Luận văn nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của loài chaetoceros muelleri và tetraselmis sp phân lập tại việt nam với mục đích ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ sản

Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng đại học nông nghiệp hà nội
---------

---------

Phạm mỹ Dung

Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học
của loài chaetoceros muelleri và
tetraselmis sp. phân lập tại việt nam
với mục đích ứng dụng trong nuôi
trồng thủy sản

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ng nh: Nuôi trồng thủy sản
MÃ số
: 60.62.70
Ngời hớng dẫn khoa học: TS. NCVC. Đặng Diễm Hång

Hµ néi - 2009

Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

i


Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây l công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả

nêu trong luận văn l trung thực v cha từng đợc ai công bố trong bất kỳ công
trình n o khác.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ đợc chỉ rõ
nguồn gốc.

H Nội, ng y 12 tháng 12 năm 2009
Tác giả luận văn

Phạm Mỹ Dung

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

ii


Lời cảm ơn
Trong suốt quá trình thực hiện đề t i tôi đ nhận đợc rất nhiều sự giúp đỡ về
chuyên môn v cơ sở vật chất của phòng Công nghệ Tảo, phòng Thí nghiệm trọng
điểm Công nghệ Gen - Viện Công nghệ Sinh học.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS.NCVC. Đặng Diễm Hồng - Trởng
phòng Công nghệ Tảo ngời đ trực tiếp hớng dẫn tôi trong suốt quá trình l m đề
t i. Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn đến NCS. Ngô Thị Ho i Thu cùng các cán bộ
phòng Công nghệ Tảo - Viện Công nghệ Sinh học đ tận tình giúp đỡ v tạo điều
kiện để tôi thực hiện th nh công đề t i n y.
Bên cạnh đó, tôi xin b y tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo Trờng Đại học
Nông nghiệp H Nội, Đại học Quốc Gia H Nội, Đại học Quốc Gia TPHCM, Viện
Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 1, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản 3, Viện
nghiên cứu Hải Dơng học đ truyền đạt kiến thức v kinh nghiệm cho tôi trong
suốt khoá học n y.
Tôi cũng xin b y tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu Trờng Đại học

Vinh, Ban chủ nhiệm khoa Nông Lâm Ng v tổ bộ môn Nuôi trồng Thủy sản đ
tạo điều kiện giúp tôi ho n th nh tốt nhiệm vụ công tác, học tập v nghiên cứu khoa
học trong hai năm qua.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể lớp Cao học 9 NTTS, cùng các bạn bè
đồng nghiệp đ giúp đỡ tôi ho n th nh tốt đề t i n y.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bố mẹ, anh, chị, em đ động
viên v giúp đỡ tôi trong hai năm học qua. Đặc biệt l cảm ơn anh - ngời chồng đ
luôn động viên, chia sẻ v giúp đỡ em trong quá trình học tập, thùc hiƯn ®Ị t i cịng
nh− ho n th nh tèt kho¸ häc n y.
H Néi, ng y 12 th¸ng 12 năm 2009

Tr ng i h c Nụng nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

iii


Mục lục
Lời cam đoan .................................................................................................................... ii
Lời cảm ơn ....................................................................................................................... iii
Mục lục............................................................................................................................ iv
Danh mục các chữ viết tắt v kí hiệu................................................................................. vi
Danh mục các bảng ......................................................................................................... vii
Danh mục các hình......................................................................................................... viii
Mở ĐầU.......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TổNG QUAN TàI LIệU......................................................................... 4
1.1. Tình hình nghiên cứu vi tảo ngo i nớc................................................................... 4
1.1.1. Khái niệm về tảo, vi tảo.................................................................................... 4
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về phân loại tảo .............................................................. 5
1.1.3. Tình hình nghiên cứu về vai trò, giá trị dinh dỡng của vi tảo........................... 8
1.1.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng vi tảo ............................................................ 11

1.1.5. Tình hình nghiên cứu về lu giữ, bảo quản v nuôi trồng vi tảo ...................... 17
1.2. Tình hình nghiên cứu trong nớc........................................................................... 21
1.3. Tình hình nghiên cứu về chi Chaetoceros v Tetraselmis ...................................... 25
1.3.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học cđa chi Chaetoceros v Tetraselmis................. 25
1.3.2. øng dơng cđa VTB C. muelleri v Tetraselmis sp. trong NTTS....................... 26
CHƯƠNG 2. Vật liệu Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU ................................ 29
2.1. Vật liệu nghiên cứu............................................................................................... 29
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................ 29
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu ...................................................................................... 30
2.3. Phơng pháp nghiên cứu ....................................................................................... 30
2.3.1 Phơng pháp thu thập, phân lập lo i Chaetoceros muelleri v Tetraselmis sp. 30
2.3.2. Phơng pháp lu giữ v b¶o qu¶n lo i Chaetoceros muelleri v Tetraselmis sp.
................................................................................................................................ 32
2.3.3. Định tên khoa học chính xác đến lo i Chaetoceros sp. v Tetraselmis sp. phân
lập đợc ở Việt Nam................................................................................................ 34
2.3.4. Phơng pháp nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cña lo i Chaetoceros
muelleri v Tetraselmis sp. ..................................................................................... 36
2.3.5. Quy trình nuôi thu sinh khối Chaetoceros muelleri v Tetraselmis sp. trong điều
kiện phòng thí nghiệm v ngo i tự nhiên theo định hớng ứng dụng l m thức ăn cho
ấu trùng của các lo i hải sản .................................................................................... 39
2.3.6. Phơng pháp phân tích v xử lý số liệu........................................................... 40
CHƯƠNG 3. KếT QUả NGHIÊN CứU Và THảO LUậN ...................................... 41
3.1. Phân lập, lu giữ, định tên khoa học chính xác lo i Chaetoceros sp. v Tetraselmis
sp. ph©n lËp ë ViƯt Nam .............................................................................................. 41
3.1.1. Kết quả phân lập hai lo i Chaetoceros sp. v Tetraselmis sp. từ vùng biển Hải
Phòng ...................................................................................................................... 41
3.1.2. Định tên khoa học chính xác ở mức độ sinh häc ph©n tư cđa lo i Chaetoceros
sp. v Tetraselmis sp. phân lập ở Việt Nam bằng phơng pháp đọc v so sánh trên
trình tự nucleotit của gen 18S rRNA ........................................................................ 43
3.1.3. Lu giữ v bảo quản Chaetoceros muelleri v Tetraselmis convolutae ........... 49

3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh häc cña lo i C. muelleri v lo i Tetraselmis
convoluate ph©n lËp ë ViƯt Nam.................................................................................. 51

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

iv


3.2.1. Tối u hoá điều kiện nuôi trồng...................................................................... 51
3.2.2. Th nh phÇn dinh d−ìng, lipÝt tỉng sè, th nh phÇn axÝt bÐo cđa C. muelleri v
Tetraselmis convolutae ............................................................................................ 60
3.3. Nu«i thu sinh khèi C. muelleri v Tetraselmis convolutae trong ®iỊu kiện phòng thí
nghiệm v ngo i tự nhiên theo định hớng ứng dụng l m thức ăn cho ấu trùng của các
lo i hải sản .................................................................................................................. 65
3.3.1. Sinh trởng của C. muelleri ở các thể tích nuôi khác nhau .............................. 65
3.3.2. Sinh tr−ëng cđa Tetraselmis convolutae ë c¸c thĨ tÝch khác nhau ................... 66
KếT LUậN Và Đề NGHị............................................................................................ 68
1. Kết luận................................................................................................................... 68
2. Đề nghị.................................................................................................................... 69
Tài liệu tham khảo............................................................................................. 70
PHụ LụC ...................................................................................................................... 83

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

v


Danh mục các chữ viết tắt và kí hiệu
AA

Arachidonic Acid

ANOVA

Analysis of variance

cs

Céng sù

DHA

Docosahexaenoic acid, 22:6 (n-3)

DMSO

Dimethylsulfoxide

DPA

Docosapentaenoic Acid

EPA

Eicosapentaenoic acid, 20:5 (n-3)

Erd

Erdscheiber

M§TB

MËt độ tế b o

NTTS

Nuôi trồng thủy sản

PCR

Polymerase chain reaction

PTN

Phòng thí nghiƯm

PUFAs

Polyunsaturated fatty acids

OD

Optical Density

MËt ®é quang

SEM

Scaning electronic microscope

KÝnh hiĨn vi điện tử quét

SHPT

Sinh học phân tử

TLK

Trọng lợng khô

TLT

Trọng lợng tơi

TB

Tế b o

VTB

Vi tảo biển

18S rRNA

18S ribosomal Ribonucleic acid

TEM

Transmission electron microscopy

Phân tích phơng sai

Kính hiển vi điện tử truyền qua

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

vi


Danh mục các bảng
Số

Tên bảng

Trang

bảng
1.1

Phân loại các nhóm ng nh tảo

6

1.2

Một số lo i tảo đợc sử dụng phổ biến trong NTTS

11

1.3

Tình hình nghiên cứu về lu giữ, bảo quản vi tảo

18

3.1

Hệ số tơng đồng của các lo i thuộc chi Chaetoceros

46

3.2

Hệ số tơng đồng của các lo i thuộc chi Tetraselmis

47

3.3

Th nh phần dinh dỡng vô cơ v hữu cơ của C. muelleri v T.

61

convolutae
3.4

Th nh phần axít béo b o ho v kh«ng b o ho cđa C. muelleri

63

3.5

Kết quả phân tích th nh phần axít béo b o ho v kh«ng b o ho cđa

64

T. convolutae
3.6

Sinh tr−ëng cđa C. muelleri ë c¸c thĨ tÝch kh¸c nhau

65

3.7

Sinh tr−ëng cđa T. convolutae ë c¸c thĨ tÝch kh¸c nhau

66

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

vii


Danh mục các hình
Số hình
1.1
2.1
2.2
2.3

2.4
3.1
3.2
3.3a
3.3b
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9a
3.9b
3.10a
3.10b
3.11
3.12

Tên hình
Trang
Đờng cong sinh trởng của vi tảo
5
Sơ đồ quy trình thí nghiệm bảo quản các mẫu vi tảo biển
33
Quy trình chụp ảnh SEM các mẫu vi tảo biển
34
Quy trình tách chiết AND tổng số các mẫu VTB
35
Quy trình nhân nuôi sinh khối tảo trong điều kiện PTN v Pilot
40
41

Hình thái tế b o Chaetoceros sp. dới kính hiển vi quang học với
độ phóng đại 400 lần
41
Hình thái tế b o Chaetoceros sp. dới kính hiển vi điện tử quét
(SEM) với độ phóng đại 5000 lần
42
Hình th¸i tÕ b o Tetraselmis sp. d−íi kÝnh hiĨn vi quang học với
độ phóng đại 400 lần
42
Hình thái tế b o Tetraselmis sp. D−íi kÝnh hiĨn vi ®iƯn tư qt
(SEM) với độ phóng đại 5000 lần
43
Kết quả tách ADN tổng số của lo i Chaetoceros sp. v
Tetraselmis sp.
44
Kết quả nhân mét phÇn gen 18S rRNA cđa lo i Chaetoceros sp.,
Tetraselmis sp.
Kết quả tách chiết v tinh sạch ADN plasmit tái tỉ hỵp mang gen
45
18S rRNA cđa lo i Tetraselmis sp. v Chaetoceros sp.
Sơ đồ mối quan hệ về mặt di truyền giữa các lo i thuộc chi
46
Chaetoceros
Sơ đồ mối quan hệ về mặt di truyền giữa các lo i thuộc chi
48
Tetraselmis
49
Mẫu C. muelleri tại ng y đặt thí nghiệm lu giữ thạch ẩm
Mẫu C. muelleri sau 1 tháng lu giữ thạch ẩm (09/03/2009)
Mẫu Tetraselmis sp. tại ng y đặt thí nghiệm lu giữ thạch âm

(09/02/2009)
Mẫu Tetraselmis sp. Sau 1 tháng lu giữ thạch ẩm (09/03/2009)
Tỷ lệ sống sót của T. convolutae sau bảo quản ở - 80oC với các
nồng độ glycerol khác nhau
Tốc độ sinh trởng của C. muelleri theo giá trị OD680 trên các

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

49
49
49
50
51

viii


3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.19
3.21
3.22
3.23
3.24
3.25

3.26

môi trờng khác nhau
Mối tơng quan giữa MĐTB v giá trị OD680 ở C. muelleri
Tốc độ sinh trởng của C. muelleri theo giá trị OD680 ở các
nồng độ muối khác nhau
Tốc độ sinh trởng của C. muelleri theo giá trị OD680 ở nhiệt
độ khác nhau
Tốc độ sinh trởng của C. muelleri theo giá trị OD680 ở các
cờng độ chiếu sáng khác nhau
Tốc độ sinh trởng của C. muelleri ở các giá trị pH khác nhau
Tốc độ sinh trởng của T. convolutae theo giá trị OD680 trên các
môi trờng nuối khác nhau
Mối tơng quan giữa MĐTB v OD680nm
Tốc độ sinh trởng của T. convolutae theo giá trị OD680 ở các
nồng độ muối khác nhau
Tốc độ sinh trởng của T. convolutae theo giá trị OD680 ở nhiệt
độ khác nhau
Tốc độ sinh trởng của T. convolutae theo giá trị OD680 ở các
cờng độ chiếu sáng khác nhau
Tốc độ sinh trởng của T. convolutae theo giá trị OD680 ở các
giá trị pH khác nhau
Phổ axÝt bÐo cđa C. muelleri
Phỉ axÝt bÐo cđa T. convolutae
Sinh trởng của T. convolutae ở các thể tích nuôi 1,5 lÝt v 10 lÝt

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

52
53

54
54
55
56
57
57
58
59
60
63
64
67

ix


Mở ĐầU
Vi tảo l mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn nên chúng l nguồn thức ăn
không thể thiếu của nhiều đối tợng thủy, hải sản. Vi tảo đợc sử dụng ở hầu hết các
giai đoạn phát triển của động vật thân mềm, ấu trùng của giáp xác v c¸ (Brown et
al., 1997; Wikfors v Ohno, 2001). Ngo i ra, chúng còn đợc sử dụng để nuôi sinh
khối các lo i động vật phù du (Artemia, Copepoda, luân trùng).
Hiện nay, trên thế giới đ có 40 lo i vi tảo đợc sử dụng trong nuôi trồng thủy
sản (NTTS). Ưu điểm của vi tảo l có kích thớc phù hợp, dễ tiêu hoá, ít gây ô
nhiễm môi trờng, có thể chuyển hoá trong chuỗi thức ăn, tỷ lệ phát triển nhanh, có
khả năng nhân nuôi sinh khối lớn, cung cấp đầy đủ chất dinh dỡng cần thiết cho
động vật nuôi. Th nh phÇn dinh d−ìng cđa 40 lo i vi tảo đợc dùng trong NTTS nh
protein thay đổi từ 6-52%; carbohydrate từ 5-23% v lipid từ 7-23% cũng đ đợc
công bè (Brown, 2002; Muller et al., 2004). Ngo i ra, các lo i vi tảo biển (VTB) còn
gi u các axít béo không b o ho

đa nối đôi (PUFAs) đặc biệt l

DHA

(docosahexaenoic acid), EPA (eicosapentaenoic acid), AA (arachidonic acid), đây l
các axít béo không b o ho rất cần thiết ®èi víi con ng−êi v ®éng vËt nu«i
(Crowford, 2000; Kumon et al., 2002; Sijtsma et al., 2004).. C¸c lo i tảo đều chứa
EPA chiếm 7-34% tống số acid béo, tảo Prymnesiophyceae chøa DHA: 0,2 – 11%
tèng sè acid bÐo v Eustigmatophyceae l¹i cã nhiỊu nhÊt AA: 0 – 4% tỉng sè acid
bÐo; Líp t¶o Prasinophyceae (Tetraselmis, Micromonas, Pyramimonas) chøa
kho¶ng 4-10% tỉng sè acid bÐo l DHA hc EPA (Brown et al., 1997).
Chaetoceros muelleri, Tetraselmis sp. l mét trong nh÷ng lo i vi tảo biển đợc
sử dụng l m thức ăn phổ biến cho động vật thân mềm hai mảnh vỏ, ấu trùng giáp
xác. Đặc biệt, chúng có nguồn PUFAs cần thiÕt cho sinh tr−ëng v ph¸t triĨn cđa Êu
trïng (Belay, 1997; Chiou et al., 2001). Chaetoceros muelleri cã chøa EPA chiÕm
®Õn 16,4% tỉng sè axÝt bÐo (Fabrice et al., 2003), Tetraselmis sp. có chứa EPA
trung bình khoảng 4,8 mg/g trọng lợng khô (Vishwanath et al., 2006) v chúng
thờng đợc nuôi kết hợp với nhau để có thể bổ sung, hỗ trợ cung cấp nguồn PUFAs
cho các loại ấu trùng trong NTTS.

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

1


Tuy vËy, h m l−ỵng lipÝd v axÝt bÐo cã trong VTB còn phụ thuộc nhiều v o điều
kiện môi trờng, chế độ chiếu sáng, nhiệt độ, dinh dỡng, pH, ®é mỈn (Sukenik and
(Wahnon, 1991, Tzovenis et al., 1997; Zhu et al., 1997) v cả v o giai đoạn phát
triển (Piorreck and Pohl, 1984; Taguchi et al., 1987).

Tuy nhiªn, hiƯn nay các phơng pháp phân loại vi tảo vẫn chủ yếu dựa v o đặc
điểm hình thái của chúng. Nhng mét sè lo i trong cïng mét chi nÕu chØ quan sát
dới kính hiển vi quang học lại rất khó phân biệt do chúng có kích thớc rất nhỏ v
hình thái tế b o vi tảo rất dễ bị thay ®ỉi khi ®iỊu kiƯn m«i tr−êng thay ®ỉi. Do ®ã,
viƯc phân loại vi tảo cần các chuyên gia có trình độ cao, phải có các kính hiển vi
hiện đại nh kÝnh hiĨn vi hnh quang, kÝnh hiĨn vi ®iƯn tư trun qua (TEM) hay
hiĨn vi ®iƯn tư qt (SEM) v tốn nhiều thời gian. Vì vậy, sử dụng các kỹ thuật sinh
học phân tử để xác định v phân tích trình tự nucleotit của các gen bảo thủ nh 18S
rRNA, ITS1-5,8S-ITS2, 28S rRNA (LSU), đ hỗ trợ tích cực cho việc định tên khoa
học các lo i vi tảo biển một cách chính xác hơn.
Mặt khác, ở nớc ta hiện nay việc chủ động sản xuất thức ăn tơi sống l VTB
phục vụ cho đối tợng NTTS còn gặp nhiều khó khăn. Nguyên nhân chính l do đa
số các giống VTB đợc sử dụng đều có nguồn gốc nhập ngoại nên cha có phơng
pháp lu giữ giống thuần cũng nh quy trình công nghệ nuôi cha thích hợp với
điều kiện khí hậu ở Việt Nam. Vì thế, hiệu quả đem lại cha cao, sinh khối đạt đợc
thấp, bị tạp nhiễm nhiều, nguồn giống sơ cấp không chủ động đợc. Do vậy, cha
khai thác hết tiềm năng về vai trò của vi tảo cũng nh cha đáp ứng đợc nhu cầu
thực tế của vi tảo trong nuôi trồng thủy sản.
Vì thế chúng tôi đ đề xuất đề t i: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học
của lo i Chaetoceros muelleri v lo i Tetraselmis sp. ph©n lËp ë ViƯt Nam với
mục đích ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản. Công việc đợc thực hiện tại Phòng
Công nghệ Tảo, Viện Công nghƯ Sinh häc, ViƯn Khoa häc v C«ng nghƯ ViƯt Nam
víi mơc tiªu nghiªn cøu:
* Mơc tiªu chung: Nghiªn cøu một số đặc điểm sinh học của lo i Chaetoceros
muelleri v lo i Tetraselmis sp. ph©n lËp ë ViƯt Nam với mục đích ứng dụng trong
nuôi trồng thủy sản.

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

2

* Mục tiêu cụ thể:
- Phân lập, lu giữ, định tên khoa học chính xác v nghiên cứu các đặc ®iĨm sinh
häc cđa lo i Chaetoceros muelleri v lo i Tetraselmis sp.
- Nhân nhanh sinh khối 2 lo i tảo n y cã chÊt l−ỵng dinh d−ìng phï hỵp l m thức
ăn cho NTTS.

Tr ng i h c Nụng nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

3


CHƯƠNG 1. TổNG QUAN TàI LIệU
1.1. Tình hình nghiên cứu vi tảo ngo i nớc
1.1.1. Khái niệm về tảo, vi tảo
Tảo (algae) l những thực vật bậc thấp (thực vật có b o tử, cơ thể không phân
chia th nh thân, rễ, lá), trong tế b o có chứa diệp lục v sống chủ yếu ở nớc
(Dơng Đức Tiến, 1978).
Cấu trúc dạng tản của tảo thờng gặp gồm cấu trúc monat, Palmella, hạt, sợi,
dạng bản, ống. Tảo có ba phơng thức sinh sản: sinh sản sinh dỡng, vô tính v hữu
tính. Tảo có khả năng sống theo hình thức quang tự dỡng (photoautotrophy) v dị
dỡng (heterotrophy). Dạng trung gian của hai hình thức trên l

tạp dỡng

(mixotrophy). ở dạng tạp dỡng, quang hợp vẫn l quá trình cơ bản để tạo chất hữu
cơ cho cơ thể nhng trong một số trờng hợp, tảo sử dụng đợc cả các chất hữu cơ
có sẵn (Võ H nh, 1996).
Tảo phân bố hết sức rộng r i khắp mọi nơi, từ đỉnh núi cao đến dới đáy biển

sâu, thậm chí ở cả độ sâu khoảng 200 m d−íi biĨn nÕu nh− n−íc biĨn ë ®ã rất sạch.
Vi tảo (microalgae) l tảo có kích thớc hiển vi tức l muốn quan sát đợc chúng
phải sử dụng đến kính hiển vi. Hiện nay trên trái đất có khoảng 20.000 lo i vi tảo
(Dơng Đức Tiến, 2006) v đ có h ng trăm lo i đợc thử nghiệm l m thức ăn,
nhng cho đến nay chỉ khoảng hơn 40 lo i tảo đơn b o đợc phân lập v nuôi cấy
thuần chủng trong các hệ thống thâm canh, đợc sử dụng rộng r i l m thức ăn trong
nuôi trồng thuỷ sản (NTTS) (Brown, 2002; Muller et al., 2003). Chóng thc 8 líp
v 32 gièng, cã kÝch th−íc từ v i àm đến hơn 100 àm (Gachon et al., 2007; Phang
v Chu, 2004).
* Sinh tr−ëng cđa t¶o
Sinh tr−ëng của tảo đợc nuôi trồng trong điều kiện vô trùng đặc trng bằng
đờng cong sinh trởng có 5 pha (hình 1.1). Trong đó phần ký hiệu l 1 - đợc gäi
l pha tiÒm hay pha thÝch nghi. Pha sinh tr−ëng theo h m số mũ đợc ký hiệu l 2.

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

4


Trong pha thứ hai, mật độ tế b o tăng theo h m số của thời gian t, đặc trng b»ng
h m logarit: Ct = C0.emt
Víi Ct v C0 l mật độ tế b o tại thời điểm t v ban đầu (0), tơng ứng, v m
l tốc độ sinh trởng đặc thù. Tốc độ sinh trởng đặc thù của tõng lo i t¶o sÏ phơ
thc chđ u v o lo i tảo đó cũng nh cờng độ ánh sáng v nhiệt độ.

Hình 1.1. Đờng cong sinh trởng của vi tảo

Pha giảm tốc độ sinh trởng đợc ký hiệu l 3. ë pha n y, sù ph©n chia tÕ b o
sẽ chậm lại khi các chất dinh dỡng, cờng độ ánh sáng, độ pH, h m lợng CO2
hoặc các yếu tố lý hóa khác bắt đầu trở th nh yếu tố giới hạn đối với sự sinh trởng

của tảo.
Pha ổn định đợc ký hiệu l 4. ở pha thứ t n y các yếu tố giới hạn nêu trên
v tốc độ sinh trởng của tảo đợc cân bằng v l m cho mật độ tế b o nhìn chung l
tơng đối ổn định, không thay đổi.
Pha t n lụi đợc ký hiÖu l 5. Trong pha cuèi cïng n y, chất lợng nớc xấu
đi v các chất dinh dỡng suy kiệt tới mức không thể duy trì đợc sự sinh trởng của
tảo. Khi đó, mật độ tế b o giảm mạnh v tảo chết.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về phân loại tảo
Theo Whitake (1969) đ đa ra hệ thống phân loại 5 giới, trong đó to n bộ
Tảo đợc xếp trong giới nguyên sinh. Woese đ đề xuất hệ thống phân loại 5 giới (vi
khuẩn, cổ khuẩn, nguyên sinh, nấm, thực vật, động vật) trong đó to n bộ Tảo vẫn
đợc xếp trong giới nguyên sinh. Sau đó, Valtere Evangelista et al., (2007) ® dùa

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

5


trên cơ sở nền tảng phân loại sinh giới của Van Den Hoek et al., (1995) v khóa
phân loại sinh giíi tr−íc ®ã do Bold v Wynne, (1978), Margulis et al., (1990),
Graham v Wilcox (2000), Lewin, (2004) ®−a ra ® chia tảo th nh những ng nh
khác nhau. Khóa phân loại tảo theo Valtere Evangelista et al., (2007) đợc chỉ ra ở
bảng 1. Trong đó, vi tảo chủ yếu thuộc vỊ c¸c chi trong c¸c ng nh nh− sau:
1/ Ng nh Chlorophyta (Tảo lục) gồm các chi Closterium, Coelastrum,
Dyctyosphaerium,

Scenedesmus,

Pediastrum,

Staurastrum,

Dunaliella,

Chlamydomonas, Haematococcus, Tetraselmis, Chlorella;
2/

Ng nh Heterokontophyta (Tảo lông roi lệch) gồm các chi Melosira,

Asterionella, Cymatopleurra, Somphonema, Fragilaria, Stephanodiscus, Navicula,
Malomonas, Dinobryon, Peridinium, Isochrysis, Chaetoceros, Phaeodactylum,
Skeletonema, Nitzschia...;
3- Ng nh Euglenophyta (Tảo mắt) gồm các chi Phacus, Trachelomonas, Ceratium...
4- Ng nh Rhodophyta (Tảo đỏ) gồm các chi Porphyridium, Rhodella...;
Bảng 1.1. Phân loại các nhóm ng nh t¶o (theo Valtere Evangelista et al., 2007)
Giíi
PROKARYOTA
EUBACTERIA
EUKARYOTA

Ng nh
Cyanophyta
Prochlorophyta
Glaucophyta
Rhodophyta

Heterokontophyta

Haptophyta
Cryptophyta

Dinophyta
Euglenophyta
Chlorarachniophyta
Chlorophyta

Líp
Cyanophyceae
Prochlorophyceae
Glaucophyceae
Bangiophyceae
Florideophyceae
Chrysophyceae
Xanthophyceae
Eustigmatophyceae
Bacillarophyceae
Raphidophyceae
Dictyochophyceae
Phaeophyceae
Haptophyceae
Cryptophyceae
Dinophyceae
Euglenophyceae
Chlorarachniophyceae
Prasinophyceae
Chlorophyceae

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

6

Ulvophyceae
Cladophorophyceae
Bryopsidophyceae
Zygnematophyceae
Trentepohliophyceae
Klebsormidiophyceae
Charophyceae
Dasycladophyceae
Hiện nay, phơng pháp phân loại vi tảo vẫn chủ yếu dựa v o đặc điểm hình
thái. Nhìn chung, các chi đều có các đặc điểm cơ bản về hình thái để tạo dựng khoá
phân loại, nhng một số lo i trong cïng mét chi nÕu chØ quan s¸t d−íi kính hiển vi
thờng thì rất khó phân biệt các đặc điểm sai khác vì quá nhỏ, v cần phải xác định
dới kính hiển vi điện tử. Hơn nữa, nhiều lo i hoặc chủng rất giống nhau về mặt
hình thái v hình thái của chúng lại có thể bị biến đổi khi điều kiện môi trờng thay
đổi.
Bên cạnh đó, với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học phân tử đ mở ra một
phơng pháp nghiên cứu mới l phân loại học phân tử, có thể dựa trên sự nghiên cứu
các gen trong hệ gen nhân, hệ gen của các b o quan (ti thể v lục lạp) hoặc các sản
phẩm của gen (protein, enzym). Mỗi loại gen, sản phẩm của gen lại phù hợp với
từng đối tợng v mục đích nghiên cứu khác nhau. Do đó, việc lựa chọn gen n o,
loại protein n o có ý nghĩa lớn đối với sự th nh công của mỗi nghiên cứu. Với
những lo i sinh vật có quan hệ gần thì ngời ta có thể chọn những gen hay vùng
ADN có độ linh động cao (nh intron hay các đoạn ITS - Internal Transcribed
Spacer), nh−ng víi nhãm sinh vËt cã quan hƯ xa thì việc chọn gen hay vùng ADN có
độ bảo tån cao (vÝ dô 18S rRNA, gen m hãa protein) l¹i cã −u thÕ. ViƯc chän gen
hay vïng ADN cã độ bảo tồn hay độ biến thiên quá cao sẽ có thể ảnh hởng đến kết
quả nghiên cứu, vì vậy khuynh h−íng hiƯn nay cịng l khuynh h−íng tèt nhÊt l
ngời ta kết hợp cả hai hớng n y cho cùng một nghiên cứu. Nhìn chung, các kỹ
thuật phân tích ADN v protein cã ®ãng gãp rÊt quan träng v o việc đánh giá chính

xác tính đa dạng di truyền cũng nh cấu trúc di truyền chủng quần của các lo i tảo.
Đồng thời, các nghiên cứu ADN v protein cũng cho phép đánh giá về địa lý phân
bố chủng loại (lo i, lo i phụ, quần thể), góp phần v o việc đánh giá tính đa dạng

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

7


sinh học của tảo. Hiện nay, các kỹ thuật chỉ thị phân tử ADN đ đợc áp dụng rộng
r i trong nghiên cứu tính đa dạng di truyền các lo i cịng nh− cÊu tróc qn thĨ cđa
rÊt nhiỊu lo i tảo biển, tảo nớc lợ, tảo nớc ngọt, đặc biệt trong việc hỗ trợ định tên
khoa học của các lo i VTB (Bhattcharya v Medlin, 1998); (Sogin et al., 1986).
Theo hớng nghiên cứu n y, đ có rất nhiều công trình đợc công bố từ đầu những
năm 90 đến nay. Ví dụ, các tác giả Nhật Bản đ đánh giá tính đa dạng di truyền v
quan hệ phát sinh chủng loại v định tên khoa học của 9 lo i Prorocentrum dựa trên
trình tự gen 18S rRNA (Grzebyk v Sako., (1998) hay dựa trên trình tự gen LSU
rRNA, 5,8S v

các ITS để phân tích, định tên khoa học các lo i thuéc chi

Alexandrium, Anopheles maculatus, Chlorella sp., Skeletonema v Dunaliella (Ki
v Han., 2006; Walton et al., 2007). NhiỊu t¸c giả khác Scheckenbach et al., (2006);
Muller et al., (2005); Zhang et al., (2006); Lim et al., (2006) cịng ® cã mét b i
tỉng quan vỊ sư dơng c¸c kü tht sinh học phân tử trong nghiên cứu phân loại tảo
biển nói chung. Các phơng pháp phân loại vi tảo dựa trên các đặc điểm hình thái đ
có một số hạn chÕ nh−: do kÝch th−íc tÕ b o rÊt nhá v hình thái tế b o vi tảo rất dễ
d ng bị thay đổi khi điều kiện môi trờng thay đổi nên đòi hỏi ngời phân loại phải
l các chuyên gia có trình độ cao, phải có các kính hiển vi hiện đại nh kính hiển vi
huỳnh quang, hiển vi ®iƯn tư trun qua (TEM) hay hiĨn vi ®iƯn tư quét (SEM), rất

tốn thời gian. Do vậy, để tháo gỡ những hạn chế của phơng pháp phân loại dựa trên
các đặc điểm hình thái nêu trên, các kỹ thuật sinh học phân tử nh đọc v so sánh
trình tự nucleotit của các gen bảo thủ nh 18S rRNA, ITS1-5,8S-ITS2, 28S rRNA
(LSU) đ hỗ trợ tích cực cho việc định tên khoa học một cách chính xác hơn các
lo i VTB.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu về vai trò, giá trị dinh dỡng của vi tảo
* Vai trò chung của vi tảo ®èi víi con ng−êi v ®éng vËt
Trong tù nhiªn, vi tảo l mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn nên chúng l
nguồn thức ăn không thể thiếu của nhiều đối tợng thuỷ sản ở hầu hết các giai đoạn
phát triển của nhuyễn thể, giai đoạn ấu trùng của giáp xác v cá. Ngo i ra, chúng
còn đợc sử dụng để nuôi sinh khối động vật phù du (luân trùng, copepod, artemia)
l m thức ăn cho các giai đoạn ấu trïng cđa gi¸p x¸c v c¸.

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

8


Với đặc trng về th nh phần dinh dỡng, VTB đang l mối quan tâm lớn
trong phát triển thơng mại hoá sản phẩm công nghệ sinh học vi tảo nh l thực
phẩm chức năng cho ngời v động vật, đặc biệt l thức ăn cho ng nh NTTS. H ng
loạt các nghiên cứu về đa dạng v ứng dụng của vi tảo, thơng mại hoá sản phẩm
astaxanthin từ Haematococcus, carotenoid từ Dunalliela, Spirulina hay nghiên cứu
về ảnh hởng của sắc tè n y lªn tû lƯ sèng sãt v sinh trởng của ấu trùng của tôm
Penaeus monodon đ đợc thông báo. Vanitha et al., (2007) v Murthy et al.,
(2005) đ c«ng bè viƯc sư dơng VTB trong NTTS nh− l nguồn thức ăn tơi sống v
nhân tạo cho nuôi ấu trùng tôm, Farfantepenaeus aztecus v dùng thức ăn từ vi t¶o
nh− Liqualife, Epifeed, Zeigler E-Z Larvae, Zeigler- Z-Plus and Zeigler- E-Z
Artemia thay thế từng phần thức ăn Artemia nauplii trong việc sản xuất ấu trùng
tôm F. Aztecus. Các nghiên cứu sâu về dinh dỡng, khả năng tiêu hoá v nuôi trồng

sinh khối vi tảo cho nuôi trồng ấu trùng cá biển v động vật thân mềm hai mảnh vỏ
đ đợc tiến h nh nghiên cứu.
* Giá trị dinh dỡng của vi tảo
Ưu điểm của vi tảo l có kích thớc phù hợp, dễ tiêu hoá, ít gây ô nhiễm môi
trờng, không có độc tố, có thể chuyển hoá trong chuỗi thức ăn, có tỷ lệ phát triển
nhanh, có khả năng nuôi sinh khối lớn, cung cấp đầy đủ chất dinh dỡng cần thiết
cho động vật nuôi. Năm 1999, sản phẩm từ vi tảo sử dụng trong NTTS đạt 1000 tấn
(trong đó 62% cho động vật thân mềm, 21% cho tôm v 16% cho cá). Becker (2004)
đ công bố về th nh phần dinh dỡng của hơn 40 lo i vi tảo v ứng dụng của chúng
trong NTTS.
Nhìn chung, h m lợng protein của vi tảo dùng trong NTTS thay đổi từ 6-52%
trọng lợng khô (TLK), carbohydrate: 5-23%, v lipit: 7-23% (Brown, 2002; Muller
et al., 2004). Tất cả các lo i vi tảo có th nh phần axit amin tơng tự nhau, gi u các
axit amin không thay thế v không bị thay đổi nhiều trong các pha phát triển v ®iỊu
kiƯn chiÕu s¸ng. Do vËy, sù kh¸c nhau vỊ chÊt lợng protein l một nhân tố tạo nên
sự khác nhau về giá trị dinh dỡng của các lo i vi tảo. Polysaccharides của vi tảo có
biến động về th nh phần đờng, trong đó h m lợng về glucoza cao, đạt từ 21 đến
87%. Th nh phần axit béo không b o ho đa nối đôi (polyunsaturated fatty acids

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

9


PUFA) chñ yÕu l EPA (C20:5 n-3), AA (20:4n-6), DHA (C22:6 n-3) v DPA
(C22:5 n-3). Đây l những PUFA có vai trò quan trọng đối với động vật cũng nh
con ng−êi. VÝ dơ, DHA cã vai trß rÊt quan träng đối với hoạt động của n o v mắt
v l m cho vi tảo có giá trị dinh dỡng vô cùng quan trọng cho các đối tợng nuôi
biển, đặc biệt l trong giai đoạn phát triển của ấu trùng v với cá biển.
Tất cả vi tảo đều có h m l−ỵng cao vỊ axit ascorbic (chiÕm 1-16 mg/g TLK)

v riboflavin (chiếm 20 40 àg/g). Vi tảo có h m lợng vitamin cao đợc sử dụng
trong

NTTS

nh

Nannochloropsis

atomus,

Nannochloropsis

oculata,

Nannochloropsis sp., Pavlova lutheri, Pavlova pinguis, Stichococcus sp.,
Chaetoceros muelleri, Thalassiosira pseudonana, Isochrysis sp. (T. ISO) v
Tetraselmis sp. đ đợc công bố. Kết quả thu đợc đ cho phép định ra tiêu chuẩn
về h m lợng vitamin trong thức ăn tơi sống dùng trong NTTS. Vi tảo còn có hầu
hết các loại vitamin quan trọng, đáp ứng nhu cầu dinh dỡng của động vật nuôi nh
B1, B2, B6, B12, vitamin H, C, E, K v tiÒn vitamin A. Th nh phần các vitamin giữa
các lo i vi tảo l khác nhau. Mức độ thay đổi cao nhất l axit ascorbic, khoảng 16
lần (từ 1 đến 16 mg/g TLK). Với các loại vitamin khác, thì nồng độ của chúng khác
nhau từ 2 đến 4 lần giữa các lo i vi tảo (Brown, 2002).
Sự khác nhau về h m lợng sterols, khoáng, sắc tố cũng có thể góp phần tạo
nên sự khác nhau về mặt dinh dỡng của các VTB. Mỗi một lo i tảo đều có thể thiÕu
Ýt nhÊt mét th nh phÇn dinh d−ìng cÇn thiÕt, vÝ dơ nh− I. galbana cã nhiỊu DHA Ýt
EPA ng−ỵc lại tảo khuê có nhiều EPA v ít DHA. Vi tảo có h m lợng PUFAs
(EPA, DHA) dao động từ 1-20 mg/mL tế b o đợc xem l thích hợp cho sù sinh
tr−ëng cđa nhun thĨ, nÕu h m l−ỵng n y thấp hơn 0,5 mg/mL tế b o thì đợc coi

l thức ăn nghèo dinh dỡng. Còn đối với giáp xác nhu cầu n y đều rất cần thiết v
tuú thuéc v o tõng lo i. ë t«m he Nhật Bản (Penaeus japonicus), thức ăn chứa
khoảng 1% EPA v DHA l phï hỵp cho sinh tr−ëng v cã vai trò quan trọng trong
quá trình biến đổi sinh lý của cơ quan sinh sản v tổng hợp các hormone sinh sản.
Trong khi nhu cầu n y ở cá biển từ 1-2% TLK thức ăn. Vì vậy, việc chọn lựa v sử
dụng hỗn hợp các lo i VTB l m thức ăn cho đối tợng thủy sản sẽ cung cấp đầy đủ
các th nh phần dinh dỡng cần thiết cho sự phát triển v đem lại hiệu quả cao hơn.

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

10


Các lo i VTB có đặc tính dinh dỡng tốt đợc sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp, bao
gồm: Chaetoceros calcitrans, Chaetoceros muelleri, Pavlova lutheri, Isochrysis sp.
(T. ISO), Tetraselmis suecica, Skeletonema costatum v Thalassiosira pseudonana
(Brown, 2002).
1.1.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng vi tảo
* ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản
ở Hoa Kỳ, các lo i Thalasiossira pseudomonas, Skeletonema, Chaetoceros
calcitrans,

Chaetoceros

muelleri,

Nannochloropsis

oculata,

Chlorella

minutissima... đợc nuôi để l m thức ăn cho luân trùng, ấu trùng hai mảnh vỏ, ấu
trùng tôm v cá theo phơng pháp từng mẻ hoặc bán liên tục trong những bể
composite 2.000- 25.000 lít. ở Hawaii, năng suất lo i Nannochloropsis đạt khoảng
2,2 triệu lít/năm.
ở Đ i Loan, các đối tợng nuôi chính l Tetraselmis, Nannochloropsis
oculata, Chlorella sp. dùng cho ơng nuôi ấu trùng họ tôm he (Penaeus), Isochrysis
galbana trong ơng nghêu. Riêng lo i Skeletonema tonemacostatum, sản lợng nuôi
có thể đạt tới 9.000 tấn/ năm (bảng 1.2).
Bảng 1.2. Một số lo i vi tảo đợc sử dụng phổ biến trong NTTS (Brown, 2002;
trích theo Nguyễn Thị Xuân Thu, 2004; Susana Rivero-RodrÝguez et al., 2007).
KÝch
Lo i

ChÊt dinh d−ìng (%
tỉng axit béo)

cỡ
(àm)

Isochrysis

Mức độ sử dụng cho nuôi

DHA

3x5

ARA

EPA

26,8

BV

AT T

JA

ĐVPD

++

+

++

galbana
Isochrysis sp.

3x5

++

+

++

Pavlova lutheri

4x6

++

+

++

Chaetoceros

5-8

2,6

3,0

36,8

++

++

+

3-6

2,3

11,3

26,3

+

++

+

muelleri
Chaetoceros
calcitrans

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

11


Thalassiosira

4-5

+

+

10 x 5

+

++

+

+

pseudonana
Skeletonema
costatum
Tetraselmis

15 x19

2,1

8,4

++

sucecia
8 - 12

+

6

+

Navicula spp.

12 x 4

+

Nitzschia spp.

30 x 5

+

++

Nannochloropsis

3x2

++

++

Rhodomonas
salina
Pyramimonas
spp.

0-4

+

++

spp.

Ghi chú: Mức độ sử dụng tảo cho nuôi BV: Bivalvia; AT – T: Êu trïng t«m; J – A:
B o ng− con; §VPD: §éng vËt phï du; + +: rất phổ biến; +: phổ biến.
Theo kết quả nghiên cøu cđa Spolaore et al., (2006) cho thÊy vi t¶o còn hạn chế
sự phát triển của vi khuẩn trong bể nuôi, đặc biệt l các lo i thuộc nhóm Vibrio thờng l tác nhân cơ hội gây bệnh. Ví dụ Tetraselmis suecica hạn chế vi khuẩn
gây bệnh cho cá (Austin et al., 1992).
- Trong nuôi sinh khối luân trùng
Luân trùng Brachionus rotundiformis v B. plicatilis l nguồn thức ăn không
thay thế cho giai đoạn đầu của ấu trùng nhiều lo i cá biển. Việc đáp ứng đủ sinh
khối luân trùng đạt chất lợng dinh dỡng cho các bể ơng ấu trùng l việc l m
không dễ cho các trại sản xuất giống. VTB l nguồn thức ăn tuyệt vời nhất trong
nuôi sinh khối luân trùng để đạt năng suất v cho luân trùng chất lợng dinh dỡng
cao nhất, chúng có thể tham gia điều chỉnh th nh phần lipit v các axit béo của luân

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

12


trùng trớc khi chúng trở th nh thức ăn cho ấu trùng vì th nh phần axit béo của luân
trùng có liên quan mật thiết với thức ăn.
- Trong nuôi cá biển
Vi tảo đợc đa trực tiếp v o bể ơng ấu trùng của nhiều lo i cá biển bằng kỹ
thuật nuôi nớc xanh. Đối với ấu trùng cá biển, không giống nh nhuyễn thể v ấu
trùng giáp xác, chúng không trực tiếp ăn vi tảo m đợc cung cấp dinh dỡng thông
qua các đối tợng động vật phù du l m thức ăn nh Copepod, Rotifer, Artemia. Giá
trị dinh dỡng của các đối tợng n y phụ thuộc chủ yếu v o nguồn thức ăn chính l

vi tảo. Ví dụ nh nuôi Rotifer bằng Dunaliella tertiolecta (ít PUFA) thì chứa ít h m
lợng PUFA trong cơ thể, ngợc lại nếu nuôi bằng Pavlova lutheri (gi u PUFA) thì
cũng gi u PUFA trong c¬ thĨ cđa chóng. Dùa v o cỡ mồi của động vật nuôi m các
lo i tảo đợc lựa chọn nuôi sinh khối l m thức ăn th−êng cã kÝch th−íc tõ 2 - 20 µm
v cho ®éng vËt phï du tèt nhÊt tõ 2 - 12 µm (Mulller et al., 2003).
ViƯc bỉ sung t¶o Isochrysis galbana với mật độ 2 vạn tế b o/ml đ nâng tốc độ
sinh trởng của ấu trùng cá chẽm nuôi bằng thức ăn tổng hợp lên 40% v tăng 26%
tỷ lệ sống.
- Trong nuôi tôm
Trong số 14 lo i tảo thử nghiệm l m thức ăn cho ấu trùng tôm, kết quả cho
thấy ấu trùng tôm biển: tôm sú (Penaeus monodon), tôm thẻ (P. merguiensis, P.
indicus, P. japonicus) ăn các lo i t¶o Chaetoceros muelleri, C. calcitrans,
Skeletonema costatum, Rhodomonas baltica, Tetraselmis suecica, Isochrysis sp. cho
tỷ lệ sống v tốc độ tăng tr−ëng lín nhÊt (Muller et al., 2003). Vi t¶o biĨn l m thức
ăn trực tiếp cho ấu trùng tôm biển, số lợng giảm dần theo tập tính của ấu trùng tôm
từ ăn thực vật: giai đoạn Zoea (herbivorous) sang ăn động vật (carnivorous): Mysis,
Postlarvae. Ngo i ra vi tảo còn ổn định chất lợng nớc của bể nuôi.
Nhiều nghiên cứu khác còn cho thấy hiệu quả tích cực của vi tảo khi bổ sung v o
bể nuôi tôm v cá đó l kích thích khả năng bắt mồi của ấu trïng do chóng tiÕt ra
chÊt hÊp dÉn (Muller et al., 2005) v có ảnh hởng đến hệ vi khuẩn trong bĨ nu«i v
thiÕt lËp hƯ vi khn trong rt Êu trïng (Skjermo v Vadstein., 1993; Laven v
Sorgeloos., 1996)

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

13


Ngo i vai trò l m thức ăn cung cấp dinh dỡng cho đối tợng thuỷ sản, vi tảo
còn có tác dụng kích thích enzyme tiêu hoá của ấu trùng tôm sú (chủ yếu l trypsin)

nâng cao tốc độ tăng trởng (Brown., 2002).
- Trong nuôi động vật thân mềm
Vi tảo l nguồn thức ăn cho tất cả các giai đoạn của một số lo i nhuyễn thể:
Nghêu, hầu, sò, điệp, ốc hơng, b o ng... Năm 1986, Dinet et al., đ thử nghiệm 50
lo i vi tảo biển khác nhau l m thức ăn cho động vật hai mảnh vỏ v đ chọn ra 12
lo i đợc ứng dụng rộng r i cho các trại sản xuất động vật thân mềm. Trong đó, các
lo i Isochrrysis galbana, Isochrysis sp., Pavlova lutheri, Nannonchloropsis oculata,
Tetraselmis suecica, Chaetoceros gracilis, C. calcitrans, Skeletonema costatum
đợc sư dơng phỉ biÕn nhÊt víi tÇn sè sư dơng từ 40 - 80% các trại sản xuất (Muller
et al., 2003).
Theo Susana Rivero-Rodrisguez et al., (2007) nghiên cứu về ảnh hởng của khẩu
phần ăn vi tảo lên sinh trởng, th nh phần sinh hoá v axít béo ấu trùng Hầu
Crassostrea cortezinensis (Hertlein) đ cho thấy khi hầu ăn tảo Chaetocerros
calcitrans (186,1 ± 1,45 mg/ng y) cho tèc ®é sinh tr−ëng cao nhất tiếp đến l hỗn
hợp C. calcitrans + C. muelleri (159,1 ± 41,5 mg/ng y) v C. muelleri (93,2
16,1mg/ng y). Th nh phần sinh hoá của ấu trùng hầu khi ăn C. muelleri v
Tetraselmis suecica có h m lợng cacbonhydrat đạt 0,26%, 0,25%; protein 2,03%,
1,89%; lipít tổng số 0,20%, 0,20% khối lợng tơi, tơng ứng.
* ứng dụng sử dơng vi t¶o trong dinh d−ìng cho con ng−êi v ®éng vËt
Cho ®Õn nay, viƯc sư dơng sinh khèi vi t¶o l m ngn bỉ sung dinh d−ìng cho
ng−êi chØ giíi h¹n ë mét sè nhãm nh− Spirulina, Chlorella, Dunaliella v một phần
nhỏ l Nostoc v Aphanizomeron bởi những quy chÕ vỊ an to n thùc phÈm. Tuy
nhiªn viƯc cho phÐp sư dơng lo i t¶o biĨn Odonella aurita do công ty INNOVALG
của Pháp sản xuất nh một loại thực phẩm mới đ tạo thuận lợi lớn cho công nghệ
sinh học vi tảo. Trong một v i năm tới, thị trờng thực phẩm chức năng đợc dự
đoán sẽ l thị trờng sôi động nhất v có thể chiếm tới 20% trong ng nh công
nghiệp thực phẩm. Sinh khối hoặc dịch chiÕt cđa t¶o Spirulina, Chlorella,

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

14


Dunaliella đ đợc sử dụng trong nhiều sản phẩm cung cấp cho con ngời nh mỳ
ống, bánh mỳ, sữa chua, bia v các đồ uống nhẹ ở nhiều quốc gia trên thế giới nh
Đức, Pháp, Nhật Bản, Mỹ, Trung Quốc v Thái Lan (Gross v Pulz, 2004).
Bên cạnh đó, việc sử dụng vi tảo l m thức ăn cho động vật đ thu đợc nhiều kết
quả đáng kể. Đ có những bằng chứng chỉ ra rằng chỉ với một lợng nhá sinh khèi
vi t¶o cđa mét sè lo i thc chi Spirulina, Chlorella đ có những tác động tích cực
lên sinh lý của cá, tôm. Số lợng cá thử nghiệm dùng sinh khối vi tảo bổ sung v o
khẩu phần thức ăn của gia cầm đợc xem l có triển väng nhÊt trong viƯc øng dơng
vi t¶o l m ngn thức ăn bổ sung cho động vật (Gross v Pulz, 2004).
Theo Gachon et al., (2007) đ công bố tập đo n gièng t¶o cđa Malaysia gåm
150 lo i víi kh¶ năng ứng dụng của chúng trong việc khai thác chất cã ho¹t tÝnh
sinh häc nh− PUFA, carotenoit, phycobiliprotein, sư dơng trong xử lý nớc thải
công nghiệp nh nớc thải sản xuất cao su, dầu cọ, sản xuất thực phẩm, sử dụng vi
tảo l m chỉ thị sinh học cho ô nhiễm kim loại nặng, gi u nitơ trong nớc sinh hoạt,
l m thức ăn cho nuôi trồng thuỷ sản v gia cầm.
- Khai thác các hoạt chất từ vi tảo
Hiện nay, các sản phẩm v dịch chiết từ sinh khối vi tảo đ có một vị trí
nhất định trên thị trờng. Vi tảo đợc coi l nguồn tiềm năng trong việc khai thác
các hoạt chất có hoạt tính sinh học nh PUFAs, chất chống oxi hoá, các protein cảm
ứng nhiệt, vitamin, các sắc tố.
* Axit béo không b o ho
Vi tảo chứa nhiều chất béo với h m lợng rất cao dao động trong khoảng từ
20 - 40% TLK. Nguồn PUFAs tách từ vi tảo đang đợc coi l lợi thế hơn so với các
nguồn truyền thống nh dầu cá vì không có mùi khó chịu hay sự tích luỹ các kim
loại nặng. ở Châu Âu, các PUFAs tách từ vi tảo đ đợc tinh chế v bổ sung v o sữa
bột cho trẻ. Các loại mỹ phẩm có chứa lipit dạng kem hoặc dạng dung dịch với hai
tác dụng vừa bảo vệ v chăm sóc da đang dần chiếm lĩnh đợc thị trờng (Gross v

Pulz, 2004).
* Chất chống oxi ho¸

Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

15


Vi tảo cũng giống nh các thực vật bậc cao, có khả năng thích nghi với các
điều kiện sống khắc nghiệt của môi trờng. Hầu hết các vi tảo l sinh vật quang tự
dỡng, thờng xuyên chịu tác động của ánh sáng mạnh, lợng oxi cao v các yếu tố
bất lợi khác. Do vậy, để thích nghi v tồn tại, các hệ thống bảo vệ cơ thể đợc củng
cố, nhằm chống lại quá trình oxi hoá v các yếu tố gây stress. Cơ chế bảo vệ ở vi tảo
cho phép ngăn chặn sự tích luỹ các gốc tự do v các phản ứng oxi hoá. Nhờ vậy nó
có thể chống lại những tác động gây hại đến tế b o. C¸c vitamin, superoxy
dismutase, catalaza v

glutation peoxydase. Dunaliella salina, Haematococcus

pluvialis v Porphyridium cruentum đang l nguồn khai thác - caroten, astaxanthin
v superoxy dismutase (SOD).
* ứng dụng khác của vi tảo
- ứng dụng v o việc xử lí ô nhiễm nớc thải
Ô nhiễm nớc thải đang l vấn đề cấp thiết v cần đợc xử lí để bảo vệ, duy trì
cuộc sống lâu bền của con ngời. Việc tách các tác nhân gây ô nhiễm từ nớc thải
trớc khi đổ v o môi trờng chính l mục tiêu của quy trình xử lí.
Vi tảo đ đợc sử dụng trong những lĩnh vực sau: Hồ oxy hoá, xử lí kim loại
nặng...
- ứng dụng vi tảo trong việc tạo nguồn năng lợng sạch
Nguồn năng lợng m chúng ta sử dụng hiện nay xuất phát từ các loại nhiên liệu

mỏ không tái sinh nh dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên. Một giải pháp hấp dẫn để thay
thế nguồn dầu hỏa v than đá l sử dụng sinh khối tảo thông qua quá trình quang
hợp. Sinh khối n y có khả năng tái tạo đợc v sử dụng chúng l m nguồn nhiên liệu
không gây ra hiệu ứng tăng CO2 của khí quyển.
Một số vi tảo đợc coi l nguồn sản xuất các nhiên liệu có năng lợng cao nh
glycerol, lipit, izoprenoid, H2. Một số øng dơng nh−: s¶n xt metan tõ sinh khèi
t¶o, s¶n xuất Ethanol v dầu lửa từ glycerol. Hydrocacbon cũng đợc sản xuất chủ
yếu l từ vi tảo, các isoprenoit với phân tử lợng thấp (<16) có thể đợc dùng trực
tiếp l m nhiên liệu lỏng trong khi các phân tử có phân tử lợng lớn rất dễ chuyển
sang nhiên liệu lỏng thông qua hoạt động của chất xúc tác phù hợp. Vi tảo

Tr ng i h c Nụng nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c nông nghi p……………

16