Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ ban đầu, độ sâu nước và tốc độ khuấy đảo đến tốc độ sinh trưởng của tảo spirulina platensis (geiter, 1925) trong nước biển ở quy mô 6m2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

NGUYỄN THỊ NHẪN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ BAN ĐẦU,
ĐỘ SÂU NƢỚC VÀ TỐC ĐỘ KHUẤY ĐẢO ĐẾN TỐC ĐỘ
SINH TRƢỞNG CỦA TẢO Spirulina platensis (Geitler, 1925)
TRONG NƢỚC BIỂN Ở QUY MƠ 6 M2

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HỊA – NĂM 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

NGUYỄN THỊ NHẪN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ BAN ĐẦU,
ĐỘ SÂU NƢỚC VÀ TỐC ĐỘ KHUẤY ĐẢO ĐẾN TỐC ĐỘ
SINH TRƢỞNG CỦA TẢO Spirulina platensis (Geitler, 1925)
TRONG NƢỚC BIỂN Ở QUY MƠ 6 M2
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Ngành:

Ni trồng thủy sản

Mã số:

60620301

Quyết định giao đề tài:

1238/QĐ-ĐHNT ngày 30/12/2015

Quyết định thành lập HĐ:

967/QĐ-ĐHNT 8/11/2016

Ngày bảo vệ:

29/11/2016

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
TS. LÊ MINH HOÀNG
Chủ tịch Hội đồng:
TS. NGUYỄN TẤN SỸ
Khoa sau đại học:
ThS. HỒNG HÀ GIANG

KHÁNH HỊA – 2016


LỜI CAM ĐOAN
Các số liệu và kết quả của Luận văn tốt nghiệp cao học này là một phần trong nội
dung nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất tảo xoắn Spirulina
platensis bằng nước biển” do Th.S Trần Thị Lê Trang, Giảng viên Viện Nuôi trồng
Thủy sản chủ nhiệm. Đƣợc sự đồng ý của chủ nhiệm đề tài, tôi cùng tham gia thực
hiệ

ử dụng số liệ

ủa đề tài trên. Tôi xin cam đoan các kết quả

và số liệu trong Luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nghiên cứu nào.
Khánh Hòa, ngày 30 tháng 11 năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Nhẫn

iii


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Viện Nuôi trồng Thủy sản, Khoa Sau
Đại học - Trƣờng Đại học Nha Trang đã quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho
tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu vừa qua.
Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS. Lê Minh Hồng đã nhiệt tình hƣớng
dẫn, động viên và chỉ bảo tơi trong suốt quá trình định hƣớng nghiên cứu, thực hiện đề
tài và viết luận văn tốt nghiệp.
ạo các điều kiện về cơ sở vật

Tôi xin chân thành cả

ể tôi thực hiện tốt đề tài tốt nghiệp của mình.

chấ

ộc Viện Ni trồng Thủy sản đã

Tơi xin gửi lời cả

nhiệt tình giúp đỡ, động viên trong quá trình học tập, nghiên cứ
trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn!
Khánh Hòa, ngày 30 tháng 11 năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Nhẫn

iv


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ iii
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................iv
MỤC LỤC ..................................................................................................................... v
DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH....................................................................................................... x
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN ...........................................................................................xi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................ 3
1.1. Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina ....................................................................... 3
1.1.1. Phân loại .............................................................................................................. 3
1.1.2. Hình thái .............................................................................................................. 3

1.1.3. Mơi trƣờng sống và phân bố ................................................................................ 4
1.1.3.1. Môi trƣờng sống ............................................................................................... 4
1.1.3.2. Phân bố ............................................................................................................. 4
1.1.4. Sinh trƣởng và sinh sản........................................................................................ 5
1.1.4.1. Sinh trƣởng ....................................................................................................... 5
1.1.4.2. Sinh sản ............................................................................................................ 6
1.2. Giá trị dinh dƣỡng................................................................................................... 7
1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển của tảo Spirulina ................. 10
1.3.1. Nhiệt độ ............................................................................................................. 10
1.3.2. Độ mặn .............................................................................................................. 10
1.3.3. Ánh sáng ............................................................................................................ 11
1.3.4. pH ...................................................................................................................... 12
1.3.5. Chế độ sục khí/ xáo trộn nƣớc ........................................................................... 12
1.3.6. Môi trƣờng dinh dƣỡng ...................................................................................... 12
1.3.6.1. Môi trƣờng nuôi/ các chất dinh dƣỡng ............................................................ 13
1.3.6.2. Các yếu tố dinh dƣỡng khác............................................................................ 13
1.4. Một số ứng dụng của tảo Spirulina ....................................................................... 14
1.4.1. Trong nuôi trồng thủy sản .................................................................................. 14
v


1.4.2. Trong cơng nghiệp ............................................................................................. 14
1.5. Tình hình nghiên cứu nuôi tảo Spirulina trên thế giới và Việt Nam ..................... 15
1.5.1. Trên thế giới ...................................................................................................... 15
1.5.2. Ở Việt Nam........................................................................................................ 16
1.6. Các hệ thống nuôi thu sinh khối tảo Spirulina ...................................................... 17
1.6.1. Hệ thống hở (O.E.S): ......................................................................................... 17
1.6.2. Hệ thống kín (C.E.S): ........................................................................................ 17
1.6.3. Các hệ thống nuôi cải tiến.................................................................................. 18
1.7. Các hình thức ni thu sinh khối tảo Spirulina ..................................................... 19

1.8. Những khó khăn trong việc ni tảo Spirulina ..................................................... 20
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................... 22
2.1. Đối tƣợng, thời gian và địa điểm nghiên cứu ........................................................ 22
2.2. Chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm ........................................................................ 22
2.2.1. Nguồn nƣớc ....................................................................................................... 22
2.2.2. Thiết bị, dụng cụ ................................................................................................ 22
2.3. Hệ thống bể ni................................................................................................... 22
2.4. Mơi trƣờng dinh dƣỡng......................................................................................... 23
2.5. Bố trí thí nghiệm ................................................................................................... 24
2.5.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ ban đầu đến tốc độ sinh
trƣởng của tảo Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2 ............................. 25
2.5.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hƣởng của độ sâu nƣớc đến tốc độ sinh trƣởng
của tảo Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2......................................... 26
2.5.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hƣởng của tốc độ khuấy đảo đến tốc độ sinh
trƣởng của tảo Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2 ............................. 26
2.5.4. Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ thu hoạch đến tốc độ sinh trƣởng
của tảo Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2......................................... 27
2.6. Phƣơng pháp thu thập và xử lý số liệu .................................................................. 28
2.6.1. Phƣơng pháp xác định các yếu tố môi trƣờng .................................................... 28
2.6.2. Phƣơng pháp xác định tốc độ sinh trƣởng của tảo ............................................. 28
2.6.2.1. Phƣơng pháp xác định sinh khối tảo bằng mật độ quang OD ......................... 28
2.6.2.2. Phƣơng pháp thiết lập đƣờng chuẩn mối quan hệ giữa mật độ quang (Optical
density: OD) và khối lƣợng khô của tảo ...................................................................... 28
vi


2.6.2.3. Phƣơng pháp xác định tốc độ sinh trƣởng của tảo .......................................... 29
2.6.2.4. Phƣơng pháp xác định sản lƣợng tảo thu hoạch .............................................. 29
2.6.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu ................................................................................. 29
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................... 30

3.1. Thí nghiệm ảnh hƣởng của mật độ ban đầu đến tốc độ sinh trƣởng của tảo
Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2 ..................................................... 30
3.1.1. Biến động của các yếu tố môi trƣờng................................................................ 30
3.1.2. Ảnh hƣởng của mật độ ban đầu đến tốc độ sinh trƣởng của tảo......................... 31
3.2. Thí nghiệm ảnh hƣởng của độ sâu nƣớc đến tốc độ sinh trƣởng của tảo Spirulina
platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2 .................................................................... 34
3.2.1. Biến động của các yếu tố môi trƣờng................................................................ 34
3.2.2. Ảnh hƣởng của độ sâu nƣớc đến tốc độ sinh trƣởng của tảo.............................. 35
3.3. Thí nghiệm ảnh hƣởng của tốc độ khuấy đảo đến tốc độ sinh trƣởng của tảo
Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2 ..................................................... 36
3.3.1. Biến động của các yếu tố môi trƣờng................................................................ 36
3.3.2. Ảnh hƣởng của tốc độ khuấy đảo đến tốc độ sinh trƣởng của tảo ...................... 38
3.4. Thí nghiệm ảnh hƣởng của tỷ lệ thu hoạch đến tốc độ sinh trƣởng của tảo
Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2 ..................................................... 39
3.4.1 Biến động của các yếu tố môi trƣờng................................................................ 39
3.4.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ thu hoạch đến tốc độ sinh trƣởng của tảo ......................... 41
3.4.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ thu hoạch đến sản lƣợng tảo ............................................. 42
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 44
4.1. Kết luận ................................................................................................................ 44
4.2. Khuyến nghị ......................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 45
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... I

vii


DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
%

: Phần trăm

‰

: Phần ngàn

DHA

: 22:6n-3 (Docosahexaenoic acid)

EPA

: 20:5n-3 (Eicosapentaenoic acid)

HUFA

: High unsaturated fatty acids

OD

: Optical density

µ

: Tốc độ sinh trƣởng

MĐBĐ

: Mật độ ban đầu

viii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần sinh hóa của tảo Spirulina .......................................................... 8
Bảng 1.2. Thành phần vitamin và khoáng của tảo Spirulina .......................................... 8
Bảng 1.3. Thành phần acid amin của tảo Spirulina ........................................................ 9
Bảng 2.1. Môi trƣờng f/2 ............................................................................................. 23
Bảng 3.1. Biến động các yếu tố môi trƣờng ................................................................. 30
Bảng 3.2. Tốc độ sinh trƣởng của tảo ở các MĐBĐ khác nhau ................................... 33
Bảng 3.3. Biến động các yếu tố môi trƣờng ................................................................. 34
Bảng 3.4. Tốc độ sinh trƣởng của tảo ở các độ sâu nƣớc khác nhau ............................ 36
Bảng 3.5. Biến động các yếu tố môi trƣờng ................................................................. 37
Bảng 3.6. Tốc độ sinh trƣởng của tảo ở các tốc độ khuấy đảo khác nhau .................... 39
Bảng 3.7. Biến động các yếu tố môi trƣờng ................................................................. 40
Bảng 3.8. Tốc độ sinh trƣởng của tảo ở các tỷ lệ thu hoạch khác nhau ....................... 42
Bảng 3.9. Sản lƣợng thu của tảo ở các tỷ lệ thu hoạch khác nhau ............................... 43

ix


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Tảo Spirulina platensis ................................................................................... 3
Hình 1.2. Các pha sinh trƣởng của tảo ........................................................................... 5
Hình 1.3

ảo Spirulina .................................................................. 7

Hình 2.1. Hệ thống bể ni .......................................................................................... 23
Hình 2.2. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu .................................................................. 24
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ............................................................................. 25

Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ............................................................................. 26
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ............................................................................. 27
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 ............................................................................. 28
Hình 2.7. Phƣơng trình tƣơng quan giữa OD và khối lƣợng khơ của tảo ..................... 29
Hình 3.1. Biến động nhiệt độ và pH ............................................................................ 30
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của mật độ ban đầu ................................................................... 32
Hình 3.3. Biến động của nhiệt độ và pH ...................................................................... 34
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của độ sâu nƣớc......................................................................... 35
Hình 3.5. Biến động nhiệt độ và pH ............................................................................ 37
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của tốc độ khuấy đảo................................................................. 38
Hình 3.7. Biến động nhiệt độ và pH ............................................................................ 40
Hình 3.8. Ảnh hƣởng của tỷ lệ thu hoạch .................................................................... 41
Hình 3.9. Sản lƣợng tảo S. platensis ở các tỷ lệ thu hoạch khác nhau ......................... 43

x


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tảo xoắn Spirulina platensis là một lồi tảo lam có giá trị dinh dƣỡng rất cao,
thích ứng tốt với các yếu tố môi trƣờng, điều kiện và kỹ thuật nuôi khá đơn giản.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, Spirulina ni trong nƣớc mặn có giá trị dinh dƣỡng
vƣợt trội hơn so với nuôi trong nƣớc ngọt. Ngồi giá trị dinh dƣỡng cao, ni
Spirulina trong nƣớc mặn cịn góp phần tiết kiệm một lƣợng lớn các chất khoáng đa
lƣợng, vi lƣợng bổ sung và tận dụng tốt tiềm năng diện tích nƣớc biển sẵn có ở nƣớc
ta. Hiện nay, do nhu cầu tiêu dùng của thị trƣờng nƣớc ta rất lớn trong khi khả năng
cung cấp Spirulina ngun liệu ít, các cơng ty sản xuất đều phải nhập khẩu từ Nhật,
Đài Loan, Trung Quốc với giá thành và chi phí vận chuyển cao. Vì vậy việc hồn thiện
quy trình ni thu sinh khối tảo S. platensis trong nƣớc biển là rất cần thiết.
Việc nuôi thu sinh khối tảo S. platensis trong nƣớc biển phụ thuộc vào nhiều yếu
tố nhƣ: hệ thống bể nuôi, kỹ thuật nuôi, dinh dƣỡng, mật độ nuôi, độ sâu nƣớc, tốc độ

khuấy đảo, tỷ lệ thu hoạch, chế độ chăm sóc, các yếu tố mơi trƣờng và dịch bệnh.
Trong đó, mật độ ban đầu, độ sâu nƣớc, tốc độ khuấy đảo và tỷ lệ thu hoạch là một
trong những yếu tố quan trọng góp phần nâng cao tốc độ sinh trƣởng của việc ni thu
sinh khối ngồi trời lồi tảo này. Tuy nhiên, cho đến nay chƣa có bất kỳ nghiên cứu
nào về ảnh hƣởng của mật độ nuôi ban đầu, độ sâu nƣớc, tốc độ khuấy đảo và tỷ lệ thu
hoạch trong việc nuôi thu sinh khối tảo S. platensis trong nƣớc biển.
Thí nghiệm ảnh hƣởng của mật độ ban đầu đƣợc thực hiện với 5 nghiệm thức lần
lƣợt là OD = 0,1; OD = 0,2; OD = 0,3; OD = 0,4 và OD = 0,5. Kết quả nghiên cứu cho
thấy, ở nghiệm thức có OD = 0,1 và OD = 0,2, tảo sinh trƣởng chậm, sinh khối cực đại
đạt đƣợc thấp (2,27 ± 0,02 và 2,32 ± 0,12 g/l) (P<0,05). Khi gia tăng từ OD = 0,3 đến
OD = 0,5, sinh trƣởng của tảo tăng nhanh hơn, sinh khối cực đại đạt cao nhất ở mật độ
nuôi OD = 0,3 vào ngày ni thứ 6. Tuy nhiên, khơng có sự khác biệt thống kê về sinh
khối cực đại, thời gian đạt sinh khối cực đại giữa các mật độ 0,3; 0,4 và OD = 0,5
(3,04 ± 0,15; 2,91 ± 0,23 và 3,13 ± 0,07 g/l) (P>0,05).
Thí nghiệm ảnh hƣởng của độ sâu nƣớc đƣợc thực hiện với 3 nghiệm thức gồm
20 cm, 30 cm và 40 cm. Kết quả cho thấy, tảo ni ở độ sâu nƣớc 30 cm có tốc độ sinh
trƣởng quần thể nhanh đạt 0,41. Trong khi đó, giá trị này ở độ sâu nƣớc 20 và 40 cm
thấp hơn, lần lƣợt là 0,23 và 0,35 ở ngày nuôi thứ 2. Mặt khác, ở độ sâu 30 cm, sinh
khối cực đại của tảo là lớn nhất đạt 3,23 ± 0,03 g/l ở ngày nuôi thứ 6 và khác biệt có ý
nghĩa thống kê so với các mức cịn lại (P<0,05). Độ sâu quá cao 40 cm hạn chế sự
khuếch tán của ánh sáng dẫn đến kìm hãm khả năng sinh trƣởng của tảo, sinh khối cực
đại thấp 2,98 ± 0,07 g/l ở ngày nuôi thứ 6 và thời gian đạt sinh khối cực đại kéo dài (8
xi


ngày). Ngƣợc lại, ở độ sâu quá thấp 20 cm, các tế bào tảo dễ bị phá hủy bởi cƣờng độ
ánh sáng mạnh nên sinh khối cực đại đạt đƣợc rất thấp 2,35 ± 0,05 g/l ở ngày thứ 4 và
nhanh chóng tàn lụi sau 10 ngày ni.
Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của tốc độ khuấy đảo đƣợc thực hiện với 3
nghiệm thức là 20, 30 và 40 cm/s. Kết quả cho thấy, tảo đƣợc nuôi với tốc độ khuấy

đảo 30 cm/s cho tốc độ sinh trƣởng của quần thể cao nhất (0,21 – 0,26) trong 4 ngày
đầu và đạt sinh khối cực đại lớn nhất 3,01 ± 0,09 g/l ở ngày thứ 6 và khác biệt có ý
nghĩa về mặt thống kê so với các mức còn lại (P<0,05). Trong khi đó, tảo đƣợc ni ở
tốc độ chậm hơn 20 cm/s có tốc độ sinh trƣởng quần thể chậm hơn (0,12 – 0,19) trong
6 ngày đầu và đạt sinh khối cực đại thấp hơn 2,69 ± 0,05 g/l ở ngày thứ 8. Ngƣợc lại,
tốc độ khuấy mạnh 40 cm/s cho tốc độ sinh trƣởng quần thể nhanh (µ = 0,24) và nhanh
chóng đạt pha cân bằng sau 4 ngày nuôi; tuy nhiên sinh khối cực đại đạt đƣợc rất thấp,
chỉ là 2,35 ± 0,04 g/l.
Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ thu hoạch đƣợc thực hiện với 3
nghiệm thức là 20, 40 và 60%. Kết quả cho thấy, tảo thu ở tỷ lệ 40%/ngày có xu
hƣớng giảm nhẹ sau ngày thu hoạch thứ 4 (3,18 ± 0,04 g/l), sau đó tiếp tục gia tăng
sinh khối và đạt giá trị lớn nhất 4,56 ± 0,09 g/l. Tiếp theo là tỷ lệ thu 20 %/ngày tiếp
tục gia tăng sinh khối và đạt giá trị 4,22 ± 0,05 g/l ở ngày nuôi thứ 5 (P<0,05). Mặt
khác, tỷ lệ thu 40 %/ngày cịn có khả năng duy trì quần thể lâu đến 10 ngày (P<0,05)
với sinh khối 1,81 ± 0,07 g/l cao hơn tỷ lệ thu 20%/ngày (1,37 ± 0,08 g/l), dài hơn 4
ngày so với tảo đƣợc thu 60%/ngày (P>0,05). Ngƣợc lại, sinh khối tảo ở tỷ lệ thu
hoạch 60%/ngày giảm mạnh lần lƣợt từ 3,60 ± 0,02 g/l xuống 1,30 ± 0,05 g/l sau 2
ngày thu.
Từ kết quả nghiên cứu có thể thấy rằng, khi ni tảo với mật độ ban đầu OD =
0,3, độ sâu nƣớc 30 cm, tốc độ khuấy đảo 30 cm/s và tỷ lệ thu hoạch 40%/ngày là
thích hợp nhất cho tảo Spirulina platensis nuôi trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2 .
Từ khóa: độ sâu nƣớc, mật độ ban đầu, Spirulina platensis, tốc độ khuấy đảo, tốc
độ sinh trƣởng, tỷ lệ thu hoạch.

xii


MỞ ĐẦU
Vi tảo là nguồn thức ăn có vai trị quan trọng và quyết định đến hiệu quả trong
quá trình sản xuất giống của các đối tƣợng thủy sản. Với giá trị dinh dƣỡng cao, kích

thƣớc hiển vi cùng với mùi vị đặc trƣng (mùi tanh) và tốc độ phát triển nhanh nên vi
tảo đƣợc chọn làm nguồn thức ăn sống khơng thể thiếu cho hầu hết các lồi ấu trùng
của động vật thủy sản nhƣ thân mềm, giáp xác và cá biển. Ngoài việc sử dụng làm
thức ăn cho đối tƣợng ni, vi tảo cịn đƣợc biết đến với vai trị là giúp ổn định mơi
trƣờng và tạo điệu kiện thuận lợi cho vật nuôi sinh trƣởng và phát triển [1].
Tảo Spirulina platensis (tảo xoắn) là một loài tảo lam có giá trị dinh dƣỡng rất
cao, đặc biệt là hàm lƣợng protein chiếm tới 56 – 77% khối lƣợng khơ, giàu vitamin,
chất khống, axít amin và chứa đầy đủ các axít béo thiết yếu [21]. Ngồi ra, kỹ thuật
ni đơn giản và thời gian sản xuất hầu nhƣ quanh năm cũng là lợi thế khi ni sinh
khối lồi tảo này. Theo số liệu của Tổ chức Y tế thế giới WHO, tảo S. platensis có thể
giúp con ngƣời phịng chống ít nhất là 70% các loại bệnh. Chính vì vậy, tảo S.
platensis đã đƣợc WHO và các Bộ Y tế của nhiều quốc gia trên thế giới công nhận
không chỉ là nguồn thực phẩm sạch mà còn là giải pháp cho phòng và điều trị bệnh của
thế kỷ 21 [6].
Ở Việt Nam, Spirulina platensis đã đƣợc nuôi thử nghiệm vào năm 1976 và đã
nuôi trồng ở nhiều tỉnh thành nhƣng quy mô nhất là tại Công ty Vĩnh Hảo, Bình Thuận
với quy mơ cơng nghiệp, sử dụng nguồn nƣớc khống tự nhiên có độ mặn (7 – 8 ‰).
Tuy nhiên, ở nƣớc ta Spirulina chỉ mới đƣợc nuôi ở các vùng nƣớc ngọt hoặc nƣớc
khoáng với độ mặn thấp (7 – 8 ‰). Trong khi đó nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tảo
Spirulina nuôi trong môi trƣờng nƣớc mặn có giá trị dinh dƣỡng vƣợt trội hơn so với
nuôi trong môi trƣờng nƣớc ngọt thể hiện ở số lƣợng chất có hoạt tính sinh học cao
(polysaccharides, inostiol và phycocyanin), các nguyên tố vi lƣợng, hàm lƣợng
protein, lipid, các axít béo thiết yếu (DHA, EPA, ARA, LA, LOA…) [22], đặc biệt
chúng cịn dễ tiêu hóa và hấp thu hơn khi làm thực phẩm cho con ngƣời [7]. Ngoài giá
trị dinh dƣỡng cao, nuôi Spirulina trong môi trƣờng nƣớc mặn cịn góp phần tiết kiệm
một lƣợng lớn các chất khống đa lƣợng, vi lƣợng bổ sung và tận dụng tốt tiềm năng
diện tích nƣớc mặn sẵn có ở nƣớc ta.

1

Trong ni tảo Spirulina platensis, ngồi các yếu tố ánh sáng, nhiệt độ, độ mặn,
pH và sinh khối thì mật độ ban đầu, độ sâu nƣớc, tốc độ khuấy đảo và tỷ lệ thu hoạch
là một trong những yếu tố ảnh hƣởng đến tốc độ sinh trƣởng của loài tảo này. Tuy
nhiên, cho đến nay các nghiên cứu về ảnh hƣởng của mật độ ban đầu, độ sâu nƣớc, tốc
độ khuấy đảo và tỷ lệ thu hoạch đến sinh trƣởng của tảo S. platensis, đặc biệt là trong
môi trƣờng nƣớc biển chƣa đƣợc quan tâm cho nghiên cứu.
Xuất phát từ thực tế trên, đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ ban đầu,
độ sâu nƣớc, tốc độ khuấy đảo và tỷ lệ thu hoạch đến tốc độ sinh trƣởng của tảo
Spirulina platensis (Geitler, 1925) trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2 ” đƣợc thực hiện.
Mục tiêu của đề tài:
Xác định mật độ ban đầu, độ sâu nƣớc, tốc độ khuấy đảo và tỷ lệ thu hoạch thích
hợp cho sinh trƣởng của tảo Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2.
Nội dung nghiên cứu:
1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ ban đầu đến tốc độ sinh trƣởng của tảo
Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2;
2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của độ sâu nƣớc đến tốc độ sinh trƣởng của tảo
Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2;
3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tốc độ khuấy đảo đến tốc độ sinh trƣởng của tảo
Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2.
4. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ thu hoạch đến tốc độ sinh trƣởng của tảo
Spirulina platensis trong nƣớc biển ở quy mô 6 m2.
Ý nghĩa của đề tài:
Ý nghĩa khoa học: Đề tài hoàn thành sẽ cung cấp thêm những thông tin khoa học
về ảnh hƣởng của mật độ ban đầu, độ sâu nƣớc, tốc độ khuấy đảo và tỷ lệ thu hoạch
cho việc nuôi thu sinh khối của lồi tảo này trong mơi trƣờng nƣớc biển.
Ý nghĩa thực tiễn: Thành cơng của đề tài góp phần bổ sung thêm nguồn thức ăn
giàu dinh dƣỡng, nguồn dƣợc liệu quý cho con ngƣời cũng nhƣ phục vụ công tác sản
xuất giống và nuôi các đối tƣợng thủy sản.

2


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina
1.1.1. Phân loại
Spirulina là tên gọi do nhà tảo học ngƣời Đức Deurben đặt vào năm 1927, trên cơ
sở hình thái đặc trƣng nhất là dạng sợi xoắn. Sau này các chuyên gia phân loại thống
nhất tên khoa học đầy đủ nhƣ sau:
Ngành: Cyanophyta
Lớp: Cyanophyceae
Bộ: Oscillatoriales
Họ: Oscillatoriaceae
Chi: Spirulina
Loài: Spirulina platensis (Geitler, 1925)
Tên gọi khác: Arthrospira platensis [20].
Tên thông thƣờng: Tảo xoắn, tảo mặt trời.

Hình 1.1. Tảo Spirulina platensis (độ phóng đại 400 lần)
1.1.2. Hình thái
Tảo Spirulina có màu xanh lục, dạng xoắn lị xo, sợi tảo (trichome) có 5 – 7 vịng
(có khi lên đến 27 vịng) đều nhau không phân nhánh, ở hai đầu sợi tảo thƣờng hẹp,
mút lại. Sợi tảo có kích thƣớc chiều dài có thể đạt đến kích thƣớc 0,25 mm, đƣờng
kính vịng xoắn từ 35 – 50 μm và bƣớc xoắn 60 μm [8].
3


Theo Hedenskog & Hifsten (1980) (trích theo [4], [2]), tảo đƣợc cấu tạo từ một
sợi đa bào, mỗi tế bào của sợi tảo rộng 5 µm, dài 2 µm. Spirrulina khơng có màng
bằng cenlulose, khơng có lục lạp, khơng có tế bào dị hình, chƣa có nhân điển hình,

khơng có khơng bào nhƣng lại có khả năng tạo ra các khơng bào khí nhỏ (gas vesicle)
có đƣờng kính cỡ 70 nm và đƣợc cấu trúc từ các sợi protein bện lại. Cũng nhƣ các tảo
lam khác: chúng chƣa có nhân điển hình, vùng nhân khơng rõ, trong đó có chứa ADN.
Tảo có khả năng vận động theo kiểu trƣợt xung quanh trục của nó, vận tốc có thể
đạt 5 micron/giây. Trong q trình ni trồng, nhất là ngồi tự nhiên tế bào có thể duỗi
thẳng ra thành hai dạng: xoắn và thẳng, tỷ lệ xoắn – thẳng khoảng 15 – 85% [6]. 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 và hàm lƣợng NaHCO3 thấp sẽ dẫn tới số vịng
xoắn giảm và đƣờng kính vịng xoắn tăng.
1.1.3. Môi trƣờng sống và phân bố
1.1.3.1. Môi trƣờng sống
Spirulina là sinh vật phiêu sinh (Plankton) sống tự do (free living organism), trơi
nổi trong mơi trƣờng nƣớc có độ kiềm cao, giàu khoáng chất. Các vi phiêu sinh này lơ
lửng ở độ sâu có thể tới 50 cm và trong môi trƣờng nhân tạo thƣờng nuôi ở mức nƣớc
10 – 30 cm (ni hồ hở), hoặc có thể trong hồ đáy sâu 1 – 1,5 m (sục khí) phải đảm
bảo tảo nhận đƣợc ánh sáng. Đây là 2 đặc điểm ràng buộc lẫn nhau, hỗ trợ nhau, rất
quan trọng trong công nghệ nuôi Spirulina.
1.1.3.2. Phân bố
Theo Cifferi & Tiboni (1985) [20], Spirulina là một loại tảo lam xuất hiện sớm
nhất trên trái đất cùng với vi khuẩn. Có khoảng 2.500 loài, sống phổ biến trong nƣớc
ngọt, các ao hồ có nhiều chất hữu cơ, một số có thể sống trong nƣớc mặn, nƣớc lợ, nơi
bùn lầy hay ẩm ƣớt, trên đá trong tuyết và cả những suối nƣớc nóng tới 69oC. Đặc biệt
có thể tìm thấy ở cả những thủy vực có độ mặn 65 – 70 ‰ và thích nghi ở những nơi
có độ kiềm cao (pH: 8,5 – 11). Trên thế giới, Spirulina phân bố nhiều ở miền Bắc và
4

Nam Châu Phi, Bắc và Nam Châu Mỹ, Nam và Trung Châu Á,… và các vùng hồ tự
nhiên giàu NaHCO3.
Ở Việt Nam, tảo Spirulina phân bố khắp miền từ sông, ao, hồ, ruộng lúa, vũng
nƣớc [5]. Giống tảo Spirulina khác nhau, hoặc một lồi có thể đƣợc tìm thấy ở nhiều
vùng và từng vùng có thể có từng lồi.
1.1.4. Sinh trƣởng và sinh sản
1.1.4.1. Sinh trƣởng
Sinh trƣởng của một quần thể vi tảo là sự tăng lên về kích thƣớc của tế bào
cũng nhƣ sự phân chia tế bào trong quần thể. Theo Coutteau (1996) [30] cho rằng sự
phát triển của tảo nuôi trong điều kiện vô trùng đặc trƣng bởi 5 pha. Cũng giống nhƣ
những loài tảo khác, sinh trƣởng của tảo S. platensis cũng đặc trƣng bởi 5 pha:

Hình 1.2. Các pha sinh trƣởng của tảo [1]
- Pha đầu tiên gọi là pha ban đầu hay pha thích ứng (pha chậm): Ở pha này
mật độ tế bào tăng ít do sự thích nghi sinh lý của sự chuyển hóa tế bào để phát triển
nhƣ: tăng các mức enzyme, các mức chuyển hóa liên quan đến sự phân chia tế bào và
cố định cacbon.
- Pha thứ hai gọi là pha gia tốc dƣơng (pha sinh trƣởng theo hàm mũ): Pha
này mật độ tế bào tăng nhƣ hàm số của thời gian theo hàm logarit:
Ct=C0.emt
5


Trong đó:
C t, C0 :

mật độ tế bào tại t và 0 tƣơng ứng.

m:

tốc độ tăng trƣởng đặc thù

- Pha thứ ba là pha giới hạn hay pha gia tốc âm (pha giảm tốc độ sinh
trƣởng): Pha này sự phân chia tế bào sẽ chậm lại khi các chất dinh dƣỡng, ánh sáng,
độ pH, CO2 hoặc yếu tố sinh hóa khác bắt đầu hạn chế sự sinh trƣởng.
- Pha thứ tƣ là pha cân bằng (pha ổn định): Sinh khối tảo khơng tăng và đạt
mật độ cực đại. Q trình quang hợp và phân chia tế bào vẫn xảy ra trong suốt pha này
nhƣng số lƣợng tế bào mới sinh ra gần ngang bằng với số lƣợng tế bào chết đi. Do đó,
ở pha này khơng có sự tăng trƣởng về số lƣợng tế bào.
- Pha thứ năm là pha tàn lụi: Trong pha cuối cùng này, chất lƣợng nƣớc xấu đi
và các chất dinh dƣỡng cạn kiệt tới mức khơng thể duy trì đƣợc sự sinh trƣởng, mật độ
giảm nhanh và cuối cùng công việc nuôi bị dừng lại.
Nhƣ vậy, sự phát triển của tảo chia thành nhiều pha khác nhau nhƣ phân tích ở trên.
Trong các pha phát triển khác nhau đó, tốc độ sinh trƣởng của tảo cũng khác nhau.
Trong thực tế, công việc nuôi dừng lại do một số nguyên nhân khác nhau gây ra,
bao gồm sự cạn kiệt các chất dinh dƣỡng, thiếu oxy, nhiệt độ quá cao, pH thay đổi
hoặc nhiễm bẩn. Mấu chốt của thành cơng trong sản xuất tảo là duy trì ở pha sinh
trƣởng theo hàm mũ. Giá trị dinh dƣỡng của vi tảo có thể bị thay đổi rất lớn ở các pha
phát triển và dƣới các điều kiện nuôi khác nhau. Kết quả nghiên cứu của Renaud,
Thing & Pary (1999) [311] chỉ ra rằng tảo phát triển đến cuối pha logarit thƣờng chứa
30 – 40% protein, 10 – 20% lipid và 5 – 15% carbohydrate. Khi thời gian nuôi vƣợt
quá 3 pha (pha gia tốc âm) giá trị dinh dƣỡng của tảo sẽ thấp do tính tiêu hóa giảm,
thiếu các thành phần dinh dƣỡng và có thể sản sinh ra các chất chuyển hóa độc hại.
1.1.4.2. Sinh sản
Theo Cifferri (1985) & Richmond (1986) (trích theo [2]) thì Spirulina có một
vòng đời khá đơn giản. Một trichome trƣởng thành bị cắt thành nhiều mảnh thông qua
sự phân lập, những tế bào chuyên biệt necridia sẽ tiêu giảm cho đến khi tạo các đĩa
tách rời và lõm ở hai mặt. Kết quả sự phân cắt trichome là sự tạo ra những chuỗi ngắn
(2 – 4 tế bào) gọi là hormogonia, tách xa sợi mẹ. Các tế bào trong hormogonia mất
phần gắn chặt của tế bào necridia trở nên tròn ở hai đầu nhƣng vách không dày lên

6


thêm. Trong tiến trình sinh sản, các hạt trong tế bào chất dƣờng nhƣ ít đi, tế bào có
màu xanh nhạt. Sự vỡ ngẫu nhiên của trichome cùng với sự phân lập necridia bảo đảm
sự tăng trƣởng của sinh thể.

ảo Spirulina [2]

Hình 1.3

Trong quá trình sinh sản nếu gặp điều kiện khơng thuận lợi tảo lam 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 ngồi và khi gặp điều kiện thuận lợi
bào tử chui ra khỏi màng, nảy mầm thành tảo mới.
Chu kì phát triển của tảo S. platensis rất ngắn, thƣờng xảy ra trong 24 giờ (trong
điều kiện phịng thí nghiệm), 3 – 5 ngày (trong điều kiện bán tự nhiên, tùy thuộc vào
thời tiết), vì vậy có thể thu hoạch tảo quanh năm [5].
1.2. Giá trị dinh dƣỡng
Spirulina là vi sinh vật quang tự dƣỡng bắt buộc, khơng thể sống hồn tồn
trong tối, quang hợp nhờ ánh sáng mặt trời và có khả năng cố định đạm rất cao. Đây là
một trong khoảng 2.500 loài Cyanophyta cổ nhất, tự dƣỡng đơn giản, có khả năng tổng
hợp các chất cần thiết cho cơ thể, kể cả các đại phân tử phức tạp. Theo nghiên cứu của
nhiều tác giả Clenment (1975), Busson (1971), Santillan (1982) & Pirt (1984) (trích
theo [2]) thì cho rằng: Spirulina là lồi tảo giàu dinh dƣỡng, đặc biệt là protein và
vitamin (Bảng 1.1 và Bảng 1.2).
Hàm lƣợng protein trong tế bào đƣợc xem là yếu tố chính, xác định giá trị dinh
dƣỡng của tảo dùng làm thức ăn trong nuôi trồng thủy sản [8]. Ngoài ra thành phần và
hàm lƣợng các loại axit amin có trong vi tảo cịn là yếu tố trong việc lựa chọn đối
7

tƣợng để nuôi sinh khối vi tảo [18]. Về thành phần acid amin ta thấy protein của
Spirulina chứa tất cả acid amin, đặc biệt là acid amin không thay thế với hàm lƣợng
khá cân đối, bằng hoặc vƣợt tiêu chuẩn của FAO quy định [5].
Bảng 1.1. Thành phần sinh hóa của tảo Spirulina [14]
Chỉ số

Hàm lƣợng (% khối lƣợng khô)

Protein
60 – 70
Glucid
13 – 16
Lipid
7–8
Acid nucleic tổng số
4,29
Diệp lục
0,76
Caroten
0,23
Tro
4–5
Độ ẩm
4–6
Trong Spirulina chứa nhiều loại vitamin với hàm lƣợng rất cao. Bên cạnh đó thì
trong Spirulina cịn chứa nhiều khống chất nhƣ Fe, Mg, Ca, P, Na,… với hàm lƣợng
cao chiếm khoảng 9% khối lƣợng khô [5] (Bảng 1.2).
Bảng 1.2. Thành phần vitamin và khoáng của tảo Spirulina [14]

Hàm lƣợng (mg/kg TLK)
1,700
1,6
11
0,5
3,5
118
3
55
190

Vitamin
β – Caroten
Cyanocobamin
D– Ca – Panthothenat
Acid folic
Insotiol
Niasin B3
Dyridoxin B6
Thyanin B1
Tocopheral E
Thành phần khoáng
Canxi
Phosphor
Sắt
Natri
Clo
Magie
Mangan
Kali

Selen

1,150
8,280
528
344
4200
1,663
22
14,4
0,4
8


Cùng với protein thì hàm lƣợng và chất lƣợng lipid trong vi tảo đƣợc xem là có
giá trị cao về dinh dƣỡng trong nuôi trồng thủy sản. Thành phần và hàm lƣợng của
acid béo đóng vai trị quyết định đến giá trị dinh dƣỡng. Lipid của tảo có chứa rất
nhiều các acid béo không no nhƣ Docosahecxaenoic acid (DHA; 22:6n-3),
Eicosapentaenoic acid (EPA; 20:5n-3), Arachidonic acid (AA; 20:4n-6). Chúng rất cần
thiết đối với nhiều ấu trùng động vật thủy sản [13].
Chlorophyll-α là sắc tố quang hợp đầu tiên ở tất cả các lồi tảo S. platensis có
hàm lƣợng chlorophyll tổng số là 0,7% (tính theo khối lƣợng khơ), hàm lƣợng caroten
là 0,23% [2].
Theo Clement (1975) (trích theo [10]) protein của Spirulina chứa tất cả axit amin,
đặc biệt là acid amin không thay thế với hàm lƣợng khá cân đối, bằng hoặc vƣợt tiêu
chuẩn của FAO quy định đặc biệt là hàm lƣợng valin và methionin cao hơn hẳn so với
các loài thực vật khác [5] (Bảng 1.3).
Bảng 1.3. Thành phần acid amin của tảo Spirulina [14]
Thành phần

µg/10g

% trên tổng số

Isoleucin

350

5,6

Leucin

540

8,7

Lysin

290

4,7

Methionin

140

2,3

Phenilalanin

280

4,5

Threonin

320

5,2

Tryptophane

90

1,5

Valin

400

6,5

Alanin

470

7,6

Arginin

430

6,9

Aspartic acid

610

9,8

Cystin

60

1,0

Glutamic acid

910

14,6

Glycin

320

5,2

Histidin

100

1,6

Prolin

270

4,3

Serin

320

5,2

Tyrosin

300

4,8

9


1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển của tảo Spirulina
1.3.1. Nhiệt độ
Mỗi loài vi tảo có một khoảng nhiệt độ thích ứng nhất định. Nhìn chung, các
lồi vi tảo có thể sống trong khoảng nhiệt độ từ 16 – 30oC. Nếu nhiệt độ cao hơn 35oC,
tảo có thể chết (kể cả những lồi tảo nhiệt đới) và nếu thấp hơn 16oC, tảo sẽ phát triển

rất chậm. Nhiệt độ thích hợp cho hầu hết các loại tảo phát triển tốt là 20 – 25oC [31].
Tảo lam phát triển ở nhiệt độ khá cao, chúng có khả năng phát triển ở nhiệt độ
32 – 40oC. Nhiệt độ phát triển tốt nhất của chúng thƣờng là 35oC. Ở nhiệt độ thấp hơn
25oC tảo lam phát triển chậm còn ở nhiệt độ lớn hơn 40oC tảo bị chết sau 6 ngày.
Nhiệt độ tối thiểu cho chúng tồn tại là 18oC [10].
Nhiệt độ không những ảnh hƣởng đến sự tăng trƣởng của tảo mà còn ảnh hƣởng
đến thành phần sinh hóa của chúng. Theo kết quả nghiên cứu của Chauhan & Neeraj
Pathak (2010) [33], khi nuôi S. platensis trong môi trƣờng Zarrouk thì ở nhiệt độ thấp
(28oC) cho hàm lƣợng chlorophyll cao hơn nhiệt độ cao (32oC).
Khi nuôi tảo ở nhiệt độ thích hợp thì tốc độ tăng trƣởng của tảo tỷ lệ thuận với
nhiệt độ, nhiệt độ cao thì sinh trƣởng càng lớn nhƣng khi đó tảo sẽ đạt đến pha cân
bằng nhanh và tàn lụi cũng rất nhanh. Vì thế nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ lên sự
phát triển của tảo là rất cần thiết, xác định đƣợc khoảng nhiệt độ tối ƣu, để từ đó lựa
chọn đƣợc các lồi tảo ni phù hợp với từng điều kiện cụ thể.
1.3.2. Độ mặn
Theo Coutteau (1996) [30] thực vật phù du biển có khả năng chịu đựng những
thay đổi lớn về độ mặn. Hầu hết các loài đều phát triển rất tốt ở độ mặn hơi thấp hơn
độ mặn của mơi trƣờng sống. Độ mặn thích hợp để ni các loài vi tảo từ 12 – 40 ‰.
Theo Lê Viễn Chí (1996) [4], độ mặn thay đổi áp suất thẩm thấu của tế bào, ảnh
hƣởng quá trình quang hợp, hơ hấp, tốc độ sinh trƣởng và giảm sự tích lũy glucose
(khi độ mặn giảm đột ngột 4,8 ‰). Trong điều kiện phịng thí nghiệm, các tế bào
Spirulina có thể thích nghi và phát triển khi độ mặn trong mơi trƣờng đạt tới 0,8M
NaCl. Ở độ mặn cao hơn 1M NaCl, tảo bị vàng đầu và chết dần. Tuy nhiên khả năng
sống sót của tảo Spirulina ở độ mặn cao còn phụ thuộc vào những yếu tố ngoại cảnh

10


khác, ở nhiệt độ tƣơng đối thấp 20oC và ánh sáng yếu 3.000 lux, khả năng sống sót và
thích nghi của Spirulina lớn hơn.

1.3.3. Ánh sáng
Nguồn năng lƣợng chính cho sự phát triển và sinh trƣởng của tảo là ánh sáng.
Đây là yếu tố quyết định tốc độ sinh trƣởng của tảo. Cũng nhƣ các loài thực vật khác,
tảo tổng hợp cacbon vô cơ thành các vật chất hữu cơ nhờ q trình quang hợp do đó
ánh sáng đóng vai trị quan trọng trong q trình này.
Q trình tổng quang hợp quang hóa của tảo diễn ra theo phản ứng sau
Ánh sáng mặt trời
C6H12O5 + 6O2

6CO2 + 6H2O
Chất diệp lục

Ánh sáng chính là nguồn năng lƣợng điều khiển phản ứng này, vì vậy cƣờng độ
ánh sáng, chất lƣợng quang phổ và chu kỳ sáng cần phải đƣợc xem xét [26]. Cƣờng độ
ánh sáng đóng một vai trị quan trọng: Ở độ sâu lớn và mật độ tảo cao thì cƣờng độ ánh
sáng phải tăng để có thể xuyên qua đƣợc mơi trƣờng ni (1.000 lux thích hợp với các
bình tam giác, 5.000 – 10.000 lux cho các dung tích lớn hơn). Cƣờng độ ánh sáng quá
lớn có thể làm ức chế quá trình quang hợp. Tuy nhiên dù là chiếu sáng tự nhiên hay
nhân tạo cũng cần tránh nóng quá mức.
Theo Hồng Thị Bích Mai (1995) [11], nếu ni tảo trong điều kiện chiếu sáng
liên tục thì khơng những khơng làm tăng năng suất của tảo mà còn làm giảm hàm
lƣợng protein, cacbonhydrat và các acid béo không no HUFA. Theo Lê Viễn Chí
(1996) [4], cũng cho rằng nên chiếu sáng cho tảo theo chu kỳ ngày đêm để các sản
phẩm quang hợp đƣợc tạo ra trong thời gian chiếu sáng có thể đƣợc đồng hóa hồn
tồn trong thời gian tối.
Cƣờng độ chiếu sáng tối ƣu cho hầu hết các loài vi tảo từ 2.500 – 5.000 lux [33].
Đối với Spirulina, tảo quang hợp mạnh nhất khi nuôi ở ánh sáng có cƣờng độ là
24.000 – 30.000 lux [7] và thời gian chiếu sáng càng dài thì năng suất càng cao. Cũng
giống nhƣ vi khuẩn lam, Spirulina không thể phát triển trong bóng tối [27].
Cƣờng độ ánh sáng của mỗi lồi vi tảo khác nhau thì khác nhau. Vì vậy, việc

nghiên cứu để xác định cƣờng độ ánh sáng thích hợp cho sinh trƣởng của quần thể tảo
S. platensis (Geitler, 1925) khi nuôi trong nƣớc biển là rất cần thiết.
11


1.3.4. pH
Phạm vi pH thích hợp cho sự phát triển của hầu hết các loài tảo vào khoảng 7 –
9; tối ƣu là 8,2 – 8,7 [24]. Trong khi đó khoảng pH tối ƣu cho sự sinh trƣởng và phát
triển tảo lam nằm trong khoảng pH từ 8,5 – 9. Ở pH này, các nguồn carbon vơ cơ đƣợc
đồng hóa nhiều nhất. Tuy nhiên, ở pH từ 10 – 11 tảo vẫn có khả năng phát triển nhƣng
rất chậm [10].
Sự biến đổi pH trong môi trƣờng nuôi tảo phụ thuộc vào sự cân bằng sau:
HCO3- ⇔ CO2 + OH ]
Trong quá trình quang hợp, tảo hấp thụ CO2 mạnh nên thƣờng làm pH tăng lên
rất cao. Có thể khắc phục tình trạng này bằng phƣơng pháp sục khí có bổ sung khí CO2
hoặc bổ sung NaHCO3, Ca(HCO3)2 vào mơi trƣờng nuôi hoặc thay đổi chu kỳ chiếu
sáng [17].
1.3.5. Chế độ sục khí/ xáo trộn nƣớc
Sục khí có vai trị quan trọng giúp tảo lơ lửng trong nƣớc tránh lắng xuống đáy,
làm tảo có cơ hội tiếp xúc đều với ánh sáng và các chất dinh dƣỡng nhƣ nhau nhằm
tránh sự phân tầng nhiệt độ, sự kết tủa của kim loại cũng nhƣ sự lắng xuống đáy của
các kim loại nặng. Việc bổ sung CO2 có tác dụng làm hệ đệm nƣớc chống lại sự thay
đổi về độ pH do sự cân bằng giữa CO2 và HCO3-. Tuy nhiên, không phải bất cứ lồi
tảo nào cũng có thể chịu đựng đƣợc sự xáo trộn nƣớc mạnh.
Đối với Spirulina, điều kiện tối ƣu nên khuấy sục khí liên tục trong khi ni tảo.
Một số nghiên cứu của Hồng Nghĩa Sơn và Ngơ Kế Sƣơng (1998) (trích theo [2]) cho
thấy chế độ khuấy trộn 5 – 10 lần/ngày, mỗi lần cách nhau 3 – 5 giờ, khuấy trộn trong
10 phút, cũng cho kết quả gần tối ƣu.
1.3.6. Môi trƣờng dinh dƣỡng
Dinh dƣỡng là một nhân tố vô cùng quan trọng ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng

và phát triển của vi tảo. Dinh dƣỡng ảnh hƣởng rất lớn đến số lƣợng và chất lƣợng của
vi tảo. Cụ thể nhƣ sau:

12


1.3.6.1. Môi trƣờng nuôi/ các chất dinh dƣỡng
Hiện nay trên thế giới có nhiều mơi trƣờng dinh dƣỡng đƣợc sử dụng để nuôi tảo.
Tuy nhiên, việc lựa chọn môi trƣờng nuôi tối ƣu nhằm đạt đƣợc sinh khối cao, chất
lƣợng tốt và giá thành rẻ là mục tiêu mọi ngƣời nuôi đều hƣớng tới. Môi trƣờng dinh
dƣỡng đang đƣợc sử dụng rộng rãi, phổ biến và phù hợp cho hầu hết các lồi vi tảo
ni hiện nay là mơi trƣờng Guillard f/2 và môi trƣờng Walne [25], [30].
Ở Việt Nam môi trƣờng TT3 (Viện Nghiên Cứu Nuôi trồng Thủy sản III) và mơi
trƣờng HBM-95 (Hồng Thị Bích Mai) đƣợc sử dụng phổ biến các trại giống thủy sản
ứng dụng trong ni sinh khối thể tích lớn ở Nha Trang, do thành phần cơng thức đơn
giản, tiết kiệm đƣợc chi phí sản xuất [16].
1.3.6.2. Các yếu tố dinh dƣỡng khác
Bên cạnh các yếu tố đa lƣợng thì các yếu tố vi lƣợng đƣợc coi là không thể thiếu
cho sự sinh trƣởng và phát triển của tảo. Các nguyên tố vi lƣợng gồm một số muối kim
loại với nồng độ thấp nhƣ CuSO4, ZnSO4, CoCl2, FeCl3, MgSO4, MnCl2, Na2MoO4...
các nguyên tố vi lƣợng này đóng vai trị tác động đến q trình trao đổi chất của tảo.
Sắt là thành phần lƣợng đƣợc bổ sung nhiều nhất so với các muối kim loại khác. Nó
khơng có chức năng tham gia cấu tạo diệp lục nhƣng là tác nhân bổ trợ hoặc là thành
phần tham gia cấu trúc của các hệ men và chủ yếu là các men oxy hóa khử, tham gia
tích cực vào dây chuyền sinh tổng hợp của các chất quan trọng. Co cần thiết cho sản
xuất vitamin B12, cũng giống nhƣ P, Co dễ kết hợp với các thành phần khác của môi
trƣờng sinh trƣởng tạo các chất kết tủa làm cho chúng khơng cịn. Việc bổ sung EDTA
(acid ethylen diamin tetra acetic) và đặc biệt là muối dinatri dễ tan trong nƣớc đã làm
giảm bớt vấn đề này [14]. EDTA tạo phức tan với các ion kim loại nhƣ vậy P sẽ không
thể tác dụng với các ion kim loại sẽ phát huy vai trò quan trọng trong phosphoril hóa.

Natri cần cho sinh trƣởng của tảo Spirulina, Na khơng gây độc cho dù nồng độ có lên
đến 18g/l. Theo Zarrouk (1966) [6], thì tỉ lệ K/Na có vai trị quan trọng, trị số tối thích
phải bằng hoặc nhỏ hơn 5, nếu lớn hơn 5 sẽ phá vỡ cấu trúc tảo. Các vitamin bổ sung
vào môi trƣờng chủ yếu là thiamin, cyanocobalamin và đôi khi thêm cả biotin. Đối với
biotin, chỉ một số lồi tảo có roi sử dụng có hiệu quả.

13