Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

MỞ ĐẦU

Nền kinh tế xã hội nông nghiệp ở nước ta đã hình thành và phát triển từ rất
lâu đời cùng với lịch sử lâu dài dựng nước và giữ nước của dân tộc. Trong suốt tiến
trình phát triển lâu dài ấy, các làng nghề truyền thống cũng đã hình thành và phát
triển trong nông thôn Việt Nam và đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế.
Sự phát triển của các làng nghề không những góp phần giải quyết việc làm cho
nhiều lao động, nâng cao thu nhập cho người dân địa phương nói riêng mà còn góp
phần vào sự phát triển nền kinh tế của cả nước nói chung. Đặc biệt, trong nền kinh
tế thị trường với chính sách phát triển kinh tế nhiều thành phần ở nước ta hiện nay,
các làng nghề truyền thống vẫn đang phát triển mạnh mẽ.
Sự phát triển của làng nghề đem lại nhiều lợi ích kinh tế nhưng song song
với nó là tiềm ẩn những nguy cơ gây ô nhiễm môi trường. Thực trạng ô nhiễm môi
trường trong các làng nghề truyền thống và các cơ sở ngành nghề nông thôn ngày
nay đang ngày càng gia tăng. Do ý thức bảo vệ môi trường còn thấp của con người
trong quá trình sản xuất, các loại chất thải được thải ra môi trường sống xung quanh
mà không được thu gom và xử lý triệt để nên tình trạng ô nhiễm môi trường đã và
đang xảy ra rất nghiêm trọng ở các làng nghề truyền thống ở Việt Nam.
Là một trong những làng nghề truyền thống vốn có từ lâu đời của thành phố
Hà Nội, làng nghề sản xuất bún Phú Đô cũng đang phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng. Từ trước tới nay, nước thải của làng nghề này vẫn được
xả trực tiếp xuống một con mương chung của làng mà không qua bất kỳ một hệ
thống xử lý nước thải nào. Vì vậy, nước thải của làng nghề bún Phú Đô luôn trong
tình trạng bị ô nhiễm hữu cơ nặng nề với nồng độ nitơ, photpho và hàm lượng
BOD5, COD trong nước thải rất lớn. Do đặc thù của nước thải sản xuất bún là ô
nhiễm chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học nên việc áp dụng các biện pháp sinh học

-

Đánh giá hiện trạng và xác định đặc trưng của nước thải sản xuất bún tại làng
nghề bún Phú Đô;

-

Nghiên cứu xác định các thông số tối ưu cho quá trình xử lý nước thải sản
xuất bún, gồm các thông số sau: thời gian lắng tối ưu, nồng độ bùn hoạt tính
tối ưu, nồng độ nitơ, nồng độ photpho và thời gian sục khí tối ưu cho quá
trình xử lý;

-

Dựa vào kết quả nghiên cứu xác định các thông số tối ưu cho quá trình xử lý
nước thải, đưa ra được quy trình xử lý nước thải sản xuất bún Phú Đô bằng
VSV và vi tảo lam Spirulina platensis;

2


Nguyễn Minh Phương
học

-

Luận văn thạc sỹ khoa

Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng tảo lam Spirulina
platensis qua các ngày nuôi cấy trong nước thải;

nước thải sản xuất bún hòa trộn cùng toàn bộ nước thải sinh hoạt và chăn nuôi từ
các chuồng trại của các hộ gia đình đều đổ ra kênh dẫn. Nước thải sản xuất bún
cùng nước thải sinh hoạt và nước thải chăn nuôi đều chưa qua xử lý mà xả thải trực
tiếp vào hệ thống cống chung cuối làng. Sau đó, nước được thải trực tiếp xuống con
mương chảy ra sông Nhuệ, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến
đời sống của người dân trong vùng.
1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội
Theo số liệu thống kê năm 1999, cả làng nghề bún Phú Đô có 1.113 hộ với
5.111 nhân khẩu. Trong số đó có 700 hộ gia đình với 1.600 lao động hành nghề làm
bún. Hàng năm, làng nghề Phú Đô sản xuất được khoảng 5.000 tấn bún, cung cấp
bún cho khoảng 50% thị trường bún ở Hà Nội [87]. Sau hơn 5 năm, tính đến năm
2004, làng Phú Đô có khoảng 5.600 người, với 1.068 hộ gia đình. Trung bình mỗi
hộ có khoảng 4,5 người. Mật độ dân số khoảng 202 người/ha. Trong làng, số hộ làm

4


Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

bún chiếm khoảng 50%, còn lại 10% số hộ sản xuất phục vụ làng nghề như: sản
xuất công cụ làm bún (cơ khí); xay xát gạo; cung cấp than củi; 20% số hộ làm dịch
vụ thương mại cho nhân dân trong thôn và các khách nơi khác đến; 20% số hộ còn
lại làm các nghề khác [12]. Tuy nhiên, những năm gần đây, ở Phú Đô, số gia đình
làm bún đã giảm nhiều do phần lớn chuyển sang buôn bán, kinh doanh. Từ gần
ngàn hộ gia đình, nay chỉ còn khoảng vài trăm hộ vẫn còn theo nghề làm bún. Trình
độ văn hóa của người dân trong làng không cao. Trong số lao động chuyên nghiệp
làm bún ở Phú Đô hiện nay, chỉ có khoảng 30% tốt nghiệp phổ thông trung học, còn

các công đoạn như vo gạo, ngâm gạo, vắt bột, luộc bột…đều thải ra một lượng nước
thải giàu tinh bột đáng kể. Chính vì vậy, đặc thù của nước thải sản xuất bún là giàu
chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học.
1.2 Nước thải và phương pháp xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính
1.2.1 Phân loại nước thải và các chất gây ô nhiễm trong nước thải
Nước thải là nước đã qua sử dụng vào các mục đích như sinh hoạt, dịch vụ,
tưới tiêu, thủy lợi, chế biến công nghiệp, chăn nuôi... Dựa vào nguồn gốc phát sinh,
nước thải có thể phân thành các loại chính sau đây:
+/ Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu vực dân cư bao gồm nước sau
khi sử dụng từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường học, cơ quan, khu vui
chơi giải trí. Đặc trưng của nước thải sinh hoạt thường chứa các chất hữu cơ dễ
phân hủy sinh học (cacbonhydrat, protein, lipit), các chất vô cơ dinh dưỡng (nitơ,
photpho). Các VSV trong nước thải sinh hoạt phần lớn ở dạng các vi khuẩn gây
bệnh như vi khuẩn tả, lỵ, thương hàn và một số loài kí sinh trùng như trứng giun,
sán…Ngoài ra, trong nước thải còn chứa các chất như H2S, NH3 gây mùi khó chịu.
+/ Nước thải công nghiệp: Nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu
thủ công nghiệp, giao thông vận tải gọi chung là nước thải công nghiệp. Nước thải
công nghiệp không có đặc điểm chung mà phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành
sản xuất. Nước thải của xí nghiệp làm acquy có nồng độ axit và chì cao, nước thải
của nhà máy thuộc da chứa nhiều kim loại nặng và sunfua, nước thải từ các cơ sở
sản xuất chế biến nông sản, thực phẩm (đường, sữa, bột, tôm, cá, bia rượu) chứa các
chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Nói chung, nước thải của các ngành công nghiệp
hoặc các xí nghiệp khác nhau có thành phần hóa học và hóa sinh rất khác nhau [15].
+/ Nước thải nông nghiệp: Nước thải nông nghiệp là nước thải ra trong quá
trình canh tác nông nghiệp, thường chứa hàm lượng phân hóa học cao và các hóa
chất bảo vệ thực vật. Nước thải nông nghiệp bị ô nhiễm làm cho đất bị thoái hóa,
các tài nguyên sinh vật bị suy giảm, gây hậu quả nghiêm trọng đến môi trường. Các

6


+/ Các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học: Nhóm các chất hữu cơ khó bị
phân hủy sinh học gồm các chất thuộc dạng chất hữu cơ có vòng thơm (cacbuahydro
của dầu khí), các chất đa vòng ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ, photpho hữu cơ.

7


Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

Trong đó, có nhiều chất là các chất hữu cơ tổng hợp và có độc tính cao đối với con
người và động thực vật. Hàng năm, trên thế giới có khoảng 60.10 6 tấn các chất hữu
cơ tổng hợp khó phân hủy sinh học được sản xuất trên thế giới như các chất màu,
chất hóa dẻo, thuốc trừ sâu...[2]. Trong tự nhiên, các chất hữu cơ khó bị phân hủy
sinh học khá bền vững, có khả năng tích lũy và lưu giữ lâu dài trong môi trường và
cơ thể sinh vật, làm ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Các chất
này thường có trong nước thải công nghiệp và nguồn nước ở các vùng nông, lâm
nghiệp sử dụng nhiều thuốc trừ sâu, thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng, các chất
làm rụng lá, thuốc diệt cỏ...[16].
1.2.2 Hệ vi sinh vật trong nước thải
VSV là những sinh vật có kích thước vô cùng nhỏ bé. Tế bào của chúng
không thể nhìn thấy được bằng mắt thường mà phải sử dụng kính hiển vi với độ
phóng đại từ 400 đến 1000 lần.
Số lượng và chủng loại VSV trong nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
các chất hữu cơ hòa tan trong nước, pH môi trường, các chất độc, tia tử ngoại... Mỗi
loại nước thải có hệ VSV đặc trưng. Nước thải sinh hoạt và nước thải của các xí
nghiệp chế biến nông sản, thực phẩm rất giàu các chất hữu cơ, vì vậy số lượng VSV
trong các loại nước này là rất lớn và chủ yếu là vi khuẩn. N hững thủy vực tiếp nhận

1.2.3 Cơ sở sinh học của quá trình làm sạch nước thải
Các quá trình vật lý, hóa học như sự sa lắng và sự oxy hóa giữ vai trò quan
trọng trong quá trình làm sạch nước thải. Tuy nhiên, đóng vai trò quyết định trong
làm sạch nước thải vẫn là các quá trình sinh học. Tại chỗ nước thải đổ ra, thường tụ
tập các loại chim, cá. Chúng sử dụng các phế thải từ đồ ăn và rác làm thức ăn. Tiếp
sau đó là các động vật bậc thấp như ấu trùng của côn trùng, giun và nguyên sinh động
vật. Chúng sử dụng các hạt thức ăn cực nhỏ làm nguồn dinh dưỡng. Song cần phải
nhấn mạnh vai trò quyết định của các VSV trong quá trình làm sạch nước thải. Cơ
chế của quá trình làm sạch nước thải do các VSV bao gồm ba giai đoạn sau:
+/ Các hợp chất hữu cơ tiếp xúc với bề mặt tế bào VSV;
+/ Quá trình khuyếch tán và hấp thụ các chất ô nhiễm nước qua màng bán
thấm vào trong tế bào VSV;
+/ Chuyển hóa các chất ô nhiễm trong nội bào để sinh ra năng lượng và tổng
hợp vật liệu mới cho tế bào VSV.
Cả ba giai đoạn này có mối liên quan rất chặt chẽ với nhau làm nồng độ các
chất gây ô nhiễm trong nước giảm dần.

9


Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

Theo phương thức dinh dưỡng, các VSV được chia làm hai nhóm chính:
- Nhóm VSV tự dưỡng: Nhóm VSV này có khả năng oxi hóa chất vô cơ để thu
năng lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp. Trong
nhóm này có các vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn sắt, vi khuẩn lưu huỳnh...
- Nhóm VSV dị dưỡng: Nhóm VSV này sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn



Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

Trong số các nhóm VSV làm sạch nước thải, vi khuẩn có số lượng nhiều nhất
và cũng đóng vai trò quan trọng nhất. Ngoài ra, cũng có các nhóm VSV khác như
nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn nhưng số lượng ít hơn vi khuẩn. Những nhóm này là
các VSV dị dưỡng hiếu khí. Nhiều loại nấm, kể cả nấm độc có khả năng phân hủy
xenlulozơ, hemixenlulozơ và đặc biệt là lignin. Tuy nhiên, vai trò của nấm, kể cả nấm
mốc, nấm men, cũng như xạ khuẩn trong quá trình xử lý nước thải không quan trọng
bằng vi khuẩn [16].
1.2.4 Cơ chế phân giải tinh bột nhờ vi sinh vật
Nước thải của các cơ sở sản xuất lương thực, đặc biệt là nước thải từ các làng
nghề sản xuất bún, bánh phở, miến....có hàm lượng tinh bột rất cao. Tinh bột bao gồm
các mạch amilo và amilopectin. Amilo là những chuỗi không phân nhánh bao gồm
hàng trăm đơn vị glucoza liên kết với nhau bằng dãy nối 1,4 glucozit. Amilopectin là
các chuỗi phân nhánh, các đơn vị glucoza liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 và 1,6
glucozit. Cơ chế quá trình phân giải tinh bột nhờ VSV được mô tả như sau:
VSV phân giải tinh bột có khả năng tiết ra môi trường hệ enzym amilaza bao
gồm 4 enzym:
+/ α – amilaza có khả năng tác động vào bất kỳ mối liên kết 1,4 glucozit nào
trong phân tử tinh bột. Bởi vậy, α – amilaza còn được gọi là endoamilaza. Dưới tác
động của α – amilaza, phân tử tinh bột được cắt thành nhiều đoạn ngắn gọi là sự dịch
hóa tinh bột. Sản phẩm của sự dịch hóa thường là các đường 3 cacbon gọi là
mantotrioza.
+/ β - amilaza chỉ có khả năng cắt đứt mối liên kết 1,4 glucozit ở cuối phân tử
tinh bột, bởi thế còn gọi là exoamilaza. Sản phẩm của β - amilaza thường là đường

enzyme trong hệ đó, các nhóm này cộng tác với nhau trong quá trình phân hủy tinh
bột thành đường [24].
1.2.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính
Có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý nước thải nhưng có thể chia thành
các phương pháp chính sau: cơ học, hoá lý, hoá học và sinh học. Trong đó, phương
pháp sinh học được sử dụng chủ yếu để xử lý nước thải chứa hàm lượng chất hữu
cơ cao. So với biện pháp vật lý và hóa học, phương pháp sinh học có ưu điểm hơn
cả là giá thành thiết bị không đắt tiền, nguyên liệu xử lý dễ kiếm lại không gây tái ô
nhiễm môi trường. Phương pháp xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính là một trong

12


Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

những phương pháp sinh học điển hình được áp dụng để xử lý nước thải giàu hữu
cơ.
Trong nước thải luôn tồn tại các chất rắn lơ lửng khó lắng. Trong quá trình
sinh trưởng và phát triển trong nước thải, các tế bào VSV sẽ dính vào các hạt lơ
lửng này và phát triển thành các hạt bông cặn có hoạt tính phân hủy các chất hữu cơ
gây nhiễm bẩn nước và được lớn dần lên do hấp phụ nhiều hạt chất rắn lơ lửng nhỏ
khác. Khi ngừng thổi khí hoặc các chất hữu cơ làm cơ chất dinh dưỡng cho VSV
trong nước thải cạn kiệt, những hạt bông này sẽ lắng xuống đáy bể hoặc hồ tạo
thành bùn. Bùn này được gọi là bùn hoạt tính. Nhờ bùn hoạt tính mà lượng chất ô
nhiễm trong nước giảm, các chất huyền phù lắng xuống cùng với bùn và nước được
làm sạch.
Bùn hoạt tính là tập hợp các VSV khác nhau có mặt trong nước thải, chủ yếu

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Vi khuẩn
Pseudomonas
Arthrobacter
Bacillus
Cytophaga
Zooglea
Acinetobacter
Nitrobacter
Sphaerotilus
Acaligenes
Flavobacterium
Acinetobacter
Hyphomicrobium
Desulfovibrio

Chức năng
Phân huỷ cacbonhydrat, protein, các hợp chất hữu cơ
và phản nitrat hóa

thải nghiên cứu, hồi lưu bùn đã dùng ở những bể xử lý nước thải trước trở lại các bể
sục khí. Ngoài ra, cần chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển
của VSV có trong bùn hoạt tính như:
- Nhiệt độ của nước thải: Nếu nhiệt độ cao thì phải có thiết bị hạ nhiệt độ
xuống khoảng 25 – 300C;
- pH của nước thải: cần phải điều chỉnh pH của nước thải đạt khoảng 6,5 –
7,5;
- Các nguyên tố có tính độc có thể tiêu diệt hoặc kìm hãm sinh trưởng của
VSV. Nước thải có chứa các độc tố đặc biệt này cần phải có biện pháp xử lý riêng
trước khi được xử lý bằng bùn hoạt tính;
- Tỷ số BOD5: N: P: Đây là các chỉ số cần được quan tâm khi cân bằng dinh
dưỡng cho VSV trong nước thải. Tỷ lệ BOD 5: N: P được đề xuất tối ưu là 100: 5: 1.
Ngoài chất hữu cơ, nitơ và photpho là hai nguồn dinh dưỡng quan trọng cho sự tạo
thành tế bào mới và hoạt động của VSV trong bùn hoạt tính. Ngoài ra, để phát huy
được vai trò của bùn hoạt tính đến điều kiện hiếu khí hay nồng độ oxy hòa tan trong
nước, chúng ta phải quan tâm trong các quy trình công nghệ xử lý nước thải bằng bùn
hoạt tính. Có thể làm tăng nồng độ oxy hòa tan bằng cách tăng mặt thoáng của ao hồ,
áp dụng các biện pháp sục khí và khuấy cưỡng bức [16].
- Cách tạo bùn hoạt tính:
+/ Môi trường tạo bùn hoạt tính: là nước thải có cùng hoặc gần giống với phổ
nhiễm bẩn của nước thải cần xử lý. Môi trường tạo bùn cần được bổ sung các nguồn
dinh dưỡng N, P theo tỉ lệ BOD5: N: P = 100: 5: 1, đường kính (hoặc glucoza,
mantoza) với hàm lượng khoảng 50 g/l môi trường;

15


Nguyễn Minh Phương
học



16


Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

CO2 + NH4+ + PO43-

Tế bào tảo mới (tăng sinh khối) + O2

Các khí oxy phân tử sinh ra làm giàu thêm hàm lượng oxy hòa tan trong
nước, tạo điều kiện thuận lợi giúp vi khuẩn hiếu khí phát triển và thúc đẩy các phản
ứng oxy hóa - khử trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ xảy ra nhanh
hơn.
Vai trò chính của tảo và thực vật thủy sinh là khử nguồn amonium hoặc
nitrat, cùng nguồn photphat có trong nước. Việc làm giảm các chất hữu cơ ô nhiễm
trong nước chủ yếu là nhờ một số loại vi khuẩn, tảo và thực vật khác chỉ sinh oxy
và có rễ để vi khuẩn bám vào, cùng tán lá che chắn làm giảm tác động của ánh sáng
mặt trời giúp vi khuẩn khỏi chết và tạo điều kiện cho chúng hoạt động tốt hơn.
Các loài vi tảo có thể làm thức ăn tự nhiên trong nuôi trồng thủy sản. Một số
loài tảo có khả năng phát triển trên một số loại nước thải đóng vai trò quan trọng
trong quá trình làm sạch nước thải. Cùng với các VSV khác, vi tảo giữ vai trò như
máy lọc sinh học tự nhiên, trực tiếp hấp thu tất cả những sản phẩm thừa, sản phẩm
sau cùng của phân huỷ hữu cơ và chuyển hoá chúng sang dạng ít độc hại hơn hoặc
phân giải chúng thành những vật chất khác đơn giản và vô hại. Những loại tảo và vi
khuẩn lam nước ngọt được sử dụng phổ biến trong quá trình xử lý nước thải chủ
yếu thuộc các chi Chlorella, Spirulina, Scenedessmus…Từ nhiều năm qua đã có

EMBED MSPhotoEd.3

ﾧ

Hình 1A. Hình ảnh về
Spirulina platensis
[Nguồn:
HYPERLINK

Hình 1B. Hình ảnh về

" />m"

Spirulina maxima
[Nguồn: HYPERLINK

" />a/product_info.php?products_id=56"
/>/product_info.php?products_id=56]
Tế bào tảo Spirulina chưa có nhân điển hình, vùng nhân là vùng giàu axit
nucleic chưa có màng nhân bao bọc, phân bố trong nguyên sinh chất. Ngoài ra, tế
18


Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

bào Spirulina không có không bào thực, chỉ có không bào chứa khí làm chức năng
điều chỉnh tỷ trọng tế bào. Nhờ có không bào chứa khí mà Spirulina có thể nổi lên

Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

+/ Sinh sản sinh dưỡng: Hình thức sinh sản này được thực hiện bằng cách
đứt từng khúc trên sợi tảo;
+/ Sinh sản vô tính: Spirulina sinh sản vô tính bằng cách tạo bào tử khi điều
kiện sống không thuận lợi [13].
1.4.2.2 Đặc điểm sinh hóa
Đặc điểm sinh hóa nổi bật của Spirulina là có hàm lượng protein rất cao,
chiếm khoảng 50 – 70% trọng lượng của tế bào, trong khi các thực phẩm được coi
là giàu đạm như đậu đỗ, thịt, phomat cũng chỉ có 20% đạm. Nhiều nghiên cứu đã
chỉ ra rằng đạm trong Spirulina hoàn toàn không có hại. Và cũng khác với các loại
đạm khác, đạm trong Spirulina rất dễ hấp thụ do các axit amin hầu như ở dạng tự
do. Tỷ lệ hấp thụ đạm trong Spirulina là hơn 90% [73].
Thành phần hóa học của tảo Spirulina so với % trọng lượng khô (TLK) như
sau: protein tổng số 50 – 70%; gluxit 13 – 16%; lipit 7 – 8%; axit nucleic 4,29%;
chlorophylla 0,76%; carotenoit 0,23%; tro 4 – 5%. Tuy nhiên, thành phần sinh hóa
của tảo Spirulina thay đổi tùy thuộc vào điều kiện nuôi trồng [13].
Protein của tảo Spirulina chứa hầu hết các loại axit amin thay thế và không
thay thế, tỉ lệ của các axit amin này khá cân đối. Tổ chức lương thực thực phẩm thế
giới (FAO) đã công nhận loại tảo này là nguồn thực phẩm chức năng bổ sung cho
người rất tốt [17]. Trong số các axit amin trong tảo có 4 loại axit amin không thể
thay thế quan trọng sau: lyzin, methionin, phenylanalin, tryptophan (là nguyên liệu
gốc để tổng hợp vitamin B3). Không chỉ cung cấp các axit amin không thể thay thế,
tảo Spirulina còn là nguồn cung cấp các axit béo không bão hòa quan trọng mà cơ
thể không thể tự tổng hợp được, trong đó đặc biệt quan trọng là các axit γ –linolenic
khiến cho Spirulina trở thành một loại thực phẩm có giá trị chống suy dinh dưỡng
và chống béo phì. Các carotenoit chính ở Spirulina là oscillaxanthin,

còn có sắc tố màu lam phycocyanil, không tồn tại trong bất kỳ thực phẩm nào khác.
Phycocyanil giúp ổn định quá trình trao đổi chất và tăng cường hệ miễn dịch, hỗ trợ
hoạt động của gan trong các trường hợp phải điều trị bằng nhiều loại thuốc. Kết hợp
cùng với các vitamin, phycocyanil được sử dụng trong điều chế các dược phẩm điều
trị ung thư [74].
1.4.2.3 Thành phần dinh dưỡng
Năm 1964, nhà thực vật học người Bỉ đã phát hiện ra một bộ tộc thổ dân ở
châu Phi có nhiều người già ở tuổi bách niên, hơn nữa họ hầu như không đau ốm,
trong khi tuổi thọ trung bình của người dân châu Phi thời đó chỉ là 35. Nguyên nhân
là do trong khẩu phần ăn hàng ngày của bộ tộc đó đều có một loại bánh màu xanh,
hình thù tương tự như bánh mỳ dẹt. Những chiếc bánh này được làm từ loại rong
vớt trên mặt hồ và sau đó được sấy khô dưới nắng. Loại tảo đó chính là Spirulina
platensis [72]. Hai mươi năm sau, vào những năm cuối thập kỷ tám mươi thế kỷ 20
- nhiều giá trị dinh dưỡng và chức năng sinh học của tảo Spirulina đã được khám
phá và công bố rộng rãi ở nhiều nước khác trên thế giới như Mỹ, Nhật, Canada,
Mehico, Đài Loan…
Là một loại tảo quang tự dưỡng, Spirulina sử dụng CO2 và đồng hóa nitơ chủ
yếu ở dạng NO3- và nhiều dạng nitơ khác như NH4+, NO2-, (NH2)CO dưới tác dụng
của ánh sáng mặt trời. Các thành phần dinh dưỡng trong tảo gồm có:

21


Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

- Dinh dưỡng cacbon: Nguồn cacbon được sử dụng để nuôi cấy tảo Spirulina là CO2
và NaHCO3. Spirulina phát triển thuận lợi ở môi trường có HCO 3- hơn CO32-. Khi


Nguyễn Minh Phương
học

Luận văn thạc sỹ khoa

+/ Các nguyên tố vi lượng khác như Zn, Cu, Mn….không ảnh hưởng rõ rệt
đến hàm lượng protein, nhưng có ảnh hưởng tới một số thành phần vitamin của tảo
Spirulina [13].
Nhờ những đặc điểm về sinh hóa và thành phần dinh dưỡng mà tảo Spirulina
được coi là nguồn thực phẩm bổ sung rất tốt để chăm sóc và tăng cường sức khỏe
cho con người ở mọi lứa tuổi. Bắt đầu từ việc đưa tảo Spirulina vào khẩu phần dinh
dưỡng không thể thiếu cho các phi hành gia vũ trụ, các nhà thám hiểm và các lực
lượng tác chiến cơ động trong quân đội, từ những năm 1980 đến nay, tảo Spirulina
đã trở nên rất thông dụng trên toàn thế giới. Sau hơn 50 năm được sản xuất công
nghiệp, Spirulina vẫn được coi là sản phẩm an toàn, sử dụng nhiều nhất trong nhóm
bổ sung dinh dưỡng. Loài tảo này đang được nghiên cứu để sử dụng rộng rãi trong
công nghiệp thực phẩm làm thức ăn bồi bổ sức khỏe, làm thuốc điều trị suy dinh
dưỡng, thực phẩm chống béo phì. Axit béo gamma linolenic (GLA) chứa trong tảo
Spirulina rất cần thiết cho sức khỏe. Hiện nay các sản phẩm chứa Spirulina đã có
mặt rộng rãi trên thị trường như bột dinh dưỡng Enalac, Linafort, Supermilk…
Ngoài dạng thực phẩm quen thuộc, tảo Spirulina còn có mặt trên thị trường dưới
dạng dược phẩm như Linavina (Mekophar), viên bọc đường hoặc viên nang dùng
bổ sung dinh dưỡng cho những người cần cung cấp protein khi đang điều trị viêm
gan, xơ gan, tiểu đường hoặc loét dạ dày. Hình 2 minh họa một vài hình ảnh về
Spirulina platensis trên thị trường dưới dạng dược phẩm.
EMBED MSPhotoEd.3

[Nguồn:
HYPERLINK
tary_supplement)"
/>ary_supplement)]

Hình 2. Hình ảnh về Spirulina platensis trên thị trường dưới dạng dược phẩm
Theo số liệu của Tổ chức Y tế Thế giới WHO, tảo Spirulina có thể giúp con
người phòng chống ít nhất là 70% các loại bệnh. Chính vì vậy, tảo Spirulina đã
được EC khuyến cáo, được WHO và Bộ Y tế của nhiều quốc gia trên thế giới công
nhận không chỉ là nguồn thực phẩm sạch mà còn là giải pháp cho phòng và điều trị
một số bệnh của thế kỉ 21 [88].
1.4.3 Tình hình nghiên cứu tảo lam Spirulina
1.4.3.1 Tình hình nghiên cứu tảo lam Spirulina trên thế giới
Năm 1974, DIC – một tập đoàn hóa chất lớn của Nhật Bản đã bắt đầu tập
trung nghiên cứu tảo Spirulina. Đây là tập đoàn đầu tiên đã thành công trong việc

cách có hiệu quả [34].
Ngoài ra, cũng có nhiều công trình nghiên cứu về khả năng sử dụng tảo lam
Spirulina loại bỏ một số kim loại nặng trong nước thải. Năm 2006, công trình
nghiên cứu tại Trường Đại học Goana, Italia về khả năng của tảo lam Spirulina
trong việc loại bỏ đồng trong nước thải cũng đã được công bố [62]. Năm 2007,
Trường Đại học Iowa, Mỹ cũng đã công bố khả năng hấp thụ thủy ngân của chủng
Spirulina platensis [28]. Spirulina cũng được chứng minh có hiệu suất hấp thụ
cadimi trong nước rất tốt [60, 51].

1.4.3.2 Tình hình nghiên cứu tảo lam Spirulina tại Việt Nam

25