Luận Văn Phân lập và lưu giữ giống tảo lục Chlorella sp nước mặn dùng trong ương nuôi ấu trùng cá biển

Đồ án tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Phân lập và lưu giữ giống tảo lục Chlorella sp nước mặn dùng trong ương nuôi ấu trùng cá biển


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN . i
MỤC LỤC . ii
DANH MỤC HÌNH . v
DANH MỤC BẢNG .vi
DANH MỤC CHỮVIẾT TẮT vii
MỞĐẦU . 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC Chlorella sp . 3
1.1.1.Hệ thống phân loại 3
1.1.2.Một số đặc điểm sinh học chủ yếu của tảo lục Chlorella sp( theo
Đặng Đình Kim, 1998). 3
1.1.2.1.Phân bố . 3
1.1.2.2.Đặc điểm hình thái cấu tạo của Chlorella sp . 4
1.1.2.3.Sinh trưởng . 4
1.1.2.4.Sinh sản 5
1.1.3.Thành phần hóa sinh của vi tảo 6
1.1.3.1.Lipid . 6
1.1.3.2.Protein 7
1.1.3.3.Carbohydrat 7
1.1.3.4.Sắc tố 8
1.1.4. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự sinh trưởng của tảo 8
1.1.4.1.Ánh sáng . 8
1.1.4.2.Nhiệt độ 9
1.1.4.3.Độ mặn . 10
1.1.4.4.pH . 10
1.1.4.5. Chế độ sục khí 10
1.1.4.6. Ảnh hưởng của một số yếu tố dinh dưỡng . 11
iii
1.2.Vài nét về tình hình phânlập và lưu giữ giống tảo . 13
1.2.1.Tình hình phân lập và lưu giữ giống tảo trên thế giới . 13
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam. 14
1.3.Vai trò của vi tảo trong nuôi trồng thủy sản. 15
1.3.1.Vai trò của thực vật phù du trong ao nuôi trồng thủy sản. 15
1.3.2. Vai trò của vi tảo trong sản xuất giống nhân tạo các đối t ượng thủy sản . 16
1.3.3. Tác hại do vi tảo gây ra . 20
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 22
2.1.Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu 22
2.1.1.Đối tượng nghiên cứu 22
2.1.2.Thời gian nghiên cứu . 22
2.1.3.Địa điểm nghiên cứu . 22
2.2.Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu . 23
2.3.Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, môi trường dinh dưỡng 23
2.3.1.Chuẩn bị dụng cụ 24
2.3.2.Thiết bị phục vụ 24
2.3.3.Nguồn nước . 24
2.3.4.Vô trùng các dụng cụ thí nghiệm . 25
2.3.5.Nguồn tảo 25
2.3.6.Môi trường dinh dưỡng trong các thí nghiệm 25
2.3.7.Bố trí thí nghiệm . 26
2.3.7.1.Phân lập bằng phương pháp nuôi cấy trên môi trường thạch . 26
2.3.7.2.Thí nghiệm xác định điều kiện lưu giữ tảo giống thích hợp . 27
2.3.8.Phương pháp nhân tảo giống . 28
2.3.9.Phương pháp xác định mật độ tế bào, tốc độ sinh trưởng hằng ngày và
các yếu tố môi trường nuôi. 29
2.3.9.1. Đếm tế bào 29
2.3.9.2.Công thức xác định tốc độ sinh trưởng hằng ngày . 30
2.3.9.3.Kiểm tra các yếu tố môi trường . 31
iv
2.3.9.4.Xử lý số liệu . 31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 31
3.1.Phân lập tảo Chlorella sptrên môi trường thạch 32
3.2.Lưu giữ tảo trong các điều kiện khác nhau . 34
3.2.1. Lưu giữ tảo Chlorella sptrong đi ều kiện dịch l ưu giữ và nhi ệt độ k hác nhau34
3.2.1.1.Lưu giữ tảo Chlorella sptrong điều kiện dịch lưu giữ lỏngvà
nhiệt độ khác nhau 34
3.2.1.2.Lưu giữ tảo Chlorella sptrong điều kiện dịch lưu giữ bán lỏngvà
nhiệt độ khác nhau 35
3.2.2.Lưu giữ tảo Chlorella sptrong khoảng thời gian khác nhau . 38
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN . 42
KẾT LUẬN . 42
Thí nghiệm về phân lập Chlorella sp 42
Thí nghiệm lưu giữ Chlorella sp 42
ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 42
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Chlorella sp 3
Hình 1.2: Đường cong sinh trưởng của quần thể vi tảo 5
Hình 2.1: Cách đếm tế bào tảo bằng buồng đếm hồng cầu . 29
Hình 2.2: Cấu tạo buồng đếm hồng cầu . 30
Hình 3.1: Quần lạc tảo Chlorella sp mọc trên môi trường thạch 33
Hình 3.2: Sự tăng trưởng của tảo Chlorella sptrong điều kiện dịch lưu giữ lỏng và nhiệt độ khá
Hình 3.3: Sự tăng trưởng của tảo Chlorella sptrong điều kiện dịch lưu giữ bán lỏng và nhiệt độ
Hình 3.4: Ảnh hưởng của thời gian lưu giữ tới tốc độ tăng trưởng của Chlorella sp 40
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần của vi tảo (tính theo khối lượng khô tế bào) . 6
Bảng 1.2: Thành phần sinh hóa của Chlorella sp(theo Đặng Đình Kim, 1998): 6
Bảng 1.3: Môi trường tối ưu để nuôi một số loài tảo 9
Bảng 1.4: Các loại vitamincó trong vi tảo biển . 17
Bảng 1.5: Các lớp và chi tảo được nuôi trồng để làm thức ăn cho động vật thủy sinh18
Bảng 1.6: Ước tính sản lượng sinh khối tảo theo khối lượng khô cho nhu cầu nuôi
ấu trùng và hậu ấu trùng của NTTS thếgiới năm 1999 . 25
Bảng 2.1: Thí nghiệm lưu giữ Chlorella sptrong điều kiện dịch lưu giữ dạng lỏng
với nhiệt độ khác nhau . 27
Bảng 2.2: Thí nghiệm lưu giữ Chlorella sptrong điều kiện dịch lưu giữ dạng bán
lỏng với nhiệt độ khác nhau . 27
Bảng 2.3: Thí nghiệm xác định thời gian lưu giữ thích hợp . 28
Bảng 3.1: Độ thuần chủng của Chlorella sp(%) bằng phương pháp nuôi cấy trên
môi trường thạch . 32
Bảng 3.2: Sinh trưởng của Chlorella spkhi đưa ra nuôi sinh khối sau khi lưu giữ
trong điều kiện dịch lưu giữ lỏng và nhiệt độ khác nhau 34
Bảng 3.3: Sự tăng trưởng của tảo Chlorella sp trong điều kiện dịch lưu giữ bán lỏng
và nhiệt độ khác nhau 36
Bảng 3.4: Sinh trưởng của Chlorella spđược đưa ra nuôi sinh khối sau khi lưu giữ ở
khoảng thời gian khác nhau . 39
vii
DANH MỤC CHỮVIẾT TẮT
µ: Tốc độtăng trưởng theo ngày của tảo Chlorella sp
AT: Ấu trùng
CTV: Cộng tác viên
HUFA: Highly Unstaturated Fatty Acid
NTTS: Nuôi trồng thủy sản
PUFA: Polyunsaturated Fatty Acid
TB/ mL: Tếbào/mL
TB: Trung bình
1
MỞĐẦU
Vai trò của vi tảo đã được giáo sư Winberg (1965) đúc kết trong câu nói:
“không có tảo sẽkhông có nghềcá”. Thật vậy, vi tảo là thức ăn trực tiếp của rotifer,
copepoda, những loài này là thức ăn của ấu trùng các loài tôm, cá biển. Đốivới các
loài cá, giáp xác thì nhu cầu vềthức ăn là vi tảo chỉgiới hạn trong thời gian đầu của
vòng đời nhưng đối với các loài nhuyễn thểhai mảnh vỏthì vi tảo là thức ăn trong
suốt vòng đời của chúng [15].
Vi tảo có hàm lượng dinh dưỡng cao, đặc biệt là vi tảo biển với hàm lượng
Protein 29-57%, lipid 7-25%, cacbonhydrat 2-32%, khoáng và các vitamin6-39%
[20].Ngoài ra vi tảo còn chứa các acid béo không no cần thiết cho sựsinh trưởng và
phát triển của các đối tượng nuôi. Vì vậy chúng được sửdụng làm thức ăn trong sản
xuất giống các đối tượng nuôi trồng thủy sản từnhững năm 40.
Nuôi trồng thủy sản ởnước ta những năm gần đây có những bước chuyển
mình đáng kể, nhất là sựchuyển đổi đối tượng nuôi. Các đối tượng nuôi mới như
nhuyễn thểhai mảnh vỏ, cá biển đang ngày càng được chú trọng. Do đó nhu cầu
con giống của các đối tượng này đang rất được quan tâm. Và trong sản xuất giống
thân mềm, cá biển thì nhu cầu vềvi tảo là không thểthiếu[10].
Vi tảo có rất nhiều loài nhưng được sửdụng trong nuôi trồng thủy sản thì
hiện nay là khoảng 32loài bao gồm tảo Lục, tảo Khuê,trong đó có vi tảo Chlorella.
Các loài này phải có hàm lượng dinh dưỡng cao, kích thước phù hợp, không có độc
t ố, t ốc đ ộtăng trư ởng nhanh đểcó th ểnuôi sinh khối v ới s ốlư ợng lớn [5].
Tuy nhiên đa sốcác loài tảo đang đượcnuôi ởnước ta hiện nay là các loài
nhập nội. Điều này gây nên một sốkhó khăn như sựkhác nhau vềđiều kiện khí hậu,
không chủđộng vềnguồn giống cung cấp,các loài tảo bản địa thì không thuần khiết,
nhiễm tạp và nhiễm khuẩn nhiều[16]. Bên cạnh đó các công trình nghiên cứu vềvi
tảo ởnước ta hiện nay chủyếu thiên vềnuôi sinh khối, các công trình nghiên cứu về
phân lập, lưu giữcác giống tảo thuần còn chưa được chú trọng.
2
Với mong muốn được góp phần tạo ra các giống tảo thuần chủng có giá trị
trong nuôi trồng thủy sản và xác định được một sốđiều kiện lưu giữtảo thuần, được
sựcho phép của Trường Đại học Nha Trang, khoa Nuôi trồng thủy sản, bộmôn
Sinh học nghềcá tôi đã tiến hành đềtài:
“Phân lập và lưu giữgiống tảo Lục Chlorella sp”.
 Mục tiêu:
- Phân lập được tảo Lục nước mặn Chlorella sp.
- Xác định một sốđiều kiện lưu giữthích hợp.
 Nội dung nghiên cứu:
- Phân lập Chlorella spnước mặn trên môi trường thạch sửdụng môi trường
dinh dưỡng F2.
- Lưu giữ Chlorella sptrongcác điều kiện khác nhau.
 Ý nghĩa của đềtài:
- Góp phần tạo ra giống tảo thuần chủng Chlorrella sp.
- Lưu giữgiống tảo Chlorella sp hiệu quảhơn.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. HỆTHỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC Chlorella sp
1.1.1.Hệthống phân loại
Theo Komapoenko và Vasilieva, năm 1978[15]thì vịtrí phân loại của Chlorella
spđược xác định như sau:
Ngành: Chlorophyta
Lớp: Protococcophyceae
Bộ: Chloroccocales
Họ: Oocystacea
Chi: Chlorella
Loài: Chlorella sp
Hình 1.1: Chlorella sp
1.1.2.Một sốđặc điểm sinh học chủyếu của tảo lục Chlorella sp [17]
1.1.2.1.Phân bố
Tảo lục chủyếu phân bố ởcác thủy vực nước ngọt, chỉ có khoảng 10% phân
bố ởcác thủy vực nước lợ, mặn. Chlorella spsinh sản bằng bào tửvà không đòi hỏi
điều kiện sống nên Chlorella spphân bốrộng khắp mọi thủy vực nước ngọt. Theo
4
chiều dọc thì tảo lục phân bốtừvùng núi cao đến vùng biển sâu. Theo chiềungang
thì nó phân bốtừvùng xích đạo đến vùng ôn đới và hàn đới. Tảo lục phát triển
mạnh ởnhững nơi có ánh sáng mạnh.
Chlorella spphân bố ởkhắp nơi trên thếgiới, ởnhững thủy vực giàu dinh
dưỡng. Pauw và ctv (1983. trích theo Vũ ThịThùy Minh, 2005) cho rằng tảo lục
Chlorella splà loài rộng nhiệt. ỞViệt Nam Chlorella sp sống tốt trong khoảng
nhiệt độ15-35
0
C, độmặn 5-30‰, pH 7,5-8,5.
1.1.2.2.Đặc điểm hình thái cấu tạo của Chlorella sp
Tảo lục Chlorellahay còn được gọi là rong tiểu cầu, có cấutrúc cơ thểdạng
monas đơn bào hình trứng, hình tròn hay hình ovan. Đường kính tếbào trung bình
khoảng 5µm -10µm, không vượt quá 15µm[2]. Tếbào không có roi nên không có
khảnăng di động.
Đa sốtếbào có một nhân. Nhân gồm có màng dịch nhân, hạch nhânvà mạng
lưới nhiễm sắc. Sắc tốquang hợp chỉcó một thểsắc tốchloroplast và có dạng hình
chén. Lục lạp được bao phủbởi một màng mỏng kép, bên trong chứa dịch protein
gọi là chất nền (matrix) và những cấu trúc dạng bản mỏng hay là lamen. Lục lạp là
nơi duy nhất trong tếbào tích lũy tinh bột, tinh bột tập trung xung quanh cơ quan
chuyên hóa gọi là pyreoit hay hạt tạo bột
Chất dựtrữcủa vi tảo Chlorella splà tinh bột.
1.1.2.3.Sinh trưởng
Chu trình sinh trưởng gồm 5 giai đoạn:
-Pha gia tốc dương: trong giai đoạn này vi tảo bắt đầu có sựtiếp xúc và dần
thích nghi với môi trường sống. Cơ thểtiến hành hấp thu các chất dinh dưỡng và
phân cắt tếbào. Ởmôi trường thuận lợi và có dinh dưỡng phong phú thì quần thểcó
tốc độsinh trưởng nhanh. Do sốlượng tảo giống ít nên sốlượng vi tảo tăng trong
một đơn vịthời gian là không lớn, nên sinh trưởng quần thểchậm.
-Pha logarit: sau pha gia tốc dương, quần thểvi tảo đã đạt đến một mật độ
nhất định, môi trường dinh dưỡng còn thuận lợi, vi tảo đẩy mạnh quá trình hấp thu
5
dưỡng chất, đẩy nhanh tốc độtăng trưởng. Mật độvà sinh khối tếbào ởgiai đoạn
này tăng lên với tốc độnhanh nhất.
-Pha gia tốc âm: sốlượng vi tảo lớn, môi trường đã bắt đầu bất lợi cho cho
tảo phát triển nhất là yếu tốdinh dưỡng nên tốc độ sinh trưởng của quần thểchậm
hơn nhiều so với pha logarit.
-Pha cân bằng: sốlượng quần thểđạt đến cực đại, sốlượng vi tảo sinh ra và
chết đi gần bằng nhau.
-Pha tàn lụi: sốlượng vi tảo giảm đi một cách rõ rệt do khảnăng sinh sản
của vi tảo mất dần sau khi đạt giá trịcực đại.
Đường cong sinh trưởng của vi tảo được thểhiện ởHình 1.1:
Hình 1.2: Đường cong sinh trưởng của quần thể vi tảo
1.1.2.4.Sinh sản
Chlorella là chi sinh sản vô tính, không có sinh sản hữu tính.Quá trình sinh
sản nhờtạo từcơ thểmẹcác tựbào tử. Tếbào mẹphân chia ra 2, 4, 8, 16, 32 thậm
chí có trường hợp tạo thành 64 tựbào tử. Sau khi kết thúc sựphân chia, tựbào tử
tách ra khỏi tếbào bằng cách hủy hoại màng tếbào mẹ. Các tếbào trẻnàylớn lên
cho đến giai đoạn chín sinh dục rồi toàn bộchu trình lập lại từđầu.
Đểtăng sinh khối tảo Chlorella splên gấp đôi trong điều kiện tối ưu thì cần
từ4-6 giờ. Điều chú ý là với những thời kì phát triển nhất định của tếbào thì tảo
cần ởngoài ánhsáng hoặc trong tối. Ví dụnhư ởpha sinh trưởng tảo cần đến ánh
sáng nhưng quá trình phóng thích bào tửra ngoài môi trường lại tiến hành trong tối.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. CoutteauP. (1996), “Vi tảo”, cẩm nang sản xuất và sửdụng thức ăn sống đểnuôi
thủy sản.
2. Nguyễn Hữu Đại (1999), Thực vật thủy sinh.
3. Hà Lê ThịLộc (2000), nghiên cứu ảnh hưởng của một sốyếu tốsinh thái lên sự
phát triển của tảo Tetraselmis spvà thửnghiệm nuôi sinh khối hai loài tảo
Tetraselmis spvà Nannochloropsis oculata(Droop) hibberd, 1981 tại Nha Trang,
Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Nha Trang.
4. Phạm ThịLam Hồng (1999), Nghiên cứu ảnh hưởng của độmặn, ánh sáng và tỉ
lệthu hoạch lên một sốđặc điểm sinh học, thành phần sinh hóa của hai loài vi tảo
Nannochloropsis oculata(Droop) Hibber, 1981 và Chaetoceros muelleri
Lemmerman, 1898 trong điều kiện phòng thí nghiệm. Luận văn thạc sĩ, Đại học
thủy sản, Nha Trang.
5. Hoàng ThịBích Mai (1995), Bài giảng thực vật nổi, Đại học Thủy sản, Nha
Trang.
6. Hoàng ThịBích Mai (1999), Môi trường dinh dưỡng trong nuôi sinh khối tảo lục
đơn bào ( Chlorophyta), tuyển tập các công trình nghiên cứu khoa học, Trường Đại
học Thủy sản.
7. Vũ ThịThùy Minh (2005), Tìm hiểu vai trò của Chlorella sptrong quá trình xử
lý nước th ải ao nuôi trồng thủy sản, Luận văn tốt nghiệp, Trư ờng Đại học Nha Trang.
8. Trần ThịThanh Nga (2004), Ảnh hưởng của một sốloại muối dinh dưỡng và độ
mặn khác nhau lên sựphát triển của vi tảo lục. Luận văn tốt nghiệp. Khoa Nuôi
trồng thủy sản –Đại học Nha Trang.
9. Tôn NữMỹNga (2006), Nghiên cứu ảnh hưởng của một sốyếu tốsinh thái lên
s ự phát triển của t ảo Chaetoceros gracilis, Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại h ọc Nha Trang.
44
10. Đoàn Phương Nhi (2010), Phân lập, lưu giữvà ảnh hưởng của một sốyếu tố
sinh thái đến sựphát triển của tảo silic Navicula sp.Luận văn thạc sĩ, Trường Đại
học Nha Trang.
11. Nguyễn Trọng Nho (1972), Giáo trình thủy sản đại cương, Trường Đại học
Thủy sản Nha Trang.
12. Mai Đức Thao (2008), Phân lập và lưu giữtảo giống thuần chủng Chlorella sp
nước mặn làm thức ăn cho các đối tượng nuôi thủy sản, Luận văn tốt nghiệp. Khoa
Nuôi trồng thủy sản –Đại học Nha Trang.
13. Nguyễn ThịXuân Thu và ctv (2004), Tảo đơn bào –cơ sởthức ăn của động vật
thủy sản, Tuyển tập các công trình nghiên cứu khoa học công nghệ(1984-2000),
Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội, trang 405-422.
14. Nguyễn ThịXuân Thu và ctv (1986-1990), Nuôi tảo Skeletonema costatum làm
thức ăn ương ấu trùng tôm P.monodon ởven biển miền Trung, các công trình
nghiên cứu khoa học kĩ thuật thủy sản 1986-1990.
15. Dương Đức Tiến-Võ Văn Chi (1978), Phân loại học thực vật, thực vật bậc thấp.
16.Phan ThịHuyền Trang (2009), Phân lập và lưu giữgiống tảo lục nước mặn
Chlorella sp.Luận văn tốt nghiệp. Khoa Nuôi trồng thủy sản –Đại học Nha Trang.
17. Trần ThịTho, Đặng Đình Kim (2000), Nghiên cứu kĩ thuật nuôi sinh khối tảo
Chlorella pyrenoidosaphục vụNTTS. Hội thảo khoa học toàn quốc vềNTTS,
9/1998.
Tài liệu tiếng Anh
18. Brown, M. R, 2000. Nutritiona Value of Microalgare for Aquaculture. In: Cru –
Suarez, L.E., Ricque, D., Rapia –Salazar, M., Gaxiola –Cortes, M,G., Simooes, N. (sds).
19. Hans R and Robert A. (2005). Historical Review of algae culturing techniques.
Algae culturing Techniques. Institute of Systematic Botany, university of Zurich, pp. 1 -12.
20. Thinh. L.V (1999). Microalgae for Quaculture. Education Northem Territory
university (NTU) darwin, NT 0909, Australia, pp. 1-49.