BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH NTTU NCKH 04 BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẨP cơ SỞ NĂM 2020 2021 Tên đề tài Nghiên cứu ứng dụng đèn natri cao áp đế nuôi cấy cố.
NTTUNCKH-04 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẨP SỞ NĂM 2020 - 2021 Tên đề tài: : Nghiên cứu ứng dụng đèn natri cao áp đế nuôi cấy cố định chủng vi tảo Nannochloropsis oculata hệ thống Twin-layer porous substrate photobioreactor theo phuong nghiêng Mã đề tài: 2020.01.154/HĐ-KHCN Chủ nhiệm đề tài: Ơng Bỉnh Ngun Đon vị cơng tác: Khoa Cơng nghệ Sinh học Thời gian thục hiện: 09/2020 - 6/2021 TP Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 06 năm 2021 MỤC LỤC CHƯƠNG TÔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu Nannochloropsis oculata 1.1.1 Đặc điểm phân loại 1.1.2 Đặc điểm sinh lý tảo 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng 1.1.4 Các sắc tố quang họp tảo Nannochloropsis oculata 1.1.5 Chức hồ trợ vận chuyển lượng quang họp 1.1.6 Chức bảo vệ hệ thống quang họp tế bào 1.1.7 Sự tham gia sắc tố trình quang họp (Bertrand, 2010) 1.2 Các hệ thống nuôi cấy vi tảo 1.2.1 Nuôi cấy vi tảo N ocutata hệ thống ao mở 1.2.2 Nuôi cấy vi tảo lục N ocutata hệ thống kín 1.2.3 Hệ thống Twin-layer porous substrate photobioreactor theo phương nghiêng 1.2.4 Các nghiên cứu nuôi cấy vi tảo hệ thống TPSP 12 1.3 Đèn Natri cao áp 13 1.3.1 Cấu tạo đèn natri cao áp 13 1.3.2 Nguyên lý hoạt động 13 1.4 Tình hình nghiên cứu vi tảo N oculatữ 15 1.4.1 Tính hình nghiên cứu nước 15 1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 17 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 20 2.1 Nội dung nghiên cứu 20 2.2 Phương pháp nghiên cứu 21 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 21 222 Phương pháp giữ chủng 23 2.2.3 Phương pháp nuôi cấy dịch treo làm giống ban đầu cho hệ thống TPSP 23 2.2.4 Phương pháp nuôi cấy vi tảo hệ thống Twin-layer porous substrate photobioreactor 25 2.2.5 Phương pháp xác định hình thái vi tảo 29 2.2.6 Phương pháp xác định sinh khối khô vi tảo 29 2.2.7 Phương pháp tách chiết lipid đánh giá hàmlượng acid béo 29 2.2.8 Phần mềm xử lý số liệu 31 CHƯƠNG KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Ket nghiên cứu ảnh hưởng chu kỳ sáng dài đến sinh trưởng vi tảo N oculata 32 3.2 Ket nghiên cứu ảnh hưởng chu kỳ sáng ngắn đến sinh trưởng vi tảo N oculata 35 CHƯƠNG KÉT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ 40 4.1 Kết luận .40 4.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 Tài liệu tiếng Việt 41 Tài liệu tiếng Anh .42 PHỤ LỤC ? 50 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT PUFA Axít béo khơng no EPA Eicosapentaenoic PSI Quang hệ thống I PSII Quang hệ thống II Chia Chlorophyll a Chlb Chlorophyll b hv Planck’s Equation ATP Adenosine Triphosphate NADPH2 Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate LED Light Emitting Diode PBR Photobioreactor PE Poly etylen TPSP Twin-layer porous substrate photobioreactor NT Nghiệm thức HPS High pressure sodium (Natri cao áp) 24S:0T 24 sáng tối 18S:6T 18 sáng tối 16S:8T 16 sáng tối 6S:18T sáng 18 tối 9S:3T sáng tối 6S:2T sáng tối 3S:1T sáng tối 2S:1T sáng tối DANH MỤC CÁC BẢNG BIẺU, sơ ĐỒ, HÌNH ẢNH DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG I Hình 1.1 N oculata kính hiển vi (Hibberd, 1981) Hình 1.2 Phổ hấp thu sắc tố quang hợp Hình 1.3 Các hệ thống ni hở nuôi vi tảo N.oculata (Hofmann,1990) Hình 1.4 Các hệ thống ni kín nuôi vi tảo (Eriksen, 2008) Hình 1.5 Bản vẽ hệ thống TPSP nghiêng 10 Hình 1.6 Quang phổ mức lượng bước sóng đèn HPS phát (Groot, 1986) 14 CHƯƠNG II Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 23 Hình 2.2 Hình lồng thép dùng để ni tảo 24 Hình 2.3 Hình túi PE ni cấy tảo 24 Hình 2.4 Bản vẽ thiết kế buồng nuôi hệ thống lớn 25 Hình 2.5 Bản vẽ sơ đồ hệ thống cung cấp dinh dưỡng, khơng khí cho buồng ni (Chamber) hệ thống 2m2 25 Hình 2.6 Sơ đồ đường dung dịch môi trường nuôi cấy 26 Hình 2.7 Ống dẻo ống nhỏ giọt chamber 26 Hình 2.8 Bố trí chamber đèn chiếu sáng hệ thống 2m2 27 Hình 2.9 Sợi thủy tinh giấy kraft 27 Hình 2.10 Hình tảo N oculata hệ thống Twin-layer porous substrate photobioreactor 29 Hình 2.11 Bảng sinh khối vi tảo nuôi chu kỳ sáng dài 34 CHƯƠNG III Hình 3.1 Biểu đồ cột sinh khối vi tảo sau 14 ngày nuôi cấy chu kỳ sángdài 33 Hình 3.2 Hình ảnh vi tảo chụp kính hiển vi chu kỳ sáng dài 33 Hình 3.3 Hình vi tảo ngày đầu, ngày 14 sau sấy 35 Hình 3.4 Biểu đồ sinh khối vi tảo sau 14 ngày nuôi cấy chu kỳ sáng ngắn 35 Hình 3.5 Hình vi tảo ngày đầu, ngày 14 sau sấy chu kỳ ngắn 36 DANH MỤC BẢNG BIẺU CHƯƠNG I Bảng 1.1 Năng suất quang hệ thống (Podola, 2017) .12 CHƯƠNG II Bảng 2.1 Thành phần môi trường f/2 độ mặn 15%0 21 CHƯƠNG III Bảng 3.1 Bảng sinh khối vi tảo nuôi chu kỳ sáng dài 34 Bảng 3.2 Bảng sinh khối vi tảo nuôi chu kỳ sáng ngắn 37 Bảng 3.3 Hàm lượng acid béo chu kỳ sáng ngắn 39 TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN cứu STT Công việc thực Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hường cường độ ánh sáng chu kỳ sáng dài lên tảo N.oculata Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng cường độ ánh sáng chu kỳ sáng ngắn lên tảo N.oculata Nội dung - Báo cáo tổng kết STT Sản phẩm đăng ký 2 Bột tảo N.oculata 100g Báo cáo tổng kết 51 trang Bài báo khoa học Kết quà đạt Lượng sinh khối khô cường độ sáng chu kỳ sáng dài Lượng sinh khối khô cường độ sáng chu kỳ sáng ngắn Bài báo cáo tổng kết Sản phẩm đạt Bột tảo N.oculata 100g Báo cáo tổng kết 109 trang Bài báo khoa học Thời gian thực hiện: 09/2020 - 6/2021 Thời gian nộp báo cáo: ngày 30/06/2021 MỞ ĐẦU Vi tảo Nannochloropsis oculata (V oculatà) vi tảo có thành phần giá trị dinh dưỡng cao có lợi cho sức khỏe người Đặc biệt, vi tảo N oculata chứa nhiều loại acid béo không no (PUFA) eicosapentaenoic (20:5n-3, EPA), với hàm lượng chiếm đến 24.5% tổng lượng axít béo có vi tảo Trong tự nhiên, N oculata tìm thấy hầu hết vùng nước mặn giới, chủng tảo nuôi trồng nhân tạo phổ biến Trong nuôi trồng nhân tạo, vi tảo nuôi nhiều hệ thống sinh học khác như: bể hở (ao ni thể tích 8.000 - 300.000 lít), bể kính, dạng trụ túi nhựa polyetylen (từ tích 50 - 70 lít 400 - 800 lít) Các hệ thống ni cấy vi tảo chủ yếu sử dụng nguồn sáng tự nhiên, dẫn đến suất nuôi cấy vi tảo bị ảnh hưởng lớn biến động thời tiết Ngoài ra, hệ thống quang sinh học nuôi cấy vi tảo dạng lỏng, để thu hoạch sinh khối khô cần dùng phương pháp tiêu tốn nhiều lượng thời gian phương pháp ly tâm, phương pháp sấy phun sấy thăng hoa Gần đây, mơ hình ni cấy vi tảo bất động áp dụng nghiên cứu nhằm mục đích đơn giản hóa quy trình sản xuất đồng thời khắc phục nhược điểm mơ hình ni cấy dịch treo Mơ hình ni cấy tối ưu hóa lượng nước lượng tiêu thụ, ngồi cịn đơn giản hóa quy trình tiết kiệm chi phí thu hoạch Twin-layer porous substrate photobioreactor (TPSP) hệ thong nuôi cay vi tảo bất động phát minh giáo sư Melkonian, trường Đại học Cologne, Đức vào năm 2016 Hệ thống áp dụng để nuôi cấy nhiều loại vi tảo khác nhau, có N ocuỉata Tuy nhiên, giống khởi động dùng cho hệ thống TPSP cần phải sử dụng sinh khối vi tảo từ hệ thống dịch treo (ni cấy dạng lỏng) Vì để thu lượng lớn sinh khối làm giống ban đầu địi hỏi phải có quy trình thu hoạch N.oculata hiệu từ dịch treo Trong đó, phương pháp lắng phương pháp tối ưu để thu hoạch sinh khối chủng vi tảo hiệu suất thu hoạch sinh khối cao, tốn lượng thời gian Do đó, nghiên cứu phương pháp lắng vi tảo bước nghiên cứu ứng dụng hệ thống TPSP để nuôi cấy vi tảo Mô hình TPSP sử dụng nhiều loại nguồn sáng tự nhiên nhân tạo, nguồn sáng nhân tạo thường dùng loại đèn huỳnh quang, đèn LED đèn Natri cao áp Trong đó, đèn natri cao áp sử dụng phổ biến độ bền hiệu suất chuyển đồi lượng cao Bên cạnh đó, phổ phát quang đèn natri cao áp dải phổ rộng từ xanh đến đỏ, đáp ứng mặt phổ ánh sáng cho vi tảo Ưu điểm khác đèn natri cao áp cường độ ánh sáng cao (có thể lên đến 600 pmol photon m'2 s'1) Đèn natri cao áp sử dụng nhiều nông nghiệp dùng nguồn sáng đối chứng thí nghiệm thực vật Điều cho thấy đèn Natri cao áp ứng viên sáng giá nhằm sử dụng cho hệ thống nuôi tảo Từ vấn đề đặt ra, thực đề tài “Nghiên cứu ứng dụng đèn natri cao áp 400w hệ thống Twin-layer porous substrate photobioreactor để nuôi vi tảo Nannochloropsỉs oculatcT CHƯƠNG TƠNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giói thiệu Nannochloropsis oculata 1.1.1 Đặc điếm phân loại Vào năm 1955, Droop mô tả chủng tảo vi tảo Nannochỉoropsỉs oculata hình ảnh hình thái quan sát kính hiển vi, xếp vào chi Nannochloris, lóp tảo lục Chlorophyceae Sau đó, Antia (1975) dựa nghiên cứu sâu vi cấu trúc tế bào lại nhận thấy chủng tưong thích với lóp Eustigmatophyceae hon lóp Chlorophyceae Đen năm 1981, Hibberd chuyển loài sang chi Nannochloropsis (thuộc lóp Eustigmatophyceae) vị trí phân loại tồn đến ngày Các hệ thống phân loại quen thuộc (Hoek, 1995) xếp vị trí Nannochloropsis oculata sau: Giói: Chromista T.Cavalier-Smith Ngành: Heterokontophyta Moestrup Lóp: Eustigmatophyceae D.J.Hibberd & Leedale Bộ: Eustigmatales D.J.Hibberd Họ: Monodopsidaceae D.J.Hibberd Chi: Nannochloropsis D.J.Hibberd Loài: Nannochỉoropsis oculata (Droop) D.J.Hibberd 1.1.2 Đặc điểm sình lý tảo N.oculata tồn dạng đơn bào, hình cầu ngả hình trứng, đường kính dao động khoảng - 4pm N oculata có thể sắc tố quang hợp lớn hình trứng, chiếm dung lượng lớn tế bào sắc tố quang họp ỞN.oculata chlorophyll a, khơng có sac to chlorophyll b hay c Các carotenoid bao gồm carotene (11%), violaxathin (51%), vaucheriaxanthin (26%) carotenoid khác (12%) (Hibberd, 1981; Murakami, 2008) Tuy roi khơng có khả di động khối lượng tế bào nhỏ, nặng 6,lpg/tb (hình 2.1), nên mơi trường nước, tế bào ln lơ lửng, khơng bị chìm, kể khơng sục khí hay khuấy đảo (Hoffman, 1999; Lavens, 1996) Do kích thước nhỏ nên việc phân biệt N.oculata nói riêng chi Nannochloropsis nói chung phương pháp hình thái học gặp nhiều khó khăn, khơng kính hiển vi quang học mà kính hiển vi điện tử Hiện nay, việc phân loại thường dựa chủ yếu vào kỹ thuật di truyền, trình tự gen rbcL gen 18s rDNA (Fawley, 2007) N.oculata lồi vi tảo có biên độ sinh thái rộng độ mặn, thường bắt gặp vùng nước mặn Tuy nhiên, chúng tìm thấy lưu vực nước lợ, có độ mặn - 18%0 N oculata lồi thích nghi tốt khoảng nhiệt độ rộng Các kết nghiên cứu cho thấy, N oculata sống điều kiện mơi trường có nhiệt độ từ gần o°c đến 30°C (Phạm Thị Lam Hồng, 1999; Fawley, 2007) Hình 1.1 N oculata kính hiển vi (Hibberd, 1981) 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng N oculata bật nhóm tảo giàu hàm lượng chất béo (chiếm 18-30% khối lượng khô), lượng đáng kể vitamin, sac to carotenoid khoáng chất Ca, Mg, K, Zn, Fe N ocuỉata chứa nhiều loại axít béo đa nối đơi khơng bão hịa (PUFA) Đáng lưu ý axít béo thuộc nhóm eicosapentaenoic - EPA (20:5n-3, EPA), với hàm lượng chiếm đến 24,5 - 40 % tổng axít béo EPA chất chứng minh có vai trị quan trọng việc tăng cường sức đề kháng phòng tránh bệnh cho người động vật EPA giúp chống suy nhược thể, ngăn chặn tình trạng máu nhiễm mỡ, chống bệnh tim mạch, xơ vữa động mạch, làm giảm viêm nhiễm, giảm chứng khối huyết EPA thành phần quan trọng nhiều loại thực phẩm thuốc hồ trợ phát 33 Chiu, A., & Kimball, A B (2003) Topical vitamins, minerals and botanical ingredients as modulators of environmental and chronological skin damage, British Journal of Dermatology 149 (4): 681-691 34 Das, p., Lei, w., Aziz, s s., & Obbard, J p (2011), Enhanced algae growth in both phototrophic and mixotrophic culture under blue light, Bioresource Technology 102 (4): 3883-3887 35 Deisenhofer J and Michel H (1989) The photosynthesis reaction center from the bacterium Rhodopseudomonas viridis, EMBO J8: 2149-2170 36 Do, T T., Ong, B N., Nguyen Tran, M L., Nguyen, D., Melkonian, M., & Tran, H D (2019) Biomass and astaxanthin productivities of Haematococcus pluvialis in an angled twin-layer porous substrate photobioreactor: effect of inoculum density and storage time Biology (3), 68 37 Duan, J., & Gregory, J (2003) Coagulation by hydrolysing metal salts, Advances in colloid and interface science 100, 475-502 38 Dumford, D G (2003), Structure and regulation of algal light-harvesting complex genes, Photosynthesis in algae, Springer, Dordrecht: 63-82 39 Egeland, E s., Guillard, R R., & Liaaen-Jensen, s (1997), Additional carotenoid prototype representatives and a general chemosystematic evaluation of carotenoids in Prasinophyceae (Chlorophyta), Phytochemistry 44 (6): 1087-1097 40 Egeland, E s., Johnsen, G., Eikrem, w., Throndsen, J., & Liaaen-Jensen, s (1995) Pigments of Bathycoccus prasinos (Prasinophyceae): methodological and chemo systematic implications!, 2, Journal of Phycology 31 (4): 554-561 41 Eriksen, N T (2008) Production of phycocyanin—a pigment with applications in biology, biotechnology, foods and medicine, Applied microbiology and biotechnology 80 (1): 1-14 42 Fawley K p and Fawley M w (2007), Observations on the Diversity and Ecology of Freshwater Nannochloropsis (Eustigmatophyceae), with Descriptions of New Taxa Protist 158 (3): 325-336 43 Foyer, c H., & Noctor, G (2000), Oxygen processing in photosynthesis', a molecular approach, New Phytol 146: 359-388 44 Groot, J J de, & Van Vliet, J A J M (1986), The high-pressure sodium lamp Macmillan International Higher Education 45 Guiheneuf, F., Fouqueray, M., Mimouni, V., Ulmann, L., Jacquette, B., & Tremblin, G (2010), Effect of uv stress on the fatty acid and lipid class composition in two marine microalgae Pavlova lutheri (Pavlovophyceae) and Odontella aurita (Bacillariophyceae), Journal ofApplied Phycology 22 (5): 629-638 46 Harel, M., & Place, A R (2003), 31 Heterotrophic Production of Marine Algae for Aquaculture - Handbook of microalgal culture: biotechnology and applied phycology 47 Hernandez, R., & Kubota, c (2015), Physiological, morphological, and energy-use efficiency comparisons of LED and HPS supplemental lighting for cucumber transplant production, HortScience 50(3): 351-357 48 Hibberd, D.J., (1981), Notes to the taxonomy and nomenclature of algae classes Eustigmatophyceae and Tribophyceae (synonym Xanthophyceae), Botanical J Linnean Society 82: 3-119 49 Hoffman, Y., (1999), Long term culture of Nannochloropsis sp in open raceway pond, 8th International Conference for Applied Algology: Abstracts, p 133 50 Hofmann E, Wrench PM, Sharples FP, Hiller RG, Welte w and Dietrichs K (1996) Structural basis of light harvesting by carotenoids-peridinin-chlorophyll protein from Amphidinium carterae, Science 272: 1788-1791 51 Huang, J., Liu, J., Sun, z., Zhong, Y., Jiang, Y., & Chen, F (2011), Differential lipid and fatty acid profiles of photoautotrophic and heterotrophic Chlorella zofingiensis: assessment of algal oils for biodiesel production, Bioresource technology 102 (1): 106-110 52 Kang, J H., KrishnaKumar, s., Atulba, s L s., Jeong, B R., & Hwang, s J (2013), Light intensity and photoperiod influence the growth and development of hydroponically grown leaf lettuce in a closed-type plant factory system, Horticulture, Environment, and Biotechnology 54 (6): 501-509 53 Kim, s K., Ravichandran, Y D., Khan, s B., & Kim, Y T (2008), Prospective of the cosmeceuticals derived from marine organisms, Biotechnology and Bioprocess Engineering 13 (5): 511-523 54 Knuckey, R M., Brown, M R., Robert, R., & Frampton, D M (2006), Production of microalgal concentrates by flocculation and their assessment as aquaculture feeds, Aquacultural Engineering 35 (3): 300-313 55 Kuhlbrandt w, Wang DN and Fujiyoshi Y (1994), Atomic model of plant light harvesting complex by electron crystallography, Nature 367: 614-621 56 Lavens, p., & Sorgeloos, p (1996), Manual on the production and use of live food for aquaculture (No 361), Food and Agriculture Organization (FAO) 57 Lavens, p., Sorgeloos, p., (1996), Manual on the production and use of live food for aquaculture, FAO Fisheries Technical Paper 361, 295 pp 58 Lim, K c., & Zaleha, K (2013), Effect of photoperiod on the cellular fatty acid composition of three tropical marine microalgae, Malays, Applied Biol 42: 41-49 59 Lubian, L., Montero, o., Moreno-Garrido, I., Huertas, I E., Sobrino, c., Gonzalezdel Valle, M., & Pares, G (2000), Nannochloropsis (Eustigmatophyceae) as source of commercially valuable pigments, Journal of Applied Phycology 12: 249-255 https://doi.Org/l 0.1023/A: 1008170915932 60 Ma, R., Thomas-Hall, s R., Chua, E T., Eltanahy, E., Netzel, M E., Netzel, G., & Schenk, p M (2018), LED power efficiency of biomass, fatty acid, and carotenoid production in Nannochloropsis microalgae, Bioresource technology 252' 118-126 61 Macpherson, A N., & Hiller, R G (2003), Light-harvesting systems in chlorophyllccontaining algae, Light-Harvesting Antennas in Photosynthesis, Springer, Dordrecht- 323-352 62 Manisali, A Y., Sunol, A K., & Plìilippidis, G p (2019) Effect of macronutrients on phospholipid production by the microalga Nannochloropsis oculata in a photobioreactor, Algal Research 41 63 Masojidek, J., Kobhzek, M., & Torzillo, G (2004) Photosynthesis in microalgae, Handbook ofmicroalgal culture-, biotechnology and applied phycology 20 64 Matos, Â p., Cavanholi, M G., Moecke, E H s., & Sant'Anna, E s (2017), Effects of different photoperiod and trophic conditions on biomass, protein and lipid production by the marine alga Nannochloropsis gaditana at optimal concentration of desalination concentrate, Bioresource technology 224: 490-497 65 McDonald, A E., Ivanov, A G., Bode, R., Maxwell, D p., Rodermel, s R., & Hiiner, N p (2011) Flexibility in photosynthetic electron transport: the physiological role of plastoquinol terminal oxidase (PTOX) Biochimica et Biophysica Acta (BBA)Bioenergetics, 1807(8), 954-967 66 Meng, Y., Jiang, J., Wang, H., Cao, X., Xue, s., Yang, Q., & Wang, w (2015) The characteristics of TAG and EPA accumulation in Nannochloropsis oceanica IMET1 under different nitrogen supply regimes, Bioresource technology 179: 483-489 67 Millamena, o M., Aujero, E J., & Borlcmgan, I G (1990), Techniques on algae harvesting and preservation for use in culture and as larval food, Aquacultural engineering (5): 295-304 68 Murakami R & Hashimoto H, (2008), Unusual Nuclear Division in Nannochloropsis oculata (Eustigmatophyceae, Heterokonta) which May Ensure Faithful Transmission of Secondary Plastids, Protist 160: 41-49 69 Neilson, J A., & Dumford, D G (2010) Structural and functional diversification of the light-harvesting complexes in photosynthetic eukaryotes, Photosynthesis research 7ỚỐ (1-2): 57-71 70 No, H K., Meyers, s p., Prinyawiwatkul, w., & Xu, z (2007), Applications of chitosan for improvement of quality and shelf life of foods: a review, Journal of food science 72 (5): R87-R100 71 Ohse, s., Demer, R B., Ozorio, R Á., Corrêa, R G., Furlong, E B., & Cunha, p c R (2015), Lipid content and microalgae, Idesia 33 (1): 93-101 fatty acid profiles in ten species of 72 Pang, s., & Liming, K (2004), Tank cultivation of the red alga Palmaria palmata: effects of intermittent light on growth rate, yield and growth kinetics, Journal of applied phycology 16 (2): 93-99 73 Podola, B., Li, T., & Melkonian, M (2017) Porous substrate bioreactors: a paradigm shift in microalgal biotechnology? Trends in biotechnology, 35 (2), 121-132 74 Razzak, s A., Ilyas, M„ Ali, s A M., & Hossain, M M (2015) Effects of co concentration and pH on mixotrophic growth of Nannochloropsis oculata Applied biochemistry and biotechnology, 176 (5), 1290-1302 75 Rebolloso-Fuentes, M M., Navarro-P erez, A., Garc ia-Camacho, F., Ramos-Miras, J J., & Guil-Guerrero, J L (2001), Biomass nutrient profiles of the microalga Nannochloropsis, Journal ofAgricultural and Food Chemistry 49 (6) : 2966-2972 https://doi.org/10.1021/jf0010376 76 Reddy, A R., Chaitanya, K V., & Vivekanandan, M (2004), Drought-induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants, Journal ofplant physiology 161 (11): 1189-1202 77 Rezayian, M., Niknam, V., & Ebrahimzadeh, H (2019), Oxidative damage and antioxidative system in algae, Toxicology reports' 1309-1313 78 Richmond, A., & Cheng-Wu, z (2001), Optimization of a flat plate glass reactor for mass production of Nannochloropsis sp Outdoors, Journal of biotechnology 85 (3): 259-269 79 Sandbank, E., & Hepher, B (1978), The utilization of microalgae as a feed for fish, Ergeb Limnol 11: 108-120 80 Schlesinger, A., Eisenstadt, D., Bar-Gil, A., Carmely, H., Einbinder, s., & Gressel, J (2012), Inexpensive non-toxic flocculation of microalgae contradicts theories; overcoming a major hurdle to bulk algal production, Biotechnology advances 30 (5): 1023-1030 81 Sheehan, J., Dunahay, T., Benemann, J., & Roessler, p (1998) A look back at the US Department of Energy’s aquatic species program: biodiesel from algae National Renewable Energy Laboratory 328: 1-294 82 Shiran, D., Khozin, I., Heimer, Y M., & Cohen, z (1996), Biosynthesis of eicosapentaenoic acid in the microalgae Porphyridium cruentum I: The use of externally supplied fatty acids, Lipids 31 (12): 1277-1282 83 Singer, s J., & Nicolson, G L (1972), The fluid mosaic model of the structure of cell membranes, Science 175 (4023): 720-731 84 Sirtautas, R., Virsile, A., Samuoliene, G., Brazaityte, A., Miliauskiene, J., Sakalauskiene, s., & Duchovskis, p (2014), Growing of leaf lettuce (Lactuca sativa L.) under high-pressure sodium lamps with supplemental blue, cyan and green LEDs, Zemdirbyste-Agriculture 101 (1) 85 Spolaore, p., Joannis-Cassan, c., Duran, E., & Isambert, A (2006), Optimization of Nannochloropsis oculata growth using the response surface method, Journal of Chemical Technology & Biotechnology International Research in Process, Environmental & Clean Technology 81(6): 1049-1056 86 Sukenik, A., Carmeli, Y., & Berner, T (1989), Regulation of fatty acid composition by irradiance level in the eustigmatophyte Nannochloropsis sp 1, Journal of Phycology 25 (4): 686-692 87 Sukenik, A., Yamaguchi, Y., & Livne, A (1993), Alterations in lipid molecular species of the marine eustigma tophyte Nannochlorosis Sp Journal ofphycology 29 (5): 620-626 88 Tran, H D., Do, T T., Le, T L., Nguyen, M L T., Pham, c H., & Melkonian, M (2019) Cultivation of Haematococcus pluvialis for astaxanthin production on angled bench-scale and large-scale biofilm-based photobioreactors Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering, 61 (3), 61-70 89 Uduman, N., Qi, Y., Danquah, M K., Forde, G M., & Hoadley, A (2010), Dewatering of microalgal cultures: a major bottleneck to algae-based fuels, Journal of renewable and sustainable energy 2(1), 012701 90 Valdes Barcelo, F J., Hernandez Ferez, M D R., Gomez-Siurana, A., Marcilla, A., & Chápuli Fernandez, E (2008), Study of the efficiency of different flocculants for effective microalgae harvesting 91 Wahidin, s., Idris, A., & Shaleh, s R M (2013), The influence of light intensity and photoperiod on the growth and lipid content of microalgae Nannochloropsis sp., Bioresource technology’ 129\ 7-11 92 Yamamoto, H Y., Bugos, R c., & Hieber, A D (1999), Biochemistry and molecular biology of the xanthophyll cycle, The photochemistry of carotenoids, Springer, Dordrecht: 293-303 93 Yoshii, Y., Takaichi, s., Maoka, T., Hanada, s., & Inouye, I (2002), Characterization of two unique carotenoid fatty acid esters from Pterosperma cristatum (Prasinophyceae, Chlorophyta), Journal ofphycology 38 (2): 297-303 94 You, T., & Barnett, s M (2004), Effect of light quality on production of extracellular polysaccharides and growth rate of Porphyridium cruentum, Biochemical Engineering Journal 19 (3): 251-258 PHỤ LỤC Bảng 4.1 Kết sinh khối tảo chu kỳ dài Sáng/tối 6:18 Sáng/tối 0,0973 NT13 0,1584 NT9 0,119877 NT5 0,0769 NT1 0,0889 NT13 0,1514 NT9 0,12802 NT5 0,0826 NT1 0,0916 NT13 0,1348 NT9 0,124183 NT5 0,0788 NT1 0,0924 NT13 0,1266 NT9 0,131962 NT5 0,0662 NT1 0,1382 NT14 0,2059 NT10 0,158369 NT6 0,0915 NT2 0,1189 NT14 0,2271 NT10 0,156191 NT6 0,0699 NT2 0,1699 NT14 0,2326 NT10 0,136221 NT6 0,0568 NT2 0,1497 NT14 0,1671 NT10 0,158405 NT6 0,0669 NT2 0,0939 NT15 0,2412 NT11 0,128376 NT7 0,0665 NT3 0,0958 NT15 0,2391 NT11 0,188883 NT7 0,0687 NT3 0,0908 NT15 0,116 NT11 0,145291 NT7 0,0736 NT3 0,1123 NT15 0,1367 NT11 0,156637 NT7 0,0645 NT3 0,1053 NT16 0,3002 NT12 0,124934 NT8 0,0492 NT4 0,1208 NT16 0,3377 NT12 0,123093 NT8 0,0653 NT4 0,1209 NT16 0,2344 NT12 0,142028 NT8 0,0584 NT4 0,1007 NT16 0,2131 NT12 0,122788 NT8 0,0841 NT4 12:08 Sáng/tối 18:06 Sáng/tối 24:00:00 Phụ lục 9: Kết hình thái tế bào tảo 9S:3T; 300-400 pmol photon m’2s’1 9S:3T; 400-500 pmol photon nr2s’1 6S:2T; 100-200 ụmol photon IĨT2S'1 6S:2T; 300-400 pmol photon m'2s'1 6S:2T; 200-300 pmol photon m'2s'1 6S:2T; 400-500 pmol photon nr2s'1 3S:1T; 100-200 ụmol photon m'2s'1 3S:1T; 300-400 pmol photon m-2s-1 3S:1T; 200-300 pmol photon nr2s'1 3S:1T; 400-500 pmol photon m-2s'1 2S:1T; 100-200 pmol photon m-2s'1 2S:1T; 300-400 pmol photon rrr2s-1 2S:1T; 200-300 pmol photon m-2S-1 2S:1T; 400-500 pmol photon nr2s-1 Bảng 4.2 Khối lượng lipid tách chiết từ vi tảo N oculata G9: (9S:3T) G9: (6S:18T) 100-200 0.07 0.0092 0.0093 0.0089 100-200 0.07 0.0107 0.0105 0.0106 200-300 0.07 0.0119 0.0119 0.0117 200-300 0.07 0.0112 0.0111 0.0108 300-400 0.07 0.0137 0.0133 0.0131 300-400 0.07 0.0088 0.0126 0.0120 400-500 0.07 0.0141 0.0151 0.0146 400-500 0.07 0.0116 0.0119 0.0122 G10: (12S:12T) G10: (6S:2T) 100-200 0.07 0.0168 0.0182 0.0176 100-200 0.07 0.0107 0.0107 0.0110 200-300 0.07 0.0175 0.0175 0.0182 200-300 0.07 0.0096 0.0158 0.0156 300-400 0.07 0.0189 0.0189 0.0175 300-400 0.07 0.0079 0.0128 0.0214 400-500 0.07 0.0196 0.0210 0.0203 400-500 0.07 0.0187 0.0243 0.0165 GI 1: (18S:6T) Gll: (3S:1T) 100-200 0.07 0.0084 0.0077 0.0063 100-200 0.07 0.0191 0.0195 0.0190 200-300 0.07 0.0098 0.0084 0.0077 200-300 0.07 0.0217 0.0219 0.0219 300-400 0.07 0.0120 0.0112 0.0112 300-400 0.07 0.0216 0.0222 0.0223 400-500 0.07 0.0119 0.0112 0.0105 400-500 0.07 0.0222 0.0221 0.0240 GI[2: (24S:0T) G12: (2S:1T) 100-200 0.07 0.0084 0.0077 0.0063 100-200 0.07 0.0221 0.0215 0.0216 200-300 0.07 0.0098 0.0084 0.0077 200-300 0.07 0.0236 0.0232 0.0231 300-400 0.07 0.0112 0.0112 0.0119 300-400 0.07 0.0240 0.0253 0.0266 400-500 0.07 0.0119 0.0112 0.0112 400-500 0.07 0.0263 0.0297 0.0306 PHỤ LỤC 3: MINH CHỬNG ĐI KÈM SẢN PHẨM DẠNG (hình ảnh sản phẩm đạt ) Hình ảnh sinh khối tảo N oculata 100g SẢN PHẨM DẠNG 2: (quy trình, sơ đồ, bảng vẽ, sở liệu ) Sff đồ quy trình: Mơi trường ni N.oculata (0,2 - 0,3g/ml) Phương pháp lắng vi tảo NaOH 5M -Điều chỉnh pH mơi trường = 10 - 3ml NaOH/1 lít mơi trường -1 = 30 phút Cô đặc môi trường tảo Cố định vi tảo lên thống TPSP (mật độ 7,5g/m2) Điều kiện nuôi - Đèn Natri cao áp (cường độ ánh sáng 400 - õOOpmol photon nr2.s'2) - Sục khí vào môi trường - Môi trường 172 độ mặn 15%0 - Ni cấy vịng 14 ngày - Khơng thay mơi trường suốt thời gian ni Đặc điểm quy trình a) Nuôi cố định lớp màng; khoảng: 400 - 500pmol photon m-2s-1; Nhiệt độ: 25 - 27°C; pH dung dịch nuôi: 7,0 - 7,5; CO2: không bổ sung; Thời gian nuôi: 14 ngày Độ phơi nhiễm: 14 ngày; Hiệu suất sinh học: 130 - 150 gram tảo khơ/m2/ngày; Tiêu hao nước: 200 - 500 lít nước/1 kg sinh khối tảo khô b) Cường độ sáng c) d) e) f) g) h) ỉ) Tiêu chuân quy trình a) b) c) d) e) f) g) Mồi module có diện tích 2m2 ni; chu kỳ 14 ngày/mẻ ni; Đối tượng nuôi cấy: vi tảo N.oculata Vật liệu đơn giản, giá thành rẻ Việt Nam chống rỉ sét ăn mịn; Thuận tiện thao tác; Các mẻ ni liên tục, không bị gián đoạn Dễ thi công, tháo ráp vận chuyển Đạt 80g tảo khơ vịng 14 ngày nuôi; không tạp nhiễm vi sinh vật; ... 1.2.2 Nuôi cấy vi tảo lục N ocutata hệ thống kín 1.2.3 Hệ thống Twin- layer porous substrate photobioreactor theo phương nghiêng 1.2.4 Các nghiên cứu nuôi cấy vi tảo hệ thống TPSP ... ứng vi? ?n sáng giá nhằm sử dụng cho hệ thống nuôi tảo Từ vấn đề đặt ra, thực đề tài ? ?Nghiên cứu ứng dụng đèn natri cao áp 400w hệ thống Twin- layer porous substrate photobioreactor để nuôi vi tảo. .. 0,35-0,5 2000-2850 Hệ thống kín 2,0-6,0 170-500 Hệ thống PSBR* 150-300 36-250 Hệ thống 1.2.4 Các nghiên cứu nuôi cấy vi tảo hệ thống TPSP Nghiên cứu hệ thống TPSP theo phương nghiên Trần Hoàng