Nghiên cứu môi trường dinh dưỡng mới cải tiến từ Zarrouk nuôi tảo xoắn Spirulina platensis hiệu quả kinh tế tại Trà Vinh

2/KHCN1-BM6 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG MỚI, CẢI TIẾN TỪ MÔI TRƯỜNG ZARROUK TĂNG HIỆU QUẢ KINH TẾ TRONG QUI TRÌNH NUÔI TẢO XOẮN (Spirulina platensis) TẠI TRÀ VINH Chủ nhiệm đề tài: Dương Hoàng oanh Trà Vinh, ngày tháng năm 2017 luan an TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu môi trường dinh dưỡng mới, cải tiến từ môi trường Zarruok tăng hiệu quả kinh tế trong qui trình nuôi tảo xoắn (Spirulina platensi) tại Trà Vinh nhằm tìm ra môi trường nuôi tảo Spirulina platensis đơn giản, hiệu quả. Đề tài được thực hiện bao gồm 2 thí nghiệm. Thí nghiệm 1 Nghiên cứu nuôi tảo Spirulina platensis với các hàm lượng dinh dưỡng cải tiến khác nhau từ môi trường Zarrouk trong điều kiện phòng thí nghiệm. Thí nghiệm gồm có 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần.

Môi trường Zarruok làm nghiệm thức đối chứng (NT1) so sánh với 3 mức độ dinh dưỡng khác nhau cải tiến 75% Zarrouk + iot (NT2); cải tiến 50% Zarrouk + iot (NT3); cải tiến 25% Zarrouk + iot (NT4). Kết quả nghiên cứu cho thấy mật độ tế bào tảo ở NT4 cao nhất đạt 68.216 tb/ml tương ứng với khối lượng cao nhất đạt 14,40 ± 0,83g/l và không có sự khác biệt thống kê với mức ý nghĩa (p <0,05) so với nghiệm thức đối chứng (NT1) đạt 66. Riêng NT2 cho kết quả thấp nhất về mật độ tế bào tảo đạt 54.800 ± 536 tb/ml tương ứng với khối lượng thấp nhất đạt 11,78 ± 0,49 g/l và có sự khác biệt thống kê so với các nghiệm thức trên. Điều này khẳng định rằng khi nuôi tảo xoắn Spirulina platensis trong môi trường cải tiến 25% Zarruok + iot vừa mang lại hiệu quả về năng suất vừa tiết kiệm chi phí về môi trường dinh dưỡng nuôi tảo.

Thí nghiệm 2 Nghiên cứu nuôi tảo Spirulina platensis trong môi trường dinh dưỡng “tối ưu” từ thí nghiệm 1 trong điều kiện bên ngoài có mái che (lưới lan và bạc trắng). Thí nghiệm có 2 nghiệm thức, nghiệm thức 1 là môi trường mới được chọn và nghiệm thức 2 là môi trường Zarrouk làm đối chứng, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Mật độ tảo ở NT1 đạt 38.881 tb/ml; Khối lượng là 643,3± 80,2(g/bể/0,5m3); NT2 đạt 43.845 tb/ml, khối lượng là 791,7 ± 52,0 (g/bể/0,5m3). Cả hai nghiệm thức không có sự khác biệt thống kê với mức ý nghĩa (p <0,05).

3 luan an MỤC LỤC Trang TÓM TẮT 3 DANH MỤC BẢNG BIỂU 6 DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH 7 KÝ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT 8 LỜI CẢM ƠN 9 PHẦN MỞ ĐẦU 10 1. Tính cấp thiết của đề tài 10 2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 11 2. Tình hình nghiên cứu trong nước 11 2.

Tình hình nghiên cứu ngoài nước 17 3. Mục tiêu của đề tài 24 4. Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu 25 4. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 25 4.

Qui mô nghiên cứu 25 4. Phương pháp nghiên cứu 25 4. Dụng cụ phục vụ thí nghiệm 26 4. Phương pháp bố trí thí nghiệm 26 4.

Phương pháp xử lý số liệu 32 PHẦN KẾT QUẢ THẢO LUẬN 33 Chương 1. Nghiên cứu nuôi tảo Spirulina platensis với các hàm 33 lượng dinh dưỡng cải tiến khác nhau từ môi trường Zarrouk trong điều kiện phòng thí nghiệm 1. Yếu tố môi trường cơ bản trong quá trình nuôi tảo phòng 33 thí nghiệm 4 luan an 1. Yếu tố pH 33 1.

Yếu tố nhiệt độ 34 1. Yếu tố độ mặn 35 1. Phát triển sinh khối của tảo Spirulina platensis 36 1. Khối lượng của tảo ở các nghiệm thức thí nghiệm 37 Chương 2.

Nghiên cứu nuôi tảo Spirulina platensis trong môi 38 trường dinh dưỡng “tối ưu” từ kết quả nghiên cứu của thí nghiệm 1, nuôi trong điều kiện bên ngoài có mái che (lưới lan và bạc trắng) 2. Yếu tố môi trường trong quá trình nuôi tảo ngoài trời 38 2. Yếu tố nhiệt độ 38 2. Yếu tố pH 38 2.

Yếu tố độ mặn 39 2. Sự phát triển sinh khối của tảo Spirulina platensis ở các 40 nghiệm thức ngoài trời 2. Khối lượng của tảo ở các nghiệm thức ngoài trời 41 2. Hàm lượng dinh dưỡng của tảo Spirulina platensis trước và 42 sau khi nghiên cứu 2.

Đánh giá hiệu quả kinh tế khi nuôi tảo xoắn bằng môi 43 trường mới với môi trường đối chứng (Zarrouk) PHẦN KẾT LUẬN 45 1. Kết quả đề tài 45 2. Kiến nghị 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC 49 5 luan an DANH MỤC BẢNG BIỂU Tên bảng Trang Bảng 1. Thành phần hóa học của tảo Spirulina 12 Bảng 2.

Thành phần vitamin của tảo Spirulina 13 Bảng 3. Thành phần khoáng của tảo Spirulina 13 Bảng 4. Thành phần axit amin trong tảo Spirulina sp 13 Bảng 5. Các thành phần trong môi trường SOT đa lượng 16 Bảng 6.

Các thành phần trong môi trường SOT vi lượng 16 Bảng 7. Các thành phần hóa học trong môi trường Zarrouk 17 Bảng 8. Môi trường nuôi tảo Spirulina sp tham khảo 20 Bảng 9. Tỷ lệ bổ sung hàm lượng NaCl thay thế NaHCO3 22 Bảng 10.

Thành phần định lượng của muối Iod 24 Bảng 11. Dụng cụ thí nghiệm 26 Bảng 12. Các thành phần hóa học trong môi trường Zarrouk 27 Bảng 13. Nghiệm thức là môi trường đề xuất 1 (Môi trường mới 1) 27 Bảng 14.

Nghiệm thức là môi trường đề xuất 2 (Môi trường mới 2) 28 Bảng 15. Nghiệm thức là môi trường đề xuất 3 (Môi trường mới 3) 28 Bảng 16. Sự phát triển của tế bào tảo ở các nghiệm thức thí nghiệm 36 Bảng 17. Khối lượng tảo của các nghiệm thức thu được khi kết 37 thúc thí nghiệm Bảng 18.

Sự phát triển của tế bào tảo Spirulina platensis ở các 40 nghiệm thức ngoài trời Bảng 19. Khối lượng tảo thu được của thí nghiệm 41 Bảng 20. Hàm lượng dinh dưỡng của tảo Spirulina platensis trước 42 và sau khi nghiên cứu ở thí nghiệm 1 (Phòng thí nghiệm) Bảng 21. Hàm lượng dinh dưỡng của tảo Spirulina platensis trước 42 và sau khi nghiên cứu ở thí nghiệm 2 (Ngoài trời) 6 luan an Bảng 22.

Chi phí sử dụng cho môi trường Zarrouk 43 Bảng 23. Chi phí sử dụng cho môi trường thí nghiệm 44 Bảng 24. Hiệu quả kinh tế 44 DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Tên biểu đồ Trang Hình 1. Tảo bố trí thí nghiệm 29 Hình 2.

Buồng đếm tảo Sedgwick-Rafter 31 Hình 3. Biểu đồ thể hiện giá trị pH trung bình hằng ngày 33 Hình 4. Biểu đồ thể hiện giá trị nhiệt độ trung bình hằng ngày 34 Hình 5. Biểu đồ thể hiện giá trị độ mặn trung bình hằng ngày 35 Hình 6: Biểu đồ thể hiện giá trị nhiệt độ trung bình hằng ngày 38 Hình 7.

Biểu đồ thể hiện giá trị pH trung bình hằng ngày 39 Hình 8. Biểu đồ thể hiện giá trị độ mặn trung bình hằng ngày 39 7 luan an KÝ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT g/L: gam/lít mg: Miligam tb/mL: Tế bào/mililít NTĐC: Đối chứng NT1: Nghiệm thức 1 NT2: Nghiệm thức 2 NT3: Nghiệm thức 3 NT4: Nghiệm thức 4 8 luan an LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học và báo cáo tổng kết này. Với lòng biết ơn sâu sắc chủ nhiệm xin chân thành cảm ơn: Ban Giám hiệu nhà trường, ban lãnh đạo khoa Nông nghiệp – Thủy sản, Lãnh đạo bộ môn Thủy sản, phòng thí nghiệm vi tảo đã tạo cơ sở vật chất và điều kiện tốt nhất cho chủ nhiệm hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khoa học này. Xin gửi lời cảm ơn đến các thành viên trong hội đồng thuyết minh đề tài cũng như hội đồng báo cáo đề tài đã tận tình góp ý cho chủ nhiệm hoàn chỉnh nội dung thực hiện cũng như báo cáo tổng kết đề tài.

Cảm ơn Chồng và con đã luôn quan tâm và tạo điều kiện về thời gian để chủ nhiệm hoàn thành đam mê trong công việc nghiên cứu. Cảm ơn các em Sinh viên: Tính, Nhi, Như, Loan, Đức, Trang, Tài, Đô, Như đã giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn!!! 9 luan an PHẦN MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài: Tảo xoắn Spirulina sp chứa hàm lượng protein từ 60–70%, Gluxít: 13- 16%, Lipít: 7-8%, ngoài ra còn chứa nhiều Axít amin không thay thế: Lysine, Metionin, Penylalanin, Tryptophan…, vitamin E, B6, B12,… Khoáng: đồng, kẽm, magie, kali, sắt…Chúng được ứng dụng hiệu quả trong thực phẩm, dược phẩm và công nghiệp hóa mỹ phẩm cho con người và cho thấy Spirulina sp rất nhiều tiềm năng của một loại siêu thực phẩm (Nguyễn Hữu Thước, 1980; Nguyễn Đức Lượng, 2002; Đặng Thị Men, 2013).

Ngoài ra, tảo Spirulina sp còn được tách chiết thành các chế phẩm giàu dinh dưỡng và giàu sắc tố có tác dụng tăng khả năng đề kháng, tăng miễn dịch, tăng hàm lượng hồng cầu, bạch cầu, hàm lượng máu, nâng cao thể trạng của bệnh nhân, hạn chế sự phát triển của ung thư (Đặng Xuyến Như, 1995). Sau một khoảng thời gian dài tìm hiểu về vai trò, chức năng, tác dụng của tảo Spirulina sp, các nhà khoa học trong và ngoài nước đã tiếp tục nghiên cứu thêm về các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo cũng như các môi trường dinh dưỡng nuôi tảo nhằm chọn ra những yếu tố tối ưu cho tảo phát triển. Kết quả, các dạng môi trường dinh dưỡng thích hợp như môi trường SOT, môi trường Zarrouk nuôi tảo phát triển tốt (Godia, 2002). Tuy nhiên, các dạng môi trường dinh dưỡng này khá phức tạp và tốn chi phí cao.

Với sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao như tảo Spirulina platensis là tiềm năng lớn trong các lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm, y học, … nên những năm gần đây, các công trình nghiên cứu trong nước đã thiêng về nghiên cứu môi trường dinh dưỡng nuôi tảo Spirulina platensis dựa trên môi trường Zarrouk, các nghiên cứu nhằm mục đích giảm bớt hàm lượng dinh dưỡng trong môi trường và thay thế những thành phần khác vào để giảm giá thành trong sản xuất. Lê Quỳnh Hoa (2013) đã tiến hành khảo sát việc thay thế hàm lượng NaHCO3 bằng NaCl trong môi trường nuôi tảo Spirulina platensis để giảm hàm lượng muối dinh dưỡng NaHCO3, kết quả trên cho thấy có thể giảm NaHCO3 đến một mức nhất định, nhưng nếu thay thế hoàn toàn thì kết quả nuôi tảo không đạt năng suất, do đó có thể nghiên cứu thêm một số hàm lượng khác nằm trong khoảng thích hợp để chọn giá trị tốt nhất.