Sinh học và kỹ thuật nuôi vi tảo

SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT NUÔI VI TẢO
SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT NUÔI VI TẢO
I.
I.
Vài đặc điểm sinh học của vi tảo
Vài đặc điểm sinh học của vi tảo
Vi tảo = tảo đơn bào
Vi tảo = tảo đơn bào
-
Tảo là lớp thấp nhất trong hệ thực vật:
Tảo là lớp thấp nhất trong hệ thực vật:
quang hợp
quang hợp
!
!




AS
AS
6CO
6CO
2
2
+ 12H
+ 12H

2
2
O
O
⇒
⇒


(CH2O)
(CH2O)
6
6
+ 6H
+ 6H
2
2
O + 6O
O + 6O
2
2
-
Thành phần sinh hoá của tảo:
Thành phần sinh hoá của tảo:
giàu dinh dưỡng
giàu dinh dưỡng
+ Protein
+ Protein
+ HUFA (axit béo cao phân tử không no):
+ HUFA (axit béo cao phân tử không no):
đặc biệt

đặc biệt
quan trọng đối với ấu trùng tôm cá biển
quan trọng đối với ấu trùng tôm cá biển
+ Vitamine C
+ Vitamine C




Tăng trưởng quần thể tảo
Tăng trưởng quần thể tảo
1
2
3
4
5
Thời gian
Mật
độ
tảo

Giai đoạn đầu

Giai đoạn tăng trưởng nhanh

Giai đoạn tăng trưởng chậm

Giai đoạn quân bình

Giai đoạn suy tàn

Điểm thu hoạch tối ưu




Một số loài tảo quan trọng
Một số loài tảo quan trọng
•
Hình dạng: tảo đơn bào, hình cầu, không
có tiêm mao, không có khả năng di chuyển
chủ động. Màng tế bào có vách cellulose
bao bọc

•
Kích thước 2-5 μm
•
Ðộ mặn 0-35 ppt (thích hợp 10-20 ppt)
•
Nhiệt độ: 10-35
o
C (thích hợp 25-35
o
C)
•
Ánh sáng: 4.000-30.000 lux
•
pH: 6,5 – 7,5
Hình 1: Tảo Chlorella
Ngành: Chlorophyta
Lớp: Chlorophyceae

Bộ: Chlorococcales
Họ: Oocystaceae
Giống: Chlorella Beijenrinck, 1890




Chlorella
Chlorella
Thành phần dinh dưỡng
•
Bột đường: 20-30 %
•
Chất béo: 10-20 % với đa số các acd béo không no
•
Đạm: 50 % chứa hầu hết acid amin thiết yếu
•
Vitamin: chứa hầu hết các vitamin, vitamin C (0,3-0,6 μm)
•
Chất kháng khuẩn: Chlorellin
•
Chất tăng trưởng CGF (Chlorella growth factor)
•
Thành phần dinh dưỡng phụ thuộc vào sự có mặt của nitơ
trong môi trường. Môi trường thiếu đạm, hàm lượng đạm
trong Chlorella giảm, carbohydrate tăng lên.

Dunaliella
•
Dunaliella là tảo lục đơn bào, hai
roi có chiều dài bằng nhau, không
có màng cellulose.
•
Hình dạng: đa dạng có hình cầu,
hình oval, hình phểu, hình elip,
hình trứng, hình quả lê và thay
đổi theo điều kiện môi trường
•
Kích thước tế bào thay đổi theo
điều kiện nuôi và cường độ ánh
sáng, thông thường từ 9-11µm.
•
Có tính hướng quang,
Hình 3: Tảo Dunaliella
Ngành: Chlorophyta
Lớp: Chlorophyceae
Bộ: Volvocales
Họ: Dunaliellaceae
Giống Dunaliella Teodorescco, 1904




+Điều kiện môi trường:
- Nhiệt độ: -35
o
C đến 40

o
C (thích hợp 20
o
C đến 40
o
C)
- Nồng độ muối:2-59 ppt (thích hợp 20-23 ppt)
- pH: 1-11 phụ thuộc loài (D.tertiolecta: 7-8)
+ Thành phần dinh dưỡng
- Đạm: 50%.Đạm giảm xuống còn 25% trong trường hợp
thiếu đạm
- Đường: 20%, sẽ tăng lên đến 50% trong môi trường
thiếu đạm
- chất béo: 8%.
- Hàm lượng carotene cao có khi lên đến 14% trọng lượng
khô của tế bào giúp Dunaliella có thể chống lại
cường độ ánh sáng cao
- Hàm lượng glycerol cao giúp Dunaliella tồn
tại trong môi trường có nồng độ muối cao.
Dunaliella (tt)




-
haỡm lổồỹng carotene õổồỹc tóỳ baỡo Dunaliella tờch
luyợ vaỡ chuùng bao boỹc vuỡng ngoaỷi bión cuớa luỷc
laỷp vỗ vỏỷy coù thóứ hoaỷt õọỹng nhổ mọỹt maỡng
loỹc aùnh saùng
-

Haỡm lổồỹng glycerol bón trong tóỳ baỡo cao coù thóứ
xem nhổ chỏỳt hoaỡ tan coù thóứ õióửu hoaỡ aùp suỏỳt
thỏứm thỏỳu
Haỡm lổồỹng glycerol vaỡ carotene trong tóỳ baỡo
taớo sinh ra cao nhỏỳt khi nuọi trong õióửu kióỷn bỏỳt
lồỹi (glycerol trong nọửng õọỹ muọỳi cao) tuy nhión
n ng suỏỳt taớo thu õổồỹc cao nhỏỳt ồớ nọửng õọỹ
muọỳi thỏỳp hồn. Vỗ vỏỷy, trong õióửu kióỷn saớn
xuỏỳt glycerol vaỡ carotene nón chia laỡm 2 giai
õoaỷn: õỏửu tión nuọi trong õióửu kióỷn tọỳi ổu õóứ
saớn xuỏỳt lổồỹng sinh khọỳi taớo cao nhỏỳt sau õoù
chuyóứn sang nọửng õọỹ muọỳi cao hồn, haỡm lổồỹng
dinh dổồợng thỏỳp õóứ kờch thờch sổỷ taỷo thaỡnh
glycerol vaỡ carotene.




Spirulina
•
Spirulina là tảo lam, đa bào, dạng sợi
có hình xoắn (môi trường lỏng), hình
trôn ốc (môi trường đặc). Đường kính
tế bào từ 1-12µm. Chiều dài chiều dài
chuỗi có thể đến 110µm.
Hình 4: Spirulina
- Điều kiện môi trường:
+ Nồng độ muối: 0-70ppt
+ pH: thích hợp 8,3 –11
+ Nhiệt độ: 12-40

o
C (thích hợp 35-37
o
C)
- Thành phần dinh dưỡng:
+Đạm: 50 đến 70% ,
+Chất béo: 16,6%
+Đường: 15 %.
+ Hàm lượng caroten cao
Ngành: Cyanophyta
Lớp: Nostocales
Bộ: Nostocales
Họ: Oscillariaceae
Giống: Spirulina




Tetraselmis
•
Tetraselmis là tảo lục, đơn bào
với 4 roi có chiều dài bằng
nhau, có khả năng di chuyển
•
Kích thước tế bào:10-50µm.
•
Sinh sản bằng cách nhân đôi.
Hai tế bào con mang đầy đủ roi
trước khi tách khỏi vỏ.
Hình 5:

Tetraselmis
•
Tetraselmis thường di chuyển nhanh theo đường thẳng, cơ
thể xoay tròn. Đa số các loài có tính hướng quang
•
Trứng nghỉ (4 tb con) hình thành trong điều kiện môi
trường bất lợi (thiếu dinh dưỡng kéo dài 6-8 tuần hoặc
pH < 6 hoặc > 9).
Ngành: Prasinophyta
Lớp: Prasinophyceae
Bộ: Pyramymonadales
Họ: Platymonadaceae
Giống:Tetraselmis




Skeletonema
•
Skeletonema costatum là tảo khuê dạng
chuỗi (4-15µm). Tế bào có vỏ silic.
•
Khi phân chia tế bào, kích cỡ tế bào giảm
dần → 7µm →bào tử có kích cỡ rất to→
chuỗi tế bào sẽ được hình thành trở lại.
•
Điều kiện môi trường

+Nhiệt độ: 3-34
o

C (thích hợp là 25-27
o
C).

+Độ mặn 15-34 ‰, tốt nhất là 25-29 ‰.

+Cường độ ánh sáng: 500-10.000 lux
Hình 6: S.costatum
Ngành: Bacillariophyta
Lớp:Coscinodiscophyceae
Bộ: Thalassiosirales
Họ:Skeletonemaceae
Giống:Skeletonema




Chaetoceros
•
C. cancitrans và C. gracilis
là tảo những tế bào tảo khuê
trung tâm đơn bào có hình
vuông hoặc chữ nhật
•
Kích thước tế bào 5-7 µm
-
Điều kiện môi trường
-
Nhiệt độ thích hợp nhất là 25-30
o

C
-
Nồng độ muối:thích hợp 17-25‰.
-
Cường độ ánh sáng:500-10.000 lux.
Hình 7: C. calcitrans
Ngành: Bacillariophyta
Lớp:Coscinodiscophyceae
Bộ:Chaetocerotales
Họ:Chaetocerotaceae
Giống:Chaetoceros




Isochrysis galbana
•
Là tảo thuộc ngành tảo vàng
ánh, có 2 roi, có khả năng di
chuyển

•
kích thước 3-5µm
•
giá trị dinh dưỡng cao. Hàm
lượng DHA cao
•
khi đưa ra nuôi đại trà ngoài
trời thì gặp nhiều khó khăn (bổ
sung vitamin, nhiệt độ ổn

định).
Hình 8: Isochrysis galbana
Ngành:Haptophyta
Lớp:Prymnesiophyceae
Bộ:Isochrysidales
Họ: Isocchrysidaceae
Giống:Isochrysis galbana




Thành phần sinh hóa của tảo
Haìm læåüng caïc cháút (% troüng læåüng khä)

Loaìi taío
Protein Lipid Carbohydrate Tham khaío
Chaetoceos gracilis
12 4,7 7,2 P. Cotteau (1996)
Chaetoceros calcirans
34.0 6.0 16 P. Cotteau (1996)
Chlorella vulgaris
51-58 14-22 12-17 Trubachev(1976)
Dunadiella salina
57.0 6.0 32.0 Parson (1961)
D. tertiolecta
20 12,2 15 Eddy (1956)
Euglena gracilis
39-61 14.20 14-18 Collyer (1955)
Isochrysis aff galbana
23 6 20 P. Cotteau (1996)

Nannochloris atomus
30 23 21 P. Cotteau (1996)
Skeletonema sp.
37.0 4.7 20.8 Parson (1961)
Spirulina platensis
46-50 4-9 8-14 Tipnis (1960)





Thành phần sinh hóa của tảo (tt)
Loaìi taío Lipid (DW) 20:5 n-3 22:6 n-3 Taïc giaí
Nannochloropsis
Isochrysis galbana
Tetraselmis suecica
Skeletonema
Chaetoceros gracilis
C. calcitrans

10,3-16,1
9,25
8,25
12,1-17,8
0,2
3,9
6
19-28
11,1
0.3

8.3

2

0,8
Mourente 1989
Volkman 1989
Mourente 1989
Volkman 1989
Su 1988
Volkman 1989