BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
NGUYỄN THỊ THÚY NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC SỐ YẾU TỐ
SINH THÁI LÊN SỰ PHÁT TRIỂN QUẦN THỂ VÀ
PHƯƠNG PHÁP LƯU GIỮ TẢO Tetraselmis suecica
(Kylin) Butcher, 1959 Chuyên ngành: Nuôi trồng thủy sản
Mã ngành: 60.62.03.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN TẤN SỸ
NHA TRANG - NĂM 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan công trình “Nghiên cứu ảnh hưởng của các số yếu tố sinh thái
Nguyễn Thị Thúy
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ix
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Một số đặc điểm sinh học của tảo Tetraselmis suecica 3
1.1.1 Vị trí phân loại [61] 3
1.1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo của Tetraselmis suecica 3
1.1.3 Sinh trưởng của quần thể tảo 4
1.2. Giá trị dinh dưỡng của vi tảo 5
1.2.1. Thành phần sinh hóa của tảo 5
1.2.2. Protein 6
1.2.3. Lipid và thành phần acid béo 6
1.2.4. Vitamin 6
1.2.5. Sắc tố 7
1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo 7
1.3.1. Môi trường nuôi/ các chất dinh dưỡng 7
1.3.2. Ánh sáng 7
1.3.3. Nhiệt độ 8
1.3.4. Độ mặn 8
1.3.5. pH 9
1.3.6. Nitơ 9
3.1.2. Ảnh hưởng của độ mặn đến sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica. 31
3.1.3. Ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica 35
3.1.4. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica 38
3.2. Lưu giữ Tetraselmis suecica trong các điều kiện khác nhau 41
3.2.1. Thí nghiệm 5: Xác định môi trường lưu giữ thích hợp cho tảo Tetraselmis suecica 41
3.2.2. Thí nghiệm 6: Xác định thời gian lưu giữ thích hợp 43
CHƯƠNG 4 47
v
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 47
4.1. Kết luận 47
4.1.1. Môi trường nuôi, độ mặn, mật độ ban nuôi ban đầu, cường độ ánh sáng 47
4.1.2. Lưu giữ 47
4.2. Đề xuất 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO 49
Tài liệu tiếng Việt 49
Tài liệu tiếng Anh 50
mặn khác nhau 33
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của các thang độ mặn tới sự phát triển của tảo Tetraselmis
suecica (vạn tb/mL) 34
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của mật độ ban đầu tới sự phát triển của tảo Tetraselmis
suecica 36
Bảng 3.6 Tốc độ sinh trưởng quần thể tảo Tetraselmis suecica ở các mật độ ban đầu khác
nhau 37
Bảng 3.7 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica
39
Bảng 3.8 Tốc độ sinh trưởng quần thể tảo Tetraselmis suecica ở các cường độ ánh sáng
khác nhau 40
Bảng 3.9 Ảnh hưởng của môi trường nuôi tới sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica
42
viii
Bảng 4.0 Tốc độ sinh trưởng quần thể tảo Tetraselmis suecica ở các môi trường nuôi
khác nhau 43
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của thời gian lưu giữ khác nhau tới sự phát triển của tảo Tetraselmis
suecica 44
Bảng 4.2 Tốc độ sinh trưởng quần thể tảo Tetraselmis suecica sau thời gian lưu giữ khác
nhau 45
MỞ ĐẦU
Vi tảo (microalgae) là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn, chúng là nguồn thức
ăn sống không thể thiếu trong công nghệ sản xuất giống và nuôi thương phẩm của các đối
tượng nuôi trồng thủy sản. Đặc biệt, vi tảo là thức ăn cho tất cả các giai đoạn sinh trưởng
của động vật thân mềm hai mảnh vỏ, các giai đoạn ấu trùng của một số loài giáp xác và cá
[21, 64]. Ngoài ra vi tảo còn được sử dụng để nuôi sinh khối động vật phù du (động vật
chân mái chèo, luân trùng, Artemia, Rotifer ) và các động vật này sẽ được dùng làm thức
ăn cho các giai đoạn hậu ấu trùng, giai đoạn còn non của giáp xác và cá.
Hiện đang có khoảng hơn 40 loài vi tảo được phân lập và nuôi thuần chủng trong
các hệ thống nuôi thâm canh phục vụ sản xuất giống hoặc làm thức ăn cho các đối tượng
nuôi trồng thủy sản. Ưu điểm của các loài tảo được dùng làm thức ăn là có kích thước phù
hợp, dễ tiêu hóa, ít gây ô nhiễm môi trường, có thể chuyển hóa trong chuỗi thức ăn, có
khả năng nhân sinh khối lớn, cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết cho động vật
nuôi. Các loài vi tảo đang được ứng dụng phổ biến trong các cơ sở nuôi hải sản như các
loài thuộc tảo silic như Skeletonema costatum, Thalassiosira pseudonaa, Chaetoceros
gracilis, C. calcitrans, tảo roi như Isochrysis galbana, Tetraselmis suecica, T. chuii,
Monochrysis lutheri và tảo lục như Chlorella sp. [28] .
Ngày nay có rất nhiều loài vi tảo được sử dụng làm thức ăn cho các giai đoạn phát
triển của động vật biển trong số đó có loài tảo T. suecica là loài có giá trị dinh dưỡng cao:
hàm lượng cacbonhydrat từ 15,6% - 17,7%; protein từ 34,4% - 40,9%; lipít tổng số từ
11,1% - 16,1% [56]. Đặc biệt, chúng có chứa nguồn PUFAs cần thiết cho sinh trưởng,
phát triển và chức năng của ấu trùng [16, 26].
Ấu trùng tôm biển: tôm sú (Penaeus monodon), tôm thẻ (P. Merguiensis), tôm he
Ấn Độ (P. indicus) tôm he Nhật Bản (P. japonicus) ăn các loài tảo Chaetoceros muelleri,
C. calcitrans, Skeletonema costatum, Rhodomonas baltica, Tetraselmis suecica,
Isochrysis sp. kết quả cho thấy tảo T. suecica và tảo C. muelleri cho sinh trưởng và tỷ lệ
sống tốt nhất [1]. Ở Việt Nam, việc sản xuất giống các đối tượng nuôi trồng thuỷ sản có
giá trị kinh tế cao đang gặp khó khăn nguyên nhân là do chưa chủ động lựa chọn và sản
xuất nguồn thức ăn tươi sống cho ấu trùng ở các giai đoạn khác nhau. Viện Nghiên cứu
3 CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Một số đặc điểm sinh học của tảo Tetraselmis suecica
1.1.1 Vị trí phân loại [61]
Ngành Chlorophyta
Lớp Prasinophyceae
Bộ Chlorodendrales
Họ Chlororodendraeae
Chi Tetraselmis
Loài Tetraselmis suecicca (Kylin) Butcher, 1959 1.1.2 Đặc điểm hình thái cấu tạo của Tetraselmis suecica
Tế bào hình tim, hình bầu dục (Hình 1.1), kích thước khoảng 15 x 9µm [7]. Tế bào
có 4 roi dài bằng nhau, gồm hai cặp đối xứng. Bên trong tế bào có lục lạp hình chén và cơ
quan tạo chất dự trữ pyrenoid nằm ở giữa. Sản phẩm dự trữ là tinh bột. Tảo T. suecica có
thể sinh sản bằng bào tử động hoặc sinh sản hữu tính đẳng giao [61].
- Sinh sản vô tính bằng bào tử động (Zoospore). Chúng di động được nhưng khác
về bản chất với các giao tử, nhỏ hơn các tế bào dinh dưỡng trưởng thành nhưng khó phân
biệt với chúng.
- Sinh sản hữu tính đẳng giao: khi gặp điều kiện thay đổi như hàm lượng Nitơ
trường giàu dinh dưỡng và ánh sáng thuận lợi.
- Pha giới hạn (hay gia tốc âm): tốc độ sinh trưởng với hàm mũ không còn đạt
được do dinh dưỡng và ánh sáng bị hạn chế.
- Pha cân bằng: mật độ tế bào ngừng tăng lên.
- Pha già cỗi (hay tàn lụi): tế bào tảo bị chết và phân hủy.
Hình 1.2
Các pha sinh trưởng của một quần thể tế bào
5 Các pha sinh trưởng khác nhau, tốc độ sinh trưởng của tảo cũng khác nhau. Ngoài ra,
tốc độ sinh trưởng của tảo nói chung và tảo Lục nói riêng còn phụ thuộc vào loài tảo nuôi
và sự thay đổi của các yếu tố môi trường như: cường độ và chế độ ánh sáng [35], nhiệt độ
[29], muối dinh dưỡng [10], mức độ xáo trộn hoặc sục khí môi trường nuôi [29, 33, 35].
1.2. Giá trị dinh dưỡng của vi tảo
Giá trị dinh dưỡng của những loài tảo khác nhau rõ rệt giữa các loài, và ngay giữa
các dòng trong cùng một loài cũng khác nhau [9].
1.2.1. Thành phần sinh hóa của tảo
Thành phần sinh hóa của vi tảo được bổ sung trong bảng sau:
Bảng 1.1 Thành phần sinh hóa của vi tảo (tính theo khối lượng khô của tế bào) [22].
Protein 30 – 55% Thành phần amoniacid tương tự trứng gà
Cacbohydrat 10 – 30% Chủ yếu là polysaccharid
Lipid 10 – 25% Các acid béo : 20 – 40% lipid tổng số.
Phospholipid : 10% lipid tổng số
Khoáng 10 – 40% Phospho, natri, canxi
Acid nucleic 4-6% RNA : DNA = 3 : 1
Thành phần dinh dưỡng của 40 loài vi tảo đơn bào được dùng trong nuôi trồng
động từ 7 - 23% trọng lượng khô. Bacillariophyceae có hàm lượng lipid cao nhất với giá
trị trung bình 18%, Prymnessiophyta có hàm lượng 17% và ngành Eustigmatophyta có
hàm lượng lipid đạt 13% trọng lượng khô [21].
Trong lipid, thành phần và hàm lượng các acid béo quyết định đến dinh dưỡng của
tảo. Acid béo có vai trò rất quan trọng đối với ấu trùng động vật thân mềm, cá biển và các
loài động vật phù du. Các acid béo có giá trị dinh dưỡng nhất là 20:5 (n-3) và 22:6 (n-3).
1.2.4. Vitamin
Những loài vitamin chính thường gặp trong nuôi tảo gồm có Thiamin (vitamin
B1), Riboflavin (B2), Pyridoxine (B6), Cyanocobalamin (B12), Biotin, Ascorbic acid (c),
[22]. Mỗi loài tảo chứa thành phần vitamin khác nhau, do đó nên nuôi nhiều loài tảo làm
thức ăn cho ĐVTS tốt hơn là nuôi đơn loài.
7 Thành phần khoáng chất của tảo Tetraselmis suecica gồm Ca: 20,8 µg/g trọng
lượng khô; Na: 10,4 µg/g; P: 6,5 µg/g; K: 12 µg/g; Cl: 37,2 µg/g; Mg: 7,8 µg/g; Fe: 1
µg/g; Zn: 1,5 µg/g; Mn: 0,05 µg/g; Co: 0,005 µg/g và Cu: 0,6 µg/g [19]. Theo
Vishwanath Patil [62] công bố thì hàm lượng EPA của loài T. suecica sử dụng trong
NTTS chiếm 4,8 mg/g.
1.2.5. Sắc tố
Những sắc tố chính của hầu hết các loài tảo là chlorophyll xanh lục và các loại
carotenoic màu vàng, cam và đỏ. Hơn 60 loại carotenoic khác nhau hiện diện trong các
loài tảo. Mỗi loài tảo có thể chứa từ 5 đến 10 loại caratenoic khác nhau [9, 22].
Chlorophyll a là thành phần sắc tố quang hợp chính trong tất cả các loài tảo. Ngoài
ra, Chlorophyll b cũng hiện diện cùng với Chlophyll a trong lớp tảo lục. Ngược lại,
Chlorophyll c lại hiện diện cùng với Chlorophyll a trong lớp tảo nâu.
1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo
1.3.1. Môi trường nuôi/ các chất dinh dưỡng
Dinh dưỡng là yếu tố vô cùng quan trọng, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát
triển của vi tảo cả về số lượng và chất lượng.
C,
tảo phát triển rất chậm. Nhiệt độ thích hợp cho hầu hết các loài tảo phát triển tốt là
khoảng 20 - 25
o
C [29].
Do vậy, khi nuôi tảo ta có thể cho dòng nước lạnh chảy trên bề mặt của bình nuôi
để làm mát môi trường nuôi, hoặc kiểm soát nhiệt độ không khí bằng thiết bị điều hòa.
Tại nhật, Tetraselmis sp. và Tetraselmis tetrathele được nuôi phổ biến làm thức ăn
cho ấu trùng tôm He và Trùng bánh xe. Loài Tetraselmis tetrathele, hàm lượng linolenic
acid và EPA cao với biên độ dao động nhiệt độ khá lớn từ 5 - 30
o
C, nhiệt độ cực thuận là
25
o
C [14]. Ở Trung Quốc, loài Tetraselmis sp. và Tetraselmis subcordiformis được nuôi
dưới nhiệt độ tự nhiên là 20 - 30
o
C [24].
Theo Thịnh [58], vi tảo được chia thành 4 nhóm như sau:
Nhóm rộng nhiệt như: Tetraselmis suecica, Tetraselmis chuii, Dunaliella
teriolecta, Nanochloris atomus, Chaetoceros calcitrans là nhhững loài vi tảo thích ứng
với khoảng nhiệt độ từ 10 - 30
o
C.
Nhóm cận nhiệt đới và nhiệt đới như: Isochrysis sp, Chaetoceros gracilis và
Pavlova salina là những loài vi tảo phát triển tốt ở nhiệt độ từ 15 - 30
o
C.
Nhóm các loài vi tảo chỉ phát triển tốt ở nhiệt độ 10 - 20
o
Tetraselmis chuii sinh trưởng của chúng đạt cao nhất ở pH 7 – 10 [8], loài Tetraselmis
tetrathele có sinh trưởng tốt nhất ở pH: 7 - 10 [38].
1.3.6. Nitơ
Mặc dù nitơ chỉ chiếm từ 1 - 10% khối lượng cơ thể trong hầu hết các loại tảo,
nhưng nhu cầu nitơ rất quan trọng đối với sự phát triển của tảo. Nếu thiếu nitơ gây kích
thích quá trình tổng hợp của Triglycerides gồm số lượng lớn acid béo không no mạch nối
đơn và nôi đôi, trong khi acid béo không no đa nối đôi và Glycolipids giảm với lipid phân
10 cực [37]. Nhu cầu nitơ của tảo Lục là cao nhất, sau đó đến tảo Lam. Tảo khuê không phù
hợp với hàm lượng nitơ cao [30].
1.3.7. Photpho
Photpho có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng và phát triển của tảo. Photpho có tác
dụng lên hệ keo dưới dạng các ion. Photpho ở dạng vô cơ liên kết với các ion kim loại tạo
nên hệ đêm đảm bảo cho pH tế bào luôn xê dịch trong phạm vi nhất định (6 - 8), là điều
kiện tốt nhất cho hệ men hoạt động. Photpho tham gia vào cấu trúc tế bào, có vai trò quan
trọng trong những khâu chuyển hóa trung gian hoặc những chất có ý nghĩa then chốt
trong trao đổi năng lượng và trao đổi chất. Hàm lượng photpho cần bổ sung cho hầu hết
các loài vi tảo từ 2,5 - 15 ppm [9], cho loài Chaetoceros gracilis là 2,27 - 3,27 ppm [12].
Lượng photpho nhiều quá hay ít quá đều không tốt cho sự phát triển của tảo [9].
1.4. Ứng dụng vi tảo nói chung và tảo Tetraselmis suecica trong NTTS trên thế
giới và trong nước
1.4.1. Trên thế giới
Nghề sản xuất giống và nuôi động vật thân mềm đòi hỏi tiêu thụ một lượng tảo rất
lớn hàng năm để làm thức ăn trực tiếp cho ấu trùng cũng như nuôi thương phẩm hay giai
đoạn vỗ béo bố mẹ. Các loài vi tảo hiện đang được sử dụng phổ biến làm thức ăn cho giai
đoạn ấu trùng và giống động vật thân mềm được liệt kê ở bảng sau.
Prymnesiophyceae Isochrysis galbana
*
80 19
I. affinis galbana T-iso
*
20 72
Pavlova lutheri
*
70 26
Prasinophyceae
Pyramimonas virginica 0 -
Tetraselmis suecica
*
60 35
Chlorophyceae
Dunaliella sp. 0 9
Eustigmatophyceae
Nannochloropsis oculata 0 -
Ghi chú : Dấu
*
thể hiện các loài đang được sử dụng phổ biến nhất, chiếm hơn
90% tổng lượng sinh khối tảo ở các cơ sở sản xuất động vật thân mềm.
1.4.1.1. Vi tảo đối với nuôi sinh khối luân trùng
Luân trùng Brachionus rotundiformis và B. plicatilis vi tảo là nguồn thức ăn không
thay thế cho giai đoạn đầu của ấu trùng nhiều loài cá biển. Việc đáp ứng đủ sinh khối
luân trùng đạt chất lượng dinh dưỡng cho các bể ương ấu trùng là việc làm không dễ cho
các trại sản xuất giống. Tảo là nguồn thức ăn tuyệt vời nhất trong nuôi sinh khối luân
trị dinh dưỡng của nguồn thức ăn cho ấu trùng cá biển [63]. Tuy nhiên, vẫn có thể xảy ra
tình trạng thiếu một vài chất khoáng thiết yếu trong điều kiện nuôi thâm canh với mật độ
cao như ở các bể ương nuôi ấu trùng cá biển. Các muối khoáng trong môi trường dinh
13 dưỡng cung cấp cho tảo có thể giúp cân bằng nhu cầu khoáng ở ấu trùng cá biển thông
qua chuỗi thức ăn [45].
1.4.1.3. Vi tảo đối với nuôi động vật thân mềm
Vi tảo là nguồn thức ăn cho tất cả các giai đoạn của một số loài nhuyễn thể: nghêu,
hàu, sò, điệp, ốc hương, bào ngư…Năm 1986, Dinet et al., đã thử nghiệm 50 loài làm
thức ăn cho động vật hai mảnh vỏ và đã chọn ra 12 loài tảo được ứng dụng rộng rãi cho
các trại sản xuất động vật thân mềm [41]. Trong đó, các loài Isochrrysis galbana,
Isochrysis sp., Pavlova lutheri, Nannonchloropsis oculata, Tetraselmis suecica,
Chaetoceros gracilis, Chaetoceros calcitrans, Skeletonema costatum được sử dụng phổ
biến nhất với tần số sử dụng từ 40 - 80% ở tất cả các trại sản xuất [45]. Thành phần sinh hóa
của ấu trùng hầu khi ăn C. muelleri và T. suecica có hàm lượng gồm: cacbonhydrat đạt
0,26%; protein 2,03%; lipid 1,89% [56].
1.4.1.4. Vi tảo đối với nuôi tôm
Vi tảo làm thức ăn trực tiếp cho ấu trùng tôm biển, số lượng giảm dần theo tập tính
của ấu trùng tôm từ ăn thực vật: giai đoạn Zoea (herbivorous) sang ăn động vật
(carnivorous): giai đoạn Mysis, Postlarvae. Ngoài ra vi tảo còn ổn định chất lượng nước,
ảnh hưởng đến hệ vi khuẩn trong bể nuôi và thiết lập hệ vi khuẩn trong ruột ấu trùng [54].
Khi bổ sung vi tảo vào bể nuôi tôm và cá còn cho thấy hiệu quả tích cực là kích thích khả
năng bắt mồi của ấu trùng do chúng tiết ra chất hấp dẫn [44], kích thích enzyme tiêu hóa
của ấu trùng tôm sú (chủ yếu là trypsin) nâng cao tốc độ tăng trưởng [20].
sống tốt hơn
T. chui Kurmaly &
ctv
Dunaliella tertiolecta
Rhodomonas baltica
P. monodon
Skeletonema costatum
Tỷ lệ sống kém khi
cho ăn tảo D.
tertiolecta
P. monodon C. muelleri
P. japonicus T. suecica
D. tertiolecta P. semisulcatus
I. galbana, clone T-Iso
Tảo T. suecica và tả
o
C. muelleri cho sinh
trưởng và tỷ lệ sống
tốt nhất.
D’Souza &
Lorenagan
1.4.2. Trong nước
Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều phương pháp nuôi tảo. Tùy vào từng mục đích,
nhu cầu và điều kiện nuôi cụ thể mà nên áp dụng phương pháp nào cho phù hợp để giảm
chi phí sản xuất và đem lại hiệu quả cao. Có một số phương pháp nuôi tảo như sau:
1.4.2.1. Phương pháp nuôi theo mẻ (Hệ thống kín)
Là phương pháp không làm thay đổi môi trường nuôi đã có tảo giống cho đến khi
thu hoạch. Phương pháp này có đặc điểm giới hạn là bị giới hạn về thời gian, trong khi có
trong phòng thí nghiệm, song một vài ngày sau đó chỉ có một số loài tảo mọc được trên bề
mặt agar. Tuy nhiên, Ward cũng được xem là người đầu tiên phân lập tảo thành công trên bề
Copyright: Tài liệu đại học ©