Tải bản đầy đủ (.pdf) (101 trang)

MỘT SỐ YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN NUÔI SINH KHỐI Tetraselmis sp. TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.19 MB, 101 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

MỘT SỐ YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN
NUÔI SINH KHỐI Tetraselmis sp. TRONG ĐIỀU KIỆN
PHÒNG THÍ NGHIỆM

Họ và tên sinh viên: PHẠM THỊ DIỆU THƠM
Ngành: NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Niên Khoá: 2004 - 2008

Tháng 9/2008


MỘT SỐ YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN
NUÔI SINH KHỐI Tetraselmis sp. TRONG ĐIỀU KIỆN
PHÒNG THÍ NGHIỆM

Tác giả

PHẠM THỊ DIỆU THƠM

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Nuôi Trồng Thủy Sản

Giáo viên hướng dẫn:
Ths. ĐẶNG THỊ THANH HÒA


Tháng 9 năm 2008


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
Ba má và gia đình đã tạo mọi điều kiện về vật chất và luôn dõi theo từng bước
trên đường con tìm đến tri thức khoa học. Đó là nguồn động lực tinh thần to lớn để
Thơm học tập, phấn đấu.
Quý Thầy Cô đã từng dạy dỗ tôi.
Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM, ban chủ nhiệm khoa Thủy
Sản đã tạo điều kiện cho tôi học tập suốt bốn năm qua.
Quý Thầy Cô khoa Thuỷ Sản đã hết lòng truyền đạt cho tôi những kiến thức
chuyên ngành cần thiết.
Cô Đặng Thị Thanh Hoà, người đã tận tình hỗ trợ, hướng dẫn tôi hoàn thành
khoá luận.
Các Cô quản lí phòng thí nghiệm khoa Thuỷ Sản đã hỗ trợ tôi trong thời gian
thực hiện đề tài.
Bạn bè tôi và người thân xung quanh tôi luôn quan tâm và giúp đỡ tôi trong
những lúc tôi gặp khó khăn.
Dù đã hết sức cố gắng, song do hạn chế về mặt thời gian, kiến thức và cũng là
lần đầu tiếp xúc với nghiên cứu khoa học nên đề tài còn vấp phải một số thiếu sót.
Kính mong nhận được những góp ý chân thành từ phía Quý Thầy Cô và các bạn.
Một lần nữa, xin thành thật cảm ơn tất cả mọi người!

ii


TÓM TẮT
Tetraselmis là vi tảo lục đơn bào có roi được sử dụng nhiều trong ương nuôi ấu
trùng thủy sản nước mặn. Đề tài “Một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến nuôi sinh

khối Tetraselmis sp. trong điều kiện phòng thí nghiệm” đã được thực hiện tại phòng
thí nghiệm 301, khu Phượng Vỹ, trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh, thời
gian từ tháng 5 đến tháng 8 năm 2008. Thí nghiệm một yếu tố được bố trí theo kiểu
hoàn toàn ngẫu nhiên trong các bình tam giác 500 ml, chai nước biển và các bình nhựa
thể tích lớn. Tảo giống Tetraselmis spp do Trung tâm Quốc gia Giống Hải sản Nam Bộ
(Vũng Tàu) và Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản III (Nha Trang) cung cấp.
Qua quá trình thí nghiệm chúng tôi nhận thấy:
Tetraselmis có thể phát triển trong các môi trường Hannay (cải tiến), BBM,
Bristol, phân gà và dịch cá. Tảo đạt mật độ cực đại từ ngày thứ tư đến ngày thứ sáu
của quá trình nuôi cấy. Tuy nhiên, môi trường Walsby và môi trường E hầu như không
thích hợp cho tăng trưởng của giống tảo này.
Ở mật độ nuôi cấy ban đầu 300.000 tb/ml thì cho tăng trưởng tốt hơn so với mật
độ 100.000 tb/ml và 500.000 tb/ml. Với mật độ này, tảo đạt đỉnh sinh khối khoảng
2.000.000 tb/ml sau 5 ngày nuôi cấy.
Sau quá trình thuần dưỡng thì tăng trưởng của Tetraselmis trong bốn nghiệm
thức với độ mặn tương ứng 15 ppt, 20 ppt, 25 ppt và 30 ppt khác biệt không có ý nghĩa
về mặt thống kê. Tảo đạt đỉnh sinh khối sau 5 ngày nuôi cấy, mật độ cực đại ở môi
trường 20 ppt là cao nhất. Khi không trải qua giai đoạn thuần dưỡng, Tetraselmis
không thể sống trong nước ngọt nhưng ở độ mặn 5 ppt và 10 ppt tảo vẫn phát triển
mặc dù màu dịch tảo hơi ngả vàng.
Thể tích càng lớn thì sinh khối thu được càng thấp và thời gian đạt đỉnh sinh
khối càng ngắn.

iii


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa .................................................................................................................................... i
Lời cảm ơn...................................................................................................................... ii

Tóm tắt........................................................................................................................... iii
Mục lục .......................................................................................................................... iv
Danh sách các chữ viết tắt ............................................................................................. ix
Danh sách các bảng .........................................................................................................x
Danh sách các hình ....................................................................................................... xii
Danh sách các đồ thị.................................................................................................... xiii
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1.1 Đặt Vấn Đề ................................................................................................................1
1.2 Mục Tiêu Đề Tài........................................................................................................1
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN .........................................................................................2
2.1 Vài Nét Về Vi Tảo Đơn Bào Thuộc Bộ Tảo Lục (Chlorophyta) ..............................2
2.2 Lịch Sử Nghiên Cứu Ứng Dụng Vi Tảo Cho Nuôi Trồng Thủy Sản. ......................3
2.2.1 Trên thế giới ...........................................................................................................4
2.2.2 Trong nước .............................................................................................................5
2.2.3 Kết quả một vài nghiên cứu về Tetraselmis ở Việt Nam. ......................................6
2.3 Những Nghiên Cứu về Sinh Học Của Tetraselmis ...................................................7
2.3.1 Vị trí phân loại........................................................................................................7
2.3.2 Phân bố ...................................................................................................................8
2.3.3 Hình thái cấu tạo.....................................................................................................8
2.3.4 Thành phần sinh hoá tiêu biểu của Tetraselmis sp.................................................9
2.3.4.1 Amino acid ..........................................................................................................9
2.3.4.2 Lipid...................................................................................................................10
2.3.4.3 Sterol..................................................................................................................10
2.3.4.4 Sắc tố và Vitamin ..............................................................................................10
2.3.5 Dinh dưỡng...........................................................................................................11
2.3.6 Sinh trưởng ...........................................................................................................11
iv


2.3.6.1 Phase gia tốc dương (phase cảm ứng) ...............................................................12

2.3.6.2 Phase logarit ......................................................................................................12
2.3.6.3 Phase gia tốc âm ................................................................................................12
2.3.6.4 Phase cân bằng ..................................................................................................12
2.3.6.5 Phase tàn lụi.......................................................................................................13
2.3.7 Sinh sản.................................................................................................................13
2.4 Các Yếu Tố Ảnh Hưởng đến Phân Bố và Phát Triển của Tảo................................14
2.4.1 Yếu tố hóa học......................................................................................................14
2.4.1.1 Độ mặn ..............................................................................................................14
2.4.1.2 pH ......................................................................................................................14
2.4.2 Các chất sinh dưỡng .............................................................................................15
2.4.2.1 Nguyên tố đa lượng ...........................................................................................15
a. Phospho......................................................................................................................15
b. Nitơ ............................................................................................................................15
2.4.2.2 Nguyên tố vi lượng............................................................................................16
2.4.3 Yếu tố vật lý .........................................................................................................17
2.4.3.1 Ánh sáng ............................................................................................................17
2.4.3.2 Nhiệt độ .............................................................................................................18
2.4.3.3 Sục khí ...............................................................................................................18
2.4.4 Yếu tố sinh học: Sự tạp nhiễm .............................................................................19
2.5 Phương Pháp Lưu Giữ Giống Tảo...........................................................................19
2.6 Các Phương Pháp Nuôi Vi Tảo ...............................................................................20
2.6.1 Nuôi trong nhà hoặc ngoài trời.............................................................................20
2.6.2 Hệ thống nuôi kín hoặc nuôi hở ...........................................................................20
2.6.3 Hệ thống nuôi vô trùng hoặc không vô trùng.......................................................21
2.6.4 Nuôi từng mẻ, liên tục và bán liên tục..................................................................21
2.6.4.1 Nuôi từng mẻ .....................................................................................................21
2.6.4.2 Nuôi liên tục ......................................................................................................22
2.6.4.3 Nuôi bán liên tục ...............................................................................................23
2.7 Vai Trò của Vi Tảo trong Nuôi Trồng Thủy Sản ....................................................23
2.7.1 Giá trị dinh dưỡng của tảo ....................................................................................23

v


2.7.2 Đối với nhuyễn thể hai mảnh vỏ ..........................................................................24
2.7.3 Đối với tôm he Penaeidae.....................................................................................25
2.7.4 Đối với cá biển .....................................................................................................26
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................27
3.1 Thời Gian và Địa Điểm Nghiên Cứu.......................................................................27
3.2 Vật Liệu Nghiên Cứu ..............................................................................................27
3.2.1 Nguồn tảo giống ...................................................................................................27
3.2.2 Dụng cụ.................................................................................................................27
3.2.3 Hoá chất................................................................................................................27
3.2.3.1 Môi trường BBM...............................................................................................28
3.2.3.2 Môi trường phân gà ...........................................................................................28
3.2.3.3 Môi trường E .....................................................................................................29
3.2.3.4 Môi trường Hannay (cải tiến)............................................................................29
3.2.3.5 Môi trường Bristol.............................................................................................30
3.2.3.6 Môi trường Walsby............................................................................................30
3.2.3.7 Môi trường dịch cá ............................................................................................31
3.3 Phương Pháp Nghiên Cứu .......................................................................................31
3.3.1 Thử nghiệm môi trường........................................................................................31
3.3.1.1 Thí nghiệm 1 So sánh tăng trưởng của Tetraselmis .............................................
trong 3 môi trường BBM, Hannay (cải tiến) và Walsby. ..............................................31
3.3.1.2 Thí nghiệm 2 So sánh tăng trưởng của Tetraselmis
trong 4 môi trường Bristol, E, cá hấp và phân gà..........................................................31
3.3.1.3 Thí nghiệm 3 So sánh tăng trưởng của Tetraselmis
giữa môi trường dịch cá được hấp và không hấp autoclave.........................................32
3.3.2 Thử nghiệm mật độ nuôi cấy ban đầu ..................................................................32
3.3.2.1 Thí nghiệm 4 Ảnh hưởng của các mật độ ban đầu khác nhau
lên tăng sinh khối tảo ở môi trường dịch cá hấp autoclave. ..........................................32

3.3.2.2 Thí nghiệm 5 Ảnh hưởng của các mật độ nuôi cấy ban đầu
lên tăng sinh khối tảo ở môi trường Hannay (cải tiến)..................................................32
3.3.3 Thử nghiệm độ mặn..............................................................................................32
3.3.3.1 Thí nghiệm 6: Thuần dưỡng tảo Tetraselmis ở các độ mặn khác nhau.............32
vi


3.3.3.2 Thí nghiệm 7: Sốc độ mặn tảo Tetraselmis.......................................................33
3.3.4 Thử nghiệm thể tích..............................................................................................33
Thí nghiệm 8: Khảo sát sự tăng sinh khối của Tetraselmis
ở các thể tích nuôi khác nhau. .......................................................................................33
3.4 Phương Pháp Giữ Giống Tảo ..................................................................................33
3.5 Yêu Cầu Chung .......................................................................................................34
3.6 Chỉ Tiêu và Phương Pháp Theo Dõi .......................................................................34
3.6.1 Mật độ tảo.............................................................................................................34
3.6.1.1 Cố định mẫu ......................................................................................................34
3.6.1.2 Cách đếm ...........................................................................................................34
3.6.1.3 Công thức tính ...................................................................................................35
3.6.2 Chỉ tiêu môi trường ..............................................................................................35
3.7 Phương Pháp Xử Lý Số Liệu...................................................................................35
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................36
4.1 Các Yếu Tố Môi Trường .........................................................................................36
4.1.1 Nhiệt độ ................................................................................................................36
4.1.2 pH .........................................................................................................................37
4.2 Thử Nghiệm Môi Trường........................................................................................37
4.2.1 Thí nghiệm 1: Nuôi Tetraselmis trong 3 môi trường Walsby, BBM và Hannay.37
4.2.2 Thí nghiệm 2: Nuôi Tetraselmis trong 4 môi trường Bristol, E, phân gà và
dịch cá............................................................................................................................41
4.2.3 Thí nghiệm 3: So sánh tăng trưởng của Tetraselmis trong môi trường
dịch cá hấp autoclave và không hấp autoclave..............................................................45

4.3 Thử Nghiệm Mật Độ ...............................................................................................48
4.3.1 Thí nghiệm 4: Nuôi Tetraselmis trong môi trường dịch cá
với 3 mật độ ban đầu khác nhau ....................................................................................48
4.3.1 Thí nghiệm 5: Nuôi Tetraselmis trong môi trường Hannay
với 3 mật độ ban đầu khác nhau ....................................................................................50
4.4 Thử Nghiệm Độ Mặn ..............................................................................................51
4.4.1 Thí nghiệm 6: Thuần dưỡng tảo ở các độ mặn khác nhau. ..................................51
4.4.2 Thí nghiệm 7: Gây shock độ mặn Tetraselmis.....................................................54
vii


4.5 Thử Nghiệm Thể Tích .............................................................................................56
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................60
5.1 Kết Luận ..................................................................................................................60
5.2 Đề Nghị....................................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

viii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ppt: phần ngàn
ppm: phần triệu
tb/ml: tế bào/ml
ind/ml: cá thể/ml
Mt: môi trường
Mt 1: môi trường dịch cá hấp autoclave
Mt 2: môi trường dịch cá không hấp autoclave
MĐ: mật độ

Dmax: mật độ cực đại
chl.a: chlorophyl a
HUFA: acid béo cao phân tử chưa bão hòa
EPA: Eicosapentaenoic acid, 20:5n-3
DHA: Decosahexaenoic acid, 22:6n-3
ARA: Arachidonic acid, 20:4n-6
PL: post larvae
COD: nhu cầu oxy hóa học
Tp.:thành phố

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang

Bảng

Bảng 2.1 Hàm lượng dinh dưỡng một số loài Tetraselmis..............................................9
Bảng 2.2 Thành phần các amino acid của Tetraselmis suecica ....................................10
Bảng 2.3 Thành phần sterol của Tetraselmis suecica ...................................................10
Bảng 2.4 Thành phần Vitamin của Tetraselmis suecica ...............................................11
Bảng 2.5 Nhu cầu sử dụng tảo làm thức ăn qua các giai đoạn phát triển của
ấu trùng tôm...................................................................................................................25
Bảng 3.1 Thành phần môi trường BBM........................................................................28
Bảng 3.2 Thành phần hoá học của môi trường E ..........................................................29
Bảng 3.3 Thành phần môi trường Hannay (cải tiến).....................................................29
Bảng 3.4.Thành phần môi trường Bristol......................................................................30
Bảng 3.5 Thành phần môi trường Walsby ....................................................................30
Bảng 4.1 Kết quả so sánh sự gia tăng mật độ Tetraselmis giữa môi trường

Walsby với BBM và Hannay bằng trắc nghiệm T với độ tin cậy 95%.........................38
Bảng 4.2 Kết quả so sánh sự gia tăng mật độ Tetraselmis giữa môi trường
Hannay với BBM bằng trắc nghiệm T với độ tin cậy 95%...........................................38
Bảng 4.3 Kết quả so sánh sự gia tăng mật độ Tetraselmis giữa môi trường
Bristol với phân gà bằng trắc nghiệm T với độ tin cậy 95%.........................................44
Bảng 4.4 Kết quả so sánh sự gia tăng mật độ Tetraselmis giữa môi trường
Mt 1 với Mt 2 bằng trắc nghiệm T với độ tin cậy 95%.................................................46
Bảng 4.5 Sự sai khác mật độ của Tetraselmis ở 2 thang độ mặn
theo từng ngày dựa trên giá trị P qua phân tích One-way ANOVA ............................46
Bảng 4.6 Kết quả so sánh sự gia tăng mật độ Tetraselmis giữa MĐ 1
với MĐ 2 và MĐ 3 bằng trắc nghiệm T với độ tin cậy 95%.........................................48
Bảng 4.7 Kết quả so sánh sự gia tăng mật độ Tetraselmis giữa MĐ 2
với MĐ 3 bằng trắc nghiệm T với độ tin cậy 95%........................................................49
Bảng 4.8 Biến động mật độ tảo ở môi trường có độ mặn 5 ppt và 10 ppt. ...................54
Bảng 4.9 Kết quả so sánh sự gia tăng mật độ Tetraselmis giữa môi trường
có độ mặn 5 ppt với 10 ppt bằng trắc nghiệm T với độ tin cậy 95% ............................54
x


Bảng 4.10 Sự sai khác mật độ của Tetraselmis ở 2 thang độ mặn
theo từng ngày dựa trên giá trị P. .................................................................................55

xi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình

Trang


Hình 2.1 Sơ đồ sản xuất thức ăn tươi sống điển hình......................................................3
Hình 2.2 Tế bào Tetraselmis với độ phóng đại 400 lần và 1000 lần (B). .......................8
Hình 2.3 Cấu tạo trong của tảo Tetraselmis sp................................................................8
Hình 2.4 Năm phase tăng trưởng trong nuôi vi tảo ......................................................12
Hình 2.5 Sơ đồ nuôi và phương pháp lưu giữ tảo đơn bào ...........................................20
Hình 2.6 Sơ đồ sản xuất dùng cho nuôi tảo theo từng mẻ.............................................22
Hình 2.7 Vai trò trung tâm của vi tảo trong nuôi biển. .................................................24
Hình 4.1 Tetraselmis (giống Nha Trang) ở ngày thứ năm. ...........................................37
Hình 4.3 Tetraselmis (giống Vũng Tàu) ngoài bình nuôi và dưới kính hiển vi ............41
Hình 4.4 Tetraselmis trong môi trường dịch cá sau 5 ngày nuôi cấy............................43
Hình 4.5 Tetraselmis trong môi trường phân gà (trái) và Bristol (phải) ở ngày thứ 5......
.......................................................................................................................................44
Hình 4.6 Nuôi tảo ở môi trường Mt 1 và Mt 2 ở ngày thứ 1.........................................45
Hình 4.7 Nuôi tảo ở môi trường Mt 1 và Mt 2 ở ngày thứ 5.........................................46
Hình 4.8 Tetraselmis trong môi trường Hannay với 3 mật độ khi mới nuôi cấy. .........50
Hình 4.9 Các tế bào Tetraselmis ở môi trường Hannay vào ngày đạt đỉnh sinh khối ..51
Hình 4.10 Nuôi tảo ở 4 thang độ mặn lúc bố trí............................................................52
Hình 4.11 Tảo ở 4 thang độ mặn sau 4 ngày nuôi cấy. .................................................52
Hình 4.12 Tetraselmis ở độ mặn 10 ppt lúc đạt đỉnh sinh khối. ...................................56
Một vài hình ảnh bổ sung trong quá trình thí nghiệm (ở phần phụ lục).

xii


DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị

Trang

Đồ thị 4.1 Tăng trưởng của Tetraselmis trong 3 môi trường ở cùng mật độ

ban đầu 100.000 tb/ml. ..................................................................................................38
Đồ thị 4.2 Tăng trưởng của Tetraselmis trong 4 môi trường ở cùng mật độ
ban đầu là 100.000 tb/ml. ..............................................................................................42
Đồ thị 4.3 Sự tăng trưởng của Tetraselmis trong 2 môi trường Mt 1 và Mt 2 .............47
Đồ thị 4.4 Sự tăng trưởng của Tetraselmis trong môi trường dịch cá ở 3
mật độ ban đầu...............................................................................................................48
Đồ thị 4.5 Tăng trưởng của Tetraselmis trong môi trường Hannay
ở 3 mật độ ban đầu khác nhau. ......................................................................................50
Đồ thị 4.6 Tăng trưởng của Tetraselmis ở 4 thang độ mặn...........................................52
Đồ thị 4.7 Tăng trưởng của Tetraselmis trong môi trường dịch cá ở thể tích lớn.........57

xiii


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1

Đặt Vấn Đề
Tảo độc, thuỷ triều đỏ, phú dưỡng hoá,…đó là những vấn đề luôn làm đau đầu

người nuôi trồng thuỷ sản, các chuyên gia môi trường, nhà quản lí du lịch,…khi nhắc
đến tảo. Tuy nhiên, giá trị mà tảo mang lại cho con người lại càng đáng quan tâm hơn:
tảo - nguồn dinh dưỡng cho con người, tảo - nguồn năng lượng sạch, tảo xử lí ô nhiễm,
tảo sử dụng trong y học,…Và quan trọng hơn cả, tảo là nhân tố quyết định sự sống còn
của ngành sản xuất giống thuỷ sản như lời đánh giá của giáo sư Vinbe (1965):
“…Không có tảo sẽ không có nghề cá” (trích bởi Trần Văn Vỹ, 1983).
Thật vậy, công nghệ vi tảo lớn mạnh cùng với sự phát triển của ngành sản xuất
giống thuỷ sản. Ngay ở nước ta, ương nuôi ấu trùng tôm sú (Penaeus monodon), cá mú
(Epinephelus spp.), cá chẽm (Lates calcarifer), ốc hương (Babylonia areolata),…có

thành công hay không nếu như khâu nuôi sinh khối tảo không thực hiện được?
Trong số các vi tảo có giá trị trong ương nuôi ấu trùng nước mặn thì giống
Tetraselmis được nhiều viện, trường, trung tâm giống hải sản lưu giữ, nghiên cứu và
gây nuôi. Vậy có thể ứng dụng tảo này vào nuôi ấu trùng nước ngọt được không? Môi
trường nào thích hợp nhất cho giống tảo này? Để tìm hiểu những vấn đề trên, tạo tiền
đề cho việc ứng dụng trong nuôi thu sinh khối ở qui mô sản xuất đại trà, chúng tôi tiến
hành thử nghiệm: “Một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến nuôi sinh khối
Tetraselmis sp. trong điều kiện phòng thí nghiệm”.
1.2

Mục Tiêu Đề Tài
Tìm môi trường dinh dưỡng thích hợp cho nuôi thu sinh khối Tetraselmis.
Tìm hiểu ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy ban đầu lên tăng sinh khối của tảo.
Tìm hiểu ảnh hưởng của các độ mặn khác nhau đối với tăng trưởng của tảo.
Khảo sát sự tăng trưởng của tảo Tetraselmis ở các thể tích nuôi khác nhau.
Khảo sát chu kì tăng trưởng của tảo trong một số điều kiện thí nghiệm


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1

Vài Nét Về Vi Tảo Đơn Bào Thuộc Bộ Tảo Lục (Chlorophyta)
Theo tài liệu phân loại của H.C.Bold, M.J., 1985; (trích bởi Nguyễn Lân Dũng

và Nguyễn Hoàng Hà, 2006) thì ngành tảo lục chỉ gồm một lớp là Chlorophyceae,
trong đó có 16 bộ. Vi tảo thường thuộc hai bộ Volvocales và Chlorococcales.
Vi tảo trong bộ Volvocales
Là những đơn bào di động hay những nhóm di động đa bào có hình dạng nhất
định. Quần thể tế bào là bội số của 2. Tế bào dinh dưỡng có lông roi, di động tự do.

Tế bào hình cầu, hình trứng, hình tim, hình bầu dục, hình viên trụ, hình
thoi,…cũng có loại có hình vô qui tắc. Một số loài không có thành tế bào, chỉ là khối
nguyên sinh chất trần. Phần lớn có thành tế bào vững chãi – tầng trong là cellulose,
tầng ngoài là pectin. Một số loại có bao keo liên kết các tế bào thành quần thể. Tế bào
thường có 2 lông roi dài bằng nhau, có một hay nhiều sắc lạp hình chén chứa một hay
vài pyrenoid. Thường có điểm mắt ở phần trên của tế bào, một số ít có điểm mắt ở
giữa hay ở cuối tế bào. Tế bào dinh dưỡng có nhân đơn bội.
Khi sinh sản vô tính tế bào mất đi lông và roi, nguyên sinh chất bên trong tế bào
bắt đầu phân cắt tạo ra 2, 4, 8 tế bào con. Trong điều kiện môi trường bất lợi lông roi
mất đi hay co lại, đình chỉ di động, tế bào tiết ra một tầng keo sau đó phân cắt liên tiếp
tạo ra một quần thể keo, đa bào, vô định hình, đó là giai đoạn quần thể keo (palmella
stage). Khi môi trường thích hợp trở lại thì mọc ra lông roi, chuyển sang giai đoạn di
động. Các loài nguyên thủy thì mỗi tế bào đều có thể sinh ra quần thể con. Ở các loài
đã phân hóa thành tế bào dinh dưỡng và tế bào sinh sản thì chỉ có tế bào sinh sản mới
có thể sinh ra quần thể con.
Khi sinh sản hữu tính có loại đẳng giao, dị giao hay noãn giao. Sau khi giao tử
kết hợp hình thành hợp tử. Hợp tử nẩy mầm sẽ sinh ra tế bào con hay quần thể con.

2


Trong bộ Volvocales có cả thảy 6 họ, đều là vi tảo. Đáng chú ý là các chi
Dunaliella, Haematococcus, Chlamydomonas,… và đặc biệt là Tetraselmis.
2.2

Lịch Sử Nghiên Cứu Ứng Dụng Vi Tảo Cho Nuôi Trồng Thủy Sản.
Nghề nuôi giáp xác, cá biển và nhuyễn thể đang ngày càng phát triển. Vì thế,

nhu cầu con giống đang ngày một gia tăng. Trong sản xuất giống, thức ăn và kỹ thuật
cho ăn khi ương ấu trùng là vấn đề rất quan trọng. Ngày nay, mặc dù có nhiều kỹ thuật

tiên tiến trong sản xuất thức ăn nhân tạo cho ấu trùng, nhưng các loại thức ăn tươi sống
như tảo, luân trùng, Artemia,...vẫn được xem là thức ăn vô cùng quan trọng và có tiềm
năng rất lớn trong sản xuất giống. Việc nuôi và sử dụng các sinh vật nhỏ làm thức ăn
cho ấu trùng tôm cá đã có một lịch sử lâu đời ở nhiều nước và ngày nay đang được áp
dụng rộng rãi trên thế giới.
Trong đó, nuôi tảo là một hoạt động rất quan trọng tại các trại sản xuất giống,
nhằm cung cấp thức ăn cho ấu trùng của nhiều đối tượng thủy sản khác nhau.

Hình 2.1: Sơ đồ sản xuất thức ăn tươi sống điển hình.
(Nguồn: />
3


2.2.1 Trên thế giới
Nuôi vi tảo dùng làm thức ăn trong nuôi trồng thủy sản đã được phát triển từ
cách đây rất lâu. Năm 1871, Phamintsin đã tiến hành nuôi tảo lục Protococales. Từ
năm 1910, Allen và Nelson đã tiến hành nuôi đơn loài dùng làm thức ăn cho động vật
không xương sống (Ryther và Goldman, 1975). Bruce và cộng sự (1939) lần đầu tiên
đã phân lập và nuôi giữ giống hai loài tảo đơn bào Isochrysis galbana và
Pyramimonas grossii làm thức ăn cho ấu trùng hầu.
Tại Nhật, Fujinaga là người đầu tiên thành công trong nuôi tảo Skeletonema
costatum sử dụng làm thức ăn cho tôm Penaeus japonicus. Ông đã sử dụng hai
phương pháp: Phương pháp đầu tiên là phân lập loài tảo mong muốn từ nước biển tự
nhiên, sau đó bổ sung nguồn dinh dưỡng, ánh sáng và sục khí để tảo phát triển. Dưới
những điều kiện khống chế, phương pháp này có thể tiến hành sản xuất đại trà vi tảo
theo nhu cầu. Đây là những bước cơ bản nhất cho sự phát triển tảo trong ngành nuôi
trồng ngày nay.
Phương pháp thứ hai là điều khiển tảo phát triển nở hoa. Ông đã tiến hành vào
năm 1946. Nước biển tự nhiên sau khi qua lọc than được bổ sung nguồn phân bón vô
cơ và chiếu sáng, nhiều loài tảo sẽ phát triển nở hoa. Khi phân bón được bổ sung trực

tiếp vào bể nuôi tôm, không chỉ tảo phát triển mà trùng bánh xe và chân mái chèo cũng
phát triển theo. Những sinh vật này là thức ăn lý tưởng cho tôm ở giai đoạn ấu trùng
và hậu ấu trùng.
Một vài nghiên cứu ở Bỉ cải tiến phương pháp của Glancy bằng cách điều chỉnh
điều kiện nuôi, đặc biệt điều khiển dinh dưỡng nhằm điều khiển thành phần loài ưu thế
như mong muốn (De Pauw, 1981).
Tại Trung Quốc, nghiên cứu nuôi tảo đã được bắt đầu từ những năm 1940. Guo
và cộng sự (1959) đã phân lập và nuôi hai loài tảo đơn bào Tetraselmis sp. và
Dunaliella sp. Từ những năm 1980, nhiều loài đã được tiến hành phân lập và phát triển
nuôi đại trà như Tetraselmis sp., Isochrysis galbana. Gần đây, qua phân tích thành
phần hóa sinh của 6 loài tảo cho thấy rằng Pavlova viridis có hàm lượng protein cao
nhất, trên 62,25% (Chen, 1991).

4


2.2.2 Trong nước
Tại Việt Nam, những nghiên cứu về tảo đã được thực hiện rất lâu. Nhưng
những nghiên cứu trước đây chủ yếu về phân loại, điều tra thành phần trong các thủy
vực nội địa, những nghiên cứu về các loại tảo biển còn rất hạn chế ở thời kỳ trước
những năm 80 của thế kỷ trước.
Nghiên cứu ứng dụng tảo trong sản xuất chỉ thực sự phát triển từ giữa thập kỷ
80 của thế kỷ 20, với thành công trong công trình của Lê Viễn Chí (1980 – 1986) về
ứng dụng nuôi tảo Skeletonema costatum làm thức ăn trong các trại sản xuất tôm giống
ở Hạ Long.
Trong những năm gần đây, những thành công của công nghệ sinh sản nhân tạo
giống tôm sú, điệp quạt và đặc biệt nghiên cứu cho sinh sản nhiều loài cá biển đã góp
phần thúc đẩy khoa học nghiên cứu ứng dụng tiến thêm một bước mới, với những
nghiên cứu mang tính thực tiễn nhiều hơn.
Năm 1995, Hoàng Bích Mai đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn, nhiệt độ,

ánh sáng, hàm lượng muối dinh dưỡng lên sinh trưởng, phát triển và đưa ra quy trình
nuôi hai loài tảo Skeletonema costatum và Chaetoceros sp làm thức ăn cho ấu trùng
tôm sú.
Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III đã ứng dụng nuôi tảo
Nannochloropsis oculata, Tetraselmis spp và Chaetoceros muelleri làm thức ăn cho
ấu trùng điệp quạt và đã thu được thành công.
Phạm Thị Lam Hồng (1999), đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn, ánh sáng
và tỷ lệ thu hoạch lên một số đặc điểm sinh học, thành phần sinh hóa của hai loài vi
tảo N.oculata và C.muelleri trong điều kiện phòng thí nghiệm, thành công của nghiên
cứu đã đóng góp thêm những hiểu biết quan trọng về hai loài tảo và ứng dụng nuôi bán
liên tục để cung cấp tảo cho việc sản xuất động vật phù du, trong quy trình ương các
loại ấu trùng động vật biển.
Năm 1999, Lục Minh Diệp đã có những công bố quan trọng khi nghiên cứu ảnh
hưởng của tỷ lệ phân bón, tỷ lệ thu hoạch lên sự phát triển của hỗn hợp tảo tự nhiên và
thử nghiệm nuôi tảo N.oculata. Những kết quả từ báo cáo này đã giúp cho chúng ta có
những hiểu biết đầy đủ hơn về vi tảo và khả năng thay đổi thành phần loài tảo ưu thế
của tảo tự nhiên theo tỷ lệ pha loãng và tỷ lệ phân bón.
5


Tiếp theo sau đó là báo cáo của một số tác giả: Hồng Thị Kiều Nga (2002), ảnh
hưởng của chế độ bón phân đến sinh trưởng của quần thể tảo N.oculata và I. galbana
ngoài trời; Hoàng Thị Ngọc (2003), ảnh hưởng của hàm lượng phân bón và sự bổ sung
CO2 đến sinh trưởng của các quần thể tảo; Nguyễn Thị Thắm (2004), ảnh hưởng của
môi trường phân bón đến sinh trưởng của hai loài tảo N.oculata và Tetraselmis sp.;
Mai Thị Thùy Linh (2004), nuôi thu sinh khối hai loài tảo N.oculata và I. galbana ở
quy mô túi nylon 50L và 2m3; Lương Quốc Khánh (2005), nuôi thu sinh khối hai loài
tảo Tetraselmis sp. và I. galbana ở quy mô 50L và 2m3. Ý nghĩa của những báo cáo
này là không thể phủ nhận.
Nhìn chung, hiện nay ở nước ta có nhiều cơ quan nghiên cứu, phân lập, nhân

giống, lưu trữ và nuôi sinh khối tảo và quy trình sản xuất sinh khối các loài tảo cũng
tương đối hoàn chỉnh. Tuy vậy những nghiên cứu ứng dụng tại các cơ sở sản xuất còn
rất hạn chế, cần phải được tiến hành nhiều hơn.
2.2.3 Kết quả một vài nghiên cứu về Tetraselmis ở Việt Nam.
Theo Jim Luong-Van (1999), không phải tất cả vi tảo đều là nguồn thức ăn
thích hợp cho ấu trùng. Để có giá trị trong nuôi thủy đặc sản, các giống loài tảo phải
thỏa mãn các yêu cầu sau: kích cỡ nhỏ, tốc độ tăng trưởng tốt, vách tế bào dễ dàng cho
tiêu hóa của ấu trùng, chất lượng dinh dưỡng phù hợp, không độc đối với động vật
cũng như không gây tích lũy độc tố trong chuỗi dinh dưỡng cho các sinh vật tiêu thụ.
Tetraselmis là một trong những giống tảo sở hữu hầu hết các đặc tính trên nên
sớm được các nhà chuyên môn quan tâm nghiên cứu. Cụ thể ở Việt Nam, trong các hội
thảo khoa học, một vài kết quả nghiên cứu tiêu biểu về Tetraselmis đã được báo cáo.
Năm 1998, Nguyễn Thị Xuân Thu và Nguyễn Thị Bích Ngọc tiến hành phân
lập, lưu giống thuần chủng và nuôi sinh khối các loài tảo đơn bào làm thức ăn cho ấu
trùng điệp quạt (Chlamys nobilis Reeve, 1852) trong đó có Tetraselmis và nhận thấy:
Tetraselmis có chu kì phát triển tương đối dài, phase gia tốc dương phát triển
nhanh, phase cân bằng kéo dài, phase tàn chậm.
Thời điểm nhân giống để lưu giữ nuôi sinh khối tốt nhất là 6 – 15 ngày.
Nuôi sinh khối ngoài trời đạt mật độ cực đại 600.000 – 650.000 tb/ml sau 10 15 ngày nuôi.

6


Hoàng Bích Mai (2000) thực hiện khảo sát tác động của môi trường sinh thái
lên tăng trưởng của Tetraselmis. Thí nghiệm cho thấy môi trường E, sau đó là môi
trường TH-04 là thích hợp cho nuôi sinh khối giống tảo này; 250C-270C và 25 - 30 ppt
lần lượt là khoảng nhiệt độ và độ mặn tối ưu cho tăng trưởng của tảo. Mật độ tảo cực
đại 2,18.104 tb/ml đạt được sau 84 giờ nuôi cấy ở thể tích 1 lít.
Năm 2006, thạc sĩ Dương Thị Thành đã nghiên cứu thành công giải pháp mới,
dùng tảo Tetraselmis sp. để xử lý nước thải ao nuôi tôm công nghiệp. Kết quả bước

đầu (trong phòng thí nghiệm) cho thấy, tảo Tetraselmis sp. có khả năng làm sạch nước
thải nuôi tôm sú. Cụ thể loại tảo này có khả năng hấp thụ N-NH, P-P04, phân huỷ
COD,...Ngoài ra, tác giả còn nghiên cứu việc thuần hoá giống tảo này từ trong điều
kiện phòng thí nghiệm sang môi trường nước thải nuôi tôm và đã phát triển tốt trên
môi trường nước biển. Hướng sắp tới tác giả sẽ nghiên cứu thêm khả năng xử lý ô
nhiễm nước của loại tảo Tetraselmis sp. vào các trại nuôi tôm, nhằm có thể sớm
chuyển giao giải pháp này cho các hộ nuôi tôm.
(Nguồn: />Năm 2005, Phạm Đinh Thanh Nhàn và Hoàng Thanh Phương tiến hành gây
nuôi sinh khối Tetraselmis sp. làm thức ăn cho luân trùng Brachionus plicatilis. Tảo
được nuôi trong nước mặn 20 ppt, sử dụng môi trường Walne và môi trường A với các
hình thức nuôi: bình tam giác 1 lít, bình nhựa 5 lít, bao nilon 1 lít và 5 lít. Kết quả cho
thấy nuôi tảo trong bao nilon, chiếu sáng liên tục, dùng môi trường Walne cho sinh
khối cao hơn tất cả các hình thức khác.
2.3 Những Nghiên Cứu về Sinh Học Của Tetraselmis
2.3.1 Vị trí phân loại
(theo Mã Chí Trân, 1982; trích Hoàng Bích Mai, 2000).
Ngành: Chlorophyta
Lớp: Volvocophyceae
Bộ: Chlamydonmonadales
Họ:Chlamydonmonaceae
Giống: Tetraselmis
Loài: Tetraselmis sp.

7


2.3.2 Phân bố
Rất dễ tìm thấy Tetraselmis trong thành phần phiêu sinh thực ở các thủy vực có
ánh sáng và độ mặn thích hợp. Nó xuất hiện với mật độ cao ở các vùng triều (Lewis và
Taylor, 1921; trích bởi Barbara B. North và Grover C. Stephens, 1970). Trong tự nhiên

tảo sống ở dạng trôi nổi hoặc chìm đáy.
2.3.3 Hình thái cấu tạo

Hình 2.2: Tế bào Tetraselmis với độ phóng đại 400 lần và 1000 lần (B).
(B) được tải từ />
roi

vách tế bào
ty thể
nhân
chloroplast
pyranoid

Hình 2.3: Cấu tạo trong của tảo Tetraselmis sp. (được tải từ
/>
8


Theo Nguyễn Thị Xuân Thu và Nguyễn Thị Bích Ngọc (1998) thì:
Tảo Tetraselmis có hình dạng dẹp, nhìn từ phía lưng xuống có hình trứng, phía
trước tương đối rộng, đỉnh giữa có một đường rãnh lõm xuống.
Vách tế bào cứng bằng cellulose, hơi lồi lên ở gốc roi. Có 4 sợi roi sinh ra từ
hai chỗ lõm; và roi thường chia làm hai nhóm, chuyển động về hai bên.
Kích thước tảo từ 16 – 35 µm chiều dài, 12 – 15 µm chiều rộng, 7 – 10 µm
chiều dày. Các roi dài khoảng 3/4 chiều dài thân.
Trong tế bào có thể sắc tố to hình chén, màu xanh lục, nhân của tế bào nằm
trong phần nguyên sinh chất và hơi lệch về phía đầu. Ở giữa khoảng 1/3 kể từ phần
đuôi tảo có một hạt protein hình chén. Có một điểm mắt màu hơi đỏ nằm ở vị trí ổn
định bên cạnh hạt protein.
Theo Hoàng Bích Mai (2000) thì do trong thể sắc tố có sắc tố hematocrom màu

đỏ nên tế bào hơi ngả màu khi tàn.
2.3.4 Thành phần sinh hoá tiêu biểu của Tetraselmis sp.
Mặc dù có nhiều loài tảo được sử dụng làm thức ăn trong nuôi biển, nhưng
không phải tất cả đều có kết quả tốt như nhau trong việc hỗ trợ sức sinh trưởng và tăng
tỉ lệ sống của các động vật ăn lọc đặc biệt. Một trong những lí do chính là sự khác
nhau về thành phần sinh hoá của tảo và nhu cầu dinh dưỡng đặc biệt của đối tượng
nuôi. Thường đối với vi tảo thì protein, hydrat-cacbon, lipid, khoáng chất chiếm từ
90% đến 95% tổng trọng lượng khô của tế bào tảo, phần còn lại là acid nucleic (Jim
Luong-Van, 1999).
Bảng 2.1: Hàm lượng dinh dưỡng một số loài Tetraselmis
Loài tảo
T. chui

Trọng lượng khô
(g/tế bào)
269

T. suecica

168,2

chl.a

Protein

1,42

31

Hydrat

cacbon
12,1

0,97

31

12,0

lipid
17
10
(Brown, 1991).

2.3.4.1 Amino acid
Amino acid chiếm khoảng 90 - 98% trong phân tử protein. Hàm lượng và giá trị
của các phân tử amino acid quyết định giá trị dinh dưỡng của protein. Tỉ lệ từng loại
amino acid thay đổi giữa các loài tảo khác nhau. Do đó, chất lượng dinh dưỡng của tảo
thường liên quan đến thành phần amino acid.
9


Bảng 2.2: Thành phần các amino acid của Tetraselmis suecica
Threonine

3,6

(g/100g amino acid tổng số)
Proline
3,7


Valine

7,1

Tyrosine

9,7

Methionine

2

Tryptophane

0,5

Isoleucine

4,8

Alanine

8,7

Phenylalanine

5,9

Aspartate


10

Lysine

6,6

Cystein

0,4

Histidine

2,2

Glutamate

13,5

Arginine

6,4

Glycine

7,4

Leucine

3,2


Serine

4,3

(theo Brown và ctv, 1984; trích bởi Jim Luong-Van, 1999).
2.3.4.2 Lipid
Trong thành phần của lipid, hàm lượng acid béo cao phân tử chưa bão hòa cao
(HUFA) như DHA (22:6n-3), EPA (20:5n-3) và ARA (20:4n-6) được xem như yếu tố
chính để đánh giá chất lượng của một loài tảo. Tetraselmis suecica chứa 4% EPA trên
acid béo tổng số.
2.3.4.3 Sterol
Sterol rất quan trọng với vai trò là thành phần cấu tạo màng, tiền chất của muối
mật, acid mật và các hormone steroid.
Bảng 2.3: Thành phần sterol của Tetraselmis suecica
Cholesterol

(mg/g trọng lượng khô)
0.01

2,4-methylene cholesterol

0.54

Campesterol

0.51

(theo Brown và ctv, 1984; trích bởi Jim Luong-Van, 1999).
2.3.4.4 Sắc tố và Vitamin

Các vi tảo biển rất giàu Vitamin. Mười loại Vitamin đã được tìm thấy ở vi tảo,
trong đó hàm lượng Vitamin C và B12 cao nhất, sau đó là các Vitamin A, D, E, K,…
Sắc tố gồm chlorophyl a, b, c (màu lục); carotein (màu nâu) và xanthophyl
(màu vàng).
10


Bảng 2.4: Thành phần Vitamin của Tetraselmis suecica
Đơn vị (µg/g trọng lượng khô)
4280

Tiền vitamin A
Vitamin E

6323

(theo deRoeck-Holtzhauser Y, Quere I và Claire C, 1991; trích bởi Jim Luong-Van,
1999).
2.3.5 Dinh dưỡng
Tetraselmis sp. dinh dưỡng theo 2 phương thức là tự dưỡng (autotrophy) và dị
dưỡng (heterotrophy) nhờ quang tổng hợp (Phạm Đinh Thanh Nhàn, 2005).
Diệp lục tố trong thành phần cấu tạo tế bào giúp Tetraselmis đồng hóa CO2, hấp
thu nước và ánh sáng mặt trời để tổng hợp chất hữu cơ (hoạt động quang hợp). Bản
chất của quá trình sinh lý phức tạp này là sự biến đổi quang năng của ánh sáng mặt trời
thành hóa năng. Có thể khái quát hóa quá trình quang hợp của tảo bằng phản ứng sau:
6CO2

+

6H2O


Ánh sáng
=
Diệp lục tố

6O2 +

C6H12O6

Theo Richmond (1996) việc cung cấp glucose như nguồn cacbon sẽ góp phần
làm tăng sinh khối tảo vì Tetraselmis có khả năng dinh dưỡng theo phương thức dị
dưỡng.
Khi môi trường nuôi có sẵn nguồn cacbon như glucose, Tetraselmis sẽ chuyển
phương thức dinh dưỡng từ tự dưỡng sang dị dưỡng. Khi nguồn cacbon cạn kiệt dần,
nó sẽ trở lại dinh dưỡng tự dưỡng, đồng thời diệp lục tố cũng phát triển (Aoli và Hase,
1995; Ohhama và ctv, 1965; trích bởi Đậu Thị Như Quỳnh, 2001).
2.3.6 Sinh trưởng
Sinh trưởng là biểu thị sự gia tăng về số lượng so với số lượng nuôi cấy ban đầu
(Pelczar và ctv, 1977; trích bởi Pinij Kungvankij, 1988). Thuộc vi tảo lục, tăng trưởng
của Tetraselmis cũng tuần tự trải qua các phase sau:

11


×