Tiểu luận Khảo sát việc thay thế hàm lượng NaHCO3 bằng NaCl trong môi trường nuôi trồng tảo Spirulina platensis

i

ii

Ụ Ụ M C L C

Ụ Ụ ii       M C L C ................................................................................................................

Ữ Ế Ắ Ệ v       CÁC KÝ HI U, CH  VI T T T ............................................................................

Ả Ụ   DANH M C B NG vi                                                                                                          ................................................................................................

DANH M C S  Đ Ụ Ơ Ồ    viii       ...........................................................................................

Ụ    viii       DANH M C HÌNH ...............................................................................................

1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 1 .................................................................................... 2 1.2.MỤC TIÊU ......................................................................................... 3 1.3.NỘI DUNG ........................................................................................

ƯƠ Ở Ầ CH 1       NG 1.M  Đ U ............................................................................................

2.1.GIỚI THIỆU VỀ TẢO SPIRULINA PLATENSIS

4 ......................................

2.1.1.Phân loại

5 ...................................................................................

2.1.2.Đặc điểm sinh học của Spirulina platensis

6 ................................

2.1.2.1.Hình thái [8] 6 ........................................................................ 2.1.2.2.Kích thước 7 ........................................................................... 7 .......................................................................... 2.1.2.3.Cấu tạo sợi 2.1.2.4.Đặc điểm vận động và trú quán 8 .......................................... 2.1.2.5.Phân bố 9 ............................................................................... 10 ........................ 2.1.2.6.Nguồn dinh dưỡng của Spirulina platensis 15 2.1.2.7.Đặc điểm sinh sản ...........................................................

2.1.3.Thành phần hóa học của Spirulina platensis

16 ..........................

17 .......................................... 2.1.3.1.Protein và acid amin [12] [35] 19 ................................................................................ 2.1.3.2.Glucid 2.1.3.3.Lipid [35] 20 ........................................................................... 2.1.3.4.Sắc tố 21 ................................................................................ 22 ............................................................................. 2.1.3.5.Vitamin 2.1.3.6.Khoáng chất 24 ..................................................................... 26 ..................................................... 2.1.3.7.Enzyme trong Spirulina 26 ........................................

2.2.ỨNG DỤNG SPIRULINA VÀO ĐỜI SỐNG

2.2.1.Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm [10]

26 ...........................

2.2.2.Chiết xuất các chất có giá trị dinh dưỡng hoặc các chất có hoạt 27 tính sinh học [20] .............................................................................

2.2.3.Chế biến thức ăn cho gia súc, gia cầm và thủy hải sản

29 ..........

ƯƠ Ổ Ệ CH NG 2.T NG QUAN TÀI LI U 4                                                                            ...................................................................

iii

2.2.4.Sản xuất phân bón sinh học

30 ...................................................

2.2.5.Xử lý môi trường

30 .....................................................................

2.3.CÔNG NGHỆ NUÔI TRỒNG HIỆN NAY [12] [11] [35]

31 ......................

2.3.1.Công nghệ sản xuất Spirulina

31 .................................................

31 .............................................. 2.3.1.1.Cơ sở công nghệ nuôi trồng 2.3.1.2.Công nghệ nuôi trồng theo hệ thống hở (O.E.S) 31 ............... 33 ............... 2.3.1.3.Công nghệ nuôi trồng theo hệ thống kín (C.E.S)

2.3.2.Công nghệ nuôi trồng và thu hoạch Spirulina ở Việt Nam [12]

34

3.1.Nguyên liệu và hóa chất

37 ...............................................................

3.1.1.Nguyên liệu

37 ............................................................................

3.1.2.Hóa chất dùng trong thí nghiệm

37 .............................................

Hóa chất pha môi trường Zarrouk dùng nuôi Spirulina platensis, xuất 37 ............................................................................ xứ từ Trung Quốc.

3.2.Dụng cụ và thiết bị

37 ........................................................................

37 3.2.1.Dụng cụ ...................................................................................

3.2.2.Thiết bị sử dụng

37 ......................................................................

38 3.3.Phương pháp nghiên cứu ...............................................................

3.3.1.Sơ đồ khối quá trình nghiên cứu

38 .............................................

3.3.2.Tạo giống Spirulina chịu mặn

39 ..................................................

Để tạo được chủng Spirulina chịu mặn cần bắt đầu từ môi trường chuẩn Zarrouk.

39 ....................................................................................

3.3.3.Khảo sát ảnh hưởng của muối NaHCO3, NaCl đến sự sinh 42 ......................................................... trưởng của Spirulina platensis.

42 3.3.3.1.Bố trí thí nghiệm ..................................................................

43 3.3.3.2.Phương pháp phân tích ........................................................

44 3.3.4.Thu và xử lý sinh khối .............................................................

3.3.5.Khảo sát hàm lượng protein và lipid tổng

44 ...............................

ƯƠ Ậ Ệ ƯƠ Ứ CH NG 3.V T LI U VÀ PH 37        NG PHÁP NGHIÊN C U ..........................

4.1.Nuôi trồng Spirulina platensis chịu mặn 48 ........................................ 4.2.Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng NaHCO3 và NaCl đến sự sinh 50 ............................................................. trưởng của Spirulina platensis

ƯƠ Ả Ậ Ế Ệ CH 48        NG 4.K T QU  VÀ BI N LU N .............................................................

iv

4.2.1.Khảo sát sự thay đổi hình thái của tế bào Spirulina platensis 50 .... trong các môi trường có hàm lượng NaHCO3 và NaCl khác nhau

4.2.2.Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng NaHCO3 và NaCl khác nhau đến sự tăng trưởng của Spirulina platensis.

51 ............................

4.2.2.1.Kết quả phân tích mật độ quang

53 ..........................................

4.2.2.2.Tốc độ tăng trưởng của Spirulina platensis:

55 .........................

4.2.2.3.Kết quả phân tích sinh khối khô

56 ...........................................

4.2.3.Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng NaHCO3, NaCl khác nhau 59 ........................ đến hàm lượng dinh dưỡng của Spirulina platensis.

5.1.KẾT LUẬN 62 ...................................................................................... 64 ..................................................................................... 5.2.KIẾN NGHỊ

ƯƠ Ậ Ế Ế CH NG 5.K T LU N VÀ KI N NGH Ị  62        ...........................................................

ƯƠ Ụ Ụ CH NG 7. PH  L C 70                                                                                                   .........................................................................................

v

Ữ Ế Ắ Ệ CÁC KÝ HI U, CH  VI T T T

MGDG: monogalactosyldiacylglycerol

DGDG: digalactosyldiacylglycerol

SQDG: sulphoquinovosyldiacylglycerol

PG: phosphatidylglycerol

ố PUFA: polyunsatured fatty acid (acid béo không no đa n i đôi)

MeOH: methanol

ư ấ ớ ạ SFE: Supercritical fluid extraction (trích ly dùng l u ch t siêu t i h n)

C9:0: acid perlagonic

C10:0: acid capric

C12:0: acid lauric

C14:0: acid myristic

C16:0: acid palmitic acid

C16:1: hexadecenoic acid

C18:0: stearic acid

C18:1: oleic acid

C18:2: linoleic acid

C18:3: (cid:0) ­ linolenic acid

vi

Ả Ụ DANH M C B NG

ả ọ ơ ả ủ ấ ầ B ng 2 ­1: Thành ph n hóa h c c  b n c a  Spirulina (theo ch t khô) .................16

ả ủ ầ B ng 2 ­2: Thành ph n acid amin c a  Spirulina ....................................................18

ả ầ ế ế ủ B ng 2 ­3: Nhu c u acid amin thi t y u c a ng ườ ưở i tr ng thành (EAA) và kh ả

ấ ủ năng cung c p c a 10g  Spirulina ...........................................................................19

ả ặ ầ ệ B ng 2 ộ ố ­4: Thành ph n m t s  acid béo đ c bi t trong Spirulina ..........................20

ả ắ ố ự ầ B ng 2 ­5: Thành ph ncác s c t t nhiên trong Spirulina ....................................21

ả ượ ố B ng 2 ­6: Hàm l ng vitamin trong 10g sinh kh i khô Spirulina platensis so sánh

ủ ầ ộ ớ v i nhu c u hàng ngày c a m t ng ườ ưở i tr ng thành (theo US Daily Value). .......22

ả ượ ộ ố ứ ủ ớ B ng 2 ­7: Hàm l ng B12 c a m t s  th c ăn so sánh v i  Spirulina .................23

ả ượ ố ớ B ng 2 ­8: Hàm l ng khoáng trong 10g sinh kh i khô Spirulina so sánh v i tiêu

ủ ẩ ộ ườ chu n hàng ngày c a m t ng i (theo US DV) .....................................................25

ả ầ ườ ế ầ ằ B ng 3­11: Thành ph n môi tr ng NaHCO3 thay th  d n b ng NaCl ...............41

ả ố B ng 3­12: B  trí thí nghi m ệ .................................................................................43

ề ệ ậ ả ả B ng 4­13: Các đi u ki n khí h u trong quá trình kh o sát ..................................53

ự ả ưở ủ ườ B ng 4­14: S  tăng tr ng c a Spirulina trong các môi tr ng có hàm l ượ   ng

NaHCO3 và NaCl khác nhau...................................................................................53

ả ộ ưở ế ệ ủ ờ ố B ng 4­15: T c đ  tăng tr ng và th i gian th  h  c a Spirulina platensis nuôi

trong hũ nh aự ..........................................................................................................55

ố ệ ố ệ ử ấ ả ố ộ Qua s  li u b ng 4­15 và x  lý s  li u theo ANOVA cho th y: t c  đ  tăng

ưở ữ ườ ượ ề ệ tr ng gi a các môi tr ng có hàm l ng NaHCO3 và NaCl trong đi u ki n nuôi

ệ ố ộ ưở ủ ự hũ có s  khác bi t có ý nghĩa (p < 0.05). Trong đó, t c đ  tăng tr ng c a 2 môi

ườ ố ườ ạ ạ tr ng Z và R1 là gi ng nhau, còn 3 môi tr ng còn l i R1, R2, R3 l i có t c đ ố ộ

ưở ươ ươ tăng tr ng t ng đ ng nhau ..............................................................................56

vii

ả ố ở ườ ượ B ng 4­16: Sinh kh i Spirulina platensis khô các môi tr ng có hàm l ng dinh

ưỡ d ng khác nhau (g/l) .............................................................................................56

Ả ả ưở ủ ườ ế ượ B ng   4­17:   nh   h ng   c a   môi   tr ng   đ n   hàm   l ủ   ố ng   sinh   kh i   khô   c a

Spirulina platensis           .........................................................................................57

Môi tr ngườ .............................................................................................................. 57

ượ Hàm l ố ng sinh kh i khô (g/l) ...............................................................................57

Z.............................................................................................................................. 57

1.343a...................................................................................................................... 57

R1............................................................................................................................ 57

1.303a...................................................................................................................... 57

R2............................................................................................................................ 57

1.230b...................................................................................................................... 57

R3............................................................................................................................ 57

1.150b...................................................................................................................... 57

R4............................................................................................................................ 57

1.143c...................................................................................................................... 57

ỉ ố ị T  s  F = 11.47  ; Giá tr  P = 0.0000 .......................................................................57

ậ Nh n xét: ...............................................................................................................58

ỉ ệ ữ ế ả ả ả B ng 4­20: K t qu  kh o sát t  l gi a acid béo bão hòa : acid béo không bão hòa

ậ ừ ố ườ trong sinh kh i Spirulina platensis thu nh n t các môi tr ứ ng có ch a hàm l ượ   ng

NaHCO3, NaCl khác nhau .....................................................................................61

́ ế ầ ả ả ̉ B ng 4­21: K t qu  phân tích thành ph n  acid béo cua sinh khôi Spirulina ........61

viii

Ụ Ơ Ồ DANH M C S  Đ

ơ ồ ả ấ ồ ạ ả ệ   S  đ  2­1: Mô hình công ngh  nuôi tr ng s n xu t Spirulina t 36        i Vĩnh H o ........

ơ ồ ơ ồ ứ ố ủ  39        S  đ  3­2: S  đ  kh i c a quá trình nghiên c u ...................................................

ơ ồ ề ừ ườ ườ ơ ồ ầ S  đ  3­3: S  đ  c y chuy n t môi tr ng Zarrouk sang các môi tr ng thay

thế   42        ...........................................................................................................................

ơ ồ 45        S  đ  3­4: Quy trình trích ly lipid ...........................................................................

Ụ DANH M C HÌNH

ộ ố ạ ợ ướ ể Hình 2.1: M t s  hình d ng s i Spirulina platensis nhìn d 7       i kính hi n vi ............

ix

ạ ở ộ ồ ồ Hình 2.2: H ng h c m t h  Châu Phi ăn  Spirulina 10                                                     ...........................................

ợ ở ơ ế   Hình 2.3: C  ch  quang h p Spirulina 13                                                                         ...............................................................

ấ ấ ằ ộ  15        Hình 2.4: Khu y tr n b ng cánh khu y .................................................................

ờ ủ  15        Hình 2.5: Vòng đ i c a Spirulina [26] ....................................................................

ẩ ướ ả ộ ủ ả ả   Hình 2.6: S n ph m n c gi 27        i khát đóng h p c a công ty Vĩnh H o ..................

ộ ố ượ ừ Hình 2.7: M t s  d ẩ c ph m t Spirulina 27                                                                       .............................................................

ướ ế ấ ừ Hình 2.8: N c chi t xu t t Spirulina platensis Spirulina 28                                             ...................................

28                 .........................................................................................................................

ẩ ỹ ưỡ ừ Hình 2.9: M  ph m và kem d ng da t Spirulina 28                                                         ...............................................

ộ ố ạ ủ ẩ ả ồ ả   Hình 2.10: M t s  d ng s n ph m cho chăn nuôi gia súc và nuôi tr ng th y h i

s nả   29        ...........................................................................................................................

ử ướ ả ở ồ Hình 2.11: X  lý n c th i h  nuôi Spirulina 31                                                              ....................................................

32                                                                                                                                          .................................................................................................................................

ấ ớ 32        Hình 2.12: Earthrise Farms – Nhà nuôi Spirulina l n nh t [35] .............................

ể ồ ở Hình 2.13: B  nuôi tr ng Spirulina Sosa Texcoco – Mexico [10] 32                                 .......................

ể ồ ở Hình 2.14: B  nuôi tr ng Spirulina Earthrise Farms [35] 33                                              ....................................

ở ề ướ Hình 2.75: Nuôi Spirulina trong nhà kính mi n Nam n 34        c Pháp [10] ................

ể ồ ạ ướ ầ ổ Hình 2.16: B  nuôi tr ng Spirulina   t i   Công Ty C  ph n N c Khoáng Vĩnh

ả   35        H o [38] ..................................................................................................................

ồ Hình 4.17: Quá trình nuôi tr ng Spirulina platensis 50                                                          ................................................

ố A: Gi ng Spirulina platensis 50                                                                                             ...................................................................................

ạ ợ ườ Hình 4.18: Hình d ng s i Spirulina platensis trong các môi tr 51        ng khác nhau .....

x

ồ ị ả ưở ủ ườ ế ượ Hình 4.19: Đ  th   nh h ng c a môi tr ng đ n hàm l ủ   ố ng sinh kh i khô c a

58        Spirulina platensis ...................................................................................................

1

ƯƠ CH NG 1. Ở Ầ M  Đ U

Ặ Ấ Ề 1.1. Đ T V N Đ

ữ ấ ả ấ ậ ả ị    Spirulina platensis là nh ng vi sinh v t có kh  năng s n xu t các ch t có giá tr ,

ư ắ ố ẳ ạ ệ ấ ch ng h n nh  s c t ự   , protein, vitamin   cung c p cho ngành công nghi p th c

ẩ ượ ẩ ấ ả ph m,   d c   ph m,   chăn   nuôi…Trong   t t   c   các   vi Spirulina   platensis  thì

ổ ế ễ ấ ạ ồ ơ ả   Spirulina  platensis ph  bi n nh t vì d  nuôi tr ng, quá trình thu ho ch đ n gi n.

ượ ả ấ ươ ế ớ ạ Spirulina  platensis đ c s n xu t th ng m i trên toàn th  gi i do hàm l ượ   ng

ưỡ ế ấ dinh d ng trong Spirulina platensis  r t phong phú:  protein cao (lên đ n 70%),

ặ ấ ợ ệ ắ ố các h p ch t màu (đ c bi t là các s c t phytocyanin),  acid béo thi ế ế (cid:0) t y u ( ­

ấ ạ ấ ố ư   linoleic acid), vitamin B12 và các khoáng ch t, mang ho t ch t ch ng ung th ,

ỗ ợ ề ị ệ ể ả ố ườ ườ gi m cholesterol, ch ng oxy hóa, h  tr  đi u tr  b nh ti u đ ng, tăng c ng h ệ

ễ ị mi n d ch [27]

ệ ồ ữ ườ ề ố Ngoài vi c nuôi tr ng Spirulina  trong nh ng môi tr ng truy n th ng đã đ ượ   c

ứ ệ ỹ ướ ứ nghiên   c u   k   trong   phòng   thí   nghi m,   xu   h ồ   ng   nghiên   c u   và   nuôi   tr ng

ộ ố ồ ướ ư ướ ợ ướ Spirulina trong m t s  ngu n n c khác nhau nh  trong n , n c l ể c bi n và

ướ ộ ố ệ ề ấ ả ổ ưỡ n ỉ c th i có kèm theo vi c đi u ch nh và b  sung m t s  ch t dinh d ng thích

ượ ể ộ ợ h p cũng đang đ c phát tri n r ng rãi [16].

ề ặ ủ ể ế ấ ổ ượ ướ ủ Bi n bao ph  72% b  m t trái đ t chi m 98% t ng l ng n c c a toàn th ế

ớ ướ ể ị ượ ố gi ề i. N c bi n có tính ki m, giá tr  pH = 8, hàm l ng mu i trung bình là

ộ ặ ủ ướ ể ể ả ừ 33,3‰. Đ  m n c a n ộ c bi n có th  dao đ ng trong kho ng t 29‰ (n ướ   c

ể ở ự ủ ơ ầ ữ ế ạ ấ ở bi n các c c c a trái đ t) đ n 35‰ (  nh ng n i g n xích đ o), trung bình là

ứ ứ ả ả ố ướ ể kho ng 34‰, t c là ch a kho ng 34g mu i/lít, ngoài ra n ứ ấ   c bi n còn ch a r t

ề ố ượ ướ ể ượ nhi u các nguyên t khoáng vi l ng. Trong n c bi n, hàm l ế   ố ng mu i chi m

ề ấ ữ ủ ạ ế ả nhi u nh t, gi vai trò ch  đ o là NaCl (26,5g/l chi m kho ng 77,8%), ngoài ra

3.

ứ không có ch a NaHCO

2

3

ầ ộ ươ ố ượ Nuôi tr ng ồ Spirulina  yêu c u đ  pH t ng đ i cao, do đó hàm l ng NaHCO

ả ặ ườ ừ ể cao ph i luôn luôn có m t trong môi tr ế   ng đ  duy trì pH và ngăn ng a bi n

3 (16,8g/l) đã đ

ườ ượ ượ ử ụ ộ đ ng. Môi tr ng Zarrouk giàu hàm l ng NaHCO c s  d ng đ ể

ồ ề nuôi tr ng Spirulina  trong nhi u năm nay [30].

ườ ướ ể ườ ượ ươ Môi tr ng n c bi n và môi tr ng Zarrouk có hàm l ng khoáng t ố   ng đ i

ố ườ ướ ể ầ gi ng nhau. Tuy nhiên, trong môi tr ng n c bi n thì NaCl là thành ph n có

3 l

ượ ấ ườ ạ ế hàm l ng cao nh t, còn trong môi tr ng Zarrouk thì NaHCO i chi m vai trò

ố ượ ườ ướ ướ ủ ạ ch   đ o. Spirulina  mu n   nuôi   đ c   trong   môi   tr ng   n ể c   bi n,   tr ế   c   h t

ả ố ể ượ ườ ứ Spirulina  ph i s ng và phát tri n  đ c trong môi tr ng không có ch a hàm

3. Tuy nhiên n u thay hoàn toàn l

3 trong môi tr

ế ượ ượ l ng NaHCO ng NaHCO ngườ

ằ ứ ể ượ Zarrouk b ng NaCl thì Spirulina platensis  có thích  ng và phát tri n đ c hay

không?

3  đ

ệ ườ ầ ượ Vi c nuôi trong môi tr ng mà thành ph n NaHCO ầ   ế ộ c thay th  m t ph n

ẽ ả ặ ưở ế ự ưở ượ ằ ho c hoàn toàn b ng NaCl s   nh h ng đ n s  sinh tr ng và hàm l ng lipid

ư ế ở Spirulina nh  th  nào?

ể ể ườ Đ  tìm hi u xem ể Spirulina    có th  nuôi trong môi tr ng hoàn toàn không có

ầ ư ế ị ế ổ NaHCO3 hay không và thành ph n dinh d ̃ ươ ng có b  bi n đ i nh  th  nào trong

ườ ứ ự ế ề ệ môi tr ng này, chúng tôi ti n hành th c hi n đ  tài nghiên c u:

3 B NG NaCl TRONG

Ả Ệ Ế ƯỢ Ằ “KH O SÁT VI C THAY TH  HÀM L NG NaHCO

ƯỜ Ồ Ả MÔI TR NG NUÔI TR NG T O SPIRULINA PLATENSIS”

Ụ 1.2. M C TIÊU

3  đ

ườ ượ ượ ­ Nuôi  Spirulina  trong môi tr ng mà hàm l ng NaHCO ế ằ   c thay th  b ng

ằ ướ ệ ử ụ ế ướ ể ế ể ườ NaCl nh m h ng đ n vi c s  d ng n c bi n đ  thay th  môi tr ề   ng truy n

th ng.ố

3

ự ưở ầ ­ Đánh giá s  tăng tr ng và thành ph n lipid c a ủ Spirulina platensis trong môi

3 đ

ườ ầ ượ ế ầ ề ằ tr ng có thành ph n NaHCO ệ   c thay th  d n b ng NaCl trong 2 đi u ki n

nuôi khác nhau.

Ộ 1.3. N I DUNG

ườ ở ề ­ Nuôi tr ng  ồ Spirulina   platensis  trong môi tr ng Zarrouk đi u ki n t ệ ự

nhiên.

3 đ

ườ ầ ượ ­ Nuôi tr ng ồ Spirulina  trong các môi tr ng có thành ph n NaHCO c thay

ế ầ ở ề ệ ự ằ th  d n b ng NaCl đi u ki n t nhiên.

ự ả ưở ườ ­ Kh o sát s  sinh tr ng c a ủ Spirulina  platensis trong môi tr ng có thành

3  đ

ầ ượ ế ầ ằ ở ề ệ ph n NaHCO c thay th  d n b ng NaCl hai đi u ki n nuôi khác nhau

ự ự ố (nuôi trong hũ nh a và nuôi trong  ng nh a).

̀ ́ ả ượ ươ ̉ ̉ ­ Kh o sát hàm l ng protein tông va lipid  tông trong cac môi tr ̀ ́ ̀ ng co ham

́ ượ l ̀ ng NaHCO3 va NaCl khac nhau.

ắ ầ ­ Phân tích các thành ph n lipid qua s c ký khí

4

ƯƠ Ổ Ệ CH NG 2. T NG QUAN TÀI LI U

Ớ Ệ Ề Ả SPIRULINA PLATENSIS 2.1. GI I THI U V  T O

ẩ ọ ộ Spirulina platensis lam hay còn g i là vi khu n lam ( Cyanobacteria) là m t ngành

ấ ẩ ả ượ ợ vi khu n có kh  năng h p thu năng l ng qua quá trình quang h p.

ơ ể ự ưỡ ố ượ ẩ ượ Trong s  các c  th  t d ng đ c thì vi khu n lam đ c xem là nhóm nguyên

ủ ủ ấ ạ ượ ệ ả th y nh t. Di tích hóa th ch c a chúng đ c phát hi n cách đây kho ng 3,8 t ỷ

ượ ề ế ẩ ớ năm. Chúng đ c x p li n sau các vi khu n và riêng v i các nhóm khác vì ngoài

ư ư ụ ạ ữ ư ể ậ ặ ỉ nh ng đ c đi m nh  ch a có nhân th t, ch a có l c l p, ch  có chlorophyll a thì

ụ ữ ấ ạ ư ự ả ơ ơ chúng cũng ch a có s  sinh d c h u tính, c u t o đ n gi n (đ n bào hay đa bào

ẩ ợ hình s i). Vi khu n lam Spirulina platensis  không có tiêm mao, chúng di chuy nể

ượ ề ặ ằ b ng cách tr t lên b  m t.

ố ị ạ ẩ ơ Spirulina còn có tên là Arthrospira, là lo i vi khu n lam không c  đ nh nit và ăn

ắ ạ ướ ỏ đ ượ Spriulina  có   d ng   xo n   lò   xo,   kích   th c. ố c   nh ,   chúng   s ng   trong   môi

­).  Spirulina  sinh tr 3

ườ ộ ề ưở tr ng có đ  ki m cao, giàu ion bicacbonate (HCO ấ   ng r t

oC [20].

ự ể nhanh, nhi ệ ộ ố t đ  t i thích cho s  phát tri n là 35 – 36

ừ ượ ườ ử ụ ộ ố ứ Đã t lâu, Spirulina đã đ c con ng i s  d ng làm th c ăn. M t s  tài li u s ệ ử

ậ ở ế ỷ ổ ồ ọ h c ghi nh n ẫ   ố  th  k  XVI, th  dân Aztecs s ng quanh vùng h  Texcoco v n

ườ ứ ạ ớ ừ ồ ọ ọ th ộ ng thu v t m t lo i th c ăn t h  này, h  g i món ăn đó là “Techuilatl”.

ượ ạ ợ ủ ượ “Techuilatl” đ c bán t i các ch  c a Mexico và đ ớ c ăn cùng v i ngô và các

ớ ướ ặ ố ề ấ ọ ngũ c c khác ho c cùng v i n c ch m g i là “Chilmolli”. V  sau “Techuilatl”

ượ ị ẻ ề ứ ộ đ c xác đ nh là làm t ạ ừ Spriulina maxima, m t lo i th c ăn r  ti n và giàu dinh

ưỡ ị ươ ộ ướ ộ ị ấ d ng. Dân đ a ph ng quanh th  tr n Fort Lamy, nay thu c n c c ng hòa Công

ứ ứ ẫ ộ ọ ọ ừ Gô (châu Phi), v n ăn m t th  th c ăn g i là “Dihé”. H  làm “Dihé” t ữ    nh ng

ặ ướ ổ ứ ớ ơ ọ ồ váng màu xanh n i trên m t n c h  Chad.  H  thu v t và ph i khô ch ng trên

ướ ặ ờ ồ ậ ộ ỏ cát d i ánh sáng m t tr i r i đ p nh  đem bán [23]. Dangeard – m t nhà nghiên

5

ườ ủ ị ạ Spirulina ứ c u   ng ầ i   Pháp   đã   xác   đ nh   thành   ph n   chính   c a   “Dihé”   là   lo i

platensis xo n ắ Arthrospira (Spirulina platensis).

ầ ớ ấ ả Năm 1970, qui trình s n xu t sinh kh i ố Spirulina platensis  quy mô l n đ u tiên

ượ ế ệ ạ ả ượ ấ đ c ti n hành trên di n tích 12 hecta t i Pháp đã cho s n l ng trên 1 t n khô

ề ấ ỗ ướ ả ồ ấ   Spirulina m i   ngày   [10].   Ngày   nay,   có   r t   nhi u   n c   nuôi   tr ng   s n   xu t

ậ ả ư ớ ớ ỹ ướ platensis v i quy mô l n nh  Nh t B n, Đài Loan, M , các n c châu Phi…

2.1.1. Phân lo iạ

ọ ầ ượ ả ở Chi Spirulina là tên g i đ u tiên đ c mô t b i Turpin vào năm 1827.[30]

ớ ộ ạ Theo phân lo i m i nh t ấ Spirulina platensis thu c: [33]

­ Chi

Arthrospira

­ H  ọ

Phomidiaceae

­ B  ộ

ệ ố ạ Oscillatoriales ( phân lo i theo h  th ng Bergey, 1994)

­ L p ớ

Chroobacteria

­ Ngành

Cyanobacteria

ổ ế Có 2 lo iạ  ph  bi n là Arthrospira maxima và Arthrospira platensis.

ạ ắ ướ ượ ớ Do hình d ng “lò xo xo n” d ể i kính hi n vi nên đ ọ c g i là Spirulina v i tên

ắ ọ khoa h c là ồ   Spirulina platensis,  Spirulina platensis  Spirulina  maxima  (b t ngu n

ắ ố ướ ượ ộ ừ ố t g c spire, spiral có nghĩa là “xo n  c”) và tr c đây đ c coi là thu c chi

Spirulina.

ự ậ ả Th c ra, đây không ph i là sinh v t thu c ộ Spirulina platensis (algae) vì Spirulina

ậ ộ platensis  thu c   sinh   v t   nhân th tậ   (Eukaryota)   còn  Spirulina  (Cyanobacteria)

ủ ậ ơ ộ thu c sinh v t nhân s  hay nhân nguyên th y (Prokaryota). [5]

ề ấ ượ ặ ệ Đã có r t nhi u loài Spirulina đ ấ c tìm th y, đ c bi ồ   t trong đó có 2 loài có ngu n

ỹ ố ừ g c t Châu Phi và Nam M  là S. Geileri  (S. maxima) và  S. platensis  là đ cượ

6

ứ ề ề ấ ặ ấ ố ự nghiên c u nhi u nh t. M c dù, có r t nhi u loài s ng t ồ    nhiên trong ao, h ,

ộ ữ ụ ế ặ ơ ộ ổ ru ng lúa, sông ngòi, ặ   ở d ngạ  đ n đ c ho c k t thành nh ng c m n i trên m t

ướ ả ự ạ ề ư ể ắ ặ n ấ ặ   c, nh ng khi phân lo i đ u ph i d a vào đ c đi m xo n và các tính ch t đ c

ư tr ng khác c a ủ Spirulina platensis.

ọ ủ ể 2.1.2. Đ cặ  đi m sinh h c c a Spirulina platensis

2.1.2.1. Hình thái [8]

ướ ể ể ạ ợ Spirulina  t n t ồ ạ ướ ạ i d i d ng th  đa bào, d ng s i. D i kính hi n vi Spirulina là

ữ ụ ế ụ ợ nh ng s i màu xanh  l c hay xanh lam, t ạ  bào d ng tr tròn không phân nhánh,

ề ắ ị ở ầ ắ ườ ẹ ể không d  bào, xo n ki u lò xo và đ u nhau, 2 đ u xo n th ộ   ng h p, di đ ng

ượ ụ ọ ằ b ng cách tr t dài d c theo tr c.

ắ ủ ứ ộ ơ ừ ẹ ắ ố ớ M c đ  xo n c a vòng xo n cu i cùng h p h n t ắ    30 – 50% so v i vòng xo n

ườ ề ẳ ả ớ ợ ỗ bình th ạ   ữ ng, đi u này không x y ra v i nh ng s i du i th ng [30]. Ngoài d ng

ư ạ ụ ẳ ắ ạ ộ xo n lò xo còn có các d ng khác nh  d ng th ng, hình S, hình C…Ph  thu c vào

ệ ề ệ ộ ườ ệ ề ưỡ đi u ki n ánh sáng, nhi t đ  môi tr ng và đi u ki n dinh d ng.

ộ ạ ễ ắ ổ Các  vòng  xo n c a ủ Spirulina platensis  d  thay đ i. Ngay trong m t d ng bình

ườ ế ể ặ ắ ệ ể ạ ế th ng có th  có đ n 5 – 7 vòng xo n, đ c bi t có th  đ t đ n 27 vòng. Hình

ể ặ ệ ớ ữ ạ ắ ạ d ng xo n c a ủ Spirulina platensis là đ c đi m phân bi t v i nh ng d ng khác,

ữ ạ ẫ ấ ắ ộ tuy nhiên trong cùng m t loài v n th y có nh ng d ng xo n khác nhau. Nguyên

ổ ề ề ự ể ệ ườ ặ nhân có th  là do có s  thay đ i v  đi u ki n môi tr ổ   ể ng ho c có th  do thay đ i

ệ ộ ắ ạ ườ ể ễ nhi t đ . D ng xo n th ng d  phát tri n.

7

ộ ố ạ ợ ướ ể Hình 2.1: M t s  hình d ng s i Spirulina platensis nhìn d i kính hi n vi

2.1.2.2. Kích th cướ

ở ồ ướ ắ ợ Spirulina platensis h  Chad thì kích th ề   c s i là 60 µm/1 vòng xo n, chi u

ủ ợ ộ r ng c a s i là 6 – 8 µm.

ấ ố ư ề ế ệ Trong đi u ki n nuôi c y t i  u có khi Spirulina platensis dài đ n 20 mm. Nh ờ

ễ ớ ế ữ kích th ướ ế c t bào l n nên d  dàng quan sát vách t bào và nh ng túi không bào

khí…

ấ ạ ợ 2.1.2.3. C u t o s i

ắ ự ằ ỏ ướ ể ế B ng   lát   c t   c c   m ng   khi   quan   sát   d i   kính   hi n   vi,   thành   t ủ     bào   c a

S.platensis có 4 l p.ớ

(cid:0) ứ ớ ượ ắ ế ề L pớ  ngoài cùng hay là l p th  IV đ ớ   c s p x p đ u nhau, song song v i

ụ ớ ế ủ ẩ đ tr c chính. L p này ư cượ  xem nh  là thành t bào c a vi khu n gram âm.

(cid:0) ớ ượ ạ ừ ữ ợ ứ L p th  III đ c t o thành t ơ ể  nh ng s i protein bao quanh c  th .

(cid:0) ứ ớ ượ ấ ạ ướ ế L p th  II ch aứ  peptidolycan, đ c x p g p l i h ủ ợ   ng vào trong c a s i

Spirulina.

(cid:0) ứ ứ ằ ớ ớ L p th  I n m sát vào l p th  II.

ế ượ ơ ể ư ầ ỏ Vách t bào đ ấ c ví nh  cái đĩa m ng, bao l y ph n bên trong c  th  và đ ượ   c

ủ ế ễ ạ ả ằ ớ ấ ạ c u t o ch  y u b ng peptidoglycan nên nh y c m v i lysozyme và d  dàng

8

ượ ủ ườ ậ ộ đ ố c tiêu hóa trong  ng tiêu hóa c a ng ư i và đ ng v t. Nh ng khi phân tích các

ạ ấ ố ế ấ ấ ế ả ỡ ế ho t ch t mu n chi t xu t thì nh t thi t ph i phá v  màng t bào.

ế ạ ụ ế ạ ữ ế T  bào có d ng hình tr , liên k t l ỗ i thành chu i, Gi a các t bào có vách ngăn,

ư ở ầ ợ ườ ơ ể ậ ơ ơ nh ng vách đ u s i th ỗ ợ   ng h i dày h n. Vì v y, đây là c  th  đa bào, m i s i

ả ơ ế có kho ng h n 100 t bào.

ế ẽ ườ ướ ả ả Các t bào riêng r  th ng có kích th ộ c kho ng 5 µm, r ng kho ng 2 µm. T ế

ư ể bào ch a có nhân đi n hình, vùng nhân không rõ ràng .

ầ ế ệ ố ấ H u h t ế c uấ   trúc nhô lên trên màng t bào ch t là h  th ng màng thylacoid có

ố ừ ồ ụ ạ ấ ượ ắ ngu n g c t màng sinh ch t, không có l c l p. Màng thylacoid đ ế   c s p x p

ướ ắ ồ ườ ấ ở ợ ưở ữ theo h ủ ng đ ng tâm c a vòng xo n (th ng th y nh ng s i tr ng thành),

ữ ế ướ ờ ỳ ả ị ố ớ đ i v i nh ng t bào b ố   c vào th i k  sinh s n thì màng thylacoid b  gãy và cu i

ế ở cùng tr  thành 2 t bào con.

ắ ố ự ệ Các s c t ợ  chính th c hi n quá trình quang h p là chlorophyl, phycocyanin và các

ế ụ ạ ế ớ ớ carotenoid.  Trong  đó,   phycocyanin   k t   t l ắ i   v i   nhau   và   g n   k t   v i   màng

ạ ượ ự ữ ướ ạ ủ thylacoid. H t cyanophycin đ c d  tr  d i d ng copolymer c a các aminoacid

β ế ợ ỗ ớ trong chu i poly – L – aspartic acid và arginin k t h p v i nhóm  ­cacboxyl.[30]

ế ứ ấ ườ ả Trong t bào ch t có ch a các túi không bào khí, có đ ng kính kho ng 0.065

ờ ế ổ ượ ặ ướ ệ ề ạ µm. Nh  các túi này mà t bào n i đ c trên m t n c, t o đi u ki n thu n l ậ ợ   i

ố ớ cho thu v i sinh kh i.

ể ặ ộ ậ 2.1.2.4. Đ c đi m v n đ ng và trú quán

ể ả ậ ộ Spirulina có kh  năng v n đ ng theo 2 ki u:

(cid:0) Ki u t

ớ ườ ổ ế ắ ể ự xo nắ   v i đ ể ng kính vòng xo n có th  thay đ i đ n 80 µm, và

ặ ắ ừ ể ắ ế ể ư các vòng xo n có th  th a hay dày. M t khác t ki u xo n, t ợ  bào s i có

ể ự ậ ể ạ ẳ ạ ặ ạ ộ th  t ỗ    v n đ ng chuy n sang các d ng sóng, d ng th ng ho c d ng h n

ạ ặ ể ợ h p, mà trong đ c đi m hình d ng đã nêu.

9

(cid:0) Ki u v n  ể

ế ượ ườ ướ ố ể ị ậ đ ngộ  ki u t nh ti n, tr t trôi trong môi tr ng n ộ   c, t c đ  di

ế ượ ể ơ ứ ể ạ ả ặ chuy n theo c  ch  tr t, đ t kho ng 5 µm/s. Đ c đi m này ch ng t ỏ ự   s

ớ ự ậ ơ ộ ộ ủ ộ ủ ộ ầ g n gũi v i s  v n đ ng b i l ậ   i ch  đ ng c a các phiêu sinh đ ng v t,

ơ ả ả ặ ộ ệ ự ậ ữ ộ m t trong b y đ c tính c  b n phân bi ậ t gi a đ ng v t và th c v t.

ớ ặ ặ ướ ể ặ ậ ộ ổ ế ợ Chính đ c đi m v n đ ng, k t h p v i đ c tính n i trên m t n ứ c do ch c năng

ế ị ư ủ ẩ ạ ị ủ c a không bào khí t o ra, quy t đ nh v  trí c  trú – trú quán c a loài vi khu n này.

ố ự ướ ề ở ả ừ ậ Spirulina là sinh v t phiêu sinh s ng t do trong n c ki m kho ng pH t 8,5 –

ấ ơ ử ở ộ ể ớ 11,0 giàu khoáng ch t. Các vi phiêu sinh này l l ng đ  sâu có th  lên t i 50

ườ ạ ườ cm, và trong môi tr ng nhân t o th ng nuôi ở ứ ướ  m c n c 10 – 30 cm (nuôi h ồ

ể ả ụ ế ể ả ậ ặ ồ ở h ), ho c có th  trong h  đáy sâu 1 ­1,5 m (s c khí) đ  đ m b o ti p nh n ánh

ổ ướ ộ ẫ ể ầ sáng. Trôi n i trong n ặ c và nhu c u ánh sáng là 2 đ c đi m ràng bu t l n nhau,

ệ ấ ọ ồ ỗ ợ h  tr  nhau, r t quan tr ng trong công ngh  nuôi tr ng Spirulina.

2.1.2.5. Phân bố

Ở ố ự ấ các vùng n ước kiềm (pH = 8.5 ­11.0) có thể có Spirulina s ng t nhiên, nh t là

ề ị ấ ở ậ ấ ấ ộ ạ ồ các h , su i ố khoáng  m áp. V  đ a lý, sinh v t này tìm th y ph m vi r t r ng:

ậ Châu Phi (Tchad, Congo, Ethiopia, Kenya, Nam Phi, Ai C p, Tanzania, Zambia),

Ấ ộ ỹ ỳ Châu M  (Hoa K , Peru, Uruguay, Mexico), Châu Á ( n Đ , Pakistan, Srilanka,

ệ Vi t Nam), Châu Âu (Nga, Ukraina, Hungary...).

ừ ữ ể ố ặ ộ T ng vùng có th  có nh ng loài, gi ng Spirulina khác nhau, ho c m t loài nh ư

ạ ấ ở ề ướ ớ ử ấ S.platensis l i tìm th y nhi u n ấ c, có khi r t xa nhau t i n a vòng trái đ t. S ự

ọ ọ ự ể ố ể ườ phân b  này có th  do ch n l c t nhiên, không k  do con ng ủ ộ i ch  đ ng di

ộ ố ự ể ồ ợ ự th c nuôi tr ng. Cũng có th  đu c di th c theo m t s  loài chim di trú, mà loài

ở ầ ồ h ng h c ( ạ Phoeniconaias minor Đông bán c u, hay Phoenicoparrus jamesi  ở

ầ ườ ộ ườ Tây bán c u) th ng ăn Spirulina là m t ví d . ụ Spirulina th ng bám vào lông vũ

ố ớ ạ ư ữ ơ ồ và theo chim phân b  t i nh ng n i mà h ng h c c  trú theo mùa.

10

ạ ở ộ ồ ồ Hình 2.2: H ng h c m t h  Châu Phi ăn  Spirulina

ồ ưỡ ủ 2.1.2.6. Ngu n dinh d ng c a Spirulina platensis

ậ ể ố ắ ộ Spirulina là vi sinh v t quang t ự ưỡ  d ng b t bu c, không th  s ng hoàn toàn trong

ặ ờ ấ ả ạ ờ ợ i, ố quang h p nh  ánh sáng m t tr i và có kh  năng tích lũy đ m r t cao. Đây là t

ộ ấ ự ưỡ ổ ơ ả m t trong kho ng 2500 loài Cyanophyta  c  nh t, t d ả ng đ n gi n, có kh ả

ợ ổ ượ ấ ầ ế ơ ể ể ạ ử năng t ng h p đ c các ch t c n thi t cho c  th , k  cà các đ i phân t ứ    ph c

t p.ạ

ườ ưỡ Môi tr ng dinh d ng c a ủ Spirulina g m:ồ

(cid:0) ưỡ ườ ủ ồ Các d ng ch tấ : Trong môi tr ng n ầ ướ Spirulina  c n đ  ngu n dinh c,

ưỡ ơ ấ ượ ượ d ng: cacbon, nit , các ch t khoáng đa l ng và vi l ng... Ngoài ra,

ộ ố ấ ả ứ ư ứ ế ấ ặ ớ chúng còn c m  ng v i m t s  ch t nh :  c ch  ho c ch t kích thích sinh

ưở tr ng.

(cid:0) ấ ấ ẩ ợ Các đi u ề ki nệ  lý hóa thích h p: pH, áp su t th m th u, ánh sáng, nhi ệ ộ   t đ ,

ệ ề ấ ộ đi u ki n khu y tr n...

 ưỡ Dinh d ng cacbon

2 hay NaHCO3 [14].

ể ấ ườ ơ ồ Ngu n ồ carbon đ  nuôi c y th ng là ngu n carbon vô c  CO

ượ ử ụ ạ ượ ườ ề Natri bicacbonat (NaHCO3) đ c s  d ng vì t o đ c môi tr ậ   ng ki m, thu n

ự ả ợ l i cho s  phát tri n c a ể ủ Spirulina platensis, trong khi đó, CO2 làm gi m pH môi.

ế ườ ử ụ ế ợ ớ ồ ớ ộ Trong th cự  t , ng i ta s  d ng NaHCO ổ   3 v i n ng đ  16,8g/l k t h p v i th i

11

2  d

oC và

ượ ướ ồ ở ệ ộ không khí (hàm l ng CO i 1%) đem nuôi tr ng nhi t đ  33 – 35

ườ ấ ả ộ ượ c ng đ  ánh sáng kho ng 5.000 lux thì năng su t thu đ ư ậ   c khá cao. Nh  v y



ồ ổ ỉ ngu n carbon chính là NaHCO ồ 3, còn CO2 ch  là ngu n carbon b  sung [12].

ưỡ ơ Dinh d ng Nit [12]

ể ơ ấ ọ Trong quá trình phát tri n c a ủ Spirulina, nit ế    đóng vai trò r t quan tr ng. N u

ơ ố ẽ ả ấ ạ ả ế thi u nit , sinh kh i s  gi m r t nhanh. Kh  năng tích lũy đ m c a ủ Spirulina r tấ

ượ ơ ể ạ ớ ố ọ ượ cao. Hàm l ng nit trong sinh kh i khô có th  đ t t i ~10% tr ng l ng khô,

ườ ư ử ụ ả hay th ng trên 50% protein. Nh ng Spirulina không có kh  năng s  d ng nit ơ

­, ng 3

ướ ạ ưỡ ạ d ng khí N ử ụ 2 mà s  d ng d i d ng NO ng 30 ­710 mg N/l, trung bình ở



ườ ủ 412 mgN/l (theo môi tr ng c a Zarrouk C).

ưỡ ấ Các d ng ch t khoáng [12]

ử ụ ể ổ ợ c ượ Spirulina s  d ng đ  t ng h p ATP, acid nucleic và các Photpho: photpho đ

ơ ướ ạ ố ợ h p ch t c u t o ấ ấ ạ khác. Photpho vô c  d i d ng mu i nitrat, kali photphat hòa

ả tan kho ng 90 – 180mg/l.

ế ợ ặ ạ ớ   ướ ạ mu iố  clorid, ho c vài d ng khác k t h p v i i d ng Kali K+ và Natri Na+: d

ơ ồ ngu n nit , photpho.

ể ồ ạ ấ ư ố ườ ươ Spirulina r t  a mu i, có th  t n t i trong môi tr ư ng  u tr ứ ng ch a kali t ớ   i 5

ớ ự ệ ỏ ơ ớ g/l và natri t i 18 g/l. Trong th c nghi m, t ỷ ệ +/Na+ nên nh  h n 5, l n h n s ơ ẽ K l

+ có

ỡ ấ ữ ể ạ ậ ặ ơ ố ế ch m phát tri n, ho c h n n a gây r i lo n, phá v  c u trúc t bào, Ion K

ể ố ượ ớ ượ ư ộ th  coi nh  m t nguyên t vi l ạ ng, dùng nuôi đ i trà v i hàm l ả ng kho ng 2,5

+, t

+/K+ t

ấ ớ ỏ ừ – 4,0 mEq/l, và r t nh  so v i Ion Na ỷ ệ  l Na 15 – 20.

ươ ự ư ổ ợ ng   t ạ     nh   photpho   trong   t ng   h p   các   h t Magie   (Mg2+):  đóng   vai   trò   t

polyphotphat.

ả ưở ưở ế ng rõ đ n sinh tr ng c a ủ Spiriulina. Canci (Ca2+): không  nh h

12

ưỡ ế ế ả ưở ự ế ế ưở ấ ng ch t  thi t y u,  nh h ng tr c   ti p  đ n sinh  tr ng và  hàm S t:  ắ là  d

ắ ườ ố ượ l ng protein. S t th ng dung là mu i FeSO ắ ạ   ể 4  (0,01g/l). Có th  dùng s t d ng

ứ ứ ề ơ ề   ph c EDTA (etylen diamin tetracetic acid), ph c này hòa tan b n h n trong ki m

2+ trong môi tr

ớ ạ ơ ồ ộ ườ ừ so v i d ng vô c . N ng đ  Fe ấ ộ ng r t r ng t 0,56 – 56 mg/l môi

ườ tr ng.

ơ ồ ấ ư ộ ố ớ Clo (Cl­): Spirulina platensis này r t  a Clo vô c , n ng đ  dùng v i mu i NaCl,

khoáng 1 ­1,5 g/l.

2+), mangan (Mn2+), đ ng (Cu

2+),

ượ ẽ ồ Bo (B3+), k m (Zn Các  khoáng vi l ng khác:

ượ ượ ả ưở ế coban (Co2+)… là các vi l ng đ ư c dùng, nh ng  nh h ng không rõ đ n sinh

ư ố ớ ộ ố ư ầ kh i protein, nh ng t i m t s  thành ph n khác nh  vitamin…

ầ ấ ế ế ườ ự ệ Ngoài các d ngưỡ  ch t chính c n thi t, n u trong môi tr ệ ủ   ng có s  hi n di n c a



ữ ượ ụ ộ ủ ộ ể ấ nh ng vi l ng khoáng khác, Spirulina có th  h p thu ch  đ ng hay th  đ ng.

ế ố ả ưở ế ự ưở ủ Spirulina Các y u t nh h ng đ n s  tăng tr ng c a

Ánh sáng [14] [20] [10]

ượ ử ượ ắ ố ủ ữ Ánh sáng mang các l ng t (photon), đ c các s c t c a nh ng c  th  t ơ ể ự

ưỡ ử ụ ự ấ ầ ấ ổ ợ d ả ứ ng h p thu và s  d ng d n trong ph n  ng sinh t ng h p. S  h p thu năng

ượ ự ệ ằ ườ ợ ượ l ng ánh sáng đ c th c hi n b ng con đ ng quang h p.

ứ ổ ủ ợ Công th c t ng quát c a quá trình quang h p là:

13

ợ ở ơ ế Hình 2.3: C  ch  quang h p Spirulina

ủ ỵế ử ụ ồ ở ề Ở Spirulina, ngu n carbon ch u s  d ng là bicarbonate ả    pH ki m, nên ph n

ứ ể ế ổ ợ ng quang t ng h p có th  vi t:

­ + 2 H2O  (CH2O) + O2 + H2O + OH­

HCO3

ớ ắ ố ể ợ Spirulina  có   t i   15   s c   t ồ     có   th   tham   gia   vào   quá   trình   quang   h p   g m:

Chlorophyll (a), phycocyanin, betacaroten và 11 carotenoid khác, ngoài ra còn có

phycoerythrin.

ệ ộ Nhi t đ  [14] [17] [20]

ể ở ể ệ ộ ả Spirulina có th  phát tri n nhi t đ  khá cao. Chúng có kh  năng phát tri n ể ở

0C. Nhi

ả ệ ộ ệ ộ ể ố ấ ủ ả kho ng nhi t đ  32 – 40 t đ  phát tri n t t nh t c a chúng kho ng 30 –

0C, Spirulina sinh tr

Ở ệ ộ ấ ụ ố ưở ấ ậ 350C [17]. t đ  th p, ví d  xu ng 25 nhi ng r t ch m, và

0C không có kh  năng phát tri n.  ả

0C, Spirulina t nồ

ế ế đ n 12 ể Ở ệ ộ  nhi t đ  cao đ n 40

0C ch  t n t

ở ỉ ồ ạ ượ ổ ươ ạ ượ t i đ c 4 ngày, và 50 i đ c ít phút. Các t n th ng ở ế  t bào gây

ệ ộ ở ạ ụ ư ệ ộ ợ ở b i nhi ể ồ t đ  cao không th  h i ph c dù đ a tr  l i nhi t đ  thích h p [14].

pH [14]

2­+

ườ ả ủ ự ế ằ ố Trong môi tr ng nuôi Spirulina, thông s  pH là k t qu  c a s  cân b ng.

­  2H+ + CO3

CO2  H2CO3  H+ + HCO3

ậ ượ ế ố ả ầ ỉ ị ưỡ Vì v y, pH đ c coi là y u t ch  th , ph n ánh các thành ph n nuôi d ng cung

ườ ưỡ ủ ế ồ ấ c p cho môi tr ng nuôi d ng Spirulina, ch  y u là ngu n bicarbonate và khí

14

ử ụ ả ứ ổ ả ợ CO2 hòa tan. Ph n  ng quang t ng h p là quá trình s  d ng carbon và  gi i phóng

khí Oxy.

ợ Ở pH thích h p v i ớ Spirulina  = 8.5 – 9.5. pH   này, ồ   ử ụ Spirulina  s  d ng ngu n

­) r t ít h p thu khí CO 3

2 [13]

ạ ấ ấ carbon hòa tan là d ng bicarbonate (ion HCO

Ở ợ ấ ả ứ ấ ấ ổ ươ ự pH th p (<5), ph n  ng quang t ng h p r t th p, và cũng t ng t nh  v y ư ậ ở

pH cao (>11).

ệ ấ ụ ề Đi u ki n s y s c khí

ế ố ề ấ ộ ế ự ồ ộ ồ ơ ộ Khu y tr n là m t trong nhi u y u t tác đ ng đ n s  đ ng hóa ngu n nit dinh

ưỡ ư ậ ả ưở ế d ng thành sinh kh i ố Spirulina, nh  v y có  nh h ổ   ng đ n quá trình trao đ i

ấ ủ ế ấ ộ ườ ạ ch t c a t bào ộ Spirulina. Khu y tr n tác đ ng vào môi tr ả   ng t o dòng ch y,

ư ộ ự ể ề ế ộ ị ẩ ế đ y t ể   ố  bào chuy n đ ng theo chi u lên xu ng và t nh ti n, nh  m t s  chuy n

ạ ươ ề ể ố ướ ế ỗ ộ đ ng h n lo n t ng đ i có ki m soát. Đi u này tr c h t không đ  t o t ể ạ ụ

ặ ướ ổ ề ấ ộ thành đám n i dày trên m t n c, che ánh sáng. Sau đó giúp tr n đ u ch t dinh

2 vào môi tr

ưỡ ườ ề ề ệ ạ d ng, hòa tan CO ng giúp đi u chình pH, t o đi u ki n thoát khí

ườ ặ ệ ế ủ ớ ế ỏ O2  kh i môi tr ng, và đ c bi t giúp các t bào Spirulina  ti p xúc đ  v i ánh

ể ợ ườ ế ấ ấ ẩ sáng đ  cho quang h p, tăng c ng quá trình ti p xúc th m th u h p thu d ưỡ   ng

ợ ở ứ ộ ấ ổ ch t và sinh t ng h p m c đ  cao.

ư ủ ể ạ ụ ề ằ ả ộ ờ Có th  t o dòng ch y tr n đ u nh  ch  đích trên b ng cách: (a) s c khí tr i (có

ặ ộ ằ ấ ấ ho c không tr n thêm CO ộ 2), và (b) khu y tr n b ng cánh khu y.

15

ằ ấ ấ ộ Hình 2.4: Khu y tr n b ng cánh khu y

2.1.2.7. Đ cặ  đi m ể sinh s n ả

ươ ứ ả ả Spirulina có ph ng th c sinh s n vô tính, phân m nh, t ừ ộ ơ ể ẹ ưở   ng m t c  th  m  tr

ự ề ả thành (s i ợ Spirulina platensis = Trichome), t ạ    phân chia thành nhi u m nh (đo n),

ộ ố ắ ầ ồ ỗ ồ ế m i ph n g m m t s  vòng xo n (g m 2­ 4 t bào = Hormogonia). Đ  đ t t ể ạ ớ   i

ự ậ ả ế ệ các Hormogonia, ph i thông qua s  thành l p các t bào chuyên bi ự t cho s  sinh

ạ ừ ơ ể ẹ ả s n (đo n Necridia) t c  th  m . Trong các Necridia hình thành các đĩa lõm ở    2

ở ự ờ ạ ắ ạ ị ự ặ m t và s  tách r i t o các Hormogonia b i s  chia c t t i v  trí các đĩa này. Trong

ể ầ ắ ả ầ ầ ầ ầ ể   ự s  phát tri n, d n d n ph n đ u g n tiêu gi m, 2 đ u Hormogonia phát tri n,

ưở ả ạ ặ ạ ỳ ả ả ẫ ộ tr ng thành và chu k  sinh s n l i l p l i m t cách ng u nhiên, đ m b o vòng

ạ ả ườ ư ạ ờ đ i khép kín. Trong giai đo n sinh s n đo n homogonia d ạ ng nh  nh t màu, ít

ườ ắ ố s c t ơ  xanh h n bình th ng [12]

ờ ủ Hình 2.5: Vòng đ i c a Spirulina [26]

16

ươ ờ ơ ứ ả ả ớ ươ ố Ph ng th c sinh s n c a ủ Spirulina v i vòng đ i đ n gi n và t ắ   ng đ i ng n.

ệ ố ư ệ ấ ồ ề Trong đi u ki n t i  u (nuôi tr ng thí nghi m), vòng đ i c a ắ   ờ ủ Spirulina r t ng n

Ở ề ậ ợ ơ ệ ồ ự ả trong kho ng 1 ngày. đi u ki n ít thu n l i h n (nuôi tr ng t nhiên, ph ụ

ờ ế ộ ờ ẽ thu c vào th i ti t), vòng đ i s  là 3 ­ 5 ngày.

ả ế ủ ế ộ ơ ộ Do cách sinh s n nêu trên, t bào con có đ  dài kém h n đ  dài c a t bào m ẹ

ề ầ ụ ườ ể ử ụ ọ nhi u l n, nên khi nuôi liên t c, ng ể ớ   i ta có th  s  d ng các màng l c đ  v t

ư ạ ưở ọ đ ượ ợ ưở c s i tr ng thành (dài 0,25 – 0,5 mm), còn đo n ch a tr ng thành l t qua

ọ ườ ượ ưở màng l c, vào môi tr ế ụ ng, ti p t c đ c chăm sóc và tr ng thành. Cách thu

ạ ả ơ ợ ế ủ ệ ả ấ ồ ho ch này gi n đ n và đó là l ố   i th  c a công ngh  nuôi tr ng s n xu t sinh kh i

Spirulina

ọ ủ ầ 2.1.3. Thành ph n hóa h c c a Spirulina platensis

ưỡ ượ Thành ph n ầ m tộ  s  ố ch tấ  dinh d ng chính c a ủ Spirulina platensis này đ c ghi

ậ ả nh n trong b ng 2­1

ọ ơ ả ủ ấ ầ B ng ả 2­1: Thành ph n hóa h c c  b n c a  Spirulina (theo ch t khô)

Thành ph nầ Tác giả T  lỷ ệ

Protein và aminoacid (%) Cifferi, 1985 65,00

ướ N.H.Th c, 1996 65,94

Carbonhydrates (%) Cifferi, 1985 18

ướ Glucid (%) N.H.Th c, 1996 12,5

Lipid (%) Cifferi, 1985 5

ướ N.H.Th c, 1996 1,12

Khoáng (%) Cifferi, 1985 7

Ẩ ộ m đ  (%) Cifferi, 1985 5

ố ướ ổ Acid nucleic t ng s  (mg/g) N.H.Th c, 1996 4,29

ướ Chlorophyll a (mg/g) N.H.Th c, 1996 1,70

ồ ữ ễ ướ Ngu n: Earthfood Spirulina; Nguy n H u Th c (1996)

17

ượ ặ ẩ ạ ệ ưỡ ủ Spirulina đ ự c coi là lo i th c ph m đ c bi ị t vì giá tr  dinh d ng c a nó cao

ấ ỳ ộ ạ ượ ứ ơ h n b t k  m t lo i th c ăn nào khác. Trong Spirulina hàm l ng protein trung

ầ ọ ượ ắ ố ề bình   g n   65%   tr ng   l ng   khô,   giàu   carotene   và   nhi u   s c   t (phycocyanin,

ứ ề ấ ạ ơ ọ chlorophyll,...) và có ch a nhi u ch t có ho t tính sinh h c cao. C  quan FDA

ậ ợ ỳ Hoa K  (the United States Food and Drug Administration)  đu c thành l p năm

ấ ồ ậ ằ 1981 đã xác nh n r ng sinh kh i ấ   ố Spirulina là ngu n protein, khoáng ch t, các ch t

ệ ờ ứ ọ ổ ộ ị ưỡ kích thích sinh h c tuy t v i và là m t th c ăn b  sung có giá tr  dinh d ng cao,

ể ư ề ặ ạ ộ ệ ồ không đ c h i và có nhi u đ c đi m  u vi ứ t mà các ngu n th c ăn khác không

ượ ổ ưỡ ứ ố ộ ố ấ ả ấ có, đ c dùng làm thu c, làm th c ăn b  d ạ   ng và s n xu t m t s  ch t có ho t

ị ộ ố ệ ề ể ọ tính sinh h c cao dùng trong đi u tr  m t s  b nh hi m nghèo [20]

2.1.3.1. Protein và acid amin [12] [35]

ượ ấ ả ọ ượ Spirulina có hàm l ng protein r t cao (kho ng 65% tr ng l ơ   ng khô), cao h n

ị ộ ự ề ậ ẩ ạ ộ ơ ươ m t lo i th c ph m nào khác. Nhi u h n th t đ ng v t và cá t ọ   i (15 ­25% tr ng

ươ ậ ọ ượ ữ ọ ượ ượ l ng t i), đ u nành (35% tr ng l ng khô), s a khô (35% tr ng l ng khô),

ứ ọ ượ ươ ậ ọ ộ ượ ạ tr ng (12% tr ng l ng t i), đ u ph ng (25% tr ng l ng khô), lúa g o (8

ọ ượ ữ ọ ượ ươ ­14% tr ng l ng khô), s a (3% tr ng l ng t i).

ụ ề ệ ấ ầ ộ Thành ph n acid amin c a ề ủ Spirulina ph  thu c nhi u vào đi u ki n nuôi c y và

ươ ậ ố ệ ượ ườ ả ộ ph ng pháp phân tích, vì v y s  li u thu đ c th ng dao đ ng (xem b ng 2­

ấ ượ ủ ầ 2). Tuy nhiên, nhìn chung thành ph n acid amin c a nó luôn có ch t l ng cao

ự ẩ ự ạ ượ ự ồ ơ h n các ngu n th c ph m t nhiên khác và đ t đ ầ   ố ề c s  cân đ i v  thành ph n

ư ở ầ ậ acid amin g n nh ộ  protein đ ng v t.

18

ủ ầ B ng ả 2­2: Thành ph n acid amin c a  Spirulina

Acid amin ẩ Tiêu chu n FAO % Trong 10g  Spirulina (mg)

Isoleucine 350 4,2 5,6

Leucine 540 4,8 8,7

Lysine 290 4,2 4,7

Methionine 140 2,2 2,3

Phenylalnine 280 2,6 4,5

Threonine 320 2,8 5,2

Tryptophane 90 1,4 1,5

Valine 400 4,2 6,5

Alanine 470 7,6

Argrinine 430 6,9

Acid aspartic 610 9,8

Cystine 60 1,0

Acid glutamic 910 14,6

Glyxin 320 5,2

Histidine 100 1,6

Proline 270 4,3

Serine 320 5,2

Tyrosine 300 4,8

ồ Ngu n: Earthrise Farms (1995)

ữ ệ ấ ấ ạ ỗ ị ạ   M i   lo i   acid   amin   có   nh ng   vai   trò   nh t   đ nh   trong   vi c   tham   gia   c u   t o

ấ ượ ứ ầ ồ protein. Spirulina đ ng đ u trong danh sách các ngu n protein có ch t l ng cao.

19

ả ầ ế ế B ng 2­3 so sánh thành ph n các acid amin thi t y u trong sinh kh i ố Spirulina v iớ

ủ ầ nhu c u hàng ngày c a ng ườ ưở i tr ng thành.

ầ ế ế ủ B ng ả 2­3: Nhu c u acid amin thi t y u c a ng ườ ưở i tr ả ng thành (EAA) và kh

ấ ủ năng cung c p c a 10g  Spirulina

ầ Nhu c u (g/ngày) Tên acid amin Trong 10g  Spirulina (EAA)

% trong 10g  Spirulina   platensis so v iớ   EAA

Isoleucine 0,84 0,35 42

Leucine 1,12 0,54 48

Lysine 0,84 0,29 35

Methionine 0,70 0,20 29

Phenylalanine 1,12 0,58 52

Threonine 0,56 0,32 43

valine 0,98 0,40 41

ồ Ngu n: Jassby (1983), FNB (1975), Earthrise Farms (1995).

ấ ả ớ ấ ượ S  li u ố ệ trong b ng 2­3 cho th y v i 10g Spirulina khô đã cung c p đ ầ c g n ½

ế ỗ ầ nhu c u đ i ố v iớ   các acid amin không thay th  cho m i ngày cho ng ườ ưở   ng i tr

thành.

ự ẩ ưở ữ ề ầ Spirulina là th c ph m lý t ng cho nh ng ai c n ăn nhi u protein, ít năng l ượ   ng

ượ ơ ấ ớ ữ ề ấ ị và cholesterol. Năng l ng c a ủ Spirulina th p h n r t nhi u so v i s a bò, th t và

ệ ử ụ ậ ư ộ ổ cá vì v y vi c s  d ng ồ Spirulina nh  m t ngu n protein b  sung c n ầ thi tế  là r tấ

ữ h u ích.

2.1.3.2. Glucid

ạ Trong  Spirulina  có 15 – 20% glucid. Rhamnose và glycogen là d ng glucid ch ủ

ỉ ầ ộ ượ ụ ể ể ỏ ễ ế y u, d  dàng h pấ  th  vào máu mà ch  c n m t l ng nh  insulin đ  chuy n hóa.

20

ờ ả ượ ế ụ ủ Nh  gi i phóng năng l ầ ự ạ ộ ng nhanh mà không c n s  ho t đ ng c a tuy n t y nên

ổ ưỡ ứ ạ ộ ữ ấ ợ Spirulina  là m t lo i th c ăn b  d ng r t phù h p cho nh ng ng ườ ị ệ   i b  b nh

ể ườ ti u đ ng [21].

2.1.3.3. Lipid [35]

ủ ế ấ ồ ợ Lipid   là   h p   ch t   g m   các   acid   béo   và   glyceride.   Acid   béo   ch   y u   trong

ạ Spirulina platensis Spirulina là acid linoleic. Có hai d ng acid linoleic là: α và γ.

ượ ổ ế ạ ộ D ng ạ α không đ ợ c t ng h p trong t ậ  bào đ ng v t, còn d ng γ thì đi n hình ể

ấ ủ ộ ự ậ ổ cho s  trao đ i ch t c a đ ng v t.

ủ ế ề Ở Spirulina thì ch  y u là aicd γ –linoleic còn d ng ạ α không có. Đi u này cho

ộ ị ế ặ ệ ự ậ ự ế ủ phép ta x p nó vào m t v  trí đ c bi t trong s  ti n hóa c a th c v t.

ặ ầ ệ ượ ộ ố Thành ph n m t s  acid béo đ c bi t trong Spirulina đ ả   c trình bày trong b ng

2­4.

ộ ố ặ ầ ệ B ng ả 2­4: Thành ph n m t s  acid béo đ c bi t trong Spirulina

ượ ỷ ệ Tên acid béo Hàm l ng mg/10g T  l (%)

1 C14:0 Myristic 0,2

244 C16:0 Palmitic 45,0

33 C16:1 Palmitoleic 5,6

2 C17:0 Heptadecanoic

0,3 1,4 8 C18:0 Stearic

2,2 12 C18:1 Oleic

17,9 97 C18:2 Linoleic

24,9 135 C18:3 gamma – linolenic

2,5 ạ 14 C20 Các lo i khác

ổ ố 546 T ng s 100

ồ Ngu n: Earthrise Farms (1995).

21

2.1.3.4. S c tắ ố

ắ ố ế ố ạ ầ ọ ợ ổ S c t là y u t quan tr ng giúp t ng h p các lo i hormone c n thi ế ể ề   t đ  đi u

ủ ơ ể ạ ộ ể ượ ắ ố Spirulina platensis ố khi n các ho t đ ng s ng c a c  th . Hàm l ng s c t trong

ặ ệ ấ r t cao, đ c bi t là carotenoid, chlorophyll, phycocyanin

ắ ố ự ầ B ng ả 2­5: Thành ph ncác s c t t nhiên trong Spirulina

ượ ỷ ệ Tên s c tắ ố Hàm l ng mg/10g T  l (%)

Phycocyanin                 (xanh da tr i)ờ 1400 14,00

Chlorophyll                  (xanh lá cây) 100 1,00

Carotenoid                   (da cam) 37 0,37

Carotenes                54% 20 0,20

β­carotene                45% 17 0,17

các carotenes khác   9% 3 0,02

Xantophyll              46% 17 0,17

Myxoxathophyll      19% 7 0,07

Zeaxanthin               16% 6 0,06

Cryptoxathin            3% 1 0,01

Echinenone              2% 1 0,01

2 0,02 Các Xanthophyll khác 6%

ồ Ngu n: Earthrise Farms (1995).

ượ ọ ố ỉ c g i là máu xanh vì nó gi ng hemoglobin, ch  khác là nhóm Chlorophyll: còn đ

ạ ủ ở ạ kim lo i c a nó là Mg d ng ion (nên có màu xanh) thay vì Fe trong hemoglobin

ư ế ế ạ ằ ỏ ượ (màu đ ). Có ý ki n cho r ng n u nh  kim lo i trong chlorophyll đ ằ   c thay b ng

ế ể Spirulina ion Fe  thì nó có th  thay th  hemoglobin trong mô bào [21]. Trong

ế ự ứ platensis Spirulina có ch a 1% chlorophyll, chi m t ỷ ệ  l ấ   cao nh t trong t nhiên,

ự ẩ ạ ấ ớ ự cao nh t so v i các lo i th c ph m t nhiên khác [22]

22

ắ ố ở ạ màu vàng cam. Trong Spirulina  nó d ng β  – carotene, Carotenoid:  là s c t

xantophylls,   cryptoxanthin,   echinenone,   zeaxanthin   và   myxoxanthophyll.

ế ả Carotenoid chi m kho ng 0,37% Spirulina platensis khô.

ắ ố ấ ọ quan tr ng nh t trong Spirulina, và t n t ồ ạ ướ ạ i d ộ   i d ng m t Phycocianin: là s c t

ứ ạ ế ọ ượ ố ế protein ph c t p, chi m  đ n 14% tr ng l ng sinh kh i khô. Phycocianin có

ướ ỷ ố ạ ể ả ồ tr c chlorophyll hàng t ẫ    năm và có th  nó là ngu n g c t o c  chlorophyll l n

ả ố ắ ậ hemoglobin. Trong phycocyanin có c  nguyên t s t, magie và vì v y nó có ý

ưỡ ậ ố ớ nghĩa đ i v i dinh d ng ở ườ  ng ộ i và đ ng v t.

2.1.3.5. Vitamin

ặ ệ Sinh kh i ố Spirulina giàu các vitamin, đ c bi t là vitamin A, vitaim B12, vitamin

ộ ượ ấ ể ầ ế B3, B1. 10g Spirulina cung c p m t l ng đáng k  vitamin c n thi ự ố   t cho s  s ng

ủ ồ ấ hàng ngày c a chúng ta. Ngu n vitamin A trong Spirulina là carotenoid r t cao và

ộ ế ụ ề ấ ườ ễ ấ d  h p th , không gây đ c n u dùng quá li u, r t an toàn cho ng ộ i và đ ng.

ầ ượ ệ ở ả ể Thành ph n các vitamin trong 10g sinh kh i ố Spirulina đ c bi u hi n b ng 2­6

ượ ố B ng ả 2­6: Hàm l ng vitamin trong 10g sinh kh i khô Spirulina platensis so sánh

ủ ầ ộ ớ v i nhu c u hàng ngày c a m t ng ườ ưở i tr ng thành (theo US Daily

Value).

ượ Hàm l ng / Tên vitamin US DV % US DV 10g

Vitamin A (β – carotene) 23000 UI 5000 UI 460

Vitamin B1 (thiamin) 0,35 mg 1,5 mg 23

Vitamin B2 (riboflavin) 0,40 mg 1,7 mg 23

Vitamin B3 (niacin) 1,40 mg 20 mg 7

Vitamin B6 (pyridoxin) 80 mcg 2 mg 4

Vitamin B12 (cyanocobalamin) 20mcg 6 mcg 330

23

0 mcg 60 mg 1 Vitamin C

0 mcg 400 UI ­ Vitamin D

1,0 UI 30 UI 3 Vitamin E (tocopherol)

1 mcg 0,4 mg ­ Folate (acid folic)

10 mcg 10 mg 1 Panthothenic acid

0,5 mgc 0,3 mg ­ Biotin (Vitamin H)

6,4 mg ­ ­ Inositol

Vitamin K 200 mcg 80 mcg 250

ồ Ngu n: Earthrise Farms (1995).

β ố ệ ấ ả ượ S  li u trong b ng 2­6 cho th y hàm l ng – carotene và vitamin B12 trong vi

ỉ ầ ẩ ấ ơ ể ượ ấ khu n lam này r t cao, ch  c n 0,02g Spirulina  là c  th  đã đ c cung c p đ ủ

ượ l ng vitamin A và vitamin B12 trong ngày. Spirulina platensis Spirulina là m tộ

β β ự ạ ấ ầ ố ẩ lo i th c ph m r t giàu ơ  – carotene, cao h n cà r t 10 l n. ề    – carotene, ti n

ấ ậ ổ Spirulina vitamin A trong  Spirulina platensis  r t an toàn.  Vì v y khi b  sung

ơ ể ụ ề ấ ộ platensis quá li u cũng không gây đ c vì c  th  không khi nào h p th  quá l ượ   ng

ầ ế ề ẽ ộ ộ ổ carotene c n thi t, trong khi đó b  sung vitamin A quá li u s  gây ng  đ c cho c ơ

ỉ ớ ể ầ ẩ ấ th . Ch  v i 3g Spirulina trong kh u ph n ăn hang ngày đã cung c p m t l ộ ượ   ng

ự ằ vitamin A t nhiên và an toàn b ng 140% US DV (United states Daily Value).[23]

ồ ộ ố ấ ớ ạ Spirulina Ngu n  vitamin   B12 Spirulina  platensis    r t  cao  so  v i   m t  s   lo i

ộ ố ạ ẩ Spirulina   platensis platensis  khác   và   m t   s   lo i   th c ự ph m   khác,   trong   10g

ằ Spirulina có 20mcg B12, b ng 330% US DV.

ượ ộ ố ứ ủ ớ B ng ả 2­7: Hàm l ng B12 c a m t s  th c ăn so sánh v i  Spirulina

ẩ ượ ẩ ượ ự Tên th c ph m Hàm l ng B12 ự Tên th c ph m Hàm l ng B12

mcg/100g mcg/100g

Spirulina platensis 160,00 S aữ 0,42

Spirulina   platensis

24

Chlorella Tr ngứ 2,00 40,00

ữ S a chua 0,11 40,00

Spirulina   platensis  scenedesmus Gan bò 80,00 2,00

ấ N m men Cá h pộ 2,20 1,00

Pho mát t iươ

ữ ễ ồ ướ (Ngu n: Nguy n H u Th c, 1986)

2.1.3.6. Khoáng ch t ấ

ứ ề ố ố ớ ưỡ Spirulina ch a nhi u nguyên t khoáng có ý nghĩa đ i v i dinh d ủ ng c a ng ườ   i

ộ ượ ộ ố ấ ư ậ và đ ng v t. Hàm l ng m t s  ch t khoáng trong Spirulina nh  sau.

25

ượ ớ ố B ng ả 2­8: Hàm l ng khoáng trong 10g sinh kh i khô Spirulina so sánh v i tiêu

ủ ẩ ộ ườ chu n hàng ngày c a m t ng i (theo US DV)

ượ Tên khoáng ch tấ Hàm l ng / 10g US DV % US DV

Ca 70 mg 1000 mg 7

Fe 10 mg 18 mg 55

P 80 mg 1000 mg 8

Mg Zn 40 mg 400 mg 10

Se 300 cmg 15 mg 2

Cu 10 cmg 70 cmg 14

Mn 120 cmg 2 mg 6

Cr 500 cmg 2 mg 25

Na 25 cmg 120 cmg 21

K 90 mg 2400 cmg 4

Ge 140 mg 3500 cmg 4

60 cmg ­ ­

ồ (Ngu n: Earthrise Farms, 1995)

ố ệ ế ố ắ ắ ấ ọ Trong các s  li u trên, đáng chú ý nh t là s t. S t là y u t quan tr ng đ i v i s ố ớ ự

ủ ơ ể ộ ậ ắ ấ ễ ấ ụ ạ t o máu c a c  th  đ ng v t. S t trong Spirulina  r t d  h p th  trong c  th ơ ể

ườ ắ ố ế ậ ộ ế ợ ng i và đ ng v t. Theo lý thuy t thì s c t ớ    xanh (phycocyanin) khi k t h p v i

ộ ố ứ ẽ ấ ọ ợ ị ơ   ộ m t s  ch t khoáng khác s  thành m t ph c h p có giá tr  sinh h c cao h n.

ế ắ ượ ơ ể ườ ấ ụ ạ ầ ơ Chính vì th , s t trong Spirulina đ c c  th  ng i h p th  m nh h n 2 l n so

ế ạ ị ầ ớ ắ v i s t trong rau và h u h t các lo i th t khác.

ữ ứ ơ ỉ ề Ngoài ra,  Spirulina còn ch a nhi u canxi, cao h n cá, s a. Ch  10g Spirulina đã

ỏ ượ ặ ệ ố ớ ự ọ th a mãn đ c 10% canxi theo DV. Canxi đ c bi t quan tr ng đ i v i s  hình

ươ ự ể ầ ớ ế ơ thành x ng và s  chuy n thông tin th n kinh t ể ẫ   ụ i các c , thi u h t ca có th  d n

ệ ươ ở ụ ữ ấ ượ ầ ế đ n b nh loãng x ng ph  n . 10g Spirulina cung c p đ c 10% nhu c u v ề

26

ụ ễ ủ ế ấ ơ ề   Mg theo khuy n cáo c a DV. Mg làm cho ca h p th  d  dàng h n và giúp đi u

ự ủ ơ ể ầ ấ hòa áp l c c a máu trong c  th . 10g Spirulina cung c p 16% nhu c u Mn, 17%

ộ ượ ầ ỏ ồ ẽ nhu c u Cr và m t l ng nh  đ ng, k m, selen.

2.1.3.7. Enzyme trong Spirulina

ấ ọ Enzyme quan tr ng nh t trong sinh kh i ố Spirulina  khô là superoxide dismutase

ạ ỏ ả ứ ử ẩ ả ủ (SOD). Nó xúc tác kh  các s n ph m c a ph n  ng peroxide hóa và lo i b  các

ơ ể ố ẩ ế ố y u t thúc đ y quá trình lão hóa c  th  s ng.

Ứ Ụ Ờ Ố 2.2. NG D NG SPIRULINA VÀO Đ I S NG

Ứ ệ ự ụ ẩ ng d ng trong công ngh  th c ph m [10] 2.2.1.

ự ế ệ ệ ẩ ườ ế Trong công nghi p ch   bi n th c ph m hi n nay ng ổ i ta b  sung Spirulina vào:

­

ả ầ ổ ộ ướ ướ N c gi i khát đóng h p: Công ty c  ph n n c khoáng Vĩnh

ị ư ị ườ ả ẩ ướ ể ố ổ H o đang chu n b  đ a ra th  tr ng n c u ng th  thao có b  sung

Spirulina.

ố ị ưỡ ấ ơ ự ­ ể Bánh mì ngũ c c: đ  tăng giá tr  dinh d ngvà ch t x  t nhiên

ệ ễ giúp cho vi c tiêu hóa d  dàng.

­

ộ ưỡ ẻ ề B t dinh d ng tr em, cháo ăn li n, bánh buiscuit ( Trung tâm

ưỡ Dinh d ẻ ng Tr  em).

ể ả ữ ­ S a ít béo, yoghurt và phó mát đ  gi m calories.

­

ả ượ ướ ướ ế ổ Trà   th o   d c,   n c   khoáng   và   n c   tinh   khi t.   Khi   b   sung

ạ ạ ướ ề ố ượ Spirulina  t o   nên   d ng   n ấ c   u ng   cung   c p   nhi u   năng   l ng   và

ọ ươ ự ệ ẩ ụ không có các ph  gia hóa h c, h ng li u, màu th c ph m, đ ườ   ng

kính.

27

ẩ ướ ả ộ ủ ả ả Hình 2.6: S n ph m n c gi i khát đóng h p c a công ty Vĩnh H o

ế ấ ấ ị ưỡ ặ ạ t xu t các ch t có giá tr  dinh d ấ ng ho c các ch t có ho t tính 2.2.2. Chi

ọ sinh h c [20]

ừ ế ớ ề ả ấ T  khi có Spirulina platensis  Spirulina, trên th  gi ẩ   i đã có r t nhi u s n ph m

ượ ướ ư ạ ố ớ ọ đ c   bán   d i   d ng   thu c   v i   tên   g i   khác   nhau   nh   Lingagreen,   heilina,

Spirulina  Kayaky,  Spirulina  C,   Professional   Metabolics,   Light   Force  Spirulina.

ở ệ ộ ố ạ ố ả Riêng Vi t Nam, m t s  lo i thu c s n xu t t ấ ừ Spirulina platensis Spirulina

ị ộ ố ệ ể ề ư ư nh  Linavina, Lactoryl, Pirulamin dùng đ  đi u tr  m t s  b nh nh : suy dinh

ưỡ ở ẻ ế ữ ở ả ụ ể ườ d ng tr  em, thi u s a s n ph , ti u đ ng, viêm gan…

ộ ố ượ ẩ ừ Hình 2.7: M t s  d c ph m t Spirulina

ấ ế ấ ự ư Các ch t chi t xu t t nhiên t ừ Spirulina platensis  Spirulina  nh  Phycocyanin,

ượ ấ ạ ự ể ế ẩ ổ Phycoerythrin đ ợ   c làm ch t t o màu cho th c ph m đ  thay th  màu t ng h p,

ệ ầ ấ ỏ ắ ố s c t vàng xanthophyl  r t có ý nghĩa trong vi c nuôi gia c m làm đ  lòng đ ỏ

ứ ự ẩ ẩ ủ   tr ng và làm ph m màu th c ph m. Hãng Dainippon Ink & Chemicals Inc c a

28

ậ ả ế ể ả ự ẩ ấ ấ ọ Nh t B n đã chi t xu t Phycocyanin đ  s n xu t màu th c ph m tên g i là Lina

ộ ố ắ ố ử ụ ẩ ố ỹ – Blue A, s  d ng m t s  s c t lam khác t ừ Spirulina làm thu c m  ph m bôi

ắ ấ ạ ượ ấ ể m t và môi đ  tránh th m n ướ β – Phycoerythrin s ch đ c. c dùng làm ch t màu

ờ ệ ấ ượ ễ ỳ ị ị ử hu nh quang trong xác đ nh hùynh quang mi n d ch nh  hi u su t l ng t cao.

ướ ế ấ ừ Hình 2.8: N c chi t xu t t Spirulina platensis Spirulina

ẩ ỹ ưỡ ừ Hình 2.9: M  ph m và kem d ng da t Spirulina

ồ ả ạ ấ ấ Vi Spirulina platensis còn là ngu n s n xu t hàng lo t ch t có ích khác, các acid

ộ ố ư ấ ạ ử ụ ề béo m ch dài ch a bão hòa. M t s  ch t cao phân t ứ  có ti m năng  ng d ng cao

ế ế ỏ là: poly  β­ hydroxybutyric (PHB) dùng đ  ch  bi n thành các màng m ng ho c ặ   ể

ạ thành d ng bông.

ử ụ ướ ố ặ ệ ệ H ng s  d ng sinh kh i vi Spirulina platensis (đ c bi t là Spirulina) hi n nay ở

ướ ủ ế ự ề ẩ n ấ ạ   ị ệ c ta ch  y u là dùng trong đi u tr  b nh, còn trong th c ph m thì r t h n

ể ệ ọ ẹ h p. Phòng Công ngh ệ Spirulina platensis, Vi n Sinh h c đang tri n khai quy

29

ế ế ệ trình công ngh  ch  bi n sinh kh i ề ả   ố Spirulina platensis Spirulina thành nhi u s n

ụ ụ ẩ ế ưỡ ệ ể ướ ph m khác ph c v  cho y t và dinh d ng. Vi c phát tri n theo h ng này s ẽ

ạ ệ ả ế ụ ồ ự ẵ mang l i hi u qu  kinh t khôi ph c vùng nuôi tr ng t nhiên s n có

ủ ả ả ế ế ứ ầ 2.2.3. Ch  bi n th c ăn cho gia súc, gia c m và th y h i s n

ộ ố ạ ẩ ả ồ ủ ả   Hình 2.10: M t s  d ng s n ph m cho chăn nuôi gia súc và nuôi tr ng th y h i

s nả

ầ ưỡ ượ ứ Do có thành ph n dinh d ng cao nên Spirulina đ ồ c xem là ngu n th c ăn b ổ

ấ ị ượ ứ ụ ấ ả sung r t có giá tr . Vì Spirulina platensis đ ệ c  ng d ng r t hi u qu  trong ngh ề

ằ ở ả ở ư ậ ố nuôi t m Liên Xô (cũ), trong nuôi cá c nh ẩ    Nh t và đ a sinh kh i vào kh u

ủ ầ ạ ệ ả ế ệ ậ ph n ăn c a gà cũng mang l i hi u qu  kinh t cao [24]. Vi n Sinh V t và S ở

ệ ế ộ ổ ứ Nông Nghi p Hà N i (năm 1978) đã ti n hành b  sung Spirulina vào th c ăn cho

ế ấ ả ợ ổ ượ ỏ ứ gà. T ng h p k t qu  cho th y hàm l ệ   ng caroten trong lòng đ  tr ng tăng rõ r t

ừ (t 25% lên 66%) khi cho gà ăn 1% trong 6 ngày[14].

ộ ướ ử ụ ể ổ ứ M t h ng khác s  d ng sinh kh i ố Spirulina platensis  đ  b  sung vào th c ăn

ủ ả ư ễ ạ ồ ấ nuôi tr ng th y s n cũng đ t   năng su t cao nh  nuôi tôm, cá, nhuy n th . ể Ở

ệ ư ữ ễ ướ ư ặ ễ ế Vi t Nam, năm 1973, Giáo s  Nguy n H u Th c, Nguy n Ti n C , đ ng Đình

ư ớ ở ườ ạ ộ ổ ợ ọ Kim cùng v i Giáo s  Mai Đình Yên Tr ng Đ i H c T ng H p Hà N i đã

ử ệ ổ ấ ằ ứ th  nghi m b  sung Spirulina vào th c ăn cho gà, cá, tôm th y r ng đã đ t đ ạ ượ   c

ứ ứ ụ ụ ế ề ả ả ả ộ ở nhi u k t qu  kh  quan trong  ng d ng, m  ra kh  năng  ng d ng r ng rãi trong

th c t ự ế .

30

ọ ả ấ 2.2.4. S n xu t phân bón sinh h c

ữ ướ ự ứ ộ ượ ằ Giáo s  ư Nguy nễ  H u Th c và c ng s  đã ch ng minh đ ị c r ng d ch chi ế ừ  t t

ể ưở ầ ở ề ủ ả Spirulina có th  kích thích sinh tr ng c a lúa sau khi n y m m ệ  đi u ki n bình

0C trong 5 ngày) [20].

ườ ệ ạ ề th ng và đi u ki n l nh (6

ố ị ệ ề Hi n nay vi c c y ệ ấ Spirulina platensis nhi u lo i ạ Spirulina platensis lam c  đ nh

ơ ọ ượ ộ ố ế ơ nit xu ng các ru ng lúa làm phân bón sinh h c đ c ti n hành ở nhi uề  n i trên

ế ớ ế ệ ố Ở ỳ th  gi i. Trung Qu c, Mi n  Đi n, Philipin, Thái Lan. Hoa K , hãng Công

ệ ớ ợ ủ ệ ạ ộ ọ ỗ ngh  Cyanotech đã gi i thi u m t lo i phân bón sinh h c là h n h p c a 8 loài vi

Spirulina platensis.

ườ ng ử 2.2.5. X  lý môi tr

ử ệ ệ ồ ằ ướ ả Ở ệ  Vi t Nam, vi c th  nghi m nuôi tr ng Spirulina b ng n ầ c th i, h m biogas

2) và h  giáạ

ấ ạ ở ộ ả ỉ không ch  là bi n ấ ệ pháp m  r ng s n xu t (năng su t đ t 7 – 10g/m

ả ả ế ườ ẩ thành   s n   ph m   mà   còn   gi i   quy t   môi   tr ng   sinh   thái   cho   nông   thôn   [4].

4 t

ượ ể ử ướ ả ừ Spirulina platensis Spirulina còn đ c dùng đ  x  lý n c th i giàu NH nhà

ệ ế ạ ấ ắ ả ộ ợ máy Urê thu c xí nghi p Liên H p Phân Đ m – Hóa Ch t Hà B c. K t qu  cho

ướ ả ượ ộ ố ổ ấ th y: n c th i sau khi đ ấ ầ   c pha loãng và b  sung thêm m t s  khoáng ch t c n

ế ạ ấ thi t dùng nuôi Spirulina platensis Spirulina đã mang l i năng su t cao và có tác

ệ ả ườ ụ d ng b o v  môi tr ng [17].

ự ạ ừ ộ ườ ạ ọ ổ ợ T  năm 1975, Oswald và c ng s  t i Tr ng Đ i H c T ng H p California đã

ử ử ướ ệ ế ế ả ệ th  nghi m dùng Spirulina trong x  lý n ậ   c th i công nghi p và đi đ n k t lu n

ệ ử ạ ả ằ r ng: Spirulina platensis trong h  x  lý n cướ  th i có vai trò t o O ộ ế   2, tăng đ  k t

ạ ừ ấ ữ ạ ạ ọ Spirulina ắ l ng,   lo i  tr ơ ộ   kim  lo i,   các   ch t   h u  c   đ c   h i  và   quan  tr ng  là

ả ự ố ụ ả ả platensis trong các tàu vũ tr  có kh  năng đ m b o s  s ng.

ậ ồ ườ ướ ư ả ả Vì v y nuôi tr ng Spirulina platensis trong môi tr ng n ạ   c th i nh ng ph i lo i

ế ố ụ ư ủ ề ậ ả ộ ỏ b  các y u t ế   ể  gây đ c chính là t n d ng  u đi m c a chúng v  kh  năng bi n

ệ ấ ướ ả ấ ồ ả ổ đ i có hi u qu  các ch t trong n c th i thành ngu n protein cao c p và góp

31

ề ằ ầ ạ ả ẩ ph n h  giá thành s n ph m chăn nuôi nh m phát huy ti m năng to l n t ớ ừ ệ    vi c

ụ ợ ụ ự ể ẩ ả ẩ ạ nuôi tr ng ồ Spirulina đ  đa d ng hóa s n ph m th c ph m ph c v  l i ích cho

con ng i.ườ

ử ướ ả ở ồ Hình 2.11: X  lý n c th i h  nuôi Spirulina

Ệ Ệ Ồ 2.3. CÔNG NGH  NUÔI TR NG HI N NAY [12] [11] [35]

ấ ệ ả 2.3.1. Công ngh  s n xu t Spirulina

ơ ở ệ ồ 2.3.1.1. C  s  công ngh  nuôi tr ng

ườ ự ự ở ể ồ ộ Môi tr ng t nhiên c a ủ Spirulina  t nó tr thành m t ki u nuôi tr ng, nuôi

ở ử ụ ặ ờ ệ ố ậ ồ ố ủ   tr ng theo h  th ng h , s  d ng ánh sáng m t tr i. Tuy v y cách s ng này c a

ộ ố ượ ư ể ế ộ Spirulina hay cũng là m t cách nuôi có  m t s  nh ề   c đi m nh  chi m quá nhi u

ề ặ ự ệ ề ề ể ỉ ứ   ố di n tích b  m t, s  phát tri n sinh kh i ch  là hai chi u không gian, chi u th  3

ượ ử ụ ể ậ ộ ồ ớ Spirulina ư ầ h u nh  không đ c s  d ng. Do v y m t ki u m i trong nuôi tr ng

ấ ế ệ ố ệ ậ ờ hay là nuôi c y t bào  ra đ i – công ngh  theo h  th ng kín. V y có hai công

ệ ngh  chính:

ệ ố ệ ở ­ Công ngh  nuôi theo h  th ng h  (Opened ecosystem ­  O.E.S).

ệ ố ệ ­ Công ngh  nuôi theo h  th ng kín (Closed ecosystem  ­  C.E.S).

ệ ố ệ ở ồ 2.3.1.2. Công ngh  nuôi tr ng theo h  th ng h  (O.E.S)

ố ườ ưỡ ự ể ậ Spirulina s ng trong môi tr ng dinh d ng đ ng trong bình, ch u, b ,... đ ượ   c

ể ị ế ề ấ ằ ộ ộ Spirulina platensis ậ v n đ ng b ng khu y tr n theo ki u t nh ti n hai chi u, và

ặ ờ ể ể ấ h p thu ánh sáng m t tr i đ  phát tri n.

32

Ư ể u đi m:

(cid:0) Đ n ơ gi nả , ít t n kém.

ố

Nhược điểm:

(cid:0) ề Ph  ụ thu cộ  nhi u vào th i ti ờ ế t

(cid:0) ệ T n ố nhi uề  di n tích

(cid:0) D  b  ễ ị nhi mễ  các loài Spirulina platensis d i khác.

ạ

ấ ớ Hình 2.12: Earthrise Farms – Nhà nuôi Spirulina l n nh t [35]

ể ồ ở Hình 2.13: B  nuôi tr ng Spirulina Sosa Texcoco – Mexico [10]

33

ể ồ ở Hình 2.14: B  nuôi tr ng Spirulina Earthrise Farms [35]

ệ ố ệ ồ 2.3.1.3. Công ngh  nuôi tr ng theo h  th ng kín (C.E.S)

ượ ể ậ ố ộ Spirulina  đ ằ   c nuôi trong các b  lên men sinh kh i (biorector) v n đ ng b ng

ề ấ ộ ấ ạ khu y tr n theo 3 chi u, và ặ   Spirulina platensis h p thu ánh sáng nhân t o ho c

ể ượ ế ế ư ổ ể ặ ề thiên nhiên. Nhi u ki u CES đ c thi ặ   t k  nh  thùng lên men c  đi n ho c ho c

ắ ố ể ố ề ệ ề ỉ ườ ưỡ ki u  ng xo n  c,... Các đi u ki n ánh sáng, đi u ch nh môi tr ng dinh d ng,

ộ ượ ấ ố ế ế ề ặ thu sinh kh i, khu y tr n đ c thi ể t k , đi u khi n nghiêm ng t.

u Ư đi mể :

(cid:0) Ít t n ố di nệ  tích

(cid:0) Không phụ thu c vào th i ti

ờ ế ộ ạ ả ậ t, khí h u ngo i c nh

ể ượ ả ướ (cid:0) Gi m thi u l ng n ố ơ c tiêu hao do b c h i

(cid:0) Không b  ị nhi mễ  các loài Spirulina platensis khác

(cid:0) ế ượ ậ ộ ự ấ ị T  bào Spirliina đ c v n đ ng t do, r t ít b  chèn ép

(cid:0) ấ ả ể ố ế ế ấ ộ ị ự ộ T t c  các thông s  có th  thi t k ,  n đ nh m t cách t đ ng

ấ (cid:0) Năng su t cao.

(cid:0) Đ u t

Nh c ượ đi mể :

ầ ư v nố  l nớ

(cid:0) ứ ạ Công nghệ ph c t p

34

ụ ệ ể ự ơ ị ố (cid:0) Không t n d ng tri ậ t đ  ánh sáng t nhiên và có nguy c  b  đ t nóng vào

mùa hè

ư ượ ệ ổ ế ộ ế ớ Do đó hi nệ  nay công ngh  này ch a đ c ph  bi n r ng rãi trên toàn th  gi i.

ệ ố ứ Có 3 hình th c nuôi theo h  th ng kín:

(cid:0) Nuôi trong h  th ng  ng, b n b ng th y tinh ố

ệ ố ủ ả ằ

ế ị (cid:0) Nuôi trong các thi ọ ả ứ t b  quang ph n  ng sinh h c

(cid:0) Nuôi trong các nhà kính và các microfarm.

ở ề ướ Hình 2.75: Nuôi Spirulina trong nhà kính mi n Nam n c Pháp [10]

ệ ạ ở ệ  Vi t Nam [12] ồ 2.3.2. Công ngh  nuôi tr ng và thu ho ch Spirulina

ầ ộ ượ ậ ừ ầ Năm 1972, l n đ u tiên m t m u ẫ Spirulina đ c thu nh p t Pháp vào phòng thí

ệ ệ ế ế ậ ọ ớ ỹ ễ   nghi m Vi n Sinh V t H c trong khi chi n tranh v i M  còn đang ti p di n.

ớ ự ứ ủ ệ ậ ồ ỹ Nghiên c u quy trình k  thu t nuôi tr ng do vi n này ch  trì, cùng v i s  tham

ứ ề ọ ị ưỡ ị ệ ủ ệ ọ gia nghiên c u v  hóa h c và giá tr  dinh d ng tr  b nh c a Vi n Y H c Quân

ự ề ụ ủ ề ộ ở ứ ộ ệ S , v  tác d ng lâm sàng c a vi n Quân Y 108 Hà N i. Đ  tài này m c đ  lab,

ả ượ ố ề ả ồ Spirulina platensis ộ ố ế đã cho m t s  k t qu  tiên l ng t t v  kh  năng nuôi tr ng

2.

ụ ờ này ở ướ  n c ta theo mô hình ngoài tr i, không mái che, có s c khí CO

ở ủ ệ ậ ớ ơ ỹ T i năm 1977, Vi n Sinh V t – n i tiên phong c a k  ngh ệ Spirulina Vi ệ   t

ạ ể ế ả ở ứ ộ ớ ề ơ Nam, l i tri n khai k t qu  trên m c đ  l n h n, khi đ  tài này đ ượ ự ầ   c s  đ u

35

ướ ặ ộ ệ ơ ư ủ t c a Nhà n c, và các B  có liên quan, và đ c bi ệ   ậ t n i đón nh n là Xí nghi p

ướ ử ụ ậ ạ ả ố ồ ướ ố n c su i Vĩnh H o (Bình Thu n). T i đây đã s  d ng ngu n n c su i khoáng

ộ ợ ồ giàu bicarbonate và ngu n natri bicarbonate, natri carbonat thiên nhiên, m t l i th ế

ươ ử ụ ượ ể ậ ị ủ c a đ a ph ng. Ngoài ra, còn s  d ng năng l ệ ố   ng gió đ  v n hành h  th ng

ấ ộ ườ máy khu y tr n môi tr ng nuôi Spirulina platensis.

ở ế ậ ố ầ Năm 1985, s  Y t ế  TP.HCM đã ti p nh n gi ng Spirulina  đ u tiên do ông bà

ượ ứ ệ ạ ặ ố ữ ố R.D.Fox t ng Thành ph , và giao cho tr m nghiên c u D c li u gi gi ng,

ứ ồ nghiên c u nuôi tr ng.

ự ợ ủ ữ ệ ề ỹ Năm1989, trong s  h p tác gi a hai chính ph  Vi ậ   t Nam và Pháp v  k  thu t

ể ộ ọ ợ Spirulina ọ sinh h c vi Spirulina platensis, TP.HCM đu c ch n là m t đi m nuôi

ứ ị ưỡ platensis và nghiên c u giá tr  dinh d ng.

ể ả ơ ở ồ ị Năm 1994, c  s  nuôi tr ng và phát tri n s n ph m ẩ Spirulina (tên giao d ch Labo

ượ ậ ạ ệ ướ HELVINAM) đ c thành l p t i huy n Bình Chánh, TP.HCM và b ầ c đ u đã

ệ ộ ố ế ấ ả thành   công   trong   vi c   nuôi ẩ   tr ngồ ,   s n   xu t   và   s   d ng   m t   s   ch   ph m ử ụ

ưỡ Spirulina trong dinh d ữ ệ ng ch a b nh.

ể ồ ạ ướ ầ ổ Hình 2.16: B  nuôi tr ng Spirulina  t i  Công Ty C  ph n N c Khoáng Vĩnh

ả H o [38]

36

N cướ

Ch tấ khoáng

Ánh sàng

t đệ ộ Nhi (20­400C)

ho c ặ CO 2  HCO- 3

Khu y ấ sục

ể

ứ

ườ

B  nuôi

ng có pH 8,5 ­ 10

Spirulina gi ngố

Môi tr

ngườ

L cọ

Ly tâm ạ ướ

lo i n

c

ấ

Thu khoáng  ạ i ch t còn l

ơ Ph i khô ặ ấ ho c s y

Spirulina ch a môi tr

Spirulina khô

ấ ả ồ ạ ả ệ ơ ồ S  đ  2­1: Mô hình công ngh  nuôi tr ng s n xu t Spirulina t i Vĩnh H o

37

Ậ ƯƠ Ứ Ệ V T LI U VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U

ƯƠ

CH

NG 3.

ấ ệ 3.1. Nguyên li u và hóa ch t

3.1.1. Nguyên li u ệ

ậ ệ ệ ườ ệ ọ Spirulina platensis nh n đ ượ ừ c t Vi n Công ngh  môi tr ng Vi n Khoa h c và

ệ ệ ộ Công ngh  Vi t Nam (Hà N i).

ệ ấ 3.1.2. Hóa ch t dùng trong thí nghi m

ấ ườ ấ ứ ừ Hóa ch t pha môi tr ng Zarrouk dùng nuôi Spirulina platensis, xu t x  t Trung

Qu c.ố

ủ ể ổ Methanol: dùng đ  trích lipid t ng c a hãng Labscan Asia Co., Ltd, Thailand.

ứ ừ ấ ổ ị Trichloromethane:   xác   đ nh   lipid   t ng,   xu t   x   t Shantou   xilong   chemical

factory, Trung Qu c.ố

ụ ụ 3.2. D ng c  và thi ế ị t b

ụ 3.2.1. D ng cụ

(cid:0) ạ Erlen lo i 250ml, 500ml, 1000ml

(cid:0) Đĩa petri

(cid:0) Pipet 1ml, 5ml, 10ml

(cid:0) Ố ng đong 1000ml

(cid:0) ủ ố C c th y tinh 500 ml, 1000ml

(cid:0) ụ ủ ụ ế Phi n kính, lam lính và các d ng c  th y tinh khác…

ế ị ử ụ 3.2.2. Thi t b  s  d ng

(cid:0) ậ ỹ ứ Cân k  thu t: Sartorius BL 1500 – Sartorius AG Gottingen, Đ c

(cid:0) Cân phân tích: Sartorius BL 210S – Sartorius AG Gottingen, Đ cứ

38

(cid:0) Máy cô quay chân không: Memmert, Đ cứ

(cid:0) Máy đo OD: Labomed, Mỹ

(cid:0) Máy đo pH: Eutech, Singapore

(cid:0) ộ ứ ấ B  Soxhlet trích ly ch t béo: Gergard, Đ c

(cid:0) Kính hi n vi đi n t ệ ử ể ậ : Olympus, Nh t

(cid:0) Máy ly tâm: Hettich, Đ cứ

(cid:0) ủ ạ ậ T  l nh Toshiba: Nh t

(cid:0) ủ ấ ậ T  s y: Sanyo, Nh t

ụ (cid:0) Máy s c khí: Trung Qu c ố

ộ ẩ (cid:0) Máy đo đ   m: MX50, A&D, Nh t ậ

ườ ế ộ (cid:0) Máy đo c ng đ  ánh sáng – lux k : Pháp

ươ ứ 3.3. Ph ng pháp nghiên c u

ơ ồ ố ứ 3.3.1. S  đ  kh i quá trình nghiên c u

ơ ồ ư ứ ố S  đ  kh i quá trình nghiên c u nh  sau:

39

ườ

ượ

ườ

Spirulina  platensis  ngoài  tr i  trong  môi  ng NaCl

ờ ng có hàm l

ng Zarrouk và các môi tr  khác nhau

Nuôi  tr ng ồ tr và NaHCO 3

ưở

ệ

ượ

ng c a vi c thay th  d n hàm l

ự

ưở

ng  ủ Spirulina

ủ ả ằ b ng  NaCl  lên  s   sinh  tr

ế ầ ng  c a

Giai đo n 1ạ

3

ệ ự

ề

ả Kh o sát  nh h NaHCO platensis trong đi u ki n t

nhiên.

ủ

ệ

ưở

ng c a vi c thay th  d n hàm l ượ

ưỡ

ả  b ng  NaCl  lên  hàm  l

ế ầ ng  dinh  d

ượ ng  ủ ng  c a

Giai đo n 2ạ

3

ả Kh o sát  nh h ằ NaHCO t o ả Spirulina platensis

Giai đo n 3ạ

ơ ồ ố ủ ứ ơ ồ S  đ  3­2: S  đ  kh i c a quá trình nghiên c u

ố ặ ạ ị 3.3.2. T o gi ng Spirulina ch u m n

ượ ắ ầ ầ ị ừ ườ ể ạ Đ   t o   đ ủ c   ch ng ặ Spirulina  ch u   m n   c n   b t   đ u   t môi   tr ẩ   ng   chu n

Zarrouk.

ố ượ ạ ầ Spirulina platensis gi ng đ c ho t hóa d n sang các erlenmayer có các dung tích

ượ ự ề khác nhau, sau đó đ ệ   c nuôi trong các hũ nh a có dung tích 5 lít trong đi u ki n

ể ữ ố ấ ả ố ượ ự t nhiên đ  gi gi ng và s n xu t sinh kh i. Sau đó, Spirulina platensis đ c cho

3 và NaCl khác nhau.

ầ ớ ườ ượ thích nghi d n v i các môi tr ng có hàm l ng NaHCO

40

ượ ườ ườ ứ ố Spirulina platensis đ c nuôi trong môi tr ng Zarrouk (môi tr ng đ i ch ng),

3

ượ ấ ề ườ ế ầ sau đó đ ầ c c y chuy n d n sang các môi tr ng Zarrouk thay th  d n NaHCO

ớ ượ ằ b ng NaCl v i hàm l ư ng nh  sau:

41

3 thay th  d n b ng NaCl

ả ầ ườ ế ầ ằ B ng 3­11: Thành ph n môi tr ng NaHCO

ườ ươ ứ Môi tr ng t ng  ng

Hàm l ngượ Zarrouk R1 R2 R3 R4

NaHCO3 (g/l) 16.8 12.6 8.4 4.2 0

NaCl (g/l) 1.0 3.925 6.85 9.775 12.7

ừ ườ ố ị ượ ọ T  môi tr ng nhân gi ng (Zarrouk), d ch nuôi đ ố   ấ c l c và thu l y sinh kh i

ướ ạ ố ị ở ồ ộ d i d ng paste. Sau đó, dùng d ch paste này pha gi ng n ng đ  500mg/100ml.

ườ ồ ượ ổ ớ ỉ ệ Môi tr ng nuôi tr ng đ ố c b  sung gi ng v i t  l là 10%

ề ừ ấ ườ ườ C y chuy n t môi tr ng Zarrouk sang các môi tr ng R1, R2, R3, R4 theo s ơ

đ  3­3ồ

10% gi ngố

ố ườ Nhân gi ng trong môi tr ng Zarrouk

10% gi ngố

ườ ế Nuôi trong môi tr ng thay th  R1

10% gi ngố

ườ ế Nuôi trong môi tr ng thay th  R2

10% gi ngố

ườ ế Nuôi trong môi tr ng thay th  R3

ườ ế Nuôi trong môi tr ng thay th  R4

42

ề ừ ườ ườ ơ ồ ầ ơ ồ S  đ  3­3: S  đ  c y chuy n t môi tr ng Zarrouk sang các môi tr ng thay

thế

ườ ườ Spirulina platensis nuôi trong môi tr ng Zarrouk và các môi tr ế ng thay th

ượ ể ở ề ệ ờ đ c chuy n ra nuôi ằ    đi u ki n ngoài tr i trong các bình có dung tích 5 lít nh m

ữ ố ể ế ệ gi gi ng đ  ti n hành thí nghi m sau.

3, NaCl đ n s

ả ả ưở ủ ế ự 3.3.3. Kh o sát  nh h ố ng c a mu i NaHCO sinh tr ưở   ng

c a ủ Spirulina platensis.

ố ệ 3.3.3.1. B  trí thí nghi m

ườ ườ Spirulina platensis trong các môi tr ng Zarrouk và các môi tr ng thay th  đ ế ượ   c

ố ướ ạ ị ượ ấ ọ l c và thu l y sinh kh i d i d ng paste. Sau đó, d ch paste này đ ố   c pha gi ng

ở ồ ộ ổ ố ườ ươ ứ n ng đ  500mg/100ml, b  sung gi ng vào môi tr ng t ng  ng v i t  l ớ ỉ ệ    là

10%.

ả ộ ị Giá tr  pH dao đ ng trong kho ng 8 – 9.

ượ ấ ườ Spirulina platensis  đ c c y vào 5 môi tr ng Z, R1, R2, R3, R4, sau đó đ ượ   c

nuôi  trong hũ nh a.ự

ộ ầ ự ể ­ Hũ nh a có dung tích là 7 lít, th  tích m t l n nuôi là 5 lít.

ề ườ ệ ­ Đi u ki n môi tr ng

ế ộ ụ ờ ­ Ch  đ  s c khí: 12/24 gi

ệ ­ Thí nghi m đ ượ ặ ạ c l p l ầ i 3 l n:

ầ ờ ừ + L n 1: Th i gian t 7/7 – 23/7/2011

ầ ờ ừ + L n 2: Th i gian t 1/8 – 15/8/2011

ầ ờ ừ + L n 3: Th i gian t 22/8 – 6/9/2011

43

ề ệ ệ ệ ố ượ ố ả * B  trí thí nghi m: Đi u ki n thí nghi m đ c b  trí theo b ng 3­12. Spirulina

́ ượ ệ ự ề ứ ệ ệ ỗ ồ ̣ đ c nuôi trong đi u ki n t nhiên, thi nghiêm g m 5 nghi m th c, m i nghi m

ứ ượ ặ ạ th c đ c l p l ầ i 3 l n.

ệ ả ố B ng 3­12: B  trí thí nghi m

ườ ứ ệ Nghi m th c Môi tr ng nuôi

ứ ườ ố NT1 (đ i ch ng) Môi tr ng Zarrouk

ườ NT2 Môi tr ng R1

ườ NT3 Môi tr ng R2

ườ NT4 Môi tr ng R3

ườ NT5 Môi tr ng R4

Ứ ế ộ ả ớ ỗ ỗ ườ ng v i m i ch  đ  kh o sát, m i ngày trích ly 10ml canh tr ng, quan sát hình

ế ố ượ ộ ả thái t bào, phân tích kh i l ng khô và đo đ  c n quang t ạ ướ i b c sóng 560 nm.

ươ 3.3.3.2. Ph ng pháp phân tích

ưở ố ộ a) T c đ  tăng tr ng

ố ưở ượ ằ ị ươ ủ ị ộ ả ộ T c đ  tăng tr ng đ c xác đ nh b ng ph ng pháp đo đ  c n quang c a d ch

ố ộ ưở Spirulina t ạ ướ i b c sóng 560 nm trên máy so màu và t c đ  tăng tr ủ ng c a sinh

ố ượ ứ kh i đ c tính theo công th c sau:

(cid:0) -

ln

OD 0

=

µ

[4]

tOD t

-

ln t

0

Trong đó:

44

­1)

ưở ố ộ µ : là t c đ  tăng tr ng (ngày

ỉ ố ả ODt: ch  s  c n quang sau t ngày

ỉ ố ả OD0: ch  s  c n quang khi t = 0.

ố ượ ị b) Xác đ nh kh i l ng khô (g/l)

Ở ừ ề ệ ấ ấ ả ỗ ị t ng đi u ki n kh o sát, m i ngày l y 10 ml d ch nuôi c y cho vào đĩa pertri

oC cho đ n khi kh i l

ượ ướ ấ ở ệ ộ ố ượ ế đã đ c cân tr c, s y khô nhi t đ  105 ổ   ng không đ i

và đem cân.

́ ̀ ̀ ả ươ ượ ế So sánh k t qu  thu đ ượ ở c cac môi tr ́ ̀ ng co ham l ng NaHCO ́   3 va NaCl khac

nhau.

ử ố 3.3.4. Thu và x  lý sinh kh i

ố ượ ự ế ườ ưở ị Quá trình thu sinh kh i đ c ti n hành d a vào đ ng cong tăng tr ng, xác đ nh

ỳ ờ ưở ị ượ ở ố ộ chu k  th i gian tăng tr ng. D ch Spirulina platensis đ c ly tâm t c đ  4.500

ố ướ ạ ờ vòng/phút trong th i gian là 15 phút [9] . Sau đó, thu sinh kh i d i d ng paste.

oC.

ư ượ ử ụ ế ả ả ạ ủ ạ D ng paste này n u ch a đ c s  d ng thì đem b o qu n trong t l nh ­20

ướ ả ử ỡ ế ầ ầ ố Tr c khi phân tích thành ph n c n ph i x  lý sinh kh i, phá v  t ằ    bào b ng

ờ ấ ớ sóng siêu âm trong th i gian 6 phút, nhi ệ ộ oC v i công su t 15watt. [4] t đ  4

̀ ượ ̉ ả 3.3.5. Kh o sát hàm l ng protein va lipid tông

́ ̀ ượ ̉ ̉ *Khao sat ham l ng lipid tông [6]

ể ượ ế ị Đ  xác đ nh hàm l ng lipid trong sinh kh i ố Spirulina, chúng tôi ti n hành trích ly

ằ ươ ấ c t béo b ng ph ng pháp Folch – Lees – Stanley, sau đó đem phân tích trên máy

ắ s c khí khí [6]

ế ể ướ ạ ươ ử ụ Khi tách chi t lipid, có th  dùng sinh kh i ố Spirulina d i d ng t ự   i s  d ng tr c

ỡ ế ế ể ả ươ ướ ti p đ  phá v  t ố ạ  bào, còn sinh kh i d ng khô thì ph i tr ng n c hoàn toàn

ướ ỡ ế tr c khi phá v  t bào.

45

ỡ ế ằ ằ ợ ợ ỗ ỗ Phá v  t bào b ng sóng siêu âm sau đó tách h n h p trên b ng h n h p dung

ữ ơ ắ ở môi h u c  chloroform: methanol theo t ỷ ệ  l ề  2:1, l c đ u và ly tâm 2000 vòng/

phút.[4]

ẽ ế ả ớ ớ ị ướ K t qu  dung d ch s  tách thành 2 l p, l p trên là methanol và n ứ c ch a các

ử ư ự ớ ướ phân t phân c c nh  protein, carbohydrate…, còn l p d ứ   i là chloroform ch a

ấ ớ ướ lipid. Tách l y l p d i đem cô quay chân không. [6]

ố ươ Sinh kh i t i

ỡ ế Phá v  t bào b ng

ế

ỗ

t lipid trong h n

Chi ợ h p cloroform: methanol  (2:1)

ằ sóng siêu âm: 6  phút/4oC/15w

Ly tâm tách phase 2000 vòng/phút

Cô quay ấ  áp su t chân

ở không

ấ Ch t béo

ơ ồ S  đ  3­4: Quy trình trích ly lipid

̀ ́ ượ ̉ ̉ *Khao sat ham l ng protein tông [6]

46

ơ ổ ồ ố ơ ơ ự Nit t ng s  bao g m nit protein và nit ư  phi protein nh  các acid amin t do,

ơ ổ ố ườ ể ế ế ể amoniac…. Đ  phân tích nit t ng s  ng ổ   ơ i ta ti n hành vô c  hóa đ  bi n đ i

3 n m trong (NH

4)2SO4. Đ nh l

ạ ơ ề ạ ằ ị ượ ơ ấ ả t t c  các d ng nit v  d ng NH ng nit trong

ẽ ượ ượ ơ ổ ề ươ ị (NH4)2SO4 s  thu đ c hàm l ng nit t ng. Có nhi u ph ng pháp đ nh l ượ   ng

4)2SO4.

ơ Ở ươ ươ nit trong  (NH đây  ph ử ụ ng  pháp  s   d ng   là   ph ng  pháp  Kjeldahl

(TCVN 4328­1:2007 )

a. Nguyên t cắ

ế ẫ ố ớ ấ ữ ơ ị ặ ậ Khi ti n hành đ t m u v i H ợ 2SO4 đ m đ c thì các h p ch t h u c  b  oxy

2 và H2O.

ạ ẫ ơ hóa (quá trình vô c  hóa m u). Trong đó carbon và hydro t o thành CO

3 k t h p v i H

2SO4 t oạ

ấ ạ ơ ả ướ ạ ế ợ ớ Còn ch t đ m (nit ) sau khi gi i phóng ra d i d ng NH

ụ ề ạ ấ ớ ị thành (NH4)2SO4 tan trong dung d ch và khi cho tác d ng v i ch t ki m m nh nh ư

3.

ẽ NaOH s  phóng thích ra NH

(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH4OH + Na2 SO4

3  phóng thích ra đ

ượ ượ ộ ụ ố ơ L ng NH ụ   ằ c bay h i lôi cu n b ng m t d ng c  là

3BO3.

ồ ượ ứ ế ẫ ộ máy Parnas­Wargener……. r i đ c d n đ n m t bình tam giác có ch a H

+  và   gi 4

ạ ả ị Trong   dung   d ch   này,   NH ồ 3  t n   t ạ ướ i   d i   d ng   ion   NH i   phóng   ra   ion

­.   Chu n   đ   l ẩ

ộ ượ ẽ ằ ẩ ị H2BO3 ng   ion   này   b ng   HCl   chu n   s   xác   đ nh   đ ượ ượ   ng c   l

ừ ạ ẫ ầ amoniac sinh ra. T  đó, suy ra đ ượ ượ c l ng đ m trong m u ban đ u.

ế b. Cách ti n hành

(cid:0) Vô c  hóa m u ẫ ơ

Cách  th cự   hiện  như  sau:  Hút  chính  xác  1ml  nguyên  liệu  hay  1g  nguyên

liệu (nếu là chất r nắ ) cho vào bình cổ cao (bình Kjeldahl).   Thêm   5 ml H2SO4

đậm  đặc  và  kho nả g  0,5  g  chất  xúc  tác  (hỗn  hợp  xay  nhuyễn  của  K2SO4    và

ệ 9:1 theo khối lư nợ g). CuSO4  với tỉ l

Đun sôi hỗn hợp trong tủ hút 2 đến 3 giờ cho đến khi dung d chị trong suốt

47

và có màu xanh da trời nhạt.

(cid:0) Ch ng c t  ư

ấ Nitơ

Mẫu  sau  khi  đã  được  vô  c  ơ  hóa  dưới  dạng  (NH4)2SO4  s  ẽ  cho  tác

d nụ g  với NaOH đặc để phóng thích ra NH3.

(NH4)2SO4  + 2NaOH → 2NH4OH + Na2SO4

ượ ơ ướ ẫ ư ế ố NH3 sinh ra đ c ch ng lôi cu n h i n ứ   c d n đ n bình tam giác có ch a

ả ứ ư ả H3BO3. Ph n  ng x y ra nh  sau:

4NH3 + H3BO3  → (NH4)4B2O7 + H2O

Dùng  HCl  đ  ể  chuẩn  lu nợ g (NH4)4B2O7  sinh  ra,  vì  H3BO3 còn  d  ư  nên  lượng

(NH4)4B2O7 b nằ g lượng NH3  ban đầu.

4HCl + (NH4)4B2O7  + 4H2O → 4NH4Cl + 4H3BO3

Hàm lượng nitơ tổng được tính bằng công th c sứ au:

N = [C.V.14K]/X

Với N: hàm l nượ g nitơ t nổ g (g/l hay %).

C: nồng độ HCl s  ử dụng

V: số ml HCl s  ử d nụ g để chuẩn độ

X: lư nợ g mẫu s  ử d nụ g (mg hay ml)

K: hệ số pha loãng nếu có

48

ƯƠ Ậ Ả Ệ Ế CH NG 4. K T QU  VÀ BI N LU N

̣ ̣ 4.1. Nuôi tr ng ồ Spirulina platensis chiu măn

ượ ạ ườ ề Spirulina platensis  đ c ho t hóa trong môi tr ấ ng Zarrouk, c y chuy n sang

ể ể ể ấ ố ề   các bình có th  tích khác nhau đ  tăng sinh kh i, chuy n ra nuôi c y trong đi u

ệ ự ể ấ ki n  t nhiên.  Sau  đó,  thu  sinh kh i ố Spirulina  platensis  đ  c y  sang các  môi

ườ ơ ồ ớ ỉ ệ ữ ặ ố ườ tr ng m n theo s  đ  v i t  l gi a gi ng và canh tr ấ ng nuôi c y là 10%.

ế ố ồ ờ ệ ộ ườ ế ộ Do nuôi tr ng ngoài tr i nên y u t nhi t đ  và c ng đ  chi u sáng là ph ụ

ố ớ ườ ư ề ệ ộ ế ẫ ộ thu c vào đi u ki n khách quan. Nh ng đ i v i c ả   ng đ  chi u sáng, v n ph i

ế ế ậ ượ ườ ế ầ ộ luôn thi t k  các bình nuôi sao cho nh n đ c các c ả   ng đ  chi u sáng c n kh o

sát.

49

A                                      B                                   C

D E F

50

G

ồ Hình 4.17: Quá trình nuôi tr ng Spirulina platensis

ố A: Gi ng Spirulina platensis

ượ ấ ề ể B, C, D, E, F : Spirulina platensis đ c c y chuy n sang các bình có th  tích

ườ khác nhau trong môi tr ng Zarrouk.

ượ ấ ề ừ ườ G: Spirulina platensis đ c c y chuy n t môi tr ng Zarrouk sang các môi

ườ ơ ồ tr ng R1, R2, R3, R4 theo s  đ  3­2

3  và NaCl đ n s

ả ả ưở ủ ượ ế ự 4.2. Kh o sát  nh h ng c a hàm l ng NaHCO sinh

ưở ủ Spirulina platensis tr ng c a

ủ ế ự ổ ả 4.2.1. Kh o sát s  thay đ i hình thái c a t bào Spirulina platensis trong các

3 và NaCl khác nhau

ườ ượ môi tr ng có hàm l ng NaHCO

ượ ườ Spirulina platensis  đ c nuôi trong các môi tr ng Zarrouk, R1, R2, R3, R4 ở

B

C

A

ề ườ ư ệ đi u ki n môi tr ng có hình thái nh  sau:

51

D

E

ạ ợ ườ Hình 4.18: Hình d ng s i Spirulina platensis trong các môi tr ng khác nhau

ạ ợ ườ A: Hình d ng s i Spirulina platensis trong môi tr ng Zarrouk

ạ ợ ườ B: Hình d ng s i Spirulina platensis trong môi tr ng R1

ạ ợ ườ C: Hình d ng s i Spirulina platensis trong môi tr ng R2

ạ ợ ườ D: Hình d ng s i Spirulina platensis trong môi tr ng R3

ạ ợ ườ E: Hình d ng s i Spirulina platensis trong môi tr ng R4

ế ả ượ ề ả Qua k t qu  kh o sát cho th y, ấ Spirulina platensis đ ệ   c nuôi trong đi u ki n

ệ ạ ẳ ạ ợ ở ấ ả thí nghi m này có d ng s i th ng, không có d ng hình sin t c  các môi t

́ ̀ ̀ ̀ ́ ́ ̀ ườ ợ ́ ư ơ ươ ươ ̣ tr ng. Điêu nay phu h p v i cac nghiên c u tr ́ c đây [7] [18]. C ng đô anh

́ ̀ ̀ ̃ ưở ̣ ̣ ̉ sang trong điêu kiên nuôi trông dao đông t ̀ ư  30.000 – 100.000 lux se anh h ng

̀ ́ ̀ ́ ́ ̀ươ ̣ ̣ đên hinh dang cua ̉ Spirulina platensis. Thông th ng Spirulina co dang xoăn hinh

́ ́ ̀ ̃ ươ ̣ ̉ ̉ ư sin, nh ng c ̀ ng đô anh sang cang cao, kha năng duôi thăng cua ̉ Spirulina cang̀

̀ ̀ ́ ̀ươ ̣ ́ manh nên trong qua trinh nuôi trông, nên Spirulina trong cac môi tr ng Zarrouk,

̀ ̀ ứ ề ỏ ằ ̣ ̉ R1, R2, R3, R4 đêu cho hinh dang thăng. Đi u này ch ng t ớ  r ng, v i các môi

3 và NaCl khác nhau không gây  nh h

ườ ượ ả ưở tr ng có hàm l ng NaHCO ế ng đ n hình

ạ d ng c a ủ Spirulina.

3 và NaCl khác nhau đ nế

ả ưở ủ ượ ả 4.2.2. Kh o sát  nh h ng c a hàm l ng NaHCO

ưở ự s  tăng tr ng c a ủ Spirulina platensis.

̃ ̀ ́ ́ ́ ượ ự ế ấ ỗ ̉ ̉ Tao đ ẫ   c nuôi trong hu nh a co thê tich la 5 lit. Sau m i ngày ti n hành l y m u

ố ệ ề ờ ớ ấ ả ị ể đ  đo OD và xác đ nh sinh kh i khô . V i đi u ki n nuôi ngoài tr i nên t t c  các

52

ề ể ả ưở ố ớ ượ ố ạ ế ố y u t bên ngoài đ u có th  gây ra  nh h ng đ i v i l ng sinh kh i t o thành

ệ ộ ư ệ ề ắ ờ ờ ườ ư nh : nhi t đ  không khí, th i gian m a, th i gian n ng, đi u ki n môi tr ng t ạ   i

ề ệ ả ườ ượ ơ n i nuôi Spirulina platensis. B ng 4.13 là các đi u ki n môi tr ng đ c ghi

ậ ừ ề nh n 8h/ngày (t ế  8h sáng đ n 4h chi u):

53

ề ệ ậ ả ả B ng 4­13: Các đi u ki n khí h u trong quá trình kh o sát

ờ ờ ắ   Th i gian n ng ư   Th i gian m a Nhi t đệ ộ Nhi t đệ ộ Ngày trung bình (h/ngày) trung bình (h/ngày) không khí (oC) n ướ oC) c (

0 4 3 2 3 1 4 2 1 2 5 3 27 – 32 28 – 29 29 – 34 28 – 32 28 ­ 33 27 – 30 29 – 33 28 – 30 28 – 34 29 – 34 28 – 33 27 – 28 23 – 30 22 – 24 22 ­ 24 24 – 30 26 – 31 24 – 28 23 – 30 26 – 30 25 – 31 25 – 31 22 – 24 24 – 26 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 4 5 6 5 7 4 6 7 6 3 5

ắ ờ ổ ờ Trong th i gian nuôi là 10 ngày, t ng th i gian n ng trung bình là 53h/10 ngày,

ư ề ắ ờ ơ ờ ờ   ổ t ng th i gian m a trung bình là 27h/10 ngày, nên th i gian n ng nhi u h n th i

́ ́ ư ̣ ̣ ̉ gian m a, c ̀ ươ ng đô anh sang dao đông trong khoang t ̀ ư  30.000 lux – 100.000 lux.

ư ệ ề ậ ớ ộ ố ưở ố V i   đi u   ki n   khí   h u   nh   trên,   t c   đ   tăng   tr ủ   ng   và   sinh   kh i   khô   c a

ượ ể ệ ố ệ Spirulina platensis đ c th  hi n qua s  li u sau.

ậ ộ ế ả 4.2.2.1. K t qu  phân tích m t đ  quang

ự ả ưở ủ ườ B ng 4­14: S  tăng tr ng c a Spirulina trong các môi tr ng có hàm l ượ   ng

NGÀY

Z

R1

R2

R3

R4

NaHCO3 và NaCl khác nhau

STT

54

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0.134 0.151 0.174 0.275 0.331 0.388 0.425 0.448 0.479 0.528 0.481 0.470

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0.134 0.151 0.170 0.289 0.343 0.397 0.442 0.479 0.509 0.565 0.489 0.468

0.133 0.149 0.177 0.244 0.309 0.375 0.417 0.441 0.466 0.493 0.527 0.495

0.132 0.149 0.171 0.237 0.285 0.342 0.395 0.421 0.445 0.462 0.515 0.482

0.131 0.142 0.169 0.212 0.262 0.302 0.371 0.425 0.446 0.461 0.507 0.478

̀ ̀ ̃ ́ ự ưở ươ ̣ ̉ ̉ Hinh 4.19: Đô thi biêu diên s  tăng tr ng cua Spirulina trong cac môi tr ́ ̀   ng co

3 va NaCl khac nhau

̀ ́ ̀ ượ ham l ng NaHCO

ưở ờ ả Theo dõi kh  năng tăng tr ng c a ủ Spirulina platensis  theo th i gian trong các

̀ ̀ ườ ả ấ môi tr ng nuôi khác nhau qua b ng 4­14 va hinh 4.19 cho th y:

ệ ự ế ể ề ­ Trong đi u ki n t nhiên, các t bào Spirulina platensis có th  thích nghi và phát

3  đ

ể ườ ầ ượ ế tri n trong môi tr ng mà thành ph n NaHCO ằ   c thay th  hoàn toàn b ng

ườ ề ệ ẽ NaCl.   Spirulina  nuôi trong các môi tr ờ   ng và đi u ki n khác nhau s  cho th i

ưở ố ườ ườ gian tăng tr ng không gi ng nhau. Môi tr ng Z và môi tr ề ng R1 đ u cho quy

55

ậ ờ ườ ạ ạ ờ ố lu t th i gian gi ng nhau, 3 môi tr ng còn l i R2, R3, R4 l i cho th i gian tăng

ưở ạ ự ậ ạ ố ờ ưở ụ ộ tr ng đ t c c đ i gi ng nhau. Quy lu t th i gian tăng tr ng ph  thu c vào

ề ệ ườ đi u ki n nuôi và môi tr ng nuôi.

ứ ộ ố ớ ứ ể ấ ạ ườ ­ Spirulina phát tri n đ t m c đ  cao nh t vào ngày th  9 đ i v i môi tr ng Z

ườ ấ ố ờ ườ và môi tr ng R1 trong su t th i gian nuôi c y. Trong khi đó, 3 môi tr ng R2,

ạ ờ ưở ứ ộ ạ ậ ơ R3, R4 l i có th i gian tăng tr ấ ng đ t m c đ  cao nh t ch m h n 1 ngày. Sau

ậ ộ ứ ứ ượ ườ ươ ngày th  9 và th  10 thì m t đ  quang đo đ c trong các môi tr ng t ứ   ng  ng

ỉ ố ế ả ỉ ạ gi m nên ch  so sánh các ch  s  OD đ n ngày ứ ộ ự   Spirulina platensis đ t m c đ  c c

ố ệ ở ả ưở ư ạ đ i thì ng ng. S  li u b ng 4­14 cho th y, ấ Spirulina tăng tr ng t ố ở ấ ả   t t c t

ườ ỉ ố ấ ạ ườ ế ả các môi tr ng, đ t ch  s  OD cao nh t trong môi tr ầ   ế ng Z và ti p đ n gi m d n

̀ ́ ̀ ở ườ ươ ợ ̣ ̉ các môi tr ng R1, R2, R3, R4. C ng  đô quang h p cua tê bao Spirulina

̀ ́ ̀ ̀ ̀ ươ ơ ̣ platensis nuôi trông trong cac   môi tr ̀ ng măn 2 ngay đâu trong th i gian nuôi

̀ ̀ ̀ ́ ̀ ̃ ư ́ ư ̣ ̉ ́   trông tăng châm ma chi tăng trong nh ng ngay tiêp theo. Nguyên nhân lam  c chê

́ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ợ ̉ ̉ ̣ quang h p va hô hâp cua tao trong giai đoan nay la do Na+ trong tê bao tăng nhanh,

̀ ̀ ́ ̀ ̀ ́ ơ ̣ ̉ ̉ ́ do tăng nhanh va tăng tam th i tinh thâm cua mang va co thê do phycobilisom bi ̣

́ ̉ tach khoi thylacoid.

ố ộ ưở ủ 4.2.2.2. T c đ  tăng tr ng c a Spirulina platensis:

ự ể ẳ ưở ề ị Đ  kh ng đ nh s  tăng tr ng t ệ   ố ư ủ Spirulina platensis trong các đi u ki n i  u c a

ườ ố ộ ưở ữ ộ và môi tr ng khác nhau. T c đ  tăng tr ng cũng là m t trong nh ng y u t ế ố

ệ ọ ị ườ ưở ỉ ố ự quan tr ng trong vi c xác đ nh đ ng cong tăng tr ng. D a vào ch  s  OD đo ở

ướ ố ộ ả ưở ở b c sóng 560 nm, ta có b ng t c đ  tăng tr ng c a ủ Spirulina platensis 5 môi

3 và NaCl khác nhau nh  sau:

ườ ượ ư tr ng có hàm l ng NaHCO

ố ộ ả ưở ế ệ ủ ờ B ng 4­15: T c đ  tăng tr ng và th i gian th  h  c a Spirulina platensis nuôi

trong hũ nh aự

ố ộ ưở Môi tr ngườ T c đ  tăng tr ng

56

µ (ngày­1) 0.1602a 0.1526a 0.1379b 0.1361b 0.1353b Z R1 R2 R3 R4

T  s ỉ ố F = 13.11

ị Giá tr  P = 0.0005

ị ượ ể ệ ả ố (*)  Các giá tr  đ c th  hi n theo ầ    giá trị trung bình  c a k t qu  th ng kê 3 l n ủ ế

ộ ộ ữ ứ ị ặ ạ . Các giá tr  trong cùng m t c t có các ch  cái đ ng sau không cùng ký t l p l i ự

ệ ở ứ ự thì có s  khác bi m c ý nghĩa t P = 0.05

ố ệ ố ệ ử ấ ả ố ộ Qua s  li u b ng 4­15 và x  lý s  li u theo ANOVA cho th y: t c  đ  tăng

3 và NaCl trong đi uề

ưở ữ ườ ượ tr ng gi a các môi tr ng có hàm l ng NaHCO

ự ệ ệ ố ộ ki n nuôi hũ có s  khác bi t có ý nghĩa (p < 0.05). Trong đó, t c đ  tăng

ưở ủ ườ ố ườ tr ng c a 2 môi tr ng Z và R1 là gi ng nhau, còn 3 môi tr ng còn

ạ ưở ươ ươ ạ l i R1, R2, R3 l ố ộ i có t c đ  tăng tr ng t ng đ ng nhau

ố ộ ưở ể ệ ố ệ ả T c đ  tăng tr ng c a ủ Spirulina platensis th  hi n thông qua b ng s  li u 4­16.

ể ườ ố ộ Spirulina platensis  phát tri n trong môi tr ng   Z và R1 có t c đ  tăng tr ưở   ng

ấ ạ ố ố ộ ưở ấ ấ ủ Spirulina ị gi ng nhau và đ t giá tr  cao nh t. T c đ  tăng tr ng th p nh t c a

ượ ườ platensis đ c nuôi trong môi tr ng R4.

ộ ưở ở ườ ố Nhìn chung, t c đ  tăng tr ng c a ủ Spirulina platensis môi tr ng có hàm

3  đ

ượ ự ố ế ầ ằ ượ l ng NaHCO c thay th  d n b ng NaCl có s  gi ng nhau và khác nhau

ữ ườ ố ộ ưở ữ gi a nh ng môi tr ng. T c đ  tăng tr ng c a ủ Spirulina platensis  trong môi

ườ ấ ẫ ấ ấ ưở tr ng Z cao nh t, th p nh t v n là Spirulina platensis nuôi trong môi tr ng R4

̀ ở ̣ ự điêu kiên t nhiên.

ố ế ả 4.2.2.3. K t qu  phân tích sinh kh i khô

ả ố ở ườ ượ B ng 4­16: Sinh kh i Spirulina platensis khô các môi tr ng có hàm l ng dinh

ưỡ d ng khác nhau (g/l)

57

R1 0.243 0.287 0.337 0.473 0.643 0.777 0.910 1.073 1.207 1.303 1.153 1.027

R2 0.243 0.307 0.387 0.610 0.733 0.790 0.843 0.927 1.003 1.090 1.230 1.050

NGÀY 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Z 0.223 0.267 0.330 0.500 0.680 0.803 0.953 1.140 1.233 1.343 1.193 1.043

R4 0.267 0.343 0.427 0.523 0.623 0.703 0.780 0.840 0.907 0.990 1.143 0.987

R3 0.247 0.310 0.393 0.543 0.663 0.790 0.877 0.940 1.007 1.037 1.150 0.980

Ả ả ưở ủ ườ ế ượ ủ B ng 4­17:  nh h ng c a môi tr ng đ n hàm l ố ng sinh kh i khô c a

Spirulina platensis

ượ Hàm l ố ng sinh kh i khô (g/l)

ngườ Môi tr Z R1 R2 R3 R4 1.343a 1.303a 1.230b 1.150b 1.143c

ỉ ố ị T  s  F = 11.47  ; Giá tr  P = 0.0000

ị ượ ể ệ ả ố (*)  Các giá tr  đ c th  hi n theo ầ    giá trị trung bình  c a k t qu  th ng kê 3 l n ủ ế

ộ ộ ữ ứ ị ặ ạ . Các giá tr  trong cùng m t c t có các ch  cái đ ng sau không cùng ký t l p l i ự

ệ ở ứ ự thì có s  khác bi m c ý nghĩa t P = 0.05

58

ồ ị ả ưở ủ ườ ế ượ Hình 4.19: Đ  th   nh h ng c a môi tr ng đ n hàm l ủ   ố ng sinh kh i khô c a

Spirulina platensis

ậ Nh n xét:

ờ ườ ế ố ả ữ ộ ưở Th i gian và môi tr ng nuôi là m t trong nh ng y u t nh h ế ng đ n quá

ợ ổ trình t ng h p sinh kh i c a ố ủ Spirulina platensis Spirulina platensis.

ừ ả ấ ậ ượ T  b ng 4­16 nh n th y hàm l ố ng sinh kh i khô c a ủ Spirulina platensis  tăng

ư ứ ế ờ ố ủ Spirulina khi th i gian nuôi tăng nh ng đ n ngày th  10 thì sinh kh i khô c a

ườ ườ ẻ ả ế platensis nuôi trong môi tr ng Z  và môi tr ng R1 s  gi m, còn đ n ngày th ứ

ủ ấ ả ố ườ ề ả 11 thì sinh kh i khô c a t t c  các môi tr ng nuôi đ u gi m. Tuy nhiên, thông

ấ ả ượ ủ Spirulina ồ ị qua b ng 4­18 và đ  th  4.20 ta th y, hàm l ố ng sinh kh i khô c a

ườ ấ ượ ầ ở platensis  trong môi tr ng Z là cao nh t và hàm l ả ng này gi m d n ữ    nh ng

ườ ữ ư ế ượ ủ Spirulina môi   tr ng   ti p   theo.   Nh ng   gi a   hàm   l ố ng   sinh   kh i   khô   c a

ườ ạ ề ự ệ platensis trong môi tr ng Z và R1 là l i không có ý nghĩa v  s  khác bi t này.

Tóm l i:ạ

ự ệ ả ả ưở ủ D a trên vi c kh o sát  nh h ố ng c a mu i NaHCO ế ự 3, NaCl đ n s  tăng tr ưở   ng

̀ ở ̣ ự ư ậ c a ủ Spirulina platensis điêu kiên t nhiên, ta có các nh n xét nh  sau:

59

ề ờ ế ể ệ ­ Trong đi u ki n ngoài tr i, các t bào Spirulina platensis  có th  thích nghi và

3 đ

ể ườ ượ ượ phát tri n trong các môi tr ng mà hàm l ng NaHCO ầ   ế ộ c thay th  m t ph n

ấ ằ ả ậ ặ ằ ố ủ   ầ ho c hoàn toàn b ng NaCl. Tuy nhiên, c n nh n th y r ng kh  năng s ng sót c a

ở ườ ế ố ữ ụ ề ộ Spriulina môi tr ng R4 còn ph  thu c khá nhi u vào nh ng y u t ạ    ngo i

ề ả ấ ậ ườ ờ ộ ả c nh khác. Nhi u tác gi khác cũng nh n th y c ng đ  ánh sáng, th i gian

ế ệ ộ ưở ả chi u sáng, nhi t đ  sinh tr ng và c  tu i c a ả ổ ủ Spirulina platensis có  nh h ưở   ng

ơ ể ố ủ ế ả ị ớ l n đ n kh  năng ch u mu i c a các c  th  này [22]

ề ố ộ ưở ệ ­ Trong cùng đi u ki n nuôi, t c đ  tăng tr ng c a ủ Spirulina platensis trong các

ườ ự môi tr ng có s  khác nhau có ý nghĩa và không có ý nghĩa ở ứ (cid:0)  m c = 0.05 .

ườ ố ộ ẫ ưở ấ Spirulina platensis trong môi tr ng Z v n cho t c đ  tăng tr ng nhanh nh t.

3, NaCl  khác nhau đ nế

ả ưở ủ ượ 4.2.3. Kh oả  sát  nh h ng c a hàm l ng NaHCO

ượ ươ ̉ Spirulina platensis. hàm l ng dinh d ̃ ng cua

ơ ộ ổ ệ ầ ằ ị ̉ Thí nghi m này nh m xác đ nh s  b  t ng protein, tông lipid, thành ph n acid béo

ệ ệ ề ế ả ả ặ mà đ c bi t là acid béo không no trong các đi u ki n kh o sát. K t qu  thu đ ượ   c

ơ ở ệ ị ướ ả làm c  s  cho vi c so sánh, đánh giá và đ nh h ố   ử ụ ng kh  năng s  d ng sinh kh i

Spirulina.

ả ử ố ằ ể ế ầ ả Đ  ti n hành kh o sát thành ph n lipid, thì ph i x  lý sinh kh i b ng cách:

ỡ ế ế ằ M u  ẫ Spirulina platensis   đem ti n hành phá v  t bào b ng sóng siêu âm trong

ờ ấ ớ th i gian 6 phút, nhi ệ ộ oC v i công su t 15w. t đ  4

ử ế ế ữ ằ ơ ố Sau khi x  lý sinh kh i, ti n hành tách chi t lipid b ng dung môi h u c , dùng

̀ ́ ̀ ̀ ́ ươ ượ ̣ ̉ ph ng pháp Folch – Lees – Stanley va xac đinh ham l ng protein tông sô băng

́ ươ ư ở ph ng phap Kjeldal  theo nh  cách trình bày ầ  ph n III.

́ ́ ̀ ượ ở ̉ ̣ ̉ ̉ ̣ ̉ Kêt qua xac đinh tông protein va tông lipid đ c liêt kê bang

̀ ́ ́ ượ ̉ ̉ ̉ Bang 4.18: Ham l ng protein tông sô cua sinh khôi Spirulina platensis

60

̀ ượ Ham l ng protein Môi tr ng̀ươ ̉ ́ tông sô (%TLK)

71.32 70.64 70.28 68.52 67.74 Z R1 R2 R3 R4

́ ́ ́ ̀ ́ ́ ượ ̣ ̉ ̉ Cac sô liêu cho thây ham l ̀ ng protein tông sô cua tê bao Spirulina platensis trong

́ ̀ ̀ ̀ ́ ươ ́ ư ̣ ̣ ̣ ̉ ̉ ̣ cac môi tr ̀ ng chiu măn bi giam đi. Điêu nay ch ng to, khi thay thê môt phân hay

3 băng NaCl  co anh h

̀ ̀ ́ ́ ̀ ượ ưở ̉ ̉ ̀ hoan toan ham l ng NaHCO ̉   ng đên trao đôi protein cua

Spirulina platensis.

̀ ̀ ̀ ́ ́ ư ổ ế ả K t qu  nghiên c u t ng lipid va thanh phân acid beo cua ̉ Spirulina platensis  ở

́ ̀ ̀ ́ ̀ ươ ượ ở ̉ cac môi tr ́ ̀ ng co ham l ̀ ng NaHCO3 va NaCl khac nhau trinh bay bang 4­19,

̀ 4­20 va 4­21.

ả ượ ở ̉ B ng 4­19: Hàm l ố ng lipid cua sinh kh i Spirulina platensis các môi tr ườ   ng

khác nhau

ượ Hàm l

ngườ Môi tr Z R1 R2 R3 R4 ng lipid* (%) 5.07 5.17 5.02 5.15 5.11

ượ

ượ

ố ượ

ẫ

(*)  Hàm l

ng lipid đ

ầ c tính theo ph n trăm kh i l

ng khô (g/100g m u).

Các giá trị

ượ

ả ố

ủ

ế

đ

ể ệ c th  hi n theo

giá trị trung bình   c a k t qu  th ng kê 3 l n

ầ l p l

ặ ạ . Các giá trị

i

ộ ộ

ứ

ự

ự

ữ trong cùng m t c t có các ch  cái đ ng sau không cùng ký t

thì

có s  khác bi

ệ ở ứ    m c

t

ý nghĩa P = 0,05

ỉ ố ị T  s  F = 0.35;Giá tr   P = 0.8396

ậ ượ ậ ừ ị Nh n xét: Hàm l ng lipid trong sinh kh i ố Spirulina platensis  thu nh n t d ch

́ ̀ ấ ườ ế ợ ố ệ ớ nuôi c y trong các môi tr ằ   ng khac nhau va k t h p v i phân tích s  li u b ng

61

ườ ấ ị ủ ANOVA c a 5 môi tr ng Z, R1, R2, R3, R4 khác nhau cho th y: giá tr  trung bình

ứ ệ ư ậ ệ ủ c a các nghi m th c khác bi t không có ý nghĩa (p > 0,05). Nh  v y, khi thay th ế

3 b ng NaCl s  không làm  nh h

ượ ẽ ả ằ ưở ượ hàm l ng NaHCO ng hàm l ổ   ng lipid t ng

ượ ậ ừ ị ấ ủ c a sinh kh i ố Spirulina platensis đ c thu nh n t d ch nuôi c y khác nhau trong

quá trình nuôi tr ng.ồ

ẫ ắ ầ Đem m u phân tích s c ký khí, cho ta bi ế ỉ ệ t t  l và thành ph n các acid béo no,

ầ acid béo không no có trong thành ph n lipid c a ủ Spirulina platensis.

ả ả ỉ ệ ữ ế ả B ng 4­20: K t qu  kh o sát t  l gi a acid béo bão hòa : acid béo không bão

ậ ừ ố ườ hòa trong sinh kh i Spirulina platensis thu nh n t các môi tr ng có

3, NaCl khác nhau

ứ ượ ch a hàm l ng NaHCO

Acid béo bão hòa (%) Acid béo không bão hòa (%)

ngườ Môi tr Z R1 R2 R3 R4 51.18 51.20 49.36 50.30 48.88 48.82 48.79 50.65 49.70 51.12

ừ ả ế ườ ả T  b ng k t qu  4­20, sinh kh i ố Spirulina platensis nuôi trong môi tr ng R4 cho

ấ ỉ ệ t  l acid béo không bão hòa cao nh t.

ượ ạ ỉ ệ ấ ­ Hàm l ng acid béo không bão hòa đ t t  l cao nh t (51,12%) trong môi

ườ ấ ở ườ tr ấ ng R4, th p nh t là môi tr ng Zarrouk  (48,82%)

3

ố ệ ừ ế ấ ượ ­ T  các s  li u trên, cho th y: khi thay th  hoàn toàn hàm l ng NaHCO

ượ ươ ̉ ̣ ằ b ng NaCl hàm l ng acid béo không bão trong môi tr ̀ ơ   ng R4 cho ti lê cao h n

ớ ườ ườ ệ ử ụ so v i vi c s  d ng môi tr ng Z. Spirulina platensis  . Môi tr ng R4 tuy cho

ưở ượ ấ ố ộ ố t c đ  tăng tr ng và hàm l ấ ng sinh kh i khô là th p nh t trong 5 môi tr ườ   ng

ỉ ệ ạ ế ấ ư nuôi nh ng t  l acid béo không bão hòa l i chi m % cao nh t.

́ ế ầ ả ả ̉ B ng 4­21: K t qu  phân tích thành ph n  acid béo cua sinh khôi Spirulina

R1 R2 R3 R4

C9:0 Z 0.12 0.14 0.23 0.21 0.18

62

0.16 5.59 0.00 1.34 43 1.6 0.97 3.82 26.29 17.08 C10:0 C11:0 C12:0 C14:0 C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 0.65 3.92 0.14 5.41 39.75 4.64 1.19 4.48 22.54 17.16 0.14 6.85 0.00 0.62 40.58 4.61 0.94 3.15 24.76 18.13 0.14 6.83 0.00 0.95 41.29 3.35 0.88 3.37 25.3 17.68 0.11 6.28 0.00 0.27 40.93 5.37 1.11 3.22 24.21 18.32

ặ ả ấ B ng 4­21 cho th y, acid béo c a ủ Spirulina platensis có m t C9:0; C10:0; C11:0;

́ ế C12:0; C14:0; C16:0; C16:1; C18:0; C18:1; C18:2; C18:3 trong đo C16:0 chi m t ỷ

ệ l cao nhât. ́

̀ươ ượ ề ậ ́ Trong cac môi tr ng nuôi, hàm l ng acid (cid:0) ­linolenic đ u t p trung cao nh t ấ ở

ườ ứ ề ỏ môi tr ng R4. Đi u này ch ng t , khi nuôi Spirulina platensis trong môi tr ngườ

3 đ

ượ ượ ế ằ ả ưở mà hàm l ng NaHCO c thay th  b ng NaCl cũng không  nh h ng đ n t ế ỉ

ệ l acid (cid:0) ­linolenic trong thành ph n acid béo không no c a  ầ ủ Spirulina platensis.

ƯƠ Ậ Ế Ế Ị CH NG 5. K T LU N VÀ KI N NGH

Ậ Ế 5.1. K T LU N

ạ ượ ế ứ ả Sau quá trình nghiên c u, chúng tôi đ t đ c k t qu  sau:

ố ưở ườ ượ 1.  Spirulina platensis  s ng và tăng tr ng t ố ở t các môi tr ng đ c thay th ế

3 b ng NaCl

ầ ặ ộ ượ ằ m t ph n ho c hoàn toàn hàm l ng NaHCO

63

3

ị ả ưở ở ượ ạ 2. Hình d ng c a ủ Spirulina platensis không b   nh h ng b i hàm l ng NaHCO

ệ ề ạ và NaCl khác nhau. Hình d ng c a ủ Spirulina platensis  trong hai đi u ki n nuôi

ự ệ ạ ẳ ợ ề đ u không có s  khác bi t. S i ề ợ Spirulina platensis đ u có d ng s i th ng.

ứ ưở ị ả ưở ề ở ộ 3. M c đ  tăng tr ng c a ủ Spriulina platensis  ch u  nh h ệ   ng b i đi u ki n

3, NaCl khác nhau.

ờ ườ ượ nuôi, th i gian, và môi tr ứ ng có ch a hàm l ng NaHCO

ỳ ờ ưở ủ ề ượ ­ Chu k  th i gian tăng tr ệ ng c a đi u ki n nuôi và hàm l ng dinh d ưỡ   ng

khác nhau thì khác nhau.

ỳ ờ ưở ạ ­ Chu k  th i gian tăng tr ng đ t cao nh t c a ấ ủ Spirulina platensis trong cać

̀ ́ ươ ố ớ ườ ậ ộ Spirulina platensis môi tr ̀ ng la khac nhau: đ i v i môi tr ng Z, R1 thì m t đ

ứ ấ ườ ạ ỳ ạ đ t cao nh t vào ngày th  9, còn 3 môi tr ng còn l i R2, R3, R4 chu k  tăng

ưở ứ ạ ấ tr ng đ t cao nh t vào ngày th  10.

ố ưở ̀ươ ̉ ộ ­ T c đ  tăng tr ng c a ủ Spirulina platensis trong môi tr ng chuân Zarrouk

̀ ̃ ́ vân la nhanh nhât.

ữ ườ ể ữ ­   Gi a   nh ng   môi   tr ng   khác   nhau, Spirulina   platensis  phát   tri n   không

́ ́ ố ươ gi ng nhau. Spirulina cho sinh khôi cao nhât trong môi tr ́ ̀   ng Zarrouk sau đo

́ ở ươ ̉ ̀ giam dân cac môi tr ́ ̀ ng khac nhau.

ượ ổ ở ứ ữ 4.Hàm l ng lipid t ng khác nhau không có ý nghĩa m c 0.05 gi a các môi

ườ tr ng.

ườ ượ ấ ­  Môi tr ng R4 cho hàm l ng acid béo không bão hòa cao nh t.

ứ ­ Spirulina platensis ch a các acid béo C9:0; C10:0; C11:0; C12:0; C14:0;

ế C16:0; C16:1; C18:0; C18:1; C18:2; C18:3, trong đó C16:0 chi m t ỷ ệ  l ấ    cao nh t

ườ ệ ế ớ trong   các   môi   tr ng   thí   nghi m   trên.   Acid (cid:0) ­linolenic,   m t   u   th   l n   c a ủ   ộ ư

ượ ế ố ổ Spirulina platensis, có hàm l ng khá cao (chi m 16 – 18% t ng s  acid béo) và

ề ượ ấ ậ t p trung  nhi u  nh t  trong  sinh kh i ố Spirulina  platensis  đ c   nuôi  trong  môi

ườ tr ng R4.

64

Ị Ế 5.2. KI N NGH

ạ ậ ờ ớ ượ ố Do th i gian làm lu n văn có h n cùng v i hàm l ề   ng sinh kh i thu không nhi u

ộ ố ề ị ư nên chúng tôi có m t s  đ  ngh  nh  sau:

ế ụ ầ ả ưỡ ủ Spirulina platensis ­ Ti p t c kh o sát các thành ph n dinh d ng khác c a

ặ ị ch u m n.

ế ụ ỡ ế ả ờ ề ­ Ti p t c kh o sát th i gian phá v  t ể   ố  bào trong nhi u m c khác nhau đ  so

ượ ề ệ ườ ưỡ ế ộ sánh hàm l ng lipid trong các đi u ki n môi tr ng dinh d ng và ch  đ  nuôi

khác nhau.

ứ ặ ị ườ ướ ­ Nghiên c u nuôi Spirulina platensis ch u m n trong môi tr ng n c bi n t ể ự

nhiên.

65

ƯƠ Ả Ệ CH NG 6. TÀI LI U THAM KH O

ế Ti ng Vi ệ t

1. Hoàng Kim Anh, 2006. Hóa h c th c ph m

ấ ả ọ ự ọ ẩ . Nhà xu t b n Khoa h c và

ậ ỹ K  thu t.

ầ ạ ị ị ủ 2. Ph m Th  Trân Châu (ch  biên), Tr n Th  Áng, 1998. Hóa sinh h cọ . Nhà

ấ ả ụ xu t b n giáo d c

3. Nguy n Lân Dũng, Nguy n Đình Quy n, Ph m Văn Ty, 2000.

ễ ễ ế ạ Vi sinh v tậ

ọ ấ ả h cọ . Nhà xu t b n hóa h c.

ươ ặ ọ ướ ề ặ ề 4. D ng Tr ng Hi n,  Đ ng Hoàng Ph c Hi n,  Đ ng Đình Kim, 1997.

ộ ố ặ ể M t s  đ c đi m sinh lý, sinh hóa c a ủ Spirulina platensis  trong đi uề

ệ ặ ị ạ ọ . T p chí sinh h c, 19(3): 44 – 48 ki n ch u m n NaCl

ế ề ứ ễ ế ọ ị ổ 5. Nguy n Th  Tuy t Hoa. Báo cáo t ng k t đ  tài nghiên c u khoa h c –

ằ ươ ụ nghiên c u ứ nuôi tr ng ồ Spirulina platensis b ng ph ng pháp s c khí

ừ ủ ọ ỹ ệ ồ  Trung tâm k  thu t, s  khoa h c công ngh   ậ ở CO2 th a c a lên men c n.

ườ ỉ & môi tr ồ ng t nh Đ ng Nai.

6. Ph m Th  Ánh H ng, 2003.

ạ ồ ị ậ ỹ ườ ạ ọ , Tr ng Đ i H c Khoa K  thu t sinh hóa

ấ ả ự ạ ọ ố ọ H c T  Nhiên. Nhà xu t b n Đ i H c Qu c Gia Tp.HCM.

ặ ặ ướ ề ủ 7. Đ ng Đình Kim (ch  biên), Đ ng Hoàng Ph c Hi n, 1999. Công nghệ

ệ ộ ấ ả Spirulina platensis. Nhà xu t b n nông nghi p Hà N i, trang ọ sinh h c vi

41.

8. Đ ng Đình Kim, 1993. M t s  ho t ch t có ho t tính sinh h c

ộ ố ạ ạ ấ ặ ọ ở Spirulina

ứ ủ ụ ạ ọ platensis Spirulina và  ng d ng c a chúng, t p chí sinh h c, 15(4):20 ­21.

9. Vũ Thành Lâm, 2006.  Nuôi tr ng  ồ

Spirulina platensis, 2006. Trung tâm

ạ ọ ệ ọ ố ộ công ngh  sinh h c, Đ i h c Qu c Gia Hà N i.

66

10. Vũ Thành Lâm, 2006. Nuôi Spirulina platensis quy mô l n – thi

ớ ế ế   t k  và

ườ ố , tr ộ ng ĐH qu c gia Hà N i qu n lýả

11. Lê Văn Lăng, 1999.  Spirulina  – nuôi tr ng – s  d ng trong y d

ử ụ ồ ượ c &

ấ ả ọ ưỡ  Nhà xu t b n y h c, trong 20. dinh d ng.

ứ ượ ườ ủ ệ ễ 12. Nguy n Đ c L ng (ch  biên), Cao C ng, 2003. Thí nghi m hóa sinh

ọ ọ ệ ệ ậ , NXB ĐHQG TpCM h c, thí nghi m công ngh  sinh h c – t p 1

13. Ngô   K   S

ế ươ ọ ể ấ ử ụ ng,   1995. ả Tri n   v ng   s n   xu t   và   s ố     d ng   sinh   kh i

ẩ ưỡ Spirulina platensis  lam (vi khu n lam) Spirulina  trong dinh d ng và

trong   y   t .  ế Báo   cáo   khoa   h c  ọ Spirulina   platensis  Spirulina  trong   dinh

ưỡ ề d ị ng và đi u tr .

14. Nguy n   H u   Th

ữ ễ ướ ưỡ c,   1986. ứ Nghiên   c u   dinh   d ủ   ng   cacbon   c a

ạ ọ Spirulina platensis Spirulina platensis, t p chí sinh h c, 8(1):8 – 10.

ữ ướ ồ ể ễ 15. Nguy n   H u   Th c,   1997. Spirulina   platensis Phát   tri n   nuôi   tr ng

ứ ả ọ ấ Spirulina ở ướ  n c  ta,  báo cáo khoa h c  nghiên c u s n xu t và s ử

ụ ưỡ ứ d ng th c ăn có Spirulina platensis  Spirulina  trong dinh d ề   ng đi u

trị, trang 21

16. D ng Đ c Ti n, Tr n Văn Nhân, Đinh Văn Sâm, 1992:

ươ ứ ế ầ ệ Công ngh  nuôi

ồ ử ướ ả . tr ng vi ử ụ Spirulina platensis  và s  d ng chúng trong x  lý n c th i

ọ ạ ộ ử ụ ề ả ồ ố Báo cáo khoa h c t i h i th o qu c gia v  nuôi tr ng và s  d ng các t ế

ệ ệ ố bào t ự ưỡ  d ng, Vi n Công ngh  qu c gia.

16. A.S. Badadzhanov, N.Abdusamatova, F.M. Yusupova, N. Faizullaeva, L.G.

ế Ti ng Anh

Mezhlumyan,   and   M.Kh.Malikova,   2004. Chemical   composition   of

67

Spirulina   platensis  cultivated   in   Uzbekistan.   Chemistry   of   natural

17. Attilio   Converti  ∗,   Alessandra   Lodi,   Adriana   Del   Borghi,   Carlo   Solisio.

compounds, Vol. 40, No.3

Cultivation of  Spirulina platensis  in a combined airlift­tubular reactor

18. Avigad Vonshak, Aharon Abeliovich, Samy Boussiba, Shoshana Arad and

system, Biochemical Engineering Journal 32 (2006) 13–18

Amos   Richmond,   1982.  Production   of  Spirulina  biomass:   effects   of

19. Bigh, E.G. and Dyer, W.J.1959, Arapid method for total lipid extraction

enviromental factors and population density. Biomass 2, 175 – 185.

20. G.   Torzillo,   B.   Pushparaj,   F.Bocci,   W.Balloni,   R.   Materassi   and

and purification, Can.J.Biochem.Physiol, 37:911 – 917.

G.Florenzano, 1986.  Production of  Spirulina platensis  biomass in closed

21. Flowers T. J. et al., 1977: Ann. Rev. Plant physiol., 28:89­121

22. L. Chanawongse, Y. K. Lee,*$ B. Bunnag & M. Tanticharoen. Productivity

photobioreactors. Biomass 11, 61 – 74.

of   the   cyanobacterium  Spirulina   platensis  in   cultures   using   sunlight.

23. Luciane Maria Colla, Christian Oliveira Reinehn, Carolina Reichert, Jorge

Bioresource Technology 48 (1994) 143­148

Alberto   Vieira   Costa,   2006.  Production   of   biomass   and   nutraceutical

compounds   by  Spiurlina   platensis  under   different   temperature   and

24. Lúcia Helena Pelizer, J.C.M, Sunao Sato, Iracema de Oliveira Moraes, 2002.

nitrogen regimes. Bioresoure technology.

Spirulina platensis  growth estimation by pH determination at different

cultivation conditions. Electronic jouranl of Biotechnology ISSN.

68

25. Margret Piorreck, Klaus – Hinnerk Baasch and Peter Pohl, 1984. Biomass

production, total protein, chlorophylls, lipids and fatty acids of fresh

water green and blue – green algae under different nitrogen regimes.

26. Michael A. Borowitzka *, Commercial production of microalgae: ponds,

Phytochemistry, vol.23, No.2, pp 207 – 216.

27. N. Jeeji Bai, a taxonomic appraisal of the genera Spirulina and

tanks, tubes and fermenters. Journal of Biotechnology 70 (1999) 313–321

Arthospira, Shri A.M.M. Murugappa Charriar Research Centre, Taramani,

28. Nichols B. W., 1973: Lipid composition and metabolism, in “The Biology

Chennai – 600 113

29. Tolga G.KSAN, Ayßeg.l ZEKERÜYAOÚLU, Ülknur AK, 2006. The

of blue­green algae”, 7:144

Growth of Spirulina platensis in Different Culture Systems Under

30. T.G. Tornaben, T.F.Bourne, S.Raziuddin & A.Ben – Amotz, 1985. Lipid

Greenhouse Condition, Turk J Biol 31 (2007) 47­52.

and lipopolysaccharide constituents of cyanobacterium Spirulina

31. Watanabe A., Yamamoto Y., 1979: Proccedings of the Symposium on

platensis, marine ecologr – progress series, vol. 22:121 – 125

Taxonomy and Biology of Blue­Green Algae: 556­565

29. http://www.cyanotech.com/

ộ ố M t s  trang Web:

30. http://en.wikipedia.org/wiki/

Spirulina    .html

Spirulina

Spirulina    .com/SPLNews96.html     31. http://www.

32. http://www.taoherbfarm.com

69

33. www.spiriulina.com

Spirulina    Source.com     34. www.

35. www.vinhhao.com

70

A. THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG NUÔI TR NGỒ

ƯƠ Ụ Ụ CH NG 7. PH  L C

Thành ph nầ NaHCO3 NaCl NaNO3 K2HPO4 MgSO4 CaCl2 K2SO4 FeSO4 EDTA ddA5 ddA6 Z (g/l) 16.8 1.0 2.5 0.5 0.2 0.04 1.0 0.01 0.08 1 ml 1 ml R1 (g/l) 12.6 3.925 2.5 0.5 0.2 0.04 1.0 0.01 0.08 1 ml 1 ml R2 (g/l) 8.4 6.85 2.5 0.5 0.2 0.04 1.0 0.01 0.08 1 ml 1 ml R3 (g/l) 4.2 9.775 2.5 0.5 0.2 0.04 1.0 0.01 0.08 1 ml 1 ml R4 (g/l) 0 12.7 2.5 0.5 0.2 0.04 1.0 0.01 0.08 1 ml 1 ml

ầ ượ Thành ph n vi l ng A5:

Kh i l ng (g/l)

Thành ph nầ H3BO3 ố ượ 2.86

MnCl2.4H2O 1.8

ZnSO4.7H2O 0.222

CuSO4.5H2O 0.079

ầ ượ Thành ph n vi l ng A6:

ố ượ Thành ph nầ Kh i l ng (mg/l)

71

KCr(SO4)2.12H2O 192.0

NiSO4.6H2O 44.8

Co(NO3).2H2O 43.98

Ả Ệ Ế B. K T QU  PHÂN TÍCH THÍ NGHI M

ả ử ế ệ ế ố ố ớ ượ ố Thí nghi m: K t qu  x  lý ANOVA 2 y u t đ i v i hàm l ng sinh kh i khô

ệ ề ở ườ ượ c a ủ Spirulina platensis trong 2 đi u ki n nuôi các môi tr ng có hàm l ng

Analysis of Variance for Sinh khoi - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Thoi gian 18.8543 11 1.71402 433.44 0.0000 B:Moi truong 0.210324 4 0.0525811 13.30 0.0000

INTERACTIONS AB 0.618049 44 0.0140466 3.55 0.0000

RESIDUAL 0.474533 120 0.00395444 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 20.1572 179

Multiple Range Tests for Sinh khoi by Moi truong

-------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Moi truong Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 12.7 36 0.707222 X 9.775 36 0.745556 X 6.85 36 0.7475 X 3.925 36 0.786111 X 1 36 0.805 X --------------------------------------------------------------------------------

ưỡ dinh d ng khác nhau.

72

Multiple Range Tests for Sinh khoi by Thoi gian

-------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Thoi gian Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 0 15 0.244667 X 1 15 0.293333 X 2 15 0.370667 X 3 15 0.514 X 4 15 0.65 X 5 15 0.762667 X 6 15 0.87 X 7 15 0.976667 X 11 15 1.01733 X 8 15 1.07133 X 9 15 1.15267 X 10 15 1.176 X --------------------------------------------------------------------------------

ả ử ệ ế ế ố ố ớ ượ ủ Thí nghi m: K t qu  x  lý ANOVA 2 y u t đ i v i hàm l ng lipid c a sinh

ANOVA Table for Lipid by Moi truong

Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 0.0463823 4 0.0115956 0.35 0.8396 Within groups 0.333234 10 0.0333234 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 0.379617 14

ở ườ ượ ưỡ kh i ố Spirulina platensis các môi tr ng có hàm l ng dinh d ng khác nhau.