ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ pH ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TẢO Tetraselmis suecica

TÓM TẮTĐề tài nghiên cứu “Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đối với sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica” mục đích nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ và pH lên sự phát triển của tảo T.suecica góp phần xác định điều kiện môi trường nuôi cấy tảo thích hợp và làm tăng hiệu quả của hệ thống nuôi tảo. Đề tài được thực hiện với hai thí nghiệm: thí nghiệm 1 gồm 4 nghiệm thức nhiệt độ nuôi 250C, 280C, 310C, 340C. Thí nghiệm 2 tìm hiểu về khoảng pH thích hợp để nuôi cấy tảo với 4 nghiệm thức có giá trị pH=6; pH=7; pH=8; pH=9. Tảo được nuôi bằng môi trường Walne, cường độ ánh sáng là 16752000 lux ở thí nghiệm 1 và 19042207 lux ở thí nghiệm 2. Kết quả thí nghiệm cho thấy tảo ở nhiệt độ từ 250C – 340C đều phát triển tương đối ổn định, trong đó, nghiệm thức nhiệt độ 280C tảo phát triển nhanh và tốt nhất, đạt giá trị mật độ là 3,37± ×106tbml vào ngày thứ 10 của thí nghiệm. Ở thí nghiệm 2, nghiệm thức có giá trị pH=7 là tốt nhất cho nuôi tảo T.suecica, đạt giá trị mật độ 6,19×106 tbml vào ngày thứ 13 của thí nghiệm. Từ kết quả thực nghiệm, nên nuôi cấy tảo T.suecica trong môi trường có nhiệt độ 280C và có độ pH =7 là tốt nhất. MỤC LỤCLỜI CẢM TẠiiiTÓM TẮTivDANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮTviiDANH SÁCH HÌNHviiiDANH SÁCH BẢNGixCHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU101.1Mục tiêu đề tài101.2Nội dung đề tài111.3Thời gian thực hiện đề tài11CHƯƠNG 2:LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU122.1Đặc điểm sinh học của tảo Tetraselmis122.1.1Phân loại122.1.2Hình thái, đặc điểm cấu tạo122.1.3Sinh sản132.2Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo132.2.1Các yếu tố môi trường132.2.2Các yếu tố về dinh dưỡng:152.3Sự phát triển của quần thể tảo162.4Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của tảo Tetraselmis172.4.1Giá trị dinh dưỡng của tảo.172.4.2Ứng dụng:18CHƯƠNG 3:VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU193.1Địa điểm193.2Vật liệu nghiên cứu193.3Bố trí thí nghiệm213.4Xử lý số liệu22CHƯƠNG 4:KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN234.1Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển của tảo.234.1.1Ánh sáng232.4.3pH232.4.4TAN242.4.5PO43252.4.6NO3262.4.7Sự phát triển về mật độ tảo.272.4.8Tốc độ tăng trưởng.304.2Ảnh hưởng của pH lên sự phát triển của tảo.334.2.1Nhiệt độ334.2.2Ánh sáng334.2.3pH334.2.4TAN344.2.5PO43344.2.6NO3364.2.7Tăng trưởng của tảo374.2.8Tốc độ tăng trưởng394.2.9Tương qua mật độ và hàm lượng dinh dưỡng40CHƯƠNG 5:KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT425.1Kết luận425.2Đề xuất42TÀI LIỆU THAM KHẢO43PHỤ LỤC46

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA THỦY SẢN

TRẦN THỊ TUYẾT NGÂN

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ pH ĐỐI VỚI SỰ

PHÁT TRIỂN CỦA TẢO Tetraselmis suecica

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIỂN

2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA THỦY SẢN

TRẦN THỊ TUYẾT NGÂN

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ pH ĐỐI VỚI SỰ

PHÁT TRIỂN CỦA TẢO Tetraselmis suecica

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIỂN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS TRẦN SƯƠNG NGỌC

2013

LỜI CẢM TẠ

Trong thời gian thực hiện đề tài, tuy gặp nhiều khó khăn song em cũng

đã nhận được rất nhiều sự động viên, chia sẽ và giúp đỡ của cha mẹ, thầy cô

và bạn bè để có thể vượt qua và hoàn thành tốt đề tài

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Trần SươngNgọc, cô Huỳnh Thị Thanh Hiền đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm vàtạo mọi điều kiện trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Ngọc Út cố vấn học tập lớp SinhHọc Biển k35, quý thầy cô – Khoa Thủy Sản – Trường đại học cần thơ đã tậntình dạy bảo, giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt quá trìnhhọc tập những năm học vừa qua

Ngoài ra, em xin cảm ơn tất cả các bạn cùng làm trong phòng thínghiệm thức ăn tự nhiên, tập thể các bạn lớp sinh học biển k35 đã tận tình giúp

đỡ, đóng góp ý kiến bổ ích để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Cuối cùng, xin kính chúc quý thầy cô – khoa thủy sản – đại học cần thơvui, khoe và công tác tốt

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đối với sự phát triển

của tảo Tetraselmis suecica” mục đích nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ

và pH lên sự phát triển của tảo T.suecica góp phần xác định điều kiện môi

trường nuôi cấy tảo thích hợp và làm tăng hiệu quả của hệ thống nuôi tảo Đềtài được thực hiện với hai thí nghiệm: thí nghiệm 1 gồm 4 nghiệm thức nhiệt

độ nuôi 250C, 280C, 310C, 340C Thí nghiệm 2 tìm hiểu về khoảng pH thíchhợp để nuôi cấy tảo với 4 nghiệm thức có giá trị pH=6; pH=7; pH=8; pH=9.Tảo được nuôi bằng môi trường Walne, cường độ ánh sáng là 1675-2000 lux ởthí nghiệm 1 và 1904-2207 lux ở thí nghiệm 2 Kết quả thí nghiệm cho thấytảo ở nhiệt độ từ 250C – 340C đều phát triển tương đối ổn định, trong đó,nghiệm thức nhiệt độ 280C tảo phát triển nhanh và tốt nhất, đạt giá trị mật độ

là 3,37± ×106tb/ml vào ngày thứ 10 của thí nghiệm Ở thí nghiệm 2, nghiệm

thức có giá trị pH=7 là tốt nhất cho nuôi tảo T.suecica, đạt giá trị mật độ

6,19×106 tb/ml vào ngày thứ 13 của thí nghiệm Từ kết quả thực nghiệm, nên

nuôi cấy tảo T.suecica trong môi trường có nhiệt độ 280C và có độ pH =7 làtốt nhất

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ iii

TÓM TẮT iv

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH SÁCH BẢNG ix

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU 10

1.1 Mục tiêu đề tài 10

1.2 Nội dung đề tài 11

1.3 Thời gian thực hiện đề tài 11

CHƯƠNG 2:LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 12

2.1 Đặc điểm sinh học của tảo Tetraselmis 12

2.1.1 Phân loại 12

2.1.2 Hình thái, đặc điểm cấu tạo 12

2.1.3 Sinh sản 13

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo 13

2.2.1 Các yếu tố môi trường 13

2.2.2 Các yếu tố về dinh dưỡng: 15

2.3 Sự phát triển của quần thể tảo 16

2.4 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của tảo Tetraselmis 17

2.4.1 Giá trị dinh dưỡng của tảo 17

2.4.2 Ứng dụng: 18

CHƯƠNG 3:VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

3.1 Địa điểm 19

3.2 Vật liệu nghiên cứu 19

3.3 Bố trí thí nghiệm 21

3.4 Xử lý số liệu 22

CHƯƠNG 4:KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển của tảo 23

4.1.1 Ánh sáng 23

2.4.3 pH 23

2.4.4 TAN 24

2.4.5 PO43- 25

2.4.6 NO3- 26

2.4.7 Sự phát triển về mật độ tảo 27

2.4.8 Tốc độ tăng trưởng 30

4.2 Ảnh hưởng của pH lên sự phát triển của tảo 33

4.2.1 Nhiệt độ 33

4.2.2 Ánh sáng 33

4.2.3 pH 33

4.2.4 TAN 34

4.2.5 PO43- 34

4.2.6 NO3- 36

4.2.7 Tăng trưởng của tảo 37

4.2.8 Tốc độ tăng trưởng 39

4.2.9 Tương qua mật độ và hàm lượng dinh dưỡng 40

CHƯƠNG 5:KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 42

5.1 Kết luận 42

5.2 Đề xuất 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

PHỤ LỤC 46

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Tảo Tetraselmis suecica 124

Hình 4.1: Biến động pH ở TN1 24

Hình 4.2: Biến động hàm lượng TAN trong thí nghiệm 1 25

Hình 4.3: Biến động hàm lượng lân trong thí nghiệm 1 25

Hình 4.4: Biến động hàm lượng NO3- các nghiệm thức thí nghiệm 1 27

Hình 4.5: Biến động mật độ tảo thí nghiệm 1 29

Hình 4.6: Biến động tốc độ tăng trưởng thí nghiệm 1 31

Hình 4.7: Tương quan mật độ tảo và môi trường của các nghiệm thức thí nghiệm 1 .32

Hình 4.8: Biến động hàm lượng PO43- ở thí nghiệm 2 35

Hình 4.9: Biến động NO3- các nghiệm thức thí nghiệm 2 36

Hình 4.10: Biến động mật độ tảo của thí nghiệm 2 38

Hình 4.11: Tốc độ tăng trưởng của các nghiệm thức thí nghiệm 2 39

Hình 4.12: Tương quan giữa mật độ tảo và môi trường các nghiệm thức thí nghiệm 2 41

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.1: Thành phần dinh dưỡng môi trường Walne 20

Bảng 4.1: pH trung bình của các nghiệm thức trong thí nghiệm 1 23

Bảng 4.2: Hàm lượng TAN trong thí nghiệm 1 24

Bảng 4.3:hàm lượng PO43- trong các nghiệm thức ở thí nghiệm 1 26

Bảng 4.4: Hàm lượng NO3- các nghiệm thức thí nghiệm 1 26

Bảng 4.5: Biến động mật độ tảo của thí nghiệm 1 28

Bảng 4.6:Tốc độ tăng trưởng các nghiệm thức thí nghiệm 1 30

Bảng 4.7: biến động pH ở thí nghiệm 2 33

Bảng 4.8: Hàm lượng TAN các nghiệm thức thí nghiệm 2 34

Bảng 4.9: Hàm lượng PO43- của các nghiệm thức thí nghiệm 2 34

Bảng 4.10: Hàm lượng NO3- các nghiệm thức thí nghiệm 2 36

Bảng 4.11: Mật độ tảo các nghiệm thức thí nghiệm 2 37

Bảng 4.12: Hàm lượng đạm trung bình các nghiệm thức thí nghiệm 2 40

1 GIỚI THIỆU

Ngày nay, do sự phát triển về kĩ thuật, công nghệ dẫn tới các hoạt độngnuôi trồng thủy sản ngày càng phát triển Nhu cầu về con giống có chất lượngcao cũng như nguồn thức ăn cho ấu trùng ngày càng quan trọng và cấp thiết

Vì có kích thước miệng nhỏ, cơ quan cảm nhận và hệ tiêu hóa chưa phát triểnhoàn thiện nên việc chọn đúng thức ăn cho ấu trùng của các đối tượng nuôi là

vô cùng quan trọng Từ lâu các nhà khoa học luôn quan tâm tìm đến các kĩthuật nuôi cũng như đặc điểm sinh học, sinh lý, sinh hóa của các loại thức ăn

tự nhiên như: vi tảo, luân trùng, copepoda, bọ gạo, trùng chỉ trong đó, tảo làloại thức ăn tự nhiên quan trọng nhất, là mắt xích đầu tiên trong chuỗi chuyểnhóa thức ăn của chu trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong môi trườngnuôi thủy vực, là nguồn cung cấp thức ăn giàu dinh dưỡng cho tôm, cá Trong đó Chlorophyta là ngành tảo lớn với khoảng 20.000 loài, được biết đến

là loài tảo có hàm lượng dinh dưỡng cao, đã và đang được khai thác rộng rãi

để làm thức ăn cho con người và các loại gia súc

Tetraselmis thuộc ngành tảo lục, đơn bào, có 4 roi, được nuôi đại trà từ

năm 1980 Hiện nay, nhiều quốc gia đã tiến hành nuôi sinh khối tảo

Tetraselmis như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan chúng không chỉ được biết

đến là loài tảo có hàm lượng dinh dưỡng cao như protein (31% trọng lượngkhô), lipid (10%), carbohydrate (12%) và vitamin và chúng được sản xuất đạitrà như là nguồn thức ăn chất lượng cao cho ấu trùng của các đối tượng trai,

sò, hàu, ngao Ngoài ra, theo Dương Thị Minh Thành và ctv.(2009),

Tetraselmis còn được biết đến là loài tảo góp phần làm giảm ô nhiễm cho môi

trường cụ thể chúng có khả năng hấp thụ N-NH, P-PO4, phân hủy COD,

Theo Cao Hoàng Sơn (2010), Tetraselmis là loài tảo có hàm lượng lipid cao,

có triển vọng trong ứng dụng sản xuất nhiên liệu sinh học Do có các ứng dụngquan trọng trong thủy sản và quản lí nguồn nước các hệ thống nuôi tôm, cũngnhư khả năng xử lí nước nên đề tài “ Ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất đối với

sự phát triển của tảo T suecica” đã được thực hiện nhằm tìm hiểu về môi trường nuôi thích hợp cho sự phát triển của tảo T.suecica.

2.1 Mục tiêu đề tài

Nhằm xác định khoảng nhiệt độ và pH thích hợp và tối ưu cho sự phát triển

của tảo T.suecica.

Cung cấp thêm dữ liệu khoa học, góp phần phổ biến mô hình nuôi tảo

Tetraselmis phục vụ nhu cầu sản xuất thức ăn thủy sản và cho các loại ấu

trùng thủy sản

2.2 Nội dung đề tài

Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sự phát triển của tảo T.suecica

Ảnh hưởng của pH đối với sự phát triển của tảo T.suecica

2.3 Thời gian thực hiện đề tài

Từ tháng 1/2013 đến tháng 6/2013

2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Đặc điểm sinh học của tảo Tetraselmis

Hình 2.1: Tảo Tetraselmis suecica

2.1.2 Hình thái, đặc điểm cấu tạo

Tetraselmis là loài tảo lục đơn bào, có dạng hình cầu, bầu dục hay hình quả

lê Tiết diện ngang gần với hình tròn, có màng keo bao bọc, kích thước 10-50

µm Tế bào được phủ bằng vách xenlullose ở trong và vách pectin ở ngoài cóchức năng bảo vệ chống đỡ tế bào tảo, giúp tảo có hình dạng nhất định Đây làmột dấu hiệu của sự phát triển tế bào thực vật bậc cao Tế bào có 1 điểm mắt

và 4 tiêm mao bằng nhau nằm ở đỉnh tế bào giúp tảo di động tự do Đa số cácloài có tính hướng quang Sắc thể hình chén, dạng đĩa mỏng hoặc dạng chữ H,

và bao quanh gần hết thành tế bào Tế bào Tetraselmis có không bào co bóp và

có nhân đơn bội Phần đầu là phần tế bào hướng về phía chuyển động mangtiêm mao; phần đối lập gọi là phần cuối.

2.1.3 Sinh sản

Sinh sản dinh dưỡng bằng cách nhân đôi, ngoài ra còn có sinh sản vô tính

bằng động bào tử (khác các loài tảo lục khác, Tetraselmis không có khả năng

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo

2.2.1 Các yếu tố môi trường

Cũng như các loài thực vật bậc cao khác, ánh sáng là một trong nhữngnhân tố góp phần quan trọng vào quá trình quang hợp Tảo có đặc điểm hiệuứng lại với sự tăng lên của cường độ ánh sáng Khi cường độ ánh sáng ở mứcthấp thì tỉ lệ quang hợp thực sẽ cân bằng với tỉ lệ hô hấp Đây gọi là điểm bù

trừ (Garham và ctv., 2000) Dựa theo mỗi loài tảo mà có khoảng cường độ

chiếu sáng tối ưu và thời gian chiếu sáng thích hợp riêng Thông thường, cácloài tảo được nuôi trong cường độ ánh sáng khoảng 1.000-10.000 lux, với thờigian chiếu sáng từ 16-24h/ngày

Bên cạnh yếu tố về môi trường như ánh sáng, nhiệt độ cũng góp phầnđáng kể đến sự phát triển của tảo Tảo được nuôi trong môi trường nhiệt độthích hợp thì phát triển nhanh, thời gian tảo tàn kéo dài Ngược lại nhiệt độnằm ngoài khoảng chịu đựng của tảo, thì tế bào các loài tảo bị ưu trương haynhược trương dẫn đến tình trạng tảo bị kìm hãm phát triển hoặc chết (PhạmThị Diễm Phương, 2012) Mỗi loài tảo có một khoảng nhiệt độ tối ưu riêng

Sorgeloos (1996) cho rằng tảo nước mặn trong đó có Tetraselmis phát triển

tốt trong khoảng 16-270C, còn Mai (2000) cho thấy khoảng nhiệt độ tối ưu chogiống này là 25-270C Theo thí nghiệm ảnh hưởng của độ mặn và nhiệt độ lên

tỉ lệ phát triển của tảo Tetraselmis tetratheles của Mohd Adib Fadhid B Azian

năm 2007, Tetraselmis tetratheles phát triển trong khoảng nhiệt độ từ 20-300Ckhá ổn định và không phát triển tốt vào khoảng nhiệt độ 330C, ở khoảng nhiệt

độ này tảo phát triển chậm và tàn nhanh Theo Coutteau (1996), nhiệt độ thíchhợp để tảo phát triển là 16-350C và nhiệt độ tối ưu để tảo phát triển là 20-240C.Nhiệt độ thấp hơn 160C thì tảo chậm phát triển và tảo sẽ chết khi nhiệt độ trên

350C Ngoài ra, Nuôi tảo trong phòng sẽ dễ dàng khống chế được nhiệt độ,trong khi nuôi ngoài trời thời tiết có thể thay đổi bất thường Theo Diễm

(2011), Nhiệt độ thích hợp cho Isochrysis galbana là 10-350C nhưng tối ưunhất trong khoảng 25-300C Khi nuôi tảo ngoài trời nhiệt độ tối ưu để đạt được

tỉ lệ cao nhất năng suất tảo là 270C, trong khi nhiệt độ lớn hơn 320C hoặc thấphơn 190C năng suất tảo giảm đáng kể

pH là nhân tố biểu thị cho sự phát triển về mật độ của tảo Theo Coutteau(1996), Tảo có thể sống trong ngưỡng pH từ 7-9 nhưng pH tối ưu từ 8,2-8,7nếu pH không ổn định có thể dẫn tới các tế bào bị phá vỡ và tảo chết đột ngột

Vì vậy, trong hệ thống nuôi tảo ta cần bổ sung CO2 nhằm ổn định pH ở dưới 9trong suốt quá trình phát triển của tảo Theo Oh_Shama (1986), Khi amoniumhoặc nitrate được sử dụng như nguồn cung cấp nitơ cho tảo sẽ dẫn đến sự biến

trường Và ngược lại sự hấp thu NH4 sẽ dẫn đến sự giảm pH Trong hệ thống

nuôi tảo, nên duy trì pH < 7,8 (Trần Sương Ngọc và ctv., 2007) Ngoài ra,

Việc sử dụng ure ít làm thay dổi pH của môi trường ngay cả trong điều kiện tự

dưỡng hoặc dị dưỡng Theo Diễm (2011), pH thích hợp cho Isochrysis

galbana là 7.8-8.75, pH tối ưu nhất là 8.khi nuôi tảo ngoài trời khoảng pH

5.0-9.0 không làm ảnh hưởng đáng kể đến năng suất và tốc độ tăng trưởng của tảo,với điều kiện có đủ Fe3+ trong môi trường, pH chỉ ảnh hưởng đến nâng suất tảokhi nào cung cấp Fe3+ bị hạn chế

Độ mặn tối ưu cho tảo phát triển từ 20 – 24 ppt Theo Trần Sương Ngọc và

ctv.(2007), Tetraselmis được cho là giống tảo có khả năng rộng muối từ

6-53ppt Tetraselmis gracilis sinh sản ở khoảng độ mặn từ 9-30 ppt Tuy nhiên,

trong nuôi tảo, để tảo phát triển tốt nhất, khi thuần hóa thì tốt nhất độ mặn nênkhác biệt ít so với nơi chúng phân bố

e. Các yếu tố khác: Sự đảo trộn và sục khí

Trong môi trường tự nhiên, dưới sự tác động của sóng gió, thủy triều, cáctầng nước bị phân tầng giúp cho tảo đủ dinh dưỡng và ánh sáng cần thiết đểquang tổng hợp

Trong môi trường nuôi nhân tạo các yếu tố trên được đảm bảo qua hìnhthức sục khí Mục đích nhằm đảm bảo cung cấp đủ lượng CO2 để tảo tổng hợp

HCO3- (Coutteau, 1996), ngoài ra còn giúp cho chất dinh dưỡng được trộn đều.Đồng thời dưới các tác động của sục khí cũng góp phần hạn chế tình trạng tảo

bị lắng đáy và hạn chế sự phân tầng về nhiệt độ Tùy theo thể tích nuôi mà có

sự đảo trộn và cung cấp khí khác nhau, đồng thời sục khí mạnh hay yếu còntùy thuộc vào từng loài tảo các từng giai đoạn phát triển của tảo

2.2.2 Các yếu tố về dinh dưỡng:

Muối dinh dưỡng vô cơ có sẵn trong thủy vực thường quyết định lên khảnăng sinh trưởng của tảo Thường thì muối dinh dưỡng được trộn lẫn giữa cáctầng nước bởi các dòng chảy, hiện tượng nước trồi hay khả năng sục khí Cácmuối dinh dưỡng đa phần là các hợp chất của nitrate và phosuecicahate, ngoài

ra còn có các nguyên tố vi lượng khác, chiếm vai trò quan trọng không thểthiếu trong sự tăng trưởng của tảo Tỉ lệ giữa N:P thường được đề nghị là 6:1(Valero, 1981, trích bởi Nguyễn Thành Thái, 2011)

a. Đạm: Đa số tảo sử dụng đạm dưới dạng hợp chất NH4+, NO3- để tạothành amino acid, acid nucleic, chlorophyll và các hợp chất hữu cơ có nitơkhác Theo Đặng Đình Kim (1990), Nitơ chiếm 1 – 10% trọng lượng khô của

tế bào tảo Hầu hết các loài tảo đều có thể sử dụng NH4 và NO3- ở màng tếbào (Graham, 2000) Thông thường, tảo lục và tảo lam cần hàm lượng đạm0.1-1 mg/L

b. Lân: Hợp chất của photpho (PO4-) là chất dinh dưỡng cần thiết sự pháttriển của tảo trong nước mặt Phosuecicaho trong tự nhiên tồn tại dưới 2 dạng

là phosuecicahat hữu cơ (DIP) và phosuecicaho vô cơ (DOP) Trong quá trìnhhấp thu phosuecicaho vô cơ, tảo cần được kích thích bởi ánh sáng và đồng thờiphosuecicaho vô cơ cũng được tảo sử dụng chủ yếu Các quá trình quan trọngtrong tế bào đều có sự tham gia của lân, đặc biệt trong chu trình chuyển hóanăng lượng và tổng hợp acid nucleic Lân được phân hủy tạo thànhphosuecicaho vô cơ dễ tiêu hóa bởi các enzim phosuecicahoesterae,phosuecicahatase

c. Thành phần vi lượng: bao gồm các nguyên tố có hàm lượng rất thấp,

nhưng chiếm vị trí quan trọng trong quá trình phát triển của tảo Các nguyên tố

vi lượng bao gồm K, Na, Mg, Ca, Fe, Mn, Cu, Zn, cụ thể:

Kali: có ý nghĩa lớn trong xúc tiến quá trình quang hợp bằng cách túc đẩyquá trình vận chuyển glucid từ phiến lá vào các cơ quan khác, ngoài ra, cationnày còn có ảnh hưởng đến sự hình thành các liên kết cao năng như sự tạothành protein và các acid amin

Mg: là cấu tử trung tâm của diệp lục tố, theo Metzler (1997) trích bởinguyễn Thái Thành (2011), cation Mg2+ cần thiết cho sự hấp thu và di chuyểnchất lân, Mg là thành phần của chlorophy, ribosom, và nhiễm sắc thể

Ca: trong thủy vực, cation Ca2+ có khả năng làm cho nước bớt chua, tăng

độ hòa tan, đồng hóa các chất hữu cơ khác và tạo sự bình quân giữa các muốidinh dưỡng trong nước

Fe: là nguyên tố rất cần thiết cho tảo, mặc dù hàm lượng của ion này khônglớn Theo Trương Quốc Phú (2003), Chất diệp lục của tảo không thể tạo thànhđược nếu không có sắt, mặc dù trong thành phần diệp lục không có sắt Hàmlượng sắt trong nước ngọt cao hơn trong nước biển đến hàng chục ppm Hàmlượng muối sắt tỉ lệ nghịch với pH Do đó khi quá trình quan hợp của tảo nóichung và thực vật phù du nói riêng tăng thì ion Fe3+ trong môi trường hầu nhưhết

Mn: cation Mn+ có tác dụng kích thích sự tăng trưởng của thực vật, hàmlượng Mn+ thích hợp cho sự phát triển cho tảo là 0.005-0.2ppm

Cu: là vi tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển của tảo Tuy nhiên, nếuđồng cao sẽ dẫn đến tình trạng ức chế sự phát triển hoặc giết chết tảo do khảnăng phá hủy chức năng của các tế bào đảm nhận quá trình quang hợp, hô hấp,tổng hợp chlorophy, và phân chia tế bào

Zn2+: là thành phần cấu tạo của carbonicanhydrase làm lăng khả năng vậnchuyển O2 (carbonicanhydrase là chất xúc tác của quá trình hydrase hóa) Natri: là ion cấu thành nên nhiều thành phần của cơ thể Chiếm khoảng0.5-1% trọng lượng cơ thể tảo cũng như các thủy sinh vật khác

2.3 Sự phát triển của quân thể tảo

Trong điều kiện nuôi cấy với các chất dinh dưỡng thích hợp và điều kiện lýhọc thuận lợi, sự phát triển của tảo trải qua 5 giai đoạn (Coutteau,1996)

Pha đầu: là giai đoạn tảo bắt đầu nuôi cấy Ở giai đoạn này, tế bào tảo

lớn lên về kích thước nhưng không có sự phân chia nên mật độ tảo không tănghoặc tăng lên rất ít Đây là giai đoạn tế tào thích nghi với sự trao đổi chất củamôi trường.Thời gian của pha này nhanh hay chậm tùy thuộc vào tính chất tảo,nguồn tảo, và dinh dưỡng trong môi trường nuôi

Pha tăng trưởng: trong giai đoạn này, tảo có sự tăng lên rõ rệt về số lượng

tế bào, quá trình trao đổi chất giữa tế bào tảo và môi trường diễn ra mạnh mẽ

Và mật độ tảo tăng lên mỗi giờ với điều kiện nhiệt độ và ánh sáng không đổi,được tính theo công thức:

Ct = C0.e mt

Ct và C0: mật độ tảo đã tăng lên tại thời gian t và 0

m: hệ số tăng trưởng của loài

Pha tăng trưởng chậm: tế bào bắt đầu tăng trưởng chậm lại, sự phân chia

tế bào diễn ra chậm, ít có sự thay đổi lớn vì năng lượng, ánh sáng, pH, các yếu

tố lý hóa khác trở nên giới hạn

Pha bão hòa: các yếu tố bị giới hạn và sự sinh trưởng của tảo được cân

bằng

Pha tàn lụi: chất lượng nước trở xấu, năng lượng không đủ cho tảo sinh

trưởng và phát triển, mật độ tế bào giảm nhanh và suy tàn, tảo chết

2.4 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của tảo Tetraselmis

2.4.1 Giá trị dinh dưỡng của tảo.

Tảo Tetraselmis có thành phần dinh dưỡng cao và giàu chất béo cao phân

tử không no (HUFA) vốn là phần chất rất cần thiết cho ấu trùng tôm, cá

biển, Hàm lượng dinh dưỡng có trong tảo Tetraselmis cao, protein chiếm

31% trọng lượng khô cơ thể, cacbonhydrate chiếm 10%, hàm lượng lipid, acidbéo lần

2 Pha tăng trưởng nhanh

3 Pha tăng trưởng chậm

4 Pha bão hòa

5 Pha tàn lụi

Ngày nuôi cấy

Ngoài ra Tetraselmis còn có hàm lượng vi lượng vitamin, khoáng và tính

kháng khuẩn hiệu quả

2.4.2 Ứng dụng:

T.suecica là nhóm tảo vi lượng có hàm lượng dinh dưỡng rất cao, là thức

ăn thích hợp cho ấu trùng các loài hai mảnh vỏ Trên thế giới, Tetraselmis

được sử dụng rộng rãi cho các đối tượng ấu trùng tôm, bào ngư, còn ở trongnước thì là nguồn thức ăn chất lượng cao cho các đối tượng hải sản có giá trịkinh tế như ốc hương, trai, sò,

Tetraselmis được biết đến là loài tảo có hàm lượng lipid cao, có nhiều triển

vọng trong việc áp dụng nuôi trồng đại trà để phục vụ cho sản xuất nhiên liệusinh học (Cao hoàng Sơn, 2010) Qua nghiên cứu việc thuần hoá giống tảo này

từ trong điều kiện phòng thí nghiệm sang môi trường nước thải nuôi tôm, tảo

đã phát triển tốt trên môi trường nước biển (thuyhaisan.net)

Ngoài ra, T.suecica có ứng dụng trong xử lý nước thải nuôi tôm công

nghiệp và kết quả cho thấy, tảo có khả năng làm sạch nước thải nuôi tôm sú

Cụ thể, loại tảo này có khả năng hấp thụ N-NH, P-PO4, phân huỷ COD…

Tetraselmis và các nhóm loài tảo lục khác đã và đang dược nghiên cứu ở

Việt Nam với nhiều kết quả khả quan:

Đề tài nghiên cứu Mô hình xử lý nước thải ao nuôi tôm công nghiệp bằng

tảo Tetraselmis sp và nhuyễn thể hai mảnh vỏ của Dương Thị Thành và ctv.,

(2012) đã được thực hiện ở quy mô pilot mô hình sử lý nước thải ao nuôi tôm

công nghiệp bằng tảo Tetraselmis sp và nhuyễn thể hai mảnh vỏ (sò huyết,

vọp cửa sông),với kết quả hơn 70% nguồn nước sau khi xử lý từ đều có thểnuôi trồng trở lại

Đề tài nghiên cứu astaxanthin trong các chủng vi tảo Haematococus phân

lập ở Việt Nam (Nguyễn Thị Hường, Nguyễn Văn Mùi, Nguyễn Thị Hoài Hà,

2012) đã xác định Haematococcus pluvialis là loài tảo có khả năng sinh tổng

hợp astaxanthin, hợp chất có khả năng chống oxy hóa có nguồn gốc từ tựnhiên và đang được sử dụng làm chất phụ da tạo màu cho các sản phẩm nôngnghiệp, làm thức ăn cho cá hồi và gia cầm…

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Địa điểm

Nghiên cứu được thực hiện tại phòng nghiên cứu thức ăn tự nhiên, bộ mônThủy sinh vật ứng dụng, khoa Thủy Sản, Đại học Cần Thơ

2.2 Vật liệu nghiên cứu

Nguồn tảo: Tảo Tetraselmis suecica có nguồn gốc từ trung tâm nghiên

cứu Artemr, Đại học Geut, Bỉ và được nuôi, giữ từ phòng thí nghiệm tảo, Bộmôn Thủy sinh vật ứng dụng, khoa Thủy Sản, trường Đại học Cần Thơ Tảođược nuôi cấy bằng dung dịch Walne, độ mặn 25ppt, nhiệt độ 250C

Nước ngọt được cung cấp từ nhà máy nước Cần Thơ

sau đó nước được xử lý bằng chlorine (2ppm) và sục khí liên tục trong thờigian 12-24 giờ nước được kiểm tra chlor dư bằng dung dịch KI và trung hòabằng dung dịch Thiosunfate natri (Na2S2O3) nếu còn chlor dư

Hệ thống thí nghiệm:

12 bình tam giác 1 lít

Dây và ống sục khí

Lọ penicilin 12/ngày (thu mẫu tảo)

Chai 110ml 12 chai/lần/3 ngày (thu mẫu kiểm tra môi trường)

Đèn huỳnh quang 1.2m

Headter ( điều chỉnh nhiệt độ)

HCl, NaOH (điều chỉnh pH)

4 Bể thủy tinh

Tủ lạnh bảo quản môi trường

Hóa chất:formol 4% dùng để cố định mẫu tảo, cồn 70% để sát trùng taytrước khi thao tác

Các thông số theo dõi: pH, cường độ ánh sáng, mật độ tảo, NO3-/ NH4+,

PO4

2-Dụng cụ theo dõi mật độ tảo Tetraselmis: kính hiển vi, buồng đếm tảo

Bucker, Pipette tự động và các thiết bị cần thiết khác cho thí nghiệm

Bảng 3.1: Thành phần dinh dưỡng môi trường Walne

1000 ml

2.1 g2.0 g0.9 g2.0 g10.0 ml100.0 ml

10 mg

200 mg

100 ml40.0 g

1000 ml

Tảo Tetraselmis được nuôi cấy trong các bình tam giác 1 lít ở độ mặn

và được đặt vào các bể chứa heater đã được điều chỉnh ở các mức nhiệt độtrên

Nước mặn 25ppt được pha va xử lý bằng chlorine, sục khí liên tục trong12-24 giờ trước khi sử dụng Khi sử dụng, trung hòa nước bằng thiosunfatnatri nếu còn clorine dư

Cung cấp dinh dưỡng 1 lần duy nhất vào ngày đầu tiên bố trí thí nghiệm

ánh sáng được duy trì bằng đèn huỳnh quang, thời gian chiếu sáng và sục khíliên tục

Hằng ngày theo dõi thể tích nước và nhiệt độ bể, nếu thể tích nước mất đithì bổ sung thêm lượng bốc hơi bằng nước cất; nếu nhiệt độ chênh lệch thì tinhchỉnh bằng headter

Các yếu tố theo dõi:

_ Nhiệt độ và cường độ ánh sáng đo 1 lần/ngày vào lúc 8h bằng nhiệt kế vàmáy đo ánh sáng

_ Mật độ tảo: thu vào lúc 8h sáng mỗi ngày bằng micropipet 1ml, và cốđịnh bằng 100µl formol

Xác định mật độ tảo bằng buống đếm Burker theo công thức xác địnhmật độ tảo của Coutteau (1996):

Tốc độ tăng trưởng của tảo, được tính dựa theo công thức của EValenzuela-Esuecicainoza(2007):

µ=(ln(N1)-lnN0)/t1-t0

trong đó:

µ: tốc độ tăng trưởng

N1: mật độ tảo thời điểm t1

N0: mật độ tảo thời điểm t0

Thí nghiệm sẽ kết thúc khi mật độ tảo ở các nghiệm thức giảm hai ngày liêntục

Thí nghiệm 2: ảnh hưởng của pH đối với sự phát triển của tảo

Tảo được nuôi trong bình tam giác 1L, ở mật độ ban đầu 300×103 tế bào/L,

độ mặn 35%o giống thí nghiệm 1 và được đặt trong các bể nước đã được điềuchỉnh pH ở các mức 6;7;8;9 bằng phản ứng của NaOH và HCl Phương trìnhphản ứng

NaOH + HCl >> NaCl + H2O

2.4 Xử lý số liệu

Sử dụng phần mềm Excel để xử lý số liệu và chương trình SPSS vớiAnova một nhân tố để so sánh phương sai có độ khác biệt ý nghĩa giữa cácnghiệm thức với P<0.05

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển của tảo.

1.1.1 Ánh sáng

Cường độ ánh sáng là yếu tố quan trọng quyết định đến sự quang hợp vàphát triển của tảo Cường độ ánh sáng thí nghiệm thay đổi không nhiều và đạtgiá trị trong khoảng 1675-2000 lux với trung bình là 1887±97 lux, được duytrì liên tục 24h/ngày Theo coutteau(1996), cường độ ánh sáng thích hợp chotảo từ khoảng 1.000-10.000 lux, với thời gian chiếu sáng từ 16-24h/ngày vàtùy thuộc vào thể tích nuôi

Do quá trình tảo T.suecica phát triển hấp thu CO2 làm dao động pH của tảo

có xu hướng tăng dần, không có sự khác biệt lớn giữa các nhiệm thức và duytrì được trong khoảng 7,34-8,10 Khoảng pH này nằm trong ngưỡng pH từ 7-9

mà tảo có thể sống, (Coutteau,1996) Ngoài ra, trong hệ thống nuôi tảo, nên

duy trì pH < 7,8 (Trần Sương Ngọc và ctv., 2007).

Hình 4.2: Biến động pH ở TN1 2.1.2 TAN

TAN là thành phần dinh dưỡng quan trọng đối với đời sống của tảo và được thể hiện qua Bảng 4.2

Bảng 4.3: Hàm lượng TAN trong thí nghiệm 1

văn Cát và ctv (2006), khả năng hấp thu TAN của tảo giảm, đồng thời khi tảo

tàn xác tảo bị phân hủy làm tăng hàm lượng amonium trong môi trường nuôi,đây cũng là nguyên nhân làm cho hàm lượng amonium tăng lên Cụ thể hàm

giảm dần, đạt giá trị thấp nhất vào ngày thứ 7 ở các NT310C và 340C, ngàythứ 10 đối với NT25, ngày thứ 13 đối với NT28 Sau đó tăng trở lại ở các ngày

ngày thứ 7 ở các NT310C, NT340C

Hình 4.3: Biến động hàm lượng TAN trong thí nghiệm 1

2.1.3 Lân PO4

3-Hàm lượng PO43-có vai trò trong đa số các quá trình xảy ra trong tế bào,đặc biệt là quá trình chuyển hóa năng lượng và tổng hợp nucleic (Richmond,1986)

Hình 4.4: Biến động hàm lượng lân trong thí nghiệm 1

vào ngày đầu của thí nghiệm Tùy theo giá trị nhiệt độ ở mỗi nghiệm thứcNT25, NT28, NT31, NT34 mà tảo đạt được các giá trị mật độ và tốc độ tăng

trưởng khác nhau, đồng thời chính điều này đã quyết định đến mức độ hấp thụ

và giảm dần hàm lượng lân trong mỗi nghiệm thức thí nghiệm Cụ thể, hàmlượng PO43- đạt giá trị cực thấp 1,8±0,47 mg/l; 4,63±1,23 mg/l; 5,42±0,81mg/lvào ngày thứ 10 ở các NT28, NT31, NT34; Và ở NT25 là 6,46±1,20 mg/l vàongày thứ 13 của thí nghiệm

Bảng 4.4:hàm lượng PO4 3- trong các nghiệm thức ở thí nghiệm 1

Bảng 4.5: Hàm lượng NO3 - các nghiệm thức thí nghiệm 1

nitrate tăng trở lại sớm hơn vào ngày thứ 10 do lượng tảo chết nhiều hơn cácnghiệm thức còn lại

Hình 4.5: Biến động hàm lượng Nitrate các nghiệm thức thí nghiệm 1 2.1.5 Sự phát triển về mật độ tảo.

Từ kết quả về mật độ tảo đã khẳng định rằng nhiệt độ có ảnh hưởng lớnđến sự phát triển của tảo, thí nghiệm được tiến hành trong vòng 16 ngày Thuđược kết quả như bảng 4.5

Bảng 4.6: Biến động mật độ tảo của thí nghiệm 1

Từ Bảng 4.5, Ngay từ ngày thứ 2 của thí nghiệm, NT34 tảo phát triểnchậm hơn so với các nghiệm thức khác, đạt giá trị cao nhất là 0,86±0,16×106

tb/ml vào ngày thứ 6 của chu kỳ nuôi và tàn nhanh hơn các nghiệm thức cònlại, mật độ tảo NT34 vào ngày cuối của thí nghiệm là 0,06±0,01×106 triệu tb/

ml thấp hơn nhiều so với các nghiệm thức còn lại Chứng tỏ rằng, nhiệt độ

340C không thích hợp cho sự phát triển của tảo nhưng không gây chết tảo Ởcác nghiệm thức NT25, NT28, NT31, tảo ở NT28 phát triển tốt nhất so với cácnghiệm thức còn lại, đạt sinh khối cao nhất là 3,37±0,44×106 tb/ml ở nghiệmthức 280C vào ngày thứ 10 của thí nghiệm, cao hơn hẳn so với NT25(2,68±0,20×106 tb/ml) và NT31 (2,31±0,19×106 tb/ml) Nhiệt độ thích hợp

nhất cho Tetraselmis suecica phát triển là 280C Kết quả này tương thích vớikết quả của thí nghiệm về độ mặn và nhiệt độ lên tỉ lệ phát triển của tảo

Tetraselmis tetratheles của Mohd Adib Fadhid B Azian (2007), cho rằng Tetraselmis tetratheles phát triển trong khoảng nhiệt độ từ 20 – 300C khá ổnđịnh và không phát triển tốt vào khoảng nhiệt độ 330C Và chênh lệch khôngnhiều với nghiên cứu của Lavens và Sorgeloos (1996) cho rằng tảo nước mặn

trong đó có Tetraselmis phát triển tốt trong khoảng 16-270C

Hình 4.6: Biến động mật độ tảo thí nghiệm 1