1.1.7.1. Trên thế giới
Việc nuôi vi tảo dùng làm thức ăn trong nuôi trồng thuỷ sản đã được phát triển từ rất lâu. Năm 1871 Phamintsin đã tiến hành nuôi tảo lục Protococales (Hoàng Thị Bích Mai, 1995). Từ năm 1910, Allen và Nelson đã tiến hành nuôi tảo đơn loài silic dùng làm thức ăn cho động vật không xương sống (Ryther và Goldman, 1975). Bruce và ctv (1939) (Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000), lần đầu tiên đã phân lập và lưu giữ hai loài tảo đơn bào Isochrysis galbana và Pyramimonas grossii làm thức ăn cho ấu trùng Hầu (Trích theo Fulks và Main 1991). Tại Trung Quốc, nghiên cứu tảo được bắt đầu từ những năm 1940. Guo và cộng sự (1959) (Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000) đã phân lập và nuôi hai loài tảo đơn bào Tetraselmis sp và Dunaliella sp. Jin và ctv (1965) (Trích theo Chen 1991), nghiên cứu điều kiện tăng trưởng tốt nhất của ba loài tảo Khuê dùng trong nuôi trồng thủy sản.
Việc phân lập và nuôi tảo thuần khiết sạch vi khuẩn đã được M.Beijerkin tiến hành năm 1890. Sau đó có rất nhiều công trình nghiên cứu
môi trường nuôi cho các loài tảo và các phương pháp nuôi thu sinh khối. Từ những năm 1980, nhiều loài vi tảo đã được tiến hành phân lập và thử tiến hành nuôi đại trà như Tetraselmis subcordiformis, Chaetoceros muelleri, Tetraselmis sp, Isochrysis galbana, Pvalova viridis. Tất cả những loài tảo này có thể phát triển ở nhiệt độ 25oC. Gần đây, qua phân tích thành phần hóa sinh của 6 loài tảo cho thấy rằng Pavlova viridis có hàm lượng protein cao nhất (trên 62.25%) (Chen 1991). Đầu thế kỉ 20, tảo spirulina đã nuôi đại trà và phát triển ở nhiều nước trên thế giới như Nhật, Thái Lan trở thành nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng cho vật nuôi, con người.
Năm 1942, người Đức nuôi thành công 2 loài tảo lục thuộc chi
Chlorella, Scenedesmus. Họ cũng nuôi thử nghiệm chúng để làm thức ăn cho nhiều đối tượng khác.
Cũng trong năm này, Nhật cũng phân lập và nuôi thành công tảo skeletonema costatum để làm thức ăn cho ấu trùng tôm. Từ đó có nhiều công trình nghiên cứu, nuôi thành công các loài thuộc chi này.
Theo A.M.Murapharop và T.Tanbaep (1974) để thu được sinh khối tảo cao cần tạo được môi trường có nồng độ đạm cao đến 172 mg/L và tạo hỗn hợp khí có hàm lượng CO2 từ 0,5 % - 1% vào dung dịch nuôi. Từ năm 1987, các nhà khoa học ở trạm nghiên cứu Sinh học Bermuda đã sử dụng tảo
Chaetoceros gracilis kết hợp với các loài tảo khác như T. pseudonana, I. galbana, và P.lutheri để nghiên cứu kỹ thuật ấu trùng điệp cát (pectin ziczac) (FAO), (Trích theo Tôn Nữ Mỹ Nga, 2006).
Trong vài thập niên gần đây do nhu cầu sản xuất giống tăng cao nên các nghiên cứu về sản xuất giống các loài tảo có giá trị dinh dưỡng cao và có kích thước phù hợp làm thức ăn cho ấu trùng và động vật phù du được chú trọng phát triển. Ở Nhật Bản nuôi Nannochloropsis oculata làm thức ăn cho trùng bánh xe rất phổ biến. Ở Úc các loài tảo đơn bào như Tetraselmis sp,
Pavlova lutheri, Chaetoceros calcitrans… được nuôi phổ biến làm thức ăn cho ấu trùng động vật thân mềm.
Năm 1991, Wendy và Kevan đã tổng kết Ở Hoa Kỳ, các loài Thalasiossira preudomonas, Chlorella minutissima, Skeletonema, Chaetoceros muelleri,
C. calcitrans, Nannochloropsis oculata … được nuôi để làm thức ăn cho luân trùng, ấu trùng hai mảnh, tôm, cá theo từng đợt hoặc bán liên tục trong những bể composite 2÷2,5 m3.
Năm 1993, Sasnchez và cộng sự xem xét ảnh hưởng của điều kiện nuôi trồng, độ thông khí lên tốc độ tăng trưởng và hàm lượng acid béo của loài tảo
Skeletonema costatum .
Perandez - Reiriz và cộng sự (1999) nghiên cứu năng suất sinh học và sự biến đổi thành phần sinh hóa của Chaetoceros calcitrans và một số loài tảo khác.
Pavisp và cộng sự (2005) nghiên cứu các chất có hoạt tính bề mặt lên tốc độ sinh trưởng của một số loài tảo.
1.1.7.2. Trong nước
Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu nuôi vi tảo biển làm thức ăn cho các động vật thủy sản mới chỉ được tiến hành gần đây cùng với sự phát triển của nghề nuôi biển, mục đích cung cấp nguồn thức ăn cho nhu cầu sản xuất con giống của một số đối tượng như Tôm Sú, Tôm Bạc, Diệp Quạt, Bào Ngư, Trai Ngọc, Cá Ngựa, Ốc Hương…
Từ những năm 1974, Trường Đại Học Thủy Sản Nha Trang đã thử nghiệm nuôi Skeletonema costatum trong phòng thí nghiệm (Hoàng Thị Bích Mai 1995).
Hoàng Thị Bích Mai (1995) đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn, nhiệt độ, ánh sáng, hàm lượng muối dinh dưỡng lên sinh trưởng, phát triển và đưa ra quy trình nuôi hai loài tảo silic là Skeletonema costatum và
Lê Viễn Chí (1996) cũng đã thành công trong nuôi và ứng dụng
Skeletonema costatum làm thức ăn cho ấu trùng tôm sú tại Hải Phòng.
Viện Hải Dương Học Nha Trang đã phân lập và nuôi hai loài tảo đáy
Navicula sp và Nizschia sp cung cấp cho ấu trùng Bào Ngư giai đoạn veliger (báo cáo tổng kết đề tài của phòng thực vật 1998).
Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản III đã tiến hành nuôi các loài tảo Isochrysis galbana, Nannochloropsis oculata, C. muelleri sử dụng làm thức ăn để nuôi ấu trùng Diệp Quạt và đã đạt được những kết quả khả quan. Viện Nghiên Cứu Hải Sản Hải Phòng cũng đã thành công trong việc sử dụng tảo C. calcitrans, Chlamydomonas sp và Dunalliela salina trong ương nuôi ấu trùng loài Trai Ngọc Mã Thị (Lê Viễn Chí và vtv 1994) (Trích theo Hà Lê Thị Lộc, 2000).
Nguyễn Thị Hương (2001) khi nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến sự phát triển của quần thể tảo Chaetoceros calcitrans. Paulsen, 1905 nhập nội cho thấy, loài Chaetoceros calcitrains phát triển ở điều kiện nước ta tốt nhất trong cả môi trường TT3 và F2, với khoảng độ mặn ưa thích là 25-30ppt, cường độ ánh sáng khoảng 4000 lux.
Lục Minh Diệp (1999) khi nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ phân bón khác nhau và các tỷ lệ thu hoạch khác nhau lên sự phát triển của hỗn hợp tảo biển tự nhiên thấy rằng thành phần loài ưu thế của tảo biển tự nhiên thay đổi theo tỷ lệ pha loãng và tỷ lệ phân bón.
Năm 1999, Phạm Thị Lam Hồng đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn, ánh sáng và tỷ lệ thu hoạch lên một số đặc điểm sinh học, thành phần sinh hoá của hai loài tảo Nannochloropsis oculata và C. muelleri trong điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy Nannochloropsis oculata phát triển tốt ở cường độ ánh sáng 3000 lux, độ mặn cao 30-35 ‰, nuôi tảo với mật độ ban đầu trong khoảng 1.5-2 x 106 tb/mL và thu hoạch với tỷ lệ 30% µmax thì
sản 3 đã sử dụng tảo Nannochloropsis oculata, Platymonas và Chaetoceros muelleri làm thức ăn cho ấu trùng Diệp quạt và đã thu được nhiều thành công Có rất nhiều công trình nghiên cứu về tảo ở Việt Nam. Tuy nhiên, xét về khía cạnh nghiên cứu để làm cơ sở cho nuôi sinh khối thì có lẽ loài tảo đầu tiên và cũng là loài tảo được nghiên cứu nhiều nhất tại Việt Nam là loài
Chlorella pyrenoidosa. Loài tảo được nghiên cứu nhiều thứ hai cho nuôi sinh khối ở Việt Nam là loài Skeletonema costatum. Theo Nguyễn Thị Xuân Thu (1990), từ năm 1974, Trường Đại học Thuỷ sản đã thử nghiệm nuôi S. costatum trong phòng thí nghiệm. Năm 1989, Viện Nghiên cứu Thuỷ sản III cũng đã phân lập được tảo này tại vùng biển Nha Trang và nuôi đại trà đạt kết quả tốt. Đỗ Văn Khương và ctv (1990) đã nghiên cứu kỹ thuật giữ giống dài hạn tảo silic gồm S. costatum, C. muelleri, C. laciniosus và tảo silic hỗn hợp. Kết quả cho thấy trong những biện pháp kỹ thuật giữ giống tảo silic đã nghiên cứu thì phương pháp giữ giống trong môi trường lỏng ở 5 - 6oC trong tối có nhiều ưu điểm nổi bật.
Trong những năm gần đây, một loài tảo khác được nghiên cứu khá nhiều ở Việt Nam là loài tảo Thalassiosira wessflogii. Nguyễn Văn Chung và ctv (2001) đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ mặn và mật độ ban đầu lên sự phát triển của tảo Thalassiosira wessflogii với môi trường Conway. Kết quả cho thấy tảo này có thể phát triển ở nhiệt độ từ 15÷30oC nhưng thích hợp trong khoảng 15÷25oC và đạt mật độ cao nhất ở 20oC. Hà Lê Thị Lộc (2000) đã thử nghiệm nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira wessflogii
trong bể composite 1m3, tại Nha Trang. Kết quả cho thấy tảo tăng trưởng tốt nhất trong môi trường dinh dưỡng THO4, là loài rộng muối và ưa thích độ mặn cao từ 30÷35‰. Trong nuôi sinh khối ngoài trời ở các chế độ thu hoạch khác nhau, tổng sản lượng đạt cao nhất ở tỷ lệ thu hoạch 40% µmax. Sự tăng trưởng tảo ổn định và bền vững ở hai tỷ lệ thu hoạch 40% µmax và 60% µmax.
Chương 2
ĐÔI TƯỢNG, VẬT LIỆU, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Loài tảo:Thalassiosira wessflogii được lấy từ phòng lưu giữ giống tảo
thuộc Tổng Công Ty cổ phần CP Việt nam chi nhánh Cà Ná - Bình Thuận.
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu
Môi trường dinh dưỡng: TMRL, F/2, Conway
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng các môi trường sử dụng trong quá trình thí nghiệm
TT TPMT TMRLHL(g) TPMT F/2HL(mg/l) TPMT ConwayHL(ml)
1 EDTA 1800 KNO3 89,6 KNO3 30
2 FeCl3 500 KH2PO4 5,6 KH2PO4 10
3 Na2HPO4 2500 FeCl3.6H2O 3,15 Na2EDTA 10 4 NaNO3 2500 CuSO4.56H2O 0,01 Na2SiO3.H2O 10
5 VTMB12 60 Na2EDTA 4,36 FeCl3.6H2O 5 6 ZnSO4.6H2O 0,022 7 CoCl3.6H2O 0,01 8 MnCl2.6H2O 0,18 9 NaMoO4.6H2O 0,006 10 Thiamin(B1) 0,1 11 Biotin(B6) 0,0005 12 Riboflavin(B12) 0,0005
Dụng cụ thí nghiệm: 9 thùng nhựa 20l và một dàn nuôi sinh khối bằng ống mika có thể tích là 2,4m3, bóng đèn chiếu sáng, kính hiển vi, buồng đếm, lamen và lam kính, nhiệt kế thủy ngân, khúc xạ kế đo độ mặn, test pH, test NH , nước biển đã qua xử lý.
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu
Phòng thí nghiệm tảo LAB của chi nhánh trại sản xuất giống Cà Ná - Bình Thuận.
2.2.2. Thời gian nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu từ 1/4/2011 - 30/6/2011
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng lên sự phát triển của tảo Thalassiosira wessflogii.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của tảo
Thalassiosira wessflogii.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của tảo
Thalassiosira wessflogii.
- Thử nghiệm nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira wessflogii.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Bố trí thí nghiệm
Bố trí thí nghiệm theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn một nhân tố trong các thùng nhựa 20l với 3 lần lặp lại cho mỗi công thức thí nghiệm với tổng số thùng thí nghiệm là 9 thùng và một dàn thử nghiệm nuôi thu sinh khối thể tích 2,4m3. Các yếu tố phi thí nghiệm giữa các công thức thí nghiệm đã được đồng nhất.
Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng lên sự phát triển của quần thể tảo Thalassiosira wessflogii
Các môi trường thí nghiệm: TMRL, F/2, Conway Mật độ tảo ban đầu: 2,0 x 104 tế bào/mL
Cường độ ánh sáng: 4500 - 5000 lux Nhiệt độ: trong phòng(có máy điều hòa)
Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của quần thể tảo Thalassiosira wessflogii
Các mức độ mặn thí nghiệm: 25; 30; 35‰
Môi trường nuôi cấy: là môi trường đã được chọn ở thí nghiệm 1 Cường độ ánh sáng: 4500 - 5000 lux
Nhiệt độ: trong phòng (có máy điều hòa) Mật độ tảo ban đầu: 2,0 x 104 tế bào/ml
*Nguồn nước
Riêng nước dùng cho các thí nghiệm trong phòng phải xử lý qua tia cực tím đối với nước mặn và đun sôi trong thời gian 30 phút đối với nước ngọt rồi pha với nhau với các tỷ lệ thích hợp để có các mức độ mặn mong muốn, sau đó hấp tiệt trùng ở nhiệt độ 121oC, 1.2 at trong thời gian 25-30 phút.
Cách pha độ mặn (Theo Hoàng Thị Bích Mai, 1995)
Gọi dung dịch 1 là nước biển lọc có thể tích là V1 và độ mặn là N1
Gọi dung dịch 2 là nước ngọt có thể tích là V2 và độ mặn là N2
Gọi V, N lần lượt là thể tích và độ mặn cần pha
Ta có: V =V1+V2 (1) 2 2 1 1. . .N V N V N V = + V N V N V N = 1. 1+ 2. 2 (2) Từ (1) và (2) ta có: ( ) 1 2 2 1 N N N N V V − − = V2 =V −V1
Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của quần thể tảo Thalassiosira wessflogii
Môi trường nuôi cấy: là môi trường đã được chọn ở thí nghiện 1. Các mật độ tảo ban đầu thí nghiệm: 1,5; 2,0; 2,5 x 104 tế bào/ml. Cường độ ánh sáng: 4500 - 5000 lux
Độ mặn: là mức độ mặn đã được lựa chọn ở thí nghiệm 2. Nhiệt độ: trong phòng(có máy điều hòa)
Thí nghiệm 4: Thử nghiệm nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira wessflogii với những điều kiện tốt nhất và nuôi dàn lớn thu sinh khối.
Môi trường dinh dưỡng: môi trường được chọn ở thí nghiệm 1 Độ mặn: độ mặn được chọn ở thí nghiệm 2
Mật độ: mật độ được chọn ở thí nghiệm 3 Thể tích dàn nuôi là 2,4m3
Các yếu tố như chế độ sục khí 24/24h, nhiệt độ từ 25 - 280C, cường độ chiếu sáng 4500 - 5000lux, pH: 7,5 - 8,2 trong các thí nghiệm đã được khống chế và đồng nhất giữa các thí nghiệm trên.
2.4.2. Sơ đồ khối nghiên cứu
Hình 2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu
2.4.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu2.4.3.1. Xác định các yếu tố môi trường 2.4.3.1. Xác định các yếu tố môi trường
Nhiệt độ nước: đo 2 lần/ ngày vào 7h và 14h bằng nhiệt kế thủy ngân. Độ mặn: đo 2 lần/ ngày vào 7h và 14h bằng máy đo độ mặn.
pH: 2 lần/ ngày vào 7h và 14h test so màu. Cường độ chiếu sáng: dùng máy đo ánh sáng
2.4.3.2. Xác định mật độ tế bào
Phương pháp thu mẫu
Mẫu tảo được lấy 2 ngày/lần vào lúc 8 giờ 30 phút sáng và mỗi lần lấy Tảo giống Thalassiosira wessflogii
TN 2: Ảnh hưởng của độ mặn TN 1: Ảnh hưởng của
môi trường dinh dưỡng
TN 3: Ảnh hưởng của mật độ ban đầu
Môi trường dinh dưỡng thích hợp
Độ mặn thích hợp Mật độ ban đầu thích hợp
TN 4:Thử nghiệm nuôi thu sinh khối tảo Thalassiosira wessflogii
Với thí nghiệm thử nghiệm nuôi thu sinh khối ở trong giàn, mẫu tảo được lấy 1 ngày/lần vào lúc 9 giờ sáng.
Mẫu tảo được đựng trong hộp đựng mẫu và được cố dịnh bằng dung dịch Neutral Lugol’s.
Phương pháp đếm tế bào tảo
Lắc đều mẫu tảo, dung pipet paster hút mẫu tảo xịt vào buồng đếm hồng cầu Neubacur’s Hemacytometer, buồng đếm có 25 ô vuông lớn, mỗi ô vuông lớn có 16 ô vuông nhỏ, mỗi ô vuông nhỏ có diện tích 0.0025mm2 và độ sâu buồng đếm là 0.1mm,đã được đậy sẵn lamen, để lắng một lúc rồi đưa vào thị kính để đếm, đếm ở vật kính x10, mỗi mẫu tảo được đếm 3 lần.
Công thức tính mật độ tế bào tảo
Mật độ tế bào (tb/ml) = số tế bào đếm được trong 4 ô lớn/4 x 104.
2.5. Phương pháp sử lý số liệu
Toàn bộ số liệu được xử lý theo phương pháp thống kê sinh học và sử dụng phần mềm Microsoft Excel và phần mềm SPSS 16.0.
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng lên sự phát triển của tảo
Thalassiosira wessflogii
Bảng 3.1 Mật độ tế bào của tảo Thalassiosira wessflogii ở các môi trường dinh dưỡng khác nhau
(vạn tế bào/mL) Ngày nuôi TMRL (vạn tb/mL) F/2 (vạn tb/mL) Conway (vạn tb/mL) 1 2,10 ± 0,10a 2,20 ± 0,20a 2,10 ± 0,06a 2 2,40 ± 0,10a 2,63 ± 0,15b 2,30 ± 0,10a 3 2,57 ± 0,06b 2,97 ± 0,06c 2,47 ± 0,06a 4 2,65 ± 0,05b 3,12 ± 0,06c 2,55 ± 0,05a 5 3,00 ± 0,10b 3,60 ± 0,20c 2,80 ± 0,10a 6 3,50 ± 0,30b 4,33 ± 0,31c 3,27 ± 0,23a 7 4,37 ± 0,32b 5,12 ± 0,25c 3,73 ± 0,21a 8 4,80 ± 0,10b 5,42 ± 0,06c 4,03 ± 0,06a 9 4,63 ± 0,21b 5,32 ± 0,06c 3,82 ± 0,15a 10 3,63 ± 0,40b 5,03 ± 0,15c 3,20 ± 0,30a 11 2,33 ± 0,40b 4,30 ± 0,40c 1,82 ± 0,65a 12 1,03 ± 0,15b 2,72 ± 0,51c 0,72 ± 0,12a