Khảo sát khả năng thu nhận protein từ rong đuôi chó (ceretophyllum sp ) trên nhánh sông sài gòn (đường võ văn bích, củ chi tp hồ chí minh)

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

I

BÁO CÁO TỔNG KẾT

V
V

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA
CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015-2016
••••

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG THU NHẬN PROTEIN
TỪ RONG ĐI CHĨ (CERATOPHYLLUM SP.)
TRÊN NHÁNH SƠNG SÀI GỊN
(ĐƯỜNG VÕ VĂN BÍCH, CỦ CHI, TP. HỒ CHÍ MINH)

Bình Dương, tháng 4 năm 2016



1
3
3


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MƠT

•••
KHOA TÀI NGUN MƠI TRƯỜNG

I...._. .
BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA
CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015-2016
V

.............Á
RONG ĐU
NHÁNH SÔr
T KHẢ NĂNG THU NHẬN PROTEIN TỪ
ƠI CHĨ (CERATOPHYLLUMSP ) TRÊN
NG SÀI GỊN (ĐƯỜNG VÕ VĂN BÍCH, CỦ
CHI, TP. HỒ CHÍ MINH)
K

Sinh viên tì ực hiện: Hồ Thị Ngọc Diễm

Nam, Nữ: Nữ

Dân tộc: K
Lớp, khoa: D13MT01 - Khoa Tài Nguyên Môi Trường
Năm thứ: 3 / Số năm đào tạo: 4
[
Ngành Khoa học môi trường
học
Người h

dẫn: ThS. Nguyễn Thị Liên

Bình Dương, tháng 4 năm 2016



5
UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: Khảo sát khả năng thu nhận protein từ rong đi chó (Ceretophyllum sp.) trên
nhánh sơng Sài Gịn (đường Võ Văn Bích, Củ Chi. Tp. Hồ Chí Minh)
- Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện:
STT

Họ và tên

MSSV

Lớp

Khoa

Năm thứ/ Số
năm đào tạo

1

Hồ Thị Ngọc Diễm

1324403010014 D13MT01

Tài nguyên
môi trường

3/4

2

Huỳnh Ngọc Thùy
Dương

1324403010011 D13MT01

Tài nguyên
môi trường

3/4

3

Nguyễn Thị Thu Hiền

1324403010030 D13MT01

Tài nguyên
môi trường

3/4

- Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Liên
2. Mục tiêu đề tài: Đánh giá chất lượng nước tại khu vực lấy mẫu rong đi chó để
trích ly protein. Khảo sát mối liên quan giữa các thông số trong q trình trích ly protein
đến hàm lượng protein thu được. Từ đó tìm ra được thơng số tối ưu cho ra hiệu suất tốt
nhất.
3. Tính mới và sáng tạo:
Giải quyết các vấn đề môi trường thông qua nghiên cứu các thơng số tối ưu nhất để
trích ly protein từ nguồn ngun liệu mới - rong đi chó một cách hiệu quả, có thể phát
triển đề tài lấy nguồn protein thu nhận được để làm thức ăn chăn nuôi thủy hải sản góp
phần làm giảm chi phí chăn ni giúp nơng dân.
4. Kết quả nghiên cứu:
Qua q trình nghiên cứu, đề tài đã đưa ra được các điều kiện tối ưu cho q trình
trích ly rong khơ bằng NaOH như sau:
Nồng độ của dung mơi trích ly là NaOH 1%.
Tỷ lệ dung mơi và ngun liệu trích ly là NaOH: rong bằng 20:1.
Thời gian trích ly trong 60 phút ở nhiệt độ 50 C.
0


6
Lượng protein thơ thu được khi trích ly bằng các thông số trên là 228,2 mg (trong 5g
rong khô). Vậy với 1kg rong khô ta sẽ thu được 45,64g protein.
5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và
khả năng áp dụng của đề tài:
6. Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài

Ngày 12 tháng 4 năm 2016
Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực
Ạ
1_ • _ -> Ạ J Ạ •
hiện đề tài:
Sinh viên đã hoàn thành đề tài đúng thời hạn, thường xuyên trao đổi với giáo viên
hướng dẫn. Giải quyết được những khó khan trong q trình thực hiện đề tài.
Ngày 12 tháng 4 năm 2016
Xác nhận của lãnh đạo khoa
Người hướng dẫn
(ký, họ và tên)
(ký, họ và tên)


UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THƠNG TIN VỀ SINH VIÊN
CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
I. SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Họ và tên: Hồ Thị Ngọc Diễm Sinh
ngày: 15 tháng 01 năm 1995 Nơi sinh: Bình Dương Lớp: D13MT01

Ảnh 4x6

Khóa: 2013-2017 Khoa: Tài ngun mơi trường
Địa chỉ liên hệ: Ấp Bình Chánh - Khánh Bình - Tân Uyên - Bình Dương

Điện thoại: 01626036478
II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
* Năm thứ 1:
Ngành học: Khoa học môi trường
Kết quả xếp loại học tập: Giỏi
Sơ lược thành tích:
* Năm thứ 2:
Ngành học: Khoa học mơi trường
Kết quả xếp loại học tập: Khá
Sơ lược thành tích:

Email:

Khoa: Tài nguyên môi trường

Khoa: Tài nguyên môi trường


Xác nhận của lãnh đạo khoa (ký, họ
và tên)
Ngày 12 tháng 4 năm 2016

Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)

MỤC LỤC
••

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU..............................................................................9
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ..................................................................10
ABSTRACT............................................................................................................11
TĨM TẮT LUẬN VĂN..........................................................................................12
MỞ ĐẦU.................................................................................................................13
1.
Tính cấp thiết của đề tài.........................................................................13
2.
Mục tiêu nghiên cứu...............................................................................14
3.
Đối tượng nghiên cứu.............................................................................14
4.
Phạm vi nghiên cứu................................................................................14
5.
Ý nghĩa của đề tài...................................................................................14
6.
Nội dung nghiên cứu..............................................................................14
7.
Tiến độ thực hiện....................................................................................14
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU......................................................................16
1.1.
Tổng quan về hiện tượng ô nhiễm hữu cơ..............................................16
1.1.1. Khái niệm...........................................................................................16
1.1.2. Nguyên nhân.......................................................................................16
1.1.3. Hậu quả................................................................................................16
1.1.4. Một số phương pháp xác định ô nhiễm hữu cơ do phú dưỡng.............17

1.2.
Tổng quan về rong đi chó (Ceratophyllum sp.)..................................17
1.2.1. Đặc điểm hình thái...........................................................................17
1.2.2. Sinh sản............................................................................................18
1.2.3. Dạng sống.........................................................................................18
1.3.
Trích ly protein từ rong đi chó............................................................19
1.3.1. Tổng quan về protein........................................................................19
1.3.2. Các phương pháp trích ly protein từ rong.........................................20
1.4.
Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về việc dùng rong
đi chó làm thức ăn chăn nuôi thủy hải sản và tách protein từ rong..................21
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới...................................................21
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.....................................................22
Chương 2:
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................24
2.1. Nguyên liệu và hóa chất............................................................................24
2.1.1. Rong đi chó....................................................................................24
2.1.2. Mẫu nước...........................................................................................24
2.1.3. Hóa chất sử dụng................................................................................25
2.1.4. Thiết bị...............................................................................................26
2.1.5. Sơ đồ quy trình nghiên cứu và thu nhận protein từ rong đi chó......27
2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm..................................................................28
2.2.1. Thí nghiệm 1: Xác định một số chỉ tiêu sinh hóa có trong mẫu nước thu
nhận rong đi chó.........................................................................................28
2.2.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu q trình trích ly rong đi chó bằng
NaOH............................ T..................................................... T.................. 33
2.2.2.1. Thí nghiệm 2.1: Khảo sát nồng độ NaOH.............................33
2.2.2.2. Thí nghiệm 2.2: Khảo sát tỷ lệ NaOH và rong......................34

2.2.2.3. Thí nghiệm 2.3: Khảo sát thời gian trích ly...........................34
2.2.2.4. Thí nghiệm 2.4: Khảo sát nhiệt độ trích ly............................35
2.3. Phương pháp xử lý số liệu...........................................................................35
Chương 3:
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.........................................................36
3.1. Kết quả xác định một số chỉ tiêu sinh hóa trong mẫu nước thu nhận rong đi
chó...................................................................................................................... 36
3.2.
Kết quả tìm điều kiện tối ưu cho q trình trích ly rong đi chó bằng
NaOH 37
3.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát nồng độ NaOH..........................................38
3.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ NaOH và rong...................................39
3.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian trích ly........................................40
3.2.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát nhiệt độ trích ly..........................................41
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................42
1.
Kết luận q trình phân tích mẫu nước trên đoạn sơng Sài Gịn...........42
2.
Kết luận việc tìm thơng số tối ưu cho q trình trích ly rong đi chó bằng
NaOH 42
3.
Kiến nghị..............................................................................................42
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................43
PHỤ LỤC.......................................................................................................44
1.
Phân tích protein hịa tan bằng phương pháp Lowry [1].......................44
2. Đồ thị đường chuẩn trong phân tích protein hịa tan bằng phương pháp
Lowry, Nitơ, Photpho.................................................................................... 46
3. Quy chuẩn Việt Nam về tiêu chuẩn nước mặt [9]................................. 47

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Tiến độ thực hiện......................................................................................15
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của một số loại rong [3]..................................22
Bảng 2.1. Các loại hóa chất sử dụng......................................................................25
Bảng 2.2. Các loại thiết bị sử dụng........................................................................26
Bảng 2.3. Bảng xây dựng đường chuẩn xác định Nitrat [5]...................................30
Bảng 2.4. Bảng xây dựng đường chuẩn phân tích photpho [5]..............................33
Bảng 3.1. Kết quả xác định một số chỉ tiêu sinh hóa trong mẫu nước thu nhận rong đi
chó........................................................................................................................... 36
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát nồng độ NaOH.............................................................38
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát tỷ lệ NaOH và rong......................................................39
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát thời gian trích ly...........................................................40
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát nhiệt độ trích ly............................................................41
Bảng xây dụng đường chuẩn phân tích protein hịa tan.........................................45
Bảng Quy chuẩn Việt Nam về tiêu chuẩn nước mặt..............................................47


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
•

y

•

HÌNH
Hình 1. Hình ảnh về phú dưỡng hố.......................................................................13
Hình 2.1. Rong chưa qua xử lý...............................................................................24
Sơ đồ 2.1. Quy trình nghiên cứu và thu nhận protein từ rong đi chó..................27

Y

ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH lên quá trình trích ly rong
đi chó........................................................................................................................ 38
Đồ thị 3.2. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu lên q trình trích ly
rong đi chó...............................................................................................................39
Đồ thị 3.3. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian lên q trình trích ly rong đi
chó................................................................................................................................ 40
Đồ thị 3.4. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên q trình trích ly rong đi
chó................................................................................................................................ 41
Đồ thị 1. Đồ thị đường chuẩn protein hòa tan.........................................................46
Đồ thị 2. Đồ thị đường chuẩn Nitrat.......................................................................46
Đồ thị 3. Đồ thị đường chuẩn photpho....................................................................47


ABSTRACT
In this thesis, the writers analyzed the water samples and survey the optimal
parameters of extracting protein from Ceratophyllum submersum in Saigon river on Vo
Van Bich street (Cu Chi district, Ho Chi Minh city) to fìnd the best efficient of
extraction proteins to supplement crude protein on aquatic food.
Water samples were identified Nitrogen and Phosphorus, measured DO by DO
gauge. Extraction Ceratophyllum demersum samples were analyzed to determined the
amount of protein by Lowry method. Measurements were processed by Excel software.
Samples with algae growth strongly have low DO (<4mg/l). Nitrogen and
phosphorus concentrations of Ceratophyllum submersum samples were exceeded the
arising limits of algae. Survey optimal parameters for extracting protein: concentration
of extracted solvent NaOH is 1%, the rate of NaOH:algae is 20:1, extracted temperature
is 50 C, extracted time is 60 minutes.

o


1
4

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Trong luận văn này, nhóm chúng tơi đã tiến hành phân tích mẫu nước và khảo sát
các thơng số tối ưu trong q trình trích ly protein từ rong đi chó ở nhánh sơng Sài
Gịn trên đường Võ Văn Bích (Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh) nhằm tìm ra thơng số
trích ly protein tối ưu.
Nhóm đã sử dụng các phương pháp: phương pháp quang phổ để xác định Nitơ và
Photpho có trong mẫu nước; phương pháp quan trắc chất lượng nước bằng máy đo DO,
phương pháp Lowry để xác định hàm lượng protein hịa tan có trong mẫu sau trích ly,
phương pháp xử lý số liệu bằng phần mềm Excel.
DO của mẫu có sự phát triển rong tảo mạnh khá thấp (< 4 mg/l). Nitơ và Photpho
trong mẫu lấy rong đều vượt mức giới hạn phát sinh rong tảo. Thông số tối ưu đã khỏa
sát được trong q trình trích ly protein: nồng độ dung mơi trích ly NaOH 1%, tỷ lệ
NaOH:rong là 20:1, nhiệt độ trích ly là 50 C, thời gian trích ly là 60 phút.
0


1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, nhiều sơng, hồ thuộc các khu đô thị, khu công nghiệp ở nước ta đang có hiện
tượng ơ nhiễm chất hữu cơ. Khi hàm lượng chất hữu cơ trong nước tăng cao, đặc biệt là hàm
lượng các chất dinh dưỡng (tổng N, tổng P) cao sẽ dẫn đến hiện tượng phú dưỡng, làm bùng
phát rong...Klii lượng rong tăng nhanh sẽ làm cho hàm lượng oxy trong nước giảm, gây chết
các loài thủy sinh, đồng thời sự phân hủy của chúng làm cho nước có mùi hơi, gây ơ nhiễm
mơi trường và ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của khu vực. [6]
Do vậy, việc nghiên cứu các loại rong được thu gom từ các khu vực này sẽ tạo ra nguồn

nguyên liệu có giá trị để thu nhận protein đồng thời giảm thiểu các tác động xấu đối với
nguồn nước do hiện tượng phú dưỡng. [6]
Trên cơ sở đó đã tiến hành đề tài “Khảo sát khả năng thu nhận protein từ rong đi chó
(Ceratophyllum sp.) trên nhánh sơng Sài Gịn (đường Võ Văn Bích, Củ Chi, TP Hồ Chí
Minh” nhằm giảm bớt lượng rong trong các khu vực nước ô nhiễm hữu cơ đồng thời giải
quyết vấn đề ô nhiễm môi trường nước hiện nay.

Hình 1. Hình ảnh về phú dưỡng hoá

2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá chất lượng nước tại khu vực lấy mẫu rong đi chó để trích ly protein.
Khảo sát mối liên quan giữa các thông số trong q trình trích ly protein đến hàm lượng
protein thu được. Từ đó tìm ra được thơng số tối ưu cho ra hiệu suất tốt nhất.


3. Đối tượng nghiên cứu
Sử dụng rong đi chó làm nguồn nguyên liệu chính để tiến hành thu nhận protein.
Nguyên liệu được lấy từ nhánh sơng Sài Gịn nơi bị ô nhiễm hữu cơ.

4. Phạm vi nghiên cứu
Không gian: Phòng thí nghiệm khoa mơi trường - Trường Đại học Thủ Dầu Một.
Thời gian: từ tháng 10/2015 đến 03/2016.

5. Ý nghĩa của đề tài
Tận dụng nguyên liệu rong từ các nguồn nước ô nhiễm hữu cơ để thu nhận protein.
Giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường, nâng cao hiệu quả kinh tế trong ngành
chăn nuôi thủy hải sản.

6. Nội dung nghiên cứu
- Xác định một số chỉ tiêu sinh hóa có trong mẫu nước lấy rong (Nitơ, Photpho), đánh giá

vùng nước bị ô nhiễm hữu cơ thông qua các chỉ tiêu DO, Nitơ, Photpho.
- Xác định thông số tối ưu của q trình trích ly protein:
+ Khảo sát nồng độ NaOH.
+ Khảo sát tỷ lệ rong và dung dịch NaOH.
+ Khảo sát thời gian trích ly.
+ Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên q trình trích ly.

-

Xác định hàm lượng protein trong chế phẩm protein thô thu được (%).

7. Tiến độ thực hiện


1
7

Bảng 1. Tiến độ thực hiện
Thời gian (bắt
đầu-kết thúc)

10/2015
11/2015

Các nội dung,
công việc thực
hiện

Xác định điểm
lấy mẫu, chuẩn bị Mẫu nước; Rong đã

ngun liệu
sấy khơ, xay nhỏ

Mua hóa chất

11/2015
12/2015

Sản phẩm

- Chuẩn bị thiết
bị, dụng cụ. các
hóa chất có sẵn
- Pha hóa chất
dùng trong các thí
nghiệm

Albumin;NaOH;
CuSO4 khan; thuốc
thử Folin; K2SO4;
Kali perodisunphat
(K2S2O8)
NaOH 0,1N và
0,1M; H2SO4 5N;
Albumin 0.1%; natri
citrat 1%; HCl 1%;
NaOH ở các tỷ lệ
0.5%,1%,1.5%,2%.

Người thực hiện

Hồ Thị Ngọc Diễm
Nguyễn Thị Thu Hiền
Huỳnh Ngọc Thùy Dương

Hồ Thị Ngọc Diễm
Nguyễn Thị Thu Hiền
Huỳnh Ngọc Thùy Dương

12/2015-1/2016

DO khá thấp
Phân tích mẫu (khoảng 3 mg/l);
Nitơ và Photpho
nước lấy rong
vượt giới hạn xảy ra
ô nhiễm hữu cơ.

Hồ Thị Ngọc Diễm
Nguyễn Thị Thu Hiền
Huỳnh Ngọc Thùy Dương

1/2016-2/2016

Khảo sát ảnh
hưởng của nồng
độ NaOH; tỉ lệ
rong:NaOH đến
q trình trích ly

Hồ Thị Ngọc Diễm

Nguyễn Thị Thu Hiền
Huỳnh Ngọc Thùy Dương

2/2016-3/2016
3/2016-4/2016

Nồng độ NaOH
thích hợp là 1%; tỷ
lệ NaOH: rong thích
hợp là 20:1.

Khảo sát ảnh
hưởng của thời Thời gian và nhiệt
gian, nhiệt độ đến độ thích hợp là 60
q trình trích ly phút ở 50 C.

Hồ Thị Ngọc Diễm
Nguyễn Thị Thu Hiền
Huỳnh Ngọc Thùy Dương

Xây dựng đường Đường chuẩn
chuẩn protein hòa protein hòa tan.

Hồ Thị Ngọc Diễm
Nguyễn Thị Thu Hiền

0


1

8
tan.
Viết báo cáo đề
tài

Đề tài nghiên cứu
thông số tối ưu cho
q trình trích ly
protein.

Huỳnh Ngọc Thùy Dương

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ____•____
1.1.

Tổng quan về hiện tượng ơ nhiễm hữu cơ
1.1.1. Khái niệm
Ô nhiễm hữu cơ là hiện tượng mà nguồn nước chứa các chất hữu cơ (xác chết động

thực vật, rong, tảo, thuốc trừ sâu...) vượt quá giới hạn cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến
đời sống con người và sinh vật.

1.1.2. Nguyên nhân
Muối của nitơ và photpho là các chất dinh dưỡng đối với thực vật, ở nồng độ thích
hợp chúng tạo điều kiện cho cây cỏ, rong tảo phát triển. Amoni, nitrat, photphat là các
chất dinh dưỡng thường có mặt trong các nguồn nước tự nhiên, hoạt động sinh hoạt và
sản xuất của con người đã làm gia tăng nồng độ các ion này trong nước tự nhiên. Mặc dù
không độc hại đối với người, song khi có mặt trong nước ở nồng độ tương đối lớn, cùng
với nitơ, photphat sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng (eutrophication, cịn được gọi là phì
dưỡng). [8]

Theo nhiều tác giả, khi hàm lượng photphat trong nước đạt đến mức 0,01 mg/l
(tính theo P) và tỷ lệ P:N:C vượt quá 1:16:106, thì sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn
nước. Tỷ số N:P = 16: 1 được gọi là “ giá trị biên độ đỏ (redfield value)”. Giá trị này biểu
thị lượng cần thiết N và P tạo nên rong tảo, từ đó có thể xác định được yếu tố nào là yếu
tố hạn chế tiềm năng phát triển rong tảo.Khi N:P >16 thì P trở thành yếu tố giới hạn.
Ngược lại, N:P <16 thì N trở thành yếu tố giới hạn. Từ eutrophication bắt nguồn từ tiếng
Hy Lạp, có nghĩa là "được ni dưỡng tốt". Phú dưỡng chỉ tình trạng của một hồ nước
đang có sự phát triển mạnh của rong. Mặc dầu rong phát triển mạnh trong điều kiện phú
dưỡng có thể hỗ trợ cho chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nước, nhưng sự phát triển bùng
nổ của rong sẽ gây ra những hậu quả làm suy giảm mạnh chất lượng nước.[8]

1.1.3. Hậu quả
Hiện tượng phú dưỡng thường xảy ra với các hồ, hoặc các vùng nước ít lưu thơng
trao đổi. Khi mới hình thành, các hồ đều ở tình trạng nghèo chất dinh dưỡng


1
9

(oligotrophic) nước hồ thường khá trong. Sau một thời gian, do sự xâm nhập của các chất
dinh dưỡng từ nước chảy tràn, sự phát triển và phân hủy của sinh vật thủy sinh, hồ bắt đầu
tích tụ một lượng lớn các chất hữu cơ. Lúc đó bắt đầu xảy ra hiện tượng phú dưỡng với sự
phát triển bùng nổ của rong, nước hồ trở nên có màu xanh, một lượng lớn bùn lắng được
tạo thành do xác của rong chết. Dần dần, hồ sẽ trở thành vùng đầm lầy và cuối cùng là
vùng đất khô, cuộc sống của động vật thủy sinh trong hồ bị ngừng trệ. [8]

1.1.4. Một số phương pháp xác định ô nhiễm hữu cơ do phú dưỡng

•

Xác định độ trong của nước hồ cũng là một chỉ thị của sự phú dưỡng. Dựa vào
tương quan của dộ phú dưỡng và độ trong để làm thước đo phú dưỡng.

•

Xác định các thơng số chất lượng nước khác: (Ví dụ: BOD5) Khi hồ ở tình trạng
phú dưỡng làm lượng chất hữu cơ trong hồ lớn. Lượng chất hữu cơ này có thể xác
định thơng qua lượng oxi cần thiết để oxi hóa chúng. Càng cần nhiều Oxi thì lượng
chất hữu cơ càng lớn cũng đồng nghĩa với mức độ giàu dinh dưỡng cao. Thông số
DO cũng là một chỉ thị hiệu quả cho sự phú dưỡng.

•

Dựa vào cân bằng dinh dưỡng trong hồ: là phương pháp xác định các chất như N
và P. Hồ sẽ ở tình trạng phú dưỡng khi nồng độ phú dưỡng vượt quá giới hạn cho
phép.Ví dụ: tiêu chuẩn của nitơ trong nước là 0.2mg/l, photpho là 0.03 mg/l.
Nhưng để đánh giá sự phú dưỡng của hồ cần phải dựa vào tương quan nồng độ
giữa chúng. [8]

1.2.

Tổng quan về rong đi chó (Ceratophyllum sp.)
1.2.1. Đặc điểm hình thái
Các lồi trong họ này là thực vật sống lâu năm, đôi khi là thực vật một năm, và chủ

yếu là rậm lá, mặc dù có một vài loài là cây thân gỗ. Một số loài là thực vật sống trên đất
liền còn chủ yếu là thực vật thủy sinh nước ngọt.
Thân thảo, mềm, khơng có rễ, dài 30 - 50 cm, phân nhánh nhỏ dài, mọc lơ lửng trong
nước. Chúng không chịu được sự khô hạn. Tại các khoảng dọc theo các đốt của
thân cây chúng sinh ra các vòng lá màu xanh lục sáng, thường là hẹp bản và tạo nhánh, mọc

đối hay mọc vòng; dài từ 1,5 đến 4 cm được chia hai thành 2 (đôi khi 4) mặt phẳng hoặc các
phân đoạn tuyến tính với răng cưa nhỏ dọc theo một lề.

Chúng

được sắp xếp trong vòng xoắn của 5-12 lá với các vòng xoắn trở nên dày đặc về phía chóp
gốc. Các lá phân nhánh này khá giịn và cứng; vị ra có mùi khét đặc biệt, phiến lá chia nhỏ


2
0

ra thành bản hình sợi chỉ có gai. Hoa nhỏ, mọc ở nách lá, khơng có cuống. Chúng chủ yếu là
cây đơn tính cùng gốc với các hoa gần như ln ln là nhỏ, đối xứng xun tâm. Chúng chỉ
có 1 noãn trên mỗi lá noãn. Bầu nhụy là dạng quả tụ và đính trên bầu (thể sinh dục cái bên
ngồi). Cơng thức hoa: K 3-4 C 3-4 C0A 2-8 G 2-4. Quả hình trứng dẹt, mạng sừng ở gốc.
Chúng khơng có rễ, nhưng đơi khi phát triển các lá bị biến đổi có bề ngồi tựa như rễ, với
mục đích neo đậu cả cây xuống đáy nước. [10]
Ở Việt Nam, rong đi chó mọc ở các ao hồ, mương máng. Phát triển mạnh nhất vào
tháng 6 - 7 và từ tháng 9 thì lụi dần.

1.2.2. Sinh sản
Việc nhân giống chúng khá dễ dàng. Chỉ với một mẩu nhỏ thân cây thì cuối cùng nó
cũng sẽ phát triển thành một cây mới. Hoa nhỏ và không hấp dẫn, với hoa đực và hoa cái
trên cùng một cây.
Rong đi chó xảy ra bởi sự phân mảnh của dòn của thân cây. Hoa nào xảy ra đối với
các lồi đơn tính cùng gốc này, mặc dù khơng có bằng chứng về sản xuất giống ở New
Zealand (NIWA, 2005b). Một nghiên cứu của Nhật Bản cho thấy gần 90% các chồi non vào
mùa xuân có nguồn gốc từ turions, với sự tăng trưởng tích cực của chồi chính được quan sát
thấy từ tháng Sáu đến tháng Bảy. Tự động phân mảnh đã được quan sát vào cuối tháng Tám,

và chồi có turions lại nhô cao từ tháng mười (Fukuhara et al. 1997). [11]

1.2.3. Dạng sống
Các loài trong chi Ceratophyllum mọc hoàn toàn dưới mặt nước, thông thường (mặc dù
không phải luôn luôn) trôi nổi trong môi trường sống của chúng.
Chúng sinh sống tốt trong mơi trường nhiều ánh sáng. Mặc dù có thể sống được trong
mơi trường ít ánh sáng nhưng tốc độ phát triển rất chậm. Ở nhiệt độ thấp chúng cũng phát
triển chậm và tạo ra các lá dày hơn, tạo ra bề ngoài giống như một loài khác. Trong ao hồ nó
tạo thành các chồi dày vào mùa thu và chìm xuống đáy tạo ra cảm giác như thể nó bị sương
giá làm chết nhưng khi mùa xuân đến thì các chồi này sẽ phát triển trở lại dạng thân dài và
dần dần phủ kín ao hồ.

1.3.

Trích ly protein từ rong đi chó
1.3.1. Tổng quan về protein
Protein là hợp chất hữu cơ có ý nghĩa quan trọng bậc nhất trong cơ thể sống, nó tham


2
1

gia mọi hoạt động sống trong cơ thể sinh vật, từ việc tham gia xây dựng tế bào, mô, đến
tham gia hoạt động xúc tác và nhiều chức năng khác. Về thành phần cấu trúc, protein được
tạo thành chủ yếu từ các amino acid qua liên kết peptide.
Thông thường trong cấu trúc của protein gồm bốn nguyên tố chính với tỷ lệ như sau
C 50%, H 7%, O 23% và N 16%. Đặc biệt tỷ lệ N trong protein khá ổn định. Nhờ tính chất
này người ta có thể định lượng protein theo phương pháp Kjeldahl, tính lượng N rồi nhân với
hệ số 6,25. Ngồi ra trong protein cịn gặp một số nguyên tố khác như S, P, Fe, Zn, Cu..
(FAO, 1987). [4]

Protein gồm hàng trăm, hàng ngàn amino acid nối với nhau bằng liên kết peptide tạo
nên một hay nhiều chuỗi polypeptide có cấu trúc rất phức tạp. Căn cứ sự có mặt hay vắng
mặt của một số thành phần có bản chất khơng phải protein mà người ta chia protein thành hai
nhóm lớn:
• Protein đơn giản
Là những phân tử mà thành phần cấu tạo của nó gồm hồn toàn amino acid. Dựa theo
khả năng hoà tan trong nước hoặc trong dung dịch đệm muối, kiềm hoặc dung môi hữu cơ
người ta có thể chia các protein đơn giản ra một số nhóm nhỏ như: albumin, globulin,
prolamin, glutein và histon.
• Protein phức tạp
Protein phức tạp là những protein mà thành phần phân tử của nó ngồi các amino
acid cịn có thêm thành phần khác có bản chất khơng phải là protein cịn gọi là nhóm ngoại.
Tuỳ thuộc vào bản chất của nhóm ngoại, người ta chia các protein phức tạp ra các nhóm nhỏ
và thường gọi tên các protein đó theo bản chất nhóm ngoại:
- Lipoprotein: nhóm ngoại là lipid.
- Nucleoprotein: nhóm ngoại là acid nucleic.
- Glycoprotein: nhóm ngoại là carbohydrate và dẫn xuất của nó.
- Phosphoprotein: nhóm ngoại là acid phosphoric.
- Cromoprotein: nhóm ngoại là hợp chất có màu. Tuỳ theo tính chất của từng nhóm
ngoại mà có những màu sắc khác nhau như đỏ(ở hemoglobin), vàng (ở flavoprotein)...
[4]

1.3.2. Các phương pháp trích ly protein từ rong
Các phương pháp trích ly và tinh sạch protein đều dựa trên những tính chất hóa lý của
protein như độ tích điện, kích thước phân tử, độ hịa tan... của protein cần thu nhận. Nhiều


2
2

protein còn liên kết với các phân tử sinh học khác nên việc trích ly các protein này cịn phụ
thuộc vào bản chất của các liên kết. Muốn thu nhận được các protein nguyên thể tức là
protein có tất cả tính chất tự nhiên đặc trưng của nó, cần sử dụng các biện pháp khác nhau.
Các tác nhân thường sử dụng trong q trình trích ly và thu nhận protein đó là sự thay đổi
nhiệt độ, nồng độ proton (pH) và sử dụng các dung mơi hóa học. [4]
Tác nhân chủ yếu được sử dụng để trích ly protein trong rong là dung môi kiềm.
Fleurence (1995) chỉ ra rằng việc trích ly protein qua hai giai đoạn, lần đầu bằng nước khử
ion và lần thứ hai bằng dung môi NaOH 0,1M và 2-mercaptoethanol cho hiệu suất trích ly
protein cao nhất trên hai loài rong Ulva rigidavà Ulva rotundata. Barbarino và Lourenẹo
(2005) đã nghiên cứu q trình trích ly protein từ 15 loại rong khác nhau và đưa ra một quy
trình trích ly và thu nhận protein từ rong. Tác giả đã chỉ ra rằng sử dụng dung dịch NaOH
0,1N với sự hỗ trợ của q trình đồng hóa trên rong được lạnh đơng sẽ cho hiệu suất trích ly
tốt nhất. [4]
Trong một nghiên cứu của thạc sĩ Bạch Ngọc Minh, trường đại học Bách Khoa, thành
phố Hồ Chí Minh về xác định các nhóm protein trong rong bằng 4 loại dung môi khác nhau:
nước cất (30ml:1g mẫu), 0,5M NaCl (30ml:1g mẫu), 70% ethanol (20ml:1g mẫu) và 0,1M
NaOH (25ml:1g mẫu). Kết quả cho thấy Protein trong rong chủ yếu là nhóm protein tan
trong kiềm và protein tan trong nước lần lượt chiếm 55,76% và 30,33% trong tổng số
protein. Hai nhóm protein tan trong muối và trong cồn chỉ chiếm lần lượt là 8,69% và
5,22%. Trong các nhóm protein đơn giản thì:
- Albumin: tan trong nước, bị kết tủa ở nồng độ muối (NH4)2SO4 khá cao (70 - 100%).
- Globulin: không tan hoặc tan ít trong nước, tan trong dung dịch muối lỗng của một số
muối trung tính như NaCl, KCl, Na2SO4..., và bị kết tủa ở nồng độ muối (NH4)2SO4 bán
bão hồ.
- Prolamin: khơng tan trong nước hoặc dung dịch muối loãng, tan trong ethanol,
isopanol 70-80%.
- Glutein: chỉ tan trong dung dịch kiềm hoặc acid lỗng.
- Histon: là protein có tính kiềm dễ tan trong nước, không tan trong dung dịch amoniac
lỗng.
Như vậy, protein trong rong chủ yếu thuộc các nhóm albumin, glutein và histon.

Chính vì vậy tác giả đã chọn dung mơi kiềm để trích ly rong nhằm thu được lượng
protein tối đa và có thể thu được cả hai loại protein tan trong nước lẫn tan trong kiềm so với


việc trích ly bằng các dung mơi khác. [4]

1.4.

2
3

Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về việc dùng rong
đi chó làm thức ăn chăn ni thủy hải sản và tách protein từ rong
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Hiện nay rong đã được nghiên cứu sử dụng trong nhiều lĩnh vực: thực phẩm, công

nghiệp và dược phẩm ở nhiều nước trên Thế Giới. Các thành phần chiết xuất từ rong có giá
trị sinh học như B-carotein, các chất chống oxy hóa cũng đang được các nhà khoa học quan
tâm. Rong rất giàu protein và khoáng chất, có thể sử dụng để tận dụng trong thực phẩm và
thức ăn chăn nuôi thủy hải sản (Akiko Isa và cộng sự, 2009).
Đối với thức ăn chăn nuôi, đặc biệt trong ngành thủy sản rong được sử dụng để thay
thế một phần nguồn thức ăn hoặc thay thế hoàn toàn. Kalla et al.(2008) cho thấy việc bổ
sung Porphyra spp. vào khẩu phần ăn của cá vền (Seabream) sẽ làm tăng tốc độ tăng trưởng
hoặc Valente et al.(2006) cho thấy việc thay thế 5 - 10% bột cá trong thức ăn của cá vược
châu Âu bằng Gracilaria busra-pastonis sẽ làm tăng tốc độ tăng trưởng. Tác động của rong
trong thức ăn chăn ni thay đổi tùy theo lồi rong và lồi thủy sản sử dụng. [4]
Protein trong rong được xem là chứa các thành phần acid amin tương đối phù hợp cho
sử dụng làm thức ăn cho con người hay trong chăn nuôi (bảng 1.1)
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của một số loại rong [3]
Lcii

Tống àíid
a Him

Acid Jratli n
residue

Niiroge ỉì ihu
hói ữ acid am
in lẹũdue

4J7 ± 0,25
3,(W± 0,18
2,25 ± 0,09
2JM± 0.01
2,73
±
L1.0L
2,46
±
O.DH.
I.S8±0.07
330 ± 0,13
2.41 ± 0,15
ÍU 0,11

23,IH± 1.35
I7,D4± 1,20
1Ĩ.9ĨÌ 0.76
11B7± 0.73

lỉ,ÍK± IJCKII5.S6± 1.12

20.24 ± 1,16
14,73 ± 1,04
12.0’ĩ 065
It.l7± 0.63
13,65 ± O,E8
13,72 ± 0,97

3,29 ± 0.19
2,52 ± O.IS
3.13ĩ cúĩ
I.SJ± 0.11
2,18 ± 0,14
2,38 ± 0,17

ĨỈ.6
82^6
94.7
912
79,9
96,7

26.4
17,4
5,3
7.8
201
3.3

4,52 ± D,SI
4,H4 ± 0,63
5.34 ± 0.50
5.4S ± n.34
5,01 ± 0,34
5,59 ± 0.58

I13B± tl.SJ
I8.39± CHS6
li,S9± IJU3
I2.69± ÍLK4

10.75 ± 0.72
15.94 ± 0,75
13,74 ± 0,89
IIJ(MÉ 0,73

LHữ± 0,12
2.71 ± 0.13
2.37 ± 0,15
138 ± LI, 11)

95.7
774
98,3
79.0

4,3
22.6
1.7

21 Jữ

5.7Í1± n.59
4.55 ± 1).38
5.72 ± U.73
8.83 ± 0,67

4,16 ± 0,11

2D,39 ± 1.20

17.72 ± 1,04

3,03 ± 0,1 R

72,s

Mi ± u.ui

27,l5± 1,41

Ĩ3j(tí± 1.20

4.02 é L1.2L

68,7

31 j

3,94 ± 13,24

sjra
±
L1.2K
w±
0,02
2,77 ± O.I5
2.47 ± 0,0
5 ± 0,15
339
4.24 ± 0,14
3.(13 ± 0,1
li

22,11± 1.2?
12.45 ± cũs
lfi,49± 1.04
|4.53± tùỉ
I8.Ỉ5± IJ07
2l.79± 039
16,90t 0u6l

I9jra± 1,10
10,78 ± 0,65
14,25 ± 0,90
i’jÃĩ± 0.30
16.ÍU ± 0,93
tlL?8± 0.51
1436 ± 0,33

3,44 ± 0,3)
1,85 ± 0,1 ỉ
2.51 ± 0,16
WJ± 0.05
2.80 ± 0.16
3.27 * U.U9
234 ± 0,09

67,6
52,5
90,6
90.3
78.0
77. t
83,1

32,4
7,5
9,4
9.7
22J&
22.9
16,7

3,75 ± Ũ.4Ĩ
5,40 ± 0.38
5,L4 i 0.60
5.1’± 11’3
4.47 ± 0.44
4,43 ± 0.27

4,78 • 13,48

Xitnũịtr
prủiỂÍn
(50

Nitrogen
phi protein
(%)

9 Lùm
lượng.
Nitrogen

Tống
nitrogen.

Gi J tri
trung Will.
hàm lượng
Nitr-ửítn

KmlU lne
Caa/er/w faXfjgj'ufa
Cữii 'ẽ'.r1nu rơreTramsa

frl-.-ffuiTJ
rfrcnrifriL'rWII
Ctìđta ÍPÍMIPÌMHÍ
Cửđmrri rđyỉửrir

iLIva /aicrâra
Korag nâu
CtaartỤKMH HTÌklÙHđ

ữỉciyơra Mííinraatíí
fì*ÍÍJia Jt>ĩrtiww™

Santdifuffl htifeartf

Rí?ng lụt
5.13 i 0.39
(n = [li|

Rang niu.
5,33 ĩ 030
(11 = 129

Ron í đ»

AcaiulTirựahora
A ^JỢỈĨJA^TP 1Ị Aỉl7JỊ
rrnigỉiíH írtíí

Cnpftrafrnfci íímínrn rì
fữđcjỉaria £ỈfjnĩĩnỊfffíirt
fTrs'i’h'dJrjitprit
ffcu/fimnt
£s4ỉ«rflríđ fkfflttlftra

Pũrphyrđ tìíđ«?

firtCiWirnt hnidftauv
AsfftwtoiMfd eqpếtađđ

27,2

4,2* ± 0.36

Roagđã
4.89 ĩ 034 Ú
= Ĩ7?

Một số nghiên cứu gần đây nữa đã chú ý trích ly một số thành phần hóa học có giá trị
của rong để ứng dụng vào nhiều lĩnh vực mới, như việc trích ly protein của để làm nguồn


2
4

protein thay thế cho thức ăn gia súc (Vinoj Kumar, V. và P. Kaladharan, 2007) hoặc cho con
người (Sergio O. Lourenẹo et al., 2002). [6]

1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Rong là một nguồn thực phẩm quý phục vụ cho cơng tác chăn ni. Nhiều nơi rong
cịn được sử dụng như phân bón, một số loại rong có tác dụng cải tạo đất rất tốt như
Anabaena có khả năng cố định đạm sống cộng sinh trong bèo hoa dâu được người nông dân
Việt Nam sử dụng từ rất lâu đời.
Theo kết quả khảo sát sơ bộ được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu của Viện Sinh học
nhiệt đới trong khn khổ dự án FSPS II/SUDA 3.3.4 năm 2009 (do DANIDA tài trợ) cho
thấy, sự hiện diện của một số loài rong nước lợ trong ao nuôi tôm sẽ giúp cải thiện môi

trường, làm thức ăn cho tôm và cải thiện năng suất ni tơm. Kết quả phân tích sơ bộ thành
phần hóa sinh cho thấy rong có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng carbohydrate đạt 30 - 45%
khối lượng khô, hàm lượng lignin thấp rất thuận tiện cho việc chuyển hóa carbohydrate
thành đường có thể lên men.
Ngồi ra, hàm lượng protein trong rong thay đổi từ 10 - 20% khối lượng khô, với
nhiều loại acid amin thiết yếu gần với chế độ acid amin cần thiết cho nuôi tôm.
Một nội dung quan trọng của dự án này là tách chiết thành phần protein ra khỏi nguyên liệu
rong nhằm thu nhận chế phẩm protein và sử dụng làm thức ăn cho tơm cá. Có thể thấy việc
dùng các loại rong phát sinh do nước ô nhiễm hữu cơ là một ý tưởng mới về nguồn nguyên
liệu để trích ly protein rẻ tiền và góp phần giảm ơ nhiễm ở các hệ thống sông, suối, ao, hồ
nước ta. [6]