TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN BÙI NGỌC XUÂN KHẢ NĂNG BẢO QUẢN TẢO Nannochloropsis oculata TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN KHÁC NHAU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIỂN 2013 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN BÙI NGỌC XUÂN KHẢ NĂNG BẢO QUẢN TẢO Nannochloropsis oculata TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN KHÁC NHAU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIỂN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Ts. TRẦN SƢƠNG NGỌC 2013 TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Khả năng bảo quản tảo Nannochloropsis oculata trong các điều kiện khác nhau” đƣợc thực hiện với mục tiêu nhằm tìm hiểu ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản lên tỉ lệ sống của tảo Nannochloropis oculata và sự phát triển của quần thể tảo với thời gian bảo quản lần lƣợt là 0, 15, 30, 45 ngày và trong các điều kiện 4 oC, -2 oC, -2 oC có bổ sung Glycerol, mật độ tảo cô đặc là 567,78± 22,27 triệu tb/mL. Qua quá trình thí nghiệm đạt đƣợc một số kết quả nhƣ sau: ở cả 3 điều kiện bảo quản thì tảo đều có khả năng phát triển tốt khi mang ra nuôi cấy, tuy nhiên bảo quản tảo ở điều kiện 4oC và điều kiện -2oC có bổ sung Glycerol thì tảo sinh trƣởng và phát triển tốt hơn ở điều kiện -2oC và trong các thời gian bảo quản tảo khác nhau thì thời gian bảo quản 15 ngày là tảo có thể phát triển tốt nhất, tỉ lệ sống của tảo cao nhất (khoảng 95%). Từ kết quả thực nghiệm, khi nuôi tảo Nannochloropis oculata nên bảo quản tảo trong điều kiện 4oC hoặc trong điều kiện -2oC có bổ sung Glycerol là tốt nhất và nên bảo quản tảo trong thời gian 15 ngày sẽ mang lại kết quả cao nhất. i LỜI CẢM TẠ Trong thời gian thực hiện đề tài em đã nhận đƣợc rất nhiều sự động viên, chia sẻ, giúp đỡ của gia đình, thầy cô và bạn bè để có thể vƣợt qua đƣợc những trở ngại, khó khăn và có thể hoàn thành đƣợc đề tài. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến cô Trần Sƣơng Ngọc, cô Huỳnh Thị Thanh Hiền đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ, quan tâm và động viên em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Em xin gửi lời cám đến các anh chị, các bạn trong phòng thí nghiệm Thức ăn tự nhiên, Bộ môn Thuỷ sinh học ứng dụng đã nhiệt tình chỉ dạy, giúp đỡ và hỗ trợ em trong suốt quá trình thực hiện thí nghiệm, đặc biệt là xin gửi lời biết ơn chân thành đến hai bạn Võ Lƣơng Thế Vinh và Nguyễn Văn Triệu đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ em trong quá trình thực hiện các thí nghiệm. Ngoài ra, em xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô cán bộ Khoa Thủy sản, cố vấn học tâp cô Nguyễn Thị Kim Liên và tập thể các bạn lớp Sinh học biển – K36 luôn giúp đỡ em trong quá trình học tập. Bài báo cáo của em đã đƣợc hoàn thành. Tuy nhiên do kiến thức và sự hiểu biết của em còn hạn chế nên nội dung đề tài còn nhiều thiếu sót. Em kính mong quý thầy cô thông cảm và mong nhận đƣơc sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô để em có thể rút ra bài học kinh nghiệm và hoàn thiện hơn đề tài của mình. Em xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC TÓM TẮT .............................................................................................................................i LỜI CẢM TẠ.......................................................................................................................ii MỤC LỤC.......................................................................................................................... iii DANH SÁCH BẢNG .........................................................................................................vi DANH SÁCH HÌNH .........................................................................................................vii DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ......................................................................................... viii CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU .................................................................................................. 1 1.1. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................................... 2 1.2. Nội dung của đề tài .............................................................................................................. 2 CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................................. 3 2.1. Đặc điểm sinh học của tảo Nannochloropsis oculata ................................................... 3 2.1.1. Đặc điểm phân loại và hình thái Nannochloropsis oculata ...................................... 3 2.1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự phát triển của tảo ....................................................... 4 2.1.3. Sự phát triển của quần thể tảo .................................................................................. 9 2. 2. Ứng dụng của tảo .............................................................................................................. 10 2. 3. Một số phƣơng pháp cô đặc và bảo quản tảo .................................................................... 11 2.4. Một số nghiên cứu nuôi tảo tại Việt Nam và trên thế giới ................................................ 12 2.4.1. Ở Việt Nam ............................................................................................................. 12 2.4.2. Trên thế giới ........................................................................................................... 14 CHƢƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................... 16 3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện .................................................................................... 16 3.2. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................................................... 16 3.2.1. Hóa chất ................................................................................................................. 16 3.2.2. Dụng cụ ................................................................................................................. 16 3.2.3. Nguồn nƣớc sử dụng trong thí nghiệm ................................................................... 17 3.2.4. Nguồn tảo ............................................................................................................... 17 3.2.5. Môi trƣờng nuôi cấy tảo ......................................................................................... 17 3.3. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................................. 18 iii 3.3.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản lên tỉ lệ sống của tảo Nanochloropsis oculata ............................................................................................... 18 3.3.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản lên sự phát triển của quần thể tảo Nannochloropsis oculata .............................................................................. 19 3.4. Các chỉ tiêu theo dõi........................................................................................................ 20 3.4.1. Chỉ tiêu môi trƣờng ................................................................................................ 20 3.4.2. Chỉ tiêu sinh học ..................................................................................................... 20 3.5. Phƣơng pháp thu thập, tính toán và xử lý số liệu .............................................................. 20 3.5.1. Chỉ tiêu môi trƣờng ................................................................................................ 20 3.5.2. Chỉ tiêu sinh học ..................................................................................................... 20 CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................... 22 4.1. Ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản lên tỉ lệ sống của tảo Nannochloropsis oculata ....................................................................................................................................... 22 4.2. Ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản lên sự phát triển của quần thể tảo Nannochloropsis oculata ........................................................................................................... 23 4.2.1. Tảo không bảo quản ................................................................................................ 23 4.2.1.1. Nhiệt độ .............................................................................................................. 23 4.2.1.2. Ánh sáng ............................................................................................................ 24 4.2.1.3. pH........................................................................................................................ 24 4.2.1.4. TAN .................................................................................................................... 25 4.2.1.5. Lân (PO43-) ......................................................................................................... 26 4.2.1.6. NO3- .................................................................................................................... 26 4.2.1.7. Mật độ tảo .......................................................................................................... 27 4.2.2. Tảo bảo quản 15 ngày ............................................................................................ 29 4.2.2.1. Nhiệt độ .............................................................................................................. 29 4.2.2.2. Ánh sáng ............................................................................................................ 29 4.2.2.3. pH........................................................................................................................ 29 4.2.2.4. TAN .................................................................................................................... 30 4.2.2.5. Lân (PO43-) ......................................................................................................... 31 4.2.2.6. NO3- .................................................................................................................... 32 iv 4.2.2.7. Mật độ tảo .......................................................................................................... 33 4.2.3. Tảo bảo quản 30 ngày ............................................................................................. 34 4.2.3.1. Nhiệt độ .............................................................................................................. 34 4.2.3.2. Ánh sáng ............................................................................................................ 34 4.2.3.3. pH........................................................................................................................ 34 4.2.3.4. TAN .................................................................................................................... 35 4.2.3.5. Lân (PO43-) ......................................................................................................... 36 4.2.3.6. NO3- .................................................................................................................... 37 4.2.3.7. Mật độ tảo .......................................................................................................... 38 4.2.4. Tảo bảo quản 45 ngày ............................................................................................ 39 4.2.4.1. Nhiệt độ .............................................................................................................. 39 4.2.4.2. Ánh sáng ............................................................................................................ 39 4.2.4.3. pH........................................................................................................................ 40 4.2.4.4. TAN .................................................................................................................... 40 4.2.4.5. Lân (PO43-) ......................................................................................................... 41 4.2.4.6. NO3- .................................................................................................................... 42 4.2.4.7. Mật độ tảo .......................................................................................................... 43 4.2.5. Sự phát triển của tảo ................................................................................................ 44 4.2.5.1. Mật độ tảo phát triển qua các thời gian bảo quản khác nhau theo trong điều kiện 4oC ..................................................................................................................................... 44 4.2.5.2. Mật độ tảo phát triển qua các thời gian bảo quản khác nhau theo trong điều kiện -2oC .................................................................................................................................... 45 4.2.5.3. Mật độ tảo phát triển qua các thời gian bảo quản khác nhau theo trong điều kiện -2oC/G ................................................................................................................................ 46 CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ....................................................................... 48 5.1. Kết luận...................................................................................................................... …...48 5.2 Đề xuất ............................................................................................................................... 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................. 49 PHỤ LỤC ........................................................................................................................... 51 v DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1. Nhu cầu về các yếu tố môi trƣờng cho sự phát triển của tảo. ............................. 6 Bảng 3.1. Thành phần và khối lƣợng các hóa chất trong môi trƣờng Wanle .................... 17 Bảng 4.1. Tỉ lệ sống của tảo qua các ngày bảo quản trong các điều kiện khác nhau (%) . 22 Bảng 4.2. pH của tảo khi không bảo quản ......................................................................... 24 Bảng 4.3. Hàm lƣợng TAN của tảo khi không bảo quản (mg/L) ..................................... 25 Bảng 4.4. Hàm lƣợng PO43- của tảo khi không bảo quản (mg/L) ..................................... 26 Bảng 4.5. Hàm lƣợng NO3- của tảo khi không bảo quản (mg/L) ...................................... 27 Bảng 4.6. Mật độ tảo khi không bảo quản (106 tb/mL) ...................................................... 29 Bảng 4.7. pH của các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 15 ngày .............................. 30 Bảng 4.8. Hàm lƣợng TAN ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 15 ngày (mg/L)31 Bảng 4.9. Hàm lƣợng PO43- ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 15 ngày (mg/L) ............................................................................................................................................ 32 Bảng 4.10. Hàm lƣợng NO3- ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 15 ngày (mg/L). ............................................................................................................................... 33 Bảng 4.11. Mật độ tảo bảo quản trong 15 ngày (106 tb/mL) ............................................. 33 Bảng 4.12. pH của các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 30 ngày ............................ 35 Bảng 4.13. Hàm lƣợng TAN ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 30 ngày (mg/L).. .............................................................................................................................. 35 Bảng 4.14. Hàm lƣợng PO43- ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 30 ngày (mg/L).. .............................................................................................................................. 36 Bảng 4.15. Hàm lƣợng NO3- ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 30 ngày (mg/L).. .............................................................................................................................. 37 Bảng 4.16. Mật độ tảo bảo quản trong 30 ngày (106 tb/mL) ............................................. 38 Bảng 4.17. pH của các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 45 ngày ........................... 40 Bảng 4.18. Hàm lƣợng TAN ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 45 ngày (mg/L) ............................................................................................................................................ 40 Bảng 4.19. Hàm lƣợng PO43- ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 45 ngày (mg/L).. .............................................................................................................................. 41 Bảng 4.20. Hàm lƣợng NO3- ở các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 45 ngày (mg/L).. .............................................................................................................................. 42 Bảng 4.21. Mật độ tảo bảo quản trong 45 ngày (106 tb/mL) ............................................. 43 Bảng 4.22. Mật độ tảo bảo quản ở điều kiện 4oC (106 tb/mL) ........................................... 44 Bảng 4. 23. Mật độ tảo bảo quản ở điều kiện -2oC (106 tb/mL)......................................... 45 Bảng 4.24. Mật độ tảo bảo quản ở điều kiện -2oC có bổ sung Glycerol (106 tb/mL) ........ 46 vi DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1. Tảo Nannochloropsis oculata .............................................................................. 3 Hình 4.1. Biến động về tỉ lệ sống của tảo Nannochloropsis oculata ............................... ..23 Hình 4.2. Biến động pH của các tảo Nannochloropsis oculata không bảo quản .............. 24 Hình 4.3. Biến động TAN của tảo khi không bảo quản ..................................................... 25 Hình 4.4. Biến động PO43- của các tảo N. oculata không bảo quản .................................. 26 Hình 4.5. Biến động NO3- của các tảo N. oculata không bảo quản ................................... 27 Hình 4.6. Biến động mật độ tảo khi sử dụng tảo không bảo quản ..................................... 28 Hình 4.7. Biến động pH của các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 15 ngày bảo quản… ................................................................................................................................ 30 Hình 4.8. Biến động TAN của tảo trong thời gian bảo quản 15 ngày ............................... 31 Hình 4.9. Biến động PO43- của tảo trong thời gian bảo quản 15 ngày ............................... 32 Hình 4.10. Biến động NO3- của tảo trong thời gian bảo quản 15 ngày ............................. 33 Hình 4.11. Biến động mật độ tảo của các nghiệm thức sau 15 ngày bảo quản ................. 34 Hình 4.12. Biến động pH của các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 30 ngày bảo quản… ................................................................................................................................ 35 Hình 4.13. Biến động TAN của tảo trong thời gian bảo quản 30 ngày ............................. 36 Hình 4.14. Biến động PO43- của tảo trong thời gian bảo quản 30 ngày ............................. 37 Hình 4.15. Biến động NO3- của tảo trong thời gian bảo quản 30 ngày ............................. 38 Hình 4.16. Biến động mật độ tảo của các nghiệm thức sau 30 ngày bảo quản ................. 39 Hình 4.17. Biến động pH của các nghiệm thức trong thời gian bảo quản 45 ngày bảo quản... ................................................................................................................................. 40 Hình 4.18. Biến động TAN của tảo trong thời gian bảo quản 45 ngày ............................. 41 Hình 4.19. Biến động PO43- của tảo trong thời gian bảo quản 45 ngày ............................. 42 Hình 4.20. Biến động NO3- của tảo trong thời gian bảo quản 45 ngày ............................. 43 Hình 4.21. Biến động mật độ tảo của các nghiệm thức sau 45 ngày bảo quản ............... ..44 vii DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT tb/mL: tế bào/mL. NT 0: Nghiệm thức không bảo quản. NT 4: Nghiệm thức bảo quản ở điều kiện 4 oC. NT-2: Nghiệm thức bảo quản ở điều kiện -2 oC. NT -2G: Nghiệm thức ở điều kiện -2 oC có bổ sung Glycerol theo tỉ lệ 10% thể tích mẫu tảo đƣợc thu trong ống Falcon Nanno: Nannochloropsis oculata N. oculata: Nannochloropsis oculata viii CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU Trong thời kì kinh tế phát triển ngày nay, cùng với những ngành khác, ngành nuôi trồng thủy sản đang đƣợc quan tâm, chú trọng đầu tƣ và phát triển. Trong đó, các đề tài xoay quanh nguồn thức ăn tƣơi sống cho các giai đoạn ấu trùng của động vật thủy sản đang đƣợc tiến hành nghiên cứu. Một trong những loại thức ăn tƣơi sống và đặc biệt quan trọng cho tất cả các giai đoạn phát triển của động vật thân mềm hai vỏ (Bivalvia) nhƣ: hầu, vẹm, điệp, sò; ấu trùng của hầu hết các loài tôm, cá, ốc và các động vật phù du, đó là tảo đơn bào. Tảo đơn bào có giá trị trong nuôi trồng thủy sản phải có kích thƣớc phù hợp, 1–15 µm cho những loài ăn lọc, 10 – 100 µm cho những loài khác (Webb & Chu, 1983; Robert & Nicholson, 1998), phải đƣợc tiêu hóa dễ dàng và không chứa độc tố. Đã có hàng trăm loài tảo đƣợc thử nghiệm làm thức ăn, nhƣng cho tới nay chỉ khoảng hai mƣơi loài tảo đơn bào đƣợc sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản (Brown, 2002). Tính ƣu việt của tảo đơn bào là không gây ô nhiễm môi trƣờng, cung cấp đầy đủ các vitamin, chất khoáng, vi lƣợng, có kích thƣớc thích hợp cho giai đoạn ấu trùng, đặc biệt là chúng chứa rất nhiều loại axit béo không no. Để phục vụ cho mục đích nuôi thủy sản. nhiều loài tảo đƣợc nghiên cứu nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm hoặc ở qui mô sản xuất. Một trong những loài tảo đơn bào có ứng dụng rộng rãi và phổ biến nhất đó là tảo Nannochloropsis oculata. Nannochloropsis oculata đƣợc dùng làm thức ăn cho luân trùng, tôm, cá, các loài động vật hai mảnh vỏ (Wendy và Kevan-1991), góp phần làm giảm ô nhiễm trong môi trƣờng nuôi. Nannochloropsis oculata có hàm lƣợng dinh dƣỡng tƣơng đối cao, hàm lƣợng lipid chiếm 23% trọng lƣợng khô và acid béo 10.3 – 16.1 DW (Mourente, 1989), acid ascorbic chiếm 0,8% trọng lƣơng khô. Ngoài ra, loài tảo này còn đƣợc dùng để sản xuất dầu biodiesel, một nguồn năng lƣợng sạch đang có nhiều tiềm năng phát triển. Do tảo Nannochloropsis oculata có rất nhiều ứng dụng thực tiễn nên chúng đƣợc chú ý trong việc nuôi trồng để thu sinh khối. Tuy nhiên, khi nuôi sinh khối với số lƣợng lớn thì lƣợng tảo không đƣợc sử dụng triệt để, vấn đề đặt ra là cần lƣu giữ tảo để tận dụng tối đa lƣợng tảo đã đƣợc nuôi cấy. Ngoài ra, việc lƣu trữ tảo giống còn có vai trò rất quan trọng trong việc phục vụ các hoạt động nghiên cứu khoa học. Trên cơ sở đó, đề tài “Khả năng bảo quản tảo Nannochloropsis oculata trong các điều kiện khác nhau” đã đƣợc tiến hành. 1 1.1. Mục tiêu của đề tài: Tìm hiểu về khả năng bảo quản tảo Nannochloropsis oculata ở các điều kiện và thời gian khác nhau trong nuôi trồng thủy sản. Từ đó đề xuất các phƣơng pháp bảo quản tảo tối ƣu nhằm có thể lƣu trữ giống một cách tốt nhất. 1.2. Nội dung của đề tài:  Ảnh hƣởng của thời gian bảo quản tảo lên tỉ lệ sống và sự phát triển của tảo Nannochloropsis oculata trong nuôi trồng thủy sản.  Ảnh hƣởng của các điều kiện bảo quản khác nhau lên tỉ lệ sống và sự phát triển của tảo Nannochloropsis oculata trong nuôi trồng thủy sản. 2 CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Đặc điểm sinh học của tảo Nannochloropsis oculata 2.1.1. Đặc điểm phân loại và hình thái Nannochloropsis oculata Hệ thống phân loại của tảo Nannochloropsis oculata nhƣ sau: Giới: Chromalveolata Ngành: Heterokontophyta Lớp: Eustigmatophyceae Họ: Eustigmatales Giống: Nannochloropsis Loài: Nannochloropsis oculata (Hibberd, 1981). Hình 2.1. Tảo Nannochloropsis oculata Tảo N. oculata có hình cầu, kích thƣớc 2 – 4 µm. Đây là tảo không có khả năng di động. N. oculata có một lớp màng ngoài mỏng hiện diện trong các giai đoạn nhất định trong chu kỳ sinh trƣởng của tế bào, tế bào phủ bởi vách tế bào bằng cellulose, thành tế bào trong suốt và không tạo hình dạng xác định, mang một lớp đơn các sắc tố diệp lục màu vàng xanh, trong thể sắc tố của tảo N. oculata có nhiều bản sắc tố, mỗi bản gồm ba phiến sắc tố xếp song song, không có đai nối giữa các sắc tố. Sắc tố quang hợp duy nhất tìm thấy ở loài tảo này là Chlorophyl a, không thấy sắc tố quang hợp chlorophyll b và c. Đây là sắc tố đặc trƣng của nhóm Eustigmatophyceae, không có lớp màng nhầy bên ngoài. 3 2.1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự phát triển của tảo:  Ánh sáng Giống nhƣ đối với tất cả thực vật tự dƣỡng khác, tảo tổng hợp chất hữu cơ nhờ vào quá trình quang tổng hợp. Chúng sử dụng carbon vô cơ tổng hợp nên carbon hữu cơ, trong đó ánh sáng là nguồn năng lƣợng để các phản ứng hóa học xảy ra. Ảnh hƣởng của ánh sáng cần phải đƣợc xem xét ở các khía cạnh nhƣ: cƣờng độ ánh sáng, phổ ánh sáng và thời gian chiếu sáng. Cƣờng độ ánh sáng rất quan trọng, thƣờng từ 1.000 – 10.000 lux tùy thuộc thể tích, chiều sâu cột nƣớc và mật độ tế bào, cƣờng độ ánh sáng tối ƣu từ 2.500 – 5.000 lux (Coutteau, 1996). Tảo có đặc điểm hiệu ứng lại với sự tăng lên của cƣờng độ ánh sáng (Garham và ctv. 2000). Khi cƣờng độ ánh sáng ở mức thấp thì tỷ lệ quang hợp thực sẽ cân bằng với tỉ lệ hô hấp. Đây gọi là điểm đền bù. Khi cƣờng độ ánh sáng lớn hơn điểm đền bù, thì quang hợp sẽ cao hơn so với hô hấp. Nếu tảo ở trong điều kiện ánh sáng thấp nhiều giờ chúng sẽ thích nghi bằng cách tăng hàm lƣợng chlorophyll trong cơ thể. Khi ánh sáng nằm trong mức giới hạn thì quá trình quang hợp sẽ tăng lên với sự tăng lên của cƣờng độ ánh sáng. Khi ánh sáng tiếp tục tăng lên tốc độ quang hợp giảm và tốc độ quang hợp sẽ ngƣợc với ánh sáng khi vƣợt qua giá trị giới hạn cao nhất. Mỗi loài tảo khác nhau sẽ thích hợp với mức ánh sáng khác nhau. Tảo sẽ giảm hàm lƣợng chlorophyll trong tế bào khi hàm lƣợng ánh sáng cao quá giới hạn thích ứng. Khi tảo ở trong điều kiện ánh sáng kéo dài thì sẽ dẫn đến sự tổn hại quá trình quang hợp cho tế bào.  Sục khí Trong môi trƣờng nuôi nhân tạo các yếu tố trên đƣợc đảm bảo qua hình thức sục khí. Sục khí có vai trò quan trọng, sục khí có vai trò đảo trộn để tránh trƣờng hợp tảo bị lắng xuống đáy, đảm bảo tất cả các tế bào điều đƣợc cung cấp ánh sáng và dinh dƣỡng đầy đủ, cung cấp lƣợng CO2 để tảo tổng hợp vật chất hữu cơ, đảm bảo quá trình quang hợp, hạn chế sự thay đổi pH cũng nhƣ sự cân bằng giữa CO2 và HCO3- (Coutteau, 1996). Việc sục khí sẽ hạn chế sự phân tầng về nhiệt độ nhất là nuôi tảo ngoài trời với thể tích lớn. Tùy theo thể tích nuôi mà có sự đảo trộn và cung cấp khí khác nhau. Khả năng sục khí mạnh hay yếu phụ thuộc vào các giai đoạn phát triển của tảo và theo từng loài tảo. Cƣờng độ sục khí nên vừa đủ không quá mạnh hoặc quá yếu. Theo Guillard (1975) đề nghị nên sục khí nhẹ nhàng vào 1 – 2 ngày đầu mới cấy sau đó sẽ tăng mạnh dần khi tảo đã phát triển mật độ cao. Ngoài ra, sục khí còn giúp cho chất dinh dƣỡng đƣợc trộn đều.  Nhiệt độ Tùy theo từng loài tảo khác nhau mà có khoảng nhiệt độ tối ƣu khác nhau. Nhiệt độ thích hợp cho hầu hết các loài tảo trong khoảng 20 – 24 oC (Coutteau, 1996). Khả năng 4 chịu đựng của tảo trong phạm vi 16 – 27 oC. Nhiệt độ dƣới 16 oC sinh trƣởng của tảo sẽ giảm. Nhiệt độ trên 35 0C sẽ gây chết cho nhiều loài.  Độ mặn Tảo có thể sống và sinh trƣởng trong môi trƣờng mới có độ mặn thấp hơn môi trƣờng sống ban đầu tới 15 ppt. Độ mặn tối ƣu cho tảo phát triển từ 20 – 24 ppt (Coutteau, 1996). Sự thay đổi độ mặn đột ngột sẽ làm giảm mật độ cũng nhƣ tốc độ tăng trƣởng và phát triển của tảo. Theo Lê Viễn Chí (1996), độ mặn thay đổi làm biến đổi áp suất thẩm thấu của tế bào, hạn chế quá trình quang hợp, hô hấp, tốc độ sinh trƣởng của tế bào bị hạn chế và giảm sự tích luỹ glucose (khi độ mặn giảm đột ngột 4,8 ppt). Ngoài ra, độ mặn còn ảnh hƣởng đến thành phần sinh hoá và thành phần acid béo của tảo, ảnh hƣởng nhẹ đến hàm lƣợng protein, carbohydrate, chlorophyll a. Khi độ mặn tăng thì N. oculata và Isochrysis sp có hàm lƣợng lipid tăng.  pH Tảo có thể sống trong ngƣỡng pH từ 7 – 9 nhƣng pH tối ƣu từ 8,2 – 8,7. Nếu pH không ổn định có thể dẫn tới các tế bào bị phá vỡ và tảo chết đột ngột (Coutteau, 1996). Trong hệ thống nuôi nếu pH vƣợt quá ngƣỡng cho phép có thể làm tảo suy tàn. Trong trƣờng hợp nuôi tảo ở mật độ cao thì sự bổ sung CO2 nhằm ổn định pH ở dƣới 9 trong suốt quá trình phát triển của tảo là cần thiết. Khi ammonium hoặc nitrate đƣợc sử dụng nhƣ nguồn cung cấp nitơ cho tảo sẽ dẫn đến sự biến đổi pH của môi trƣờng. Sự hấp thụ ion NO3- sẽ dẫn đến sự tăng pH của môi trƣờng, ngƣợc lại sự hấp thu NH4+ sẽ làm giảm pH (Oh_Shama, 1986). Việc sử dụng urê ít làm thay đổi pH của môi trƣờng ngay cả trong điều kiện tự dƣỡng hoặc dị dƣỡng. Theo Coutteau (1996), điều kiện môi trƣờng thích hợp và tối ƣu cho tảo phát triển đƣợc trình bày ở bảng 2.1. Bảng 2.1. Nhu cầu về các yếu tố môi trƣờng cho sự phát triển của tảo Yếu tố môi trƣờng Khoảng thích hợp Nhiệt độ (oC) Độ mặn (ppt) Cƣờng độ ánh sáng (Lux) Thời gian chiếu sáng (giờ/ngày) pH  16 – 27 12 – 40 1.000 – 10.000 16 – 24 7–9 Khoảng tối ƣu 18 – 24 20 – 24 2.500 – 5.000 16 – 24 8,2 – 8,7 Dinh dƣỡng Quá trình quang hợp của thực vật cần nhiều vật chất dinh dƣỡng để tổng hợp chất hữu cơ và sinh trƣởng, trong số các nguyên tố cần thiết cho thực vật thì trong nƣớc chỉ có vài nguyên tố có thể đáp ứng đủ nhu cầu (O2 và H2), các nguyên tố còn lại đều có hàm lƣợng rất thấp so với nhu cầu của thực vật. Do đó, thực vật thƣờng tăng cƣờng hấp thu và 5 dự trữ các nguyên tố đó để phục vụ cho quá trình sinh trƣởng cũng nhƣ tổng hợp chất hữu cơ. Bên cạnh cacbon, nitơ và phospho là hai nguồn dinh dƣỡng cho quá trình phát triển của tảo và tỉ lệ N:P thƣờng đƣợc đề nghị là 6:1 (Valero, 1981). Các nguyên tố cần thiết cho sinh trƣởng trong mô của thực vật nƣớc, để phát triển bình thƣờng tảo cần tới khoảng 20 nguyên tố để xây dựng tế bào (12 nguyên tố đa lƣợng: C, H, N, O, P, S, K, Mg, Ca, Na, Cl, Si và 8 nguyên tố vi lƣợng: Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, Co,V). Môi trƣờng dinh dƣỡng nuôi cấy tảo gồm có nhiều chất đa lƣợng và hỗn hợp chất vi lƣợng. Môi trƣờng dinh dƣỡng nuôi tảo phổ biến nhất hiện nay là Walne, Guilard, Liao,... Trong thành phần các chất đa lƣợng thì muối nitơ rất cần thiết cho quá trình sinh trƣởng và phát triển của tảo vì nitơ là thành phần cơ bản cấu tạo nên các loại protein, trong đó có protein cấu trúc (tham gia vào cấu trúc của tế bào) và protein chức năng (các enzyme, các chất có hoạt tính). Ngoài ra nitơ còn tham gia vào cấu tạo của nhiều loại vitamin B1, B2, B6, BP là thành phần của hệ men oxy hoá khử và nhiều men quan trọng khác. Nitơ thƣờng đƣợc cung cấp dƣới dạng NO3-, amon (NH4+) và urê, với tốc độ tăng trƣởng của tảo tƣơng tự đƣợc ghi nhận. Nitơ thiếu gây kích thích quá trình tổng hợp của Triglycerides gồm số lƣợng lớn acid béo không no mạch nối đơn và nối đôi, trong khi acid béo không no đa nối đôi và Glycolipids giảm với lipid phân cực. Khi hàm lƣợng nitơ trong môi trƣờng nuôi tảo N. oculata thiếu hụt, tỷ lệ phần trăm hydratcarbon tăng lên, protein giảm đi, trong khi lipid vẫn giữ tỷ lệ ổn định. Nitrogen đƣợc tảo sử dụng để tạo ra các amino acid, acid nucleic, chlorophyll và các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ khác. Nitơ chiếm 1 – 10 % trọng lƣợng khô của tế bào tảo (Đặng Đình Kim, 1990). Hầu hết các loài tảo đều có thể sử dụng N-NH4+ và N-NO3- ở màng tế bào (Graham, 2000). Nitrite cũng đƣợc một số loài tảo sử dụng nhƣng với nồng độ rất thấp (Đặng Đình Kim, 1990). Nguồn nitrogen cung cấp không những ảnh hƣởng đến quá trình phát triển của tảo mà còn ảnh hƣởng đến thành phần sinh hóa của tế bào tảo. Lân là một trong những nguyên tố chính trong thành phần của tảo. Lân có vai trò chính trong đa số các quá trình xảy ra trong tế bào, đặc biệt là quá trình chuyển hóa năng lƣợng và tổng hợp acid nucleic. Giống nhƣ đạm, lân cũng là yếu tố giới hạn sinh trƣởng của tảo. Tảo sử dụng chủ yếu là phospho vô cơ. Phospho hữu cơ thƣờng đƣợc thủy phân bởi các emzym ngoại bào nhƣ phosphoesterase, phosphatase để chuyển sang dạng phospho vô cơ dễ tiêu. Phốt pho đƣợc coi là chìa khoá của quá trình trao đổi chất. Hàm lƣợng phốt pho không cần thiết phải cao, song nếu thiếu phốt pho thì tảo không phát triển đƣợc. Do vậy, phốt pho đƣợc xem nhƣ là một yếu tố giới hạn trong sự phát triển của tảo. Phốt pho là chất dinh dƣỡng không thể thiếu đƣợc đối với tảo vì phốt pho tác dụng lên hệ keo dƣới dạng các ion. Phốt pho ở dạng vô cơ liên kết với các kim loại tạo nên hệ đệm đảm bảo cho pH của tế bào luôn xê dịch trong phạm vi nhất định 6 – 8 là điều kiện tốt cho các hệ men hoạt động. Phốt pho tham gia vào cấu trúc, có vai trò quan trọng trong những khâu chuyển hoá trung gian và có ý nghĩa then chốt trong trao đổi năng lƣợng. Ngoài ra phốt 6 pho còn ảnh hƣởng tới hàm lƣợng lipid và thành phần acid béo có trong tảo. Theo Harrison và ctv (1990), cho thấy khi giảm hàm lƣợng phốt pho trong môi trƣờng nuôi N. oculata gây ra giảm thành phần acid béo mạch dài nối đôi. Do đó khi nuôi tảo cần phải cung cấp đầy đủ hàm lƣợng phốt pho để có thể thu đƣợc thành phần acid không no đa nối đôi nhƣ 20:5ω3 và 22:6ω3 với hàm lƣợng cao nhất. Silic rất cần thiết cho sự tăng trƣởng của tảo silic vì nó tham gia vào cấu tạo màng tế bào. Theo nhiều tác giả khi thiếu silic sự phát triển của tế bào không bị ngừng trệ nhƣng màng tế bào bị thay đổi cấu trúc nên rất khó xác định loài. Cấu trúc phức tạp của vỏ silic đã giúp cho tảo có khả năng hấp thụ đầy đủ ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, còn một số khoáng vi lƣợng không thể thiếu là kim loại nhƣ Fe, Co, Cu,… và vitamin (Coutteau, 1996). Kali: thƣờng có nồng độ cao trong nƣớc thiên nhiên, kali có ý nghĩa rất lớn trong đời sống thực vật, xúc tiến quá trình quang hợp bằng cách thúc đẩy quá trình vận chuyển glucid từ phiến lá vào các cơ quan khác. Mặc dù kali không tham gia vào thành phần của enzym nhƣng nó có ảnh hƣởng rất lớn đến sự hình thành và chuyển hóa các phân tử protein và tổng hợp các acid amin. Natri: ion Na+ phổ biến rộng rãi trong nƣớc thiên nhiên và mức độ phổ biến trong các cation nó chiếm vị trí hàng đầu. Trong nƣớc ngọt chiếm khoảng 5,15 %, trong thành phần cơ thể thủy sinh vật chiếm khoảng 0,5 – 1 % trọng lƣợng cơ thể chúng. Mg: Mg2+ rất quan trọng đối với thực vật vì nó là cấu tử trung tâm của diệp lục tố. Thiếu Mg thực vật không tạo đƣợc diệp lục tố nên không quan hợp đƣợc vật chất hữu cơ. Mg2+ rất cần thiết cho sự hấp thu và di chuyển chất lân. Mg là thành phần của chlorophyl, ribosom và nhiễm sắc thể (Metzler, 1997). Ca: ion Ca2+ có trong nƣớc thiên nhiên là sản phẩm của quá trình phong hóa đất đá, đặc biệt là quá trình rửa trôi đá vôi, dolomit và thạch cao. Ca làm cho nƣớc bớt chua, làm tăng độ hòa tan, đồng hóa các chất dinh dƣỡng khác nhƣ phospho, kali, tạo sự quân bình giữa các muối dinh dƣỡng trong nƣớc, giúp cho sinh vật hoạt động hữu hiệu hơn, cung cấp Ca cho thực vật. Fe: sắt là một trong những nguyên tố rất cần thiết cho thủy sinh vật mặc dù nhu cầu về nó không lớn lắm. Chất diệp lục cây xanh không thể tạo thành đƣợc nếu không có sắt, mặc dù trong thành phần diệp lục không có sắt. Hàm lƣợng sắt trong nƣớc ngọt cao hơn trong nƣớc biển đến hàng chục ppm. Hàm lƣợng các muối sắt hòa tan tỉ lệ nghịch với pH, pH càng cao muối hòa tan của sắt càng thấp (Trƣơng Quốc Phú, 2003). Mn+: ở hàm lƣợng thấp (0,001 – 0,002 ppm) có tác dụng kích thích sự tăng trƣởng của thực vật. 7 Cu: cũng là nguyên tố vi lƣợng cần cho thực vật phát triển. Tiếp xúc với đồng cao sẽ ức chế thực vật phát triển hoặc giết chết thực vật do phá hủy chức năng của tế bào đảm nhận các quá trình quang hợp, hô hấp, tổng hợp chlorophyl và phân chia tế bào của thực vật. Zn: là thành phần cấu tạo của carbonicanhydrase (xúc tác phản ứng hydrase hóa) làm tăng khả năng vận chuyển CO2. 2.1.3. Sự phát triển của quần thể tảo Trong các điều kiện thuận lợi của môi trƣờng về dinh dƣỡng, ánh sáng, độ mặn và nhiệt độ, các loài vi tảo sinh sản theo kiểu phân cắt tế bào làm số lƣợng tế bào tăng lên một cách nhanh chóng. Sự tăng trƣởng của tảo đƣợc diễn tả bằng sự phân chia tế bào trong điều kiện nuôi cấy với các chất dinh dƣỡng thích hợp sự phát triển của tảo qua 5 giai đoạn (Coutteau, 1996).  Giai đoạn đầu Là giai đoạn bắt đầu nuôi cấy. Ở giai đoạn này các tế bào tảo lớn lên về mặt kích thƣớc nhƣng không có sự phân chia nên mật độ tế bào không tăng lên hoặc tăng rất ích. Đây là giai đoạn mà sự trao đổi chất của tế bào sẽ thích nghi với các điều kiện vật lý của môi trƣờng để phát triển nhƣ là sự tăng lên của enzym và trao đổi chất bao gồm sự phân chia tế bào và cố định cacbon. Thời gian của giai đoạn này tăng nhanh hay chậm phụ thuộc vào nguồn tảo giống và thành phần của môi trƣờng, pha này sẽ không thay đổi nếu pha này ở giai đoạn tăng trƣởng nhanh.  Giai đoạn tăng trƣởng nhanh Đây là giai đoạn tế bào phân chia nhanh chóng, tốc độ này phụ thuộc vào điều kiện môi trƣờng dinh dƣỡng, ánh sáng… ở giai đoạn này mật độ tế bào tảo sẽ phát triển theo phƣơng trình sau: Ct=C0.emt Trong đó: Ct và Co là mật độ tảo tại thời điểm t và 0. m: tốc độ phát triển đặc trƣng. Tốc độ này phụ thuộc vào loài tảo, cƣờng độ ánh sáng và nhiệt độ.  Giai đoạn tăng trƣởng chậm Ở giai đoạn này tốc độ phát triển của tảo giảm dần khi các điều kiện về dinh dƣỡng, ánh sáng, pH, CO2,… trở thành những yếu tố giới hạn. Giai đoạn này sẽ xảy ra nhanh 8 chóng với sự cân bằng giữa tốc độ phát triển và những yếu tố hạn chế, lúc này sự phát triển của tảo sẽ bƣớc vào giai đoạn cân bằng.  Giai đoạn ổn định Mật độ tảo không thay đổi. Các yếu tố giới hạn và tốc độ sinh trƣởng đƣợc cân bằng.  Giai đoạn suy tàn Khi chất lƣợng nƣớc trở nên xấu đi, các chất dinh dƣỡng giảm không đủ tảo phát triển, mật độ tảo giảm nhanh chóng và suy tàn. Trong thực tế, tảo tàn có thể do một số nguyên nhân khác nhau gây ra bao gồm sự cạn kiệt các chất dinh dƣỡng, thiếu oxy, nhiệt độ quá cao, pH biến động và sự nhiễm bẩn. Tốc độ sinh trƣởng của tảo ở mỗi giai đoạn có sự khác nhau, phụ thuộc vào từng loài và còn bị chi phối rất nhiều bởi các điều kiện môi trƣờng. Mấu chốt của thành công trong sản xuất tảo là duy trì tất cả các giống nuôi cấy ở giai đoạn tăng trƣởng nhanh. Tuy nhiên, giá trị dinh dƣỡng của tảo sẽ thấp khi đối tƣợng nuôi vƣợt quá giai đoạn 3 do tiêu hóa giảm, thiếu các thành phần và có thể sản sinh các chất chuyển hóa độc hại. 2.2. Ứng dụng của tảo N. oculata có hàm lƣợng protein từ 6 – 34 % khối lƣợng khô, hàm lƣợng carbohydrate từ 5 – 12 %, hàm lƣợng lipid từ 5 – 23 % khối lƣợng khô (Brown và ctv, 1997 trích bởi Phạm Thị Lam Hồng, 1999). N. oculata đƣợc sử dụng dƣới dạng sinh khối tƣơi và khô để làm thức ăn cho ấu trùng tôm cá, nhuyễn thể,... là nguồn cung cấp acid béo không no (DHA) cho các động vật biển. Ở Nhật Bản, tảo N. oculata đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng để làm thức ăn cho trùng bánh xe rất phổ biến. Ứng dụng trong sản xuất cá biển: Trong sản xuất giống cá biển, tảo đƣợc dùng để làm giàu dinh dƣỡng cho các loài thức ăn tự nhiên nhƣ Artemia, luân trùng. Ngoài ra, tảo còn đƣợc sử dụng trong bể nuôi cá biển để ổn định môi trƣờng. Kỹ thuật nuôi tảo nƣớc xanh đƣợc áp dụng trong bể ƣơng ấu trùng cá vền (Sparus aurata), cá măng (Chanos chanos), cá mú (Epinephelus)… Các loài tảo thƣờng đƣợc sử dụng làm thức ăn cho luân trùng hoặc bổ sung trực tiếp vào bể ƣơng bao gồm: N. oculata, Chlorella sp., Chaetoceros gracilis, Tetraselmis chui, Platymonas suecica,… Theo Coutteau (1996), việc bổ sung tảo vào bể ƣơng mang lại một số hiệu quả sau: ổn định chất lƣợng nƣớc trong bể ƣơng; là nguồn thức ăn trực tiếp thông qua hoạt động bắt mồi của ấu trùng, sự hiện diện của Polysaccharide trong thành tế bào kích thích hệ thống miễn dịch của ấu trùng; nguồn dinh dƣỡng gián tiếp cho ấu trùng cá thông qua thức ăn sống, duy trì giá trị dinh dƣỡng con mồi trong bể ƣơng. 9 Để phục vụ cho mục đích nuôi thủy sản, nhiều loài tảo khác cũng đƣợc nghiên cứu nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm hoặc ở qui mô sản xuất. Wendy và Kevan, 1991, đã tổng kết ở Hoa kỳ, các loài Thalasiossira pseudomonas, Skeletonema, Chaaaetoceros calcitrans, Chaetoceros mulleri, Nannochloropsis oculata, Cchlorella minutissima... đƣợc nuôi để làm thức ăn cho luân trùng, ấu trùng hai mảnh vỏ, ấu trùng tôm và cá theo phƣơng pháp từng đợt hoặc bán liên tục trong những bể composite 2.00025.000 lít. Ngƣời ta chú ý đến giá trị dinh dƣỡng của tảo không chỉ riêng thành phần protein mà còn là thành phần acid béo, yếu tố dinh dƣỡng không thể thiếu đƣợc đối với ấu trùng của các loài hải sản. Trong nhiều trƣờng hợp, tảo đƣợc báo cáo không phải là thành phần thiết yếu trong khẩu phần ăn của các loài sinh vật biển, nhƣng thực tế, chúng có thể là nhân tố thúc đẩy sinh trƣởng của đối tƣợng nuôi hoặc có tác dụng nhƣ một vi khuẩn lọc nƣớc (Fujimura và Okamoto, 1972; Barnabe, 1976; Cohen, Finkel và Sussman, 1976; Maddox và Sandifer, 1977; Malecha, 1983 - trích dẫn của Pauw và Persoone, 1991). N. oculata có thể cải thiện chất lƣợng nƣớc trong quá trình ƣơng nuôi và là thức ăn tƣơi sống của luân trùng (Masanori Okauchi, 2004). Do trong sinh khối có chứa thành phần acid béo cao nên N. oculata còn đƣợc dùng để sản xuất dầu sinh học (Biodiesel) (Bùi Ngọc Đoan Chiêu, Kỹ thuật nuôi cấy vi tảo thu lipid, Đại học Bách Khoa - Thành phố Hồ Chí Minh). Tảo N. oculata đƣợc nghiên cứu làm thực phẩm chức năng ứng dụng trong đời sống con ngƣời với đề tài “nghiên cứu công nghệ sản xuất thực phẩm chức năng từ tảo N. oculata (Nguyễn Văn Nguyên, 2012) đƣợc triển khai trong 36 tháng (12/2012-11/2015), mục tiêu là đƣa ra đƣợc quy trình sản xuất thực phẩm chức năng từ tảo N. oculata với và 100 kg thực phẩm chức năng từ tảo bột. 2.3. Một số phƣơng pháp cô đặc và bảo quản tảo Vi tảo thông thƣờng đƣợc bảo quản theo 3 phƣơng pháp: Cấy truyền, lạnh sâu và đông khô. Các phƣơng pháp đã đƣợc trình bày chi tiết trong phần vi khuẩn. Một số điểm cần chú ý khi bảo quản vi tảo là ở chỗ nên dùng tế bào già ở pha cân bằng, phƣơng pháp lạnh sâu cho kết quả tốt hơn phƣơng pháp đông khô (Nguyễn Lân Dũng, 2010).  Lưu giữ giống thuần chủng Các phương pháp lưu giữ giống sau: - Phương pháp lưu giữ trên đĩa thạch: Lấy giống tảo thuần cấy trên bề mặt thạch. Để trong điều kiện ánh sáng 2 đèn neon. Sau 8 đến 10 ngày thấy các khuẩn lạc tảo bắt đầu xuất hiện thì giảm cƣờng độ ánh sáng và để trong điều kiện nhiệt độ 20 – 220C. Phƣơng pháp này sử dụng tốt đối với các loài tảo xanh. Thời gian lƣu giữ 2 đến 6 tháng tuỳ từng loại tảo. 10 - Phương pháp lưu giữ giống ở môi trường lỏng, nhiệt độ 5 – 6oC trong tối. Dịch tảo thuần đƣợc thu ở cuối pha logarit khi sức sống và chất lƣợng của tảo là tốt nhất. Tảo đƣợc nuôi trong ống nghiệm, sau đó đặt vào tủ lạnh nhiệt độ 5 – 6oC. Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng cho tất cả các loài tảo đơn bào. Thời gian lƣu giữ ngắn chỉ đƣợc vài ngày (Skeletonema, Isochrysis), 2 đến 3 tháng (các loài tảo xanh), 1 đến 2 tháng đối với các loài tảo silíc. Sau thời gian lƣu giữ tảo cấy lại phát triển chậm. - Phương pháp lưu giữ tảo ở môi trường bán lỏng, nhiệt độ 5 – 6oC trong tối. Lấy giống tảo thuần đem nuôi trong ống nghiệm đáy thạch. Sau đó đem cất vào tủ lạnh có nhiệt độ 5 – 6oC khi tảo đạt mật độ gần tối đa. Đây là phƣơng pháp tối ƣu nhất sử dụng cho hầu hết tất cả các loài tảo. Thời gian lƣu giữ tảo rất dài, 6 đến 8 tháng đối với các loài tảo Heterogloea sp, Chllorella sp., Nannochlla oculata, 2 – 4 tháng đối với các loài tảo trong giống tảo Chaetoceros. - Phương pháp lưu giữ tảo trong môi trường bán lỏng, đặt trong điều kiện phòng thí nghiệm. Giống tảo thuần đƣợc nuôi trong các ống nghiệm (10 ml), giảm cƣờng độ ánh sáng khi tảo đạt đến cuối pha logarit. Định kỳ hàng tuần san nửa thể tích giống gốc sang thể tích mới. Phƣơng pháp này tốn môi trƣờng, thời gian chăm sóc nhiều, tảo dễ bị lẫn tạp. Chủ yếu sử dụng đối với tảo Isochrysis galbana. Nhìn chung giống tảo Chaetoceros chu kỳ phát triển ngắn, tảo lại phát triển nhanh và tàn nhanh vì vậy với phƣơng pháp lƣu giữ nào thì thì thời gian lƣu giữ cũng ngắn hơn so với các loài tảo xanh. Chất lƣợng tảo đƣa vào lƣu giữ càng tốt, thời gian lƣu giữ càng lâu. Tuy nhiên thời gian bảo quản càng dài thì đƣa ra nuôi cấy tảo càng chậm thích nghi đối với môi trƣờng nuôi. 2.4. Một số nghiên cứu nuôi tảo tại Việt Nam và trên thế giới 2.4.1. Ở Việt Nam Phạm Thị Lam Hồng (1999) đã nghiên cứu ảnh hƣởng 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 N. oculata và C. muelleri trong điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy N. oculata phát triển tốt ở cƣờng độ ánh sáng 3000 lux, độ mặn cao 30 – 35 ppt, nuôi tảo với mật độ ban đầu trong khoảng 1,5 – 2 x 106 tb/mL và thu hoạch với tỷ lệ 30 % thì tảo cho sản lƣợng và chất lƣợng dinh dƣỡng cao. Thành công của nghiên cứu đã góp thêm những hiểu biết quan trọng về hai loại tảo và ứng dụng nuôi bán liên tục để cung cấp tảo cho sản xuất giống động vật phù du, ƣơng các ấu trùng động vật biển. Nghiên cứu về qui trình công nghệ phân lập, làm sạch và bảo quản một số giống tảo có giá trị kinh tế cao phục vụ ngành nuôi trồng thủy sản (Hoàng Thị Kim Thoa, 2005), nghiên cứu về ảnh hƣởng của một số loại kháng sinh lên sinh trƣởng của tảo và vi sinh vật; nghiên cứu bảo quản thử 5 giống tảo bằng kỹ thuật làm bất động; đề xuất qui trình làm sạch và bảo quản tảo giống. Một trong những kết luận đáng chú ý của đề tài này là 11 với phƣơng pháp bảo quản bằng kỹ thuật làm bất động trong gel đã xác định đƣợc nồng độ chất tạo gel thích hợp là 1,5%, chất giải đông là muối citrate, mật độ tảo đƣa vào bảo quản thích hợp là 106 tb/mL, điều kiện gây nuôi tảo sau khi bảo quản là nhiệt độ 15-17 o C, ánh sáng 1000-2000 lux, môi trƣờng dinh dƣỡng thích hợp là F/2. Nghiên cứu về thu hoạch và bảo quản tảo Nannochloropsis oculata (Lƣ Đỗ Quyên, 2013), thí nghiệm 1 gồm 3 nghiệm thức với tần suất thu hoạch lần lƣợt là 1, 2, 3 lần/ngày với tỉ lệ thu hoạch là 20%/ngày, thí nghiệm 2 gồm 7 nghiệm thức với thời gian bảo quản 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 tuần, bảo quản ở nhiệt độ 4oC. Kết quả cho thấy, nghiệm thức bảo quản 0 tuần cho kết quả mật độ tảo còn lại cao hơn các nghiệm thức khác (1543,89±20,49 triệu tb/mL) và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại ở mức p[...]... Khả năng bảo quản tảo Nannochloropsis oculata trong các điều kiện khác nhau đã đƣợc tiến hành 1 1.1 Mục tiêu của đề tài: Tìm hiểu về khả năng bảo quản tảo Nannochloropsis oculata ở các điều kiện và thời gian khác nhau trong nuôi trồng thủy sản Từ đó đề xuất các phƣơng pháp bảo quản tảo tối ƣu nhằm có thể lƣu trữ giống một cách tốt nhất 1.2 Nội dung của đề tài:  Ảnh hƣởng của thời gian bảo quản tảo. .. thời gian và điều kiện bảo quản lên tỉ lệ sống của tảo Nannochloropsis oculata Tỉ lệ sống của tảo Nannochloropsis oculata tỉ lệ nghịch với thời gian bảo quản, tức là thời gian bảo quản tảo càng dài thì tỉ lệ sống của tế bào tảo càng thấp Theo đề tài nghiên cứu “ Thu hoạch và bảo quản tảo Nannochloropsis oculata của Lƣ Đỗ Quyên (2013), thời gian bảo quản tảo càng dài thì số lƣợng tế bào tảo vỡ càng nhiều... triển của tảo Nannochloropsis oculata trong nuôi trồng thủy sản  Ảnh hƣởng của các điều kiện bảo quản khác nhau lên tỉ lệ sống và sự phát triển của tảo Nannochloropsis oculata trong nuôi trồng thủy sản 2 CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học của tảo Nannochloropsis oculata 2.1.1 Đặc điểm phân loại và hình thái Nannochloropsis oculata Hệ thống phân loại của tảo Nannochloropsis oculata nhƣ... (1996) để xác định mật độ tảo (tb/mL) 16 3.3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản lên sự phát triển của quần thể tảo Nannochloropsis oculata Thí nghiệm đƣợc bố trí khối ngẫu nhiên trong thể tích 1 lít với 4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại:  NT0: Không bảo quản  NT4: Bảo quản ở điều kiện 4 oC  NT-2: Bảo quản ở điều kiện -2 oC  NT-2G: Bảo quản ở điều kiện -2 oC có bổ sung Glycerol... chỉ sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa các giá trị trong cùng một hàng * chỉ sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)giữa các giá trị trong cùng một cột Bên cạnh đó, có thể thấy rõ trong cùng một thời gian bảo quản thì tỉ lệ sống của tảo trong các điều kiện bảo quản khác nhau khác biệt không có ý nghĩa thống kê Tuy nhiên, có thể thấy tỉ lệ sống của tảo trong thời gian bảo quản 45... thì số lƣợng tế bào tảo vỡ càng nhiều Mặc dù tỉ lệ tảo giảm dần theo thời gian bảo quản nhƣng tỉ lệ sống của tế bào tảo vẫn cao, điều này cho thấy có thể bảo quản tảo Nannochloropsis oculata với thời gian dài hơn (ngày 45 với tỉ lệ sống lớn hơn 90%) (Bảng 4.1) Bảng 4.1 Tỉ lệ sống của tảo qua các ngày bảo quản trong các điều kiện khác nhau( %) Ngày bảo quản ns 0 15 ns 30 ns 45 ns NT4* 100±0,0c 95,47±0,36... Nghiệm thức không bảo quản NT 4: Nghiệm thức bảo quản ở điều kiện 4 oC NT-2: Nghiệm thức bảo quản ở điều kiện -2 oC NT -2G: Nghiệm thức ở điều kiện -2 oC có bổ sung Glycerol theo tỉ lệ 10% thể tích mẫu tảo đƣợc thu trong ống Falcon Nanno: Nannochloropsis oculata N oculata: Nannochloropsis oculata viii CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU Trong thời kì kinh tế phát triển ngày nay, cùng với những ngành khác, ngành nuôi... Grimma, 1994) Sử dụng tảo sau khi ly tâm để bố trí thí nghiệm cho cả thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 o 3.3.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản lên tỉ lệ sống của tảo Nanochloropsis oculata Thí nghiệm gồm có 4 nghiệm thức với 3 lần lặp lại:  NT0: Không bảo quản  NT4: Bảo quản ở điều kiện 4 oC  NT-2: Bảo quản ở điều kiện -2 oC  NT-2/G: Bảo quản ở điều kiện -2 oC có bổ sung... (mỗi nghiệm thức 3 ống) ra để tiến hành nuôi cấy tảo Nannochloropsis oclata nhằm tìm hiểu sự ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản lên sự phát triển của quần thể tảo Tiếp tục tiến hành nhƣ vậy với tảo có thời gian bảo quản là 30 ngày, 45 ngày, nghĩa là cứ cách 15 ngày ta sẽ tiến hành lấy tảo đƣợc bảo quản trong các điều kiện nhau ra nuôi cấy 3.4 Các chỉ tiêu theo dõi 3.4.1 Chỉ tiêu môi trƣờng... tích mẫu tảo đƣợc thu trong ống Falcon Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm gồm có 4 nghiệm thức với 3 lần lặp lại, mật độ tảo bảo quản là 567,78± 22,27 triệu tb/mL Ở NT-2/G, tảo Nannochloropsis oculata đƣợc bảo quản ở điều kiện -2 o C có bổ sung Glycerol theo tỉ lệ 10% thể tích mẫu tảo Glycerol đƣợc cho vào tảo với tỉ lệ 10% và khuấy đều, sau đó mang bảo quản ở điều kiện -2 oC Tỉ lệ sống của tế bào tảo đƣợc