Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Phân lập, lưu giữ và ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến sự phát triển của...

Tài liệu Phân lập, lưu giữ và ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến sự phát triển của tảo silic navicula sp

.PDF
85
577
141

Mô tả:

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài này, tôi đã nhận được sự động viên, chia sẻ và giúp đỡ của các cơ quan, cá nhân. Tôi trân trọng cảm ơn Khoa Nuôi trồng Thủy sản, Phòng đào tạo trường Đại học Nha Trang, Trường đại Học Nha Trang. Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III, đề tài về tảo, phòng Rong Tảo và toàn thể cán bộ công nhân viên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Bên cạnh đó, tôi xin chân thành cảm ơn cô TS Hoàng Thị Bích Mai đã trực tiếp hướng dẫn và chỉnh sửa luận văn của tôi. Cảm ơn Khoa Nuôi trồng Thủy sản đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đề tài này, cảm ơn chị Th.S Nguyễn Thị Hương đã động viên và có những giúp đỡ về chuyên môn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Cuối cùng xin cảm ơn anh Đức Huy đã luôn luôn ở bên tôi, động viên tôi và giúp đỡ tôi. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa ai từng công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Tác giả Đoàn Phương Nhi MỤC LỤC MỤC LỤC.................................................................................................................. ii DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. v DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT..................................................................... viii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................... 3 1.1. Đặc điểm sinh học của tảo Navicula sp. ................................................................ 3 1.1.1. Vị trí phân loại [10] ......................................................................................... 3 1.1.2. Đặc điểm hình thái cấu tạo của Navicula sp. .................................................... 3 1.1.3. Sinh sản ........................................................................................................... 5 1.1.4. Phân bố............................................................................................................ 5 1.1.5. Sinh trưởng...................................................................................................... 6 1.2. Tình hình nghiên cứu vi tảo nói chung và Navicula sp.nói riêng ........................... 7 1.2.1. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường lên sự phát triển của tảo Navicula sp. nói riêng và tảo silic nói chung. ................................................................................... 7 1.2.1.1. Ánh sáng..................................................................................................... 7 1.2.1.2. Nhiệt độ ..................................................................................................... 8 1.2.1.3. Độ mặn ...................................................................................................... 9 1.2.1.4. pH .............................................................................................................. 9 1.2.1.5. Nhu cầu dinh dưỡng ................................................................................... 9 1.2.2. Gía trị dinh dưỡng của vi tảo ......................................................................... 11 1.2.2.1. Protein ...................................................................................................... 11 1.2.2.2. Lipid và thành phần acid béo .................................................................... 12 1.2.2.3. Hydratcarbon ............................................................................................ 12 1.2.2.4. Vitamine................................................................................................... 13 1.2.2.5. Sắc tố........................................................................................................ 14 1.3. Tình hình nghiên cứu nuôi vi tảo làm thức ăn nói chung..................................... 15 1.3.1. Trên thế giới .................................................................................................. 15 1.3.2. Trong nước .................................................................................................... 18 CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................. 20 2.1. Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu ...................................................... 20 2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 20 2.2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu..................................................................... 20 2.2.2. Chuẩn bị nước, dụng cụ thí nghiệm và môi trường dinh dưỡng...................... 21 2.2.2.1. Nguồn nước thí nghiệm ............................................................................ 21 2.2.2.2. Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm .............................................................. 21 2.2.2.3. Môi trường sử dụng trong quá trình bố trí thí nghiệm ............................... 22 2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm....................................................................... 24 2.2.3.1 Phân lập tảo ............................................................................................... 24 2.2.3.2 Lưu giữ tảo ................................................................................................ 25 2.2.3.3 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng, cường độ ánh sáng, độ mặn, mật độ ban đầu khác nhau lên sự phát triển của tảo Navicula sp...................26 2.2.3.4 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng Nitơ, Phospho, silic khác nhau đến sự phát triển của tảo Navicula sp..................................................................... 28 2.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu...................................................................... 29 2.3.1. Đếm tế bào .................................................................................................... 29 2.3.2. Phương pháp xác định các yếu tố môi trường. ............................................... 31 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 33 3.1. Phân lập tảo Navicula sp. thuần chủng................................................................ 33 3.2. Lưu giữ............................................................................................................... 35 3.2.1. Phương pháp lưu giữ giống ở môi trường lỏng, nhiệt độ 5÷60C trong tối. ...... 35 3.2.2. Phương pháp lưu giữ tảo ở môi trường bán lỏng nhiệt độ 5÷60C trong tối...... 38 3.3. Thí nghiệm chọn môi trường dinh dưỡng thích hợp cho tảo Navicula sp............. 41 3.4. Ảnh hưởng của độ mặn đến sự phát triển của tảo Navicula sp............................. 44 3.5. Ảnh hưởng của mật độ ban đầu đến sự phát triển của tảo.................................... 47 3.6. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến sự phát triển của tảo ............................ 50 3.7. Ảnh hưởng của hàm lượng Nitơ đến sự phát triển của tảo Navicula sp. ............ 53 3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng phospho đến sự phát triển của tảo........................... 55 3.9. Ảnh hưởng của hàm lượng silic đến sự phát triển của tảo Navicula sp. ............. 58 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN................................................ 61 KẾT LUẬN..................................................................................................... 61 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .................................................................................................. 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Danh mục các hình Hình 1.1. Hình dạng tế bào tảo Navicula sp. .................................................................... 2 Hình 1.2. Thể màu ở tảo silic (geitler) . ... ....................................................................... 4 Hình 1.3. Sơ đồ các pha phát triển của tảo. ...................................................................... 7 Hình 2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu ..................................................................... 20 Hình 2.2. Sơ đồ phân lập tảo.......................................................................................... 25 Hình 2.3. Thí nghiệm xác định môi trường dinh dưỡng phù hợp ................................... 26 Hình 2.4. Thí nghiệm xác định độ mặn thích hợp .......................................................... 26 Hình 2.5. Thí nghiệm xác định mật độ ban đầu thích hợp ............................................. 27 Hình 2.6. Thí nghiệm xác định cường độ ánh sáng thích hợp......................................... 27 Hình 2.7. Xác định hàm lượng Nitơ thích hợp .............................................................. 28 Hình 2.8. Thí nghiệm xác định hàm lượng Phospho thích hợp ..................................... 28 Hình 2.9. Thí nghiệm xác định hàm lượng silic thích hợp............................................. 29 Hình 2.10. Cách đếm tế bào trong buồng đếm .............................................................. 30 Hình 3.1. Mật độ tế bào tảo sau thời gian lưu giữ khác nhau......................................... 38 Hình 3.2. Mật độ tế bào tảo Navicula sp sau các tuần lưu giữ khác nhau ...................... 40 Hình 3.3. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các môi trường khác nhau .................... 44 Hình 3.4. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các độ mặn khác nhau .......................... 46 Hình 3.5. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các mật độ ban đầu khác nhau .............. 49 Hình 3.6. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các cường độ ánh sáng khác nhau ......... 52 Hình 3.7. Sự phát triển của Navicula sp. ở các hàm lượng Nito khác nhau.................... 55 Hình 3.8. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các hàm lượng phospho khác ................ 58 Hình 3.9. Sự phát triển của tảo Navicula sp. ở các hàm lượng silic khác nhau .............. 60 Danh mục các bảng Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của vi tảo (tính theo khối lượng khô của tế bảo). ..... 14 Bảng 1.2. Những loài tảo sử dụng phổ biến trong NTTS (Brown và ctv, 1997; Reitan và ctv, 1997; Lee, 1997; Kawamura và ctv,1998) [29]........................................ 17 Bảng 3.1. Mức độ thuần của tảo Navicula sp. ở các độ mặn khác nhau. ........................ 33 Bảng 3.2. Số lượng khuẩn lạc khi phân lập trên môi trường dinh dưỡng thạch đông TT3. .... 34 Bảng 3.3. Mật độ tảo Navicula sp. ở các tuần lưu giữ khác nhau (phương pháp lưu giữ ở môi trường lỏng 5÷60C trong tối) ......................................................................... 36 Bảng 3.4. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các tuần lưu khác nhau (phương pháp lưu giữ ở môi trường lỏng 5÷60C trong tối) .................................... 37 Bảng 3.5. Mật độ tảo Navicula sp. ở các tuần lưu giữ khác nhau (phương pháp lưu giữ ở môi trường bán lỏng 5÷60C trong tối) ................................................................... 39 Bảng 3.6. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các tuần lưu khác nhau (phương pháp lưu giữ ở môi trường bán lỏng 5÷60C trong tối).............................. 40 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng khác nhau đến sự phát triển của tảo Navicula sp........................................................................................................ 42 Bảng 3.8. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở những môi trường nuôi khác nhau. ............................................................................................................. 43 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của độ mặn khác nhau đến sự phát triển của tảo Navicula sp. ..... 45 Bảng 3.10. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các độ mặn khác nhau............................................................................................................................... 46 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của mật độ ban đầu khác nhau đến sự phát triển của tảo Navicula sp.................................................................................................................... 48 Bảng 3.12. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo ở các mật độ ban đầu khác nhau ....... 49 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến sự phát triển của tảo Navicula sp................................................................................................................................... 50 Bảng 3.14. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các cường độ ánh sáng khác nhau .............................................................................................................. 51 Bảng 3.15. Hàm lượng Nitơ khác nhau ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo Navicula sp.................................................................................................................... 53 Bảng 3.16. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở hàm lượng Nitơ khác nhau ...................................................................................................................... 54 Bảng 3.17. Ảnh hưởng của nồng độ phospho khác nhau đến sự phát triển của tảo Navicula sp.................................................................................................................... 56 Bảng 3.18.Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở các nồng độ phospho khác nhau ........................................................................................................ 57 Bảng: 3.19. Ảnh hưởng của nồng độ silic khác nhau đến sự phát triển của tảo Navicula sp.................................................................................................................... 59 Bảng 3.20. Tốc độ tăng trưởng theo ngày của tảo Navicula sp. ở nồng độ silic khác nhau ..................................................................................................................... 59 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ctv: Cộng tác viên mg/l: Minigram/l NTTS: Nuôi trồng thủy sản g: Gram ppt: Phần ngàn MĐCĐ: mật độ cực đại 1 MỞ ĐẦU Từ lâu chúng ta đã biết vi tảo nói chung, vi tảo biển nói riêng có giá trị dinh dưỡng rất cao, chúng được xem là thức ăn trực tiếp hay giáp tiếp cho động vật ở nước. Tảo biển giàu protein, các acid béo không no, các loại vitamin v.v..là thức ăn tự nhiên chủ yếu cho các loại động vật phù du như copepoda, rotatoria và những loài này lại là thức ăn cho cá và giáp xác. Đối với cá và giáp xác nhu cầu về thức ăn là tảo chỉ giới hạn trong một giai đoạn của vòng đời. Tuy nhiên, đối với động vật thân mềm, mà đặc biệt là bọn hai mảnh vỏ thì vi tảo là nguồn thức ăn trong suốt cả hoạt động sống của nó. Có thể nói rằng hàm lượng chất dinh dưỡng có trong vi tảo rất cao: hàm lượng protein dao động trong khoảng 29 ÷ 55%, Lipid: 7 ÷ 25%, Carbonhydrate: 5 ÷ 32%, các chất khoáng khác 6 ÷ 39% [9]. Ngoài ra vi tảo còn chứa nhiều hàm lượng acid béo không no. Vì thế chúng được sử dụng làm thức ăn trong các trại sản xuất giống các đối tượng NTTS từ những năm 40. Ngày nay có rất nhiều loài vi tảo biển được làm thức ăn cho các giai đoạn phát triển của động vật biển, trong đó có tảo Navicula sp. Mặc dù ở Việt Nam vài thập kỷ gần đây có khá nhiều công trình nghiên cứu về sản xuất giống và nuôi ốc hương, điệp, bào ngư, cua, trai ngọc và một số loài cá biển đã có những thành công đáng kể. Tuy nhiên trong khâu sản xuất giống tỉ lệ sống của các đối tượng nuôi như cá, giáp giác còn thấp một phần là do chưa cung cấp đúng loại thức ăn cần thiết trong giai đoạn ấu trùng bám đáy. Tảo silic lông chim Navicula sp. là loài tảo sống đáy, có kích thước và hàm lượng chất dinh dưỡng khá cao vì thế có thể phù hợp với ấu trùng của ốc hương, điệp, bào ngư, cá, giáp xác.... Tuy nhiên mỗi loài tảo biển đều thích ứng với điều kiện sinh thái nhất định vì vậy cần phải có nhiều nghiên cứu về phân lập, lưu giữ, nhân giống và các yếu tố sinh thái thích hợp nhằm cung cấp giống tảo thuần, sạch khuẩn, có chất lượng cao cho các trại sản xuất giống nhân tạo các động vật biển trong điều kiện khí hậu ở nước ta. Được sự cho phép của Trường Đại học Nha Trang, khoa Nuôi trồng Thủy 2 sản, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III chúng tôi đã tiến hành đề tài: " Phân lập, lưu giữ và ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến sự phát triển của tảo Silic Navicula sp.”. Mục tiêu: - Phân lập và lưu giữ được tảo Navicula sp. thuần chủng - Xác định mức độ ảnh hưởng của một số yếu tố (ánh sáng, độ mặn, hàm lượng dinh dưỡng) lên sự phát triển của tảo khi nuôi trong phòng. Ý nghĩa của đề tài Góp phần vào việc thành lập ngân hàng tảo nhằm cung cấp tảo giống cho công nghệ sản xuất giống thủy sản. Lưu giữ giống Navicula sp thuần chủng. Nội dung thực hiện 1. Phân lập và lưu giữ giống tảo Navicula sp. thuần chủng. 2. Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, độ mặn, mật độ ban đầu lên sự phát triển của Navicula sp. 3. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nitơ, phospho, silic lên sự phát triển của tảo Navicula sp. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Đặc điểm sinh học của tảo Navicula sp. 1.1.1. Vị trí phân loại [10] Ngành Bacillariophyta Lớp Bacillariophyceae Bộ Pennales Bộ phụ Biraphidineae Họ Naviculaceae Giống Loài Navicula Navicula sp. Hình 1.1: Hình dạng tế bào tảo Navicula sp. 1.1.2. Đặc điểm hình thái cấu tạo của Navicula sp.[12] [13] [1] * Cấu tạo bên ngoài Vỏ tế bào silic được tạo thành bởi các hợp chất silic và pectin. Vỏ tế bào đáy cứng ở những loài sống sát đáy. Theo nghiên cứu của Richter hợp chất silic có thể là Na2Si2O5, nhiều tác giả khác cho đó là SiO2NH2O.[1] Tế bào có kích thước 12x4  m. Đây là chi tảo có dạng hình thuyền, mặt vỏ có dạng hình bầu dục dài hoặc hình chữ nhật. Ở giữa mặt vỏ có đường sống chính giữa đốt giữa phát triển, các vân phân bố theo dạng lông chim thường vuông góc với đường sống hoặc là các đường vân hơi chéo (đường vân ở giữa có dạng tỏa tia ra xung quanh và tạo thành khu trơn có dạng hình vuông). 4 Vách tế bào dày bằng chất pectin, phía ngoài thấm thêm chất silic tạo thành vỏ cứng gồm hai mảnh úp vào nhau như cái hộp. Trên vỏ có đường vân rất tinh vi và phức tạp do silic thấm không đều tạo nên. * Các vật thể nổi lên bề mặt của vỏ tế bào[1] - U lồi: Ở một bộ phận nhất định trên mặt vỏ của tế bào nhô cao hẳn lên tạo thành u lồi. - Lông gai: là bộ phận phụ của tế bào ở hai đầu hoặc viền mép vỏ mọc vươn dài ra. - Gai: Gai thường nhỏ, ngắn, đầu nhọn, tùy từng loài mà số lượng và vị trí của gai có thể cố định hoặc biến đổi rất khác nhau. * Thành phần cấu tạo bên trong của tế bào silic - Nhân (nucleolus): Mỗi tế bào tảo silic có 1 nhân thường có dạng hình cầu, kích thước phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng và phát triển của tế bào [1]. - Hạch (nucleus): chỉ có một hạch hình cầu, hình thấu kính hoặc hình thận, thường nằm ở trung tâm tế bào. Trong tế bào silic còn có trung tâm thể (Centrosome). - Chất nguyên sinh (Protoplasm): Chất nguyên sinh của tế bào silic thường thành khối lớn ở giữa tế bào, từ đó các sợi nối với lớp chất nguyên sinh ở sát thành vỏ tế bào. - Thể sắc tố (Chromatophore): Thể sắc tố thường phân bố ở sát mặt vỏ hoặc mặt vòng vỏ tế bào, cũng có trường hợp chúng phân bố cả trong lông gai. Ở giữa hoặc lệch về một bên của thể sắc tố có khi có thể hạch hình tấm hoặc hình cầu, có khả năng phản xạ ánh sáng. - Sắc tố: Có chứa chlorophyl a, c; phucoxanthin màu vàng (thuộc nhóm xanthophyl ) và carotin (thuộc nhóm carotenoit) [12], [13], [29]. - Chất dự trữ: là các hidratcacbon hay là các giọt dầu màu da cam với kích thước nhỏ không có tinh bột [29]. - Thể hạch (pyrenoid) và những hạt dầu (Oil) 5 Hình 1.2: Thể màu ở tảo silic (geitler) [1]. a. Thể màu của tảo thuộc Pennales c. Thể màu của Cocconeis b. Sơ đồ hình thể của chúng 1.1.3. Sinh sản [1]  Nhiều loài tảo silic phù du biển nước ta tiến hành sinh sản mạnh vào cuối xuân và đầu mùa đông. Sức sinh sản của chúng rất lớn, chỉ trong một thời gian ngắn số lượng tế bào đã tăng lên hàng trăm, thậm chí hàng nghìn, chục nghìn lần.  Sinh sản bằng cách phân chia tế bào: Tất cả các loài tảo silic đều có hình thức sinh sản này.  Sinh sản bằng bào tử - Bào tử khôi phục độ lớn - Bào tử ngủ - Bào tử nhỏ 1.1.4. Phân bố Về mặt số lượng, tảo silic thường chiếm 70÷90%, nhiều khi tới gần 100% tổng số lượng tế bào thực vật phù du trong một vùng biển [1]. Vì vậy, tình hình phân bố và biến động số lượng của tảo silic mang xu thế chung của thực vật phù du ở các vùng biển nước ta. Tảo silic phân bố rất rộng trong môi truờng nước mặn, lợ, ngọt. 6 Cũng gặp trên đất đá, trong các thủy vực chúng có thể sống trôi nổi hoặc ở đáy. Số lượng loài ở đáy nhiều hơn nhưng số lượng cá thể và sinh khối lại ít hơn so với các loài sống trôi nổi. Ở các vùng biển lạnh tảo silic phân bố nhiều hơn các vùng biển ấm. Trong những hồ nước ngọt trong suốt chúng có thể phân bố ở độ sâu 50÷60 m còn trong nước biển khoảng 100÷350 m [12]. Riêng tảo Navicula sp. thường sống trong môi trường nước mặn. Chúng được nuôi để làm thức ăn cho nhiều ấu trùng động vật hải sản sống đáy như bào ngư, ốc hương… 1.1.5. Sinh trưởng Đã có nhiều công trình nghiên cứu về sinh trưởng của tảo silic trên thế giới và ở Việt Nam như: Đặng Ngọc Thanh (1974), Tô Huệ Mỹ (1989), Fulks và Main (1991), Sato (1991), Coutteau (1997)…Tùy theo cách phân chia của từng tác giả mà chia làm 3÷5 pha, bao gồm: Pha gia tốc dương (pha lag) (a): Ở pha này tảo vừa bắt đầu hấp thụ môi trường nuôi nên tốc độ tăng trưởng của quần thể chậm, số lượng tế bào tăng dần đều. Pha logarit (b): Tảo hấp thụ chất dinh dưỡng mạnh, tốc độ tăng trưởng của quần thể diễn ra cực đại, số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân. Pha gia tốc âm (c): Ở pha này tốc độ tăng trưởng của quần thể tảo vẫn tiếp tục diễn ra nhưng chậm hơn pha logarit. Một vài tác giả cho rằng đây là pha muộn của pha logarit. Pha cân bằng (d): Giai đoạn này tảo không có sự tăng trưởng của quần thể mật độ tảo đạt cực đại, số lượng ổn định, pha này theo sau những pha tăng trưởng. Pha tàn lụi (e): Tảo sau khi đạt mật độ cực đại thì khả năng sinh sản mất dần và số lượng tảo giảm đi một cách rõ rệt. Như vậy ở mỗi pha sinh trưởng sự phát triển của tảo tương ứng sẽ khác nhau. Tuy nhiên sự sinh trưởng đó còn phải tùy thuộc vào yếu tố bên trong (loài, trạng thái sinh lý, giai đoạn phát triển...) và yếu tố bên ngoài (điều kiện dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng, độ mặn…)[9] 7 Mật độ tảo d c e b a Thời gian Hình 1.3: Sơ đồ các pha phát triển của tảo. 1.2. Tình hình nghiên cứu vi tảo nói chung và Navicula sp.nói riêng 1.2.1. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường lên sự phát triển của tảo Navicula sp. nói riêng và tảo silic nói chung. 1.2.1.1. Ánh sáng Ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng rất mạnh đến sự sinh trưởng và phát triển của vi tảo. Đây là nguồn năng lượng chính cho quá trình quang hợp của tảo. Ảnh hưởng này được thể hiện trên các khía cạnh: cường độ ánh sáng, chất lượng ánh sáng (phổ màu), và thời gian chiếu sáng (chu kỳ quang). Nếu tất cả các điều kiện nuôi ở mức tối ưu thì cường độ của nguồn ánh sáng là yếu tố duy nhất quyết định đến sự sinh trưởng của tế bào [16].  Cường độ ánh sáng Theo Coutteau (1997) (trích theo Tôn Nữ Mỹ Nga, 2006) [11]; Fulk và Main, 1991) [23] cường độ ánh sáng tối ưu cho sự phát triển của nhiều loài vi tảo là từ 2500÷5000lux. Cường độ ánh sáng quá cao sẽ làm tăng hàm lượng sắc tố crotenoid – chất đóng vai trò là mái che cho tế bào (sắc tố nhậy cảm với ánh sáng), làm màu sắc của tảo khuê thay đổi từ màu vàng nâu sang màu vàng [17]. Nhiều nghiên cứu đã chứng tỏ rằng cường độ ánh sáng ảnh hưởng lớn đến thành phần sinh hóa. Theo Thomson và ctv (1993) thì hàm lượng acid béo no trong tảo cũng có thể được cải thiện bởi nuôi trong điều kiện ánh sáng cao [34]. Tảo N. occulata nuôi ở điều kiện giới hạn ánh sáng (35µmol lượng tử/m2.s) hàm lượng chlorophylla a và caroteniod 8 cao hơn hẳn so với khi nuôi ở điều kiện đủ ánh sáng và ánh sáng ức chế quang hợp (290 µmol lượng tử/m2.s và 550 µmol lượng tử/m2.s) (Trích theo Lục Minh Diệp,1999)[3]. Hàm lượng chlorophyll a ở tảo Amphora sp. không thay đổi khi cường độ ánh sáng thay đổi.  Chất lượng ánh sáng Tác động lớn đến thành phần sinh hóa của tảo nuôi. Theo Kowllik (1987), (trích theo Harrison và ctv, 1990) [26], thì ánh sáng màu xanh làm tăng hàm lượng protein còn ánh sáng màu đỏ làm tăng hàm lượng hydratcarbon.  Thời gian chiếu sáng Theo Lương Văn Thịnh (1999) [32], chu kỳ chiếu sáng ngày – đêm 14:10 hoặc 16:8 là thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của tảo. Ánh sáng liên tục không những không làm tăng năng suất của tảo mà còn làm giảm tỉ lệ protein, hydratcarbon và PUFA. Tuy nhiên cũng có một số loài tảo thích ứng với cường độ ánh sáng yếu và chu kỳ chiếu sáng ngày đêm (Lê Viễn Chí 1996) [2]. Nhưng theo Guillard (1975) [24] thì cho rằng chỉ có loài tảo nuôi làm thức ăn thì mới thích ứng với điều kiện chiếu sáng liên tục và ánh sàng khuếch tán chứ không phải ánh sáng trực tiếp. Guillard (1975) cũng đã đưa ra mức ánh sáng từ 3500÷4500 lux để nuôi tảo Thalasiosira pseudonana trong điều kiện chiếu sáng liên tục. Theo Coutteau (1996) (Trích theo Tôn Nữ Mỹ Nga, 2006) [11] thì thời gian chiếu sáng tối ưu với thể tích 150ml÷250ml cần 12h/ngày; với thể tích hơn 200 lít cần 18h/ngày. 1.2.1.2. Nhiệt độ Mỗi loài tảo sẽ có một khoảng nhiệt độ thích hợp để phát triển (Fulks và Main, 1991) [23]. Hầu hết những loài tảo nuôi phổ biến hiện nay đều chịu đựng tốt ở nhiệt độ từ 16÷270C, khoảng nhiệt độ từ 20÷24oC được xem là tối ưu. Nhiệt độ thấp hơn 10oC tảo sẽ sinh trưởng thấp, còn nhiệt độ cao hơn 35oC làm chết tảo. Có nhiều nghiên cứu ở Hàn Quốc về các loài tảo Navicula sp., Skelesma costatum, Isochrysis galbana, thích hợp với mức nhiệt độ thấp từ 5÷10oC và mức nhiệt độ cao từ 25÷30oC trong điều kiện chiếu sáng 2500÷5000 lux [18]. Navicula 9 incerta, Proskinia sp., Nitzchia sp.và Amphora sp. đều thấy chúng phát triển ở nhiệt độ (25,5  1,4oC) trong điều kiện chiếu sáng (5403  649 lux) [34]. Theo Lương Văn Thịnh(1999) [28] Thalassiosira pseudonana, Skeletonema costatum và Chrodomonas salina phát triển tốt ở nhiệt độ từ 10÷200C. Theo Goldman và Ryther, (1977); Goldman và Main, (1980); De Pouw và cộng sự (1980)( trích theo Fulks và Main, 1991) [23] cho rằng nhiệt độ không quan trọng như ánh sáng trong việc điều khiển sản xuất tảo phát triển tốt hơn, nhưng nhiệt độ có thể rất quan trọng trong quyết định loài nào sẽ tốt hơn khi đưa nuôi ngoài trời. 1.2.1.3. Độ mặn Độ mặn thay đổi làm biến đổi áp suất thẩm thấu của tế bào, hạn chế quá trình quang hợp, hô hấp, tốc độ tăng trưởng và giảm sự tích lũy glucose (Lê Viễn Chí 1996) [2]. Ngoài ra, độ mặn còn ảnh hưởng đến thành phần sinh hóa và thành phần acid béo của tảo (Renaud ctv, 1991) [24]. Độ mặn 20÷24 ppt được xem là tối ưu (Ukles 1976; Duerr và Mitsui 1982) (trích theo Fulks và Main, 1991) [23]. Tuy nhiên, các loài tảo biển có khả năng chống chịu tốt với sự thay đổi độ mặn. Hầu hết các loài tảo sinh trưởng tốt ở độ mặn hơi thấp hơn độ mặn ở môi trường sống tự nhiên của chúng. Với tảo N. occulata sự thay đổi độ mặn chỉ ảnh hưởng nhẹ đến hàm lượng protein tổng số, carbohydrate hòa tan, Chlorophyll a. Hàm lượng tro tăng khi độ mặn tăng, lipid tổng số tăng rõ rệt trong khoảng độ mặn 10÷15 ppt, hàm lượng lipid và EPA cao nhất ở 20÷30 ppt (Lục Minh Diệp, 1999)[3]. 1.2.1.4. pH Mức pH tốt nhất cho sự phát triển của tảo là 8,2÷8,7(Couttaeu, 1997) (trích theo Phạm Thị Lam Hồng 1999) [6]. Tuy nhiên có rất nhiếu loài chịu được khoảng pH rộng hơn từ 5÷9 như: Isochrysis galbana (Fulks và Main, 1991) [23], Pavlova lutheri có thể chịu được pH là 9,8. Sự thay đổi nhiệt độ, cường độ ánh sáng đều tác động đến giá trị pH thông qua quá trình quang hợp của tảo. 1.2.1.5. Nhu cầu dinh dưỡng 10 Dinh dưỡng là một yếu tố không thể thiếu trong quá trình sinh trưởng và phát triển của vi tảo.  Các thành phần dinh dưỡng đa lượng  Nitơ là thành phần cơ bản cấu tạo nên các loại protein, trong đó có protein cấu trúc (tham gia vào cấu trúc tế bào) và protein chức năng (các enzyme, các chất có hoạt tính). Ngoài ra Nitơ còn tham gia vào cấu tạo nhiều loại vitamine B1, B2, B6, BP là thành phần của hệ men oxy hóa khử và nhiều men quan trọng khác. Trong môi trường muối nitơ thường ở dạng hợp chất như NH3, NH4+, NO2-, NO3. Hàm lượng Nitơ bổ sung tốt nhất cho tảo silic là 50÷100 ppm [7]. Tảo Periastrum boryamum phát triển tốt ở môi trường có 1÷5mg N-NO3-, NH4, trong khi đó Nitzchia paka thích hợp ở nồng độ 50÷100mg/l (khi bổ sung vào môi trường nuôi KNO3). Theo Utting (1985) Chaetoceros calcitrans phát triển trong môi trường có hàm lượng đạm lớn hơn 100mg/l.  Phospho là chất dinh dưỡng tác dụng lên hệ keo dưới dạng các ion, ở dạng vô cơ nó liên kết với kim loại tạo nên hệ đệm đảm bảo cho pH của tế bào luôn xê dịch trong phạm vi nhất định (6÷8) là điều kiện tốt cho các hệ mem hoạt động, có vai trò quan trọng trong những khâu chuyển hóa trung gian và có ý nghĩa then chốt trong trao đổi năng lượng. Theo Zyceb (1952, trích theo Hoàng Thị Bích Mai, 1995) [10] tảo silic, tảo lục và tảo lam phát triển mạnh ở hàm lượng phospho từ 0,1÷0,8mg/l, ở hàm lượng 0,05mg/l tảo phát triển rất yếu. Để có thể thu được thành phần acid không no đa nối đôi như 20:5n-3 và 22:6n-3 với hàm lượng cao nhất ta cần phải bổ sung đầy đủ hàm lượng phospho [7].  Silic: Nhiều tác giả cho rằng khi thiếu silic sự phát triển của tế bào tảo khuê không bị ngừng trệ nhưng màng tế bào bị thay đổi vì nó là thành phần cấu tạo nên màng tế bào, khi màng tế bào thay đổi thì rất khó xác định được tên loài. Một nghiên cứu của Richter (1961) trên hai giống tảo Nitzchia và Navicula cho thấy trong môi trường nuôi chúng cần phải bổ sung silic (trích theo Hoàng Thị Bích Mai, 1995) [10]. Khi phân tích trong môi trường nước biển có hàm lượng silic cao 11 (0,08 mg/l) thì chỉ cần thêm vào môi trường nuôi tảo 5÷10 ppm silic thì sẽ làm tảo sinh trưởng và phát triển tốt.  Ngoài ra các nguyên tố vi lượng có vai trò tác động đến quá trình trao đổi chất của tảo.  Fe: là nguyên tố vi lượng được bổ sung nhiều nhất so với các muối kim loại khác trong môi trường nuôi, nó là tác nhân bổ trợ hoặc là thành phần tham gia cấu trúc của các hệ mem và chủ yếu là các mem oxy hóa khử, tham gia tích cực vào dây chuyền sinh tổng hợp của các chất quan trọng. Theo Chiu Liao, tảo silic phát triển tốt ở hàm lượng Fe từ 2÷3 mg/l, trong khi ở hàm lượng đó một số loài tảo có thể chết hoặc hư hại (Hoàng Thị Bích Mai 1995). Khi hàm lượng Fe quá cao có thể gây độc cho tảo.  Vitamine: Hai vitamine cần nhất cho tảo đó là B12 và B1, sau cùng là Biotin. Khi bổ sung một lượng nhỏ vitamin vào muôi trường có thể kích thích sự phát triển của tảo. Một số loài tảo cần vitamine cho sự phát triển nhưng một số khác không có nhu cầu [23].  Cu, Fe, Mg, Mo, Mn, Zn... cũng là những vi lượng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của tảo. 1.2.2. Gía trị dinh dưỡng của vi tảo 1.2.2.1. Protein Brown và ctv (1997) [19], đã thống kê thành phần sinh hóa của hơn 40 loài tảo được sử dụng trong nuôi trồng hải sản thuộc các lớp Prymnesiophyceae, Bacillariophyceae, Chlorophyceae… Trong đó, hàm lượng protein dao động từ 6÷34% (tính theo khối lượng khô). Trong đó hàm lượng protein của lớp Bacillariophyceae là 28%. Riêng với tảo Navicula sp. thì hàm lượng này chiếm khoảng 12÷34 % [6]. Theo Webb và Chu (1983) [35], cho rằng tảo có hàm lượng protein cao thì giá trị dinh dưỡng tốt. Nhưng hai loài tảo Phaeodactylum tricornutum và Nannochloris atomus giàu protein và carbohydrate nhưng giá trị dinh dưỡng của chúng lại thấp [23]. Vì vậy mối quan hệ này là không chặc chẽ.
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan