ứng dụng của chitosan ........................................................................... 13


iii

1.2.3.

Nguyên lí sử dụng chitosan thu sinh khối vi tảo và ứng dụng trong xử lý

nước thải .............................................................................................................. 16
1.3. Một số phương pháp thu sinh khối vi tảo...................................................... 17
1.3.1.

Phương pháp lắng ................................................................................... 17

1.3.2.

Phương pháp ly tâm ................................................................................ 17

1.3.3.

Phương pháp lọc ..................................................................................... 18

1.3.4.

Phương pháp keo tụ ................................................................................ 18

1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thu sinh khối vi tảo ............. 20
1.4.1.

Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................ 20

1.4.2.

Tình hình nghiên cứu ngoài nước ........................................................... 20

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 22
2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 22
2.2. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................................... 22
2.2.1.

Vi tảo Thalassiosira pseudonana ............................................................ 22

2.2.2.

Chitosan .................................................................................................. 22

2.3. Hóa chất .............................................................................................................. 22
2.4. Dụng cụ và thiết bị .......................................................................................... 22
2.5. Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 23
2.5.1.

Xác định hàm lượng ẩm ....................................................................... 23

2.5.2.

Xác định điều kiện thu sinh khối vi tảo................................................... 23

2.5.3.

Xác định hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học ................................ 24

2.5.3.1. Chuẩn bị dịch chiết .............................................................................. 24
2.5.3.2. Xác định hàm lượng carotenoid tổng số và chlorophyll ...................... 24
2.5.3.3. Xác định hàm lượng polyphenol tổng số ............................................. 25
2.5.4.

Xác định khả năng chống oxy hóa .......................................................... 25

2.5.4.1. Xác định khả năng khử gốc tự do DDPH ............................................ 25
2.5.4.2. Xác định tổng năng lực khử................................................................. 26
2.6. Phương pháp bố trí thí nghiệm ...................................................................... 26


iv

2.6.1.

Sơ đồ thí nghiệm tổng quát ..................................................................... 26

2.6.2.

Xác định loại chitosan............................................................................. 27

2.6.3.

Thí nghiệm xác định pH. ........................................................................ 28

2.6.4.

Xác định nồng độ chitosan dùng để thu sinh khối vi tảo ......................... 29

2.6.5.

Thí nghiệm xác định thời gian thu sinh khối vi tảo ................................. 30

2.7. Phương pháp phân tích .................................................................................. 31
2.7.1.

Xác định hàm lượng ẩm trong tế bào vi tảo ............................................ 31

2.7.2.

Xác định hàm lượng carotenoid tổng số, hàm lượng chlorophyll a,

chlorophyll b ........................................................................................................ 31
2.7.3.

Xác định hàm lượng polyphenol tổng số ................................................ 33

2.7.4.

Xác định khả năng khử gốc tự do DPPH ................................................ 34

2.7.5.

Xác định tổng năng lực khử .................................................................... 35

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................. 37
3.1. Kết quả xác định điều kiện thu sinh khối vi tảo Thalassiosira pseudonana 37

3.1.1.

Ảnh hưởng của loại chitosan đến hiệu suất thu hồi sinh khối vi tảo ........ 37

3.1.2.

Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi sinh khối vi tảo ....................... 40

3.1.3.

Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hiệu suất thu hồi sinh khối ........... 44

3.1.4.

Ảnh hưởng của thời gian lắng đến hiệu suất thu hồi sinh khối vi tảo ...... 48

3.2. Kết quả xác định hoạt tính sinh học của vi tảo Thalassiosira pseudonana .51
3.2.1.

Kết quả xác định hàm lượng polyphenol tổng số, chlorophyll a, chlorophyll b

và carotenoid tổng số ....................................................................................................... 51
3.2.2.

Khả năng chống oxy hóa của sinh khối vi tảo thu được bằng chitosan ...52

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................. 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... 58
PHỤ LỤC ............................................................................................................... 62

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1. Hàm lượng polyphenol tổng số, chlorophyll a, chlorophyll b và
carotenoid tổng số.................................................................................................... 52
Bảng 3.2. Giá trị EC50 của sinh khối vi tảo thu bằng chitosan và vitamin C ............. 54


vi

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Vi tảo Thalassiosira pseudonana ...............................................................7
Hình 1.2. Cấu trúc của chitosan............................................................................... 11
Hình 2.1. Cách xác định chiều cao cột lắng ............................................................. 24
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát............................................................. 26
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định loại chitosan ......................................... 27
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH ........................................................ 28
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chitosan .................................. 29
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thu sinh khối vi tảo ................ 30
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng chlorophyll a, chlorophyll b
và carotenoid tổng số ............................................................................................... 32
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng polyphenol tổng số ............. 33
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khả năng khử gốc tự do DPPH ............. 34
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tổng năng lực khử .............................. 35
Hình 3.1. Đánh giá hiệu suất thu hồi khi sử dụng 2 loại chitosan DD70 và DD85

38

Hình 3.2. Ảnh hưởng của loại chitosan đến Hiệu suất lắng và Hệ số lắng (A) và Tỉ
lệ phần thể tích lắng (B)........................................................................................... 39
Hình 3.3. Đánh giá hiệu suất thu hồi sinh khối ở những pH khác nhau ................... 42
Hình 3.4. Ảnh hưởng của pH đến (A) Hiệu suất lắng và Hệ số lắng, (B) Tỉ lệ phần
thể tích lắng ............................................................................................................. 43
Hình 3.5. Hình ảnh sinh khối vi tảo thu bằng chitosan ở các nồng độ khác nhau

45

Hình 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hiệu suất thu hồi vi tảo (A) Ảnh
hưởng đến Hiệu suất lắng và Hệ số lắng, (B) Ảnh hưởng đến Tỉ lệ phần thể tích
lắng..............................................................................................................................46
Hình 3.7. Đánh giá hiệu suất thu hồi sinh khối ở những thời gian khác nhau

49

Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian lắng đến Hiệu suất lắng và Hệ số lắng (A) và Tỉ
lệ phần thể tích lắng (B)........................................................................................... 50


vii

Hình 3.9. Khả năng chống oxy hóa (A) Tổng năng lực khử và (B) Khả năng khử
gốc tự do DPPH của sinh khối vi tảo thu bằng chitosan và vitamin C...................... 55


viii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

FE

: Hiệu suất lắng

CF

: Hệ số lắng

SSVF : Tỉ lệ thể tích phần chất rắn lắng
EC50 : Giá trị nồng độ tại đó tổng năng lực khử hoặc khả năng bắt gốc tự do DPPH
đạt 50%
PUFA : Các axit béo chưa no
EPA : Axit Eicosapentaenoic
ARA : Axit Arachidonic
DHA : Axit Docosahexaenoic
DPPH : 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
PUFA : Polyunsaturated fatty acid


1

LỜI MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Vi tảo là loài sinh vật đơn bào, thường được tìm thấy ở vùng biển nước mặn
và nước ngọt với các kích thước khác nhau, từ vài đến vài trăm micromet. Vi tảo có
khả năng nuôi sinh khối lớn, dễ tiêu hóa và có hàm lượng dinh dưỡng cao. Nhờ
những tính chất này mà vi tảo được xem như một mắt xích quan trọng trong chuỗi
thức ăn và cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết cho động vật nuôi. Vi tảo
được sử dụng là nguồn thức ăn quan trọng cho tất cả các giai đoạn phát triển của

động vật thân mềm 2 mảnh vỏ như: hầu, vẹm, điệp, sò, ngao. Chúng còn là thức ăn
cho ấu trùng của hầu hết các loài tôm, cá, ốc và động vật phù du. Đến nay, có
khoảng trên 40 loài tảo đã được phân lập, nuôi cấy và sử dụng làm thức ăn cho ấu
trùng các loài thủy sản. Một số loài tảo được nuôi và sử dụng phổ biến trên thế giới
là: Thalasiossira pseudonana, Skeletonema, Chaaaetoceros calcitrans, Chaetoceros
mulleri, Nannochloropsis ocula, Chlorella minutissima,... Tại Việt Nam, loài vi tảo
Thalassiosira sp. được nuôi để làm nguồn thức ăn cho tôm thẻ chân trắng.
Bên cạnh làm thức ăn cho động vật thủy sản, vi tảo còn được xem là nguồn
nguyên liệu tiềm năng để chiết xuất các chất có hoạt tính sinh học cần thiết cho sức
khỏe con người. Một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ vi tảo đã được chiết rút
bao gồm: các axit béo không no (như EPA và DHA), chất màu (như chlorophyll và
carotenoid), các chất có khả năng chống oxy hóa, các chất có khả năng kháng virus,
các chất có khả năng kháng viêm,… (Raposo và cộng sự, 2013). Nhiều sản phẩm
thực phẩm chức năng từ vi tảo đã được thương mại hóa.
Vi tảo còn được coi là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất dầu diesel
sinh học, có thể hoàn toàn thay thế diesel hóa thạch trong tương lai, với sản lượng
dầu cao hơn đến 10-20 lần so với các loài thực vật trên cạn (Kaewkannetra và cộng
sự, 2012).


2

Trong những năm gần đây, nghiên cứu sản xuất dầu diesel sinh học từ vi tảo
được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Tảo sản xuất dầu ngay trong
tế bào khi quang hợp với thành phần dầu lên đến 80% khối lượng khô. Dầu tảo có
khả năng chuyển đổi thành dầu mỏ nhân tạo hoặc nhiên liệu sinh học sạch và tốt
hơn hẳn các loại xăng dầu hiện có. Theo tiêu chuẩn đánh giá của American Society
for Testing Material (ASTM), dầu từ tảo có thuộc tính tương tự các loại dầu thô tiêu
chuẩn, nhưng an toàn hơn nhờ nhiệt độ phát cháy cao hơn, ít độc hại, không gây
hiệu ứng nhà kính, có thể sử dụng trực tiếp cho động cơ diesel hoặc pha trộn với các

loại dầu có nguồn gốc khác theo tỷ lệ khác nhau. Các nhà khoa học đã chứng minh,
tảo giúp giảm đến 70-90% vấn đề ô nhiễm môi trường. Quá trình chuyển hóa năng
lượng trong tảo hấp thụ một lượng lớn CO2. Mỗi kg sinh khối tảo tiêu thụ 1,8 kg
CO2 trong quá trình quang hợp. Có thể thấy, dầu tảo là khám phá có ý nghĩa vô
cùng to lớn bởi thế giới vẫn đang nỗ lực tìm giải pháp thay thế cho các nguồn nhiên
liệu hóa thạch (Minh Thảo, 2014).
Để sử dụng làm thức ăn cho động vật thủy sản, sinh khối vi tảo cùng với môi
trường nuôi cấy được cung cấp trực tiếp vào ao nuôi. Điều này dẫn đến nhiều bất
cập. Thứ nhất, việc vận chuyển hoặc bơm trực tiếp môi trường nuôi chứa sinh khối
vi tảo đến ao nuôi làm tăng chi phí sản xuất, hiệu quả sử dụng thấp. Thứ hai, trong
môi trường nuôi, có thể chứa một số thành phần không có lợi cho sức khỏe của
động vật thủy sản, đặc biệt là ở giai đoạn ấu trùng. Để sản xuất nhiên liệu sinh học
từ vi tảo, hầu hết các phương pháp đòi hỏi phải thu sinh khối, sau đó sấy khô và
ép/chiết. Như vậy, sinh khối vi tảo cần được thu trước khi sử dụng vi tảo làm thức
ăn cho động vật thủy sản, thực phẩm cho con người, cũng như sản xuất nhiên liệu
sinh học.
Tuy nhiên việc tách sinh khối vi tảo ra khỏi môi trường nuôi là một thách
thức lớn về công nghệ và kinh tế. Phần lớn các loài vi tảo có kích thước tế bào nhỏ
từ 1-30 m và nồng độ sinh khối trong môi trường nước nuôi thấp từ 0,5-2,0 g/L
tùy thuộc vào phương pháp nuôi cấy. Hiện nay, một số phương pháp đã được sử
dụng để tách sinh khối vi tảo như: lắng, lọc, ly tâm và sử dụng chất trợ lắng.


3

Phương pháp ly tâm có thể sử dụng thể thu sinh khối của nhiều loài vi tảo khác
nhau. Tuy nhiên, phương pháp này có chi phí năng lượng cao, làm tăng chi phí sản
xuất. Norsker và cộng sự (2011) đã ước tính phương pháp ly tâm có chi phí năng
lượng đầu vào tương đương với khoảng 50% chi phí năng lượng trong quá trình sản
xuất nhiên liệu sinh học từ vi tảo. Chisti (2007) cũng ước tính rằng chi phí của quá

trình thu sinh khối vi tảo để sản xuất dầu diesel chiếm khoảng 50% chi phí sản xuất.
Một nhược điểm khác của phương pháp ly tâm là đòi hỏi nhiều thời gian (Grima và
cộng sự, 2003). Lắng, lọc cũng là phương pháp đã được sử dụng để thu sinh khối vi
tảo. Tuy nhiên, cũng giống như phương pháp ly tâm, phương pháp này có chi phí
cao. Ngoài ra, nhược điểm lớn nhất của phương pháp lắng lọc đó là nó chỉ thích hợp
để thu các loài vi tảo có kích thước lớn như Spirulina (de Godos và cộng sự, 2011).
Sử dụng các chất trợ lắng được cho là phương pháp có hiệu quả cao trong
việc thu sinh khối vi tảo với chi phí vừa phải (de Godos và cộng sự, 2011). Dựa vào
đặc tính hóa học, người ta chia các chất trợ lắng thành hai loại: chất trợ lắng vô cơ
và chất trợ lắng hữu cơ/đa điện phân (polyelectrolyte). Các muối kim loại như ferric
chloride (FeCl3), aluminum sulfate (Al2(SO4)3) và ferric sulfate (Fe2(SO4)3) là những
chất trợ lắng vô cơ được sử dụng phổ biến. Tuy nhiên, các muối kim loại này có giá
thành cao. Khi sử dụng để thu vi tảo chúng tạo thành một lớp cặn trong môi trường
nuôi cấy và sẽ ảnh hưởng xấu đến quá trình phát triển sinh khối vi tảo. Môi trường
nuôi muốn tái sử dụng phải loại bỏ những cation kim loại này. Ngoài ra, các muối
ion kim loại còn được chứng minh ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của người và động
vật sử dụng chúng (Huang và cộng sự, 2000) và làm giảm pH của môi trường đáng
kể.
Chitosan là một polyme sinh học, thân thiện với môi trường, an toàn cho
người sử dụng. Chitosan có nhiều ứng dụng trong ngành dược phẩm và thực phẩm.
Gần đây, chitosan cũng được sử dụng để làm chất trợ lắng trong xử lý nước thải do
có khối lượng phân tử lớn và mật độ điện tích cao. Chitosan có các nhóm mang điện
tích dương (NH3+ và NH2) có khả năng hấp thu những vi sinh vật tích điện âm,
trong đó có vi tảo. Với những đặc điểm này, chitosan được xem là chất trợ lắng


4

tiềm năng có thể sử dụng để thu sinh khối vi tảo, giúp giảm chi phí và nâng cao chất
lượng của sinh khối thu được. Trên thế giới đã có một số nghiên cứu sử dụng

chitosan để thu sinh khối vi tảo: Xu và cộng sự (2012) đã dùng chitosan để thu sinh
khối Chlorella sorokiniana, Farid và cộng sự (2012) đã dùng nano-chitosan để thu
sinh khối vi tảo Nannochloropsis sp… Tuy nhiên cho tới nay chưa có bất cứ công
trình nghiên cứu nào công bố về việc sử dụng chitosan để thu sinh khối vi tảo
Thlassiosira pseudonana. T. pseudonana là một loại vi tảo được nuôi nhiều tại Việt
Nam để dùng làm thức ăn cho tôm ở giai đoạn ấu trùng. Hàm lượng một số chất
dinh dưỡng cơ bản trong loài vi tảo này đã được công bố, tuy nhiên dữ liệu về các
hoạt chất sinh học như các hợp chất polyphenol, chlorophyll, carotenoid và khả
năng chống oxy hóa trong loài vi tảo này vẫn còn rất hạn chế.
Xuất phát từ những lý do trên tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu sử dụng
chitosan để thu nhận sinh khối vi tảo Thalassiosira pseudonana và đánh giá
khả năng chống oxy hóa của sinh khối vi tảo thu được”.
2.

Mục tiêu của đề tài
(1) Xác định điều kiện thích hợp để thu nhận sinh khối vi tảo Thalassiosira
pseudonana bằng chitosan;
(2) Xác định hàm lượng polyphenol, carotenoid, chlorophyll và đánh giá hoạt
tính chống oxy hóa của sinh khối vi tảo Thalassiosira pseudonana thu
được bằng chitosan.

3. Nội dung nghiên cứu
Ðể thực hiện các mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài thực hiện những nội dung
sau đây:
Mục tiêu 1: Xác định điều kiện thích hợp để thu nhận sinh khối vi tảo
Thalassiosira pseudonana bằng chitosan
1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại chitosan đến hiệu suất thu hồi sinh
khối;
1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi sinh khối;
1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan;

5

1.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lắng.
Mục tiêu 2: Xác định hàm lượng polyphenol, carotenoid, chlorophyll và đánh
giá hoạt tính chống oxy hóa của sinh khối vi tảo Thalassiosira pseudonana
thu được bằng chitosan.
2.1. Xác định hàm lượng polyphenol;
2.2. Xác định hàm lượng chlorophyll;
2.3. Xác định hàm lượng carotenoid tổng số;
2.4. Xác định khả năng khả năng bắt gốc tự do DPPH;
2.5. Xác định tổng năng lực khử của sinh khối vi tảo thu được.
4. Những đóng góp của đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ bổ sung dữ liệu khoa học về việc sử dụng
chitosan để thu sinh khối vi tảo nuôi trồng ở Việt Nam. Kết quả cũng cung cấp dữ
liệu khoa học về thành phần, hàm lượng một số chất có hoạt tính sinh học và khả
năng chống oxy hóa của sinh khối vi tảo Thalassiosira pseudonana thu bằng
chitosan.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Sử dụng chitosan để thu sinh khối vi tảo sẽ giúp giảm chi phí và nâng cao
chất lượng sinh khối, do đó đề tài thành công sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế
của cơ sở nuôi thủy sản sử dụng loài vi tảo này làm thức ăn, nâng cao giá trị kinh tế
cho loài vi tảo Thalassiosira pseudonana;
- Kết quả của đề tài cũng là cơ sở để sản xuất một số sản phẩm thực phẩm
chức năng (nước uống, viên nang) từ sinh khối vi tảo Thalassiosira pseudonana.


6

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
Vi tảo (microalgae) là tất cả các tảo có kích thước hiển vi, là thành phần chủ
yếu tạo nên năng suất sơ cấp của thủy vực và giữ vai trò quan trọng trong việc duy
trì sự phát triển của hệ sinh thái nước (Dương Đức Tiến, 2006). Muốn quan sát
chúng phải sử dụng tới kính hiển vi. Trong số khoảng 50.000 loài tảo trên thế giới
thì vi tảo chiếm đến khoảng 2/3.
1.1. Tổng quan về vi tảo Thalassiosira pseudonana
1.1.1. Phân loại
Vi tảo Thalassiosira pseudonana thuộc:
Ngành: Bacillariophyta
Lớp: Bacillariophyceae
Bộ: Centrales
Bộ phụ: Discineae
Họ: Thalassiosiraceae
Giống: Thalasssiosira
Loài: Thalassiosira pseudonana
1.1.2. Đặc điểm hình thái cấu tạo của Thalassiosira pseudonana
Thalassiosira pseudonana là một loại tảo khuê có dạng hình hộp, rất mỏng,
có kích thước trung bình từ 6-20 x 8-15 µm (vào mùa đông kích thước lớn hơn vào
mùa hè). Mặt vỏ hình chữ nhật và 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. Thường thì chỉ có duy nhất một gai ở mép và ở trung tâm. Gai ở mép có thể
dễ dàng nhìn thấy được khi quan sát trên kính hiển vi. Bề mặt của màng tế bào tảo
tròn nhiều vằn, sọc. Các vằn, sọc này có thể thẳng hoặc ngoằn ngoèo, mật độ vằn
sọc khoảng 10-20 vằn sọc/10 µm. Tế bào Thalassiosira pseudonana chỉ có một
nhân, hình cầu. Thalassiosira pseudonana thường sống đơn độc, đôi khi liên kết với
nhau thành tập đoàn (dạng bản). Có hai hình thức: các tế bào tập hợp với nhau
thành từng nhóm hoặc mắt xích giữa các tế bào (dạng chuỗi). Nếu nó kết hợp với

7

nhau thành từng nhóm thì được liên kết với nhau bằng sợi kitin nhỏ, còn ở dạng
chuỗi các tế bào xoắn chuỗi với nhau qua bề mặt màng tế bào. Màu của tảo
Thalassiosira pseudonana thay đổi từ màu nâu đến màu xanh hoặc màu vàng tùy
thuộc vào số lượng của diệp lục. Tuy nhiên, màu sắc này thay đổi không ảnh
hưởng đến chất lượng của tảo. Thể sắc tố của tảo Thalassiosira pseudonana nhỏ,
nhiều và có hình hạt (Hình 1.1).
Thalassiosira pseudonana là loại tảo giàu dinh dưỡng, đặc biệt là các axit
béo không no, carbohydrate, protein… cộng với kích thước siêu vi của nó nên rất
phù hợp với các trại sản xuất cá biển (làm thức ăn cho copepoda), các trại sản xuất
nhuyễn thể (trong giai đoạn nhuyễn thể có kích thước 200 µm trở lên) và các trại
sản xuất tôm giống từ giai đoạn mysis đến giai đoạn postlarvae. Nó làm tăng tỷ lệ
sống và khả năng tăng trưởng của các đối tượng trên.

Hình 1.1. Vi tảo Thalassiosira pseudonana
1.1.3. Phân bố
Tảo silic phân bố rất rộng trong môi trường nước mặn, lợ, ngọt. 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 biển lạnh tảo silic phân bố nhiều hơn biển ấm. Trong những hồ nước
ngọt trong suốt chúng có thể phân bố ở độ sâu 50-60m còn trong nước biển khoảng
100-350m. Riêng tảo Thalassiosira pseudonana 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...


8

1.1.4. Thành phần dinh dưỡng của Thalassiosira pseudonana
Protein, lipit, carbohydrate là những thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào vi
tảo. Những chất này chiếm 90-95% khối lượng khô tế bào, 5-10% khối lượng chất
khô còn lại bao gồm các vitamin, sắc tố, các chất chống oxy hóa… Thành phần dinh
dưỡng của vi tảo Thalassiosira pseudonana biến đổi theo thời gian sinh trưởng và
điều kiện nuôi trồng.
1.1.4.1. Protein
Hàm lượng protein trong mỗi tế bào vi tảo được coi là một trong những yếu tố
quyết định giá trị dinh dưỡng của vi tảo. Theo một nghiên cứu của Brown và cộng sự
(1997), trong tảo đơn bào hàm lượng protein dao động từ 6-52%; carbohydrate từ 523% và lipit từ 7-23% khối lượng chất khô. Cũng theo Volkman và cộng sự (1989),
hàm lượng protein tổng số ở vi tảo Thalassiosira pseudonana là 17,8%.
1.1.4.2. Lipit
Trong lipit thì thành phần và hàm lượng các axit béo đóng vai trò quyết định
giá trị dinh dưỡng của vi tảo.
Các axit béo chưa no (PUFA), đặc biệt là axit Eicosapentaenoic (EPA), axit
Arachidonic (ARA) và axit Docosahexaenoic (DHA) giữ vai trò quan trọng trong
việc đánh giá chất lượng của vi tảo trong việc ứng dụng làm thức ăn cho người và
động vật. Các axit béo chưa no là thành phần cần thiết cho sự phát triển bình
thường, khỏe mạnh của hệ thần kinh, tim mạch. Axit Docosahecxaenoic (DHA),
Axit Eicosapentaenoic (EPA), Axit Arachidonic (ARA) rất cần thiết đối với động
vật nuôi thủy sản (McEvoy và Bell, 1997; Brown và cộng sự, 1997; Vilchis và
Doktor, 2001).
Vi tảo được coi là có giá trị dinh dưỡng tốt cho các đối tượng nuôi nếu hàm
lượng PUFA (DHA, EPA) dao động từ 1-20 mg/ml tế bào (Thinh, 1999). Theo một
nghiên cứu của Brown và cộng sự (1989), hàm lượng axit béo không no (EPA +
DHA) của Thalassiosira pseudonana là 7,2 mg/ml tế bào. Tuy hàm lượng này thấp
hơn so với Chaetoceros calcitrans (17,8 mg/ml tế bào) và Pavlova lutheri (10,1


9

mg/ml tế bào), nhưng Thalassiosira sp. vẫn là nguồn thức ăn tự nhiên giàu dinh
dưỡng cho ngành nuôi trồng thủy sản.
1.1.4.3. Carbohydrate
Theo Brown và cộng sự (1991), hàm lượng hydrocarbon của các loài tảo khá
cao, dao động 5-23% khối lượng khô tế bào. Ở tảo Thalassiosira, hàm lượng
hydrocarbon chiếm 7,8% khối lượng chất khô. Hydrocarbon ở tảo tồn tại chủ yếu ở
các dạng đường glucose, galactose, mantose, ribose và các polysaccharide khác.
Trong đó, glucose chiếm hàm lượng cao nhất, dao động 21-87%, tiếp theo là
galactose, mantose và ribose.
1.1.4.4. Vitamin
Vi tảo là nguồn cung cấp vitamin quan trọng cho các đối tượng thủy sản nuôi. Vi
tảo giàu nguồn vitamin và khoáng chất, điều này giúp chúng được ứng dụng như
một chất dinh dưỡng bổ sung vào thực phẩm. Một số loài Chlorella chứa nhiều
vitamin hơn hầu hết các loài thực vật trên cạn (Blazencic, 2007). Những loại
vitamin chính thường gặp trong tảo nuôi gồm: Thiamin (B1), Riboflavin (B2),
Pyridoxin (B6), Cyanocobalamin (B12), axit Ascorbic (C), axit Nicotinic (B3), axit
Pantothenic (B5), Tocopherol (E), Caroten (Provitamin A), Choline.
1.1.4.5. Sắc tố
Chlorophyll xanh lục và carotenoid vàng, đỏ, cam là những chất màu chủ yếu
trong các loài tảo. Mỗi loài tảo có chứa từ 5-10 loại carotenoid khác nhau.
Chlorophyll a là thành phần sắc tố quang hợp chính trong các loài tảo, ngoài ra còn
có chlorophyll b và chlorophyll c. Trong tế bào tảo, carotenoid đóng vai trò như sắc
tố bổ trợ quang hợp và là tác nhân bảo vệ tế bào tảo tránh khỏi tác hại của cường độ
ánh sáng quá cao.
1.1.4.6. Chất chống oxy hóa
Nhiều hợp chất chống oxy hóa được tìm thấy trong các loài vi tảo như các
hợp chất polyphenol, các phycobiliprotein và các vitamin (Plaza và cộng sự, 2008).
Phenolics, flavonoids, astaxanthin, anthocyanins, carotenoids, chlorophyll, vitamin
E, vitamin C… là những hợp chất chống oxy hóa được tìm thấy trong vi tảo. Với

10

thành phần chất chống oxy hóa đa dạng, nhiều loại vi tảo đã được ứng dụng trong
thực phẩm chức năng, mỹ phẩm để ngăn ngừa sự lão hóa.
1.1.5. Ứng dụng của Thalassiosira pseudonana
1.1.5.1. Làm thức ăn cho động vật thủy sản
Vi tảo đã được ứng dụng rộng rãi trong ngành nuôi trồng thủy sản để làm thức
ăn cho nhiều loài thủy sản như nhuyễn thể 2 mảnh vỏ, các loài cá, tôm, mực ở giai
đoạn ấu trùng (Brown, 2002). Mặc dù có hàng trăm loài tảo được nghiên cứu để ứng
dụng làm thức ăn nhưng chỉ có rất ít loài được sử dụng cho ngành nuôi trồng, trong đó
có loài Thalassiosira (Brown và cộng sự, 1996; Spolaore và cộng sự, 2006).
Với những đặc tính ưu việt không gây ô nhiễm môi trường, cung cấp đầy đủ
các vitamin, chất khoáng, vi lượng, đặc biệt chứa rất nhiều loại axit béo không no,
tảo Thalassiosira pseudonana nói riêng và tảo đơn đơn bào nói chung ngày càng
được ứng dụng rộng rãi để làm thức ăn trong ngành nuôi trồng thủy sản.
1.1.5.2. Dùng làm nhiên liệu sinh học
Nhiên liệu sinh học là một nguồn năng lượng sạch và thân thiện với môi
trường. Việc sử dụng nhiên liệu sinh học sẽ hạn chế được hiện tượng hiệu ứng nhà
kính và sự nóng lên của Trái đất. Hiện nay, sử dụng nhiên liệu sinh học thay thế cho
các loại nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng được quan tâm và ứng dụng, đặc biệt
là ở những nước có nền kinh tế phát triển.
Nhiên liệu sinh học được sản xuất bằng phản ứng chuyển hóa este từ dầu của
nhiều loại cây trồng như hướng dương, đậu nành, cọ và tảo. Vi tảo đã được ứng
dụng rộng rãi trong việc sản xuất nhiên liệu nhờ vào khả năng quang hợp cao, sinh
khối lớn, khả năng phát triển nhanh (Miao và cộng sự, 2004) và đặc biệt vi tảo cho
sản lượng dầu cao hơn 10-20 lần so với các loài thực vật trên cạn (Kaewkannetra và
cộng sự, 2012). Lipit trong vi tảo có khả năng được chuyển đổi thành dầu diesel
sinh học, carbohydrate được chuyển thành ethanol và H2, protein được biến đổi

thành dạng nguyên liệu thô cho công nghệ phân bón sinh học (Raja và cộng sự,
2013).
1.1.5.3. Làm dược phẩm


11

Vi tảo giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học nên có thể được dùng để phát
triển dược phẩm và thực phẩm chức năng. Tảo silic đã được ứng dụng trong thuốc
kháng viêm (Dolatabadi và de la Guardia, 2011; Gordon và cộng sự, 2009; Losic và
cộng sự, 2010; Nassif and Livage, 2011).
1.2. Tổng quan về chitosan.
Chitin/chitosan là một polyme sinh học được chiết rút từ nhiều nguồn nguyên
liệu khác nhau: phế liệu thủy sản, vi nấm, vi khuẩn. Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu
chính để sản xuất chitin/chitosan là từ phế liệu thủy sản: tôm cua, nang mực… mỗi
nguồn nguyên liệu khác nhau sẽ cho hàm lượng chitin cũng như tính chất của
chitosan khác nhau. Hình 1.3 mô tả quy trình tổng quát quá trình sản xuất chitosan
từ phế liệu thủy sản.
1.2.1. Cấu trúc hóa học và tính chất của chitosan
1.2.1.1. Cấu trúc hóa học
Chitosan một polysaccharide mạch thẳng, là dẫn xuất đề acetyl hoá của
chitin, trong đó nhóm (–NH2) thay thế nhóm (–COCH3) ở vị trí C(2). Chitosan
được cấu tạo từ các mắt xích D-glucozamin liên kết với nhau bởi các liên kết b-(14)-glicozit, do vậy chitosan có thể gọi là poly b-(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-glucozơ
hoặc là poly b-(1-4)-D- glucozamin (cấu trúc III) (Hình 1.2).

Hình 1.2. Cấu trúc của chitosan
Công thức phân tử: (C6H11O4N)n
Trong đó: n nằm trong khoảng 700 ÷ 4.500 (đôi khi đến 6.000).
Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n
Do chitosan được điều chế từ quá trình khử acetyl hóa chitin nên khối lượng

biểu kiến của nó tùy thuộc vào giá trị của n, phần trăm nhóm acetyl và cả điều kiện


12

điều chế của nó. Cấu trúc của chitosan là một tập hợp các phân tử liên kết với nhau
bởi các cầu nối glucozit và hình thành một mạng các sợi có tổ chức. Chitin, chitosan
là polysaccharide có đạm, không độc hại, có khối lượng phân tử lớn. Các tính chất
của chitosan như khả năng kết dính, khả năng tạo màng, tạo gel, hấp phụ chất màu,
kim loại, khả năng kháng vi sinh vật được quyết định bởi cấu trúc hóa học của
chitosan như phân tử lượng, độ deacetyl.
Phế liệu thủy sản
Khử protein

Khử khoáng

Tẩy màu

Chitin

Deacetyl

Chitosan
Hình 1.3. Sơ đồ tổng quát quá trình sản xuất chitin, chitosan từ phế liệu
thủy sản
1.2.1.2. Tính chất của chitosan
Chitosan là một polymer hữu cơ, có nhiều trong vỏ các loại giáp xác. Ðây là
polyme hữu cơ phổ biến trong tự nhiên sau cellulose, được ước tính 100 tỉ tấn/năm.
Chitosan đã được nghiên cứu và ứng dụng khá nhiều, nhất là vào khoảng thời gian
từ 1975-1985. Nó có những đặc tính ưu việt mà các polyme tổng hợp khác không có

như: khả năng phân huỷ, dễ tương thích, không độc hại và các đặc tính lý học, sinh


13

học như: khả năng tạo gel, liên kết với các chất màu, lipit, protein và khả năng
kháng khuẩn (Knorr, 1983; Hirano,1996; Ng 2000).
Không giống như chitin chỉ tan trong một số ít hệ dung môi, chitosan tan tốt
trong các axit hữu cơ thông thường như axit formic, axit acetic, axit citric, axit
lacic. Khi hòa tan chitosan trong môi trường axit loãng chitosan tồn tại ở dạng điện
tích (+) nên có những đặc tính khác biệt với các polysaccharide khác thường vốn ở
dạng trung tính hoặc ở điện tích âm. Chitosan dương tính có khả năng kết hợp với các
chất rắn hữu cơ hay bề mặt tế bào, là những chất có ion âm. Ðây là cơ sở để ứng dụng
chitosan trong việc kết hợp với các chất béo để chế tạo sản phẩm làm giảm cân, băng
dán mỹ phẩm vào da hay tóc và kết hợp với kim loại nặng và hoá chất màu.
Các tính chất của chitosan như khả năng hút nước, khả năng hấp phụ chất
màu, kim loại, kết dính với chất béo, khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, khả năng
tạo màng… phụ thuộc rất lớn vào độ deacetyl hóa. Chitosan có độ deacetyl cao thì
có khả năng hấp phụ chất màu, kim loại cũng như khả năng kháng khuẩn, kháng
nấm, tạo màng cao hơn so với các mẫu chitosan có độ deacetyl thấp hơn. Ngoài các
tính chất trên thì chitosan còn có khả năng chống oxy hóa. Khả năng chống oxy hóa
của chitosan phụ thuộc vào độ deacetyl, phân tử lượng và độ nhớt của chitosan.
Chitosan có độ nhớt thấp thì khả năng chống oxy hóa cao.
1.2.2. Ứng dụng của chitosan
Do các ưu điểm trên của chitosan nên nó càng được ứng dụng nhiều trong
sản xuất và đời sống.
Trong thực phẩm
Chitosan là một polyme hữu cơ tự nhiên an toàn với những tính chất đặc
trưng như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, tạo màng, tạo gel,
hấp phụ chất màu, khả năng làm trong… nên được ứng dụng nhiều trong công

nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm.
Ứng dụng tạo màng của chitosan trong bảo quản rau, quả
Chitosan có khả năng tạo màng rất tốt. Màng chitosan là một màng bán
thấm, do đó nó có khả năng làm thay đổi thành phần các chất khí trong môi trường


14

bảo quản. Với một nồng độ phù hợp, màng chitosan sẽ tạo ra rào cản, ngăn không
cho oxy tiếp xúc với bề mặt rau quả nên sẽ hạn chế được quá trình biến nâu của
quả; đồng thời hàm lượng CO2 bên trong màng tăng lên sẽ ức chế quá trình hô hấp,
giúp hạn chế quá trình tổn thất chất khô. Hơn nữa, do màng chitosan có khả năng
kháng khuẩn, kháng nấm nên sẽ giảm hiện tượng hư hỏng do vi sinh vật, kéo dài
thời gian bảo quản của rau quả.
Ứng dụng khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của chitosan trong quá trình
chế biến, bảo quản thịt, cá
Thịt và các sản phẩm từ thịt rất giàu protein và lipit nên rất dễ bị hư hỏng do
vi sinh vật và quá trình oxy hóa lipit trong quá trình bảo quản. Chitosan có tính
kháng khuẩn và hạn chế quá trình oxy hóa lipit nên được dùng để bảo quản thịt
nhằm hạn chế quá trình hư hỏng của thịt (Kamil và cộng sự, 2002; No và cộng sự,
2002).
Với khả năng chống oxy hóa, tạo màng, kháng khuẩn, chitosan được sử dụng
trong quá trình chế biến và bảo quản các loại cá có chứa nhiều mỡ như cá tra, cá
trích… đặc biệt là các sản phẩm ở dạng fillet. Khả năng chống oxy hóa lipit nhờ vào
khả năng tạo phức với sắt trong thịt cá và khả năng ngăn cản oxy tiếp xúc với bề
mặt cá. Jeon và cộng sự (2002) cho rằng cơ chế chống oxy hóa của chitosan có thể
là do hoạt tính tạo phức với các ion kim loại hoặc do chitosan kết hợp với lipit.
Ứng dụng chitosan trong công nghiệp sản xuất nước quả trong
Trong công nghiệp sản xuất nước quả trong, làm trong là công đoạn quan
trọng, ảnh hưởng đến chất lượng của thành phẩm. Chitosan với đặc tính là một keo

dương trong dung dịch axit loãng, sẽ thể hiện khả năng keo tụ, tạo bông khi kết hợp
với các hợp chất phenol, chất keo và các chất lơ lửng còn lại trong nước quả, làm độ
trong của nước quả tăng lên. Chitosan có ái lực tốt đối với các hợp chất polyphenol
như catechin, proanthocyanidin, axit cinnamic, và các dẫn xuất của chúng (Perlata
và cộng sự, 1989). Ngoài ra, khả năng kháng nấm, kháng khuẩn của chitosan cũng
được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất nước quả để ức chế hoạt động gây hư
hỏng của nấm men, nấm mốc. Chitosan sử dụng ở nồng độ 0,3 g/L nước quả có khả


15

năng ức chế hoàn toàn nấm mốc trong nước táo sau 13 ngày bảo quản (Roller và
Covill, 1999; Rhoaades và Roller, 2000).
Ứng dụng khả năng tạo gel của chitosan trong chế biến thực phẩm
Nhờ vào đặc tính kháng khuẩn và tạo gel mà chitosan được ứng dụng trong
quá trình sản xuất đậu phụ để tăng độ bền gel và kéo dài thời gian bảo quản. Bổ
sung 2% chitosan đã làm tăng độ bền gel của đậu phụ (No và Mayers, 2004). Đậu
phụ sử dụng chitosan có thể kéo dài thời gian sử dụng hơn 3 ngày so với đậu phụ sử
dụng CaCl2. Ngoài ra, chitosan cũng được sử dụng như một chất tạo cấu trúc dẻo,
dai cho thực phẩm thay thế cho hàn the.
Ứng dụng của chitosan trong nông nghiệp
Trong nông nghiệp, chitosan được sử dụng để tăng cường sự hoạt động của
các vi sinh vật trong đất, bọc các hạt giống nhằm ngăn ngừa sự tấn công của nấm
trong đất và tăng khả năng nảy mầm của hạt, kích thích hệ miễn dịch, kích thích
sinh trưởng và tăng năng suất thu hoạch.
Mục đích sử dụng chitosan bọc hạt giống để chống nấm và kích thích nảy
mầm đã được thử nghiệm với lúa, đậu nành và nhiều loại hạt giống khác (Agarwal
và Sinclair, 1997; Goulart và cộng sự, 2002). Sau 6 tháng bảo quản, tỉ lệ nảy mầm
của các hạt được bọc chitosan cao nhất, đạt 74% so với tỉ lệ nảy mầm của các hạt
lúc ban đầu là 90-92% (Sawatwanich và cộng sự, 2007).

Chitosan cũng được nghiên cứu thử nghiệm phun lên rau cải (Brassica
campestris spp.) cho năng suất thu hoạch cải tăng lên (Wongroung và cộng sự,
2002). Ðồng thời nó còn có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ sâu, tăng cường
khả năng nảy mầm của hạt. Qua nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan và các nguyên
tố vi lượng lên một số chỉ tiêu sinh lý-sinh hoá của mạ lúa ở nhiệt độ thấp, kết quả
cho thấy chitosan vi lượng làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số và hàm lượng nitơ,
đồng thời các enzyme như amylase, catalase, peroxidase cũng tăng lên và chitosan
còn góp phần cải tạo đất khô cằn, bạc màu, giữ ẩm cho cây trồng.
Trong thủy sản


16

Chitosan được nghiên cứu ứng dụng nhiều nhiều trong lĩnh vực nuôi trồng
thủy sản. Chitin và chitosan được nghiên cứu bổ sung vào thức ăn cho tôm, cá để
kích thích sinh trưởng, tăng miễn dịch và cải thiện môi trường ao nuôi (Anderson và
Siwicki, 1994; Wanichpongpan và Chandrkrachang, 2002). Ngoài ra, chitosan cũng
được ứng dụng làm màng bao, chất kết dính để tăng độ ổn định của thức ăn tôm
trong ao nuôi (Trung và Phượng, 2005; Phượng và cộng sự, 2008). Việc nghiên cứu
sử dụng chitosan để thu sinh khối vi tảo làm thức ăn cho ngành nuôi trồng thủy sản
cũng được nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới.
Trong y học
Chitosan đã được ứng dụng trong y học như: chỉ khâu tự tiêu, chất đông
máu, làm lành vết thương, da nhân tạo và một số ứng dụng còn đang nghiên cứu
như: tác động kích thích miễn dịch chống sự phát triển khối u, đặc tính làm giảm
cholesterol, hay nghiên cứu làm thuốc chữa bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng… Ngoài
ra chitosan còn được dùng để cố định tế bào Saccharomyces cerevisiae để lên men,
được bổ sung vào làm nguyên liệu sản xuất giấy, thay hồ tinh bột để hồ vải giúp sợi
bền mịn, bóng đẹp, cố định hình in, kết hợp với một số thành phần khác để sản xuất
vải chịu nhiệt, vải chống thấm.

Trong công nghiệp xử lý nước thải
Chitosan được ứng dụng để loại bỏ các ion kim loại nặng trong nước thải
như đồng, chì, thủy ngân, crôm.. nhờ các nhóm amin của chitosan có ái lực mạnh và
có khả năng tạo phức với các ion kim loại nặng (Knorr, 1983; Kurita và cộng sự,
1986; Kim và cộng sự, 1997; Varma và cộng sự, 2004).
Trong ngành chế biến thủy sản, xử lí nước thải là một vấn đề cấp thiết. Tận
dụng khả năng tạo kết tủa, tạo bông tốt của chitosan để tận thu protein từ dịch thải
máu cá, nước rửa surimi… nhằm sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng và giảm bớt
chi phí xử lí nước thải. Ngoài ra, chitosan còn được sử dụng để xử lý chất màu của
nước thải từ các nhà máy dệt may nhờ vào khả năng hấp thụ chất màu.
1.2.3.

Nguyên lý sử dụng chitosan thu sinh khối vi tảo và ứng dụng trong xử

lý nước thải