Ảnh hưởng của mật độ ban đầu đến sinh trưởng và phát triển của tảo Tetraselmis suecica

1. Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm

Nguồn nước

Nước biển được bơm lên bể lọc cát, sau đó qua bể chứa, cấp vào bể xử lý. Trước tiên xử lý bằng EDTA với nồng độ 5 ppm, sau đó sử lý chlorin với nồng độ 10 ppm (Chlorin tinh khiết), đậy bạt kín trong 24h. Sau đó nước  được sục khí và phơi nắng 48h để bay hết chlorin, nước tiếp tục được xử lý bằng Thioninsulfat nồng độ 20 ppm rồi bơm vào bể chứa qua dãy ống siêu lọc có kích cỡ nhỏ dần (1-0,5 µm), và cuối cùng là cho qua hệ thống lọc cực tím. Nước ngọt được đun sôi.

Vệ sinh các dụng cụ nuôi

Cho nước nuôi và môi trường nuôi (trừ VTM) vào trong bình tam giác 1.000 ml, điều chỉnh pH = 7,8 (bằng HCl và KOH), các dụng cụ như cốc đốt, pipet, bông gòn, môi trường (trừ vitamine), dây sục khí được tiệt trùng bằng máy Autoclarve ở nhiệt độ 121⁰ C, áp suất 1,5 at trong thời gian 30 phút.

2. Môi trường dinh dưỡng sử dụng trong thí nghiệm

Bảng 1. Môi trường dinh dưỡngWalne[10]

Bố trí thí nghiệm

a. Chọn độ mặn thích hợp cho sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica

Thí nghiệm được tiến hành với 6 lô, tương ứng với các mật độ 5, 10, 15, 20 và 25 x 10⁴ tế bào/ml với 3 lần lặp lại. Tảo được thí nghiệm nuôi trong bình tam giác thể tích 1 lít. Tổng số bình tam giác thí nghiệm là 15.

Điều kiện nuôi:     Độ mặn: 35‰

                            Môi trường: Walne

                                     Cường độ ánh sáng: 2.500 lux

                            Nhiệt độ: 24 – 25^oC

                            Thời gian chiếu sáng: 12 giờ/ngày

                            Sục khí liên tục: 24/24 giờ

3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu

Xác định mật độ tế bào

– Mẫu tảo được lấy 1 lần trong ngày vào lúc 8 giờ sáng.

– Lượng mẫu tảo được lấy là 4 ml/lần và được cố định bằng formaline 4%.

– Việc xác định số lượng tế bào tảo được tiến hành bằng cách đếm tế bào trên buồng đếm hồng cầu.

Đếm tế bào bằng buồng đếm hồng cầu

– Dụng cụ đếm: Buồng đếm hồng cầu Neubacur’s Hemacytometer của Đức, buồng đếm có 25 ô vuông lớn, mỗi ô vuông lớn có 16 ô vuông nhỏ, mỗi ô vông nhỏ có diện tích 0,0025 mm² và độ sâu buồng đếm là 0,1 mm.

– Phương pháp đếm: Lắc nhẹ đều mẫu tảo, dùng pipet hút mẫu tảo cho vào buồng đếm đã được đậy sẵn lamen, để lắng khoảng 3 – 5 phút, sau đó đưa vào kính hiển để quan sát và đếm. Mỗi mẫu tảo được đếm 3 lần.

– Công thức tính

Theo Mucklow, số lượng tb/ml = (X x 1.000 mm³)/(Y x W² x d)

Trong đó:

              X = số lượng tế bào được đếm

              Y = số lượng ô vuông nhỏ nhất được đếm

              d = độ dày của lớp nước trong buồng đếm

              W = cạnh của một ô vuông

              W² x d: Thể tích của dung dịch trong một ô vuông nhỏ nhất

Phương pháp xác định một số yếu tố môi trường

¨ Đo cường độ ánh sáng: Được đo bằng máy đo Ana-F1 của Nhật.

¨Đo pH: pH của dung dịch tảo được đo bằng máy đo pH 744, hiệu Metrohm, của nhật với độ chính xác 0,01.

– Các thông số như giá trị trung bình, vẽ đồ thị được xử lý bằng chương trình Data analysis-Excel 2003. Giá trị mật độ cực đại được kiểm định thống kê bằng SPSS 16.0.

4. Kết quả

Mật độ ban đầu là một trong những yếu tố có liên quan mật thiết đến sinh khối và thời gian đạt mật độ cực đại và là vấn đề quan trọng được những người sản xuất giống quan tâm. Không phải ở mật độ ban đầu nào tảo cũng có thể phát triển được. Mật độ ban đầu cũng khác nhau đối với từng loài tảo. Từ nhiều thí nghiệm cho thấy, tảo có loài đòi hỏi mật độ ban đầu cao như Nannochloropsis oculata (trích theo [2]), nhưng cũng có loài cần mật độ ban đầu thấp như Chaetoceros calcitrans (trích theo [3]). Xác định mật độ ban đầu thích hợp rất có ý nghĩa trong sản xuất, giúp ta tiết kiệm được giống. Từ những lý do trên, thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của quần thể tảo Tetraselmis suecica đựợc tiến hành và thu được kết quả sau:

Hình 2: Sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica ở các mật độ ban đầu khác nhau

Theo hình 2 và bảng 2 ta thấy trong thời gian đầu, sự tăng trưởng của tảo gần như tỷ lệ thuận với mật độ ban đầu. Ở mật độ ban đầu 5 vạn tb/ml tảo sinh trưởng chậm, đạt mật độ cực đại sau 10 ngày nuôi 266.99 ± 0.06^a vạn tb/ml, mật độ trung bình 151.60 ± 2.14 ^a và sau đó xuống nhanh. Lô thí nghiệm mật độ ban đầu 25 vạn tb/ml, mặc dầu tảo đạt sinh khối cao nhất là 398.22 ± 5.72^c vạn tb/ml, mật độ trung bình đạt 225.53 ± 5.54^c vào ngày thứ 10 nhưng pha chết cũng diễn ra nhanh chóng do pH đạt quá cao (9.80). Tảo sau ngày đạt cực đại màu chuyển sang xanh đậm và có hiện tượng bám bình. Với ba mật độ còn lại 10 vạn, 15 vạn và 20 vạn tb/ml tảo sinh trưởng nhanh, đạt sinh khối cao và pha dừng ổn định kéo dài, không có hiện tượng tảo bám bình.

Kiểm định thống kê thấy có sự khác nhau về mật độ cực đại của tảo ở mật độ ban đầu 5 vạn và 10 vạn là không có ý nghĩa thông kê (P>0.05) những có ý nghĩa thống kê đối với 3 lô còn lại. Mật độ ban đầu là 15 vạn, 20 vạn và 25 vạn thì sự sai khác về mật độ cực đại có ý nghĩa thống kê (P<0.05).

Từ kết quả đạt được cho thấy, tảo Tetraselmis suecica phát triển theo quy luật chung, mật độ ban đầu càng cao, tốc độ sinh trưởng của tảo càng nhanh và đạt mật độ càng cao. Điều này hoàn toàn hợp lý khi số lượng tế bào ban đầu tham gia vào quá trình phân cắt càng nhiều thì mật độ tảo càng tăng nhanh. Quá trình này đã nhanh chóng làm cạn kiệt chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi, tăng giá trị pH và làm giảm khả năng nhận ánh sáng của từng tế bào tảo do sự che khuất. Do vậy, mật độ càng cao, các yếu tố này nhanh chóng bị hạn chế và dẫn đến tình trạng tàn lụi nhanh.

Bảng 2.  Ảnh hưởng của mật độ ban đầu lên sự phát triển của quần thể tảo Tetraselmis suecica (vạn tb/mL).

Số liệu trình bày ở bảng 3.3 là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (SD) (vạn tb/mL)

Ký tự viết kèm bên trên trong cùng hàng khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa (P<0.05).

Trong 5 thí nghiệm về mật độ ban đầu nói trên, mật độ ban đầu tốt nhất cho sự phát triển của tảo Tetraselmis suecica là 20 vạn tb/ml với mật độ đạt cao nhất 374.33 ± 13.15 vào ngày thứ 12 và sinh khối tảo ổn định.

Việc xác định mật độ ban đầu thích hợp để nuôi cho từng loại tảo nhằm rút ngắn thời gian tảo đạt sinh khối cực đại hoặc duy trì lượng tảo nuôi trong thời gian dài là rất cần thiết. Mật độ ban đầu tốt nhất cho nuôi cấy Tetraselmis suecica trong phòng thí nghiệm là 20 vạn tb/ml. Kết quả này cũng giống với kết quả nghiên cứu của Hà Lê Thị Lộc [4], mật độ ban đầu tốt nhất của loài tảo Tetraselmis sp. là 20 vạn tb/ml.