Luận văn tốt nghiệp: Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đới với sự phát triển của tảo Tetraselmis sisueca

Chia sẻ: Trân Thi Tuyet Ngan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:60

Thêm vào BST

Báo xấu

215
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu đề tài: nhằm xác định khoảng nhiệt độ và pH thích hợp và tối ưu cho sự phát triển của tảo T.sisueca, cung cấp thêm dữ liệu khoa học góp phần phổ biến mô hình nuôi tảo Tetraselmis phục vụ nhu cầu sản xuất thức ăn thủy sản và cho các loại ấu trùng thủy sản.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn tốt nghiệp: Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đới với sự phát triển của tảo Tetraselmis sisueca

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN TRẦN THỊ TUYẾT NGÂN ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ pH ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TẢO Tetraselmis suecica LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIỂN
2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN TRẦN THỊ TUYẾT NGÂN ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ pH ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TẢO Tetraselmis suecica Trang 2
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIỂN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS. TRẦN SƯƠNG NGỌC 2013 LỜI CẢM TẠ Trong thời gian thực hiện đề tài, tuy gặp nhiều khó khăn song em cũng đã nhận được rất nhiều sự động viên, chia sẽ và giúp đỡ của cha mẹ, thầy cô và bạn bè để có thể vượt qua và hoàn thành tốt đề tài. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Trần Sương Ngọc, cô Huỳnh Thị Thanh Hiền đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm và tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Ngọc Út cố vấn học tập lớp Sinh Học Biển k35, quý thầy cô – Khoa Thủy Sản – Trường đại học cần thơ đã tận tình dạy bảo, giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập những năm học vừa qua. Ngoài ra, em xin cảm ơn tất cả các bạn cùng làm trong phòng thí nghiệm thức ăn tự nhiên, tập thể các bạn lớp sinh học biển k35 đã tận tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến bổ ích để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Cuối cùng, xin kính chúc quý thầy cô – khoa thủy sản – đại học cần thơ vui, khoe và công tác tốt Trang 3
TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đối với sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica” mục đích nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ và pH lên sự phát triển của tảo T.suecica góp phần xác định điều kiện môi trường nuôi cấy tảo thích hợp và làm tăng hiệu quả của hệ thống nuôi tảo. Đề tài được thực hiện với hai thí nghiệm: thí nghiệm 1 gồm 4 nghiệm thức nhiệt độ nuôi 250C, 280C, 310C, 340C. Thí nghiệm 2 tìm hiểu về khoảng pH thích hợp để nuôi cấy tảo với 4 nghiệm thức có giá trị pH=6; pH=7; pH=8; pH=9. Tảo được nuôi bằng môi trường Walne, cường độ ánh sáng là 16752000 lux ở thí nghiệm 1 và 19042207 lux ở thí nghiệm 2. Kết quả thí nghiệm cho thấy tảo ở nhiệt độ từ 250C – 340C đều phát triển tương đối ổn định, trong đó, nghiệm thức nhiệt độ 28 0C tảo phát triển nhanh và tốt nhất, đạt giá trị mật độ là 3,37± ×106tb/ml vào ngày thứ 10 của thí nghiệm. Ở thí nghiệm 2, nghiệm thức có giá trị pH=7 là tốt nhất cho nuôi tảo T.suecica, đạt giá trị mật độ 6,19×106 tb/ml vào ngày thứ 13 của thí nghiệm. Từ kết quả thực nghiệm, nên nuôi cấy tảo T.suecica trong môi trường có nhiệt độ 280C và có độ pH =7 là tốt nhất. Trang 4
MỤC LỤC TÓM TẮT ................................................................................................................ 4 DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................. 6 DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................ 7 CHƯƠNG 1GIỚI THIỆU ...................................................................................... 9 CHƯƠNG 2LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................... 11 CHƯƠNG 3VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 19 CHƯƠNG 4KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 24 CHƯƠNG 5KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................. 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 45 PHỤ LỤC .............................................................................................................. 48 Trang 5
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT TAN: hàm lượng NH4+ và NH3 TN: thí nghiệm NT: nghiệm thức Tb: tế bào NT25: nghiệm thức có nhiệt độ 250C NT28: nghiệm thức có nhiệt độ 280C NT31: nghiệm thức có nhiệt độ 310C NT34: nghiệm thức có nhiệt độ 340C NT6: nghiệm thức có pH=6 NT7: nghiệm thức có pH=7 NT8: nghiệm thức có pH=8 NT9: nghiệm thức có pH=9 Trang 6
DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Tảo Tetraselmis suecica......................1Error: Reference source not found Hình 2.1: Tảo Tetraselmis suecica.......................................................................11 Hình 4.2: Biến động pH ở TN1...........................................................................25 Hình 4.3: Biến động hàm lượng TAN trong thí nghiệm 1...............................26 Hình 4.4: Biến động hàm lượng lân trong thí nghiệm 1..................................26 Hình 4.5: Biến động hàm lượng Nitrate các nghiệm thức thí nghiệm 1.......28 Hình 4.6: Biến động mật độ tảo thí nghiệm 1.................................................30 Hình 4.7: Biến động tốc độ tăng trưởng thí nghiệm 1....................................32 Hình 4.8: Tương quan mật độ tảo và môi trường của các nghiệm thức thí nghiệm 1 (a: 250C; b: 280C; c: 310C; d: 340C).........................................33 Hình 4.9: Biến động hàm lượng PO4 ở thí nghiệm 2......................................36 Hình 4.10: Biến động NO3 các nghiệm thức thí nghiệm 2............................38 Hình 4.11: Biến động mật độ tảo của thí nghiệm 2...............................40 Hình 4.12: Tốc độ tăng trưởng của các nghiệm thức thí nghiệm 2...............41 Hình 4.13: Tương quan giữa mật độ tảo và môi trường các nghiệm thức thí nghiệm 2 (a:NT6; b:NT7; c:NT8; d:NT9)..................................................43 Trang 7
DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1: Thành phần dinh dưỡng môi trường Walne...................................20 Bảng 4.2: pH trung bình của các nghiệm thức trong thí nghiệm 1................24 Bảng 4.3: Hàm lượng TAN trong thí nghiệm 1.................................................25 Bảng 4.4:hàm lượng PO43 trong các nghiệm thức ở thí nghiệm 1...............27 Bảng 4.5: Hàm lượng NO3 các nghiệm thức thí nghiệm 1............................27 Bảng 4.6: Biến động mật độ tảo của thí nghiệm 1.........................................29 Bảng 4.7:Tốc độ tăng trưởng các nghiệm thức thí nghiệm 1........................31 Bảng 4.8: biến động pH ở thí nghiệm 2............................................................34 Bảng 4.9: Hàm lượng TAN các nghiệm thức thí nghiệm 2.............................35 Bảng 4.10: Hàm lượng PO43 của các nghiệm thức thí nghiệm 2.................35 Bảng 4.11: Hàm lượng Nitrate các nghiệm thức thí nghiệm 2.......................38 Bảng 4.12: mật độ tảo các nghiệm thức thí nghiệm 2....................................39 Bảng 4.13: Tốc độ tăng trưởng của tảo ở thí nghiệm 2.................................42 Bảng 4.14: Hàm lượng đạm trung bình các nghiệm thức thí nghiệm 2........42 Trang 8
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU Ngày nay, do sự phát triển về kĩ thuật, công nghệ dẫn tới các hoạt động nuôi trồng thủy sản ngày càng phát triển. Nhu cầu về con giống có chất lượng cao cũng như nguồn thức ăn cho ấu trùng ngày càng quan trọng và cấp thiết. Vì có kích thước miệng nhỏ, cơ quan cảm nhận và hệ tiêu hóa chưa phát triển hoàn thiện nên việc chọn đúng thức ăn cho ấu trùng của các đối tượng nuôi là vô cùng quan trọng. Từ lâu các nhà khoa học luôn quan tâm tìm đến các kĩ thuật nuôi cũng như đặc điểm sinh học, sinh lý, sinh hóa của các loại thức ăn tự nhiên như: vi tảo, luân trùng, copepoda, bọ gạo, trùng chỉ.... trong đó, tảo là loại thức ăn tự nhiên quan trọng nhất, là mắt xích đầu tiên trong chuỗi chuyển hóa thức ăn của chu trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong môi trường nuôi thủy vực, là nguồn cung cấp thức ăn giàu dinh dưỡng cho tôm, cá.... Trong đó Chlorophyta là ngành tảo lớn với khoảng 20.000 loài, được biết đến là loài tảo có hàm lượng dinh dưỡng cao, đã và đang được khai thác rộng rãi để làm thức ăn cho con người và các loại gia súc.... Tetraselmis thuộc ngành tảo lục, đơn bào, có 4 roi , được nuôi đại trà từ năm 1980. Hiện nay, nhiều quốc gia đã tiến hành nuôi sinh khối tảo Tetraselmis như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan... chúng không chỉ được biết đến là loài tảo có hàm lượng dinh dưỡng cao như protein (31% trọng lượng khô), lipid (10%), carbohydrate (12%) và vitamin...và chúng được sản xuất đại trà như là nguồn thức ăn chất lượng cao cho ấu trùng của các đối tượng trai, sò, hàu, ngao... Ngoài ra, theo Dương Thị Minh Thành và ctv. (2009), Tetraselmis còn được biết đến là loài tảo góp phần làm giảm ô nhiễm cho môi trường cụ thể chúng có khả năng hấp thụ NNH, PPO4, phân hủy COD,... Theo Cao Hoàng Sơn (2010), Tetraselmis là loài tảo có hàm lượng lipid cao, có triển vọng trong ứng dụng sản xuất nhiên liệu sinh học. Do có các ứng dụng quan trọng trong thủy sản và quản lí nguồn nước các hệ thống nuôi tôm, cũng như khả năng xử lí nước nên đề tài “ Ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất đối với sự phát triển của tảo T. suecica” đã được thực hiện nhằm tìm hiểu về môi trường nuôi thích hợp cho sự phát triển của tảo T.suecica. Trang 9
1.1 Mục tiêu đề tài Nhằm xác định khoảng nhiệt độ và pH thích hợp và tối ưu cho sự phát triển của tảo T.suecica. Cung cấp thêm dữ liệu khoa học, góp phần phổ biến mô hình nuôi tảo Tetraselmis phục vụ nhu cầu sản xuất thức ăn thủy sản và cho các loại ấu trùng thủy sản 1.2 Nội dung đề tài Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sự phát triển của tảo T.suecica Ảnh hưởng của pH đối với sự phát triển của tảo T.suecica 1.3 Thời gian thực hiện đề tài Từ tháng 1/2013 đến tháng 6/2013. Trang 10
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học của tảo Tetraselmis 2.1.1 Phân loại Giới: Plantae Ngành: Chlorophyta Lớp: Chlorophyceae Bộ: Volvocales Họ: Chlamydomonadaceae Giống: Tetraselmis (Stein.S.F.N, 1878) Loài: T.suecica Hình 2.1: Tảo Tetraselmis suecica 2.1.2 Hình thái, đặc điểm cấu tạo Tetraselmis là loài tảo lục đơn bào, có dạng hình cầu, bầu dục hay hình quả lê. Tiết diện ngang gần với hình tròn, có màng keo bao bọc, kích thước 1050 µm. Tế bào được phủ bằng vách xenlullose ở trong và vách pectin ở ngoài có chức năng bảo vệ chống đỡ tế bào tảo, giúp tảo có hình dạng nhất định. Đây là một dấu hiệu của sự phát triển tế bào thực vật bậc cao. Tế bào có 1 điểm mắt và 4 tiêm mao bằng nhau nằm ở đỉnh tế bào giúp tảo di động tự do. Đa số các loài có tính hướng quang. Sắc thể hình chén, dạng đĩa mỏng hoặc dạng chữ H, và bao quanh gần hết thành tế bào. Tế bào Trang 11
Tetraselmis có không bào co bóp và có nhân đơn bội. Phần đầu là phần tế bào hướng về phía chuyển động mang tiêm mao; phần đối lập gọi là phần cuối. 2.1.3 Sinh sản Sinh sản dinh dưỡng bằng cách nhân đôi, ngoài ra còn có sinh sản vô tính bằng động bào tử (khác các loài tảo lục khác, Tetraselmis không có khả năng sinh sản hữu tính. Khi sinh sản vô tính, mỗi tế bào mất đi tiêm mao, nguyên sinh chất trong tế bào bắt đầu phân cắt tạo ra 2,4,8 tế bào. Trong điều kiện bất lợi thì tiêm mao sẽ co lại hay mất đi làm tế bào trở nên bất động. Tế bào tiết ra một tầng keo sau đó tiếp tục phân cắt tạo thành một quần thể keo, đa bào, vô định hình, đó là giai đoạn quần thể keo. Khi môi trường thích hợp trở lại thì tế bào mọc tiêm mao và tiếp tục giai đoạn di động. 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo 2.2.1 Các yếu tố môi trường a. Ánh sáng. Cũng như các loài thực vật bậc cao khác, ánh sáng là một trong những nhân tố góp phần quan trọng vào quá trình quang hợp. Tảo có đặc điểm hiệu ứng lại với sự tăng lên của cường độ ánh sáng. Khi cường độ ánh sáng ở mức thấp thì tỉ lệ quang hợp thực sẽ cân bằng với tỉ lệ hô hấp. Đây gọi là điểm bù trừ. (Garham và ctv., 2000). Dựa theo mỗi loài tảo mà có khoảng cường độ chiếu sáng tối ưu và thời gian chiếu sáng thích hợp riêng. Thông thường, các loài tảo được nuôi trong cường độ ánh sáng khoảng 1.000 10.000 lux, với thời gian chiếu sáng từ 1624h/ngày. b. Nhiệt độ Bên cạnh yếu tố về môi trường như ánh sáng, nhiệt độ cũng góp phần đáng kể đến sự phát triển của tảo. Tảo được nuôi trong môi trường nhiệt độ thích hợp thì phát triển nhanh, thời gian tảo tàn kéo dài. Ngược lại nhiệt độ nằm ngoài khoảng chịu đựng của tảo, thì tế bào các loài tảo bị ưu trương hay nhược trương dẫn đến tình trạng tảo bị kìm hãm phát triển hoặc chết (Phạm Thị Diễm Phương, 2012). Mỗi loài tảo có một khoảng nhiệt độ tối ưu riêng. Theo Trương Sỹ Kỳ (2000), có thể nuôi tảo ở khoảng 20300C. Lavens và Sorgeloos (1996) cho rằng tảo nước mặn trong đó có Tetraselmis Trang 12
phát triển tốt trong khoảng 16270C, còn Mai (2000) cho thấy khoảng nhiệt độ tối ưu cho giống này là 25270C. Theo thí nghiệm ảnh hưởng của độ mặn và nhiệt độ lên tỉ lệ phát triển của tảo Tetraselmis tetratheles của Mohd Adib Fadhid B Azian năm 2007, Tetraselmis tetratheles phát triển trong khoảng nhiệt độ từ 20300C khá ổn định và không phát triển tốt vào khoảng nhiệt độ 330C, ở khoảng nhiệt độ này tảo phát triển chậm và tàn nhanh. Theo Coutteau (1996), nhiệt độ thích hợp để tảo phát triển là 16 350C và nhiệt độ tối ưu để tảo phát triển là 20240C. Nhiệt độ thấp hơn 160C thì tảo chậm phát triển và tảo sẽ chết khi nhiệt độ trên 35 0C. Ngoài ra, Nuôi tảo trong phòng sẽ dễ dàng khống chế được nhiệt độ, trong khi nuôi ngoài trời thời tiết có thể thay đổi bất thường. Theo Diễm (2011), Nhiệt độ thích hợp cho Isochrysis galbana là 10350C nhưng tối ưu nhất trong khoảng 25300C. Khi nuôi tảo ngoài trời nhiệt độ tối ưu để đạt được tỉ lệ cao nhất năng suất tảo là 270C, trong khi nhiệt độ lớn hơn 320C hoặc thấp hơn 190C năng suất tảo giảm đáng kể. c. pH pH là nhân tố biểu thị cho sự phát triển về mật độ của tảo. Theo Coutteau (1996), Tảo có thể sống trong ngưỡng pH từ 79 nhưng pH tối ưu từ 8,28,7 nếu pH không ổn định có thể dẫn tới các tế bào bị phá vỡ và tảo chết đột ngột. Vì vậy, trong hệ thống nuôi tảo ta cần bổ sung CO2 nhằm ổn định pH ở dưới 9 trong suốt quá trình phát triển của tảo. Theo Oh_Shama (1986), Khi amonium hoặc nitrate được sử dụng như nguồn cung cấp nit ơ cho tảo sẽ dẫn đến sự biến đổi pH của môi trường. Sự hấp thu NO 3 sẽ dẫn đến sự tăng pH của môi trường. Và ngược lại sự hấp thu NH4+ sẽ dẫn đến sự giảm pH. Trong hệ thống nuôi tảo, nên duy trì pH
sinh trưởng trong môi trường mới có độ mặn thấp hơn môi trường sống ban đầu tới 15 ppt. Độ mặn tối ưu cho tảo phát triển từ 20 – 24 ppt. Theo Trần Sương Ngọc và ctv.(2007), Tetraselmis được cho là giống tảo có khả năng rộng muối từ 653ppt. Tetraselmis gracilis sinh sản ở khoảng độ mặn từ 9 30 ppt. Tuy nhiên, trong nuôi tảo, để tảo phát triển tốt nhất, khi thuần hóa thì tốt nhất độ mặn nên khác biệt ít so với nơi chúng phân bố. e. Các yếu tố khác: Sự đảo trộn và sục khí Trong môi trường tự nhiên, dưới sự tác động của sóng gió, thủy triều, các tầng nước bị phân tầng giúp cho tảo đủ dinh dưỡng và ánh sáng cần thiết để quang tổng hợp. Trong môi trường nuôi nhân tạo các yếu tố trên được đảm bảo qua hình thức sục khí. Mục đích nhằm đảm bảo cung cấp đủ lượng CO2 để tảo tổng hợp vật chất hữu cơ, hạn chế sự thay đổi pH như là sự cân bằng giữa CO 2 và HCO3 (Coutteau, 1996), ngoài ra còn giúp cho chất dinh dưỡng được trộn đều. Đồng thời dưới các tác động của sục khí cũng góp phần hạn chế tình trạng tảo bị lắng đáy và hạn chế sự phân tầng về nhiệt độ. Tùy theo thể tích nuôi mà có sự đảo trộn và cung cấp khí khác nhau, đồng thời sục khí mạnh hay yếu còn tùy thuộc vào từng loài tảo các từng giai đoạn phát triển của tảo. 2.2.2 Các yếu tố về dinh dưỡng: Muối dinh dưỡng vô cơ có sẵn trong thủy vực thường quyết định lên khả năng sinh trưởng của tảo. Thường thì muối dinh dưỡng được trộn lẫn giữa các tầng nước bởi các dòng chảy, hiện tượng nước trồi hay khả năng sục khí. Các muối dinh dưỡng đa phần là các hợp chất của nitrate và phosuecicahate, ngoài ra còn có các nguyên tố vi lượng khác, chiếm vai trò quan trọng không thể thiếu trong sự tăng trưởng của tảo. Tỉ lệ giữa N:P thường được đề nghị là 6:1 (Valero, 1981, trích bởi Nguyễn Thành Thái, 2011). a. Đạm: Đa số tảo sử dụng đạm dưới dạng hợp chất NH 4+, NO3 để tạo thành amino acid, acid nucleic, chlorophyll và các hợp chất hữu cơ có nitơ khác. Theo Đặng Đình Kim (1990), Nitơ chiếm 1 – 10% trọng lượng khô của tế bào tảo. Hầu hết các loài tảo đều có thể sử dụng NH4+ và NO3 ở màng tế bào (Graham, 2000). Thông thường, tảo lục và tảo lam cần hàm lượng đạm 0.11 mg/L. Trang 14
b. Lân: Hợp chất của photpho (PO4) là chất dinh dưỡng cần thiết sự phát triển của tảo trong nước mặt. Phosuecicaho trong tự nhiên tồn tại dưới 2 dạng là phosuecicahat hữu cơ (DIP) và phosuecicaho vô cơ (DOP). Trong quá trình hấp thu phosuecicaho vô cơ, tảo cần được kích thích bởi ánh sáng và đồng thời phosuecicaho vô cơ cũng được tảo sử dụng chủ yếu. Các quá trình quan trọng trong tế bào đều có sự tham gia của lân, đặc biệt trong chu trình chuyển hóa năng lượng và tổng hợp acid nucleic. Lân được phân hủy tạo thành phosuecicaho vô cơ dễ tiêu hóa bởi các enzim phosuecicahoesterae, phosuecicahatase. c. Thành phần vi lượng: bao gồm các nguyên tố có hàm lượng rất thấp, nhưng chiếm vị trí quan trọng trong quá trình phát triển của tảo. Các nguyên tố vi lượng bao gồm K, Na, Mg, Ca, Fe, Mn, Cu, Zn, cụ thể: Kali: có ý nghĩa lớn trong xúc tiến quá trình quang hợp bằng cách túc đẩy quá trình vận chuyển glucid từ phiến lá vào các cơ quan khác, ngoài ra, cation này còn có ảnh hưởng đến sự hình thành các liên kết cao năng như sự tạo thành protein và các acid amin. Mg: là cấu tử trung tâm của diệp lục tố, theo Metzler (1997) trích bởi nguyễn Thái Thành (2011), cation Mg2+ cần thiết cho sự hấp thu và di chuyển chất lân, Mg là thành phần của chlorophy, ribosom, và nhiễm sắc thể. Ca: trong thủy vực, cation Ca2+ có khả năng làm cho nước bớt chua, tăng độ hòa tan, đồng hóa các chất hữu cơ khác và tạo sự bình quân giữa các muối dinh dưỡng trong nước. Fe: là nguyên tố rất cần thiết cho tảo, mặc dù hàm lượng của ion này không lớn. Theo Trương Quốc Phú (2003), Chất diệp lục của tảo không thể tạo thành được nếu không có sắt, mặc dù trong thành phần diệp lục không có sắt. Hàm lượng sắt trong nước ngọt cao hơn trong nước biển đến hàng chục ppm. Hàm lượng muối sắt tỉ lệ nghịch với pH. Do đó khi quá trình quan hợp của tảo nói chung và thực vật phù du nói riêng tăng thì ion Fe3+ trong môi trường hầu như hết. Mn: cation Mn+ có tác dụng kích thích sự tăng trưởng của thực vật, hàm lượng Mn+ thích hợp cho sự phát triển cho tảo là 0.0050.2ppm. Cu: là vi tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển của tảo. Tuy nhiên, nếu đồng cao sẽ dẫn đến tình trạng ức chế sự phát triển hoặc giết chết tảo do Trang 15
khả năng phá hủy chức năng của các tế bào đảm nhận quá trình quang hợp, hô hấp, tổng hợp chlorophy, và phân chia tế bào. Tốc độ tăng trưởng Zn2+: là thành phần cấu tạo của carbonicanhydrase làm lăng khả năng vận chuyển O2 (carbonicanhydrase là chất xúc tác của quá trình hydrase hóa) Natri: là ion cấu thành nên nhiều thành phần của cơ thể. Chiếm khoảng 0.51% trọng lượng cơ thể tảo cũng như các thủy sinh vật khác. 2.3 Sự phát triển của quân thể tảo Trong điều kiện nuôi cấy với các chất dinh dưỡng thích hợp và điều kiện lý học thuận lợi, sự phát triển của tảo trải qua 5 giai đoạn (Coutteau,1996). 1 Pha đầu 2 Pha tăng trưởng nhanh 3 Pha tăng trưởng chậm 4 Pha bão hòa 5 Pha tàn lụi Ngày nuôi cấy Pha đầu: là giai đoạn tảo bắt đầu nuôi cấy. Ở giai đoạn này, tế bào tảo lớn lên về kích thước nhưng không có sự phân chia nên mật độ tảo không tăng hoặc tăng lên rất ít. Đây là giai đoạn tế tào thích nghi với sự trao đổi chất của môi trường.Thời gian của pha này nhanh hay chậm tùy thuộc vào tính chất tảo, nguồn tảo, và dinh dưỡng trong môi trường nuôi. Pha tăng trưởng: trong giai đoạn này, tảo có sự tăng lên rõ rệt về số lượng tế bào, quá trình trao đổi chất giữa tế bào tảo và môi trường diễn ra mạnh mẽ. Và mật độ tảo tăng lên mỗi giờ với điều kiện nhiệt độ và ánh sáng không đổi, được tính theo công thức: Ct = C0.emt Ct và C0: mật độ tảo đã tăng lên tại thời gian t và 0. m: hệ số tăng trưởng của loài. Trang 16
Pha tăng trưởng chậm: tế bào bắt đầu tăng trưởng chậm lại, sự phân chia tế bào diễn ra chậm, ít có sự thay đổi lớn vì năng lượng, ánh sáng, pH, các yếu tố lý hóa khác trở nên giới hạn. Pha bão hòa: các yếu tố bị giới hạn và sự sinh trưởng của tảo được cân bằng. Pha tàn lụi: chất lượng nước trở xấu, năng lượng không đủ cho tảo sinh trưởng và phát triển, mật độ tế bào giảm nhanh và suy tàn, tảo chết. 2.4 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của tảo Tetraselmis 2.4.1 Giá trị dinh dưỡng của tảo. Tảo Tetraselmis có thành phần dinh dưỡng cao và giàu chất béo cao phân tử không no (HUFA) vốn là phần chất rất cần thiết cho ấu trùng tôm, cá biển,... Hàm lượng dinh dưỡng có trong tảo Tetraselmis cao, protein chiếm 31% trọng lượng khô cơ thể, cacbonhydrate chiếm 10%, hàm lượng lipid, acid béo lần Ngoài ra Tetraselmis còn có hàm lượng vi lượng vitamin, khoáng và tính kháng khuẩn hiệu quả. 2.4.2 Ứng dụng: T.suecica là nhóm tảo vi lượng có hàm lượng dinh dưỡng rất cao, là thức ăn thích hợp cho ấu trùng các loài hai mảnh vỏ. Trên thế giới, Tetraselmis được sử dụng rộng rãi cho các đối tượng ấu trùng tôm, bào ngư,... còn ở trong nước thì là nguồn thức ăn chất lượng cao cho các đối tượng hải sản có giá trị kinh tế như ốc hương, trai, sò,... Tetraselmis được biết đến là loài tảo có hàm lượng lipid cao, có nhiều triển vọng trong việc áp dụng nuôi trồng đại trà để phục vụ cho sản xuất nhiên liệu sinh học (Cao hoàng Sơn, 2010). Qua nghiên cứu việc thuần hoá giống tảo này từ trong điều kiện phòng thí nghiệm sang môi trường nước thải nuôi tôm, tảo đã phát triển tốt trên môi trường nước biển (thuyhaisan.net). Ngoài ra, T.suecica có ứng dụng trong xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp và kết quả cho thấy, tảo có khả năng làm sạch nước thải nuôi tôm sú. Cụ thể, loại tảo này có khả năng hấp thụ NNH, PPO4, phân huỷ COD… Trang 17
Tetraselmis và các nhóm loài tảo lục khác đã và đang dược nghiên cứu ở Việt Nam với nhiều kết quả khả quan: Đề tài nghiên cứu Mô hình xử lý nước thải ao nuôi tôm công nghiệp bằng tảo Tetraselmis sp. và nhuyễn thể hai mảnh vỏ của Dương Thị Thành và ctv., (2012) đã được thực hiện ở quy mô pilot mô hình sử lý nước thải ao nuôi tôm công nghiệp bằng tảo Tetraselmis sp. và nhuyễn thể hai mảnh vỏ (sò huyết, vọp cửa sông),với kết quả hơn 70% nguồn nước sau khi xử lý từ đều có thể nuôi trồng trở lại. Đề tài nghiên cứu astaxanthin trong các chủng vi tảo Haematococus phân lập ở Việt Nam (Nguyễn Thị Hường, Nguyễn Văn Mùi, Nguyễn Thị Hoài Hà, 2012) đã xác định Haematococcus pluvialis là loài tảo có khả năng sinh tổng hợp astaxanthin, hợp chất có khả năng chống oxy hóa có nguồn gốc từ tự nhiên và đang được sử dụng làm chất phụ da tạo màu cho các sản phẩm nông nghiệp, làm thức ăn cho cá hồi và gia cầm… Trang 18
CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Địa điểm Nghiên cứu được thực hiện tại phòng nghiên cứu thức ăn tự nhiên, bộ môn Thủy sinh vật ứng dụng, khoa Thủy Sản, Đại học Cần Thơ 3.2 Vật liệu nghiên cứu Nguồn tảo: Tảo Tetraselmis suecica có nguồn gốc từ trung tâm nghiên cứu Artemr, Đại học Geut, Bỉ và được nuôi, giữ từ phòng thí nghiệm tảo, Bộ môn Thủy sinh vật ứng dụng, khoa Thủy Sản, trường Đại học Cần Thơ. Tảo được nuôi cấy bằng dung dịch Walne, độ mặn 25ppt, nhiệt độ 250C. Nước ngọt được cung cấp từ nhà máy nước Cần Thơ Nước ót: kiểm tra độ mặn và lọc qua lưới lọc pha để đạt độ mặn 25%o sau đó nước được xử lý bằng chlorine (2ppm) và sục khí liên tục trong thời gian 1224 giờ nước được kiểm tra chlor dư bằng dung dịch KI và trung hòa bằng dung dịch Thiosunfate natri (Na2S2O3) nếu còn chlor dư. Hệ thống thí nghiệm: 12 bình tam giác 1 lít Dây và ống sục khí Lọ penicilin 12/ngày (thu mẫu tảo) Chai 110ml 12 chai/lần/3 ngày (thu mẫu kiểm tra môi trường) Đèn huỳnh quang 1.2m Headter ( điều chỉnh nhiệt độ) HCl, NaOH (điều chỉnh pH) 4 Bể thủy tinh. Tủ lạnh bảo quản môi trường Hóa chất:formol 4% dùng để cố định mẫu tảo, cồn 70% để sát trùng tay trước khi thao tác. Các thông số theo dõi: pH, cường độ ánh sáng, mật độ tảo, NO3/ NH4+, PO42 Dụng cụ theo dõi mật độ tảo Tetraselmis: kính hiển vi, buồng đếm tảo Bucker, Pipette tự động và các thiết bị cần thiết khác cho thí nghiệm Trang 19
Bảng 3.1: Thành phần dinh dưỡng môi trường Walne Thành phần hóa chất Lượng Dung dịch A (dùng 12 ml cho mỗi lít nước nuôi tảo) FeCl3.6H2O 1.30 g MnCl2.4H2O 0.36 g H3PO3 33.60 g EDTA 45.00 g NaH2PO4.2H2O 20.00 g NaNO3 100.00 g Dung dịch B 1.0 ml Nước cất đến 1000 ml Dung dịch B ZnCl2 2.1 g CoCl2.6H2O 2.0 g (NH4)6.Mo7O24.4H2O 0.9 g CuSO4.5H2O 2.0 g HCL đậm đặc 10.0 ml Nước cất đến 100.0 ml Dung dịch C (0.1 ml cho mỗi lít nước nuôi tảo) Vitamin B12 10 mg Vitamin B1 200 mg Nước cất đến 100 ml Dung dịch D (cho tảo khuê, 2ml cho mỗi lít nước tảo) 40.0 g Na2SiO3.5H2O 1000 ml Nước cất đến Trang 20