Trang

Mục lục .i

Danh mục bảng . v

Danh mục hình . .v i

Danh mục biểu đồ . vii

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề . .1

1.2. Mục tiêu đề tài . 2

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Giới thiệu chung về tảo . 3

2.1.1. Các dạng cấu trúc cơ thể. .3

2.1.1.1. Cấu trúc đơn giản . 3

2.1.1.2. Cấu trúc amíp . 4

2.1.1.3. Cấu trúc palmella . 4

2.1.1.4. Cấu trúc hạt . 4

2.1.1.5. Cấu trúc dạng sợi . 4

2.1.1.6. Cấu trúc dạng bản . .5

2.1.1.7. Cấu trúc ống (siphon) . .5

2.1. 2. Thành phần cấu tạo. 5

2.1.2.1. Màng tế bào . .5

2.1.2.2. Chất nguyên sinh . 6

2.1.2.3. Thể màu và chất dự trữ . 6

2.1.2.4. Không bào . .6

2.1.2.5. Roi . .7

2.1.2.6. Điểm mắt. .7

2.1.3 Sinh sản . .7

2.1.3.1 Sinh sản sinh dưỡng. .7

2.1.3.2. Sinh sản vô tính . .8

2.1.3.3. Sinh sản hữu tính . .8

2.1.4. Dinh dưỡng ở tảo . .1 0

2.1.4.1. Dinh dưỡng carbon . 1 1

2.1.4.2. Dinh dưỡng nitơ . .13

2.1.4.3. Dinh dưỡng phốt pho . 1 6

2.1.4.4. Dinh dưỡng vi lượng . 1 6

2.1.5. Ảnh hưởng của một số yếu tố ngoại cảnh đến sinh trưởng và

phát triển của tảo . .1 7

2.1.5.1. Ánh sáng . .1 7

2.1.5.2. Nhiệt độ . .1 8

2.1.5.3. Độ mặn . 1 8

2.1.5.4. Ảnh hưởng của pH. .1 9

2.1.6. Phân bố . .20

2.2. Giới thiệu chung về tảo Tetraselmis . 2 1

2.2.1. Vị trí phân loại . .2 1

2.2.2. Đặc điểm sinh học . 2 1

2.3. Sơ lược về công nghệ sản xuất đại trà vi tảo . .24

2.3.1. Lịch sử nghiên cứu . 2 4

2.3.2. Các kiểu bể nuôi trồng tảo . .2 5

2.3.2.1. Hệ thống bể nông (shallowponds) . 26

2.3.2.2. Hệ thống bể dài (Rayceways) . .2 6

2.3.2.3. Hệ thống nghiêng (cascade) . 2 7

2.3.2.4. Hệ thống bể phản ứng quang sinh dạng ống . .27

2.3.2.5. Hệ thống bể lên men . 2 8

2.3.3. Tách sinh khối . .28

2.3.3.1. Phương pháp li tâm . .28

2.3.3.2. Phương pháp lọc . .2 9

2.3.3.3 Phương pháp tạo bông . .2 9

2.3.4. Sấy sinh khối . .30

2.3.4.1. Phương pháp sấy phun . .3 0

2.3.4.2. Sấy mặt trời . 3 1

2.3.4.3. Phương pháp sấy đông khô . 3 1

2.4. Sơ lược về nhiên liệu sinh học . .31

2.4.1. Định nghĩa . 3 1

2.4.2. Phân loại nhiên liệu sinh học . 3 1

2.4.3. Biodiesel . .3 2

2.4.3.1. Biodiesel là gì? . 3 2

2.4.3.2. Lịch sử phát triển của Biodiesel . .3 2

2.4.3.3. Ưu và nhược điểm của Biodiesel . 3 3

2.4.3.4 Những nguồn nguyên liệu để sản xuất Biodiesel ở Việt Nam . 3 5

CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. VẬT LIỆU VÀ MÔI TRƯỜNG . .3 6

3.1.1. Đối tượng nghiên cứu . 3 6

3.1.2. Địa điểm thí nghiệm . .3 6

3.1.3. Hóa chất . .3 6

3.1.4. Thiết bị . 3 6

3.1.5. Môi trường . .37

3.1.5.1. Môi trường F/2 . 3 7

3.1.5.2. Môi trường Walne . .3 8

3.1.5.3. Môi trường Walne TM . 4 0

3.1.5.4. Môi trường TT3 . .41

3.2. Phương pháp nghiên cứu . 4 1

3.2.1. Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm . .41

3.2.2. Bố trí thí nghiệm . .41

3.2.2.1. Thí nghiệm 1 . .4 1

3.2.2.2. Thí nghiệm 2 . .4 5

3.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu . .45

3.3.1. Xác định mật độ tế bào . .4 5

3.3.2. Xác định độ mặn . .46

3.3.3. Phương pháp định tính lipid . .4 7

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN

4.1. Thí nghiệm 1 . 4 9

iii

4.1.1. Phương trình đường tuyến tính giữa mật độ và độ hấp thu . .4 9

4.1.2. Tăng trưởng của tảo tetraselmis trên các môi trường thử nghiệm . .50

4.1.3. So sánh tăng trưởng của tảo tetraselmis trên 4 môi trường . .5 4

4.1.4. Thảo luận . .5 5

4.2. Thí nghiệm 2: Kiểm tra định tính lipid . .5 6

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Kết Luận . .58

Đề nghị . 5 8

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt . .6 0

Tài liệu tiếng anh . .6 0

Tài liệu Internet . 6 0

PHỤ LỤC

Phụ lục . .62

iv

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề

Tetraselmis hay còn gọi là platymonas, được biết đến đầu tiên là loài vi tảo biển

dùng làm thức ăn có chất lượng cao cho ấu trùng các loài nhuyễn thể như trai, sò,

ngao, hàu, Ngày nay, tảo Tetraselmis được biết đến như là nguồn lipid tự nhiên, với

hàm lượng lipid khá lớn, rất thuận lợi để sản xuất nhiên liệu sinh học.

Trong bối cảnh hiện nay, cùng với sự phát triển như vũ bão của quá trình công

nghiệp hóa là sự khai thác quá mức những nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là

nguồn nhiên liệu hóa thạch, điều đó đã khiến cho nguồn năng lượng truyền thống (dầu

mỏ, than đá, khí thiên nhiên) ngày càng cạn kiệt. Cụ thể theo thông tin của EU (tháng

1/2007), tiêu thụ năng lượng toàn cầu sẽ tăng lên gấp đôi từ 10 tỉ tấn quy ra dầu / năm

thành 22 tỉ tấn quy ra dầu / năm đến năm 2050. Giáo sư Nghê Duy Đấu, viện sĩ công

trình đại học Thanh Hoa (Bắc Kinh) cho biết theo bộ năng lượng Mỹ và ủy ban năng

lượng thế giới dự báo nguồn năng lượng hóa thạch không còn nhiều: dầu mỏ còn 39

năm, khí thiên nhiên 60 năm, than đá 111 năm.

Theo Trung tâm năng lượng ASEAN nhu cầu tiêu thụ năng lượng của khu vực

này năm 2002 là 280 tệiu tấn và tăng lên 583 triệu tấn vào năm 2020. Indonesia là

nước có nguồn năng lượng hóa thạch lớn nhất trong các nước ASEAN, tuy nhiên hiện

nay dầu mỏ dự trữ của họ chỉ còn trong khoảng 25 năm, khí đốt 60 năm và than đá 150

năm.

Trước tình hình đó, thì nhiên liệu sinh học được xem như một dạng năng lượng

mới đầy tiềm năng bởi khả năng tái tạo của nó và hơn hết đây là nguồn năng lượng

“sạch”, không độc hại và dễ dàng phân hủy trong tự nhiên. Có nhiều dạng nhiên liệu

sinh học khác nhau, trong đó, tảo nổi lên như một nguyên liệu có triển vọng nhất để

sản xuất nhiên liệu sinh học nhờ những đặc điểm nổi bật sau:

- Tảo không cạnh tranh với đất trồng cho thực vật

- Vòng đời ngắn, năng suất cao, khả năng chuyển hóa cao

- Thích hợp với quy mô công nghiệp.

- Tảo có thể tồn tại ở bất cứ nơi nào có đủ ánh sáng, kể cả vùng hoang hóa,

nước mặn, nước thải, lại có khả năng làm sạch môi trường nước thải.

- Tảo có hàm lượng dầu cao, dùng vi tảo có lợi hơn các loại cây lấy dầu khác do

năng suất dầu cao gấp 19 - 23 lần trên cùng một diện tích đất trồng.

- Phần sinh khối sau khi chiết lấy dầu là nguồn lợi kinh tế rất lớn.

Vì vậy, việc tìm ra môi trường giúp nhân nhanh sinh khối tảo Tetraselmis để

sản xuất đại trà là rất cần thiết và đề tài “khảo sát môi trường tăng trưởng tối ưu và kiểm tra định tính lipid của vi tảo Tetraselmis” được tiến hành. Đây là một phần của đề

tài trọng điểm ĐHQG của phòng thí nghiệm chuyển hóa sinh học do cô Ths. Lê Thị

Mỹ Phước làm chủ nhiệm.

1.2. Mục tiêu đề tài

- khảo sát một số môi trường giúp tăng sinh sinh khối tảo tetraselmis. Nhằm xác định

môi trường tốt nhất để nuôi trồng tảo tetraselmis phục vụ công tác giữ giống, nghiên

cứu loài tảo này trong phòng thí nghiệm và dần tiến xa hơn đến việc nuôi trồng đại trà

với quy mô lớn.

- Xác định định tính lượng lipid có trong tảo tetraselmis. Nhằm tạo tiền đề cho các đề

tài kế tiếp trong việc tạo stress giúp tăng lượng lipid, phục vụ cho đề tài nghiên cứu

cấp nhà nước về chiết xuất dầu từ tảo để sản xuất nhiên liệu sinh học (bio diesel)