Tiểu luận công nghệ sản xuất vi tảo (microalgae)

Tiểu luận công nghệ sản xuất vi tảo (microalgae)

MỞ ĐẦU

Trong những năm cuối cùng của thế kỉ 20, các nhà sinh học đã cố gắng tìm kiếm những cơ chế đặc thù của các quá trình sinh học cơ bản nhất nhằm chi phối toàn bộ thế giới sinh vật Đồng thời phát hiện ra các nhóm sinh vật có tốc

độ sinnh trưởng nhanh Vi tảo (Microalgae)là những sinh vật bậc thấp có trong

sự chú ý đó vì chúng không chỉ có những cơ chế đặc thù mà còn sinh trưởng và phát triển cực kì nhanh Hàng năm có đến 200 tỉ tấn chất hữu cơ được tạo thành trên toàn thế giới Trong số đó 170 - 180 tỉ tấn là do tảo tạo thành Vi tảo chiếm 1/3 sinh khối của thực vật trên trái đất

Ngày nay công nghệ sinh học phát triển nhanh tạo một cuộc cách mạng trong nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, vật liệu mới và bảo vệ môi trường Ỏ phạm vi hẹp hơn chúng ta đang chứng kiến sự phát triển nhanh của công nghiệp sản xuất vi tảo trên thế giới do nhiều ưu thế của cơ thể so với thực vật bậc cao như vòng đời ngắn, năng suất cao, hiệu số sử dụng ánh sáng cao, công nghệ sản xuất không phức tạp, thích hợp với quy mô sản xuất công nghiệp

Cho đến ngày nay hàng loạt các công nghệ nuôi trồng, thu hoạch chế biến sinh khôi vi tảo các loại công nghệ này đang không ngừng được hoàn thiện hạ giá thành và nâng cao chất lượng sinh khối mặt khác sử dụng vi tảo đang được

mở rộng trong các lĩnh vực như dùng làm thức ăn bổ dưỡng cho người và thức

ăn cho động vật, đặc biệt là các ngành nuôi trồng thủy sản, nguồn phân bón sinh học, năng lượng sạch, nguồn các hóa chất trong công nghiệp và dược phẩm, sử

lí môi trường

NỘI DUNG

I Lịch sử công nghệ sản xuất vi tảo đại trà

Vào đầu những năm 1940 ở Đức bắt đầu có những thực nghiệm nuôi trồng đại tà Chlorella sau khi nguồi ta thấy tế bào tảo này có tới 50% protein trong sinh khối khô và có khả năng tăng sinh khối gấp nhiều lần trong ngày Đầu những năm 1950 các nhà khoa học Mĩ, chất lượng chất béo và protein trong

tế bào Chlorella có thể điều khiển bằng các thay đổi điều kiện sống 1 số filốt,

nuôi đại trà tảo này được xây dựng tại đây

Năm 1957, Tamiya và công sự đã công bố các công trình liên quan tới nuôi trồng Chlorella, Ở Nhật Bản là một trong những quốc gia hàng đầu sản

xuất và kinh doanh Chlorella dưới dạng thức ăn bổ dưỡng ( heath - food) và tác

nhân kích thích sinh trưởng

Vào đầu năm 1953, các nhà khoa học Đức đã nghiên cứu khả năng dùng CO2, phế thải của vùng công nghiệp Rhur để nuôi trồng Chlorella,

Scenedesmus Nghiên cứu này được giáo sư Soeder và cộng sự được tieps tục

tiến hành trong nhiều năm sau đó Đầu những năm 1970, Chính phủ Đức đã tài

trợ 3 dự án lớn về nuôi trồng Scenedesmus tại Ấn Độ, Pêru, Thái Lan

Năm 1960 tại Tiệp Khắc các nhà khoa học đã xây dựng một mô hình nuôi

đại trà Scenedesmus trên nền bể có độ nghiêng 30 và tạo dòng chảy nhờ bơm kĩ thuật Cascade Mô hình bể này được ứng dụng thành công tại Rupite, Bungart –

1 địa danh có suối nước nóng nổi tiếng để sản xuất đại trà tảo lục Chlorella va Scenedesmus

Đầu những năm 1960, vi khuẩn lam Spirulina lần đầu tiên được phát hiện tại hồ Tchad, Châu Phi và nhanh chóng được các nhà khoa học Pháp đưa vào

nuôi đại trà tại Texcoco, Mehico Hiện nay Spirulina được nuôi đại trà ở nhiều

nơi trên thế giới trong đó có Việt Nam

Một số vi tảo khác như Dunaliella (có nguồn caroten và gliceron) Porphyridium (là nguồn polisaccarit và phycoerythrin) được đưa vào nuôi trồng

muộn hơn và quy mô nhỏ hơn

Có thể nói rằng hiện nay, tảo được khai thác dưới góc độ là nguồn thức ăn dinh dưỡng cho người và thức ăn cho động vật, nguồn hóa chất và dược liệu nguồn phân bón sinh học và đối tượng sinh học để sử lí môi trường

 Tình hình nuôi trồng đại trà vi tảo trên thế giới trong giai đoạn 1996 – 1997/ Theo Yuan – Kun Lee, 1997

Khu vực Tảo được sản xuất Diện tích

(ha)

Sản lượng (tấn/năm)

Quốc

xuất khẩu Đài Loan Chlorella và

Hoa Kì Spirulina

Nitzschia

75

+ Đã có hàngcác công nghệ sản xuất, thu hoạch, chế biến sinh khối vi tảo chăn nuôi Những chi tảo được xem là đối tượng được chủ yếu cho sản xuất đại trà là

Chlorella, Spirulina, Niztchia, Haematococus, Dunaliella, Tetraselmis, Scenedesmus

+ Spirulina được xem là chất bổ dưỡng và là nguồn thu Phycobiliprotein,

Dunaliella là nguồn β- carotene tự nhiên rất quan trọng.

Trong nhiều trường hợp sản xuất đại trà vi tảo đi kèm với mục đích sử lí nước thải

+ Bình diện ứng dụng vi tảo còn hạn hẹp trong khi công nghệ sản xuất đại trà đang phải đương đầu với nhiều thử thách và cần tiếp tục hoàn thiện hơn

II Ứng dụng công nghệ vi tảo trong cuộc sống

Sử dung vi tảo trong đời sống con người và động vật

2.1.1 Sử dụng cho con người

a Thử nghiệm độc tố các sản phẩm từ vi tảo

Bất cứ một loài protein đơn bào nào cũng phải trải qua thử nghiệm nghiêm túc trên động vật trước khi trở thành sản phẩm thức ăn của con người và động vật

Ví dụ: Sinh khối tảo Spirulina đã được Chamorro (1980) tiến hành thử nghiệm

độc tố ngắn hạn và trường diễn, nghiến cứu ảnh hưởng đến sinh sản, sinh trưởng, khả năng điều tiết sữa, đột biến gây quái thai, Lượng tảo thử nghiệm tăng dần từ 10% - 30% khẩu phần ăn hàng ngày, sau 13 tuần thí nghiệm việc xét nghiệm mô học không cho thấy sự khác biệt giữa các nhóm thí nghiệm và đối chứng Theo dõi trong 80 tuần lien tục, sau đó 2 năm theo dõi khả năng tiết sữa

và sinh sản ở động vật ăn tảo spirulina người ta không nhận thấy.

Nhiều nghiên cứu độc tố cấp và độc tố trường diễn đối với các loài tảo

khác như Scenedesmus, Micractinium, Chlorella cũng không tìm thấy bằng

chứng nào về khả năng hạn chế việc sử dụng sinh khối trong dinh dưỡng

b Sử dụng vi tảo trong dinh dưỡng và dược liệu

Nguồn protein đơn bào giá trị và hàm lượng protein trung bình 50-60 % trong lượng khô, thổ dân Kanembeu sống quanh hồ Chad ở Châu phi và người Aztec ở Mehico đã sử dụng tảo Spirulina hàng thế kỉ nay

Sinh khối tảo khô Chrorella được đóng viên và sử dụng như một loại thức ăn bổ dưỡng, sinh khối Spirulina với các tên Linagreen, Spirulina Kayaky, Spirulina –

C, Professiol,

Ý tưởng dùng vi tảo làm thức ăn và trao đổi khí hô hấp trong chuyến bay

vũ trụ cũng kích thích các nhà nghiên cứu sử dụng vi tảo cho dinh dưỡng của người Tuy vậy cho đến nay có ít thông tin về thử nghiệm dinh dưỡng tảo trên người nên khó có được kết luận tổng quát

Ở Việt Nam dùng Spirulina bổ sung vào thức ăn cho cá mè trắng, cá mè

hoa, cá trắm cỏ, rô phi với tỉ lệ 5% làm tỉ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của cá tăng lên

Một hướng khác sử dụng sinh khối vi tảo làm nguồn bổ sung dinh dưỡng triển vọng vào nguồn nuôi tôm nhuyễn thể vì vi tảo là mắt xích đầu tiên của chuỗi dinh dưỡng của thuỷ sản, do đó việc sản xuất tảo luôn là thác tác không thể thiếu của các trại nuôi thuỷ sản

Ví dụ năm 1939, Bruce và cộng sự đã phân lập và nuôi tảo đơn bào Isochrysis galbana và Pyramimonas grossin để nuôi ấu trùng hầu.

Sớm hơn nữa năm 1910, Allen và Nelson đã dùng tảo silic làm thức ăn cho một

số động vật không xương sống, việc nuôi trồng vi tảo ở diện tích lớn làm thức ăn cho trai, sò có tiềm năng ứng dụng trong tương lai

Tại Nhật Bản, việc nuôi tảo Silic skeletonema sp à Chaetoceros sp làm

thức ăn là điều kiện tiên quyết đối với việc nuôi ấu trùng tôm ở giai đoạn Nauplius tới giai đoạn Postlaivae tại Thái Lan, Malaixia, Đài Loan Làm thức ăn tươi sống cho ấu trùng tôm, bao gồm vi tảo và Nauplius của Artemia.

Cho đến nay chế độ thức ăn ở hầu hết các trại nuôi và sản xuất thuỷ sản là

sự phối hợp thức ăn tươi sống như vi tảo và Artemia Bên cạnh đó nhiều loài được sử dụng dưới dạng sinh khối tươi và khô để làm thức ăn cho ấu trùng tôm,

cá con, nhuyễn thể: Skeletonema costatum, Chaetocerospsis, Nanochaloropsis,

Isocrysis, Spirulina Có thể nói thức ănbtaor là điều kiện tiên quyết cho nghề

nuôi trồng thuỷ sản

2.1.3 Nghiên cứu sinh học và kĩ thuật nuôi trồng vi tảo và tảo biển ở Việt Nam

* Nghiên cứu cấu trúc và chức năng của bộ máy quang hợp

Sự thay đổi cấu trúc và chức năng bộ máy quang hợp của tảo dưới các điều kiện môi trường bất lợi như nhiệt độ tới hạn, muối cao, khô hạn.

Chế chống chịu và bảo vệ của tảo dưới các điều kiện bất lợi của môi trường Giám sát in vivo trạng thái sinh lí của tảo dưới các điều kiện môi trường bất lợi.

* Nghiên cứu sinh học và kĩ thuật nuôi trồng vi tảo và tảo biển ở Việt Nam

Nâng cao các đặc tính di truyền của tảo bằng việc nuôi cấy mô tế bào trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Áp dung một số phương pháp nghiên cứu dựa trên các kỹ thuật sinh học phân tử (như RAPD, AFLP, đọc trình tự các đoạn gen 16S, 18S, ITS-1-5,8S- ITS2, phương pháp PCR đi từ 1 tế bào (Single – Cell PCR method), Real-Time PCR, điện di nồng độ gel biến tính, lai ADN hay lai RNA bằng phóng xạ hoặc huỳnh quang, kháng thể đơn dòng và đa dòng v v.) trong việc hỗ trợ định tên khoa học nhanh chóng và nghiên cứu tính đa dạng di truyền của các loài tảo Việt Nam

* Nghiên cứu cấu trúc và chức năng quần thể tảo trong các hệ sinh thái khác nhau đặc biệt là hệ sinh thái nước ngọt và biển

Khảo sát thực vật phù du và sự xuất hiện và tồn tại của tảo độc và tảo lam

và thiết lập mối quan hệ giữa sự nở hoa của nước và các yếu tố môi trường khác nhau (pH, nhiệt độ, cường độ ánh sáng, thành phần dinh dưỡng, nước thải công nghiệp và nước thải dân dụng, thành phần dinh dưỡng của môi trường biển);

Nghiên cứu và phân tích độc tố tảo bằng phương pháp thử nghiệm sinh học trên chuột, thử nghiệm liên kết với chất nhận, ELISA, HPLC;

Nghiên cứu thành phần loài, xác định và định tên nhanh chóng các loài tảo độc, hại ở các ao hồ và vùng biển Việt Nam dựa trên các đặc điểm hình thái

và các phương pháp sinh học phân tử như đọc và so sánh trình tự nucleotit của một số gen 18SrRNA, 16S rRNA, ITS1-5,8S-ITS2, 28S rRNA, 26S rRNA…và phương páp Single – Cell PCR

* Phát triển các kĩ thuật trong việc xử lí nước thải

Sử dụng các chất hấp thụ sinh học có sẵn ở Việt Nam để loại bỏ các kim loạinặng trong nước thải công nghiệp;

Áp dụng các phương pháp sinh học trong việc xử lí nước thải giàu N và P

Xử lý sinh học môi trường (Bioremediation) của bùn hoạt tính và nước thảinuôi trồng thuỷ sản;

Nghiên cứu sử dụng vi tảo trong xử lý nước thải ở các làng nghề truyền thốngnhư làng bún Phú Đô, sản xuất tinh bột sắn, miến, rong… theo định hướng sản xuấtnguyên liệu cho công nghiệp như chất dẻo sinh học bioplastic;

Nghiên cứu sử dụng tảo biển Kappaphycus alvarezii, Gracilaria v.v… trong xử

lý nước thải nuôi thuỷ sản tập trung và trong việc làm sạch nước thải sau quá trình đãnuôi trồng thuỷ sản

*Nghiên cứu cơ sở sinh lý, sinh hoá và các kĩ thuật nuôi sinh khối một số loài vi tảo (Spirulina, Chlorella, Dunalliella, Chaetoceros, Skeletonema, Labyrinthula, Thraustochytrium, Schizochytrium …) làm thuốc, thực phẩm chức năng và thức ăn tươi sống và nhân tạo cho nuôi trồng thuỷ sản.

Xây dựng một tập đoàn giống vi tảo (biển và nước ngọt) phân lập tại Việt Namtheo định hướng ứng dụng chúng trong thực phẩm chức năng cho người, làm thuốcchữa bệnh, phục vụ trong nuôi trồng thuỷ sản, khai thác các chất có hoạt tính sinh học,phục vụ cho xử lý các loại hình nước thải khác nhau và trong thời gian tới được sửdụng cho việc làm nguyên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học, chất dẻo sinh học (thânthiện với môi trường và dễ phân huỷ)

Nghiên cứu sử dụng vi tảo biển (quang tự dưỡng và dị dưỡng) làm thực phẩmchức năng cho người

Nghiên cứu và đưa vào ứng dụng tại các trại nuôi trồng Thuỷ sản miền Bắc(Hải Phòng, Quảng Ninh, Nam Định, Thái Bình v.v…) qui trình công nghệ nuôi trồng

một số loài tảo biển chính như Isochrysis, Chaetoceros, Nannochloropsis, Tetraselmis, Chlorella, Chroomonas làm thức ăn tươi sống cho các đối tượng thuỷ hải đặc sản

trong nuôi trồng thuỷ sản như: cá, tôm, ngao, cua, tu hài …

* Nghiên cứu, khai thác và ứng dụng các chất có hoạt tính sinh học từ vi tảo và tảo

biển Việt Nam

Nghiên cứu và khai thác các chất có hoạt tính sinh học từ tảo biển như chấtkháng viêm, chất chống bám, các axit béo không bão hoà đa nối đôi (EPA, DHA, n-6DPA)

Nghiên cứu sử dụng sinh khối tảo biển sau khi đã chiết rút các chất có hoạt tính(như agar, alginate, làm giấy …) để sản xuất Ethanol và dầu Diessel sinh học; nghiêncứu quá trìnhchuyển hoá sinh khối vi tảo biển tự dưỡng và dị dưỡng giàu hydratecarbon, lipit và PUFAs làm nguyên để sản xuất nhiên li

2.2 Ứng dụng trong y học và công nghệ thực phẩm

Trong tương lai y dược và những sự tìm kiếm trong y dược bao gồm cả việcnghiên cứu và trong thực nghiệm các tảo có thể kể ra như việc tìm kiếm các thuốcchữa bệnh ung thư, dị ứng, tảo tiết chất kháng sinhcos thể thay thế cho Penixiline(Prescott, 1969) Trong tương lai sẽ có môn chữa bệnh bằng tảo (Algotherapia hayPhycotheraphia) (Gorunov và cộng sự 1969)

Ở bệnh viện Paris khi chữa bệnh các vết thương phần mêm nhiều thuốc kinh điển củaPháp đều vô hiệu hoá nhưng khi điều trị bằng các loài tảo Lam thuộc chi

Oscillatoriales đã cho kết quả rất khả quan (Lefevre, 1964) Sản phẩm chế từ Spirulina được xem là chất bổ dưỡng cho người già và người dinh dưỡng, tảo

Spirulina còn có tác dụng tăng khả năng tiết sữa ở phụ nữ cho con bú Một số hoạt chấtSpirulina (Phycobilin) có tác dụng chống ung thư và 1 số bệnh khác

Nhiều sản phẩm được chế từ tảo Spirulina dùng làm mĩ phẩm và công nghệ thực

vitamin K ở Porphyridium cruentum Hàm lượng vitamin trong sinh khối tảo phụ thuộc

vào kiếu gen, chu trình sinh trưởng, điều kiện nuôi trồng và các thao tác di truyền Hiện

tại ở Đài Loan và Nhật Bản các chủng tảo Chlorella và Porphyridium được nuôi trồng

tạp dưỡng trong hệ thống kín để sản xuất vitamin, hàm lượng vitamin trong một số loạitảo đang là đối tượng sản xuất đại trà

Khi so sánh hàm lượng vitamin trong sinh khối tảo với rau Spinach và gan bê Tathấy hàm lượng Vitamin phụ thuộc nhiều vào thành phàn loài Do các chủng loạivitamin còn chưa được đánh giá toàn diện và có hệ thống nên chưa có cơ sở để đánh giáloài tảo nào cho hàm lượng vitamin nhiều nhấtvaf điều kiện nào sản xuất vitamin là caonhất

Tảo xoắn (Spirulina) là một loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục, chỉ có thểquan sát thấy hình xoắn sợi do nhiều tế bào đơn cấu tạo thành dưới kính hiển vi TảoSpirulina đã được nghiên cứu từ nhiều năm nay Chúng có những đặc tính ưu việt vàgiá trị dinh dưỡng cao Các nhà khoa học trên thế giới đã coi tảo Spirulina là sinh vật

có ích cho loài người Loại tảo này do tiến sĩ Clement người Pháp tình cờ phát hiệnvào những năm 1960 khi đến hồ Tchad ở Trung Phi Nhà khoa học này không khỏikinh ngạc khi vùng đất cằn cỗi, đói kém quanh năm nhưng những thổ dân ở đây rấtcường tráng và khỏe mạnh Khi Clement tìm hiểu về thức ăn của họ, bà phát hiệntrong mùa không săn bắn, họ chỉ dùng một loại bánh màu xanh mà nguyên liệu chính

là thứ họ vớt lên từ hồ Qua phân tích, bà phát hiện ra loại bánh có tên Dihe này chính

là tảo Spirulina

Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công nhận tảo Spirulina là thực phẩm bảo vệ sứckhỏe tốt nhất của loài người trong thế kỉ 21 Cơ quan quản lí thực phẩm và dược phẩmHoa Kì (FDA) công nhận nó là một trong những nguồn protein tốt nhất.

Hàm lượng protein trong Spirulina thuộc vào loại cao nhất trong các thực phẩm hiện

nay, 56%-77% trọng lượng khô, cao hơn 3 lần thịt bò, cao hơn 2 lần trong đậu tương.Hàm lượng vitamin rất cao Cứ 1 kg tảo xoắn Spirulina chứa 55 mg vitamin B1, 40 mgvitamin B2, 3 mg vitamin B6, 2 mg vitamin B12, 113 mg vitamin PP, 190 mg vitamin

E, 4.000 mg caroten trong đó β-Caroten khoảng 1700 mg (tăng thêm 1000% so với càrốt), 0,5mg axít folic,inosit khoảng 500-1.000 mg Hàm lượng khoáng chất có thể thayđổi theo điều kiện nuôi trồng, thông thường sắt là 580-646 mg/kg(tăng thêm 5.000%

so với rau chân vịt), mangan là 23-25 mg/kg, Mg là 2.915-3.811/kg, selen là 0,4mg/kg, canxi, kali, phốtpho đều khoảng là 1.000-3.000 mg/kg hoặc cao hơn (hàm

lượng canxi tăng hơn sữa 500%) Phần lớn chất béo trong Spirulina là axít béo không

no, trong đó axít linoleic 13.784 mg/kg, γ-linoleic 11.980 mg/kg Đây là điều hiếmthấy trong các thực phẩm tự nhiên khác Hàm lượng cacbon hydrat khoảng 16,5%,hiện nay đã có những thông tin dùng glucoza chiết xuất từ tảo Spirulina để tiến hànhnhững nghiên cứu chống ung thư

* Tảo Spirulina có chứa phong phú các axít amin cần thiết như lysin,

threonin rất quan trọng cho trẻ, đặc biệt là trẻ thiếu sữa mẹ Hàm lượng khoáng chất

và các nguyên tố vi lượng phong phú có thể phòng tránh bệnh thiếu máu do thiếu dinhdưỡng một cách hiệu quả, và cũng là nguồn bổ sung dinh dưỡng rất tốt cho trẻ lười ăn

* Trong tảo Spirulina có chứa nhiều loại chất chống lão hóa như β-caroten,

vitamin E, axít γ-linoleic Những chất này có khả năng loại bỏ các gốc tự do thông quatác dụng chống ôxi hóa, làm chậm sự lão hóa của tế bào, đồng thời sắt, canxi có nhiềutrong tảo vừa dễ hấp thụ vừa có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị các bệnh thường gặp

ở người già như thiếu máu, xốp xương Các nhà khoa học người Nhật nghiên cứu cho

rằng người trung niên và người già dùng tảo Spirulina và chịu khó vận động là bí

quyết trường thọ của con người

Ý nghĩa bảo vệ sức khỏe của tảo Spirulina là ở chỗ sau khi dùng, tất cả các loạidinh dưỡng mà cơ thể cần đều được bổ sung cùng một lúc, có lợi cho việc trao đổichất, đồng hóa tổ chức, tăng cường sức đề kháng từ đó đạt được mục đích phòngchống bệnh tật và thúc đẩy phục hồi sức khỏe Ở Nhật Bản, người già không coi tảo

Spirulina là một biện pháp bảo vệ sức khỏe tạm thời mà là để bảo vệ sức khỏe lâu dài

để hạn chế chi phí thuốc men và viện phí

* Dinh dưỡng chuẩn, khả năng chống ung thư, chống HIV/AIDS

* Sản phẩm chống suy dinh dưỡng rất tốt cho trẻ em, người già và một số đối tượngkhác như người bệnh sau phẫu thuật, thiểu năng dinh dưỡng

* có thể dùng tảo Spirulina hỗ trợ trong điều trị bệnh viêm gan, suy gan, bệnh

nhân bị cholesterol máu cao và viêm da lan tỏa, bệnh tiểu đường, loét dạ dày tá tràng

và suy yếu hoặc viêm tụy, bệnh đục thủy tinh thể và suy giảm thị lực, bệnh rụng tóc

* Các nhà nghiên cứu đã chứng minh tảo Spirulina làm tăng sức đề kháng với nghịch

cảnh và tăng sức dẻo dai trong vận động

* Với liều dùng vừa phải, Spirulina làm cân bằng dinh dưỡng, tổng hợp các chất

nội sinh, tăng hormon và điều hòa sinh lý, khiến cho người đàn ông có một "sứcmạnh" tự nhiên, bền vững

* Khi dùng Spirulina, các hoạt chất của nó sẽ điều hòa hormon, làm cân bằng cơ

thể, khiến người phụ nữ trở nên "ướt át" hơn, cơ thể sẽ trẻ ra, biểu hiện rõ nhất trên lànda

Ngoài ra tảo Spirulina có những tác dụng đã và đang được các nhà khoa học

nghiên cứu như tác dụng kích thích tế bào tủy xương, hồi phục chức năng tạo máu,chức năng giảm mỡ máu, giảm huyết áp, dưỡng da, làm đẹp

Vi tảo chứa nhiều chất béo và lượng dầu tương tự thành phần dầu thực vật Trong một

số điều kiện nhất định, tảo có thể chứa lipit tới 85% trọng lượng khô Nhưng nhìnchung, hàm lượng của lipit trong sinh khối tảo dao động từ 20-40% chất khô

Giá trị dinh dưỡng của vi tảo có thể bị thay đổi rất lớn ở các pha phát triển và dưới cácđiều kiện nuôi khác nhau (Enright & CTV., 1986; Brown & CTV., 1997) Kết quảnghiên cứu của Renaud, Thinh & Parry (1999) chỉ ra rằng tảo phát triển đến cuối phalogarit thường chứa 30 – 40% protein, 10 – 20 % lipid và 5 – 15 % carbohydrate Khitảo được nuôi qua pha cân bằng thì hàm lượng này bị thay đổi rất lớn, ví du như: khinitrat giảm thì hàm lượng carbohydrate có thể tăng gấp 2 lần hàm lượng protein Mốiliên quan giữa giá trị dinh dưỡng của tảo với hàm lượng lipid tổng cộng, carbohydrat,

và protein không được thể hiện rõ (Webb & Chu,1981; Brown, 2002 ), ví dụ 2 loài tảo Phaeodactylum tricornutum và Nannochloris atomus giàu hàm lượng protein và

carbohydrate nhưng giá trị dinh dưỡng của chúng lại thấp Mặt khác thành phần củacác amino acid của các protein tương tự giống nhau giữa các loài tảo, tương đối bềnvững ở các pha phát triển khác nhau và dưới tác động của các điều kiện ánh sáng Hơnnữa, hàm lượng các amino acid cần thiết của vi tảo lại gần giống ở ấu trùng hầu (C.gigas; Brown & CTV, 1993) Điều này càng chỉ ra rằng protein không phải là yếu tốxây dựng nên sự khác nhau về giá trị dinh dưỡng của các loài tảo Tuy nhiên, lipid rấtquan trọng trong việc dự trữ năng lượng cho ấu trùng khi sống trong điều kiện thiếuthức ăn (Millar & Scott, 1967), sử dụng tảo có hàm lượng protein cao cho sự phát triểntốt nhất của vẹm giống (Mytilus trossolus; Kreeger & Langdon, 1993) và hầu(Crassostrea gigas; Knuckey et al., 2002), tảo có hàm lượng hydratcarbon cao cho sựphát triển tốt nhất của hầu giống và ấu trùng điệp (Whyte, Bourne & Hodgson, 1989).Thí nghiệm dùng 3 loài tảo Isochrysis galbana, Exuviella sp., Dunaliella teriolecta cho

ấu trùng ốc đụn thấy rằng tỷ lệ giữa hàm lượng lipid : protein: hydratcarbon có trongtảo có thể liên quan trực tiếp tới giá trị dinh dưỡng của tảo (Pillsbury, 1983)

Phân tích 40 loài tảo thuộc 7 lớp (Bacillariophyceae, Chlorophyceae, Prymnesiophyceae, Cryptophyceae, Eustigmatophyceae, Rhodophyceae, Prasino- phyceae) Brown & CTV (1997) đã xác định rằng trong tảo đơn bào hàm lượng protein

dao động từ 6 – 52 %; carbohydrate từ 5 – 23 % và lipid từ 7 – 23 % Các lớp tảo khác

nhau không có sự khác biệt về hàm lượng protein, lipid nhưng các loài trong lớp tảoChlorophyceae và Prymnesiophyceae giàu hàm lượng carbohydrate hơn các loài thuộccác lớp tảo khác.

Các axit béo không no (PUFA) có trong tảo, ví dụ như: docosahecxaenoic acid(DHA), eicosapentaenoic acid (EPA), arachidonic acid (AA) rất cần thiết đối với độngvật nuôi thủy sản (McEvoy & Bell, 1997; Brown & CTV, 1997; Vilchis & Doktor,2001) Hầu hết các loài tảo đều chứa loại acid béo không no EPA ở mức độ từ trung

bình tới cao (7 – 34 %) Lớp tảo Bacillariophyceae (Chaetoceros, Thalassiosira, Nitzchia, Skeletonema), Prymnesiophyceae (Isochrysis, Paplova), Cryptophyceae (Rhodomonad, Criptomonad), Rhodophyceae (Rhodosorus), Eustigmatophyceae (Nannochloropsis) rất giàu một hoặc cả hai loại acid beó không no DHA và EPA Từ 0,2 – 11 % DHA có trong tảo Prymnesiophyceae, trong khi đó Eustigmatophyceae lại

có nhiều nhất AA (0 – 4 %) Prasinophyceae (Tetraselmis, Micromonas, Pyramimonas) chứa khoảng 4 – 10 % DHA hoặc EPA, ngược lại Chlorophyceae (Chlorella, Nannochloris, Dunaliella) chỉ có khoảng 0 – 3 %, vì vậy chúng được xem

là có giá trị dinh dưỡng thấp

Vi tảo được coi là có giá trị dinh dưỡng tốt cho các đối tượng nuôi nếu hàm lượngPUFA (DHA, EPA) dao động từ 1 – 20 mg/ml tế bào (Thinh, 1999) Hàm lượng trungbình của các acid béo không no có trong một số các loài tảo được thể hiện ở bảng 1

H m lư ng acid béo không no (DHA + EPA) c a m t s lo i t o (Brown v CTV, 1989)ủa một số loài tảo (Brown và CTV, 1989) ột số loài tảo (Brown và CTV, 1989) ố loài tảo (Brown và CTV, 1989) ảo (Brown và CTV, 1989)

Loài tảo DHA + EPA (mg/ml tế bào)

Chaetoceros calcitrans Pavlova lutheri Thalassiosira pseudonana

Chroomonas salina Chaetoceros gracilis Isochrysis sp.

Skeletonema costatum Nannochloris atomus Tetraselmis suecica

17,810,17,23,93,22,00,80,30,2