BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN VĂN CÔNG
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN NUÔI SINH KHỐI VI TẢO
Thalassiosira pseudonana ĐỂ ỨNG DỤNG LÀM THỨC ĂN
CHO ẤU TRÙNG TÔM THẺ CHÂN TRẮNG
Ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 9420201
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
HÀ NỘI - 2019
Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. ĐỖ THỊ HOA VIÊN
2. PGS. TS. ĐẶNG DIỄM HỒNG
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường
họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Vào hồi: ..... giờ........., ngày ...... tháng ........ năm 2019.
Có thể tìm hiểu Luận án tại:
1. Thư viện Quốc gia Việt Nam
2. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
1. Nguyen Van Cong, Dinh Thi Le Giang, Nguyen Kim Duong, Tran Dinh Quang, Do Thi
Hoa Vien (2016). Effects of feed on the survival rate, growth rate and metamorphosis time
of the white leg shrimp larvae (Litopenaeus vannamei Boone, 1931) at zoea stage. Journal
of Science and Technology, Vietnam Academy of Science and Technology 54 (4A), p 205 -
212.
2. Nguyễn Văn Công, Đinh Thị Lệ Giang, Nguyễn Kim Đường, Trần Đình Quang, Đỗ Thị
Hoa Viên (2016). Ảnh hưởng của mật độ nuôi đến tỉ lệ sống, sinh trưởng và thời gian biến
thái của ấu trùng tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei Boone, 1931) ở giai đoạn
zoea. Hội nghị Khoa học trẻ Thủy sản toàn quốc lần thứ VII Youth fish 2016, p 142 - 150.
3. Nguyễn Văn Công, Nguyễn Kim Đường, Trần Đình Quang, Đỗ Thị Hoa Viên (2017). Kỹ
thuật nhân nuôi sinh khối vi tảo Thalassiosira pseudonana. Hội nghị Khoa học trẻ Thủy sản
toàn quốc lần thứ VIII Youth fish 2017, p 77 - 90, Nhà xuất bản Nông nghiệp.
4. Nguyen Van Cong, Do Thi Hoa Vien, Dang Diem Hong (2018). Fatty acid profile and
nutrition values of the microalga (Thalassiosira pseudonana) used in white shrimp culture.
Vietnam Journal of Science and Technology, Vietnam Academy of Science and Technology
56 (4A), p 138 - 145.
5. Nguyễn Văn Công, Đỗ Thị Hoa Viên, Đặng Diễm Hồng (2018). Định tên hai loài vi tảo
biển (Thalassiosira pseudonana và Thalassiosira weissflogii) dựa trên hình thái tế bào và
phân tích gen 18S rRNA. Hội nghị Khoa học Công nghệ sinh học toàn quốc 2018, p 21 - 27,
Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.
6. Nguyễn Văn Công, Nguyễn Kim Đường, Trần Đình Quang, Đỗ Thị Hoa Viên (2018).
Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng lên sự phát triển của vi tảo Thalassiosira
pseudonana. Tạp chí Sinh học 40 (2se), p 5 - 10.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Hiện nay, trong trại sản xuất giống tôm thẻ chân trắng (TTCT) việc nuôi sinh khối vi tảo gặp nhiều
khó khăn như dễ bị nhiễm vi sinh vật và tảo tạp, nguồn giống ban đầu kém chất lượng, môi trường dinh
dưỡng dư thừa gây ô nhiễm môi trường nước nuôi, mật độ tế bào (MĐTB) đạt cực đại thấp, tảo tàn lụi
nhanh, tốc độ sinh trưởng đặc trưng thấp, kích thước tế bào không đồng đều, tế bào bị dị dạng nhiều, sinh
khối đạt thấp, chi phí cho nuôi trồng là cao. Giai đoạn zoea của ấu trùng TTCT sử dụng vi tảo phải giàu
dinh dưỡng, kích thước tế bào phải vừa với cỡ miệng ấu trùng tôm.... Kích thước tế bào vi tảo càng nhỏ sẽ
cho phép sử dụng cho ấu trùng TTCT ở giai đoạn càng sớm. Cung cấp đủ thức ăn tươi sống có chất lượng
dinh dưỡng cao trong 15 ngày đầu của ấu trùng TTCT là bí quyết công nghệ ở các trang trại nuôi trồng
thủy sản (NTTS) hiện nay. Loài Thalassiosira pseudonana có kích thước tế bào nhỏ hơn so với
Thalassiosira weissflogii tuy nhiên nuôi trồng chúng lại khó khăn hơn. Hiện nay, ở một số trang trại
NTTS đã nuôi được loài T. weissflogii rất thành công và ổn định nhưng kích thước của loài này lớn, giá
trị dinh dưỡng thấp, MĐTB đạt cực đại thấp, thời gian lưu giữ quần thể tảo là ngắn, trong khi đó ở các
trang trại này lại chưa nuôi được loài T. pseudonana. Loài T. pseudonana có kích thước tế bào từ 4 - 5
µm, rất vừa với cỡ miệng của ấu trùng TTCT ở giai đoạn zoea (4 ngày nuôi đầu cho zoea 1, 2, 3) và
mysis (3 ngày tiếp theo cho mysis 1, 2, 3), giai đoạn tiếp theo từ postlarvae 1 đến postlarvae 12 (nếu có
đủ sinh khối tươi sống để cung cấp thì cũng rất tốt). Giá trị dinh dưỡng của T. pseudonana cao, hàm
lượng lipít từ 20,60 - 24,67% sinh khối khô (SKK) trong đó, axít béo bão hòa (SFAs, saturated fatty acid)
chiếm 36,72% so với axít béo tổng số (TFA, total fatty acid), axít béo không bão hòa một nối đối
(MUFAs, monounsaturated fatty acid) chiếm 44,67% so với TFA, axít béo không bão hòa đa nối đôi
(PUFAs, polyunsaturated fatty acid) chiếm 12,85% so với TFA và axít eicosapentaenoic (EPA,
eicosapentaenoic acid) chiếm 2,15% so với TFA [8]; hàm lượng protein đạt (18 - 30% SKK),
carbohydrate (17 - 26% SKK) [5]. Ngoài ra, sinh khối của vi tảo này còn giàu các chất khoáng đa và vi
lượng giúp tôm tiêu thụ thức ăn tốt và giữ được năng lượng hiệu quả hơn, từ đó giúp tôm tăng trưởng
nhanh và ổn định, rút ngắn thời gian biến thái và có tỉ lệ sống cao. Hơn thế nữa, vi tảo T. pseudonana có
khả năng sinh trưởng và phát triển ổn định trong hệ thống nuôi trồng, chúng có MĐTB đạt cực đại cao là
0,82 x 106 tb/mL [5] và thời gian lưu giữ, cấy chuyển dài. Đây là ưu điểm nổi bật để có thể lưu giữ ổn
định trong thời gian kéo dài quần thể tảo. Thời gian lưu giữ ở nhiệt độ thường có thể kéo dài từ 1 - 2
tháng sẽ giúp cho các trại sản xuất giống TTCT chủ động về nguồn giống, thời gian cấy chuyển và sàng
lọc lại giống dễ dàng, dễ bảo quản giống. Do vậy, sản xuất sinh khối T. pseudonana làm thức ăn sống để
cung cấp đủ dinh dưỡng cho ấu trùng TTCT là yếu tố quyết định đến tỉ lệ sống, tăng trưởng, thời gian
biến thái và nâng cao chất lượng tôm giống. Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về khả năng
ứng dụng T. pseudonana trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhưng các kết quả nghiên cứu nhìn chung chưa
mang tính hệ thống. Nguồn giống chủ yếu là nhập ngoại; tảo chưa được phân lập lại khi bị nhiễm tạp và
vi sinh vật; việc lưu giữ tảo giống cũng như là chưa nuôi trồng được T. pseudonana trên quy mô lớn và sử
dụng loài này cho TTCT. Việc chứng minh tính an toàn của sinh khối T. pseudonana nuôi trồng được và
sử dụng chúng cho sản xuất giống TTCT ở Việt Nam là hoàn toàn mới ở Việt Nam.
Chính vì vậy, trong trại sản xuất giống TTCT, việc phân lập lại tảo khi bị nhiễm vi sinh vật và tảo tạp,
lưu giữ giống, nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho nuôi sinh khối T. pseudonana thành công cũng như
nâng cao chất lượng sinh khối tươi sống của chúng ở các hệ thống nuôi hở là rất quan trọng và cần thiết
cho việc tạo nguồn thức ăn để nâng cao năng suất và chất lượng giống TTCT ở điều kiện Việt Nam. Xuất
phát từ thực trạng nghiên cứu và tính cấp thiết nêu trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên
cứu điều kiện nuôi sinh khối vi tảo Thalassiosira pseudonana để ứng dụng làm thức ăn cho ấu trùng
tôm thẻ chân trắng”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng được quy trình công nghệ thích hợp nuôi sinh khối Thalassiosira pseudonana ở quy mô
phòng thí nghiệm và pilot trong điều kiện trại sản xuất giống tôm thẻ chân trắng và thu sinh khối đủ tiêu
chuẩn làm nguyên liệu thức ăn tươi sống cho ấu trùng tôm thẻ chân trắng.
3. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập lại khi tảo bị nhiễm vi sinh vật và tảo tạp, lưu giữ, nghiên cứu đặc điểm sinh học, thành
phần dinh dưỡng của Thalassiosira pseudonana ở các quy mô bình thủy tinh 0,25 - 2 L và bể composite
0,2 - 3,5 m3.
2
- Xây dựng quy trình công nghệ tối ưu nuôi sinh khối Thalassiosira pseudonana trong các quy mô
bình thủy tinh 0,25 - 2 L và bể composite 0,2 - 3,5 m3.
- Nghiên cứu độc tính cấp và độc tính bán trường diễn và tác dụng sinh dược của sinh khối
Thalassiosira pseudonana đạt tiêu chuẩn an toàn làm thức ăn cho các loài động vật thủy sản.
- Nghiên cứu sử dụng sinh khối Thalassiosira pseudonana tươi sống nuôi trồng được làm thức ăn cho
ấu trùng tôm thẻ chân trắng ở các trang trại sản xuất giống.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Kết quả nghiên cứu thu được của Luận án đã cung cấp những cơ sở dữ liệu về đặc điểm sinh học của
Thalassiosira pseudonana cho tập đoàn giống vi tảo được nuôi trồng tại Việt Nam; các số liệu khoa học
thu được cho phép làm chủ quy trình nhân nuôi sinh khối trong điều kiện phòng thí nghiệm, khả năng
cung cấp sinh khối tươi sống ổn định và mang tính bền vững ở quy mô bể composite 3,5 m3.
- Các kết quả của Luận án có ý nghĩa thực tiễn cung cấp các dẫn liệu khoa học giúp các cơ sở sản xuất
sinh khối vi tảo làm chủ được quy trình nuôi, thu sinh khối tươi sống đạt chất lượng làm thức ăn cho ấu
trùng tôm thẻ chân trắng.
5. Những điểm mới của luận án
- Luận án Tiến sĩ là công trình nghiên cứu đầu tiên có hệ thống về việc lưu giữ và nuôi trồng được loài
Thalassiosira pseudonana từ phòng thí nghiệm đến quy mô pilot 3,5 m3 trong điều kiện ở Việt Nam.
- Sinh khối thu được từ quy trình công nghệ nuôi trồng loài Thalassiosira pseudonana này đã được
đánh giá là an toàn, đạt tiêu chuẩn làm thức ăn tươi sống cho ấu trùng tôm thẻ chân trắng.
- Đã sử dụng thành công sinh khối Thalassiosira pseudonana tươi sống nuôi được để làm thức ăn cho
ấu trùng tôm thẻ chân trắng trong trại sản xuất giống ở Việt Nam. Đã sử dụng nguồn tôm giống sản xuất
được bằng sinh khối Thalassiosira pseudonana tươi sống để nuôi thương phẩm tôm thẻ chân trắng thành
công ở Việt Nam.
6. Cấu trúc của luận án
Luận án bao gồm 150 trang với 29 bảng số liệu, 54 hình và ảnh liên quan, và 147 tài liệu tham khảo.
Kết cấu của luận án gồm: Mở đầu (03 trang), Tổng quan (26 trang), Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
(18 trang), Kết quả và Thảo luận (87 trang), Kết luận và Kiến nghị (02 trang), Danh mục công trình công
bố (01 trang), Tài liệu tham khảo (13 trang) và Phụ lục (40 trang).
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Hiện nay, có nhiều loài vi tảo được sử dụng trong các trại sản xuất giống tôm biển và tôm thẻ chân
trắng như Thalassiosira weissflogii, Thalassiosira pseudonana, Spirulina platensis, Skeletonema
costatum, Chaetoceros calcitrans, Chaetoceros gracilis, Tetraselmis chuii, Tetraselmis suesica,
Isochrysis galbana. Trong đó, Thalassiosira pseudonana được xem là nguồn thức ăn sống rất quan trọng
cho ương nuôi ấu trùng tôm [33], [34], [35], [36], [37].
Zhukova (2004) [64] đã chỉ ra rằng nuôi T. pseudonana trong môi trường F/2 ở 20oC, 3,5 klux với chu
kỳ quang sáng : tối 12:12 giờ. Kết quả thu được của nghiên cứu này cho thấy các thành phần axít béo thay
đổi theo thời gian nuôi cấy như sau: sau 3 ngày nuôi cấy (SFAs đạt 36,1% so với TFA, MUFAs - 20,8%
và PUFAs - 38,9%), 6 ngày nuôi cấy (SFAs đạt 38,3% so với TFA, MUFAs - 21,3% và PUFAs - 37,0%),
10 ngày nuôi cấy (SFAs đạt 34,7% so với TFA, MUFAs - 24,6% và PUFAs - 37,0%), 14 ngày nuôi cấy
(SFAs đạt 30,6% so với TFA, MUFAs - 21,5% và PUFAs - 45,0%) và 20 ngày nuôi cấy (SFAs đạt 29,6%
so với TFA, MUFAs - 18,2% và PUFAs - 48,7%).
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Loài Thalassiosira pseudonana Hasle và Heimdal, 1970 giống nhập nội từ Thái Lan của trung tâm nghiên cứu
Shrimp genetic improvement center - Charoen Pokphand Foods PCL, khi tảo bị nhiễm vi sinh vật và tảo tạp cần
được phân lập lại, lưu giữ và nuôi cấy trong điều kiện phòng thí nghiệm tại Công ty Cổ phần Chăn nuôi C.P Việt
Nam để tiếp tục được sử dụng trong nghiên cứu.
