Nghiên cứu xác định các điều kiện thích hợp để nuôi trồng chủng tảo chaetoceros pseudo curvisetus

Tr-ờng đại học vinh
Khoa NÔNG LÂM NGƯ
=== ===

H S K

KHóA LUậN tốt nghiệp
Đ ề tà i :

NGHIấN CU XC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN THÍCH HỢP ĐỂ
NI TRỒNG CHỦNG TẢO Chaetoceros - curvisetus

ngµnh: NI TRỒNG THUỶ SẢN
Líp: 49K NTTS

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Lê Minh Hải

VINH - 2012

1


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và làm đề tài tơi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ
phía nhà trường, Ngành Nuôi trồng Thuỷ sản – Khoa Nông Lâm Ngư – Trường Đại
học Vinh, phịng thí nghiệm plankton Công ty CP Chăn Nuôi C.P Việt Nam – Chi
nhánh Bình Định 3, thầy cơ, gia đình và bạn bè. Qua đây cho phép tôi được bày tỏ
lời cảm ơn đến:
Ban chủ nhiệm cùng quý thầy cô thuộc Khoa Nông Lâm Ngư đã tạo điều kiện
thuận lợi giúp tơi hồn thành chương trình học tập và cơng tác tốt nghiệp.
Và trong q trình làm đề tài tơi đã nhận được sự hướng dẫn tận tình và khoa

học của thầy Ths. Lê Minh Hải, cho phép tơi được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới
thầy.
Xin chân thành cảm ơn tới các anh chị tại phịng phịng thí nghiệm plankton
Cơng ty CP Chăn Ni C.P Việt Nam – Chi nhánh Bình Định 3 đã hướng đẫn tận
tình, tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành đề tài.
Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tơi
trong suốt q trình học tập và thực hiện đề tài.
Vinh, tháng5 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Hồ Sỹ Kỷ

2


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
PUSA:

Polyunsaturated fatty acid (acid béo khơng sinh cholesterol).

N:

Mơi Enriched Seawater Medium - kí hiệu N.

F2:

Mơi trường f2.

2XEM:

Môi trường 2X Erdschreiber's Medium.

Tb/ml:

Tế bào /ml mẫu

MĐBĐ:

Mật độ ban đầu

MĐCĐ:

Mật độ cực đại

CTTN :

Cơng thức thí nghiệm

3


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1.Lý do chọn đề tài ......................................................................................................7
2.Mục tiêu của đề tài ...................................................................................................8
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................9
1.1. Đặc điểm sinh học ................................................................................................9
1.1.1 Vị trí phân loại của tảo Chaetoceros pseudo-curvisetus ....................................9
Hình 1.1. Hình thái của chủng Chaetoceros pseudo-curvisetus .......................................9
1.1.2. Đặc điểm sinh học và phân bố ..........................................................................9
1.2. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự sinh trưởng và phát triển của tảo

silic ............................................................................................................................11
1.2.1.Ảnh hưởng của ánh sáng ..................................................................................11
1.2.2.Ảnh hưởng của nhiệt độ ...................................................................................12
1.2.3.Ảnh hưởng của pH ...........................................................................................12
1.2.4.Ảnh hưởng của thành phần dinh dưỡng ...........................................................13
1.2.5.Ảnh hưởng của chế độ sục khí .........................................................................13
1.3. Nhu cầu dinh dưỡng ...........................................................................................14
1.4. Giá trị dinh dưỡng của vi tảo .............................................................................16
1.4.1. Protein .............................................................................................................17
1.4.2. Lipid và các thành phần acid béo ....................................................................18
1.4.3. Hydratcarbon ...................................................................................................19
1.4.4. Vitamin ............................................................................................................19
1.4.5. Sắc tố ...............................................................................................................20
1.5. Các hình thức ni tảo .......................................................................................20
1.5.1. Ni thu sinh khối tồn bộ (batch culture) .....................................................20
1.5.2. Nuôi bán liên tục (semi – continuous cultrure) ...............................................20
1.5.3. Ni tảo thuần sạch khuẩn (axenic culture) ....................................................21
1.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo làm thức ăn cho động vật thủy sản trên
thế giới và ở Việt Nam ..............................................................................................21
1.6.1. Trên thế giới ....................................................................................................21
1.6.2. Việt Nam .........................................................................................................22
4


Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................26
2.1. Vật liệu và đối tượng nghiên cứu .......................................................................26
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................26
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu .........................................................................................26
2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................29
2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................30

2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................30
Hình 2.3.1. Các lơ thí nghiệm ...................................................................................31
2.3.1Sơ đồ khối nghiên cứu ......................................................................................33
Hình 2.3.1 Sơ đồ khối nghiên cứu thí nghiệm 1 .....................................................33
Hình 2.3.1 Sơ đồ khối nghiên cứu thí nghiệm 2 .....................................................34
Hình 2.3.3. Sơ đồ khối nghiên cứu thí nghiệm 3 ....................................................35
2.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu.....................................................................35
2.4.1. Đếm tế bào ......................................................................................................35
2.4.2. Phương pháp xác định các chỉ số môi trường .................................................36
2.5. Xử lý số liệu .......................................................................................................36
2.6. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ......................................................................36
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................36
3.1. Nghiên cứu xác định mơi trường dinh dưỡng thích hợp để ni cấy tảo C.
pseudo-curvisetus (TN1) ...........................................................................................37
Hình 3.1. Sự sinh trưởng của chủng tảo C. pseudo-curvisetus trong các môi trường
...................................................................................................................................38
Bảng 3.1.2. Mật độ cực đại giữa các cơng thức thực nghiệm ...................................39
Hình 3.1.2 Mật độ tế bào cực đại của chủng C. pseudo-curvisetus ở các mơi trường
có độ mặn khác nhau .................................................................................................39
3.2. Xác định nồng độ muối thích hợp lên sự phát triển của tảo C. pseudo-curvisetus
(TN2) .........................................................................................................................40
Bảng 3.2.1. Ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của tảo C. pseudo-curvisetus 40
Hình 3.2.1. Sự sinh trưởng của chủng C. pseudo-curvisetus ở các mơi trường .......41
có độ mặn khác nhau .................................................................................................41
Bảng 3.2.2. Mật độ cực đại giữa các cơng thức thí nghiệm ......................................41

5


Hình 3.2.2. Mật độ tế bào cực đại của chủng C. pseudo-curvisetus ở các mơi trường

có độ mặn khác nhau .................................................................................................42
3.3 Xác định điều kiện pH thích hợp lên sự phát triển của tảo C. pseudo-curvisetus
(TN3) .........................................................................................................................42
Bảng 3.3.1. Ảnh hưởng của pH lên sự phát triển của tảo C. pseudo-curvisetus .......43
Hình 3.3.2. Sự sinh trưởng của chủng C. pseudo-curvisetus trong các mơi trường có
pH khác nhau.............................................................................................................44
Bảng 3.3.2. Mật độ cực đại giữa các cơng thức thí nghiệm ......................................44
Hình 3.3.2 Mật độ tế bào cực đại của chủng C. pseudo-curvisetus trong các mơi
trường có độ pH khác nhau .......................................................................................45
3.4 Ảnh hưởng của mật độ nuôi ban đầu lên sự phát triển của tảo C. pseudocurvisetus (TN4)........................................................................................................45
Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.1.1, bảng 3.1.2 và hình 3.1.1, hình 3.1.2
...................................................................................................................................45
Bảng 3.4.1. Ảnh hưởng của mật độ cấy ban đầu lên sự phát triển của tảo ...............45
Hình 4.1.1. Sự phát triển của tảo C. pseudo-curvisetusở các MĐBĐ khác nhau .....46
Bảng 4.1.2. Thời gian đạt MĐCĐ và MĐCĐ giữa các CTTN .................................47
Hình 3.4.2. Mật độ tế bào cực đại của chủng C. pseudo-curvisetus ở các CT khác
nhau ...........................................................................................................................47
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .....................................................................49
1. Kết luận .................................................................................................................49
2. Đề xuất ý kiến .......................................................................................................49

6


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thức ăn tự nhiên đóng vai trị rất quan trọng, quyết định sự thành cơng trong
ương ni nhiều lồi động vật thuỷ sản, đặc biệt là giai đoạn ấu trùng. Các đối
tượng chủ yếu hiện nay đang được quan tâm nghiên cứu, sử dụng làm thức ăn cho
thuỷ sản nuôi: vi tảo, luân trùng, Artemia, Copepoda… trong đó vi tảo là nguồn

thức ăn tự nhiên có ý nghĩa rất lớn. Vì chúng là thức ăn không thể thay thế cho giai
đoạn ấu trùng và trong suốt giai đoạn trưởng thành của động vật thân mềm. Đối với
ấu trùng giáp xác và cá bột một số loài cá, tảo cũng là thức ăn bắt buộc ở giai đoạn
bắt đầu ăn ngoài.
Vi tảo là nguồn thức ăn có giá trị dinh dưỡng cao, tính theo khối lượng khơ có
hàm lượng protein dao động từ 29-57%, lipid 7-25%, carbohydrate 5-32%, các
khoáng chất khác 6-39% (Lương Văn Thịnh 1999) [14].
Thành phần các amino acid của tảo gần giống với thành phần amino acid của
trứng nên dễ tiêu hoá và có giá trị dinh dưỡng cao (Brown và ctv, 1989) [4]. Ở hầu
hết các loài vi tảo biển, hàm lượng các amino acid không thay thế tương đương
hoặc cao hơn hàm lượng của chúng trong ấu trùng một số đối tượng thủy sản có giá
trị kinh tế. Điều này khẳng định thêm giá trị dinh dưỡng vi tảo biển.
Vi tảo biển là nguồn cung cấp các acid béo cần thiết cho hệ động vật biển. Đặc
biệt là các acid béo khơng no rất cần thiết cho q trình sinh trưởng ở giai đoạn ấu
trùng và con non của động vật biển. Theo Pohl (1982), Olssen (1989), trích theo
Reitan, 1994 [16], quá trình tổng hợp các acid béo chưa no nhiều nối đôi (n-3
PUFA) chỉ xảy ra ở các tế bào thực vật, cịn các loại acid béo khơng no (3-n PUFA)
mạch dài chỉ thấy có hàm lượng cao ở các loài tảo biển.
Hàm lượng các vitamin trong vi tảo biển nhiều, phong phú: những vitamin
chính thường gặp trong tảo nuôi gồm Thiamin (B1), Riboflavin (B2), Pyridoxine
(B6), Cyanocobalamin (B12), Biotin, Ascorbic acid (C), Nicotinic acid, Pantothenic
acid, Choline, Inositol, Tocopherol (E) & β carotene (Provitamin A) (Brown và ctv,
1989) [7]. Ngoài vai trò cung cấp thức ăn cho luân trùng và cá bột, tảo cịn có tác

7


dụng làm ổn định môi trường như cung cấp oxy hoà tan và hấp thụ NH 3 (sản phẩm
thải của động vật) trong bể ương ấu trùng.
Hiện nay, trên thế giới chỉ khoảng 40 loài vi tảo được sử dụng phổ biến trong

NTTS (Couteau,1996) như: Skeletonema costatum, Chaetoceros sp.., Isochrysis
galbana,

Tetraselmis

suecica,

Platymonas

sp,

Nannochloris

atomus,

Nannochloropsis oculata. Trong những năm gần đây, các trại sản xuất giống thương
phẩm đã phát triển kỹ thuật nuôi trồng đại trà nhiều loài vi tảo thuộc các chi như:
Dunaliella, Tetraselmis, Isochrysis, Chlorella, Spirulina và Phaeodactylum.
Ở Việt Nam, tảo Silic chủ yếu mới phân lập một số giống vi tảo nổi thuộc loài
Skeletonema costatum và Chaetoceros sp.. làm thức ăn cho thủy sản. Ngồi ra, một
số nhóm nghiên cứu cũng đang nổ lực khai thác nhóm tảo Silic sống bám đáy do
chúng có thành phần dinh dưỡng tương đối cao và là nguồn thức ăn rất tốt cho ấu
trùng và con non của các loài sinh vật sống đáy [28].
Mặt khác, ở nước ta hiện nay việc chủ động sản xuất thức ăn là vi tảo biển
phục vụ cho đối tượng NTTS cịn gặp nhiều khó khăn. Ngun nhân chính là do đa
số các giống vi tảo biển được sử dụng các nguồn gốc nhập ngoại nên chưa có
phương pháp lưu giữ giống thuần cũng như quy trình cơng nghệ ni chưa thích
hợp với điều kiện khí hậu ở Việt Nam. Vì thế, hiệu quả đem lại chưa cao, sinh khối
đạt được thấp, bị tạp nhiễm nhiều, nguồn giống sơ cấp không chủ động được. Do
vậy, chưa khai thác hết tiềm năng và vai trò của vi tảo cũng như chưa đáp ứng được

nhu cầu thực tế của vi tảo trong ni trồng thủy sản.
Do là lồi có ý nghĩa quan trọng trong NTTS nên vấn đề nghiên cứu để đánh
giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái lên sự phát triển để nuôi trồng các
đối tượng này trong điều kiện Việt Nam là rất cần thiết.
Xuất phát từ thực tiễn trên chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu xác định
các điều kiện thích hợp để ni trồng chủng tảo Chaetoceros pseudocurvisetus”
2. Mục tiêu của đề tài
Xác định môi trường nuôi, độ mặn, pH, mật độ ban đầu, thời gian tảo phát
triển ở các môi trường của tảo Chaetoceros pseudo-curvisetus. Từ đó làm cơ sở
góp phần hồn thiện qui trình ni tảo silic.

8


Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc điểm sinh học
1.1.1 Vị trí phân loại của tảo Chaetoceros pseudo-curvisetus
Phân loại:
Ngành: silic-Bacillariophyta
Lớp: Coscinodiscophyceae
Phân lớp: Chaetocerotophycidae
Bộ: Chaetocerotales Round & Crawford 1990
Họ: Chaetocerotaceae Ralfs in Prichard 1861
Chi: Chaetoceros Ehrenberg 1844
Lồi: Chaetoceros pseudo-curvisetus L.A. Mangin

Hình 1.1. Hình thái của chủng Chaetoceros pseudo-curvisetus
1.1.2. Đặc điểm sinh học và phân bố
- Đặc điểm chung của ngành tảo Silic:
Tảo Silic bao gồm một số lớn các cá thể màu vàng nâu, hầu hết chúng sống

9


đơn độc hoặc gắn với nhau thành chuỗi những tế bào hay tập đoàn, trên cạn hoặc
dưới nước. Màu của chúng là do sự pha trộn của chlorophyl a, c1 và c2 với sắc tố
vàng và nâu của fucoxanthin và β-caroten. Sản phẩm dự trữ là chrysolaminarin (β1,3-linked glucan), một số có sự hiện diện của lipid.
Tế bào được bao phủ bởi một vách tế bào làm bằng chất silic, có hình dáng rõ
ràng, thể hiện những cấu trúc hay những trang trí khác nhau, mà được dùng như là
những đặc điểm để phân loại. Vỏ bao gồm hai nửa gắn với nhau bởi vành đai, nửa
vỏ trên (epitheca) dài và rộng hơn gắn với nửa vỏ dưới (hypotheca) hẹp hơn, tạo
thành cấu trúc như một cái hộp. Tế bào chứa hai lục lạp, nhân nằm đối xứng hai bên
hay ở trung tâm, đơi khi có pyrenoid (hạt tạo tinh bột). Một số lồi tảo silic có một
rãnh trung tâm, những tảo có một rãnh có chuyển động trượt. Có hai nhóm tảo Silic
đó là tảo Silic lơng chim có đối xứng hai bên và tảo Silic trung tâm có đối xứng tỏa
tia. Nhóm tảo Silic trung tâm phổ biến trong mơi trường nước biển và cũng đóng
vai trị quan trọng trong chuỗi thức ăn. Tảo Silic có lối quang tự dưỡng, hỗn dưỡng
hay khơng màu dị dưỡng [4],[27].
Trầm tích của tảo Silic, mà được biết như lớp vỏ tảo Silic, có nhiều ứng dụng
trong cơng nghiệp (q trình lọc và hấp phụ), trong khi những ứng dụng kinh tế của
các tế bào sống phần lớn liên quan đến nuôi trồng thủy sản, vì một số lồi tảo Silic
chứa một lượng lớn đáng kể PUFA, đặc biệt là eicosap entaenoic acid (Pohl, 1982).
Tảo silic sinh sản vơ tính bằng hình thức phân đôi tế bào, đây là phương pháp
phổ biến nhất. Kết quả của mỗi lần phân bào sẽ tạo nên một tế bào con có kích
thước bằng tế bào mẹ và một tế bào có kích thước nhỏ hơn. Hình thức sinh sản này
giúp tảo phát triển nhanh số lượng cá thể trong quần thể, ước tính quần thể tảo sẽ
nhân đôi số lượng từ 0,5 đến 6 lần trong một ngày tùy theo lồi. Do sẽ có một nửa
số tế bào con giảm kích thước sau khi phân chia, thường khoảng 1/3 kích thước lớn
nhất, nên trong quần thể tảo Silic sẽ có hiện tượng khơi phục kích thước bằng cách
hình thành tế bào sinh trưởng (auxospore) thơng qua sinh sản hữu tính. Bào tử sinh
trưởng sẽ lớn dần lên để cho ra một tế bào mới có kích thước bằng tế bào ban đầu.

Ngồi ra, tảo silic có thể hình thành bào tử nghỉ khi điều kiện môi trường
không thuận lợi, và khi điều kiện môi trường thích hợp, chất tế bào và nhân chui ra
khỏi bào tử nghỉ và dùng lại vỏ cũ. Nhờ có dưỡng chất mà các tế bào có thể tồn tại
trong trầm tích nhiều năm, có khi đến cả thập kỉ [25],[27].
10


-

Đặc điểm của tảo Chaetoceros pseudo-curvisetus:
Các tế bào Chaetoceros pseudo-curvisetus nối với nhau thành chuỗi dài cong.

Mặt vỏ hình bầu dục, trục dài 26 μm, gần hai cực có 4 u lồi nhỏ nổi lên, chính giữa
mặt vỏ lõm xuống, khi hết chuỗi các u lồi đó dính sát với u lồi của tế bào bên tạo
thành một khe tế bào lớn ở giữa và hai khe nhỏ hai bên. Lông gai nhỏ, dài và giao
chéo với lông gai của tế bào bên ở ngay gốc, sau đó tất cả đều cong cụp theo hướng
li tâm với trục chuỗi, vì vậy thường thấy chuỗi tế bào ở phía mặt vịng vỏ hẹp.
Phân bố: Loài tảo Chaetoceros pseudo-curvisetus phân bố ở vùng biển ấm
[14].
1.2. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự sinh trưởng và phát triển của
tảo silic
Tảo Silic là sinh vật quang tự dưỡng, nhờ hoạt động quang hợp mà chúng có
thể tổng hợp các chất hữu cơ từ nguồn CO2 và các chất vơ cơ hịa tan trong nước để
xây dựng tế bào, vì vậy trong quá trình sinh trưởng và phát triển, tảo chịu tác động
của nhiều yếu tố môi trường.
Ba thành phần cần thiết để cấu trúc nên một hệ thống nuôi cấy vi tảo là mơi
trường ni cấy, lồi tảo được ni cấy và lượng khơng khí trao đổi giữa mơi
trường ni cấy với khí quyển [30]. Do đó, những thơng số quan trọng điều chỉnh
tốc độ sinh trưởng của vi tảo là thành phần chất dinh dưỡng, ánh sáng, pH, nhiệt độ,
chế dộ sục khí và độ mặn. Việc tối ưu một thơng số nào đó chỉ có ý nghĩa đối với

một loài cụ thể và sự tác động qua lại giữa các yếu tố môi trường là điều không thể
tránh khỏi [30],[34].
1.2.1. Ảnh hưởng của ánh sáng
Ánh sáng là nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến quang hợp của các sinh
vật. Nhờ các thể màu trong nguyên sinh chất mà tảo Silic có thể tự quang hợp để
tổng hợp các chất cho mình.
Hầu hết các nghiên cứu trong phịng thí nghiệm về đáp ứng ánh sáng cho tảo
Silic được thực hiện dưới điều kiện quang tự dưỡng với các chất dinh dưỡng trong
mơi trường. Từ đó cho thấy chúng phát triển bão hòa ở cường độ ánh sáng 145 μE
m-2s-1, khoảng bằng 10-15% lượng ánh sáng mặt trời ở bước sóng 400-700nm. Ánh
sáng có thể được cung cấp tự nhiên hoặc được cung cấp từ các dàn đèn huỳnh

11


quang, tuy nhiên cần phải chú ý đến sự tương tác giữa hai loại ánh sáng tự nhiên và
nhân tạo vì có thể làm cho nhiệt độ ni cấy tăng lên một cách không mong muốn
[9].
Chu kỳ chiếu sáng cũng là vấn đề đáng quan tâm khi nuôi cấy vi tảo, chu kỳ
chiếu sáng thường dùng là chu kỳ ngày đêm, tuy vậy người ta có thể thay đổi thời
gian chiếu sáng của các chu kỳ này để phù hợp với từng trường hợp cụ thể. Chu kỳ
hay sử dụng là 12 sáng: 12 tối, 14 sáng:10 tối, 16 sáng: 8 tối. Một số nghiên cứu
cho thấy, tảo Silic phát triển tối ưu khi ở chu kỳ chiếu sáng là 16 sáng: 8 tối
[30],[42].
1.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng có vai trị quyết định đối với sinh trưởng phát
triển của vi tảo, nó ảnh hưởng rất lớn đến sự sống của sinh vật. Ảnh hưởng của
nhiệt độ lên sinh trưởng của vi tảo có thể trực tiếp hoặc gián tiếp và thường có tác
động đồng thời với chế độ ánh sáng.
Mỗi loài tảo đều có ngưỡng nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng và có khả năng

chịu nhiệt khác nhau. Nhiệt độ có thể làm giảm mật độ tế bào hoặc giảm kích thước
của tế bào dẫn đến làm giảm sinh khối của tảo.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng phát triển của tảo chủ yếu thơng qua
hoạt tính của enzyme. Nếu nhiệt độ quá cao, enxyme mất hoạt tính, các phản ứng
sinh hóa trong quang hợp khơng xảy ra, quang hợp bị đình trệ. Nhiệt độ cao cịn phá
hủy cấu trúc bộ máy quang hợp, màng thylakoid của lục lạp là vị trí đầu tiên của sự
tác động đó. Hầu hết các lồi vi tảo được ni cấy thường thích nghi ở khoảng nhiệt
độ 16 - 27°C [23].
Khi tăng nhiệt độ hô hấp thì q trình hơ hấp cũng tăng theo và được xác định
bởi cơng thức:
R=0,771.e0.06367
Trong đó R là tốc độ hô hấp [39].
1.2.3. Ảnh hưởng của pH
pH môi trường là yếu tố nội tại luôn thay đổi, không những do chế độ chiếu
sáng, nhiệt độ, hàm lượng các chất dinh dưỡng gây nên mà còn do tác động ngược
lại của chính trạng thái sinh trưởng của quần thể tảo. Khi tảo phát triển càng mạnh,

12


pH môi trường bị thay đổi và trở thành yếu tố kìm hãm cho chính sự sinh trưởng,
phát triển của chúng. Do đó pH mơi trường q cao hoặc q thấp đều làm chậm
quá trình sinh trưởng của vi tảo [30].
Khoảng pH thường được sử dụng để nuôi cấy vi tảo là 7-9. pH tối ưu cho sự
phát triển của nhiều loài vi tảo nằm trong khoảng 8,2 – 8,7 [30]. Trong các thí
nghiệm về ni cấy, việc sục khí cũng là yếu tố để duy trì pH của mơi trường
[18],[38].
1.2.4. Ảnh hưởng của thành phần dinh dưỡng
Bao gồm các nguyên tố đa lượng (C, N, P, K, S, Cl, Mg, Na, Ca và Fe) và các
nguyên tố vi lượng (Zn, Cu, Ni, Co, W), tất cả đều ảnh hưởng đến sinh trưởng của

tảo.
Trong đó, các nguyên tố vi lượng là thành phần bắt buộc hay tác nhân kích
thích hoạt động của nhiều hệ enzyme, có tác dụng thúc đẩy sinh tổng hợp
chlorophyll và làm giảm sự phân hủy chlorophyll nhờ làm tăng độ bền vững của
phức hệ liên kết giữa chlorophyll với protein. Ngoài ra, nhiều nguyên tố vi lượng
còn làm tăng khả năng tổng hợp carotenoid [27].
Trong các nguyên tố đa lượng thì nitơ (N) và phốt pho (P) có vai trị quan
trọng hơn cả. N có vai trò quan trọng trong thành phần và cấu trúc của protein,
thành phần cấu tạo nên bộ máy quang hợp, hệ enzyme và là nguyên tố tham gia vào
việc cấu tạo nên các hợp chất khác của cơ thể từ các sản phẩm của quá trình quang
hợp, như các acid amin, acid nucleic, các hợp chất thứ cấp. Do đó, nếu khơng cung
cấp đầy đủ N, q trình quang hợp sẽ bị giảm sút. Còn phosphorus (P) là thành phần
của hệ thống màng, trong đó có màng quang hợp. P tham gia điều hịa pH của mơi
trường tế bào nhờ hệ đệm phosphate, làm cho pH tế bào ổn định, góp phần thúc đẩy
các phản ứng quang hóa và hóa sinh xảy ra thuận lợi [30],[9],[23].
1.2.5. Ảnh hưởng của chế độ sục khí
Sục khí là yếu tố cần thiết để ngăn chặn sự đóng cặn của các tế bào vi tảo và
sự kết lắng của các chất dinh dưỡng. Sục khí đảm bảo cho tất cả các tế bào vi tảo
đều được tiếp xúc với chất dinh dưỡng và ánh sáng, ngăn chặn sự phân tầng nhiệt
độ và làm tăng khả năng trao đổi khí giữa mơi trường ni cấy với khơng khí [30].
Phụ thuộc vào điều kiện và hệ thống ni cấy, việc sục khí có thể được tiến

13


hành bằng nhiều phương pháp khác nhau. Có thể tiến hành bằng cách thủ công hoặc
bằng cách khuấy hoặc bằng cách bơm khí trực tiếp [30].
Tốc độ dịng khí đi vào mơi trường có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triển
của vi tảo. Nếu dịng khí đi vào q mạnh, khả năng tiếp xúc với chất dinh dưỡng
và khả năng trao đổi khí của tế bào sẽ bị giảm do tốc độ di chuyển của tế bào quá

lớn. Ngược lại, nếu tốc độ dịng khí q yếu sẽ khơng đủ lực để làm di chuyển của
các tế bào và chất dinh dưỡng ở trong mơi trường, do đó có thể xảy ra hiện tượng
kết lắng tế bào tại một số điểm mà dịng khí khơng đủ sức đi qua [25].
1.3. Nhu cầu dinh dưỡng
Chất dinh dưỡng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng
và phát triển của vi tảo. Dinh dưỡng ảnh hưởng rất lớn đến số lượng và chất lượng
vi tảo (Harrison và ctv,1990) [3]. Theo Coutteau (1996) [13], mật độ tế bào trong
môi trường nuôi thường cao hơn mật độ trong tự nhiên, muốn thế thì mơi trường
ni tảo phải được làm giàu bằng các chất dinh dưỡng để bù đắp những thiếu hụt
trong nước biển. Các chất đa lượng cần bổ sung bao gồm nitrat, phôtphat (với tỷ lệ
xấp xỉ 6:1) và silicat.
Trong thành phần các chất đa lượng thì muối nitơ rất cần thiết cho quá trình
sinh trưởng và phát triển của tảo vì nitơ là thành phần cơ bản cấu tạo nên các loại
protein, trong đó có protein cấu trúc (tham gia vào cấu trúc của tế bào) và protein
chức năng (các enzyme, các chất có hoạt tính). Ngồi ra nitơ còn tham gia vào cấu
tạo của nhiều loại vitamin B1, B2, B6, BP là thành phần của hệ men oxy hoá khử và
nhiều men quan trọng khác. Nitơ thường được cung cấp dưới dạng NO3-, amonia
(NH4+) và urê, với tốc độ tăng trưởng của tảo tương tự được ghi nhận (theo Kaplan
D., Richmond A.E., Dubinsky Z. & Aaronson A., 1986) [7]. Theo De Pauw và ctv
(1983) [4], thì nhu cầu đạm của tảo lục là cao nhất, sau đó đến tảo lam trong khi tảo
kh khơng ưa đạm lắm, nhu cầu đạm của chúng thấp hơn hai ngành tảo trên. Theo
Mudresop (1953), trích theo Hồng Thị Bích Mai (1995) ở CĐAS 2000 lux
Senedesmus phát triển tốt nhất ở hàm lượng đạm là 20 mg/L còn đối với Chlorella
là 57 mg/L. Nitơ thiếu gây kích thích q trình tổng hợp của Triglycerides gồm số
lượng lớn acid béo không no mạch nối đơn và nối đôi, trong khi acid béo không no

14


đa nối đôi và Glycolipids giảm với lipid phân cực (Suen và ctv, 1987 trích theo

Harrison và ctv, 1990) [5].
Phốt pho được coi là chìa khố của q trình trao đổi chất. Hàm lượng phốt
pho không cần thiết phải cao, song nếu thiếu phốt pho thì tảo khơng phát triển được.
Do vậy, phốt pho được xem như là một yếu tố giới hạn trong sự phát triển của tảo
(Huckison, 1975, trích theo Trần Văn Vỹ, 1995) [4]. Nhiều tác giả đã chứng minh
vai trò của phốt pho cũng như xác định được nhu cầu của tảo đối với phốt pho. Tảo
lục cần nhiều phốt pho nhất nhưng nhu cầu về phốt pho cũng ít hơn nhiều so với
nhu cầu về nitơ. Theo Zyceb (1952) [6] tảo silic, tảo lục và tảo lam phát triển mạnh
ở hàm lượng phốt pho từ 0.1-0.8mg/L, ở hàm lượng 0.005 mg/L tảo phát triển rất
yếu.
Phốt pho là chất dinh dưỡng không thể thiếu được đối với tảo vì phốt pho tác
dụng lên hệ keo dưới dạng các ion. Phốt pho ở dạng vô cơ liên kết với các kim loại
tạo nên hệ đệm đảm bảo cho pH của tế bào luôn xê dịch trong phạm vi nhất định 68 là điều kiện tốt cho các hệ men hoạt động. Phốt pho tham gia vào cấu trúc, có vai
trị quan trọng trong những khâu chuyển hố trung gian và có ý nghĩa then chốt
trong trao đổi năng lượng. Ngồi ra phốt pho cịn ảnh hưởng tới hàm lượng lipid và
thành phần acid béo có trong tảo. Theo Reitan (1994) [16], khi tăng lượng phốt pho
trong một giới hạn thích hợp thì làm tăng hàm lượng lipid có trong tảo thuộc lớp
Bacillariophyceae và lớp Prymnesiophyceae trong khi lại làm giảm hàm lượng lipid
có trong tảo Nannochloris atomus và Tetraselmis sp. Theo Harrison và ctv (1990)
[3], cho thấy khi giảm hàm lượng phốt pho trong môi trường nuôi Nannochloropsis
oculata gây ra giảm thành phần acid béo mạch dài nối đơi. Do đó khi ni tảo cần
phải cung cấp đầy đủ hàm lượng phốt pho để có thể thu được thành phần acid
không no đa nối đôi như 20:5ω3 và 22:6ω3 với hàm lượng cao nhất.
Silic rất cần thiết cho sự tăng trưởng của tảo silic vì nó tham gia vào cấu tạo
màng tế bào. Theo nhiều tác giả khi thiếu Si sự phát triển của tế bào không bị ngừng
trệ nhưng màng tế bào bị thay đổi cấu trúc nên rất khó xác định lồi. Cấu trúc phức
tạp của vỏ silic đã giúp cho tảo có khả năng hấp thụ đầy đủ ánh sáng mặt trời. Theo
Gusep (1952, trích theo Hồng Thị Bích Mai, 1995) tảo silic phát triển tốt nhất ở
hàm lượng 1-3 mg/L.

15


Bên cạnh các nguyên tố đa lượng, bổ sung các nguyên tố vi lượng và vitamin
trong nuôi tảo là rất cần thiết. Các nguyên tố vi lượng gồm một số các muối kim
loại với nồng độ thấp như CuSO4, CoCl2, ZnSO4, FeCl3… Vai trò của các nguyên tố
vi lượng này hầu như là đều tác động đến quá trình trao đổi chất của tảo. Sắt là
nguyên tố vi lượng được bổ sung nhiều nhất so với các muối kim loại khác trong
nhiều môi trường nuôi. Tuy sắt không phải là chất tham gia cấu tạo của diệp lục
nhưng nó là tác nhân bổ trợ hoặc là thành phần tham gia cấu trúc của các hệ men và
chủ yếu là các men oxy hố khử, tham gia tích cực vào dây chuyền sinh tổng hợp
của các chất quan trọng. Sắt đóng vai trị quan trọng vào q trình vận chuyển điện
tử, quang phân ly nước và q trình phosphoryl hố quang hợp. Do vậy sắt cần cho
quá trình sinh trưởng và phát triển của tảo nhưng chỉ ở hàm lượng thấp (khoảng vài
mg/L). Khi hàm lượng này cao quá có thể gây độc cho tảo.
Vitamin bổ sung vào môi trường nuôi với một lượng rất nhỏ đã có thể thúc
đẩy phát triển của vi tảo. Thành phần vitamin bổ sung chủ yếu là thiamin,
cyanocobalamin và biotin. Theo Guillard (1975) một số loài tảo cần vitamin cho sự
phát triển nhưng một số khơng có nhu cầu, song chúng vẫn kích thích sự phát triển
của tảo. Hai loại vitamin cần nhất cho tảo đó là B12 và B1, sau cùng là biotin. Đối
với biotin chỉ có một số lồi tảo có roi là sử dụng có hiệu quả. Mặc dù vậy nên bổ
sung cả 3 loại vitamin này vì giá thành cũng khơng cao lắm.
1.4. Giá trị dinh dưỡng của vi tảo
Tảo đơn bào là thức ăn tươi sống đặc biệt quan trọng cho tất cả các giai đoạn
phát triển của động vật thân mềm hai vỏ (Bivalvia) như: Hầu, Vẹm, Điệp, Sò.
Chúng còn là thức ăn cho ấu trùng của hầu hết các lồi tơm, cá, ốc và cho các động
vật phù du. Mặc dù có rất nhiều lồi tảo đã và đang được sử dụng trong nghề nuôi
trồng hải sản. Tuy nhiên, không phải tất cả chúng đều mang lại hiệu quả như nhau
cho sự sinh trưởng và phát triển của đối tượng ni. Sự khác nhau đó được thể hiện
ở chỗ:

- Kích cỡ và khả năng tiêu hố của mỗi lồi tảo khác nhau
- Thành phần sinh hố của các loài tảo và nhu cầu dinh dưỡng cụ thể của các đối
tượng nuôi.

16


Tảo đơn bào có giá trị trong ni trồng thuỷ sản phải có kích thước phù hợp,
1 – 15 μm cho những loài ăn lọc, 10 – 100 μm cho những loài khác (Webb và chu,
1983; Robert và Nicholson, 1998) [11], tảo phải được tiêu hố dễ dàng và khơng
chứa độc tố. Đã có hàng trăm lồi tảo được thử nghiệm làm thức ăn, nhưng cho tới
nay chỉ khoảng 20 loài tảo đơn bào được sử dụng rộng rãi trong ni trồng thuỷ sản
(Brown, 2002) [11]. Tính ưu việt của tảo đơn bào là không gây ô nhiễm môi trường,
cung cấp đầy đủ các vitamin, khoáng chất, vi lượng, đặc biệt là chúng chứa rất
nhiều loại acid béo không no. Hơn nữa, tảo đơn bào có tốc độ tăng trưởng nhanh, có
khả năng thích ứng với những thay đổi mơi trường như: nhiệt độ, ánh sáng nên
được nuôi thu sinh khối lớn làm thức ăn cho nhiều đối tượng thủy sản.
Các chất cấu thành nên khối lượng khô của vi tảo chủ yếu gồm protein,
lipid, carbohydrate. Những chất này chiếm tới 90–95% khối lượng khơ của tảo.
Phần cịn lại chủ yếu là các acid nucleic (chiếm khoảng 5–10%) (Becker,1986,
Fabregas và ctv, 1985; Fabregas và ctv, 1986) [11].
Giá trị dinh dưỡng của vi tảo có thể thay đổi rất lớn ở các pha phát triển và
dưới các điều kiện nuôi khác nhau (Enright và ctv, 1986; Brown và ctv, 1997) [11].
Kết quả nghiên cứu của Renaud, Thinh & Parry (1999) [11], chỉ ra rằng tảo phát
triển đến cuối pha logarit thường chứa 30 – 40% protein, 10 – 20% lipid và 5 -15%
carbohydrate. Khi tảo được nuôi qua pha cân bằng thì hàm lượng này bị thay đổi rất
lớn, ví dụ như: khi nitrat giảm thì hàm lượng carbohydrate có thể tăng gấp 2 lần
hàm lượng protêin.
1.4.1. Protein
Các loài vi tảo được sử dụng trong NTTS có hàm lượng protein tổng số khá

cao. Giá trị này tuỳ thuộc vào từng loài và điều kiện nuôi cụ thể.
Brown và ctv (1997) [4], đã tổng kết các nghiên cứu về thành phần hoá sinh
của hơn 40 loài tảo đại diện cho các ngành Bacillariophyta, Prassinophyta,
Chlorophyta, Eustigmatophyta, Cryptomonas và Rodophyta. Kết quả cho thấy hàm
lượng protein (tính theo khối lượng khơ) biến động từ 6 – 34%. Hàm lượng protein
cao nhất ở Cryptomonas chiếm 32% và thấp nhất là tảo thuộc lớp Prasinophyceae
chiếm 20%. Hàm lượng protein của Rhodophyta cũng tương đối cao, chiếm 30%.
Các

loài

tảo

thuộc

ngành

Bacillariophyta,

17

Prasinophyta,

Chlorophyta,


Eustigmatophyta có hàm lượng protein tương ứng là 28%, 26%, 25% và 22% khối
lượng khô.
Nhu cầu về giá trị dinh dưỡng của protein cịn tuỳ thuộc vào từng đối tượng
ni cũng như các giai đoạn phát triển. Ở giai đoạn ấu trùng và cá con thì nhu cầu

protein cao hơn ở giai đoạn trưởng thành. Vì vậy, biết được nhu cầu dinh dưỡng ở
từng giai đoạn cũng như các đối tượng cụ thể sẽ giúp cho chúng ta lựa chọn được
lồi tảo ni phù hợp.
1.4.2. Lipid và các thành phần acid béo
Lipid là thành phần dinh dưỡng rất quan trọng đối với động vật đặc biệt là
giai đoạn ấu trùng và giai đoạn con non, lúc này chúng rất cần lipid tham gia vào
việc cấu thành màng tế bào. Đặc điểm này cũng giống với động vật phù du.
Hàm lượng lipid ở các lồi tảo khơng cao lắm và chịu tác động mạnh của
điều kiện môi trường. Theo parsons và ctv (1961) [4], hàm lượng lipid tổng số của
các loài vi tảo biển dao động từ 7 – 25% khối lượng khô. Theo Whyte (1987);
Parsons và ctv (1961) [4], hàm lượng lipid của lớp Prymnessiophyceae là cao nhất
chiếm từ 12 – 25%, lớp Bacillariophyceae hàm lượng lipid dao động trong khoảng
7 – 10%, Tetraselmis suecica (thuộc lớp Prasinophyceae) có hàm lượng lipid thấp
nhất là 7% khối lượng khô.
Trong lipid, thành phần và hàm lượng của acid béo đóng vai trị quyết định
giá trị dinh dưỡng. Acid béo có vai trị rất quan trọng đối với ấu trùng động vật thân
mềm, cá biển và các loài động vật phù du. Các acid béo có giá trị dinh dưỡng nhất
là 20:5(n-3) (EPA) và 22:6(n-3) (DHA) (Castell và ctv, 1986; Volkman và ctv,
1992) [4]. Ngồi ra acid béo 20:4(n-3) cũng có nguồn gốc từ vi tảo có vai trị quan
trọng đối với ấu trùng cá biển (Torcher và Sargent, 1984) [4].
Đến nay, tất cả các nghiên cứu đều xác định rằng mỗi loài tảo khác nhau thì
chúng có giá trị dinh dưỡng khác nhau, một lồi tảo có thể thiếu ít nhất là một thành
phần dinh dưỡng cần thiết, ví dụ Isochrysis galbana có nhiều DHA, ít EPA nhưng
ngược lại kh tảo chứa nhiều EPA và ít DHA (Leonardos và Lucas, 2000) [11]. Vì
vậy, việc sử dụng hỗn hợp các lồi tảo làm thức ăn cho động vật thuỷ sản sẽ cung
cấp chất dinh dưỡng tốt hơn cho chúng. Tuy nhiên, việc kết hợp các loài tảo làm

18

thức ăn phải được hợp lý cả về tỷ lệ và thành phần thích ứng với nhu cầu dinh
dưỡng của từng đối tượng ni cụ thể thì mới đem lại hiệu quả cao.
1.4.3. Hydratcarbon
Thành phần carbohydrate trong tảo khá cao. Theo Parsons và ctv (1961), hàm
lượng carbohydrate của tảo biến động từ 5-32% khối lượng khơ. Trong đó các lồi
tảo thuộc lớp Chlorophyta có hàm lượng carbohydrate cao nhất chiếm 32% khối
lượng khơ. Prymnessiophyceae có hàm lượng carbohydrate biến động từ 5-31%
khối lượng khô, tảo silic từ 17-24%, tetraselmis chiếm 8% khối lượng khô.
Tỷ lệ hydratcarbon cũng thay đổi theo điều kiện ni. Nannochloropsis oculata
ni trong phịng thí nghiệm có thành phần hydratcarbon thấp hơn ni ngồi trời
(Lương Văn Thịnh, 1991) [5].
1.4.4. Vitamin
Vi tảo là nguồn cung cấp vitamin (VTM) quan trọng cho các đối tượng
nuôi thuỷ sản. Nghiên cứu VTM C trong 11 loài tảo (Chaetoceros calcitrans;
Chaetoceros

muelleri;

Skeletolema

costatum;

Thalassiosira

pseudonana;

Dunaliella tertiolecta; Nannochloris atomus; Rhodomonas salina; Nannochloropsis
oculata; Tetraselmis suecica; Isochrysis sp đã cho thấy hàm lượng cao nhất là 16
mg/g khối lượng khô (Chaetoceros muelleri) và thấp nhất là 1.1 mg/g khối lượng
khô (Thalassiosra pseudonana). Hàm lượng VTM không liên quan đến sự sai khác

trong phân loại, nhưng hàm lượng VTM C ở nhiều lồi có sự khác biệt lớn giữa pha
logarit và pha cân bằng. Các loài tảo Chaetoceros muelleri, Thalassiosira
pseudonana, Nannochloropsis oculata và Isochrysis sp có hàm lượng VTM C cao ở
pha logarit, trong khi đó Dunaliella tertiolecta và Nannochloris atomus có hàm
lượng VTM C cao ở pha cân bằng (Brown và ctv, 1997) [4]. Như vậy tảo là nguồn
VTM C rất tốt cho các động vật ni. Các lồi động vật nuôi chỉ cần 0.03-0.2 mg/g
trong khẩu phần thức ăn của chúng (Durve và Lovell,1982; Shigueno và Itoh, 1988,
trích trong Brown, 1997) [4].
De Roeck-Holtzhauer và ctv (1991, trích trong Brown và ctv, 1997), đã xác
định hàm lượng vitamin trong 5 loài tảo: thiamin (B1), riboflavin (B2), B6, B12,
vitamin C, pyridoxyl phosphat và các loại vitamin tan trong mỡ như vitamin A, D,
E và K. Tuy tảo có chứa hầu hết các loại vitamin song mỗi loại vẫn còn thiếu một

19


hay vài loại vitamin. Chính sự sai khác về thành phần vitamin đã dẫn đến giá trị
dinh dưỡng khác nhau của các loài tảo. Do vậy phải lựa chọn các lồi tảo làm thức
ăn hỗn hợp thích hợp để tạo được đầy đủ các vitamin cung cấp cho động vật phù du
và ấu trùng cá và động vật thân mềm.
1.4.5. Sắc tố
Thành phần chủ yếu của sắc tố là chlorophyll và các loại carotenoid (chủ yếu
là sắc tố vàng) chiếm 0,5-5% trọng lượng khơ. Ngồi ra cịn có Phycoerythin và
Phycocyanin nhưng chỉ chiếm 1 lượng nhỏ khoảng 1% khối lượng khô. Betacarotene (tiền vitamin A) được xem là rất quan trọng đối với giáp xác. Chlorophyll
a là thành phần sắc tố quang hợp chính trong tất cả các lồi tảo. Ngoài ra,
Chlorophyll b cũng hiện diện cùng với Chlorophyll a trong lớp tảo lục. Ngược lại
Chlorophyll c lại hiện diện cùng với Chlorophyll a trong lớp tảo nâu. Ở một số loài
tảo đặc biệt là Dunaliella salina hàm lượng sắc tố này lên tới 10% trọng lượng khơ.
Chlorophyll cịn cung cấp 1 lượng đáng kể magiê cho động vật nuôi.
1.5. Các hình thức ni tảo

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều hình thức ni tảo được ni trong các
trại sản xuất giống hải sản nhân tạo. Tùy vào từng mục đích, nhu cầu và điều kiện
ni cụ thể mà áp dụng các hình thức ni khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu sản
xuất đồng thời giảm chi phí sản xuất. Nhìn chung có các hình thức ni sau đây:
1.5.1. Ni thu sinh khối tồn bộ (batch culture)
Trong hình thức nuôi này, mật độ tảo được cấy thấp và chất dinh dưỡng được
bổ sung một lần vào lúc bắt đầu cấy. Tiến hành thu hoạch tồn bộ thể tích ni khi
tảo phát triển đến giai đoạn giữa hoặc cuối giai đoạn logarite. Ưu điểm của phương
pháp này là: đơn giản, mơi trường ni tảo ít bị ơ nhiễm do thời gian ni ngắn,
nhưng đồng thời cũng có hạn chế đó là vào thời gian đầu mật độ tảo còn thưa, mơi
trường giàu dinh dưỡng vì vậy dễ bị tảo khác phát triển lấn át tảo nuôi.
1.5.2. Nuôi bán liên tục (semi – continuous cultrure)
Trong hình thức ni này, tảo được thu hoạch từng phần theo định kỳ sau đó
được cấp nước và bổ sung chất dinh dưỡng mới đúng bằng thể tích thu hoạch nhằm
duy trì thể tích ni ban đầu. Mật độ tảo nuôi ban đầu thấp và được thu hoạch, pha
loãng ở cuối pha logarit. Nhược điểm của phương pháp là môi trường nuôi dễ bị ô

20


nhiễm. Tuy nhiên, phương pháp này có ưu điểm là duy trì mật độ tảo lâu, chất
lượng dinh dưỡng hay thành phần hố sinh của tảo ổn định. Chính vì vậy mà hiện
nay nó được ni rất phổ biến ở các trại sản xuất giống ở nước ta.
1.5.3. Nuôi tảo thuần sạch khuẩn (axenic culture)
Đây là phương pháp nuôi nhằm hạn chế tối đa sự xâm nhập của các vi sinh
vật ngoại lai, tảo tạp. Phương pháp này đòi hỏi phải được khử trùng tồn bộ dụng cụ
ni. Hiện nay, với điều kiện nuôi của các trại sản xuất giống ở Việt Nam thì
phương pháp này ít được áp dụng vì thiếu phương tiện và nguồn giống thuần.
Phương pháp này thường được áp dụng trong phịng thí nghiệm để lưu giữ và nhân
giống. Trên thế giới, phương pháp này được áp dụng rộng rãi sau năm 1986 và đã

thu được nhiều thành cơng (Jeffrey và ctv, 1994) [3].
1.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo làm thức ăn cho động vật thủy sản
trên thế giới và ở Việt Nam
1.6.1. Trên thế giới
Nhận thấy rõ tầm quan trọng của vi tảo, đã từ lâu các nhà khoa học đã chú ý
đến việc nghiên cứu đối tượng này.
Năm 1871 Phamintsin đã tiến hành ni tảo lục Protococales (Hồng Thị
Bích Mai, 1995) [6]. Việc phân lập và nuôi tảo thuần khiết sạch vi khuẩn đã được
Beijerkin tiến hành năm 1890. Sau đó có rất nhiều các cơng trình nghiên cứu mơi
trường ni cho các lồi tảo và các phương pháp ni thu sinh khối.
T rong vài thập niên gần đây do nhu cầu sản xuất giống lên cao nên các nghiên
cứu về sản xuất các loài tảo khác nhau làm thức ăn được chú trọng phát triển. Các
lồi tảo ni hầu hết đều có giá trị dinh dưỡng cao và kích thước phù hợp với các
loại ấu trùng. Sau đây là một số ví dụ cụ thể. Năm 1939, Bruce và ctv [8] đã phân
lập và nuôi tảo đơn bào Isochrysis galbana và Pyramimonas grossii để nuôi ấu
trùng hầu. Sớm hơn nữa, trong năm 1910, Allen và Nelson [8] đã dùng tảo silic để
làm thức ăn cho một số động vật không xương sống. Việc ni trồng vi tảo ở diện
tích lớn làm thức ăn cho trai, sị có tiềm năng ứng dụng trong tương lai. Ưu thế chủ
yếu của hệ thống này là nhuyễn thể tự thực hiện quá trình thu hoạch và chế biến vi
tảo - 2 vấn đề cơ bản trong công nghệ nuôi trồng vi tảo. Năm 1983, Liao và ctv [4]
đã sử dụng thành công tảo Skeletonema costatum làm thức ăn cho ấu trùng tôm sú

21


(Penaeus monodon). Các phương pháp phân lập và nuôi tảo thuần S. costatum đã
được Matsue (1940) phát triển và nuôi tôm (Penaeus japonicus) ở giai đoạn zoea
đạt tỷ lệ sống là 30% khi tới giai đoạn mysis (trước đó chỉ đạt 1%).
Tại Nhật Bản, việc nuôi tảo Skeletonema sp và Chaetoceros sp. Làm thức ăn
là điều kiện tiên quyết đối với việc nuôi ấu trùng tôm từ giai đoạn Nauplius tới giai

đoạn Postlarvae. Tại Thái Lan, Malaysia, Đài Loan, Hàn Quốc… thức ăn tươi sống
cho ấu trùng tôm bao gồm vi tảo và Nauplius của Artemia. Các nhà khoa học Anh
đã nuôi Tetraselmis CSL ở quy mô công nghiệp để làm thức ăn cho Crassostrea
gigas, Mercenaria mercenaria, Ostra edulis…
1.6.2. Việt Nam
n-ớc ta các nghiên cứu về tảo cũng đà thu đ-ợc một số thành tựu đáng kể.
Từ những năm 1970, Skeletonema costatum do Vũ Dũng phân lập và nhân giống
thành công đà đ-ợc tr-ờng Đại học thuỷ sản thử nghiệm nuôi trồng. Năm 1997 với
dự án phát triển trai ngọc ở Bến Bèo, Hải Phòng, tảo Chroomonas sp. đ-ợc đ-a vào
nuôi thành công ở Trung tâm quốc gia Hải sản Miền Bắc. Năm 1998, đà có công
trình nghiên cứu nuôi một số loài tảo đơn bào làm thức ăn cho ấu trùng cá biển của
Lê Viễn Chí, Phạm Thị Loan và Hà Đức Thắng, kết quả đà chọn đ-ợc 3 loài tảo đơn
bào là Chlamidomonas sp., Chaetoceros calcitran, Dunaliella sp. có khả năng làm
thức ăn cho ấu trùng trai ngọc. Sau đó, hàng loạt các nghiên cứu lựa chọn môi
tr-ờng, điều kiện nuôi trồng thích hợp cho loài vi tảo này và Chaetoceros đà đ-ợc
tiến hành và nuôi phổ biến cho các cơ sở sản xuất. Chúng đ-ợc sử dụng rộng rÃi làm
thức ăn cho ấu trùng tôm và tôm sú. Skeletonema costatum đ-ợc sử dụng làm thức
ăn cho ấu trùng tôm he tại Trại Hạ Long, Cẩm Phả, đà nâng đ-ợc tỷ lệ sống của ấu
trùng giai đoạn Z1-M2 lên 30-43% so với đối chứng (sử dụng thức ăn là giáp xác) là
17%.
Năm 2002, Nguyễn Trọng Nho đà đ-a ra kết quả nghiên cứu về ph-ơng pháp
thu hoạch sinh khối tảo Tetraselmis sp. có thể đến 40% sinh khối tảo có chất l-ợng
để làm thức ăn cho động vật nuôi.
Tiếp theo đó, Lê Xân và cs., 2003, đà tiến hành nghiên cứu ảnh h-ởng của
nhiệt độ, độ mặn, mật độ thả ban đầu lên hai loài tảo Nannochloropsis oculata và
Isochrysis galbana và sử dụng tốt chúng trong sản xuất giống thuỷ sản ở Cát BàHải Phòng.
22


Đến năm 2006, D-ơng Đức Tiến đà phân lập, bảo quản một số loài vi tảo

biển và quy trình sản suất chúng phục vụ NTTS.
Vài năm trở lại đây, do yêu cầu thị tr-ờng xuất khẩu cần những sản phẩm
sạch và có chất l-ợng cao nên nhu cầu về thức ăn t-ơi sống là vi tảo trong các trại
sản xuất giống lại đ-ợc đặt ra một cách cấp thiết. Sử dụng thức ăn t-ơi sống là vi tảo
đà mang lại thành công đáng kể cho việc nghiên cứu sản xuất giống cua, cá biển, sò
huyết, ốc h-ơng, nghêu, tu hài, hải sâm.Tuy nhiên, một thực tế là hầu hết các
chủng gièng vi t¶o hiƯn nay nh- Chaetoceros sp., Chlorella sp., Platymonas sp.,
Nannochloropsis oculata, Chaetoceros muelleri, Isochrysis galbana, Pavlova…
®Ịu cã ngn gốc nhập ngoại. Việc sản xuất ở qui mô th-ơng mại các loài giáp xác,
cá, động vật thân mềm vẫn còn phụ thuộc đáng kể vào việc sản xuất vi tảo nh- là
thức ăn t-ơi sống cho ấu trùng của chúng vì đây là loại thức ăn tốt nhất, có vai trò
quan trọng trong cân bằng O2 và CO2 trong môi tr-ờng nuôi.
Viện Nghiên cứu NTTS II đà sử dụng thành công một số loài vi tảo nhTetraselmis chuii, Chlorella sp., Nannochloropsis oculata, Platymonas sp.
Isochrysis galbana trong qui trình nuôi n-ớc xanh để -ơng nuôi ấu trùng cá biển
từ những năm 2000. Nhờ quy trình l-u giữ giống đạt chất l-ợng, nuôi sinh khối tảo
đạt mật độ cao trong dung tích lớn. Trung tâm Giống Quốc gia Hải sản Nam Bộ Viện Nghiên cứu NTTS II đà trở thành địa chỉ cung cấp giống cá chẽm (Lates
calcarfer), cá mú đen chấm đỏ (Epinephelus coioides) đáng tin cậy cho ng-ời nuôi
từ nhiều năm qua. Và thêm đối t-ợng giống cá măng (Chanos chanos) năm 2008
(Đặng Tố Vân Cầm, 2007).
Vi tảo đà đ-ợc sử dụng thành công trong sản xuất giống hải sản tại Viện Nghiên
cứu NTTS III trong nhiều năm qua và đà làm tăng tỷ lệ sống lên 3,95% của Vẹm
xanh (Perna viridis) ở giai đoạn ấu trùng chữ D đến con giống 3-5mm khi sử dụng
hỗn hợp tảo t-ơi N. oculata, Chaetoceros đơn bào, Isochrysis, Platymonas (500060000 tb/ml), ốc h-ơng (Babylonia areolata) giai đoạn Verliger lên 60-65% với hỗn
hợp N. oculata, Chaetoceros đơn bào, Isochrysis, Platymonas (5000-10000 tb/ml)
kết hợp với thức ăn tổng hợp (TH); Sò huyết (Anadara granosa) ở giai đoạn ấu trùng
nổi lên 70% với N. oculata, Chaetoeros đơn bào, Isochrysis, Platymonas (3000 10000 tb/ml), Trai ngọc (Pinctada maxima) giai đoạn ấu trùng chữ D-Umbo là 23%,
Tu hài (Lutraria rhynchaena) ấu trùng nổi-con giống 7-10mm lên 1,42% víi N.
23

oculata, Chaetoeros, Platymonas (3000-15000 tb/ml) so víi TH: Lansy, Fripak lên
0,34%; Điệp quạt (Chlamys nobilis) giai đoạn ấu trùng D-spat lên 7,5-9,5% với hỗn
hợp Chaetoeros muelleri, Platymonas, Isochrysis (3000-10000 tb/ml) so với TH:
AP, BP là 0-2,5%; Hải sâm (Holothuria scabra) giai đoạn ấu trùng nổi Auricularia
lên 37,3-10,4% với hỗn hợp C. muelleri, N. oculata (20000-40000 tb/ml) so với
thức ăn hỗn hợp là Spirulina khô, Fripak lên 10,4%; Nhum sọ (Tripneustes gratilla)
giai đoạn ấu trùng nổi đến cuối giai đoạn 8 tay) lên 48,2-61,17% với tảo t-ơi
Chaetoceros, N. oculata (6000-8000 tb/ml) so víi TH: Fripak 0,5g/m3 lµ 41%; Cua
xanh (Scylla serrate) giai đoạn Zoea 1-3 lên 51,1% với N. oculata, Chaetoceros,
Platymonas kết hợp với Rotifer và Artemia so với chỉ ăn Rotifer (18,95%) hay
Artemia (27,85%); Cá chẽm (Lates calcarifer) giai đoạn 15 ngày tuổi lên 50% với
tảo N. oculata (3 - 4 vạn tb/ml) kết hợp với Rotifer (3 - 35con/ml) so với cho ăn chỉ
Rotifer (3-35con/ml) là 24% (Nguyễn Thị Thanh Th, 2007).
HiƯn nay, ë n-íc ta tuy viƯc s¶n xuất giống các đối t-ợng thuỷ sản có giá trị
kinh tế phát triển manh mẽ, nh-ng để chủ động sản xuất thức ăn t-ơi sống cho các
giai đoạn ấu trùng khác nhau còn gặp nhiều khó khăn. Hầu hết các cơ sở sản xuất
giống đều bị động và phải dùng thức ăn thay thế nh- thức ăn chế biến, bột đậu nành,
tảo khô. Nguồn giống và sinh khối tảo còn phụ thuộc vào thu vớt tự nhiên nên không
thuần nhất, khó l-u giữ. Nguyên nhân là do ch-a có ph-ơng pháp phân lập tối -u,
nuôi giữ thuần chủng trong điều kiện phòng thí nghiệm cũng nh- ch-a có quy trình
công nghệ nuôi thích hợp đảm bảo nhân nhanh sinh khối vi tảo nhất là giống ban
đầu. Do các chủng giống tảo có nguồn gốc nhập ngoại, quy trình công nghệ nuôi
trồng chúng ch-a thích hợp với điều kiện khí hậu của Việt Nam, nên hiệu quả đem
lại ch-a cao, sinh khối đạt đ-ợc thấp, bị tạp nhiễm nhiều, nguồn giống sơ cấp không
chủ động đ-ợc, đặc biệt là không có đ-ợc các chủng giống phân lập đ-ợc từ Việt
Nam nên tính chống chịu với nhiệt độ, độ mặn cao là rất thấp. Do vậy, việc phân
lập, định loại và sử dụng vi tảo làm thức ăn t-ơi sống trong sinh sản nhân tạo các
loài động vật biển gặp rất nhiều khó khăn, ch-a khai thác đ-ợc tiềm năng về vai trò
của vi tảo, ch-a đáp ứng đ-ợc nhu cầu thực tế. Để tháo gỡ những vấn đề khó khăn
đó Viện Công Nghệ Sinh học đà tiến hành nhiều đề tài nghiên cứu nh- Nghiên cứu

sử dụng quy trình công nghệ nhân nhanh sinh khối ban đầu VTB làm thức ăn t-ơi
sống cho ấu trùng thủy sản kinh tế do TS. Trần Văn Tựa làm chủ nhiệm với nội
24


dung thu thập và phân lập một số VTB có giá trị làm thức ăn cho ấu trùng thủy sản
kinh tế; xây dựng quy trình l-u giữ giống; tìm điều kiện thích hợp cho sinh tr-ởng
của Nannochloropsis để nhân nhanh trong điều kiện phòng thí nghiệm; xây dựng
quy trình công nghệ nhân nuôi nhanh sinh khối của một loài tảo làm giống ban
đầuSong do kinh phí hạn hẹp nên đề tài mới chỉ tập trung vào một loài vi tảo
Nannochloropsis (Trần Văn Tựa, 2002). Nghiên cứu đặc điểm sinh học của
Dunaliella và Chlorella cũng đà đ-ợc tiến hành nghiên cứu (Đặng Diễm Hồng,
Đặng Đình Kim, 1995; Đặng Diễm Hồng và cs., 1996; 1998). Quy trình l-u giữ một
số VTB ở nhiệt độ thấp, ni tơ lỏng cũng đà đ-ợc RIA 1 (Viện nghiên cứu NTTS 1)
nghiên cứu và công bố. Các nghiên cứu sử dụng ph-ơng pháp phân loại học phân tử
dựa trên so sánh trình tự nucleotit của đoạn gen 18S rRNA, ITS1-5,8S-ITS2 trong
việc định tên và xây dựng cây phát sinh chủng loại các loài vi tảo biển của Việt Nam
đà đ-ợc công bố. Gần đây phòng Công Nghệ Tảo, Viện CNSH đà thành công trong
việc định tên khoa học của các loài vi tảo biển dựa trên ph-ơng pháp PCR từ một tế
bào (Single Cell PCR) (Đặng Diễm Hồng và cs, 2007).
Để có thể làm chủ đ-ợc nguồn giống vi tảo làm thức ăn t-ơi sống trong NTTS ở
Việt Nam, cần thiết phải có đ-ợc một ngân hàng giống, làm chủ đ-ợc các kỹ thuật
phân lập để có đ-ợc các chủng giống của Việt Nam, định tên khoa học chúng bằng
các ph-ơng pháp truyền thống dựa trên các đặc điểm hình thái, các ph-ơng pháp
sinh học phân tử, hiểu biết các đặc điểm sinh học chính của chúng để cho phép nuôi
trồng thu sinh khối lớn, đáp ứng đ-ợc yêu cầu thực tiễn đặt ra.

25