Mục lục Trang Mở đầu .1 Chơng 1. Tổng quan tài liệu 3 1.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina platensis trên thế giới và ở Việt Nam . 1.1.1. Sơ lợc về tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina platensis trên thế giới và ở Việt Nam 1.1.2. Vị trí, phân loại và cấu tạo hình thái của tảo Spirulina platensis 1.1.3. Phân bố . 1.1.4. Giá trị dinh dỡng 1.1.5. ứng dụng của tảo Spirulina .10 1.1.6. Tình hình nghiên cứu và sử dụng tảo Spirulina platensis đối với nghề nuôi trồng thủy sản .10 1.2. Vài nét về đặc điểm sinh học và quy trình kĩ thuật nuôi tôm Thẻ Chân trắng .13 1.2.1. Đặc điểm sinh học của tôm Thẻ Chân trắng 13 1.2.1.1. Tên gọi .13 1.2.1.2. Nguồn gốc và phân bố .13 1.2.1.3. Hình thái cấu tạo .13 1.2.1.4. Tập tính sống .14 1.2.1.5. Đặc điểm sinh sản .14 1.2.2. Kỹ thuật nuôi tôm Thẻ Chân trắng .15 1.2.2.1. Chọn vùng nuôi .15 1.2.2.2. Xây dựng công trình ao nuôi .15 1.2.2.3. Chuẩn bị ao nuôi 16 1 1.2.2.4. Thời vụ, chọn và thả giống 17 1.2.2.5. Quản lý chăm sóc 18 Chơng 2. Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu .19 2.1. Đối tợng nghiên cứu .19 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 19 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu .19 2.2.2. Thời gian nghiên cứu .19 2.3. Phơng pháp nghiên cứu 19 2.3.1. Phơng pháp trồng và thu sinh khối tảo Spirulina platensis .19 2.3.1.1. Nhân giống tảo trong phòng 19 2.3.1.2. Phơng pháp nghiên cứu sinh trởng của tảo Spirulina platensis .21 2.3.1.3. Phơng pháp nuôi trồng tảo ngoài trời 22 2.3.1.4. Phơng pháp thu hoạch, sấy khô và bảo quản tảo 22 2.3.2. Phơng pháp phân tích một số chỉ tiêu hóa sinh của tảo Spirulina platensis 23 2.3.3. Phơng pháp tạo chế phẩm tảo và chế biến thức ăn bổ sung 23 2.3.4. Phơng pháp bố trí thí nghiệm 24 2.3.5. Tiến hành nuôi và theo dõi 24 2.3.6. Phơng pháp cân trọng lợng và đo kích thớc tôm 25 2.3.7. Phơng pháp xác định tăng trởng trung bình trong ngày của tôm .26 2.3.8. Phơng pháp xử lý số liệu 26 Chơng 3. Kết quả nghiên cứu 27 3.1. Sinh trởng của tảo Spirulina platensis trong các điều kiện môi trờng dinh dỡng khác nhau 27 3.2. Một số chỉ tiêu hóa sinh của tảo Spirulina platensis trồng tại Vờn thực 2 nghiệm khoa Sinh - Đại học Vinh .30 3.3. ảnh hởng của chế phẩm tảo Spirulina platensis lên quá trình sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng .31 3.3.1. ảnh hởng của chế phẩm tảo Spirulina platensis lên quá trình sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng sau 30 ngày thả tôm giống 32 3.3.2. ảnh hởng của chế phẩm tảo Spirulina platensis lên quá trình sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng sau 45 ngày thả tôm giống .35 3.3.3. ảnh hởng của chế phẩm tảo Spirulina platensis lên quá trình sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng sau 60 ngày thả tôm giống .38 3.3.4. ảnh hởng của chế phẩm tảo Spirulina platensis lên quá trình sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng sau 90 ngày thả tôm giống .40 3.3.5. Sự tăng trởng bình quân trong ngày về chiều dài thân và trọng lợng của tôm Thẻ Chân trắng .43 Kết luận và đề nghị .49 Tài liệu tham khảo .51 Phụ lục Mở đầu Tảo Spirulina là thực vật hiển vi, dạng sợi đa bào, sống ở nớc kiềm giàu bicacbonat natri (NaHCO 3 ) và là loài tảo có giá trị dinh dỡng cao. Ngoài protein (chiếm 50 - 70% trọng lợng khô), nó còn có đầy đủ thành phần với nhiều loại axit amin không thay thế, giàu axit béo (đặc biệt - linolenic acid), vitamin (nhất là vitamin nhóm B trong đó có B 12 ), giàu sắc tố (nhất là - caroten), khoáng đa lợng, vi lợng; hơn nữa, nó còn chứa một số chất có khả năng kích thích sinh trởng[12]. Bởi vậy, tảo Spirulina đợc xem là nguồn dinh dỡng và d- ợc liệu quý đã đợc nghiên cứu, nuôi trồng và ứng dụng ở nhiều nớc trên thế giới, đặc biệt ở Hoa Kỳ, Mêhicô, Cuba, Nhật Bản, ấn Độ, Thái Lan, Trung 3 Quốc và Đài Loan .Các sản phẩm từ tảo Spirulina mà các nớc này đã sản xuất ở dạng viên nén hay bột khô (thực phẩm chức năng, thuốc chữa bệnh) với nhiều tên gọi khác nhau. Mặt khác, tảo Spirulina còn là nguồn thức ăn bổ sung đối với động vật, chủ yếu ở dạng chế phẩm, dịch tảo tơi hay khô để tăng năng suất và chất lợng sản phẩm các đối tợng vật nuôi nh lợn, gà, vịt, cá, tằm, ong đặc biệt là tôm [31, 44]. Trên thị trờng, tôm là mặt hàng xuất khẩu có giá trị của nhiều nớc. Những năm gần đây, nghề nuôi tôm đợc xem là ngành phát triển mạnh nhất trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản. Trên thế giới có khoảng 50 quốc gia nuôi tôm- chủ yếu tập trung ở hai khu vực Nam Mỹ, và Đông Nam á, trong đó Đông Nam á (điển hình nh Thái Lan, Malaysia, Indonesia, và Việt Nam) chiếm khoảng 80% tổng sản lợng tôm nuôi trên thế giới [5]. Tôm Thẻ chân trắng (Lipopenaeus vannamei) là loài đợc nuôi phổ biến ở Châu Mỹ, sản lợng tôm Thẻ Chân trắng chỉ đứng sau sản lợng tôm Sú. Điểm đặc biệt của loài tôm này là tăng trởng nhanh, thích nghi rộng với môi trờng - nhất là khi ao nuôi bị ngọt hóa vào mùa ma, yêu cầu về nguồn dinh dỡng thức ăn thấp, chất thịt tơi ngon, thời gian nuôi ngắn và ít bị nhiễm bệnh đốm trắng hơn tôm Sú. Với những u điểm kể trên, những năm gần đây ở khu vực Châu á (bao gồm Đài Loan, Trung Quốc, Thái Lan, và cả Việt Nam) đã phát triển mạnh phong trào nuôi tôm Thẻ Chân trắng [37]. Từ thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng của tảo Spirulina platensis (Nordst.) Geitler lên sự sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng (Lipopenaeus vannamei) tại Công ty nuôi trồng thủy sản Việt Anh - Kỳ Anh - Hà Tĩnh Mục tiêu của đề tài là: nghiên cứu ảnh hởng của tảo Spirulina platensis lên sự sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng (Lipopenaeus vannamei) ở các giai đoạn khác nhau, trên cơ sở đó nhằm tạo chế phẩm tảo để ứng dụng trong nghề nuôi trồng Thủy sản ở địa bàn các tỉnh Bắc Trung Bộ. Để thực hiện mục tiêu trên, nhiệm vụ cần triển khai nghiên cứu là: 4 - Nhân giống, nghiên cứu sự sinh trởng của tảo Spirulina platensis trong phòng thí nghiệm; nuôi tảo ngoài trời để thu sinh khối làm nguyên liệu cho nghiên cứu ứng dụng. - Phân tích một số chỉ tiêu hóa sinh của tảo Spirulina platensis đã nuôi trồng đợc (hàm lợng protein, gluxit và lipit). - Nghiên cứu ảnh hởng của tảo Spirulina platensis lên sự sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng (Lipopenaeus vannamei) ở các giai đoạn sinh trởng khác nhau. Chơng 1 Tổng quan tài liệu 1.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina platensis trên Thế giới và ở Việt Nam 1.1.1. Sơ lợc về tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina platensis trên Thế giới và ở Việt Nam Tảo Spirulina là một nguồn thức ăn đã có từ xa xa. Đó là nguồn dinh dỡng tuyệt vời mà tự nhiên ban tặng cho thổ dân Aztecs (Mêhicô), Mayas (Kenya) cũng nh Kanembu (Cộng hòa Chad). Đây là những vùng khí hậu nhiệt đới rất khắc nghiệt nhng ngời dân ở đây từ già trẻ lớn bé ai nấy đều rất khoẻ mạnh c- ờng tráng [44]. 5 Thức ăn truyền thống mà ngời Aztecs quen gọi tecuilat đó chính là tảo Spirulina maxima (Spirulina geitleri) đợc bán tại các chợ của Mêhicô và đợc ăn cùng với ngô và các ngũ cốc khác hoặc cùng với nớc chấm gọi là chilmolli. Thổ dân Aztecs đã vớt tảo Spirulina từ các hồ (nh hồ Texcoco) đem phơi khô, cất vào chum vại để ăn dần và để trao đổi hàng hóa. Nhng đến thế kỷ XVI, khi ngời Tây Ban Nha sang xâm chiếm Mêhicô, họ không thích dùng thứ thức ăn lạ lùng này nên đã cho lấp các hồ đó. Một nửa thế kỷ sau đó, loại thức ăn này hoàn toàn biến mất trên thị trờng của thủ đô Mehicô. Mãi tới những năm 60 của thế kỷ XX, khi Leonard J. nhà thực vật học ng- ời Bỉ trong chuyến điều tra khảo sát Sahara đã quan tâm đến bánh đihê mà ngời dân Kanembu (sống ở ven hồ thuộc Cộng hòa Chad) dùng làm thức ăn kèm với nớc chấm cay làm từ cà chua, ớt và kê. Khi đem phân tích bánh đihê và tảo ở Ounianya Kebir, ông phát hiện loài tảo này có hình dạng giống với tảo ở Mêhicô và đó chính là Spirulina platensis. Phát hiện đó đã thu hút nhiều nhà khoa học lúc bấy giờ tìm hiểu về loài tảo này [theo 31]. Năm 1963, Viện Dầu hỏa Pháp, dới sự chủ trì của giáo s Clement G. đã tiến hành nghiên cứu và xây dựng quy trình sản xuất thử tảo Spirulina. Bể tảo đầu tiên có diện tích 100 m 2 đợc xây dựng tại Antibes thuộc miền Nam nớc Pháp. Tuy nhiên, khí hậu ở Pháp lại không thuận lợi cho tảo Spirulina sinh tr- ởng và phát triển. Sau đó, Công ty sản xuất Soda ở hồ Texcoco (Mêhicô) do Durand Chastel (Pháp) chủ trì đã ứng dụng quy trình này để tiến hành nuôi tảo Spirulina [theo 31]. Từ năm 1968, Hiroshi Nakamura (Nhật Bản) và Christopher Hill (thuộc Liên đoàn vi tảo Quốc tế) cùng một số nhà khoa học khác bắt tay nghiên cứu loài tảo này. Năm 1970, các kết quả nghiên cứu của họ đợc chuyển giao cho Công ty DIC (Dainippon Ink Kagakukogyo Kabushikikaisha Công ty Liên hợp các ngành công nghiệp mực hóa học Đại Nhật) đầu t tại Thái Lan qua Công ty tảo Xiêm đã sản xuất tảo Spirulina với quy mô 18.000 m 2 trên môi trờng Zarrouk. 6 Đến năm 1973, Tổ chức lơng nông Quốc tế (FAO) và Tổ chức y tế Thế giới (WHO) đã chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dỡng và dợc liệu quý, đặc biệt để chống suy dinh dỡng và chống lão hóa [theo 31]. Cho đến nay, đã có nhiều nớc trên thế giới sản xuất và ứng dụng tảo Spirulina vào nhiều lĩnh vực, đặc biệt làm thức ăn bổ dỡng, thuốc chữa bệnh, ứng dụng trong chăn nuôi, thủy sảnĐiển hình nh Mêhicô, Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc, ấn Độ, Thái Lan, Đài Loan, Israel, và cả Việt Nam. ở Việt Nam, tảo Spirulina (S. maxima và S. platensis) đợc nhập nội từ Pháp năm 1972 và trở thành đối tợng nghiên cứu sinh lý, sinh hoá tại Viện Sinh vật học do cố giáo s Nguyễn Hữu Thớc chủ trì. Các cán bộ khoa học Việt Nam bắt đầu công tác nghiên cứu tảo Spirulina trên cơ sở một số thông tin khá ít ỏi nhận từ Pháp, Mêhicô, Mỹ [18]. Năm 1976, thí nghiệm trồng thử Spirulina lần đầu tiên trên diện tích 2,15 m 2 liên tục ngoài trời không che trong thời gian hơn 4 tháng tại Nghĩa Đô (Hà Nội) thu đợc kết quả tốt. Các thí nghiệm tiếp theo trồng trong bể 12 m 2 đợc bổ sung bằng nớc khoáng giàu bicacbonat đợc tiến hành tại Vĩnh Hảo (Bình Thuận) cũng thu đợc kết quả khả quan. Giai đoạn 1981 1985, Phòng Công nghệ tảo thuộc Viện Công nghệ sinh học đã hợp tác chặt chẽ với Bộ môn Hóa công nghệ Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội và Ty công nghiệp tình Thuận Hải (nay là Bình Thuận ) để triển khai nuôi trồng tảo Spirulina platensis ở quy mô lớn tại xí nghiệp nớc suối Vĩnh Hảo. Thành quả của nghiên cứu sinh học và công nghệ đã đợc ứng dụng tại đây trên quy mô 60 bể (mỗi bể tảo có diện tích 43 m 2 ) và năng suất tảo thu đợc xấp xỉ 8 10 g tảo khô/m 2 /ngày. Đơn vị đã tiến hành hàng loạt các nghiên cứu ứng dụng sinh khối Spirulina cho gia cầm, cá, vịt, ong, tằm,Vào thời điểm này, hai sản phẩm từ tảo Spirulina đã đợc Xí nghiệp dợc phẩm Trung ơng số 24 tung ra thị trờng với tên gọi Linvina và Lactogyl để làm thuốc bổ dỡng và thuốc kích thích tiết sữa ở các sản phụ [27]. 7 Ngày nay, hàng loạt các công trình nghiên cứu về Spirulina trong nhiều h- ớng nh nuôi trồng, khai thác hoạt chất sinh học, ứng dụng trong y tế, chăn nuôi, và thủy sản của nhiều nhà khoa học Việt Nam cũng nh Thế giới đã hoàn toàn khẳng định tiềm năng dinh dỡng và dợc liệu quý của loài tảo này. 1.1.2. Vị trí phân loại và cấu tạo hình thái của tảo Spirulina platensis Spirulina do nh nghiờn cu ngi c - Deurben t tờn nm 1827, trờn c s hỡnh thỏi c trng nht l dng si xon vũng ca to [26]. Loài Spirulina platensis (Nordst.) Geiler thuộc chi Spirulina, họ Oscillatoriaceae, Bộ Nostocales, lớp Cyanophyceae, ngành Cyanophyta hay Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) [9]. Loài tảo này còn có tên khoa học đồng nghĩa là Arthosphira platensis hay Spirulina jenneri [45]. Để thuận tiện cho việc theo dõi, chúng tôi sử dụng tên gọi thờng dùng hiện nay là Spirulina platensis cho toàn luận văn. Tảo Spirulina platensis có dạng sợi xoắn lò xo với 5 7 vòng xoắn đều nhau. Hình dạng này có thể bị duỗi thẳng trong quá trình nuôi trồng, nhất là khi trồng ngoài tự nhiên. Trong môi trờng dinh dỡng thiếu nguyên tố vi lợng hoặc nồng độ NaHCO 3 thấp thì số vòng xoắn giảm và đờng kính vòng xoắn lại tăng. Dù xoắn hay thẳng thì cấu tạo của sợi vẫn không thay đổi: sợi tảo không phân nhánh, không có bao, gồm nhiều tế bào ngăn cách bởi các vách ngăn ngang. Chiều dài của sợi có thể thay đổi, có thể đạt tới 1/4 mm hoặc hơn. Kích thớc này tỏ ra u việt so với các loài tảo khác khi thu hoạch, bởi lẽ ta có thể vớt tảo bằng các loại vải và lọc theo phơng pháp trọng lực. Hơn nữa, loài tảo này có thành tế bào rất mỏng và mềm mại thuận lợi cho tiêu hóa của động vật lúc dùng tảo làm thức ăn cũng nh việc sấy khô tảo ngay cả khi phơi ngoài nắng. Tảo có khả năng chuyển động theo kiểu trợt với tốc độ khoảng 5 àm/s. Tảo không có khả năng sinh sản lỡng tính mà sinh sản bằng những đoạn ngắn, mỗi đoạn ngắn đó phát triển thành sợi mới (tạo bào đoạn) [31]. 8 Theo các nghiên cứu của Hedenskog G và Hofsten A. V (1980) [theo 31] thì tế bào tảo Spirulina platensis rộng khoảng 5 àm dài 2 àm, không có lục lạp mà thay vào đó là các hạt thilakoit phân bố trong tế bào. Đặc biệt ở tế bào già có các hạt cyanophycin có đờng kính 0.5 àm phân bố trong chất nguyên sinh đợc coi là tơng ứng với ty thể của tế bào nhân thật là trung tâm hô hấp tế bào. ở trung tâm tế bào có các hạt polyphốtphát có đờng kính khoảng 0.5 àm thờng đợc các hạt thilakoit bao quanh (còn có tên gọi là các hạt volutin Lang, 1968). Tế bào tảo không có không bào nhng lại có không bào khí, cha có nhân điển hình mà chỉ là vùng nhân không rõ - chứa desoxyribonucleic acid (DNA). 1.1.3. Phân bố Spirulina phân bố rộng trong đất, nớc ngọt, nớc lợ, nớc mặn và suối nớc nóng. Độ pH tối u cho sinh trởng của loài tảo này là 8.3 10.3. Đây là u thế lớn giúp tảo Spirulina ít bị lây nhiễm các loài tảo khác. Trong phòng thí nghiệm, sinh trởng tối u của Spirulina ở nhiệt độ 35 37 0 C [18]. Điều này giải thích vì sao loài tảo này lại phát triển mạnh nhất ở những vùng nhiệt đới nóng ẩm, đặc biệt là những hồ tự nhiên ở Châu Phi và Châu Mỹ nhiệt đới. Nơi đây là những cái nôi thuộc vành đai sa mạc, thờng xảy ra sự mất cân bằng nớc do sự chênh lệch về tơng quan giữa ma và bốc hơi gây nên hiện tợng có nồng độ muối cao và đó chính là nguồn gốc của những ao hồ mặn và kiềm (các hồ ở Cộng hoà Chad, hồ Texcoco ở Mehico, ). Phần lớn các thủy vực này giàu bicacbonat natri và cacbonat natri. Ngoài ra, nhiều tài liệu khoa học còn cho biết tảo Spirulina có ở miền Bắc và Nam Châu Phi, Bắc và Nam Châu Mỹ, Nam và Trung Châu á và cả Đông âu [31]. ở nớc ta, Dơng Đức Tiến và cộng sự (1976) [33] đã điều tra thấy các loài tảo thuộc chi Spirulina phân bố trong các thủy vực khác nhau: sông, hồ, ao, ruộng lúa, vũng nớc, .chúng thờng sống đơn độc hoặc tập hợp lại thành vũng 9 nhầy, đã tìm đợc hơn 10 loài trong đó có tảo Spirulina platensis sống trôi nổi trong các hồ nớc có pH = 7 8. 1.1.4. Giá trị dinh dỡng Spirulina platensis đặc biệt đợc xem là nguồn protein xanh của cuộc sống hiện đại. Hàm lợng protein trong Spirulina thuộc vào loại cao nhất trong thực phẩm hiện nay (50 70% trọng lợng khô) - cao hơn ba lần thịt bò, hai lần đậu tơng. Do hàm lợng protein cao và năng suất cũng cao (bảng 1.1) nên sản lợng protein thu đợc trên một đơn vị diện tích trồng tảo Spirulina platensis dĩ nhiên là rất lớn. Bảng 1.1: Năng suất các loại cây ngũ cốc và của tảo Spirulina (Macrina T. Zafaralla và cộng sự, 1985) [theo 31] Thực vật Năng suất (tấn/ha/năm) Hàm lợng protein % Năng suất protein (tấn/ha/năm) Lúa mì 6.7 9.5 0.64 Ngô 14.0 7.4 1.04 Lúa 8.0 7.1 0.57 Đậu tơng 4.0 35.0 1.4 Spirulina platensis 60 - 70 65.0 39 - 45 Spirulina maxima 40.0 70.0 28.0 Về mặt chất lợng protein, Spirulina càng tỏ ra u việt hơn protein từ các nguồn thức ăn khác, thể hiện ở chỗ: Thứ nhất, hiệu suất hấp thụ đạm của Spirulina cao, đạt 37% (chỉ đứng sau trứng - 44%), trong khi đó đối với sữa bột khô là 30%, bột đậu nành - 23%, cá - 18%, thịt gà - 16% và thịt bò - 16% (theo Kelly J. Moorhead Helen C. Morgan, 1992) [44]. Thứ hai, thành phần axit amin trong protein của Spirulina rất cân đối. Số l- ợng axit amin không thay thế vợt tiêu chuẩn do Tổ chức lơng nông Liên Hợp Quốc (FAO) quy định; bao gồm 18 loại axit amin cần thiết cho cơ thể, trong đó có các loại không thể thiếu nh: lơxin, isolơxin, lyzin, methionin, phenylalanin, 10 . platensis (Nordst. ) Geitler lên sự sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng (Lipopenaeus vannamei) tại Công ty nuôi trồng thủy sản Việt Anh - Kỳ Anh - Hà Tĩnh Mục. Tĩnh Mục tiêu của đề tài là: nghiên cứu ảnh hởng của tảo Spirulina platensis lên sự sinh trởng của tôm Thẻ Chân trắng (Lipopenaeus vannamei) ở các giai