Nghiên cứu nuôi thử nghiệm spirulina trong nước khoáng mỹ an, tỉnh thừa thiên huế

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ THU THỦY NGHIÊN CỨU NI THỬ NGHIỆM SPIRULINA TRONG NƯỚC KHỐNG MỸ AN, TỈNH THỪA – THIÊN HUẾ Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Văn Giang GS.TS Đặng Đình Kim NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, Ngày 01 tháng 11 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Thủy i LỜI CÁM ƠN Luận văn tiến hành hỗ trợ đề tài: “Nghiên cứu tận dụng nguồn nước suối khoáng Thừa Thiên Huế để sản xuất Spirulina làm thực phẩm chức năng”, GS TS Đặng Đình Kim, Viện Cơng nghệ mơi trường, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ (HLKHCN) Việt Nam làm chủ nhiệm Trước hết, xin bày tỏ lịng cám ơn sâu sắc tới GS TS Đặng Đình Kim, Viện Công nghệ môi trường thầy TS Nguyễn Văn Giang, giảng viên khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông Nghiệp (HVNN) Việt Nam hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện dạy bảo tận tình cho suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn Tơi chân thành cám ơn Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Thừa Thiên Huế, Viện HLKHCN Việt Nam cấp kinh phí tạo điều kiện để thực đề tài Bên cạnh đó, tơi nhận ủng hộ nhiệt tình ý kiến đóng góp anh chị, bạn đồng nghiệp phịng Thủy sinh học mơi trường, Viện Công nghệ môi trường, Viện HLKHCN Việt Nam; thầy cô, bạn bè môn vi sinh, khoa Công nghệ sinh học, HVNN Việt Nam Nhân dịp này, xin chân thành cám ơn giúp đỡ q báu Tơi xin cám ơn chủ nhiệm đề tài thành viên tham gia tạo điều kiện giúp tơi q trình thu thập số liệu Cuối cùng, tơi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè người thân bên cạnh chia sẻ, động viên giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho tơi học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn Mặc dù tơi có nhiều cố gắng hoàn thiên luận văn nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, mong nhận đóng góp q thầy bạn để tơi hồn thiện luận văn tốt Tôi xin chân thành cám ơn! Hà Nội, Ngày 01 tháng 11 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Thủy ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cám ơn ii Mục lục ii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract ix Phần Mở đầu Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Đặc điểm sinh trưởng phân bố tảo Spirulina 2.1.1 Đặc điểm hình thái, cấu tạo phân loại 2.1.2 Đặc điểm dinh dưỡng 2.1.3 Chu kỳ sinh trưởng sinh sản 12 2.1.4 Môi trường sống phân bố 13 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng tảo Spirulina 14 2.2.1 Ảnh hưởng yếu tố môi trường 14 2.2.2 Ảnh hưởng nhu cầu dinh dưỡng 16 2.2.3 Ảnh hưởng độ sâu bể nuôi 19 2.2.4 Ảnh hưởng CO2 19 2.3 Tình hình sản xuất tảo spirulina 20 2.3.1 Tình hình sản xuất Spirulina giới 20 2.3.2 Tình hình sản xuất tảo Spirulina Việt Nam 24 2.4 Giá trị nguồn nước khoáng 26 Phần Vật liệu phương pháp nghiên cứu 29 3.1 Thời gian đại điểm nghiên cứu 29 3.1.1 Thời gian 29 3.1.2 Địa điểm 29 3.2 Vật liệu nghiên cứu 29 3.2.1 Giống tảo Spirulina platensis 29 iii 3.2.2 Môi trường nuôi tảo Spirulina platensis 30 3.3 Phương pháp nghiên cứu 32 3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu 32 3.3.2 Đánh giá chất lượng nước khoáng Mỹ An 32 3.3.3 Xây dựng quy trình ni thực nghiệm thu sinh khối tảo 32 3.3.4 Nuôi thu sinh khối tảo 36 3.3.5 Đánh giá chất lượng tảo nuôi thu sinh khối nguồn nước khoáng Mỹ An, Thừa Thiên Huế 41 Phần Kết thảo luận 42 4.1 Chất lượng nước khoáng mỹ an 42 4.2 Kết lựa chọn tảo giống 44 4.3 Tốc độ tăng trưởng tảo thí nghiệm q trình nuôi thu sinh khối Mỹ An, Thừa Thiên Huế 50 4.4 Ảnh hưởng số yếu tố môi trường khu ni sinh khối ngồi trời Mỹ An, Thừa – Thiên Huế tới sinh trưởng tảo thí nghiệm 51 4.5 Chất lượng tảo thu ni thực nghiệm nước khống Mỹ An 59 Phần Kết luận kiến nghị 62 5.1 Kết luận 62 5.2 Kiến nghị 62 Tài liệu tham khảo 63 Phụ lục 66 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Diễn giải ĐC Đối chứng FAO Tổ chức Nông Lương Thế giới (Food and Agricultural Organisation) LHQ Liên Hợp Quốc OD Mật độ quang QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TLK Trọng lượng khô TLT Trọng lượng tươi TN Thí nghiệm Và cs Và cộng WHO Tổ chức y tế giới v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần acid amin Spirulina Bảng 2.2 Một số loại acid béo hai chủng Spirulina Bảng 2.3 Hàm lượng acid nucleic số thực phẩm Bảng 2.4 Hàm lượng sắc tố tự nhiên sinh khối S platensis Bảng 2.5 Hàm lượng vitamin Spirulina so với nhu cầu hàng ngày 10 Bảng 2.6 Khoáng nguyên tố vết Spirulina 11 Bảng 2.7 Hàm lượng kim loại nặng tảo S platensis nuôi nguồn nước khác 25 Bảng 2.8 Thành phần hóa học số mẫu nước khống Khánh Hịa 27 Bảng 4.1 Danh sách thiết bị sử dụng 33 Bảng 4.3 Cơng thức thí nghiệm lựa chọn tảo giống 35 Bảng 4.1 Thành phần hóa học nước khống 42 Bảng 4.2 Tốc độ sinh trưởng chủng tảo giống ni phịng thí nghiệm 44 Bảng 4.3 Tốc độ tăng trưởng tảo Spirulina q trình ni thu sinh khối trời Mỹ An, Thừa Thiên Huế 50 Bảng 4.4 Thành phần sinh hóa tảo Spirulina khơ thu sau ni nguồn nước khống khác 60 Bảng 4.5 Thành phần kim loại nặng tảo Spirulina khô thu sau ni nguồn nước khống khác 61 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Lát cắt tế bào Spirulina platensis Hình 2.2 Mơ hình xếp vách tế bào Spirulina platensis Hình 2.3 Năm pha sinh trưởng vi tảo 12 Hình 2.4 Sơ đồ vịng đời tảo Spirulina platensis 13 Hình 2.5 Hệ thống bể dài vuốt trịn hai đầu để ni tảo Spirulina 22 Hình 2.6 Hệ thống bể tròn (Cirular ponds) Đài Loan 22 Hình 3.1 Các giống tảo Spirulina platensis dùng nghiên cứu 29 Hình 3.2 Vị trí lấy mẫu phân tích Mỹ An, Phú Vang, Thừa thiên Huế 32 Hình 3.3 Sơ đồ mặt khu nuôi sinh khối tảo 33 Hình 3.4 Bể ni sinh khối tảo Mỹ An, Thừa Thiên Huế 34 Hình 3.5 Bố trí thí nghiệm lựa chọn tảo giống 35 Hình 3.6 Quy trình nhân giống tảo phục vụ ni sinh khối 36 Hình 3.7 Nuôi tảo giống trước cho vào bể 36 Hình 3.8 Ni sinh khối tảo Mỹ An, Thừa Thiên Huế 37 Hình 3.9 Thu sinh khối tảo lưới lọc 38 Hình 4.1 Biểu đồ tốc độ sinh trưởng chủng tảo SP2 TN SP2 ĐC 45 Hình 4.2 Biểu đồ tốc độ sinh trưởng chủng tảo SP4 TN SP4 ĐC 45 Hình 4.3 Biểu đồ tốc độ sinh trưởng chủng tảo SP8 TN SP8 ĐC 46 Hình 4.4 Biểu đồ tốc độ sinh trưởng chủng tảo T38 TN T38 ĐC 47 Hình 4.5 Biểu đồ tốc độ sinh trưởng chủng tảo T48 TN T48 ĐC 47 Hình 4.6 Biểu đồ tốc độ sinh trưởng chủng tảo nuôi công thức đối chứng phịng thí nghiệm 48 Hình 4.7 Biểu đồ tốc độ sinh trưởng chủng tảo nuôi công thức thí nghiệm phịng thí nghiệm 49 Hình 4.8 Biểu đồ tốc độ sinh trưởng tảo trình ni thu sinh khối ngồi trời 50 Hình 4.9 Biểu đồ thay đổi nhiệt độ tốc độ sinh trưởng tảo khu nuôi sinh khối trời tháng 51 Hình 4.10 Biểu đồ thay đổi nhiệt độ tốc độ sinh trưởng tảo khu ni sinh khối ngồi trời tháng 52 vii Hình 4.11 Biểu đồ thay đổi pH tốc độ sinh trưởng tảo q trình ni sinh khối ngồi trời 53 Hình 4.12 Biểu đồ biểu diễn tác động quang hợp hô hấp lên pH dạng ion cacbon vô nước 54 Hình 4.13 Biểu đồ thay đổi [HCO3-] q trình ni sinh khối ngồi trời 55 Hình 4.14 Biểu đồ tương quan [HCO3-] pH môi trường dinh dưỡng khu sinh khối trời 55 Hình 4.15 Biểu đồ thay đổi [CO32-] q trình ni sinh khối ngồi trời 56 Hình 4.16 Biểu đồ tương quan [CO32-] pH môi trường dinh dưỡng khu sinh khối trời 57 Hình 4.17 Biểu đồ thay đổi hàm lượng N_NO3- q trình ni sinh khối 58 Hình 4.18 Biểu đồ thay đổi hàm lượng P_PO43- q trình ni sinh khối 58 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Thị Thu Thủy Tên luận văn: “Nghiên cứu ni thử nghiệm Spirulina nước khống Mỹ An, tỉnh Thừa Thiên Huế” Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Tên sở đào tạo: Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Mục đích đề tài luận văn tận dụng khống chất tự nhiên q giá sẵn có nguồn nước khống Mỹ An ni sinh khối tảo Spirulina platensis Thừa - Thiên Huế xây dựng mơ hình ni tảo Spirulina platensis để giảm lượng hóa chất sử dụng, tiết kiệm chi phí sản xuất; tảo thu đạt suất chất lượng cao, tạo nguồn nguyên liệu chế biến sản phẩm thực phẩm chức chăm sóc sức khỏe cho người Vật liệu phương pháp nghiên cứu Vật liệu: Chủng giống tảo Spirulia platensis; nước khoáng Mỹ An, Thừa Thiên Huế Phương pháp nghên cứu: Lựa chọn tảo giống dựa tốc độ sinh trưởng tảo phương pháp đo mật độ quang học (Optical Density/OD) bước sóng 445nm máy quang phổ UV-2450 Shimatzu (Nhật Bản) Đo nhiệt độ nơi nuôi sinh khối nhiệt kế thủy tinh; đo pH môi trường nuôi máy pH meter Xác định hàm lượng HCO3-, CO32- phương pháp chuẩn độ axit 0.1N HCl Xác định hàm lượng P_PO43- sử dụng phương pháp Acid ascorbic hàm lượng N_NO3- sử dụng phương pháp Salycilate (Standard methods, 1998) Xác định tốc độ sinh trưởng đặc trưng tảo theo Lê Thị Bích Ngọc (2010) Phương pháp xác định trọng lượng khô sinh khối dựa theo Richmond et al (1986) Mẫu nước khoáng Mỹ An, Thừa Thiên – Huế tảo thu nuôi thu sinh khối thực nghiệm gửi phân tích chất lượng Kết kết luận Nguồn nước khống Mỹ An môi trường tốt để sử dụng nuôi tảo Spirulina, tiết kiệm chi phí sản xuất giảm bớt lượng hóa chất sử dụng, đặc biệt lượng muối NaHCO3 Từ chủng tảo giống (SP2, SP4, SP8, T38, T48) chọn chủng SP8 để nuôi khu nuôi thu sinh khối Mỹ An, Thừa Thiên – Huế Tảo Spirulina platensis có khả thích nghi sinh trưởng tốt mơi trường nước khống Mỹ An Chất lượng tảo Spirulina platensis nuôi Mỹ An, Thừa Thiên – Huế đáp ứng yêu cầu chất lượng để sản xuất thực phẩm chức ix phát triển tốt pH = 8.3 – 11 Khi pH môi trường cao hay thấp không thuận lợi cho tảo Cũng theo Zarrouk ni tảo Spirulina ngồi trời pH = 10.5 không hạn chế phát triển tảo pH tăng lên 11 lại giới hạn tảo phát triển Theo Richmon (1986), tảo Spirulina thuộc nhóm tảo hấp thu chủ yếu HCO3- cho trình quang hợp, nên phát triển mạnh môi trường pH cao pH thí nghiệm (pH = 9.15 - 10.35) ln nằm khoảng thích hợp cho tảo phát triển, kết thí nghiệm phù hợp với nghiên cứu Ciferii (1983) tảo S platensis phát triển mạnh hồ Rombou hồ Bodou có đặc điểm pH cao (10 - 10.4) c Hàm lượng cacbon vô môi trường nuôi tảo ([HCO3-], [CO32-]) Trong q trình ni, mơi trường ni tảo xuất dạng hợp chất cácbon vô H2CO3, CO2, HCO3-, CO32- Tỉ lệ ion thay đổi phụ thuộc vào pH Sự biến đổi qua lại dạng hay cân chúng với tùy thuộc vào pH môi trường Thông thường tảo Spirulina platensis sử dụng cacbon dạng HCO3- hình thành ion OH-, CO32- dẫn tới việc pH dịch huyền phù ln có xu hướng tăng lên Theo Đặng Đình Kim Đặng Hồng Phước Hiền (1999), q trình minh họa sau: Hình 4.12 Biểu đồ biểu diễn tác động quang hợp hô hấp lên pH dạng ion cacbon vô nước Nguồn: Đặng Đình Kim Đặng Hồng Phước Hiền (1999) 54 * [HCO3-]: Hình 4.13 Biểu đồ thay đổi [HCO3-] q trình ni sinh khối ngồi trời Theo hình 4.13, hàm lượng HCO3- có xu hướng giảm dần, từ 4.6mg/l ngày đầu tiến xuống 2.7mg/l (hình 4.13.) ngày ni thứ 58 (giảm 1.72 lần) Sau lần thu sinh khối, mật độ tảo môi trường nuôi giảm, nhu cầu sử dụng HCO3- giảm nên hàm lượng HCO3- có xu hướng tăng nhẹ, lại bắt đầu giảm dần theo ngày, theo tốc độ sinh trưởng, phát triển nhu cầu sử dụng tảo Hình 4.14 Biểu đồ tương quan [HCO3-] pH môi trường dinh dưỡng khu sinh khối trời 55 Mối liên hệ [HCO3-] giá trị pH môi trường dinh dưỡng suốt q trình ni tảo trình bày hình 4.14 Sau lần thu sinh khối 1, 2, 3, 4, (tương ứng với ngày nuôi 13, 22, 31, 40, 49), hàm lượng HCO3- có tăng nhẹ bổ sung thêm vào môi trường nuôi (lần lượt từ 3.5 – 4.0; 3.6 – 4.0; 3.8 – 4.0; 3.4 – 3.6; 3.0 – 3.4); sau giảm dần mật độ tảo giảm, nhu cầu sử dụng HCO3- giảm, hàm lượng HCO3- tăng, pH môi trường dinh dưỡng giảm theo, xảy với tương quan thể hình 4.12 * [CO32-]: Hình 4.15 Biểu đồ thay đổi [CO32-] q trình ni sinh khối ngồi trời Theo hình 4.15 ta thấy, ngược lại với HCO3- , [CO32-] biến động, nhìn chung có xu hướng tăng dần suốt q trình ni (tăng từ 1.66 lên 4.99mg/l, tăng gấp lần) Có thể giải thích cho điều nguồn dinh dưỡng cacbon mà tảo sử dụng HCO3- tạo OH- CO32-, CO32- không tảo sử dụng tồn môi trường dạng muối tích lũy Diễn biến mối quan hệ [CO32-] pH thể khơng rõ (hình 4.16) Tuy nhiên, thấy rằng, hàm lượng CO32- tăng dần, pH môi trường ni có chiều hướng tăng với biên độ nhỏ (từ 9.25 ngày đầu nuôi lên 10.28 ngày cuối cùng) 56 Hình 4.16 Biểu đồ tương quan [CO32-] pH môi trường dinh dưỡng khu sinh khối ngồi trời Nhìn chung, suốt q trình ni sinh khối, hàm lượng HCO3-, CO32và pH kiểm sốt tốt, khơng có biến động lớn, phù hợp với yêu cầu nuôi tảo d [N_NO3-] Nitrat (NO3-) dạng đạm tảo Spirulina hấp thu chủ yếu (Zarrouk, 1966; Paoletti et al., 1975; Schloăsser, 1982), hm lng quỏ cao thỡ làm cho tảo nở hoa từ làm thay đổi chất lượng nước, hàm lượng thấp khơng đủ cho tảo hấp thu (Boyd et al., 2002) Để thu sản lượng tảo cao cần tạo mơi trường có nồng độ nitrat cao đến 172 mg/l (Trần Văn Vỹ, 1995) Hàm lượng N_NO3- đo đạt cao ngày nuôi thứ 16 (127.8mg/l), thấp ngày ni thứ 52 (95.3mg/l) (Hình 4.17) Trong suốt q trình ni, hàm lượng N_NO3- khơng biến động nhiều, hàm lượng 25 ngày nuôi cấy ban đầu (dao động từ 110.2 – 127.8mg/l) cao so với 33 ngày nuôi sau (dao động từ 95.3 đến 116.3mg/l) Điều ảnh hưởng nhiệt độ, thời tiết khu nuôi thực nghiệm (33 ngày ni sau có nhiệt độ ổn định hơn, mưa 25 ngày nuôi đầu) phần phát triển tảo 57 Hình 4.17 Biểu đồ thay đổi hàm lượng N_NO3- q trình ni sinh khối Như vậy, hàm lượng N_NO3- môi trường nuôi thực nghiệm không cao đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng nitơ cho sinh trưởng, phát triển tảo e [P_PO43-] Hình 4.18 Biểu đồ thay đổi hàm lượng P_PO43trong q trình ni sinh khối 58 Phốt cần thiết cho sinh trưởng nhiều quy trình phản ứng quan trọng tảo vận chuyển lượng, tổng hợp axít nucleic, DNA, Nghiên cứu Zarrouk (1966) cho thấy môi trường phốt tảo Spirulina bị dãn vịng xoắn, màu sắc tảo trở nên vàng nồng độ phốt từ 10mg/l trở lên khơng có ảnh hưởng Trong q trình ni, hàm lượng P_PO43- đạt cao ngày nuôi thứ 13 (3.3mg/l), đạt giá trị thấp vào ngày ni thứ 52 (1.9mg/l) Hàm lượng có xu hướng giảm dần q trình ni thu sinh khối hàng ngày môi trường bổ sung thêm lượng nước khoáng, hàm lượng P_PO43- có lượng nước khống bổ sung vào thấp Mặt khác tảo phát triển, mật độ tảo tăng, hàm lượng P_PO43- tảo sử dụng tăng dẫn đến hàm lượng P_PO43- môi trường giảm Riêng lần nuôi thu sinh khối thứ 6, hàm lượng P_PO43- không giảm mà tăng nhẹ (từ 1.9mg/l lên 2.0mg/l 2.4mg/l) tảo bước vào giai đoạn qn bình suy tàn, số tế bào tảo chết phân hủy Zarnowski J (1978) cho biết suất tảo đạt tối đa nồng độ phốt 90 - 180mg/l sau 14 ngày, thấp 22.5mg/l Trong đó, Tadros (1988) nhận định nhu cầu phốt tảo Spirulina platensis thấp dao động từ 5mM (39 - 195mg/l) Tuy hàm lượng P_PO43- môi trường nuôi Mỹ An, Thừa Thiên Huế thấp nhiều so với nghiên cứu tảo trì sinh trưởng tốt ổn định 4.5 CHẤT LƯỢNG TẢO THU ĐƯỢC KHI NUÔI THỰC NGHIỆM BẰNG NƯỚC KHOÁNG MỸ AN Chất lượng tảo Spirulina platensis ni nguồn nước khống Mỹ An trình bày bảng 4.4 Kết cho thấy, hàm lượng protein tảo ni nước khống Mỹ An 56.23% TLK, nằm khoảng dao động từ 50 – 65% TLK tảo S.plsntensis nuôi điều kiện khác Hàm lượng lipit tảo nuôi nước khoáng Mỹ An 5.82% TLK, hàm lượng thấp, phù hợp cho nhiều đối tượng sử dụng làm thực phẩm Hàm lượng Chlorophyll – a 1.33% TLK, tạo nên màu xanh cho Spirulina platensis Carotenoid tảo ni nước khống Mỹ An 0.22% sinh khối khô tạo nên sắc tố màu vàng cam Spirulina platensis Các vitamin B1, B6, B12 54.82mg/kg; 2.61mg/kg; 1.94 mg/kg cung cấp lượng đáng kể vitamin cần thiết cho sống 59 Điều cho thấy chất lượng tảo Spirulina nuôi nguồn nước khoáng Mỹ An Thừa Thiên Huế tốt, đảm bảo đầy đủ thành phần chất dinh dưỡng có tảo khơ, tương đương với chất lượng Spirulina sấy khô công ty Siam Algae (SAC) phân tích Japan Food Reseacher Labotatories (Hidenori Shimamatsu, 2004); chất lượng Spirulina ni nước khống Đảnh Thạch, Khánh Hịa (Nguyễn Thị Bích Ngọc, 2010) chất lượng Spirulina nuôi đại trà sử dụng CO2 từ khí thải nhà máy gạch tuynel Đan Phượng (Đặng Đình Kim cs., 2014) Bảng 4.4 Thành phần sinh hóa tảo Spirulina khô thu sau nuôi nguồn nước khoáng khác Nước Protein Lipit Chlorophyll Carotenoid khoáng (%TLK) (%TLK) - a (%TLK) (%TKL) B1 B6 (mg/kg) (mg/kg) B12 (mg/kg) Tháp Bà* 41.98 5.51 1.45 0.26 44.12 2.1 1.32 Dục Mỹ* 57.66 6.33 1.37 0.23 55.67 2.85 2.11 58.12 6.15 1.35 0.22 57.1 3.34 2.21 Đảnh Thạnh* Kết phân tích tảo ni thu Mỹ An, Thừa Thiên Huế Mỹ An 56.23 5.82 1.33 0.22 54.82 2.61 1.94 (* Nguyễn Thị Bích Ngọc, 2010) Chất lượng tảo Spirulina platensis ni nguồn nước khống Mỹ An có tương đồng với tảo ni số nguồn nước khoáng Đảnh Thạnh, Dục Mỹ, Tháp Bà Tảo ni mơi trường nước khống Đảnh Thạnh, Dục Mỹ Mỹ An có hàm lượng protein, lipit Vitamin nhóm B cao so với tảo ni nước khoáng Tháp Bà Ngược lại hàm lượng chlorophyll-a carotenoid sinh khối tảo ni nước khống Tháp Bà cao hơn, điều mật độ tảo thấp so với mật độ tảo nuôi mơi trường nước khống Đảnh Thạnh, Dục Mỹ Mỹ An dẫn đến cường độ chiếu sáng tới tế bào mạnh hơn, yếu tố tác động tới hàm lượng chlorrophyll-a carotenoid tế bào tảo 60 Bảng 4.5 Thành phần kim loại nặng tảo Spirulina khô thu sau ni nguồn nước khống khác TT Nước khoáng Pb (mg/kg) Cd (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) Tháp Bà* 0.44 0.19 0.56 0.07 Dục Mỹ* 0.31 0.08 0.23 0.03 Đảnh Thạnh* 0.23 0.08 0.20 0.02 Kết phân tích tảo ni thu Mỹ An, Thừa Thiên Huế Mỹ An 0.42 0.04 0.26 0.03 QĐ 46/2007/QĐBYT ** 3.00 0.5 5.00 0.5 (* Nguyễn Thị Bích Ngọc, 2010) ** Quyết định việc “Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm”.) Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng sinh khối tảo khô nuôi nguồn nước khoáng khác cho thấy, hàm lượng kim loại nặng nguyên tố As, Hg, Pb, Cd sinh khối tảo Spirulina sử dụng nước Mỹ An 0.26 mg/kg; 0.03 mg/kg; 0.42 mg/kg; 0.04 mg/kg nằm giới hạn cho phép đạt tiêu chuẩn quy định Bộ Y tế theo định số 46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007 việc ban hành “Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm” sử dụng sinh khối tảo làm thực phẩm chức cho người So với Quyết định số 46/2007 QĐ-BYT, hàm lượng As thấp 19.23 lần; Hg thấp 16.67 lần; Pb thấp 7.14 lần; Cd thấp 12.5 lần Như vậy, từ kết đánh giá chất lượng tảo ta thấy sở khoa học ban đầu quan trọng để sử dụng sinh khối Spirulina nuôi nước khoáng Mỹ An làm nguồn thực phẩm giàu chất dinh dưỡng cho người 61 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Chất lượng nguồn nước khoáng Mỹ An Nguồn nước khoáng Mỹ An môi trường tốt để sử dụng nuôi tảo Spirulina, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất giảm bớt lượng hóa chất sử dụng, đặc biệt lượng muối NaHCO3 Lựa chọn chủng tảo giống Chọn chủng SP8 có khả sinh trưởng tốt chủng tảo giống (SP2, SP4, SP8, T38, T48) nuôi với mơi trường Zarrouk sử dụng nước khống Mỹ An Đánh giá thay đổi số yếu tố mơi trường ni thực nghiệm Trong q trình ni thu sinh khối thực nghiệm Mỹ An, yếu tố nhiệt độ, pH, [HCO3-], [CO32-],[P_PO43-], [N_NO3-] có biến động, thay đổi ln kiểm sốt, nằm khoảng thích hợp đáp ứng nhu cầu sinh trưởng, phát triển tảo Spirulina Đánh giá chất lượng tảo nuôi Mỹ An, Thừa Thiên Huế Tảo Spirulina platensis có khả thích nghi sinh trưởng tốt mơi trường nước khống Mỹ An Bột tảo Spirulina platensis có chất lượng tương đương với sản phẩm nước, Protein 56.23% TLK, Lipit 5.82% TLK, Chlorophyll 1.33% TLK, Carotenoid 0.22% TLK, VTM B (B15 4.82mg/kg, B6 2.61mg/kg, B12 1.94mg/kg) hàm lượng kim loại thấp (Pb 0.42mg/kg; Cd 0.04mg/kg, As 0.26mg/kg, Hg 0.03mg/kg) Sinh khối Spirulina platensis nuôi Mỹ An, Thừa Thiên – Huế đáp ứng yêu cầu chất lượng để sản xuất thực phẩm chức 5.2 KIẾN NGHỊ - Hồn thiện quy trình ni tảo Spirulina sử dụng nước khống quy mơ lớn - Nghiên cứu tạo số sản phẩm chức từ tảo Spirulina phục vụ chăm sóc sức khỏe người 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: 46/2007/QĐ-BYT Quyết định Bộ y tế “Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm” Đặng Đình Kim, 2002 Giáo trình kỹ thuật nhân giống ni sinh khối sinh vật phù du NXB Nông nghiệp, Hà Nội Đặng Đình Kim, Đặng Hồng Phước Hiền Nguyễn Tiến Cư, 1994 “Một số vấn đề công nghệ sản xuất tảo Spirulina Việt Nam”, Tạp chí sinh học 16, tr 4-7 Đặng Đình Kim, Đặng Hồng Phước Hiền, 1994 “Cơng nghệ sinh học vi tảo” Đặng Đình Kim, Đặng Hồng Phước Hiền, 1994 “Vi tảo ứng dụng chúng”, tạp chí sinh học 16, tr 8-12 Đặng Đình Kim, Nguyễn Tiến Cư, Nguyễn Thị Ninh, Đặng Diễm Hồng, Trần Văn tựa, Phan Phương Lan, Nguyễn Văn Hịa, 1994 “Thực nghiệm ni trồng Spirulina nước khống Đắc Min”, Tạp chí sinh học 16(3), tr 95 – 98 Dương Đức Tiến, 1996 Phân loại vi khuẩn lam Việt Nam NXB Nông nghiệp Hà Nội tr.126 FAO, 1996 Cẩm nang sản xuất sử dụng thức ăn sống để nuôi thủy sản Trung tâm Thông tin Khoa học Kinh tế Thủy sản.tr 293 Hoàng Nghĩa Sơn, 2000 “Nghiên cứu sản xuất sử dụng tảo Spirulina platensis làm thức ăn bổ sung chăn nuôi gà qui mô gia đình”, Luận án tiến sĩ nơng nghiệp, Viện khoa học kỹ thuật nơng nghiệp miền Nam, TP HCM 10 Hồng Sỹ Nam, Nguyễn Đình Hưng, Đặng Diễm Hồng, 2007 “Ni trồng thử nghiệm chủng tảo Spirulina platensis CNT Spirulina platensis C1 loại nước khoáng Thạch Thành – Thanh Hóa, Thanh Tân – Thừa Thiên Huế Thanh Liêm – Hà Nam” Tạp chí sinh học 11 Lê Văn Lăng, 1999 “Spirulina nuôi trồng sử dụng y dược dinh dưỡng” Sách chuyên khảo phục vụ Công nghệ sinh học Y tế NXB Y học chi nhánh TP.HCM 12 Loan H T T., 2010 "Nghiên cứu phân lập, bảo quản nhân giống tảo Spirulina platensis", Đồ án tốt nghiệp, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng 13 Nguyễn Hữu Thước, 1988 Tảo Spirulina - nguồn dinh dưỡng dược liệu quý NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội tr.111 63 14 Nguyễn Thị Bích Ngọc, 2010 “Nghiên cứu sử dụng nguồn nước khoáng để xây dựng quy trình sản xuất tảo Spirulina platensis đảm bảo chất lượng làm nguyên liệu chế biến thức ăn cho người động vật nuôi thủy sản” Báo cáo tổng hợp kết khoa học công nghệ 15 Nguyễn Thị Hoa, 2009 “Nghiên cứu chế biến bánh mì có bổ sung tảo lam Spirulina”, Luận văn tốt nghiệp Đại học Bình Dương 16 Phan Văn Dân, 2009 “Nghiên cứu tạo sinh khối Spirulina platensis quy trình ni hệ kín”, Luận văn thạc sĩ sinh học, Trường đai học KHTN, Đại học Quốc gia TP HCM 17 QCVN 08:2008/ BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ngầm 18 Quốc Tín, 2007 Giải tốn sinh lợi từ tảo q Spirulina platensis Báo Bình Thuận 19 TCVN 5944:1995 Tiêu chuẩn Việt Nam chất lượng nước – tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm 20 TCVN 6213:2004 Tiêu chuẩn Việt Nam chất lượng nước khống thiên nhiên đóng chai Tài liệu tiếng Anh: 21 Ahsan M and Habib Mashuda Parvin B, 2008 A review on culture, production and use of Spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish, Rome, Italy 22 Becker, E W [Ed]., 1994 Microalgae: Biotechnology Mycrobiology Cambrige Studies in Biotechnology, vol 10, Cambridge University Press, Cambridge,pp 239 23 Belay, A., Y Ota, K Miyakawa & H Shimamatsu, 1994 Production of high quality Spirulina at Earthrise Farms In Phang, S W., Y K Lee, M A Borowitzka & B A Whitton (eds), Algal Biotechnology in the Asia Pacific Region University of Malaya Kuala Lumpur.pp 92–102 24 Challem, J.J, Spirulina: a good health giud, Keat publishing, Neww Canaan CT, 1981, pp 13 -15 25 Ciferi, O., 1983 Spirulina, the edible microorganism Microbiol Rev 47 pp 551–578 26 Hanaa, H., El-Baky, A, 2003 Over Production of Phycocyanin Pigment in Blue Green Alga Spirulina sp and It’s Inhibitory Effect on Growth of Ehrlich Ascites Carcinoma Cells J Med Science, 3(4).pp 314-324 64 27 Henrikson R, 1980 The nutritional composition of Spirulina, Earth food Spirulina, pp 28-29 28 Hu Q., 2004 "12 Industrial Production of Microalgal Cell-mass and Secondary Products–Major Industrial Species", Handbook of microalgal culture: biotechnology and applied phycology, pp 264-272 29 Jacques Falquet, 2008 The nutritional aspects of Spirulina, Antenna Technologies 30 Ưrdưg V, Szigeti J, Pulz O, 1996 “Proceedings of the conference on progress in plant sciences from plant breeding to growth regulation” Pannon University, Mosonmagyarovar 31 Richmond A and J.U Grobbelaar, 1986 Factors affecting the output rate of Spirulina platensis with reference to mass cultivation Biomass 10: 253-264 32 Richmond, A., 2000 Handbook of Microalga culture: Biotechnology and Applied Phycology Black well science, pp 178-360 33 Tadros, M.G., Robert, D.M., 1998 Characterization of Spirulina Biomass for cell diet potential NASA Contrator NCC2-501 53p 34 Vonshak and Tomaselli, 2000 "Arthrospira (Spirulina): (systematics and ecophysioIogy", The ecology of cyanobacteria, Springer, pp 505-522 35 Vonshak, A., 1997 Use of Spirulina biomass Spirulina platensis (Arthrospira): physiology, cell-biology and biotechnology Taylor and Francis Ltd, London, U.K., pp 205-212 36 Vonshak, A., 1997 Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, cell biology and biotechnology 37 Wang, Z.P., Zhao, Y., 2005 Morphological reversion of Spirulina (Arthrospira) platensis (cyanophyta): from linear to helical Phycological Society of America 41, 622–628 38 Zarrouk, C., 1966 Contribution a l’etude d; une cyanophycee Influene de divers facteurs physiques et chimiques sur la croissance et la photosynthese de Spirulina maxima (Setch et Gardner) Geitler Ph.D thesis, University of Paris, France Wesbite: 39 http://Spirulina.online.fr/cd-cfppa/12star.htm 40 http://vietbao.vn/vi/Suc-khoe/Doi-dieu-nen-biet-ve-tao-Spirulina/30184044/248/ 41 http://www.Spirulina.com.vn 65 PHỤ LỤC Các thiết bị phịng thí nghiệm: Hình phụ lục Kính hiển vi Hình phụ lục Máy đo pH OLYMPUS BX51 METTER HM-300G Hình phụ lục Máy chụp ảnh từ Hình phụ lục Máy quang phổ tử kính hiển vi ngoại UV 2450 kết nối máy tính Hình phụ lục Tảo khô sau sấy 66 Bảng phụ lục Nhiệt độ đo Mỹ An tháng 7/2016 Nhiệt độ tháng Ngày nuôi Ngày tháng 6h–7h 11h-12h 14h-15h 17h-18h Trung bình 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 33 31 26 29 29 30 30 32 33 33 32 32 32 33 33 33 33 33 33 32 32 32 33 33 30 30 31 31 31 36 36 35 34 28 30 33 33 36 36 37 36 33 36 36 36 36 37 36 36 35 34 35 36 36 36 31 34 34 34 35 36 36 35 34 28 30 33 33 36 36 37 36 33 36 36 36 36 37 36 36 35 34 35 36 36 36 31 34 34 34 35 36 36 35 34 28 30 33 33 36 36 37 36 33 36 36 36 36 37 36 36 35 34 35 36 36 36 31 34 34 34 35 35 35.25 34.5 33.25 27.5 29.75 32 32.25 34.5 35 36 35.25 32.75 35 35 35.25 35.25 36 35.25 35.25 34.5 33.5 34.25 35 35.25 35.25 30.75 33 33.25 33.25 34 67 Bảng phụ lục Nhiệt độ đo Mỹ An tháng 8/2016 Nhiệt độ tháng Ngày nuôi Ngày tháng 6h–7h 11h-12h 14h-15h 17h-18h Trung bình 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 33 33 33 30 31 31 32 33 33 33 33 31 31 32 32 30 30 30 30 33 33 31 30 30 30 30 32 37 38 37 34 35 35 37 36 37 37 38 34 35 36 36 34 34 33 34 38 37 33 33 31 33 34 36 37 38 37 34 35 35 37 36 37 37 38 34 35 36 36 34 34 33 34 38 37 33 33 31 33 34 36 37 38 37 34 35 35 37 36 37 37 38 34 35 36 36 34 34 33 34 38 37 33 33 31 33 34 36 36 36.75 36 33 34 34 35.75 35.25 36 36 36.75 33.25 34 35 35 33 33 32.25 33 36.75 36 32.5 32.25 30.75 32.25 33 35 68 ... nuôi khu nuôi thu sinh khối Mỹ An, Thừa Thiên – Huế Tảo Spirulina platensis có khả thích nghi sinh trưởng tốt mơi trường nước khống Mỹ An Chất lượng tảo Spirulina platensis nuôi Mỹ An, Thừa Thiên. .. từ tảo Vì đề tài ? ?Nghiên cứu ni thử nghiệm Spirulina nước khoáng Mỹ An, tỉnh Thừa – Thiên Huế? ?? thực với mong muốn tận dụng khống chất tự nhiên q giá sẵn có nguồn nước khoáng Mỹ An nhằm xây dựng... văn: ? ?Nghiên cứu ni thử nghiệm Spirulina nước khống Mỹ An, tỉnh Thừa Thiên Huế? ?? Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Tên sở đào tạo: Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Mục