CHUYÊN ĐỀ:Nghiên cứu sử dụng chitosan để lắng tảo làm thức ăn cho động vật thân mềm

02-Mar-16

Nội dung báo cáo
Nghiên cứu sử dụng chitosan để lắng tảo
làm thức ăn cho động vật thân mềm

1. Giới thiệu: các phƣơng pháp thu hoạch sinh khối
tảo, giới thiệu về chitosan.
2. Hiệu quả của việc sử dụng chitosan so với các
chất lắng tảo khác (NaOH và PAC).
3. Xác định liều lƣợng chitosan phù hợp để lắng tảo
4. Xác định giá trị pH phù hợp để lắng tảo của
chitosan

NGÔ THỊ THU THẢO & CTV.
BỘ MÔN KTN HẢI SẢN, KHOA THỦY SẢN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
Ngày 04 tháng 03 năm 2016

Khoa Thủy Sản - ĐHCT

1

2/23

1


02-Mar-16

Vai trò của tảo trong SX giống ĐVTM

1. GIỚI THIỆU
• Tảo là nguồn thức ăn chính trong sản xuất giống ĐVTM
nhƣng nuôi & duy trì tảo sinh khối còn gặp nhiều khó khăn.
• Phụ thuộc thời tiết
• Nhiễm tạp
• Khó lƣờng trƣớc các rủi ro (Ví dụ: tảo tàn!)
• ………….

Theo Muller-Feuga (2000):
Với mật độ tảo: 6.106tb/mL
Nhu cầu tảo hàng ngày trong sx giống hàu
(Crassostrea gigas)
1 triệu ấu trùng: cần 15-20 Lít tảo

Isochrysis

Nannochloropsis

Chaetoceros

1 triệu spat (SL: 0,2-0,3mm): cần 1,0-1,5m3
3

4

2


02-Mar-16

Các phƣơng pháp nuôi tảo SK

Các phương pháp thu hoạch tảo
LỌC

Kích cỡ mắt lƣới và thời gian!!!
Loài tảo

Chlorella vulgaris

2 - 10 µm

Dunaleilla tertiolecta

9 - 11 µm

Scenedesmus obliquus

2 - 10 µm

Phormidium sp.
Aphanothece microscopica Nägeli

5/23

Đường kính trung bình

1 - 3 µm
3 - 30 µm

6

3


02-Mar-16

Các phương pháp thu hoạch tảo

Cơ chế lắng tảo

Các loại hóa chất dùng lắng tảo
•
•
•
•

LY TÂM

TRANG BỊ
MÁY LY TÂM!!!

NaOH, KOH
FeCl3
Al2(SO4)3
Các chất polymer hoặc chứa
cation đa cực: PAC

LẮNG TẢO

7

8

4


02-Mar-16

MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU
o Chitosan có nguồn gốc từ chitin, có khả năng kháng
khuẩn, đa cực dƣơng & có khả năng hút các điện tích
âm.
o Một số nghiên cứu về hiệu quả lắng tảo của chitosan:
o Lavoie & Dela Noiie (1983): lắng 5 loài tảo biển và đều đạt
hiệu suất lắng 100% ở liều lƣợng 40 mg/L.
o Rashid (2013): sử dụng liều lƣợng 120 mg/L để lắng tảo
Chlorella vulgaris và hiệu suất lắng đạt (92 ± 0,4%) trong 3
phút.

NC1: Xác định khả năng sử dụng chitosan để lắng tảo
NC2: Xác định liều lƣợng chitosan phù hợp để lắng tảo
NC3: Xác định pH thích hợp để lắng tảo

Sử dụng lắng tảo Chaetoceros và sử dụng làm thức
ăn cho ĐVTM
9

10

5


02-Mar-16

NC1: VẬT LIỆU & PP. NC

PHƢƠNG PHÁP & KẾT QUẢ NC 1 & 2
NC1: Sử dụng NaOH,
Chitosan và PAC để lắng
tảo

NC2: Theo dõi tỷ lệ sống
và sinh trƣởng của sò
huyết khi cho ăn tảo
lắng bằng các loại hóa
chất khác nhau

Hiệu quả
lắng tảo

Môi trường

Chất lượng tảo
lắng theo thời
gian

1. Lắng tảo bằng các loại hóa chất:
NaOH: 50 g/m3

PAC: 20 g/m3
Chitosan: 40 g/m3
• Thu mẫu để đếm mật độ tảo

Sinh trưởng & tỷ
lệ sống của sò
giống

11

Hiệu suất lắng (%)

12/

6


02-Mar-16

2. Chất lƣợng tảo Chaetoceros sau khi lắng
LY
TÂM

•

NaOH

PAC

NC2: nuôi sò huyết & thu thập số liệu

Chitosa
n

• Sò huyết giống (SL: 7,07±0,15
mm & Wt: 0,07±0,13 g/con)
• Mật độ nuôi: 100con/m2
• Thể tích bể 200 L, độ mặn
20‰, sục khí đảo nước.
• Rổ sò đặt trên nền đáy bùn cát.

Tỷ lệ tế bào tảo còn sống/còn nguyên vẹn (%):
Thu mẫu tảo 3 ngày/lần trong thời gian bảo quản 14 ngày

Theo dõi các yếu tó môi trường, tăng trưởng & tỷ lệ của sò huyết
13

14

7


02-Mar-16

NC1: KẾT QUẢ

Tỷ lệ tb. tảo Chaetoceros còn nguyên vẹn

Hiệu suất lắng tảo với 3 loại hóa chất
Hóa chất

NaOH
PAC
Chitosan

Hiệu suất lắng (%)
82,73±0,91c
72,40±0,82a
78,67±0,67b

T-Ly tâm

35,0 ±3,0b

T-NaOH

45,3 ±3,1c

T-PAC

23,0 ±2,0a

T-Chitosan

52,7± 4,0d

Với NaOH (50 mg/L) đạt 82,73%
chitosan (40 mg/L) đạt 78,67%

15

16/60

8


02-Mar-16

NC2. Ảnh hƣởng của các loại tảo lắng đến sò
huyết giống

Chất lƣợng tảo Chaetoceros sau khi lắng
Mật độ vi khuẩn tổng cộng (103 CFU/mL)
Nghiệm thức
T-Ly tâm

Ngày 1
6,10±0,85b

Ngày 7
16,00±4,24cd

Ngày 14
19,1±10,61c

T-NaOH

4,75±0,64b

8,95±0,64b

2,65±0,78a

T-PAC

18,15±0,78c

10,00±1,41b

3,30±0,85ab

T-Chitosan

3,00±0,42a

5,15±0,64a

4,80±0,99b

Nhiệt độ buổi sáng và chiều biến động không quá 30oC
Chỉ tiêu

T-Ly tâm

pH

8,13 ± 0,03a

Độ kiềm
(mg/L)

T-NaOH
8,70 ± 0,0d

T-PAC

T-Chitosan

8,43 ± 0,06c

8,33 ± 0,06b

115,92 ± 3,91ab 119,33 ± 1,48b 117,63 ± 4,43ab

112,51 ± 0,0a

NO2- (mg/L)

0,39 ± 0,04a

0,33 ± 0,09a

0,29 ± 0,11a

0,28 ± 0,05a

TAN (mg/L)

0,35 ± 0,05a

0,40 ± 0,08a

0,33 ± 0,03a

0,35 ± 0,01a

Giá trị trong cùng một hàng có chữ cái khác nhau thì khác biệt có nghĩa thống kê (p<0,05)

17

18

9


02-Mar-16

Tăng trƣởng về chiều dài (%/ngày)

Tăng trƣởng về khối lƣợng của sò huyết (%/ngày)
Nghiệm
thức
T-Ly tâm
T-NaOH
T-PAC
T-Chito

Wo (g)
0,07±0,0
0,07±0,0
0,07±0,0

0,07±0,0

W60 (g)
0,197±0,010c
0,148±0,005b
0,149±0,015b
0,282±0,012d

SGRW (%/ngày)
3,01±0,43ab
2,38±0,09ab
2,48±0,30ab
4,17±0,20b

Sò ăn tảo lắng bằng Chitosan có tốc độ tăng trƣởng khối lƣợng
cao hơn.

Nghiệm
thức
T-Ly tâm

L0 (mm)

L60 (mm)

L60 - L0 (mm)

7,04±0,04a

9,00±0,23b

1,96±0,21b

SGRL
(%/ngày)
0,76±0,41b

T-NaOH

7,05±0,04a

8,28±0,07a

1,23±0,03a

0,52±0,31a

T-PAC

7,19±0,05b

8,31±0,14a

1,12±0,19a

0,49±0,31a

T-Chitosan

7,24±0,03b

10,22±0,17c

2,98±0,14c

1,02±0,56c

Sò ăn tảo lắng bằng Chitosan có tốc độ tăng trưởng chiều
dài cao hơn.

19

20

10


02-Mar-16

Tỷ lệ sống & chỉ số độ béo của sò huyết

KẾT LUẬN NC1 và NC2

• TLS của sò huyết sau 60 ngày đạt 100% ở tất cả các NT

• Sử dụng chitosan (40 mg/L) lắng tảo Chaetoceros đạt hiệu
suất lắng 78,67%.
• Dự trữ trong 14 ngày, 52,67% tb còn nguyên vẹn sau khi
lắng bằng chitosan
• Sò huyết giống đạt TLS 100%. TĐTT khối lượng và chiều

dài đạt tương ứng 4,17 %/ngày và 1,02 %/ngày khi cho ăn
tảo lắng bằng chitosan.

• Chỉ số độ béo (CI) ban đầu: 16,56±1,46%. Sau 60 ngày TN,
CI đạt cao nhất (20,77%) khi cho ăn tảo lắng với chitosan.
Nghiệm thức
Khối lượng (g)

Ngày 60
Chiều dài (mm)

Độ béo (%)

T- Ly tâm

0,235±0,020c

9,32±0,07c

17,49±1,53bc

T- NaOH

0,170±0,002b

8,68±0,04b

15,10± 1,38b

T- PAC

0,154±0,002b

8,50±0,14b

14,62±1,34b

T- Chitosan

0,311±0,030d

10,51±0,45d

20,77±1,10c

Sử dụng chitosan lắng tảo làm thức ăn trong
ƣơng giống ĐVTM 2 mảnh vỏ

21

22/60

11


02-Mar-16

NC3: Sử dụng các liều lượng chitosan để lắng tảo

PHƢƠNG PHÁP & KẾT QUẢ NC 3 & 4

• Các liều lƣợng chitosan: 10, 40, 70, và 100 mg/L
NC3: Sử dụng các liều
lƣợng chitosan (10, 40, 70
và 100 mg/L) để lắng tảo

Hiệu suất
lắng tảo

Chất lượng tảo
lắng theo thời gian

• Hiệu suất lắng (% ) =

NC4: So sánh tỷ lệ sống
và sinh trƣởng của sò
huyết khi cho ăn tảo
lắng với tảo ly tâm

ĐK môi
trường

• Tảo lắng và tảo ly tâm đƣợc giữ ở 4oC trong tủ
lạnh, định kỳ 3 ngày lấy mẫu để xác định tỷ lệ tế
bào còn nguyên vẹn (%)

Sinh trưởng & tỷ
lệ sống của sò
giống

23

24

12


02-Mar-16

NC4: ẢNH HƢỞNG CỦA TẢO LẮNG ĐẾN SINH
TRƢỞNG & TỶ LỆ SỐNG CỦA SÒ HUYẾT
• Sò huyết đƣợc thu định kỳ 15 ngày để:
• Đo chiều dài & cân khối lƣợng nhằm xác định tốc
độ tăng trƣởng tƣơng đối và tuyệt đối.
• Xác định tỷ lệ sống (%)

Sò huyết đƣợc cho ăn các loại tảo khác nhau là:
1: Tảo ly tâm
2: Tảo lắng bằng chitosan 40mg/L
3: Tảo lắng bằng chitosan 70mg/L
4: Tảo lắng bằng chitosan 100mg/L
• Hệ thống nuôi: bể nhựa chứa 100L nước biển.
• Mật độ nuôi: 100con/m2, độ mặn 20‰.
• Cho ăn: 10.000 tb/mL, 2 lần/ngày
• Kiểm tra các yếu tố môi trường:

*Nhiệt độ: lúc 7h sáng và 14h chiều.
*pH: pH meter (HANNA); NH4/NH3, NO2 &
độ kiềm được kiểm tra hàng tuần bằng bộ
test SERA (Đức).

25

26

13


02-Mar-16

NC3: Hiệu suất lắng tảo Chaetoceros với
các liều lƣợng chitosan khác nhau
Thời gian
lắng (giờ)

Ảnh hƣởng của các hàm lƣợng chitosan đến
chất lƣợng tảo Chaetoceros lắng
Tỷ lệ tế bào còn nguyên vẹn (%) theo thời gian bảo quản sau khi lắng

Liều lƣợng chitosan (mg/L)

1
2

10
12±3,30a

40
28±4,65b

70

31±1,23bc

100
37±2,46c

21±8,09 a

35±4,03 b

41±1,76b

43±2,43 b

3

34±7,11 a

52±1,17 b

64±1,72 bc

66±2,50 c

4

55±3,36 a

64±2,79 b

65±1,45 b

68±1,40b

5

53±6,65 a

68±1,16 b

67±1,41 b

69±1,14 b

6

66±3,90 a

73±1,38 ab

75±3,66 bc

80±3,84c

7

88±1,90 a

91±1,15 b

92±1,49 b

92±1,14b

27

28

14


02-Mar-16

Tỷ lệ sống của sò huyết

NC4: Sử dụng tảo lắng bằng chitosan làm
thức ăn cho sò huyết
Biến động của các yếu tố môi trƣờng
Các nghiệm thức
Tảo ly tâm

Chitosan 40

Chitosan 70

Chitosan 100

pH

8,41±0,23a

8,43±0,24a

8,42±0,24a

8,35±0,26a

TAN (mg/L)

0,43±0,19a

0,41±0,23a

0,44±0,24a

0,55±0,18b

NO2- (mg/L)

0,45±0,23a

0,51±0,43ab

0,58±0,45ab

0,63±0,44b

115,75±12,53a

119,46±12,18a

116,54±10,14a

118±11,31a

Độ kiềm (mg/L)

Giá trị trong cùng một hàng có chữ cái khác nhau thì khác biệt có nghĩa thống kê (p<0.05)

29

30

15


02-Mar-16

KẾT LUẬN TỪ NC3 & NC4

Tốc độ tăng trưởng của sò huyết giống
1-15

Ngày thí nghiệm
15-30
30-45

 NC3: Tảo lắng bằng chitosan với liều lƣợng 40, 70 and
100mg/L đạt hiệu quả lắng và tỷ lệ tế bào nguyên vẹn cao.

45-60

Tăng trưởng tương đối về chiều dài vỏ (%/ngày)
Ly tâm

1,48±0,10b

0,78±0,04b

0,55±0,03b

0,41±0,01b

Chitosan 40

1,06±0,09a

0,64±0,04a

0,51±0,03ab

0,39±0,02ab

Chitosan 70

1,16±0,19a

0,69±0,09ab

0,49±0,06ab

0,38±0,07ab

Chitosan 100

1,07±0,04a

0,60±0,03a

0,44±0,01a

0,34±0,01a

 NC4: Sò huyết giống ăn tảo lắng bằng chitosan với liều lƣợng
40 and 70 mg/L đạt tỷ lệ sống và tốc độ tăng trƣởng cao hơn
các nghiệm thức khác.

Tăng trưởng tương đối về khối lượng (%/ngày)
Ly tâm

4,43±0,16b

2,48±0,09b

1,75±0,09b

1,34±0,03c

Chitosan 40

3,13±0,30a

1,94±0,14a

1,61±0,06ab

1,29±0,07bc

Sử dụng chitosan 40mg/L vừa dảm bảo lắng tảo
Chaetoceros vừa tiết kiệm chi phí

Giá trị trong cùng một hàng có chữ acái khác nhau thì khác
biệt có nghĩa athống kê(p<0,05) ab
Chitosan
70
3,19±0,25
1,92±0,12a
1,52±0,06
1,21±0,07

Chitosan 100

3,43±0,26a

1,97±0,12a

1,52±0,07a

1,17±0,02a
31

32

16


02-Mar-16

PHƢƠNG PHÁP & KẾT QUẢ NC 5 & 6
NC5: Sử dụng chitosan
để lắng tảo ở các mức
pH khác nhau

Hiệu quả
lắng tảo

NC5: Xác định giá trị pH ảnh hƣởng đến hiệu quả
lắng tảo và chất lƣợng của tảo lắng

Chất lượng tảo
lắng theo thời
gian

 Lắng tảo và xác định hiệu suất lắng

Lắng

NC6: Theo dõi tỷ lệ sống
và sinh trƣởng của sò ấu
trùng ốc hƣơng

Môi
trường

Sinh trưởng &
tỷ lệ sống của
ốc hương

Chaetoceros

33

3 mức pH

ĐC (pH=9)

T1 (pH=7)

T2 (pH=5)

34

17


02-Mar-16

NC6: Ảnh hƣởng của việc cho ăn tảo lắng đến sinh
trƣởng & tỷ lệ sống của ấu trùng ốc hƣơng

 Đánh giá chất lƣợng tảo sau khi lắng

• Cho ăn 10.000 tb/mL; 2 lần/ngày
• Kiểm tra yếu tố môi trƣờng, kích thƣớc, tỷ lệ sống và tỷ lệ chuyển ốc giống
Trữ trong tủ lạnh
4oC

Quan sát hình
dạng & màu sắc

Nhuộm với
Evan’s blues

Vách tế bào
Evan’s Blue

Tỷ lệ nguyên
vẹn (% )

Lắng với chitosan ở 3 mức pH

Bảo quản

Cho ấu trùng ốc hƣơng ăn trong 20 ngày

Nguyên sinh chất
Mật độ
(tb/mL )

Nuôi SK tảo

Còn nguyên vẹn
Còn sống
(màu vàng)

Chết
(màu xanh)

Ngày 1

Ngày 10

Ngày 20

36

18


02-Mar-16

NC5: Ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả lắng tảo Chaetoceros
Thời gian
(giờ)
1
2
3
4
5
6
7

Các yếu tố môi trƣờng

ĐC (pH_9)

pH
T1 (pH_7)

T2 (pH_5)

20 ± 7.76a
34 ± 3.63a
41 ± 7.98a
57 ± 7.36a
63 ± 4.70a
69 ± 3.66a
81 ± 2.91a

40 ± 8.75b
53 ± 9.34b
56 ± 11.19a
60 ± 7.86a
64 ± 9.77a
75 ± 5.50a
85 ± 0.72b

54 ± 1.97c
64 ± 2.05c
79 ± 4.74b
88 ± 5.36b

–
–
–

ĐC

NC6: Ảnh hƣởng của tảo lắng đến ấu trùng ốc hƣơng

T1

Yếu tố
Sáng
Temperature
(0C)
Chiều
pH
Độ kiềm (mg CaCO3/L)
NH4+/NH3(mg/L)
NO2-(mg/L)

T2

37

ĐC (pH_9)
25.9 ± 0.08a
27.7 ± 0.06a
8.5 ± 0.05a
84.9 ± 1.39 a
0.4 ± 0.15 a

2.6 ± 0.20a

Nghiệm thức
T1 (pH_7)
25.8 ± 0.09a
27.6 ± 0.06a
8.5 ± 0.03a
84.8 ± 2.00 a
0.3 ± 0.14 a
2.9 ± 0.20ab

T2 (pH_5)
25.8 ± 0.10a
27.5 ± 0.10a
8.4 ± 0.06a
85.3 ± 1.15 a
0.4 ± 0.13 a
3.0 ± 0.20b

38

19


02-Mar-16

Tỷ lệ tế bào tảo còn sống (%)

Chiều rộng

Chiều dài

14

1

3

10

9
Ngày

12

15

Control (pH_9)
T1(pH_7)
T2(pH_5)

1800

8
6
4
2
0

6

1100

2000

1

3

6

9

12

15

1600
1400
1200
1000
800
600

Ngày

Control (pH_9)
T1(pH_7)
T2(pH_5)

1000
Chiều cao (µm)

Control (pH_9)
T1(pH_7)
T2(pH_5)

Control (pH_9)
T1(pH_7)
T2(pH_5)

12

Chiều dài (µm)

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

Mật độ tảo sau 15N
Mật độ tảo (triệu tb/mL)

Tỷ lệ tb còn sống (%)

Tỷ lệ tb tảo còn sống sau 15N

Kích thƣớc ấu trùng

900
800
700
600
500
400

400

300
1

3

6

9
12
Ngày

15

18

1

3

6

9
Ngày

12

15

18

Ốc giống bắt đầu xuất hiện vào ngày 12 của quá trình ƣơng
39

40

20


02-Mar-16

KẾT LUẬN TỪ NC5 & NC6
Giá trị pH từ 7,0-9,0:
Thích hợp cho việc lắng tảo bằng chitosan;
Chất lượng tảo lắng duy trì tốt hơn;
Có hiệu quả hơn trong ương ấu trùng OH

Tỷ lệ sống (%)

Tỷ lệ sống của ấu trùng (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10

72.5%
55.1%
Control (pH_9)
T1 (pH_7)
T2 ( pH_5)

1

19.7%
10

20

Ngày
41

42/23

21


02-Mar-16

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN
SỰ QUAN TÂM THEO DÕI !

43

22