a. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Để phục vụ cho mục đích nuôi thủy sản, nhiều loài vi tảo trong đó có N. Oculata đã được nghiên cứu và nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm hoặc ở
quy mô sản xuất thử nghiệm. Theo Wendy & Kevan (1991), ở Hoa Kỳ các
loài tảo Thalasiossira pseudomonas, Chaetoceros calcitrans, Chaetoceros mulleri, N.Oculata, Chlorella minutissima… được nuôi để làm thức ăn cho
luân trùng, ấu trùng hai mảnh vỏ, ấu trùng tôm và cá theo phương thức nuôi
Okauchi (2004) đã nghiên cứu đánh giá vai trò tích cực của vi tảo
N.Oculata trong ương nuôi luân trùng làm thức ăn cho ấu trùng cá biển. Tác giả đã tiến hành với 4 lô thí nghiệm nuôi ấu trùng cá được bổ sung luân trùng và N.Oculata với mật độ 5- 10x 105 tb/ml. Riêng bốn lô đối chứng chỉ bổ
sung luân trùng mà không bổ sung N.Oculata. Kết thúc thí nghiệm, nồng độ
các nitơ vô cơ (NH4 -N và NO3- N) và phốt pho vô cơ (PO4- P) trong các lô
đối chứng tăng lên từ 1,5 - 2,0 lần so với các lô thí nghiệm. Đồng thời số lượng luân trùng và trứng của chúng ở lô thí nghiệm cao hơn so với ở lô đối chứng. Hơn nữa, luân trùng trong các lô thí nghiệm có hàm lượng eicosapentaenoic axít (EPA) và các axit béo không no khác (n- 3HUFA) cao
hơn so với các lô đối chứng. Từ kết quả thí nghiệm, cho thấy việc bổ sung vi tảo N.Oculata vàotrong nước nuôi sẽ mang lại hiệu quả tích cực trong việc
duy trì chất lượng nước và tăng cường chất dinh dưỡng cho luân trùng [28]. Converti & cs (2009) tiến hành nghiên cứu về sự ảnh hưởng của nhiệt độ
lên mức độ sinh trưởng và hàm lượng lipid đối với N.Oculata nhằm ứng dụng
cho việc nuôi cấy loài vi tảo này phục vụ cho sản xuất biodiesel. Trong
nghiên cứu này. Converti cũng đã thiết lập các thí nghiệm nuôi cấy N. Oculata tại các nhiệt độ 15oC, 20oC và 25oC trong môi trường F/2 của
Guirllard, sử dụng nguồn cung cấp carbon là CO2 có sẵn trong không khí với
tốc độ sục khí khoảng 300ppm và nguồn cung cấp nitơ là NaNO3. Các mẻ
nuôi tự dưỡng thực hiện trong 14 ngày dưới ánh sáng liên tục có mật độ dòng photon là 70µE/m2s. Kết quả đưa ra, tại 25oC năng suất lipid của N. Oculata
đạt giá trị cao nhất, có thể lên đến 12,19mg/lít/ngày và cho hàm lượng C18:1
(nguyên liệu rất phù hợp để sản xuất biodiesel) cao hơn hẳn so với 2 ngưỡng
Trong nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của nguồn nitơ và nồng độ của nitơ đến việc tích lũy vitamin E của N.Oculata, Durmaz Y. & cs đã nhận định
sự suy giảm nồng độ nitơ sẽ dẫn đến sự tăng tích lũy vitamin E nhưng lại
giảm tỉ lệ sinh trưởng của vi tảo, sự khác biệt rõ ràng về thành phần và số lượng của vitamin E của tảo N.Oculata được cho là phụ thuộc vào các yếu tố như nguồn nitơ, nồng độ và pha sinh trưởng của tảo [19].
Nghiên cứu của Seiffert & cs (2001) về khả năng tích lũy carotenoid và vitamin E của vi tảo biển N.Oculata và Chaetoceros calcitras và phương
pháp RP-HPLC đã được sử dụng đểxác định khả năng tích lũy carotenoid và vitamin của cả 2 loại tảo. Dạng bột khô, tảo N.Oculata được xác định có độ
tích lũy sinh học cao nhất đối với b-cariotene (28,0±0,6g/kg) tiếp đến là dạng chiết khô của C. calcitras (16,9-17g/kg) và dạng bột khô C. calcitras
(15,6±0,1g/kg). Đối với lycopene thì dạng dịch chiết khô của N.Oculata có khả năng tích lũy sinh học cao nhất (42,6±1,1g/kg) [33].
Trên thế giới, một số mô hình nuôi sinh khối tảo đã được tiến hành nuôi trong các túi PE có thể tích 100 - 150L hoặc trong các cột thủy tinh hình trụ
trong (nuôi theo mẻ và liên tục), hệ thống các ao ngoài trời hình chữ nhật,
hình tròn có thể tích 8m3-300m3, hệ thống ao luân hồi. Các hệ thống này tuy
đơn giản nhưng lại hạn chế mật độ tế bào khi nuôi [36].
Hiện nay, trên thế giới có 4 kiểu thiết kế khác nhau cho hệ thống nuôi
kín quang phản ứng sinh học: hệ thống ống dẫn, hệ thống vành khuyên, hệ
thống vành khuyên, hệ thống tấm, hệ thống bảng. Các hệ thống này đều hoạt động theo cùng một nguyên lý và ưu điểm đều là năng suất mật độ cao, ít tốn công lao động không bị nhiễm tạp trong quá trình nuôi, tảo thu đạt chất lượng
b. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở nước ta, những năm gần đây vi tảo N.Oculata được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản, nên đã có nhiều nghiên cứu về nó nhưng chỉ dừng ở mức ứng dụng trong thủy sản.
Như trong nghiên cứu về quy trình công nghệ nhân nhanh sinh khối ban đầu vi tảo biển làm thức ăn tươi sống cho ấu trùng thủy sản kinh tế của Trần Văn Tựa (2002) thì kết quả ban đầu cho thấy mật độ nhân nhanh vi tảo trong
phòng thí nghiệm có thể đạt tới 50 -150x106 tb/ml [14].
Ở nghiên cứu về ảnh hưởng của độ mặn, nhiệt độ và mật độ ban đầu để
phát triển quần thể vi tảo biển Isochrisis galbana và N.Oculata cho sinh sản cá biển của Lê Xân (2007). Kết quả cho thấy nhiệt độ phù hợp cho 2 vi tảo trên là từ 20 - 30oC, và nhiệt độ tốt nhất là 25oC. Độ mặn trong khoảng 20 -30‰, độ
mặn tối ưu là 25‰. Mật độ ban đầu trong khoảng 2- 5x106 tb/ml [10].
Trong nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn, ánh sáng và tỉ lệ thu hoạch lên một số đặc điểm sinh học và thành phần sinh hóa của 2 loài vi tảo N.Oculata
(Droop) Hibberd 1981 và Chaetoceros muelleri Lemmerman 1898 trong điều
kiện phòng thí nghiệm của Phạm Thị Lam Hồng (1999) đã kết luận tảo
N.Oculata có thể phát triển ở từ 10- 35‰ nhưng chúng có ngưỡng thích nghi
tốt nhất ở 30 - 32‰ [8].
Cái Ngọc Bảo Anh (2009) nghiên cứu về sinh trưởng quần thể tảo
N.Oculata được nuôi trong môi trường F/2 có điều chỉnh mật độ và dạng
muối nitơ, đã đưa ra mô hình nuôi thử nghiệm sinh khối tảo N.Oculata trong các túi nilon thể tích 50L bằng môi trường F/2. Trong đó, nguồn nitơ được
cung cấp dưới dạng NaNO3 hoặc (NH4)2SO4 với hàm lượng nguyên tố nitơ được điều chỉnh ở các mức 0,5: 1,0 (đối chứng): 1,5: 2,0 lần so với nồng độ
F/2 chuẩn nhằm đánh giá mật độ tảo và thời gian đạt đến pha cân bằng, tốc độ sinh trưởng và quần thể và lượng phân bón sử dụng. Kết quả cho thấy, khi
giảm ½ lượng nitơ so với môi trường F/2 tiêu chuẩn, mật độ tế bào tảo ở thời điểm pha cân bằng thấp hơn đáng kể so với 3 mức phân bón còn lại. Việc gia tăng thêm hàm lượng nitơ (1,5 và 2 lần) không làm thay đổi đáng kể mật độ
tảo so với F/2 tiêu chuẩn. Không có sự sai khác trong việc thay thế nuôi
NaNO3 bằng (NH)4SO4 trong môi trường tiêu chuẩn. Như vậy, hàm lượng nitơ dưới dạng NaNO3 trong môi trường F/2 là hoàn toàn phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của N.Oculata trong điều kiện sản xuất tại Việt Nam, có thể thay
thế nitơ dưới dạng NaNO3 bằng (NH4)SO4 trong môi trường F/2 với nồng độ
58,2 mg/l sẽ thu được mật độ tế bào (23,54x 106tb/ml) không sai khác so với
F/2 tiêu chuẩn vào ngày nuôi thứ bảy [3].
Bùi Bá Trung (2009) đã nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ ban đầu và tỉ
lệ thu hoạch lên sinh trưởng vi tảo N.Oculata trong hệ thống ống dẫn trong
suốt nước chảy liên tục. Hệ thống nuôi bao gồm 10 ống thủy tinh trong suốt,
quá trình nuôi luôn ở mức độ thích hợp. Thí nghiệm về các mật độ ban đầu
khác nhau ảnh hưởng lên sinh khối của quần thể tảo đã đạt được thực hiện.
Mật độ ban đầu thích hợp nhất được xác định là 8 x 106 tb/ml với mật độ cực đại đạt đến 61,07 x 106 tb/ml, đây là một mật độ rất cao khi sinh sản với các
hệ thống nuôi N.Oculata khác nhau ở Việt Nam như túi nilon, bể composit.
Trong nghiên cứu về ảnh hưởng của tỉ lệ thu hoạch lên sinh khối quần thể tảo đã cho thấy ở tỉ lệ thu hoạch 10% thể tích nuôi, sinh trưởng quần thể tảo ít bị ảnh hưởng nhất [1].
CHƯƠNG 2
VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU