Kết quả bước đầu nghiên cứu môi trường dinh dưỡng, độ mặn, mật độ ban đầu lên sự phát triển của vi tảo Chaetoceros sp và thử nghiệm nuôi sinh khối trong hệ thống nuôi kín an toàn sinh học

KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG, ĐỘ MẶN, MẬT ĐỘ BAN ĐẦU LÊN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI TẢO Chaetoceros sp VÀ THỬ NGHIỆM NUÔI SINH KHỐI TRONG HỆ THỐNG NI KÍN AN TỒN SINH HỌC RESULTS OF INITIAL STUDY ENVIRONMENTAL NUTRITION, SALINITY, INITIAL DENSITY ON THE GROWTH OF MICROALGAE Chaetoceros sp BREEDING BLOCKS AND TESTING SYSTEM ADOPTED IN BIOLOGICAL SAFETY CONFIDENTIAL Nguyễn Văn Công*, Nguyễn Kim Đường Phòng Sau Đại học – Trường Đại học Vinh Email: htc48ts.dhv@gmail.com.vn ABSTRACT Research has identified the best development of algae Chaetoceros sp in f2 medium (396.30 ± 1.53 universal serial MĐCĐ reached cells/ml) and the lowest in the general medium (universal serial reached 381.17 ± 1.26 cells/ml) The maxima density and the average density of algae in the experiments with different initial density from 60 – 120 universal serial cells/ml did not significant different (p> 0.05) But the best initial density of Chaetoceros sp in the laboratory is 100 thousand cells/ml Algae farming with low initial density had more stable culture of equilibrium phase than with high initial density On the other hand, micro – algae Chaetoceros sp no fluctuation in salinity wide Algae grow well in the salinity range 25 – 30ppt Chaetoceros sp in closed system of biosecurity condition with initial density of 100 thousand cells/ml, f2 medium, salinity 30 ‰, can achieve maximum density of 385.08 ± 1.01 universal serial cells/ml Keywords: Micro – algae, Biosafety VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng vật liệu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Tảo Chaetoceros sp lấy từ phòng lưu trữ giống Công ty Cổ Phần Chăn Nuôi C.P Việt Nam chi nhánh Bình Định 3, tảo dùng cho thí nghiệm lấy pha Logarit Vật liệu nghiên cứu Môi trường F2, TMRL môi trường tổng hợp Địa điểm thời gian nghiên cứu Thí nghiệm 1,2,3 phịng PLANKTON LAB – Chi nhánh Bình Định Thí nghiệm tiến hành phịng thí nghiệm PHOTOBACTERIA PLANKTON, Chi nhánh Bình Định 3, Mỹ An – Phù Mỹ, Bình Định Nghiên cứu tiến hành từ ngày 1/1/2012 đến 20/5/2012 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp bố trí thí nghiệm Các thí nghiệm bố trí nhà thí nghiệm tảo Trại giống tôm C.P Việt Nam, thiết kế đặc biệt có đầy đủ thiết bị phục vụ cho việc nuôi tảo sinh khối (các yếu tố phi thí nghiệm đồng trình thực hiện) Nghiên cứu chia làm thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng mơi trường dinh dưỡng tới phát triển vi tảo Chaetoceros sp.Thí nghiệm tiến hành với Mơi trường (MT) đó: CT1: Mơi trường tổng hợp, CT2: Mơi trường TMRl, CT3: Môi trường f2 Ba môi trường bố trí ngẫu nhiên hồn tồn vào can nhựa thể tích 20L, mơi trường lặp lại lần tổng số can 131 thí nghiệm can Điều kiện môi trường: CĐAS: đèn huỳnh quang 220W; Nhiệt độ: 25 – 27 oC; Độ mặn: 30‰; Mật độ ban đầu: 80 vạn tb/ml CKCS: 24/24h Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng độ mặn tới phát triển vi tảo Chaetoceros sp Thí nghiệm tiến hành với cơng thức (CT) thí nghiệm đó: CT1: 20‰, CT2: 25‰, CT3: 30‰, CT4: 35‰ Các công thức bố trí ngẫu nhiên hồn tồn vào can nhựa thể tích 20l, cơng thức lặp lại lần tổng số can thí nghiệm 12 can Các điều kiện môi trường: CĐCS: đèn huỳnh quang 220W; Nhiệt độ: 25 – 27oC; Mơi trường: rút từ thí nghiệm 1; CKCS: 24/24h Mật độ ban đầu 80 vạn tb/ml Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng mật độ ban đầu tới phát triển vi tảo Chaetoceros sp Thí nghiệm tiến hành với mật độ (MĐ) thí nghiệm tương ứng với mật độ: 60, 80, 100, 120 vạn tb/ml bố trí ngẫu nhiên hồn tồn vào 12 can nhựa thể tích 20lít (mỗi mật độ lặp lại lần) Các điều kiện môi trường: CĐCS: đèn huỳnh quang 220W; Nhiệt độ: 25 – 27 oC; Mơi trường: rút từ thí nghiệm 1; độ mặn rút từ thí nghiệm 2; CKCS: 24/24h Thí nghiệm 4: Áp dụng kết thu thí nghiệm để thử nghiệm ni thu sinh khối vi tảo Chaetoceros sp hệ thống ni kín an tồn sinh học Các lơ thí nghiệm tiến hành bể tích 4m3, q trình ni lặp lại lần Phương pháp xác định tiêu nghiên cứu Xác định mật độ tế bào tảo buồng đếm hồng cầu Việc xác định số lượng tế bào tảo tiến hành cách đếm tế bào buồng đếm hồng cầu Neubacur’s Hemacytometer, buồng đếm có 25 vng lớn, ô vuông lớn có 16 ô vuông nhỏ, ô vơng nhỏ có diện tích 0.0025mm2 độ sâu buồng đếm 0.1mm Phương pháp lấy mẫu tảo: Mẫu tảo lấy lần/ngày vào lúc 30 phút sáng lần lấy 2ml Mẫu tảo đựng hộp đựng mẫu cố dịnh dung dịch Neutral Lugol’s Phương pháp xác định mật độ tảo buồng đếm: Lắc mẫu tảo, dùng pipet paster hút mẫu tảo xịt vào buồng đếm đậy sẵn lamen, để lắng lúc đưa vào thị trường kính để đếm, đếm vật kính x10, mẫu tảo đếm lần Cơng thức tính mật độ tế bào tảo: Nếu mật độ tảo thưa (dưới 106 tb/ml) ta đếm A, có N tế bào: N Mật độ tế bào (tb/ml) = x10 4 Nếu mật độ tế bào dày (trên 106 tb/ml) ta đếm lớn B, có N tế bào: Mật độ tế bào (tb/ml) = Nx5x104 Phương pháp đếm: Sử dụng buồng đếm hồng cầu hiệu Thomas Nhật có diện tích 1mm2, độ sâu 0,1mm Đếm số lượng tảo có lớn Phương pháp xử lý số liệu Các số liệu thu trực tiếp q trình tiến hành thí nghiệm Số liệu xử lý theo phương pháp thống kê sinh học phần mềm microsoft Excel 2003 SPSS 16.0 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng khác lên phát triển tảo Chaetoceros sp Hiện giới có nhiều mơi trường dinh dưỡng khác sử dụng cho nuôi tảo Tùy theo loại tảo, tính chất nước, người ta chọn loại mơi trường thích hợp nhằm đạt sinh khối cao với giá thành thấp Trong ni tảo, mơi trường ni cấy có đầy đủ thành phần, hàm lượng dinh dưỡng tương đồng với môi trường sống tự nhiên tảo, tạo điều kiện thuận lợi cho tảo phát triển tốt số lượng chất lượng Trong 132 trình thí nghiệm, tơi bố trí mơi trường dinh dưỡng khác Với môi trường nuôi khác nhau, kết theo dõi phát triển tảo trình bày Bảng Hình Bảng Sự phát triển tảo Chaetoceros sp môi trường khác (vạn tb/ml) MT1 MT2 MT3 Ngày nuôi Mật độ (vạn tb/ml) Mật độ (vạn tb/ml) Mật độ (vạn tb/ml) 80,00±0,00 a 80,00±0,00 a 80,00±0,00a c b 82,67±0,58 84,50±0,50 87,92±0,14a c b 104,67±1,53 117,92±1,13 123,50±1,32 a 148.10±2,11b 156,33±1,18b 160,50±2,38 a c b 198,92±1,01 226,58±1,63 249,33±1,53 a c b 230,58±2,32 254,67±2,32 326,00±2,00 a 270,17±2,02c 300,58±2,40b 396,30±1,53 a b a 381,17±1,26 393,08±1,52 372,67±2,08 c b b 300,33±1,52 323,67±1,13 324,92±1,13 a 194,58±1,66c 265,00±2,14b 285,60±1,45 a 10 145,67±3,22c 195,42±2,18b 223,08±1,88 a MĐCĐ 381,17±1,26c 393,08±1,52b 396,30±1,53 a c b MĐTB 195,49±1,67 231,78±1,47 254,98±1,40 a Ghi chú: Số liệu trình bày giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (SD) (vạn tb/ml) Trong hàng chữ viết kèm bên khác khác có ý nghĩa thống kê (p0,05) Bắt đầu từ ngày ni thứ trở đi, xuất sai khác có ý nghĩa thống kê (p0,05) môi trường tổng hợp mơi trường f2 khác có ý nghĩa (với p0,05) Ở môi trường f2 TMRl có điểm giống thành phần mơi trường f2 TMRl có điểm khác chỗ: mơi trường TMRL có hàm lượng đạm silic thấp môi trường f2 thiếu vitamin B1 thiếu nguyên tố vi lượng Co, Mn… Đạm đóng vai trị quan trọng việc sản xuất sinh khối, silic đóng vai trị quan trọng hình thành vách tế bào Các nguyên tố vi lượng cần thiết cho phản ứng enzim, vitamin có nhiều chức khác (kể vai trị cố định giải phóng CO2) sinh tổng hợp acid béo Có lẽ thành phần mơi trường f2 đầy đủ hơn, hàm lượng đạm silic nhiều hơn, hai lý nên tảo mơi trường f2 có mật độ cao so với môi trường TMRl Qua ta thấy, môi trường dinh dưỡng ảnh hưởng trực tiếp đến sinh khối chất lượng vi tảo Vì vậy, mơi trường ni cấy tảo khơng địi hỏi phải có thành phần dinh dưỡng đầy đủ mà hàm lượng chất dinh 134 dưỡng phải đảm bảo để tảo có chất lượng sinh khối cao Kết thí nghiệm chúng tơi rằng, dùng CT2 CT3 để nuôi sinh khối tảo bình 20lít Tuy nhiên, để thu tảo có chất lượng tốt nên dùng CT3 để ni sinh khối tảo với mơi trường này, tảo phát triển đạt MĐCĐ cao nhất, trình tàn lụi xảy chậm Để thu tảo đạt sinh khối cao nên thu trước chúng đạt MĐCĐ (thu ngày nuôi thứ 5) đạt mật độ cực đại, yếu tố dinh dưỡng bị cạn kiệt làm sinh khối tảo chất lượng tảo giảm xuống nhanh chóng Khi kiểm định SPSS cho thấy MĐCĐ CT3 CT2 có sai khác có ý nghĩa thống kê (p