Sinh học và kỹ thuật nuôi vi tảo

Vài đặc điểm sinh học của vi tảo Vi tảo = tảo đơn bào -Tảo là lớp thấp nhất trong hệ thực vật: quang hợp!

Trang 1

SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT NUÔI VI TẢO

I Vài đặc điểm sinh học của vi tảo

Vi tảo = tảo đơn bào

- Tảo là lớp thấp nhất trong hệ thực vật: quang hợp !

AS

6CO 2 + 12H 2 O  (CH2O)CH2O) 6 + 6H 2 O + 6O 2

- Thành phần sinh hoá của tảo: giàu dinh dưỡng

+ Protein + HUFA (axit béo cao phân tử không no): đặc biệt quan trọng đối với ấu trùng tôm cá biển

+ Vitamine C

Trang 2

Tăng trưởng quần thể tảo

 Giai đoạn đầu

 Giai đoạn tăng trưởng nhanh

 Giai đoạn tăng trưởng chậm

 Giai đoạn quân bình

 Giai đoạn suy tàn

Điểm thu hoạch tối ưu

Trang 3

Một số loài tảo quan trọng

• Hình dạng: tảo đơn bào, hình cầu, không có tiêm

mao, không có khả năng di chuyển chủ động Màng

tế bào có vách cellulose bao bọc

Trang 4

Thành phần dinh dưỡng

• Bột đường: 20-30 %

• Chất béo: 10-20 % với đa số các acd béo không no

• Đạm: 50 % chứa hầu hết acid amin thiết yếu

•Vitamin: chứa hầu hết các vitamin, vitamin C (0,3-0,6 μm m)

•Chất kháng khuẩn: Chlorellin

•Chất tăng trưởng CGF (Chlorella growth factor)

• Thành phần dinh dưỡng phụ thuộc vào sự có mặt của nitơ trong môi trường Môi trường thiếu đạm, hàm lượng đạm

trong Chlorella giảm, carbohydrate tăng lên.

Trang 5

• Dunaliella là tảo lục đơn bào, hai

roi có chiều dài bằng nhau, không

có màng cellulose

• Hình dạng: đa dạng có hình cầu,

hình oval, hình phểu, hình elip,

hình trứng, hình quả lê và thay đổi

theo điều kiện môi trường

• Kích thước tế bào thay đổi theo

điều kiện nuôi và cường độ ánh

sáng, thông thường từ 9-11m

• Có tính hướng quang,

Hình 3: Tảo Dunaliella

Ngành: Chlorophyta Lớp: Chlorophyceae Bộ: Volvocales

Họ: Dunaliellaceae Giống Dunaliella Teodorescco, 1904

Trang 6

+ Điều kiện môi trường :

- Hàm lượng glycerol cao giúp Dunaliella tồn tại trong môi trường có nồng độ muối cao.

Dunaliella (tt)

Trang 7

-hàm lượng carotene được tế bào Dunaliella tích luỹ và chúng bao bọc vùng ngoại biên của lục lạp vì vậy có thể hoạt động như một màng

lọc ánh sáng

- Hàm lượng glycerol bên trong tế bào cao có thể xem như chất hoà tan có thể điều hoà áp suất thẩm thấu

Hàm lượng glycerol và  carotene trong tế bào

tảo sinh ra cao nhất khi nuôi trong điều kiện bất lợi (glycerol trong nồng độ muối cao) tuy nhiên

n ng suất tảo thu được cao nhất ở nồng độ ăng suất tảo thu được cao nhất ở nồng độ

muối thấp hơn Vì vậy, trong điều kiện sản

xuất glycerol và  carotene nên chia làm 2 giai

đoạn: đầu tiên nuôi trong điều kiện tối ưu để

sản xuất lượng sinh khối tảo cao nhất sau đó

chuyển sang nồng độ muối cao hơn, hàm lượng dinh dưỡng thấp để kích thích sự tạo thành

glycerol và carotene

Trang 8

Spirulina

• Spirulina là tảo lam, đa bào, dạng sợi

có hình xoắn (môi trường lỏng), hình

trôn ốc (môi trường đặc) Đường

kính tế bào từ 1-12m Chiều dài

chiều dài chuỗi có thể đến 110m

Trang 9

Tetraselmis

• Tetraselmis là tảo lục, đơn bào

với 4 roi có chiều dài bằng

nhau, có khả năng di chuyển

Hai tế bào con mang đầy đủ

roi trước khi tách khỏi vỏ

Hình 5:

Tetraselmis

• Tetraselmis thường di chuyển nhanh theo đường thẳng,

cơ thể xoay tròn Đa số các loài có tính hướng quang

•Trứng nghỉ (4 tb con) hình thành trong điều kiện môi

trường bất lợi (thiếu dinh dưỡng kéo dài 6-8 tuần hoặc

pH < 6 hoặc > 9).

Ngành: Prasinophyta Lớp: Prasinophyceae Bộ: Pyramymonadales Họ: Platymonadaceae Giống:Tetraselmis

Trang 10

• Skeletonema costatum là tảo khuê dạng chuỗi

(4-15m) Tế bào có vỏ silic

• Khi phân chia tế bào, kích cỡ tế bào giảm dần 

7m bào tử có kích cỡ rất to chuỗi tế bào sẽ

Họ:Skeletonemaceae Giống:Skeletonema

Trang 11

Chaetoceros

• C cancitrans và C gracilis là

tảo những tế bào tảo khuê

trung tâm đơn bào có hình

Họ:Chaetocerotaceae Giống:Chaetoceros

Trang 12

Isochrysis galbana

có 2 roi, có khả năng di chuyển

lượng DHA cao

thì gặp nhiều khó khăn (bổ sung

vitamin, nhiệt độ ổn định)

Hình 8: Isochrysis galbana

Ngành:Haptophyta Lớp:Prymnesiophyceae Bộ:Isochrysidales

Họ: Isocchrysidaceae Giống:Isochrysis galbana

Trang 13

Thănh phần sinh hóa của tảo

Hà m lượ ng cá c chấ t (% trọ ng lượ ng khô) Loà i tả o

Protein Lipid Carbohydrate Tham khả o

Chaetoceos gracilis 12 4,7 7,2 P Cotteau (1996)

Chaetoceros calcirans 34.0 6.0 16 P Cotteau (1996)

Chlorella vulgaris 51-58 14-22 12-17 Trubachev(1976)

Dunadiella salina 57.0 6.0 32.0 Parson (1961)

Euglena gracilis 39-61 14.20 14-18 Collyer (1955)

Isochrysis aff galbana 23 6 20 P Cotteau (1996)

Nannochloris atomus 30 23 21 P Cotteau (1996)

Skeletonema sp 37.0 4.7 20.8 Parson (1961)

Spirulina platensis 46-50 4-9 8-14 Tipnis (1960)

Trang 14

Thành phần sinh hóa của tảo (tt)

8,25

12,1-17,8 0,2

3,9

6 19-28 11,1

0.3 8.3

2 0,8

Mourente 1989 Volkman 1989 Mourente 1989 Volkman 1989

Su 1988 Volkman 1989

Trang 15

Vi khuẩ n Tả o Tá c giả

C lauderi T.suecica

Phaeodactylum tricornutum Skeletonema costatum

C lauderi Phaeodactylum tricornutum Skeletonema costatum

1992 Gauthier 1978 Austin&Day1990, Austin1992

Cooper 1983 Cooper 1983

Gauthier 1978 Cooper 1983 Cooper 1983 Austin&Day1990, Austin1992 Austin&Day1990, Austin1992

Viso 1987 Kogure 1979 Austin&Day1990, Austin1992 Austin&Day1990, Austin1992

Khả năng hạn chế sự phât triển của Vibrio (Nanvier, 1999)

Trang 16

Kỹ thuật nuôi vi tảo

1 Yêu cầu chung trong nuôi tảo

a. Điều kiện môi trường nuôi

b. Môi trường dinh dưỡng nuôi tảo

Trang 17

Yêu cầu chung trong nuôi tảo

a. Điều kiện môi trường

- Nhiệt độ: thích hợp 20-24°C ,khoảng chịu đựng 16-35°C

- Độ mặn: tốt nhất 20-24‰ cho tảo biển

- Ánh sáng: thích hợp 1.000-10.000 lux , ánh sang nhân tạo

tốt nhất là đèn neon với chu kỳ chiếu sáng ≥ 16 giờ/ngày

* Tiếp xúc đều với ánh sáng và dinh dưỡng

* Ổn định nhiệt độ

* Cung cấp CO2 và O2

Trang 18

- Gồm hỗn hợp các chất đa lượng và vi lượng

Silicate (đối với tảo khuê)

vitamine

- Một số môi trường dinh dưỡng phổ biến là: Walne,

Conway, Liao

Trang 19

Thành phần các chất trong môi trường Walne

Trang 20

Hệ thống cung cấp khí

Bộ lọc khí (Fox, 1983)

Trang 21

c. Dụng cụ phương tiện

trại với mái che trong suốt hay ngoài trời

giá đỡ, máy điều hoà nhiệt độ và một số máy khử trùng (UV, Ozone)

vật liệu khác nhau như ống nghiệm, bình tam giác, keo lớn (cho nuôi tảo trong phòng thí nghiệm), thùng hay bể 200 lít-

cũng được dùng nuôi tảo rất tốt

bảo tảo nuôi được sục khí liên tục

Trang 22

d. Khử trùng và vô trùng

tảo giống nhằm tránh tảo bị nhiễm tạp Các dụng cụ và phương pháp cũng

thí nghiệm bệnh học

bình tam giác, keo thuỷ tinh, que cấy cần được khử trùng bằng cách cho

hấp tiệt trùng (Autoclave) với nhiệt độ 120°C và áp suất 20 psi Thời gian hấp là 15 phút đối với thể tích nhỏ hơn 1 lít hay 20-45 phút với thể tích lớn

Chlorine với liều lượng 1-2ppm Nếu có điều kiện nên xử lý nước bằng đèn

Trang 23

Kỹ thuật nuôi tảo

Có 3 phương pháp phân lập tảo như sau

- Phương pháp pha loãng

- Phân lập bằng Pipette mao dẫn

- Phân lập trên môi trường dinh dưỡng agar

Ngoài ra, việc phân lập tảo còn có thể áp dụng phương pháp như dùng kháng sinh, phương pháp chiếu sáng để tách những loài tảo có tính hướng quang và có khả năng di động

Trang 24

Phân lập tảo giống

Pha loãng lần thứ hai Pha loãng lần thứ nhất

Pha loãng lần thứ ba

Trang 25

- Phân lập bằng Pipette mao dẫn

Trang 26

Đĩa petri Giọt mẫu

Agar dinh duỡng

- Phân lập trên môi trường dinh dưỡng agar

Trang 27

b. Phương pháp giữ tảo giống

 Trên môi trường thạch hoặc trong

Trang 28

Phương pháp giữ và nhân giống tảo

Trang 29

 Nuôi kín – nuôi hở

 Nuôi trong phòng – nuôi ngoài trời

 Nuôi từng đợt – nuôi bán liên tục – liên tục

 Nuôi chung – nuôi riêng

Trang 30

Các hệ thống nuôi tảo

Trang 31

Các hệ thống nuôi tảo (tt)

Trang 32

Sơ đồ hệ thống nuôi tảo liên tục

(1)Bể chứa nước biển có dinh dưỡng (4) Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng (2) Máy bơm (5) Bộ lọc (0,45 µm)

(3) Rơle cảm ứng (6) Bể nuôi tảo (40L)

(7) 6 bóng đèn huỳnh quang 80 W

Các hệ thống nuôi tảo (tt)

Trang 33

Thu hoạch và sử dụng tảo

 Ước đoán tuổi thu hoạch

 C ách thu hoạch

FeCl3, NaOH: tảo kết tủa kích thước, tính chất không thích hợp cho các loài ăn lơ lửng

 B ảo quản - sử dụng

(5%) dimethylsulphoxide (5-8%), glycerol, glucose

Trang 35