Nghiên cứu ảnh hưởng của các nguồn nitơ khác nhau lên sự sinh trưởng và năng suất của vi tảo arthrospira platensis

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG

PHẠM THỊ BÍCH LUYẾN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NGUỒN NITƠ
KHÁC NHAU LÊN SỰ SINH TRƢỞNG VÀ NĂNG SUẤT
CỦA VI TẢO ARTHROSPIRA PLATENSIS

Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Cán bộ hƣớng dẫn: TS. PHẠM THỊ MỸ
TS. TRỊNH ĐĂNG MẬU

Đà Nẵng - năm 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả trong khóa luận là trung thực và chƣa từng đƣợc ai
công bố trong bất kì công trình nào khác.
Tác giả khóa luận

Phạm Thị Bích Luyến


ii

LỜI CẢM ƠN

Khóa luận tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu khoa học tự lực đầu
tiên mà tôi đã hoàn thành trong sự nghiệp học tập và nghiên cứu khoa học của
mình. Chính vì vậy trong quá trình thực hiện đã gặp không ít khó khăn. Tuy
nhiên, nhờ có sự quan tâm, giúp đỡ từ phía gia đình, thầy cô và bạn bè mà tôi
đã có thể hoàn thiện đƣợc khóa luận này.
Trƣớc hết tôi xin cảm ơn ba mẹ và ngƣời thân đã giúp đỡ và động viên
về tinh thần cũng nhƣ vật chất để tôi có tập trung hoàn thành tốt đề tài này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Phạm Thị Mỹ đã định hƣớng,
động viên tôi thực hiện khóa luận, giúp tôi đến gần hơn với khoa học. Cảm ơn
cô đã luôn theo sát, truyền đạt kiến thức giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Trịnh Đăng Mậu đã tận tình chỉ dạy
cho tôi những kiến thức, kĩ năng bổ ích về mặt chuyên ngành cũng nhƣ trong
cuộc sống, tạo mọi điều kiện hỗ trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô khoa Sinh – Môi trƣờng đã giúp
tôi trang bị kiến thức và tạo điều kiện về trang thiết bị, dụng cụ và hóa chất để
tôi thực hiện tốt đề tài nghiên cứu của mình.
Sau cùng, xin gửi lời cảm ơn đến những ngƣời bạn đã luôn bên cạnh,
chia sẻ kiến thức và hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, tháng 5 năm 2018
Sinh viên

Phạm Thị Bích Luyến


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...................................................... 3
3.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................. 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................. 3

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................ 4
1.1. Giới thiệu chung về tảo Spirulina .............................................................. 4
1.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm phân loại ..................................................... 4
1.1.2. Đặc điểm hình thái ............................................................................ 4
1.1.3. Phân bố và đặc điểm sinh thái ........................................................... 6
1.1.4. Cách thức sinh trƣởng, sinh sản ........................................................ 7
1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng sinh trƣởng, phát triển của tảo
Spirulina. ........................................................................................................... 9
1.3. Vai trò và ảnh hƣởng của các nguồn nitơ đến sinh trƣởng, phát triển của
Spirulina .......................................................................................................... 13
1.4. Các nghiên cứu về vi tảo Spirulina .......................................................... 16
1.4.1. Một số nghiên cứu trên giới ............................................................ 16
1.4.2. Một số nghiên cứu trong nƣớc ........................................................ 17

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ................................................................................. 19
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 19


iv

2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 19
2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 19
2.4. Bố trí thí nghiệm ...................................................................................... 20
2.4.1. Bố trí các nghiệm thức trong phòng thí nghiệm ............................. 20
2.4.2. Bố trí các nghiệm thức ngoài môi trƣờng thực nghiệm .................. 21
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 20
2.5.1. Phƣơng pháp làm thuần và nhân giống Spirulina ........................... 23
2.5.2. Phƣơng pháp xác định mật độ......................................................... 23
2.5.3. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng sinh khối khô ........................... 24
2.5.4. Phƣơng pháp theo dõi thông số pH, ánh sáng, nhiệt độ. ................ 24
2.5.5. Phƣơng pháp xử lí số liệu ............................................................... 24

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................... 25
3.1. Sinh trƣởng của vi tảo Spirulina .............................................................. 25
3.2. Ảnh hƣởng của nguồn amoni đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của
Spirulina .......................................................................................................... 27
3.3. Ảnh hƣởng của nguồn ure đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của
Spirulina .......................................................................................................... 29
3.4. Ảnh hƣởng của nguồn nitrit đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của
Spirulina .......................................................................................................... 31
3.5. Ảnh hƣởng của nguồn nitrat đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của
Spirulina .......................................................................................................... 33
3.6. Đánh giá ảnh hƣởng của các nguồn nitơ đến sinh trƣởng, phát triển và
năng suất của Spirulina để tối ƣu hóa môi trƣờng nuôi cấy. .......................... 35
3.7. Đánh giá khả năng thích ứng của tảo Spirulina trong môi trƣờng bổ sung
ure và natri nitrat làm nguồn cung cấp nitơ dƣới điều kiện sinh thái của Đà
Nẵng ................................................................................................................ 38

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 43

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................... 45
PHỤ LỤC


v

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu

Tên

Bảng 2.1 Khối lƣợng các nguồn cung cấp nitơ (g/l) cần bổ sung

Trang
20

vào môi trƣờng tƣơng ứng với các nồng độ nitơ khác
nhau
Bảng 3.1 Ảnh hƣởng của hàm lƣợng NH4Cl và NH4NO3 đến tốc

29

độ sinh trƣởng trung bình (µ), chỉ số mật độ tối đa
(ODmax) và lƣợng sinh khối tối đa (DWmax) của tảo
Spirulina
Bảng 3.2 Ảnh hƣởng của hàm lƣợng NaNO2 đến tốc độ sinh

33

trƣởng trung bình (µ), chỉ số mật độ tối đa (ODmax) và

lƣợng sinh khối tối đa (DWmax) của tảo Spirulina
Bảng 3.3 Ảnh hƣởng của hàm lƣợng NaNO3 đến tốc độ sinh

35

trƣởng trung bình (µ), chỉ số mật độ tối đa (ODmax) và
lƣợng sinh khối tối đa (DWmax) của tảo Spirulina
Bảng 3.4 Ảnh hƣởng của các nguồn nitơ khác nhau với nồng độ

37

25% lên khả năng sinh trƣởng, năng suất của Spirulina
Bảng 3.5 Cƣờng độ ánh sáng và nhiệt độ vào những khoảng thời
gian khác nhau trong ngày theo dõi suốt quá trình nuôi.

.

41


vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Số hiệu

Tên

Trang

Hình 1.1

Sự khử nitrat đồng hóa (Theo Prescott và cs, 2005)

14

Hình 1.2

Con đƣờng đồng hóa ammonia. (Theo Prescott và cs,

15

2005)
Hình 1.3

Cố định ammonia nhờ glutamine synthetase và

15

glutamate synthase (Theo Prescott và cs, 2005)
Hình 2.1

Sơ đồ thí nghiệm

22

Hình 3.1

Đƣờng cong sinh trƣởng của Spirulina

25

Hình 3.2

Phƣơng trình tƣơng quan giữa mât độ quang (OD) và

26

khối lƣợng khô của tảo Spirulina
Hình 3.3

Đƣờng cong sinh trƣởng của Spirulina khi nuôi trong

28

môi trƣờng bổ sung muối amoni với các hàm lƣợng
khác nhau: a) NH4Cl; (b) NH4NO3
Hình 3.4

Đƣờng cong sinh trƣởng của Spirulina nuôi trong môi

30

trƣờng bổ sung (NH2)2CO ở các hàm lƣợng khác nhau
Hình 3.5

Đƣờng cong sinh trƣởng của Spirulina nuôi trong môi

32

trƣờng bổ sung NaNO2 ở các hàm lƣợng khác nhau

Hình 3.6

Đƣờng cong sinh trƣởng của Spirulina nuôi trong môi

34

trƣờng bổ sung NaNO3 ở các hàm lƣợng khác nhau
Hình 3.7

Đƣờng cong sinh trƣởng của Spirulina nuôi trong môi

36

trƣờng bổ sung các nguồn nitơ khác nhau ở hàm lƣợng
25%
Hình 3.8

Đƣờng cong sinh trƣởng của Spirulina với sự bổ sung

39

của 2 nguồn cung cấp nitơ (NH2)2CO và NaNO3
Hình 3.9

Năng suất sinh khối khô của Spirulina với các nguồn
cung cấp nitơ khác nhau

40

vii

Hình 3.10

Cƣờng độ ánh sáng và nhiệt độ theo dõi trong suốt quá
trình nuôi cấy.

.

41


1

MỞ ĐẦU
1.

Đặt vấn đề
Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, nhu cầu

về chăm sóc sức khỏe của con ngƣời ngày càng đƣợc chú trọng. Con ngƣời
không ngừng tìm cách đa dạng hóa các sản phẩm, nâng cao chất lƣợng thực
phẩm theo hƣớng phát triển bền vững, thân thiện với môi trƣờng bằng việc
tìm kiếm những sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên, có giá trị dinh dƣỡng
và giá trị sinh học cao nhằm đáp ứng yêu cầu của con ngƣời. Vừa là thức ăn,
vừa là dƣợc phẩm chữa bệnh, tảo Arthrospira platensis chính thức đƣợc Cục
quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Hoa Kì (FDA) công nhận là một trong
những lựa chọn hàng đầu đƣợc thế giới công nhận nguồn thực phẩm giá trị
nhất [28].
Arthrospira platensis đƣợc biết đến với tên gọi Spirulina, là một loài

tảo lam có giá trị dinh dƣỡng rất cao. Các sản phẩm từ tảo này đều có chứa
đầy đủ các thành phần nhƣ vitamin (B12, beta - caroten, xanthophyll...), chất
khoáng, các acid béo thiết yếu và acid amin (lysine, methyonin, triptophan,...)
giúp tăng cƣờng sức khỏe cho con ngƣời [39]. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng,
trong tảo Spirulina hàm lƣợng protein đạt khoảng 56-77% trọng lƣợng khô,
cao hơn thịt bò và cá (15-25%), đậu tƣơng (35%), bột sữa (35%), đậu phộng
(25%), trứng (12%), ngũ cốc (8-14%) [13], [20]. Tỉ lệ tiêu hoá và hấp thu
protein đối với Spirulina là rất cao (85-95%) do nó không chứa cellulose
trong thành tế bào [10], [30]. Nghiên cứu của các nhà khoa học đã chỉ ra rằng,
chỉ cần cung cấp khoảng 36 g Spirulina hàng ngày là có thể đáp ứng đầy đủ
100% nhu cầu acid amin, dinh dƣỡng thiết yếu cho ngƣời trƣởng thành [36].
Chính vì vậy, Spirulina đƣợc chọn là nguồn dinh dƣỡng tối ƣu trong việc
phòng và chữa các chứng bệnh suy dinh dƣỡng ở trẻ em nhƣ bệnh
“kwashiorkor” (gây ra do hệ tiêu hoá của trẻ bị tổn thƣơng) hay đƣợc dùng là


2

thực phẩm đặc biệt cho những ngƣời bị bệnh HIV [30] [40]. Tổ chức Y tế thế
giới (WHO/OMS) đã công nhận tảo Spirulina là thực phẩm bảo vệ sức khỏe
tốt nhất của loài ngƣời trong thế kỉ 21 [34].
Chính vì những lợi ích to lớn này mà tảo Spirulina đã đƣợc nuôi ở
nhiều nơi trên thế giới để thu sinh khối, tạo ra những sản phẩm mang lại giá
trị dinh dƣỡng cao phục vụ cho con ngƣời [10]. Tuy nhiên, để nuôi Spirulina
đạt đƣợc hiệu quả và chất lƣợng cao thì cần phải quan tâm, xem xét nhiều yếu
tố, trong đó yếu tố về dinh dƣỡng đƣợc xem là quan trọng nhất. Trong một
nghiên cứu đã chỉ ra rằng hơn 25% tổng năng suất của tảo Spirulina liên quan
đến môi trƣờng nuôi cấy, chúng đóng vai trò là nguồn cung cấp chất dinh
dƣỡng cho toàn bộ các quá trình sinh lý – hóa trong tế bào của tảo, đặc biệt là
nitơ [19]. Nitơ vừa có vai trò cấu trúc, vừa là thành phần tham gia vào các quá

trình trao đổi chất và năng lƣợng trong tảo [19]. Trong nuôi trồng Spirulina
ngƣời ta thƣờng bổ sung thêm nitơ vào môi trƣờng dƣới dạng muối nitrate
(NaNO3). Tuy nhiên NaNO3 có giá thành khá cao làm tăng chi phí đầu tƣ nên
ảnh hƣởng đến hiệu quả kinh tế trong nuôi tảo. Mặt khác theo nhiều nhà khoa
học trên thế giới thì Spirulina có khả năng hấp thụ đa dạng các nguồn nitơ
khác nhau [24], do vậy nghiên cứu thay thế muối NaNO3 bằng các hợp chất
cung cấp nitơ khác đang là vấn đề đƣợc quan tâm hiện nay.
Xuất phát từ cơ sở trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh
hƣởng của các nguồn nitơ khác nhau lên sự sinh trƣởng và năng suất của
vi tảo Arthrospira platensis”.
2. Mục tiêu đề tài
- Xác định đƣợc nguồn nitơ thích hợp bổ sung vào môi trƣờng nuôi để
tảo Spirulina sinh trƣởng, phát triển và cho năng suất tốt nhất.
- Xác định đƣợc nồng độ tối ƣu của nguồn nitơ cung cấp để tăng tốc độ
sinh trƣởng và năng suất của tảo Spirulina.


3

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về khả
năng sinh trƣởng, phát triển của Spirulina trong những nguồn cung cấp nitơ
khác nhau, từ đó làm cơ sở nghiên cứu cho việc xây dựng công thức môi
trƣờng dinh dƣỡng tối ƣu cho tảo.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của đề tài là cơ sở để lựa chọn nguồn cung cấp nitơ xây dựng
công thức môi trƣờng nuôi tối ƣu để áp dụng vào mô hình nuôi trồng
Spirulina trong quy mô lớn.

4

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TẢO SPIRULINA
1.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm phân loại

Tảo Spirulina đƣợc biết đến là một trong những loài sinh vật sống lâu
đời nhất trên Trái đất. Nó sinh trƣởng tự nhiên ở vùng nhiệt đới trong các hồ
nƣớc mặn của Châu Phi, Trung và Nam Mỹ từ 3,6 tỷ năm trƣớc. Trong những
năm 60 của thế kỉ XX, Brandily – một nhà nhân chủng học ngƣời Pháp đã
phát hiện ra loài tảo này trong lần khảo sát sự đa dạng sinh học tại vùng hồ ở
Tchad, Châu Phi. Đến năm 1973, FDA và WHO/OMS đã chính thức công
nhận tảo Spirulina là nguồn dinh dƣỡng và dƣợc liệu quý cho con ngƣời và
đƣợc các nhà khoa học nghiên cứu đến ngày nay [21].
Tảo Spirulina là các vi sinh vật có hình xoắn, sống trong nƣớc mà ta
thƣờng gọi là Tảo xoắn với tên khoa học là Spirulina platensis. Thực ra đây
không phải là một sinh vật thuộc ngành Tảo (Algae) vì Tảo thuộc giới sinh
vật nhân chuẩn (Eukaryotes) mà Spirulina thuộc ngành Vi khuẩn lam
(Cyanobactera), chúng thuộc giới sinh vật có nhân sơ hay nhân nguyên thủy
(Prokaryotes). Những nghiên cứu mới nhất lại cho biết chúng cũng không
phải thuộc chi Spirulina mà lại thuộc chi Arthrospira [20].
Chính vì vậy, về phân loại khoa học, tảo Spirulina thuộc:
Giới (domain): Bacteria; ngành (phylum): Cyanobactera; lớp (class):
Chroobacteria; bộ (order): Oscillatoriales; họ (family): Phormidiaceae; chi
(genus): Arthrospira; loài (species): Arthrospira platensis (A. platensis).
1.1.2. Đặc điểm hình thái

Tảo Spirulina có màu xanh lục, quan sát dƣới kính hiển vi điện tử thấy

Spirulina có dạng xoắn lò xo, sợi tảo (trichome) có 5 – 7 vòng (có khi lên đến
27 vòng) đều nhau không phân nhánh, ở hai đầu sợi tảo thƣờng hẹp, mút lại.


5

Đƣờng kính vòng xoắn từ 35 – 50 µm, bƣớc xoắn 60 µm. Chiều dài thay đổi
có thể đạt đƣợc 0,25 mm, có khi lớn hơn [37]. Spirulina là loài có khả năng
vận động tiến về phía trƣớc hoặc phía sau. Sự vận động này đƣợc thực hiện
bởi các lông ở sƣờn bên cơ thể. Các sợi lông này có đƣờng kính 5 –7 nm và
dài 1 –2 μm nằm quanh cơ thể. Các lông này hoạt động nhƣ tay chèo giúp
Spirulina di chuyển [33]. Ngoài ra tảo còn có khả năng vận động theo kiểu
trƣợt xung quanh trục của nó, vận tốc có thể đạt 5 micron/giây. Sợi tảo đƣợc
cấu tạo từ một sợi đa bào, mỗi tế bào của sợi tảo rộng 5µm, dài 2mm, không
có màng bằng cellulose, không có tế bào dị hình và chƣa có nhân điển hình,
không có không bào nhƣng lại có không bào khí, không có lục lạp mà chỉ có
thilacoid phân bố trong toàn bộ tế bào [30]. Phycobiliprotein và protein liên
kết đƣợc gắn vào bề mặt ngoài của thylacoid, lớp ngoài cùng là phycoerythin,
tiếp theo là phycocianin và phần trong cùng có allophycoyanin. Màng tế bào
nằm sát ngay dƣới thành tế bào và nối với màng quang hợp thylacoid tại một
vài điểm. Thành tế bào có cấu trúc nhiều lớp chứa mucopolymer, pectin và
các loại polysaccharide khác. Spirulina có khả năng tạo ra các không bào khí
nhỏ (gas vesicle) có đƣờng kính cỡ 70 nm và đƣợc cấu trúc từ các sợi protein
bện lại [22]. Không bào khí sẽ nạp đầy khi sợi Spirulina muốn nổi lên trên bề
mặt để nhận ánh sáng cho quá trình quang hợp. Đến cuối ngày là lúc tế bào
tạo ra một lƣợng lớn carbohydrate, lúc đó các tế bào sẽ tụ tập lại và tạo ra một
áp suất thẩm thấu cao bên trong cơ thể làm cho các không bào khí không thể
duy trì đƣợc áp suất thẩm thấu lâu bên trong tế bào và chúng sẽ vỡ, giải phóng
ra các khí làm cho sợi tảo chìm xuống đáy và tại đây xảy ra quá trình chuyển
hoá carbohydrat thành protein [27].

Cũng nhƣ các tảo lam khác, Spirulina cũng chƣa có nhân điển hình,
vùng nhân không rõ, trong đó có chứa ADN. Trong quá trình nuôi trồng, nhất
là ngoài tự nhiên, tế bào có thể duỗi thẳng ra thành hai dạng: xoắn và thẳng,


6

tỷ lệ xoắn – thẳng khoảng 15 – 85. Các nghiên cứu cho thấy rằng: trong các
điều kiện dinh dƣỡng khác nhau thì tốc độ sinh trƣởng của 2 dạng thẳng và
xoắn nhƣ nhau; hàm lƣợng protein ở 2 dạng thẳng và xoắn gần nhƣ nhau (ở
mọi điều kiện về dinh dƣỡng và ánh sáng nhƣ nhau); vào mùa hè tốc độ sinh
trƣởng của dạng thẳng kém hơn dạng xoắn và nếu trong thành phần dinh
dƣỡng thiếu các nguyên tố vi lƣợng, hàm lƣợng NaHCO3 thấp dẫn tới số vòng
xoắn giảm và đƣờng kính vòng xoắn tăng [43].
1.1.3. Phân bố và đặc điểm sinh thái

Tảo Spirulina phân bố rộng trong các môi trƣờng khác nhau nhƣ bãi
rong cỏ, các thủy vực nƣớc ngọt, lợ, mặn hay ngay cả ở suối nƣớc nóng. Tảo
lơ lửng ở độ sâu có thể tới 50 cm, và trong môi trƣờng nhân tạo thƣờng nuôi ở
mức nƣớc 10 –30 cm (nuôi hồ hở), hoặc có thể trong hồ đáy sâu 1 – 1,5 m
(sục khí). Trong môi trƣờng sống có độ kiềm cao, Spirulina nổi lên hoặc lặn
xuống ít nhất một lần trong suốt thời gian 24 giờ và sẽ thƣờng xuyên hơn nếu
nhƣ có gió nhẹ trên bề mặt hồ. Spirulina sống trong môi trƣờng kiềm tính, pH
thích hợp nằm trong khoảng 9 – 11, tối ƣu nhất là pH = 9,5. Ở điều kiện này
khó có loài nào có thể tồn tại đƣợc ngoài tảo Spirulina. Tảo Spirulina có thể
sống trong nhiệt độ nƣớc là 20 – 40oC, thích hợp nhất là 35oC. Trong tự nhiên
Spirulina tập trung nhiều nhất là ở Trung Phi tại khu vực hồ Chad và Niger, ở
Đông Phi dọc theo thung lũng GreaRift [7].
Việc nuôi trồng Spirulina ở qui mô lớn trên thế giới bắt đầu tại Nhật
Bản vào năm 1960. Đến nay, Spirulina đã đƣợc sản xuất tại ít nhất 22 quốc

gia, trong đó có Việt Nam.
Ở Việt Nam, Spirulina phân bố ở các thủy vực khác nhau nhƣ: sông,
ao, hồ, ruộng lúa… và đƣợc một số nơi nuôi trồng ở quy mô công nghiệp.
Công ty Vĩnh Hảo (Bình Thuận) và cơ sở Bình Chánh (TP. Hồ Chí Minh) là 2
trung tâm nuôi trồng tảo lớn nhất nƣớc ta [21].


7

1.1.4. Cách thức sinh trƣởng, sinh sản

Cũng nhƣ sự phát triển chung theo quy luật tăng trƣởng của các sinh
vật khác, sinh trƣởng của tảo (đƣợc xếp cùng nhóm với nhóm vi khuẩn làm)
cũng trải qua 4 giai đoạn: thích nghi, tăng trƣởng, cân bằng và suy vong. Với
chế độ dinh dƣỡng thích hợp và điều kiện sinh lý học thuận lợi, các quá trình
ấy xảy ra nhƣ sau [1]:
+ Pha thích nghi (Lag phase): là giai đoạn tảo thích nghi với môi trƣờng
mới. Ở giai đoạn này trong tế bào tảo diễn ra sự vô hiệu hóa các enzyme, sự
giảm tốc độ trao đổi chất của tảo giống. Tế bào tảo sẽ có sự gia tăng kích
thƣớc nhƣng không có sự phân chia. Một số yếu tố khuyếch tán đƣợc tạo ra
do chính các tế bào thì cần cho quá trình cố định carbon. Hoạt động trao đổi
chất của các tế bào Spirulina trong giai đoạn này có tác dụng ức chế sự hoạt
động của các độc tố nào đó có mặt trong môi trƣờng, hay giúp Spirulina thích
nghi với môi trƣờng có chứa một vài chất có nồng độ quá cao. Giai đoạn này
kéo dài hay ngắn liên quan đến tính chất của môi trƣờng. Nếu tính chất hóa
học của môi trƣờng mới sai khác nhiều với môi trƣờng nhân giống cũ thì giai
đoạn thích nghi sẽ kéo dài. Nếu cấy tảo giống vào môi trƣờng mới lúc tảo
giống đang ở giai đoạn thích nghi hay từ giai đoạn tử vong thì giai đoạn thích
nghi này sẽ kéo dài.
+ Pha tăng trƣởng (Log phase): là giai đoạn mà tế bào phân chia rất

nhanh và liên tục. Sinh trƣởng logarit là sinh trƣởng đồng đều, tức là các
thành phần tế bào đƣợc tổng hợp với tốc độ tƣơng đối ổn định. Tốc độ tăng
trƣởng trong giai đoạn này tùy thuộc vào kích thƣớc tế bào, cƣờng độ ánh
sáng và nhiệt độ và môi trƣờng dinh dƣỡng. Nếu cân bằng dinh dƣỡng hay
các điều kiện môi trƣờng thay đổi sẽ dẫn đến sự sinh trƣởng không đồng đều.
Phản ứng này rất dễ quan sát thấy khi làm thực nghiệm chuyển tế bào từ một
môi trƣờng nghèo dinh dƣỡng sang một môi trƣờng giàu dinh dƣỡng hơn


8

hoặc ngƣợc lại thì cũng có kết quả về sự sinh trƣởng không đồng đều nhƣ
vậy.
+ Pha cân bằng (Stationary phase): khi có một vài nhân tố xuất hiện
nhƣ sự giảm sút của yếu tố dinh dƣỡng nào đó, tỷ lệ cung cấp oxy và
carbonic, sự thay đổi pH, sự hạn chế ánh sáng hay sự xuất hiện các yếu tố
ngăn cản sự phân chia các tế bào do một chất độc nào đó...thì quá trình sinh
trƣởng của tảo sẽ bị ức chế, đây là giai đoạn đầu của pha tăng trƣởng chậm.
Tuy nhiên, pha này diễn ra rất nhanh với sự cân bằng đƣợc tạo ra giữa tốc độ
tăng trƣởng và các nhân tố giới hạn, nó đƣợc xem là pha quân bình.
+ Pha suy vong (Death phase): khi các chất dinh dƣỡng trở nên cạn kiệt
không đủ cung cấp cho sự sinh trƣởng và trao đổi chất đến mức trở nên độc
hại, tảo sẽ bị suy tàn gọi là pha chết. Giống nhƣ giai đoạn logarit, sự tử vong
của quần thể vi sinh vật cũng có tính logarit (tỷ lệ tế bào chết trong mỗi giờ là
không đổi). Tổng số tế bào sống và tế bào chết không thay đổi vì các tế bào
chết chƣa bị phân hủy. Ở giai đoạn này, tảo chết theo phƣơng thức logarit
nhƣng sau khi số lƣợng tế bào đột nhiên giảm xuống thì tốc độ chết của tế bào
chậm lại. Đó là do một số cá thể sống lại nhờ có tính đề kháng đặc biệt mạnh.
Vì điều này và những nguyên nhân khác làm cho đƣờng cong của giai đoạn
suy vong có thể khá phức tạp.

Tảo Spirulina sinh sản theo phƣơng thức sinh sản vô tính. Từ một sợi
tảo mẹ hình thành nên các tế bào tảo con mới. Trong chu kỳ sống, khi đến giai
đoạn sinh sản cấu trúc chuỗi xoắn của Spirulina sẽ bị vỡ ra và tạo thành nhiều
đoạn tảo nhờ sự hình thành của những tế bào đặt biệt gọi là tế bào mắc xích
(necridia). Các đoạn xoắn nhỏ ở mắc xích sẽ hình thành chuỗi ngắn có khả
năng trƣợt gọi là hormogonia và sau đó sẽ hình thành chuỗi dài mới. Lúc này
tế bào ở hormogonia rời khỏi vị trí đính của tế bào mắc xích, phần đầu gắn
tiêu giảm dần, 2 đầu hormogonia trở nên tròn nhƣng vách tế bào vẫn có chiều


9

dày không đổi. Với tiến trình này, chuỗi đƣợc kéo dài hơn và có dạng xoắn
đặc thù. Các hormogonia phát triển, trƣởng thành và chu kì sinh sản đƣợc lặp
đi lặp lại một cách ngẫu nhiên, tạo nên vòng đời của tảo. Trong thời kì sinh
sản tảo Spirulina nhạt màu, ít sắc tố xanh hơn bình thƣờng. Sự vỡ ngẫu nhiên
của trichome cùng với sự phân lập necridia bảo đảm sự tăng trƣởng của quần
thể tảo. Trong quá trình sinh sản nếu gặp điều kiện không thuận lợi tảo
Spirulina cũng hình thành bào tử bảo vệ giống nhƣ vi khuẩn. Bào tử do những
tế bào dinh dƣỡng tạo nên, tích lũy nhiều chất dự trữ, bọc màng dày ở phía
ngoài và khi gặp điều kiện thuận lợi bào tử chui ra khỏi màng, nảy mầm thành
tảo mới. Chu kì phát triển của tảo Spirulina rất ngắn, thƣờng xảy ra trong 24
giờ (trong điều kiện phòng thí nghiệm), vì vậy có thể thu hoạch sinh khối tảo
sau 5-7 ngày nuôi cấy [17] [43].
1.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA TẢO SPIRULINA
Sinh trƣởng của tảo đạt cao nhất với một cƣờng độ và thời gian chiếu
sáng thích hợp, kèm theo nó là một chế độ chăm sóc, theo dõi kĩ lƣỡng để
đảm bảo các chỉ tiêu ánh sáng, nhiệt độ, pH, điều kiện khuấy trộn, dinh
dƣỡng... giúp cho tảo phát triển tốt nhất. Vì vậy khi nuôi tảo trong các hồ

nhân tạo cần chú ý đến các yếu tố sau [43]:
+ Yếu tố ánh sáng [41]: Spirulina là vi sinh vật quang dƣỡng bắt buộc,
chúng không thể sống hoàn toàn không có ánh sáng vì vậy ánh sáng là điều
không thể thiếu giúp cho tảo quang hợp và phát triển. Sự tổng hợp các thành
phần của tế bào cũng bị ảnh hƣởng mạnh bởi cƣờng độ ánh sáng. Chính vì
vậy, cƣờng độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng là nhân tố quan trọng nhất
ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của tảo Spirulina. Theo nghiên cứu thì tốc độ tăng
trƣởng nhanh nhất khi Spirulina đƣợc nuôi trong điều kiện chiếu sáng đầy đủ,
tuy nhiên để đạt đƣợc chất lƣợng tốt nhất thì cƣờng độ ánh sáng phải vừa phải


10

để tránh ức chế sự phân chia tế bào. Ở điều kiện phòng thí nghiệm, khi nuôi
trong bình thuỷ tinh dung tích nhỏ, ánh sáng đƣợc xác định cho sự phát triển
của tảo Spirulina là 1000 – 3000 lux còn với bề nuôi lớn cƣờng độ ánh sáng là
5000 – 100000 lux [2] [7] [19]. Tuy nhiên khi nuôi Spirulina ở giai đoạn đầu
nên để ở cƣờng độ ánh sáng thấp để tránh sự quang phân ly. Ngoài ra hiệu
quả hấp thụ cƣờng độ ánh sáng còn phụ thuộc vào mật độ nuôi cấy của tảo, vì
khi cƣờng độ ánh sáng cao mà mật độ tảo lớn thì mỗi sợi tảo vẫn nhận đƣợc
cƣờng độ ánh sáng nhỏ. Nhiều loại vi tảo có cƣờng độ quang hợp bão hoà ở
khoảng 33% tổng lƣợng cƣờng độ ánh sáng và Spirulina cũng nằm trong số
đó. Vì vậy trong điều kiện ánh sáng có cƣờng độ cao và thời gian chiếu sáng
dài, ngƣời ta thấy xuất hiện hiện tƣợng quang ức chế có thể làm tảo chết hoặc
làm giảm đáng kể năng suất nuôi trồng.
+ Yếu tố nhiệt độ: nhiệt độ ảnh hƣởng rất lớn đến sự phát triển và sản
xuất sinh khối của vi tảo nói chung và của Spirulina nói riêng vì nó ảnh
hƣởng trực tiếp đến sự sản xuất prorein và chlorophyll [18]. Ngoài ra nhiệt độ
còn ảnh hƣởng đến kích thƣớc tế bào, hình thái, và nồng độ acid béo không
no của Spirulina [18]. Nhiệt độ tốt nhất cho sự phát triển của tảo Spirulina

nằm trong khoảng 20 – 40oC và tốc độ tăng trƣởng nhanh nhất ở 35oC. Nhiệt
độ dƣới 20oC hay trên ngƣỡng 40oC tế bào tảo Spirulina sẽ bị tổn hại và
ngừng phát triển [7], [19]. Nhiệt độ môi trƣờng nuôi là yếu tố cần đáp ứng
liên tục, vì rất dễ bị chi phối và tác động bởi điều kiện xung quanh, mức độ và
thời gian chiếu sáng. Do vậy nhiệt độ là một trong những yếu tố thƣờng
xuyên đƣợc theo dõi trong công nghệ nuôi trồng vi tảo. Giữa nhiệt độ và ánh
sáng có mối liên hệ với nhau trong quá trình nuôi cấy tảo, chúng đều đóng vai
trò quan trọng quyết định đến năng suất và sinh khối của Spirulina [21].
+ Yếu tố sục khí: sục khí là một nhân tố rất quan trọng trong sản xuất
Spirulina, sự khuấy trộn môi trƣờng liên tục sẽ giúp hạn chế sự kết lắng tế


11

bào, tránh sự phân tầng nhiệt độ và đảm bảo sự phân bố đều chất dinh dƣỡng
trong môi trƣờng nuôi. Ngoài ra sục khí cũng giúp loại bỏ lƣợng oxy dƣ thừa
trong bể nuôi giúp tảo tránh khỏi hiện tƣợng ngộ độc oxy [23] [35].
+ Độ pH: Spirulina sống trong môi trƣờng kiềm tính, pH thích hợp
khoảng 9 –11 tối ƣu nhất là pH = 9,5. pH đƣợc coi là yếu tố chỉ thị, phản ánh
các thành phần nuôi dƣỡng cung cấp cho môi trƣờng nuôi dƣỡng tảo, chủ yếu
là nguồn bicarbonat, nitơ và khí CO2 hoà tan [3]. Ngoài ra, độ pH cao trong
môi trƣờng nuôi cấy còn giúp Spirulina tránh đƣợc sự tạp nhiễm của các yếu
tố sinh học nhƣ loài tảo lục, động vật phù du hay các sinh vật lạ khác [6].
Ngoài các yếu tố về điều kiện nuôi cấy thì hàm lƣợng dinh dƣỡng là
yếu tố đƣợc coi là rất quan trọng cần chú ý trong quá trình nuôi cấy. Nhất là
đối với quá trình sinh trƣởng cũng nhƣ tích lũy các chất trong tảo. Môi trƣờng
dinh dƣỡng của Spirulina cần các dƣỡng chất: Cacbon, Nitơ, các chất khoáng
đa lƣợng và vi lƣợng…
+ Dinh dƣỡng Carbon: Spirulina đồng hóa carbon chủ yếu ở dạng vô
cơ, tốt nhất là bicarbonate (HCO3-) thông qua quá trình quang hợp. Nguồn

cacbon cung cấp cho Spirulina khoảng 1,2 – 16,8 g NaHCO3/lít [25].
+ Dinh dƣỡng Nitơ: Spirulina có khả năng đồng hóa nitơ theo phản ứng
khử nhờ enzyme nitrogenase xúc tác khi có ATP và kết quả là nitơ đƣợc tổng
hợp thành protein của chúng. Spirulina là loài có khả năng cố định đạm và
chuyển hóa nitơ tự do dạng khí thành amoniac, nitrit hay nitrat – là dạng mà
tảo có thể hấp thụ và chuyển hóa thành protein và các acid nucleic. Tuy nhiên
chúng chỉ có thể chuyển hóa khoảng 12 – 15 mg nitơ ở dạng phân tử trong
không khí, vậy nên chúng sử dụng nitơ bằng cách đồng hóa các dạng nitrit
(NO2-), nitrat (NO3-), amoni (NH3, (NH4)2SO4, NH4Cl, (NH2)2CO). Chính vì
lý do này, các nhà khoa học đã nghiên cứu bổ sung những nguồn này vào môi
trƣờng nuôi tảo Spirulina. Đặc biệt, khi sử dụng nguồn nitơ không từ nitrate


12

cần phải kiểm soát nồng độ vì có thể ảnh hƣởng đến sự phát triển sinh khối
của tảo, thậm chí có thể gây chết tảo [24] [26].
Các chất khoáng cần cung cấp cho môi trƣờng nuôi tảo [27]:
+ P: là một trong những nhân tố chính trong thành phần của tảo, có vai
trò chính trong đa số các quá trình xảy ra trong tế bào đặt biệt là quá trình
chuyển hoá năng lƣợng và tổng hợp acid nucleic. Tảo sử dụng chủ yếu là
phospho vô cơ, đƣợc bổ sung vào môi trƣờng nuôi khoảng 90 – 180 mg/lít
[14].
+ K+ và Na+: xúc tiến quá trình quang hợp bằng cách thúc đẩy quá trình
vận chuyển glucid từ phiến lá vào các cơ quan khác. Khi thiếu kali sự hình
thành các liên kết cao năng bị chậm lại và hàm lƣợng phospho trong các acid
nucleotic bị giảm. Thƣờng đƣợc bổ sung vào môi trƣờng dƣới dạng kết hợp
với N, P.
+ Mg2+: đóng vai trò tƣơng tự nhƣ P, Mg2+ rất quan trọng đối với thực
vật vì nó có cấu tử trung tâm của diệp lục tố. Thiếu Mg2+ thực vật không tạo

đƣợc diệp lục tố nên không quang hợp đƣợc.
+ Ca2+: ion Ca2+ thƣờng kết hợp với ion CO32-, HCO3-, SO42-, dạng
HCO3-, dễ chuyển hoá thành CaCO3 và phóng thích CO2 cho quá trình quang
hợp của thực vật phù du trong nƣớc. Ca2+ làm cho nƣớc bớt chua, làm tăng độ
hoà tan, đồng hoá các chất dinh dƣỡng khác nhƣ nitơ, phospho giúp cho
Spirulina hoạt động tốt hơn.
+ Fe [9]: cung cấp dƣới dạng muối FeSO4. Nồng độ Fe2+ bổ sung
khoảng 0,56 mg/lít môi trƣờng. Chlorophyl trong tảo không thể tạo thành
đƣợc nếu không có sắt.
+ Cl-: tảo Spirulina rất ƣa Clo vô cơ, nồng độ cung cấp từ muối NaCl
khoảng 1 – 1,5 g/lít.


13

1.3. VAI TRÒ VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NGUỒN NITƠ ĐẾN SINH
TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA SPIRULINA
Nitơ đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sinh trƣởng, phát triển
của tảo và do đó nó quyết định năng suất và chất lƣợng tảo sau thu hoạch. nitơ
vừa có vai trò cấu trúc, vừa tham gia trong các quá trình trao đổi chất và năng
lƣợng trong tảo. nitơ là thành phần chính cấu tạo nên các chất: protein, acid
nucleic, các hợp chất dự trữ năng lƣợng (ADP, ATP, các chất điều hoà sinh
trƣởng…). Ngoài ra, nitơ trong tảo còn đƣợc dùng để cấu tạo nên các các sắc
tố quang hợp, đặc biệt là phân tử chlorophyll, ảnh hƣởng trực tiếp đến quá
trình quang hợp của tảo [4], [43].
Trong tự nhiên nitơ tồn tại ở 2 dạng:
+ Dạng vô cơ: dạng khí nitơ trong không khí (N2, N2O, NO, NO2) và
nitơ tồn tại ở các dạng muối khoáng nhƣ ammoni (NH4+), nitrit (NO2-), nitrate
(NO3-)…
+ Dạng hữu cơ: protein, polypeptit, acid amin…trong xác sinh vật.

Tảo Spirulina là loài không có khả năng sử dụng nguồn nitơ hữu cơ mà
chỉ có thể sử dụng nitơ ở dạng vô cơ. Spirulina có khả năng đồng hóa nitơ
theo phản ứng khử, nhờ enzyme nitrogenase xúc tác, với sự có mặt của ATP.
Nhờ đó Spirulina có thể cố định đạm và chuyển hóa các nguồn nitơ vô cơ
thành amoniac, nitrit hay nitrat – là dạng mà tảo có thể hấp thụ và tổng hợp
thành protein và các acid nucleic trong cơ thể.
Do nitơ là thành phần chủ yếu của các protein, acid nucleic, coenzyme
và nhiều thành phần khác nên năng lực đồng hoá nitrogen của tế bào là cực kỳ
quan trọng. Trong quá trình nuôi trồng tảo ngƣời ta bổ sung nguồn nitơ vào
môi trƣờng nuôi dựa trên nguyên lý của quá trình đồng hóa nitơ của tảo
Spirulina.


14

Đồng hóa nitơ trong tảo trải qua 2 quá trình: quá trình khử nitrat (NO3-)
và quá trình đồng hóa amoni (NH4+) [32].
+ Quá trình khử nitrat (NO3- ): Phản ứng này xảy ra để chuyển hóa
nguồn nitơ vô cơ thành amoniac (NH3) là dạng mà tảo có thể hấp thụ hạn chế
sự tích lũy nitrate trong tảo. Quá trình chuyển hoá có sự tham gia của ATP,
Mo và Fe theo sơ đồ và các bƣớc:

Hình 1.1. Sự khử nitrat đồng hóa (Theo Prescott và cs, 2005)
Các bƣớc khử có sự tham gia của các enzim khử nitrogenase reductase và
ATP.
NO3- + NADPH + 2H+ +4e- → NO2- + NAD(P)+ + H2O
NO2- + 6 Feredoxin khử + 7H+ + 6e- → NH3 + 2H2O
(NO2- + 6 Feredoxin khử + 8H+ + 6e- → NH4+ + 2H2O)
+ Quá trình đồng hoá amonia: Tổng hợp thành các acid amin trong tế
bào tảo

15

 Con đƣờng thứ nhất để đồng hóa amonia. Sự đồng hóa ammonia nhờ
glutamate dehydrogenase (GDH) và transaminease. Các GDH phụ thuộc
NADP hoặc NAD có thể tham gia vào đây. Con đƣờng này hoạt động mạnh
nhất ở những nồng độ ammonia cao.

Hình 1.2. Con đường đồng hóa ammonia (Theo Prescott và cs, 2005)
 Con đƣờng thứ hai dùng đồng hoá amonia: Cố định ammonia nhờ
glutamine synthetase và glutamate synthase. Con đƣờng này hoạt động có
hiệu quả ở những nồng độ ammonia thấp.

Hình 1.3. Cố định ammonia nhờ glutamine synthetase và glutamate
synthase (Theo Prescott và cs, 2005)
Qui tắc chung của con đƣờng này là:
 Amin hoá trực tiếp các acid xêto tạo acid amin:
Acid kêto + NH4+ → Acid amin.
 Chuyển vị amin:
Acid amin + acid kêto → acid amin mới + acid kêto mới


16

 Hình thành amit: liên kết phân tử NH3 với acid amin dicacboxilic
Acid amin đicacboxilic + NH4+ → amit
Các nguồn nitơ có thể dùng trong nuôi tảo Spirulina là các dạng nitrate
(NO3-), NH3, (NH4)2SO4, (NH4)2HPO4, (NH2)2CO. Trong khi đó, sử dụng
nguồn nitơ không từ nitrate ở nồng độ cao, tảo không kịp chuyển hóa và hấp

thu amoniac nên có thể gây ra hiện tƣợng ngộ độc amoniac (NH3) ở tảo, ảnh
hƣởng đến sự phát triển sinh khối của tảo, thậm chí có thể gây chết tảo. Sự
hình thành amit trong quá trình này có ý nghĩa sinh học quan trọng. Đó là
cách giải độc NH3 tốt nhất (NH3 tích luỹ lại sẽ gây độc cho tế bào) [32]. Là cơ
sở để bổ sung các nguồn nitơ khác dạng nitrat vào môi trƣờng để nuôi tảo.
1.4. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VI TẢO SPIRULINA
1.4.1. Một số nghiên cứu trên giới

Spirulina từ lâu đã đƣợc con ngƣời sử dụng để làm nguồn thức ăn hàng
ngày nhƣng mãi cho đến 1960 mới đƣợc các nhà khoa học biết đế nhờ nhà
khoa học Pháp tên Clament đã phát hiện ra nó ở hồ Tchad, Trung Phi và mang
về nghiên cứu. Ngƣời đặt nền móng cho việc nuôi tảo Spirulina trong quy
mô công nghiệp chính là giáo sƣ Clement, nghiên cứu đƣợc công bố vào năm
1963 [21]. Bắt nguồn từ đây nhiều nhà khoa học đã bắt tay vào nghiên cứu
các đặc tính cũng nhƣ điều kiện môi trƣờng thích nghi để tác động lên quá
trình sinh trƣởng, phát triển hay tổng hợp các chất của Spirulina nhằm phục
vụ những mục đính khác nhau của con ngƣời. Ngày càng nhiều nghiên cứu về
việc tối ƣu hóa môi trƣờng dinh dƣỡng cho tảo Spirulina đƣợc thực hiện.
Trong đó cũng tiến hành nhiều nghiên cứu hƣớng về ảnh hƣởng của các
nguồn Nitơ khác nhau lên tảo Spirulina.
Các công trình nghiên cứu đầu tiên về môi trƣờng dinh dƣỡng của tảo
đƣợc tiến hành bởi Y. Azov và J.C. Goldman (1981). Mở đầu cho hƣớng
nghiên cứu này, đề tài “Free Amoni inhibition of Algal photosynthesis in


17

intensive culture” đã chỉ ra rằng tảo Spirulina có thể bị ngộ độc NH3 khi nuôi
trong môi trƣờng dinh dƣỡng sử dụng nguồn cung cấp nitơ là NH4+, khi cung
cấp một lƣợng NH4+ đƣợc giảm xuống 50% tảo sẽ không gặp phải hiện tƣợng

ngộ độc NH3 [12]. Về sau ngoài NH4+, các nguồn nitơ khác cũng đƣợc đƣa
vào nghiên cứu. Năm 2002, với nghiên cứu “An investigation of effect of
replacing nitrate by urea in the growth and production of chlorophyl by
Spirulina platensis” kết luận khả năng sử dụng urê có thể thay thế cho NaNO3
để cung cấp nguồn nitơ cho quá trình sinh trƣởng của tảo [16].
Nghiên cứu của Santos và cộng sự (2011) đánh giá năng suất, hàm
lƣợng protein và lipid của tảo Spirulina dƣới sự ảnh hƣởng của amoni
sunphat, kết quả thu đƣợc sinh khối cực đại sau 13 ngày nuôi là 2,911g/l [39].
Đặc biệt tại Hàn Quốc vào năm 2003, nhóm nghiên cứu của A. Choi và
cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tổng quan về cả 4 nguồn amonium, nitrat,
nitrit và urê; sau 30 ngày nuôi nhận thấy nguồn amoni cung cấp vào môi
trƣờng làm tảo đạt sinh khối khô cao nhất (4,5g/l), trong khi đó môi trƣờng
chứa nitrat, nitrit và amoni thấp hơn, sinh khối đạt đƣợc lần lƣợt là 4,05g/l;
3g/l và 2,825g/l [15].
Không chỉ bó hẹp trong phòng thí nghiệm, M. Shahmen còn đƣa ra
ngoài thực nghiệm để khảo sát. Năm 2015, ông tiến hành nuôi tảo trong các
túi nhựa dƣới điều kiện thời tiết của Malaysia, sau 8 ngày nuôi sinh khối đạt
đƣợc cao nhất là 1,24g/l khi bổ sung Amoni Nitrat, cao hơn so với môi trƣờng
sử dụng Urê là 1,19g/l [40].
1.4.2. Một số nghiên cứu trong nƣớc

Việt Nam là nƣớc có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, rất thuận lợi
cho sự phát triển của tảo Spirulina. Loài tảo này lần đầu tiên đƣợc biết đến ở
Việt Nam nhờ giáo sƣ Ripley D. Fox của hiệp hội chống suy dinh dƣỡng bằng
các sản phẩm từ tảo (ACMA) tại Pháp đƣa vào Việt Nam năm 1988. Từ đây,