MỤC LỤCC LỤC LỤCC

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...........................................................................................4
INFORMATION ON RESEARCH RESULTS..................................................................................6
MỞ ĐẦU..............................................................................................................................................9
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG TẢO.................................................10
SPRULINA PLATENSIS....................................................................................................................10

1.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng tảo spirulina platensis trên thế giới.......................................10
1.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng tảo Spirulina ở Việt Nam.......................................................14
1.3. Tình hình ni trồng tảo Spirulina platensis..............................................................................16

1.3.1 Trên thế giới........................................................................................................................16
1.3.2 Trong nước..........................................................................................................................17
1.4 Sinh trưởng của tảo Spirulina platensis và ảnh hưởng của các điều kiện môi trường.................18
1.4.1 Sinh trưởng của tảo Spirulina platensis...............................................................................19
1.4.2. Ảnh hưởng của các điều kiện môi trường đến sinh trưởng của tảo Spirulina platensis......20
1.5 Phương pháp nuôi......................................................................................................................23
PHẦN 2: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................................23
2.1 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu...................................................................................................23
2.2. Nội dung nghiên cứu và bố trí thí nghiệm.................................................................................25
2.2.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của mật độ ban đầu khác nhau lên sự phát triển của tảo.........25
2.2.2 Thí nghiệm 2: ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng khác nhau lên sự phát triển của tảo
..................................................................................................................................................... 25
2.3.3. Thí nghiệm 3: So sánh sự phát triển của tảo Spirulina platensis khi nuôi ở điều kiện chiếu
sáng liên tục và ở điều kiện ánh sáng tự nhiên.............................................................................26
2.3.4 Sử dụng tảo Spirulina plantensis Thu hoạch được để tạo ra sản phẩm dinh dưỡng bổ sung
tảo................................................................................................................................................ 26
2.3. Phương pháp nghiên cứu...........................................................................................................29
2.3.1. Các phương pháp nghiên cứu chung..................................................................................29
2.3.2. Phương pháp đo độ hấp thụ ánh sáng của tảo bằng cách dùng máy so màu quang phổ. .29

2.3.3 Xác định giá trị cảm quan....................................................................................................30
Xác định tỷ lệ bổ xung tảo và phụ gia bằng phương pháp đánh giá cảm quan.............................30
2.3.4 Xác định hàm lượng chất khô bằng phương pháp đo nồng độ chất khô Brix......................30
Phương pháp:...............................................................................................................................30
2.3.5 Xác định độ chua bằng phương pháp chuẩn độ..................................................................30
2.3.6 Xác định hàm lượng chất béo theo phương pháp trực tiếp (soxlet)....................................31

1

PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN..............................................................................................33
Chương 1: Ảnh hưởng của mật độ ban đầu khác nhau lên sự phát triển của tảo Spirulina
plantensis............................................................................................................................................. 33
Chương 2 : Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng khác nhau lên sự phát triển của tảo....37
Chương 3: So sánh sự phát triển của tảo Spirulina platensis khi nuôi ở điều kiện trong nhà và
ni ở điều kiện ngồi trời.................................................................................................................42
Chương 4: Ứng dụng tảo Spirulina plantensis vào sảnh phẩm sữa chua bổ sung tảo...................47

4.1 Kết quả xác định tỷ lệ tảo Spirulina bổ sung..............................................................................48
4.2 Kết quả xác định tỷ lệ siro bạc hà bổ sung vào sản phẩm...........................................................49
4.3 Công thức và một số chỉ tiêu hóa học của sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina.................50
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ................................................................................................................51
1. Kết luận...........................................................................................................................................51
2. Đề nghị............................................................................................................................................52
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................................53
PHỤ LỤC............................................................................................................................................56

2

Danh mục bảng biểu


3.1 Tốc độ tăng trưởng về mật độ của quần thể tảo Spirulina platensis

khi nuôi ở các mật độ ban đầu khác nhau

3.2 Kết quả về mật độ cực đại tảo đạt đượcở thí nghiệm 1

3.3 Kết quả tốc độ sinh trưởng của tảo khi nuôi ở các mật độ ban đầu

khác nhau.

3.4 Giá trị pH trong các môi trường ni tảo ở thí nghiệm

3.5 Tốc độ sinh trưởng về mật độ của quần thể tảo Spirulina

platensis nuôi ở các môi trường dinh dưỡng khác nhau

3.6 Kết quả mật độ cực đại và thời gian tảo đạt mật độ cực đại khi

nuôi trong các môi trường dinh dưỡng khác nhau.

3.7 Kết quả tốc độ sinh trưởng của tảo khi nuôi các môi trường dinh

dưỡng khác nhau

3.8 Sự biến động pH của môi trường ni tảo trong q trình thí

nghiệm

3.9 Tốc độ sinh trưởng về mật độ của quần thể tảo Spirulina platensis


khi ni trong phịng thí nghiệm và ni ở ngoài trời

3.10 Kết quả mật độ cực đại và thời gian đạt mật độ cực đại khi nuôi

tảo trong phịng thí nghiệm và ngoài trời

3.11 Tốc độ sinh trưởng của tảo khi ni ở điều kiện trong phịng thí

nghiệm và ở ngoài trời.

3.12 Kết quả xác định tỷ lệ tảo Spirulina bổ sung vào sản phẩm

3.13 Kết quả xác định tỷ lệ siro bạc hà bổ sung vào sản phẩm

3.14 Công thức nguyên liệu để sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina

3.15 Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa họccủa sản phẩm sữa chua bổ

xung tảo Spirulina

3

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KỸ THUẬT

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU


1. Thông tin chung:

- Tên đề tài: Khảo sát điều kiện nuôi trồng Spirulina bằng nguồn nước suối tại Đà
Nẵng.

- Mã số: T2017-06-83
- Chủ nhiệm: TS. Lê Thị Diệu Hương
- Thành viên tham gia: Bùi Minh Kiên, Trương Thị Loan
- Cơ quan chủ trì: trường Đại học Sư phạm kỹ thuật
- Thời gian thực hiện: 1/2017 đến 12/2017
2. Mục tiêu: Đưa ra được các điều kiện cần thiết mật độ ban đầu, mơi trường dinh
dưỡng, điều kiện ánh sáng cho quy trình nuôi cấy tảo Spirulina bằng nguồn nước suối
tại Đà nẵng và sử dụng tảo tươi sau thu hoạch để bổ sung vào thực phẩm, cụ thể là sản
phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina.

3. Tính mới và sáng tạo: Sử dụng nguồn nước tại địa phương cụ thể là nước suối ở
đèo Hải Vân; đưa ra các điều kiện nuôi trồng thích hợp với điều kiện tự nhiên tại Đà
Nẵng; ứng dụng tảo Spirulina sau thu hoạch để làm sữa chua bổ xung tảo.
4. Tóm tắt kết quả nghiên cứu:

- Qua kết quả mật độ cực đại tảo đạt được trong thí nghiệm cho thấy giữa các
mật độ ban đầu 0.4(OD610nm) có mật độ cực đại cao nhất. Nên chúng tôi chọn mật độ
ban đầu 0.4(OD610nm) là mật độ ban đầu thích hợp nhất để đưa vào nuôi trồng.

- Tảo Spirulina platensis khi nuôi trong nước suối đèo Hải Vân. Dựa vào kết
quả thu được và hiệu quả kinh tế khi nuôi tảo ở các môi trường dinh dưỡng khác
nhau,ta chọn môi trường Zarrouck 50% để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.

4


- Tảo Spirulina platensis ni ở điều kiện ngồi trời với ánh sáng tự nhiêncó
chu kỳ phát triển là 24 ngày và mật độ cực đại là 2.58(OD610nm) với tốc độ sinh trưởng
trung bình theo ngày 0.125/ngày.

- Tảo Spirulina plantensis sau khi thu hoạch được ứng dụng để sản xuất sữa
chua bổ sung tảo với thành phần cơng thức như sau: sữa đặc có đường - 20%, sữa tươi
- 30%, tảo Spirulina – 2%, siro bạc hà – 2%, chế phẩm vi khuẩn – 20%, nước – 26%

- Về chỉ tiêu cảm quan: sản phẩm có trạng thái đồng nhất, sánh đặc, mịn; vị ổn
định, hài hòa giữa vị ngọt của đường vị chua của sữa lên men, mùi thơm của sữa và
mùi bạc hà dễ chịu, màu xanh của tảo. Về tính chất hố lý của sản phẩm: hàm lượng
chất béo 2,1%, chất khô 14,2%, độ chua 78°T.
5. Tên sản phẩm:
- Quy trình ni tảo Spirulina với các điều kiện sau:
+ Môi trường nuôi là môi trường Zarrouk 50%
+Mật độ ban đầu là 0.4 (mật độ tế bào được đo bằng máy so màu quang phổ ở bước
sóng 610nm).
+Điều kiện ánh sáng: điều kiện ánh sáng tự nhiên ngoài trời
+ pH từ 8.5-10.2
+ Chu kỳ phát triển là 24 ngày và mật độ cực đại là 2.58(OD610nm). Tương ứng với tốc
độ sinh trưởng trung bình theo ngày là 0.125/ngày.
-Sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina

+Thành phần công thức như sau

Nguyên liệu để sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina

Nguyên liệu Công thức cho 1000ml Công thức %

Sữa đặc 200ml 20%


Sữa tươi 300ml 30%

Tảo 20ml 2%

Siro bạc hà 20ml 2%

Chế phẩm vi khuẩn 200ml 20%

Nước 260ml 26%

Tổng 1000 ml 100%

5

+Về chỉ tiêu cảm quan: sản phẩm có trạng thái đồng nhất, sánh đặc, mịn; vị ổn định,

hài hòa giữa vị ngọt của đường vị chua của sữa lên men, mùi thơm của sữa và mùi bạc

hà dễ chịu, màu xanh của tảo.

+Về tính chất hố lý của sản phẩm: hàm lượng chất béo 2,1%, chất khô 14,2%, độ

chua 78°T.

6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:

- Đề tài nghiên cứu góp phần mở ra khả năng khai thác nguồn protein từ vi tảo

với điều kiện địa phương, làm nền tảng cho các nghiên cứu ứng dụng ra thực tế, phát


triển kinh tế địa phương.

- Sản phẩm tảo Spirulina sau khi sấy khơ hoặc bảo quản lạnh có thể sử dụng làm

thực phẩm chúc năng hoặc làm phụ gia bổ xung dinh dưỡng cho các sản phẩm thực

phẩm khác như bổ xung vào bánh mỳ, sữa…

- Đề tài này được sử dụng làm bài thí nghiệm cho học phần thí nghiệm Cơng

nghệ vi sinh thực phẩm tại Khoa Cơng nghệ Hóa học-Mơi trường – Trường Đại học

Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng.

7. Hình ảnh, sơ đồ minh họa chính

Ngày tháng năm

Hội đồng KH&ĐT đơn vị Chủ nhiệm đề tài

(ký, họ và tên) (ký, họ và tên)

XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information:

6


Project title: Research on conditions of growing Spirulina in Danang stream.
Code number: T2017-06-83
Coordinator: Ph.D Le Thi Dieu Huong
Implementing institution: University of Technology and Education - The
university of Da Nang.
Duration: from 01/2017 to 12/2017
2. Objective(s):

The research indicated initial density, nutrient , light conditions for the process of
Spirulina culture in Da Nang stream and the applied fresh algae on food, Spirulina
yoghurt .
3. Creativeness and innovativeness:

Used local water source at Hai Van pass;
Set optimal conditions for cultivating at natural conditions in Da Nang;
Applied Spirulina to make algae yoghurt.
4. Research results:

- The obtained results of the maximum algal density in the experiment showed
that between the initial density of 0.4 (OD610nm) had the highest maximum densities.
So we chose the initial density of 0.4 (OD610nm) as the optimal density for cultivating
Spirulina.

- Spirulina platensis was cultured in the stream of Hai Van Pass. Based on the
obtained results and the economical efficiency of algae culture in different nutrient
media, we selected the 50% Zarrouck medium for further experiments.

- Spirulina platensis was cultured under outdoor conditions with natural light.
They had a growth period of 24 days and a maximum density of 2.58 (OD610nm) with

an average growth rate of 0.125 per day.

- Harvested Spirulina plantensis was applied on yogurt with the following
formula: sweetened condensed milk - 20%, fresh milk - 30%, Spirulina - 2%, syrup -
2%, bacterial inoculant - 20%, water - 26%

- Some sensible criterias: the product had a uniform, solid, smooth; It was a
stable, harmonious sweet and sour taste of fermented milk, the aroma of milk and the

7

pleasant smell of mint, blue algae. The physical and chemical properties of the
product: fat content of 2.1%, dry matter 14.2%, acidity 78 ° T.
5. Products:

- The process of cultivated Spirulina with the following conditions:
+ Culture environment was Zarrouk 50%
+ The initial density was 0.4 (OD 610 nm).
+ Lighting Conditions: natural conditions in outdoors
+ pH: from 8.5-10.2
+ The development cycle was 24 days with a maximum density of 2.58
(OD610nm). Corresponding to the average of daily growth rate was 0.125 per day.
- Spirulina Yogurt
+ The formula was as follows: sweetened condensed milk - 20%, fresh milk -
30%, Spirulina - 2%, syrup- 2% , bacterial inoculants - 20%, water - 26%
+ The product had a uniform, solid, smooth; It was a stable, harmonious sweet
and sour taste of fermented milk, the aroma of milk and the pleasant smell of mint,
blue algae.
The physical and chemical properties of the new yogurt product included in fat
content 2.1%, dry matter 14.2%, acidity 78 ° T.

6. Effects, transfer alternatives of research results and applicability:

- The research project contributes to exploit protein sources from microalgae
with local conditions, as the basis for practical research and the development of local
economic.

- Spirulina after drying or cold storage can be used as a functional food or as a
nutritional additive for other food products such as bread, milk ...

- This subject was used as experiments at laboratory for the Microbiological
Technology Laboratory at the Faculty of Chemical and Environmental Engineering -
University of Technical Education - University of Da Nang.

8

MỞ ĐẦU
Spirulina platensislà một loại vi tảo có dạng xoắn, màu xanh lam. Tảo sống và
phát triển mạnh trong môi trường giàu bicarbonat và độ kiềm cao với độ pH từ 8,5 –
11. Tảo được xem là nguồn dinh dưỡng số một của thiên nhiên với đủ các thành phần
thiết yếu như Protein, Lipid, Glucid cùng nhiều loại khống, vitamin và nhiều loại
acid amin khơng thể thay thế là: Lysine, Metionin, Penylalalin, Triptophan... và

9

nhiều chất có hoạt tính sinh học khác đã cho thấy tảo Spirulina đang trở thành nguồn
dinh dưỡng quý giá cần được nghiên cứu và ứng dụng.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tảo Spirulina là một loại thực phẩm sạch bảo vệ
sức khỏe tốt nhất của lồi người. Nó có tác dụng chống suy dinh dưỡng, ức chế sự phát
triển của virut, làm tăng hệ miễn dịch, ngăn ngừa bệnh thiếu máu và hỗ trợ giảm nguy

cơ ung thư. Spirulina cịn có những hoạt tính q như điều hịa dưỡng huyết khí, hỗ trợ
tim mạch, giảm cholesterol, chống béo phì, tăng khả năng chống oxy hóa, chống lão
hóa, cải thiện hệ tiêu hóa, hỗ trợ tích cực q trình tiêu độc trong cơ thể chúng ta. Tổ
chức Y tế thế giới (WHO) cũng công nhận tảo Spirulina là thực phẩm dinh dưỡng
chuẩn mực và hy hữu xét về góc độ cân bằng các dưỡng chất thiết yếu và vitamin.

Xét về hàm lượng protein thì đây là một loại vi sinh vật sản suất protein cao
hiếm có và thành phần rất đầy đủ về các axit amin thiết yếu, bán thiết yếu với tỷ lệ cân
đối. Theo các nghiên cứu và khuyến nghị của WHO, các chuyên gia dinh dưỡng và
bác sĩ cho rằng với lượng dùng 1 – 3g tảo Spirulina mỗi ngày sẽ mang lại những lợi
ích to lớn cho sức khỏe. Tuy nhiên, với những người đang điều trị bệnh hoặc cần bổ
sung dinh dưỡng đặc biệt như vận động viên, người chơi thể thao hay người ăn chay
có thể sử dụng Spirulina với lượng dùng nhiều gấp 2-3 lần.

Hiện nay, giá thành các sản phẩm từ tảo Spirrulina cịn rất cao do việc sử dụng
các hố chất tinh khiết làm mơi trường ni cấy. Việc tìm kiếm các chủng giống
Spirulina tốt, môi trường dinh dưỡng rẻ tiền thay thế hoặc giảm bớt lượng hoá chất cần
thiết trong nuôi trồng tảo Spirulina sẽ quyết định giá thành tảo sinh khối. Trong khi đó,
nguồn nước suối thiên nhiên ở nhiều tỉnh của Việt Nam được xác định có thành phần
rất tốt phù hợp với điều kiện môi trường nuôi trồng tảo Spirulina.

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG TẢO
SPRULINA PLATENSIS

1.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng tảo spirulina platensis trên thế giới
Tảo Spirulina platensis là một loại vi tảo dạng xoắn màu xanh lam, chỉ có thể

quan sát thấy hình xoắn do nhiều tế bào đơn cấu tạo thành dưới kính hiển vi (Nguyễn
Lân Dũng, 2000). Loại tảo này do tiến sĩ Clement người Pháp tình cờ phát hiện vào


10

những năm 1960 khi đến hồ Tchad ở Trung Phi. Nhà khoa học này không khỏi ngạc
nhiên khi đến vùng đất cằn cỗi, đói kém quanh năm nhưng thổ dân nơi đây rất cường
tráng và khỏe mạnh. Khi Clement tìm hiểu về thức ăn của họ, bà phát hiện trong mùa
không săn bắn, họ chỉ dùng một loại bánh màu xanh mà nguyên liệu chính là thứ họ
vớt lên từ hồ. Qua phân tích, bà phát hiện ra loại bánh có tên “Dihe” này chính là tảo
Spirulina platensis (Abdulqader và cs., 2000).

Một số tài liệu sử học ghi nhận ở thế kỷ XVI, thổ dân Aztec sống quanh vùng hồ
Texcoco vẫn thường thu vớt một loại thức ăn từ hồ này, họ gọi món đó là Tecuilat.
Tecuilat được bán tại các chợ của Mexico và được ăn cùng nước chấm gọi là
“Chilmolli”. Về sau Tecuilat được xác định được làm từ tảo Spirulina platensis, một
loài thức ăn rẻ tiền và giàu dinh dưỡng (Farrar, 1966).

Ngày nay, Spirulina không chỉ được con người sử dụng làm nguồn thức ăn bổ
sung có lợi cho sức khỏe trên tồn thế giới. Mà cịn sử dụng để phục vụ ni các đối
tượng thủy sản và sản xuất thức ăn gia cầm (Belay và ctv, 1996; Wikdors & Ohno,
2000).

Trong những năm gần đây, tảo Spirulina đã được nhiều nhà khoa học quan tâm
nghiên cứu và công bố rộng rãi trên toàn thế giới. Sinh khối của lồi tảo lam đa bào,
dạng sợi có giá trị dinh dưỡng cao. Đa số các nghiên cứu chỉ ra rằng, Spirulina rất giàu
protein, chiếm tới 60-71% khối lượng khô của tảo (Becker, 1994; Belay và ctv, 1996;
Wikdors và Ohno, 2001). Trong khi đó thịt bị chỉ có 21%, thịt gà ta 20,3%, thịt lợn nạc
19% (báo thanh niên, 26/07/2005); lipit 11,5%; cacbohydrate 15,3%; xơ 0,1%; acid
nucleic 4,2% (Becker và Venkataraman, 1982) và có nhiều loại acid béo khơng bão hịa
đa nối đơi (Đặng Đình Kim, 2002). Hàm lượng vitamin rất cao, cứ 1kg tảo xoắn chứa 55
mg vitamin B1, 40 mg vitamin B2, 3 mg vitamin B6, 2mg vitamin B12, 113 mg vitamin
PP, 190 mg vitamin E, 4000 mg caroten (tăng thêm 1000 lần so với cà rốt), 0,5 mg acid

folic, inosit khoảng 500-1000 mg (Hoàng Hải Vân, 2005).

Phân tích viên nén Spirulina thường được sản xuất tại Hawaii, người ta nhận thấy
hàm lượng protein lớn hơn 52%, beta-caroten lớn hơn 1600 mg/kg, tổng số
carotenoids lớn hơn 3500 mg/kg, phycocyanin lớn hơn 10% (www.cyanotech.com).
Tỷ lệ của từng acid amin trong sinh khối Spirulina được Chentianfeng xác định như
sau (mg/g) ASP: 54,12; Glu: 81,43; Ser: 23,71; Arg: 28,17; Thr: 32,88%. Gly: 23,63;

11

Ala: 30,49; Pro: 17,12; Val: 20,81; Met: 9,56; Semet: 0,26; Ile: 20,50; Leu: 32,70;
Phe: 18,87; Cys + Cy-H: 11,26; Lys: 19,82; His: 5,90; Tyr: 13,21. Cohen và ctv.
(1995) đã phát hiện trong sinh khối Spirulina có chứa các acid béo không no mạch dài
(LCPUFAs), đây là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho con người, đặc biệt là
acid omega-3 LCPUFAs, docosahexaenoic acid (DHA) và eicosapentaenoic acid
(FPA).

Chính vì những lý giá trị dinh dưỡng đặc biệt như thế nên Spirulina platensis
được sửdụng làm nguyên liệu trong nhiều lĩnh vực khác nhau như y tế, dược phẩm,
dinh dưỡng và đặc biệt trong nuôi trồng thủy sản (Belay, 2002). Đã từ lâu, tảo
Spirulina platensis được con người sử dụng làm thức ăn như một loại thức ăn giàu
dinh dưỡng có tác dụng trong việc phịng và chữa trị bệnh cho người và động vật
(Wikdors & Ohno, 2001). Cũng vì lý do đó, năm 1973, tổ chức y tế thế giới
(WHO/OMS) công nhận tảo Spirulina platensis là thực phẩm bảo vệ tốt nhất của loài
người trong thế kỷ XXI. Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA)
cơng nhận nó là một trong những nguồn protein tốt nhất (Anaga, 1996; Belay, 2002).

Hiện nay, Spirulina đang là đối tượng được tập trung nghiên cứu rất mạnh, vì nó
được xem là đối tượng chiến lược mang lại giá trị kinh tế cao của nhiều nước trên thế
giới. Nhiều nghiên cho biết sinh khối Spirulina platensis có thành phần calcium

spirulan, là chất có tác dụng ức chế sự phát triển của nhiều loại virut kể cả HIV (Belay,
1993; Vonshak, 1997). Sinh khối này còn làm hạ cholesterol trong máu. Thành phần
phycocyanin có tác dụng oxi hố nên có tác dụng ức chế độc tố gan hepatotoxin
(Hayashi, 1996). Spirulina platensis có tính nâng cao tính miễn dịch, nâng cao sức đề
kháng của cơ thể (Moore, 1996; Sivonen, 1996). Nghiên cứu của R. kozlenko & ctv
(2001) đã chứng minh Spirulina có tác dụng ngăn cản sự xâm nhập của virut qua màng
tế bào.

Các nghiên cứu của nhiều nhà khoa học đã chứng minh khả năng ức chế ung thư
của của sinh khối hay dịch chiết của Sprulina platensis (L. Lisheng, 1991; M. Babu,
1995; Pan Quihenet, 1998). Spirulina có tác dụng kích thích sự tăng nhanh các tế bào
hồng cầu, bạch cầu và khả năng miễn dịch của cơ thể (M. A. Quresshi, 1995). Tác
dụng phổ biến của việc sử dụng thường xuyên các sản phẩm từ tảo Spirulina platensis
là làm giảm khả năng ung thư, nâng cao tính miễn dịch, ức chế virut, chống lão hố,

12

làm giảm cholesterol máu, hạn chế các tai biến về tim mạch (Phan Bảo An, 2007).

Hình 1.1 Ngăn cản sự xâm nhập của virus Hình 1.2 Kích thích sự hình thành hồng

cầu và bạch cầu

Với thành phần protein chiếm tới 60–71% trọng lượng khô, nên sinh khối

Spirulinaplatensis được sử dụng để điều trị bệnh suy dinh dưỡng. Theo số liệu công bố

của UNICEF cho biết khoảng 30.000 ca tử vong/ngày do suy dinh dưỡng. Từ chiến

tranh thế giới thứ II lại nay đã có tới 700 triệu người chết do suy dinh dưỡng. Trong


khi đó, cứ mỗi diện tích 1m2/ngày cung cấp đủ dinh dưỡng cho một đứa trẻ trong ngày

(Ripley Fox, 2002).

Chất tạo nên màu xanh lam của Spirulina platensis được xác định là phycocyanin

và allphycocyanin (Boussiba & Richmond, 1979). Nó được chiết xuất để sử dụng

trong nhiều lĩnh vực khác nhau như dược phẩm, y tế, chất tạo màu (Morenno & ctv,

1997). Các sản phẩm từ tảo Spirulina platensis rất đa dạng với giá rất cao: bột acid

amin sản xuất từ Spirulina 70USD/kg, phycocyanin dùng trong chẩn đốn bệnh

50USD/1mg, phycocyanin thơ dùng trong nhuộm màu 150 USD/kg

(www.cyanotech.com).

Spirulina platensis không chỉ được sử dụng cho con người mà nó cịn được sử

dụng rộng rãi trong ni trồng thủy sản và sản xuất các loại thức ăn cho gia cầm

(Belay & ctv, 1996; Wikdors & Ohno, 2001). Đối với NTTS, Spirulina platensis

không chỉ là đối tượng nuôi trồng có giá trị mà nó cịn được sử dụng để làm thức ăn

cho nhiều đối tượng thủy sản như cá, tôm, bào ngư, . . .. Khi nghiên cứu trên cá tráp

lồi Pagrus major với cơng thức thức ăn có bổ sung 5% tảo Spirulina platensis, đã làm


tăng tốc tốc độ tăng trưởng và hiệu quả chuyển đổi thức ăn của cá (Mustaf & ctv,

1997). Nghiên cứu của Belay & ctv. (1996), cho thấy có thể sử dụng bột tảo Spirulina

platensis để thay thế bộtcá trong thức ăn của cá Rô phi vằn (Tilapia niloticus) và cá

13

chép (Cyprinus carpio). Ở Ấn Độ, người ta sử dụng hỗn hợp bánh dầu ép, cám gạo và
10 % bột tảo Spirulinaplatensis để làm thức ăn cho cá mè trắng và cá chép. Việc bổ
sung bột tảo Spirulina platensis vào chế độ cho ăn sẽ làm cho cá tăng trưởng nhanh
hơn (Ayyppan, 1992) và khi so sánh protein từ bột đậu nành, bột tảo Spirulina và bột
từ phế phẩm của lò mổ gà để thay thế nguồn protein từ bột cá trong thức ăn của cá tráp
(Rhabdosargus sarba) cho thấy: việc sử dụng đều đặn Spirulina platensis bổ sung vào
thức ăn đạt kết quả tốt nhất. Tảo platensis Spirulina là nguồn thức ăn chính trong ương
ni các lồi cá cảnh: cá Dĩa, cá Ba đuôi….

Tảo này không chỉ được sử dụng trong nuôi cá mà cịn được sử dụng rộng rãi
trong ni tơm. Nakagawa & Gomez – Diaz (1995) đã chứng minh, việc sử dụng 20%
bột tảo Spirulina bổ sung vào thức ăn của tơm càng xanh (Macrobarrachium
rosenbergii) thì tơm sinh trưởng tốt hơn và có tỉ lệ sống cao hơn. Ngồi ra, Spirulina
platensis cịn được sử dụng để ni nhiều đối tượng có giá trị kinh tế khác. Khi nghiên
cứu nhu cầu dinh dưỡng của Bào ngư (Haliotis midea) Britz (1996) đã tìm ra công
thức thức ăn của Bào ngư là hỗn hợp dầu đậu nành, men bánh mì và bột tảo Spirulina
platensis. Tảo Spirulina platensis ở dạng khô được sử dụng để thay thế các loại tảo
tươi trong ương nuôi ấu trùng tôm Sú (Penaeus monodon) và tôm Thẻ (Penaeus
vanamei) (Liao & ctv, 1993). Ngoài ra việc sử dụng Spirulina platensis làm thức ăn
còn làm gia tăng hàm lượng caroten trong vỏ tơm (Liao & ctv, 1993). Theo Watanabe
(1996) thì sử dụng Spirulina platensis làm thức ăn sẽ ảnh hưởng đến khả năng tích lũy

mỡ của cá và tốt nhất chỉ nên bổ sung Spirulina với tỷ lệ 5%.

Ngồi ra, Spirulina cịn được sử dụng để xử lý nước thải trong NTTS, đây là một
biện pháp có tính khả thi cao, vì tảo Spirulina có khả năng phân hủy các chất vô cơ và
các chất gây ô nhiễm một cách hiệu quả với chi phí thấp (Delanoue & ctv, 1992). Khi
sử dụng nguồn nước thải từ ao nuôi cá chép để nuôi tảo Spirulina platensis và Nostoc
muscorum, 92.4% lượng amonium được loại bỏ bởi S. Platensis và 83.6% bởi N.
muscorum. Đến cuối ngày thí nghiệm thứ 7, lượng nitrat trong ao ni S. Platensis
giảm 50.39%.
1.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng tảo Spirulina ở Việt Nam

Tảo Spirulina bắt đầu được nghiên cứu ở Việt Nam từ những năm 1972, do GS.
TS. Nguyễn Hữu Thước thuộc Viện sinh vật học (Hà Nội) đi đầu. So với các địa

14

phương khác, vùng Vĩnh Hảo được đánh giá là nơi có điều kiện ngoại cảnh rất thuận
lợi cho việc ni trồng tảo bởi đặc trưng mưa ít - nắng nhiều và có nguồn nước khống
bicacbonat.

Kể từ thập niên 80 của thế kỷ XX đến nay, ở nước ta đã có nhiều cơng trình
nghiên cứu khoa học và triển khai ứng dụng nuôi trồng tảo cũng như sản xuất các sản
phẩm từ tảo Spirulina. Điển hình có đề tài cấp nhà nước “ Nghiên cứu sản xuất và sử
dụng tảo Spirulina ” (1981-1985) và đề tài “Hồn thiện quy trình sinh học và cơng
nghệ sản xuất tảo Spirulina tại Vĩnh Hảo ” (1994-1995) của GS.TS Nguyễn Hữu
Thước & ctv (Viện công nghệ sinh học thuộc viện khoa học và công nghệ Việt Nam)
hay đề tài cấp thành phố của bác sĩ Nguyễn Kim Hưng (Tp. Hồ Chí Minh) & ctv (1995
- 1996) với đề tài: “Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong
dinh dưỡng điều trị ”.Ngồi ra, cịn có các đề tài: “Hồn thiên cơng nghệ sản xuất tảo
Spirulina làm chế phẩm trị bệnh cho người và gia súc” (1995-1997); “ Nghiên cứu chế

biến tảo Spirulina platensis làm bột dinh dưỡng giàu đạm sử dụng cho người” (1999-
2000) của trung tâm dinh dưỡng Tp. Hồ Chí Minh. Theo báo Nông thôn ngày nay
(NTNN) số ra ngày 04/10/2006, các nhà khoa học Trường Đại học Y dược Tp. Hồ Chí
Minh đã nuôi cấy thành công sinh khối tảo Spirulina platensis gắn giữ được Selen ở
quy mơ phịng thí nghiệm. Thành cơng của nghiên cứu này mở ra hướng có thể nuôi
Spirulina platensis ở quy mô lớn, cung cấp vi lượng Selen làm nguyên liệu sản xuất
dược phẩm và thực phẩm.

Có thể nói, tảo Spirulina đã được các nhà khoa học nước ta quan tâm nghiên cứu
và sử dụng sớm. Ứng dụng của kết quả nghiên cứu trên thế giới và ở trong nước, hiện
nay tảo Spirulina platensis có vai trị hết sức to lớn đối với con người và đối với ngành
NTTS. Spirulina platensis ở dạng khô để thay thế các loại tảo tươi trong ương nuôi các
đối tượng thủy sản: Tôm Sú, tôm Thẻ, làm thức ăn bổ sung cho cá Chép, cá Rô phi, là
loại thức ăn chủ yếu để nuôi cá cảnh. Ở Việt Nam hiện nay, giá bán tảo Spirulina tương
đối cao, với sản phẩm dùng cho tôm, cá 450.000 – 600.000 đ/kg. Spirulina platensis ở
dạng viên dùng cho người có giá 1.500.000–3.500.000 đ/kg (www.binhthuan.org.vn).
Vậy mà, hàng năm nước ta vẫn nhập khẩu tới hơn 70% các sản phẩm của tảo Spirulina
platensis. Sản phẩm trong nước chủ yếu bán ở dạng thơ nên giá thành chỉ bằng 1/5
(www.binhthuan. org.vn). Ngồi các sản phẩm nhập từ Đài Loan, Thái Lan, Trung

15

Quốc, Mỹ, . . . với nhiều tên gọi khác nhau, các sản phẩm được chế biến từ tảo Spirulina
platensis tại Việt Nam cũng đã xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng như: bột dinh
dưỡng Enalac, Sonalac (5% tảo), viên nang Linaforce. Lactogyl của trung tâm dinh
dưỡng Tp. Hồ Chí Minh.
1.3. Tình hình ni trồng tảo Spirulina platensis

1.3.1 Trên thế giới
Chính vì Spirulina platensis có những giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học đặc


biệt nên nó được nhiều nhà khoa học ở nhiều nước, nhất là những nước công nghiệp
phát triển đưa vào nuôi trồng công nghiệp và sử dụng rộng rãi dưới nhiều dạng chế
phẩm khác nhau với sản lượng hàng tăm tấn ở mỗi nước một năm. Theo ước tính nhu
cầu thị trường thế giới cần 6.000 tấn tảo khô/năm với giá trị đạt tới 1,25 tỷ USD,
nhưng hiện nay con người chỉ mới sản xuất được 3.000 tấn tảo Spirulina khô/năm
(Vonsha & Tomaselli, 2000).

Tảo Spirulina platensis phát triển trên mơi trường có tính chọn lọc cao, trong các
hệ thống nuôi hở mà hầu như không bị nhiễm tạp (Browitzka, 1999). Hiện nay,
Spirulina được nuôi ở nhiều nước với nhiều hình thức ni khác nhau từ thủ cơng đến
cơng nghiệp. Nó là đối tượng được sản xuất rộng rãi trên tồn thế giới nhưng nơi có
điều kiện thuận lợi để phát triển nuôi trồng là một số nước châu Á và châu Phi (Lee,
1997).

Khởi đầu là vào những năm 1977, một doanh nghiệp tảo đầu tiên của Hoa Kỳ đã
bắt tay vào nuôi thử nghiệm mơ hình pilot trên các bể nhân tạo. Họ chọn thung lũng
hoang mac Inperial thuộc bang California. Vì nơi đây có nhiệt độ trung bình cao và
tránh xa vùng ô nhiễm đô thị (www. cyanobacteria.com). Đến năm 1981, một sự hợp
tác đầu tiên giữa doanh nhân California và thương nhân Nhật Bản đã hình thành nên
Earthrise Farm cung cấp sản phẩm cho hơn 40 quốc gia (www.cyanobacteri.com). Ở
hồ Klamath ở Oregon (Mỹ) hiện nay đang nuôi sinh khối Spirulina với sản lượng rất
lớn, theo ước tính nếu ni hết cơng suất có thể đạt tới năng suất 2000 tấn/năm
(Carmichae & ctv, 2000). Năm 1998, nơi đây đã nuôi sinh khối đạt giá trị lên tới 100
triệu USD (Carmichael & ctv, 2000).

Ngoài ra, trên thế giới cịn có các trang trại ni tảo Spirulina platensis với quy
mô lớn, chất lượng cao như:

16


Trang trại Twin Tauong (Myanmar); Trang trại Sóa Texcoco (Mehico); Cơng ty
tảo Siam (Thái Lan); Trang trại Chen Hai (Trung Quốc); Nông trại Hawaii (Hoa Kỳ).

Năm 1990, tổ chức nhân đạo Antenna ở Thụy Sỹ đưa ra ý tưởng mới đó là dùng
tảo Spirulina để chống đói nghèo ở những nước kém và đang phát triển vì một ha lúa
mì hoặc đậu tương chỉ cho con người một tấn protein tinh chế trong khi đó tảo
Spirulina có khả năng sản xuất được 9 tấn/ha (Báo NTNN ngày 25/02/2005). Chính vì
vậy hiện nay có nhiều cơng ty ở Châu Âu sang châu Phi để phát triển nuôi trồng tảo
Spirulina.

1.3.2 Trong nước
Năm 1976, việc thử nghiệm nuôi trồng tảo Spirulina platensis được tiến hành tại

Nghĩa Đô – Hà Nội đã thu được kết quả khá khả quan. Cũng chính trong năm đó, Vĩnh
Hảo được chọn làm nơi thực nghiệm ni tảo theo quy mơ nhỏ trên diện tích 2 bể 12
m2, thì đến năm 1978 nơi đây đã trở thành điểm nuôi trồng với quy mô đại trà.

Năm 1985, sở y tế Tp. Hồ Chí Minh đã tiếp nhận giống tảo Spirulinaplatensis
đầu tiên do ông bà R. D. Fox tặng. Sau đó giống tảo Spirulinaplatensis đã được giao
cho trạm nghiên cứu dược liệu (nay là trung tâm dinh dưỡng Tp. Hồ Chí Minh) giữ
giống và nuôi trồng.

Hiện nay, ở nước ta có một số cở sở ni trồng tảo Spirulina platensis, đó là:
- Cơng ty nước khống Vĩnh Hảo (Tuy Phong - Bình Thuận).
- Nhà máy phân đạm Bắc Giang với công nghệ sử dụng các bể khí sinh học (khí
mê tan) để ni trồng.
- Một số cơ sở ở Bình Chánh.
Có thể nói, Vĩnh Hảo là đơn vị tiên phong trong việc nuôi trồng và sản xuất tảo
Spirulina plaensis lớn nhất ở nước ta. Ơng Dương Văn Sáu – phó tổng giám đốc cơng

ty cổ phần nước khoáng Vĩnh Hảo tin tưởng cho hay: “theo lộ trình dự án mà cơng ty
đang thực hiện, triển vọng diện tích ni trồng tảo của doanh nghiệp có thể tăng gấp
nhiều lần so 3.000m2 như hiện nay, trong giai đoạn đầu tư từ nay đến hết năm 2008,
doanh nghiệp sẽ tập trung đầu tư mở rộng lên 10.000m2 với tổng kinh phí khoảng 19.8
tỷ đồng. Khả năng vào năm 2010, diện tích ni trồng tảo Spirulina platensis của
doanh nghiệp sẽ đạt 30.000 m2 với kinh phí đầu tư bình quân 1 triệu USD/ha, sản
lượng mỗi năm đạt 20–60 tấn”.

17

Nhìn chung, lịch sử nghiên cứu và ni trồng tảo Spirulina platensis ở nước ta đã

thu được nhiều kết quả ban đầu đáng khích lệ. Tuy nhiên cho đến nay việc ni trồng

tảo cịn mang tính nhỏ lẻ, lạc hậu, không đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càng

tăng. Nguyên liệu chủ yếu lại bán thô nên giá trị chỉ bằng 1/5 so với chế biến

(www.binhthuan. org). Vì vậy, trước những giá trị về mọi mặt mà tảo Spirulina

platensis mang lại, lợi ích cho người tiêu dùng và hiệu quả kinh tế cho các doanh

nghiệp mà chúng ta cần mở rộng nuôi trồng. Theo Lê Văn Lăng (2007), tảo Spirulina

platensis có thể được ni trồng ở những diện tích đất nông nghiệp bạc màu năng suất

thấp với hiệu quả kinh tế đạt 1,2 tỷ đồng/ năm .

Có thể nói, Spirulina platensis là đối tượng thủy sản mang lại giá trị kinh tế rất


cao với thị trường rộng mở. Theo ước tính nhu cầu thị trường thế giới cần 6000 tấn tảo

khô/năm với giá trị lên tới 1.25 tỷ USD, vậy mà con người chỉ mới sản xuất được 3000

tấn tảo khơ/năm (Vonsha & Tomaselli, 2000). Cịn tại Việt Nam, hàng năm sản xuất

được 4 - 6 tấn tảo khô (báo Bình Thuận, 11/12/2007).

Vì vậy, trước những giá trị mà tảo Spirulina platensis mang lại cũng như nhận

thấy tình hình nuôi trồng trong nước, đặc biệt là tại Đà Nẵng chưa đáp ứng được nhu

cầu sử dụng tảo ngày càng tăng của thị trường trong nước. Xuất phát từ thực tế trên đề

tài “Khảo sát điều kiện nuôi trồng Spirulina platensis bằng nước suối tại Đà Nẵng”

được thực hiện.

Mục tiêu của đề tài: Đưa ra được các điều kiện cần thiết mật độ ban đầu, môi

trường dinh dưỡng, điều kiện ánh sáng cho quy trình ni cấy tảo Spirulina bằng

nguồn nước suối tại Đà nẵng và sử dụng tảo tươi sau thu hoạch để bổ sung vào thực

phẩm, cụ thể là sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina.

1.4 Sinh trưởng của tảo Spirulina platensis và ảnh hưởng của các điều kiện môi

trường


- Hệ thống phân loại

Ngành : Cyanophyta.

Lớp : Cyanophyceae

Bộ : Oscillatoriales.

Họ : Oscillatoriaceae.

Chi : Arthrospira platensis

18

Lồi : Spirulina platensis.

- Đặc điểm hình thái cấu tạo

Hình 1.3 Hình thái cấu tạo tảo Spirulina
Spirulina platensis là loài tảo lam đa bào hay còn gọi là vi khuẩn lam. Nó là lồi
trong họ Oscillatoriacea – nghĩa là chúng có khả năng vận động tiến về phía trước
hoặc phía sau. Spirulina có khả năng tạo ra các khơng bào khí nhỏ (gas vesicle) có
đường kính khoảng 70nm và được cấu trúc từ các sợi protein bện lại. Khơng bào khí
giúp Spirulina nổi được trên bề mặt dịch lỏng.
Cơ thể Spirulina platensis hiển vi có dạng xoắn lò xo với 5–7 vòng xoắn đều
nhau. Trichom khơng phân nhánh, phân chia thành các tế bào có vách ngăn ngang.
Trong tế bào có những hạt nhỏ phân bố sát màng tế bào. Chiều dài trichom tới 151
micron, rộng 5.5-6.5micron. Các vịng xoắn đều nhau với đường kính 43 micron,
khoảng cách giữa các vòng xoắn 2.6 micron (Dương Đức Tiến, 1996)
Từ những năm 1980, đông đảo các nhà khoa học đã nghiên cứu những điều cơ

bản liên quan đến sự trao đổi chất và một số đặc điểm sinh học sinh trưởng của tảo
Spirulina platensis (Ciferri & Tiboni, 1985; Vonshak, 1997).
1.4.1 Sinh trưởng của tảo Spirulina platensis
Giống Spirulina, có ít nhất 38 lồi trong đó có 2 lồi quan trọng là S. platensis và
S. maxima (Wang & Zhao, 2005). Cũng giống như các vi tảo khác chu kỳ sinh trưởng
của Spirulina platensis được chia làm năm pha.
Pha gia tốc dương: tảo bắt đầu thích nghi với môi trường nuôi, hấp thụ chất dinh

19

dưỡng và tiến hành phân cắt tế bào nhưng tốc độ tăng trưởng quần thể chậm.
Pha logarit: mật độ hay sinh khối tế bào tăng lên với tốc độ nhanh nhất theo cấp

số nhân do tảo hấp thụ chất dinh dưỡng rất mạnh và sinh sản với tốc độ nhanh.
Pha gia tốc âm: đặc trưng bởi tốc độ tăng trưởng chậm dần so với pha logarit.
Pha cân bằng: sinh khối không tăng và đạt mật độ cực đại. Quá trình quang hợp

và phân chia tế bào vẫn xảy ra trong suốt pha này nhưng số lượng tế bào mới sinh ra
gần ngang bằng số lượng chết đi. Do đó, khơng có sự tăng trưởng của tảo.

Pha tàn lụi: sinh khối tảo giảm đi một cách rõ rệt do khả năng sinh sản của tảo
mất dần sau khi đạt mật độ cực đại.

Trong các pha sinh trưởng khác nhau, tốc độ sinh trưởng của tảo cũng khác nhau.
Tốc độ sinh trưởng của tảo còn phụ thuộc rất lớn vào các điều kiện môi trường.

1.4.2. Ảnh hưởng của các điều kiện môi trường đến sinh trưởng của tảo
Spirulina platensis

a. Ảnh hưởng của ánh sáng

Ánh sáng ảnh hưởng rất mạnh đến sinh trưởng và phát triển của các lồi tảo nói
chung và tảo Spirulina platensis nói riêng. Đây chính là nguồn năng lượng cho quá
trình quang hợp, là yếu tố hạn chế chủ yếu trong ni sinh khối các lồi tảo (Burlew,
1953; Richmond & Vonshak, 1978). Ánh sáng ảnh hưởng đến vi tảo trên cơ sở các yếu
tố chất lượng ánh sáng, cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng.
Các nghiên cứu của Charenkova (1975), đã cho thấy cuờng độ ánh sáng tối ưu
cho sự phát triển của Spirulina platensis nằm trong khoảng 20–30 Klux. Theo
Vonshak & Tomaseli (2000) thì ánh sáng thích hợp cho sự phát triển của Spirulina là
150–200 Umol/m2/s. Và theo Tadro & Robert (1980) cho thấy tảo Spirulina platensis
sinh trưởng và phát triển tốt ở 80-120 uE/m2/s và đạt năng suất cao nhất ở cường độ
ánh sáng 80 uE/m2/s. Kết quả nghiên cứu của Hu & ctv (1998) cho thấy ánh sáng bức
xạ có ảnh hưởng đến mật độ tế bào tảo. Mật độ tế bào cao cần ánh sáng có cường độ
tới 2500 mUmol/m2/s và khi đạt đến pha cân bằng thì cường độ ánh sáng có ảnh hưởng
rất lớn đến khả năng tạo sinh khối tối ưu của loài tảo này.
b. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng đến q trình sinh trưởng của tảo thơng qua tác động đến
q trình trao đơi chất diễn ra trong tế bào. Theo nghiên cứu của Tador & Robert

20