Tài liệu: Nghiên cứu sử dụng bột tảo haematococcus pluvialis nuôi bằng

Nghiên cứu ứng dụng bột tảo Haematococcus pluvialis sau li trích astaxanthin làm thức ăn bổ sung nâng cao chất lượng màu sắc cho cá Koi Nhật.

• Tác giả: Đỗ Thành Trí
• Người hướng dẫn: PGS. Tống Xuân Tám
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu sử dụng bột tảo Haematococcus pluvialis nuôi bằng biofilm đã bị li trích astaxanthin làm thức ăn bổ sung cho cá Koi Nhật
• Loại tài liệu: Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về bột tảo Haematococcus pluvialis

Bột tảo Haematococcus pluvialis là một sản phẩm sinh học quý giá được chiết xuất từ vi tảo Haematococcus pluvialis, một loài tảo đỏ chứa lượng astaxanthin cao nhất trong tự nhiên. Astaxanthin là một carotenoid mạnh có tác dụng chống oxy hóa vượt trội, giúp cải thiện sức khỏe và màu sắc của động vật nuôi. Bột tảo này được sản xuất thông qua kỹ thuật nuôi bằng biofilm hiện đại, cho phép giữ lại được tối đa các hoạt chất dinh dưỡng. Nghiên cứu tại Trường Đại học Sư phạm TP.HCM đã chứng minh hiệu quả của sản phẩm này trong việc bổ sung thức ăn cho cá Koi Nhật, giúp tăng cường sinh trưởng và nâng cao giá trị thẩm mỹ của cá.

1.1. Đặc điểm của vi tảo Haematococcus pluvialis

Vi tảo Haematococcus pluvialis là một sinh vật quang hợp đơn bào có khả năng tích lũy astaxanthin lên đến 5% khối lượng khô. Loài tảo này tự nhiên sản xuất carotenoid này như một cơ chế bảo vệ chống lại stress môi trường. Khi được nuôi bằng kỹ thuật biofilm, tảo phát triển nhanh chóng và tích lũy nhiều chất dinh dưỡng hơn so với phương pháp nuôi truyền thống, tạo ra bột tảo với nồng độ astaxanthin cao.

1.2. Quy trình chiết xuất astaxanthin

Astaxanthin được chiết xuất từ bột tảo thông qua các phương pháp hóa học và sinh học hiện đại. Quá trình li trích giúp tách riêng carotenoid khỏi các thành phần khác, tạo ra bột tảo li trích astaxanthin với nồng độ hoạt chất cao. Sản phẩm sau chiết xuất giữ được các hoạt chất dinh dưỡng thiết yếu khác như protein, vitamin, khoáng chất, phù hợp làm thức ăn bổ sung.

II. Ứng dụng bột tảo trong nuôi cá Koi Nhật

Cá Koi Nhật là một trong những giống cá cảnh đắt giá nhất thế giới, đòi hỏi chế độ dinh dưỡng đặc biệt để phát triển tối ưu và duy trì màu sắc rực rỡ. Sử dụng bột tảo Haematococcus pluvialis trong thức ăn bổ sung đã được chứng minh có tác dụng vô cùng hiệu quả. Astaxanthin trong bột tảo thẩm thấu vào da cá, giúp tăng cường màu sắc đặc biệt là các tones đỏ, cam, vàng. Đồng thời, hoạt chất này cũng tăng cường miễn dịch, cải thiện sinh trưởng và nâng cao giá trị thương phẩm của cá, mang lại lợi ích kinh tế cao cho những người nuôi cá Koi chuyên nghiệp.

2.1. Tác dụng của astaxanthin trên cá Koi

Astaxanthin là chất tăng màu tự nhiên mạnh nhất hiện nay cho cá Koi. Nó thẩm thấu vào các tế bào da, giúp tăng sắc độ và độ sáng của màu trên cá. Bên cạnh đó, astaxanthin còn có tác dụng chống oxy hóa, giúp tăng cường hệ miễn dịch, chống stress, và cải thiện sức khỏe tổng thể của cá Koi, từ đó tăng tốc độ sinh trưởng.

2.2. Phương pháp bổ sung bột tảo vào thức ăn

Bột tảo Haematococcus pluvialis li trích astaxanthin được phối trộn trực tiếp vào thức ăn hạt hoặc thức ăn dạng khác cho cá Koi. Nghiên cứu khoa học tại Đại học Sư phạm TP.HCM đã xác định tỉ lệ phối trộn tối ưu, giúp tối đa hóa hiệu quả hấp thụ của chất dinh dưỡng. Tần suất bổ sung thường là 3-5 lần/tuần tùy vào mục tiêu và điều kiện nuôi.

III. Kết quả nghiên cứu khoa học

Dự án nghiên cứu "Sử dụng bột tảo Haematococcus pluvialis nuôi bằng biofilm đã bị li trích astaxanthin làm thức ăn bổ sung cho cá Koi Nhật" được thực hiện bởi Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm TP.HCM từ tháng 12/2019 đến tháng 12/2020. Chủ nhiệm đề tài ThS. Đỗ Thành Trí cùng đội ngũ nghiên cứu đã thực hiện ba nội dung chính: phân tích giá trị dinh dưỡng, nghiên cứu phối trộn, và đánh giá ảnh hưởng lên sinh trưởng và màu sắc cá Koi. Kết quả cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện màu sắc và tăng cường sinh trưởng của cá, mở ra ứng dụng thương mại tiềm năng.

3.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

Mục tiêu chính là xác định phương thức phối trộn, tỉ lệ tối ưu, và đánh giá ảnh hưởng của bột tảo li trích astaxanthin. Nghiên cứu được chia thành ba nội dung: (1) Phân tích giá trị dinh dưỡng của bột vi tảo H. pluvialis, (2) Nghiên cứu phối trộn bột tảo vào thức ăn, (3) Đánh giá tác động lên sinh trưởng và màu sắc cá Koi Nhật thông qua các chỉ tiêu khoa học cụ thể.

3.2. Sản phẩm và thành tựu đạt được

Dự án đã tạo ra 01 khóa luận tốt nghiệp (sinh viên Đỗ Vũ Quốc Anh), 01 bài báo khoa học được đăng trên tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm TP.HCM (HCMUE J. SCL), và 01 báo cáo tổng kết chi tiết. Các thành tựu này đóng góp vào cơ sở dữ liệu khoa học quốc gia, giúp phát triển ngành nuôi cá Koi và nâng cao chất lượng sản phẩm.

IV. Ứng dụng thực tiễn và triển vọng phát triển

Kết quả nghiên cứu về bột tảo Haematococcus pluvialis mở ra những triển vọng to lớn cho ngành nuôi cá Koi tại Việt Nam. Sản phẩm này không chỉ tăng cường giá trị thẩm mỹ của cá mà còn cải thiện sức khỏe và hạn chế bệnh tật. Các nhà nuôi cá chuyên nghiệp có thể áp dụng kết quả nghiên cứu để tối ưu hóa chế độ dinh dưỡng, nâng cao chất lượng cá, từ đó gia tăng giá trị bán và lợi nhuận kinh tế. Ngoài ra, bột tảo còn có thể ứng dụng cho các giống cá cảnh khác, mở rộng thị trường ứng dụng và đóng góp vào phát triển bền vững của ngành nuôi cá.

4.1. Lợi ích kinh tế xã hội

Ứng dụng bột tảo astaxanthin giúp tăng giá trị cá Koi từ 20-30% nhờ cải thiện màu sắc và chất lượng thịt. Điều này mang lại lợi nhuận đáng kể cho các nông trại nuôi cá và những người chuyên kinh doanh cá Koi. Bên cạnh đó, sản phẩm này giảm chi phí điều trị bệnh do tăng cường miễn dịch của cá, giảm tỉ lệ mắc bệnh và tỷ lệ chết.

4.2. Triển vọng phát triển và ứng dụng rộng

Bột tảo Haematococcus pluvialis có tiềm năng trở thành sản phẩm bổ sung dinh dưỡng chính cho cá cảnh cao cấp tại Việt Nam. Ngoài cá Koi, nó có thể ứng dụng cho cá chép, cá vàng, cá betta và các loài cá cảnh khác. Công nghệ nuôi tảo bằng biofilm có thể mở rộng quy mô sản xuất, tạo ra sản phẩm với chi phí phù hợp, phục vụ nhu cầu thị trường ngày càng tăng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cắp thiết Hiện nay, astaxanthin cing như các sắc tố thuộc nhỏm carotcnoid được sử dụng nhiều nhất trong nuôi các loại thủy hải sản có.giá trị kinh tế cao để tăng sức đề kháng, khả năng sinh trưởng và giá trị của sản phẩm về mặt đỉnh dưỡng cũng như thắm nữ. Astaxanthin được dùng cho chăn nuôi chủ yếu là tử nguồn tổng hợp nhân tạo vỉ cỏ giá thành thấp. Tuy nhiên, astaxanthin được tổng hợp nhãn tạo có nhiều dạng đồng phản khác nhau nên tí lệ astaxanthin có hoạt tỉnh sinh học chỉ chiếm khoảng 25% (nghĩa li có đến 75% astaxanthin ở dạng đồng phân không có giá trị sử dụng).

Thực tế cho thấy astaxanthin 6 da, co và trứng của thủy sản chú yếu ở dạng 3S-3'.Cho nên, việc sử dụng các nguồn astaxanthin ty nhiên dù có giá thành cao hơn nhưng sẽ cho hiệu quả sử dụng cao hơn, đặc biệt tránh hiện tượng cạnh tranh chất dinh dưỡng bởi các chất đồng phân và ảnh hưởng của các hóa chất cỏ hại còn tồn dư như khi sử dụng chất tổng hợp nhân tạo bằng con đường hóa học. Trong số các nguồn cung cấp astaxanthin tự nhiên, vi tảo lục Haematococcus pluvialis bign dang thu hút nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhả nghiên cứu và sản xuất ứng dụng vì chúng có khả năng tích luỹ một lượng lớn astaxanthin (có thể đến 5.5% sinh khối khổ). Astaxanthin tử tảo Haematococcus chita 5% dạng tự do vi 95% dang duge ester hóa (75% monoester va 20% diester), 100% astaxanthin được chiết xuất tử H. Hiện nay, phương thức nuôi vi tảo Ø1.

pluvialis cố định trên mảng sinh học cho. năng suất đã và đang được phát triển tại phòng công nghệ sinh học, trường Đại học Nguyễn Tắt Thành, sản lượng mỗi đợt nuôi theo công suất thiết kế có thế đạt 100 kg sinh khối khô. trong được, mỹ phẩm, Tuy nhiên, Wensinliln chi chiém khoảng 3% trong sinh khối khô,, 97% còn lại là các thành phần khác. Phần sinh khối côn lại sau uh li sẽ có sản in emg rất lớn.

Phần bội hứa astaxanthin hàmh đường có giá trị khác như protein, lipid.Cho nên, việc nghiền cứu tận dụng nguồn sinh khối nảy cho mục đích chăn nuôi là thực sự cẵn thiết Cá Koi Nhật là một trong các loài cá cảnh được ưa chuộng có giá trị hiện nay Trong số các tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng, giả trị của cá Koi thì nhóm tiêu chuân màu sắc là các tiêu chuẩn rất quan trọng. Đề giúp cá tạo mäu đẹp, các nghiên cứu trước. đây chủ yếu sử dụng astaxanthin tổng hợp bằng con đường hóa học hoặc bột vi tảo. nguyên thành phẩn (giá trị và giá thành rất cao).

7 Tit cdc phan tich trén, dé tai: “Nghién eu sir dung b§t tio Haematococcus pluvialis nudi bing biofilm 4a bi li trich astaxanthin lam thức ăn bổ sung cho cá Koi Nhật" được đề xuất thực hiện. Mục tiêu Nghiên cứu xác định phương thức phối trộn, tỉ lệ và đánh giá ảnh hướng của bột vỉ tảo Haematococcus pluvialis sau khi đã bị trích astaxanthin khi bỗ sung vào trong thức ăn nuôi cá lên sinh trưởng và giá trị thẩm mĩ của cá Koi Nhật. Cách tiếp cận a. Tiếp cận hệ thống tư liệu trong vả ngoài nước.

'Tổng hợp đây đủ các công trình nghiên cứu trong va ngoài nước đề phân tích trên cơ sở lí luận thực tiễn nhằm định hướng phù hợp cho các phương pháp vả nội dung nghiên cửu trong đề tải. Do nội dung của để tài liên quan đến nhiều ngành khoa học nên để tài sẽ tiếp cận các lĩnh vực liên quan theo hướng bỗ trợ lẫn nhau: vị sinh. sinh li động vật, sinh hóa,. Tiếp cận tử thực trạng nghiên cửu trên cơ sở kế thừa Để tải sẽ nghiên cứu, tập hợp, chọn lọc các kết quá đạt được từ các để tải, dự án đã va đang được thực hiện trong và ngoài nước.

Trên cơ sở đó, sự thành công cúa dé tài sẽ được đám bảo hơn, 4. Đối tượng nghiên cứu Vi to Haematococcus Pluvialis (Đặc điểm phân loại: Lãnh giới: Eukaryota: Ngành: Chlorophyta; Lớp: Chlorophyceae; Bộ: Volvocales; Họ: Chlamydomonadales; Chi: Haematococcus). Cá Koi Nhật Cyprinus carpio L. Nội dung nghiên cứu TT Các nội dung, công việc chủ yêu cần được thực hiện Kết quá cần đạt Nội dung 1: Phân tích giá trị cm dưỡng trong bột vi tảo H, | Xác định được pluvialis 48 bj li trich astaxanthi thành phần các chất dinh dưỡng Bột vi tảo thú được sau khi bị ì trích astaxanthin sẽ được xác còn định các thành phần dinh dưỡng chỉnh: lại trong bột vi tio da bi ti trích astaxanthin Nội dung 2: Nghiên cứu phối trộn bột vi tảo Ø1.

pluvialis đã bị wv lí trích astaxanthin vào trong thức ăn cho cá Dựa vào thành phần dinh dưỡng và tỉ lệ astaxanthin cỏn lại Chọn ra được trong bột vị táo đã li trích astaxanthin dé phoi trộn vào trong thức phương pháp vả ăn cho cả đạt các giá trị định dưỡng phủ hợp. Trong đó, tiêu chí tỉ lệ phối trộn bột chính là hàm lượng astaxanthin trong thức ăn. Các hảm lượng tảo vào thức ăn astaxanthin trong thức ăn sau khi pha trộn được nghiên cứu là: cho cá tối ưu 50, 100 và 150 mg/kg thức ăn. Các thí nghiệm gồm: nhất về mặt kinh # ~ _ Nghiên cứu phương pháp phá vỡ vách tế bảo vi tảo để giải 8 phóng chất dinh dưỡng trong tế bảo: (1) hip autoclave, (2) nghiền cơ học, (3) hóa chất HCI, NaOH.

Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thức ăn bỗ sung bột vi tảo lên sinh trưởng và màu sắc cá Koi Nhật Cá Koi Nhật được nuôi và cho ăn bằng thức ăn có bỗ suny bột vi tảo với thời gian nuôi tối đa là 70 ngày. Các nghiệm thức tiển hành: ~_ Đếi chứng 1; Thức ăn không bổ sung bột vi tảo. ~_ Đổi chứng 2: Thức ăn bổ sung astaxanthin có sẵn trên thị trường. Xác định được ~ _ Nghiệm thức 3: Thức ăn cỏ bổ sung bột vỉ tảo để dat him hảm lượng bd lượng astaxanthin 50 mg/kg thức ăn.

sung bột vi tio ~ _ Nghiệm thức 4: Thức ăn có bổ sung bột vỉ táo để đạt ham H, pluvialis vio lượng astaxanthin 100 mg/kg thức an, trong thức an ~ _ Nghiệm thức 5: Thức ăn cỏ bổ sung bột vi tảo để dat him cho cá phù hợp lượng astaxanthin 150 mg/kg thức ăn. nhất, đảm bảo yêu cầu kinh tế. Các tiêu chí theo dõi. so sánh: - Somàu; cảm quan và theo phương pháp so màu Theraphy.

- _ Tăng trưởng: chiều đải vả khối lượng. *Tính toán hiệu quả kinh tế khi áp dụng thực tiễn. Phạm vi nghiên cứu Để tài nghiên cứu chi sir dung bét vi tao H. pluvialis (đã bị li trich astaxanthin) trên đối tượng là cá Koi Nhật để nghiên cứu ảnh hưởng lên sự sinh trưởng và mảu sắc.

TONG QUAN VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐÈ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1. Cá Koi Nhật Cá chép Koi có nguồn gốc tử cá chép đen (black common carp) được mang từ Trung Quốc sang Nhật và được người Nhật lai tạo ra mầu sắc với ba dạng màu đầu tiên la koi do, trắngvà và ừ năm 1804 ~ |. Theo két quả khả sát kiểu hình cá chép Nhật sản xuất trong nước của Tran Bui (2008) đã thống kê khoảng 36 dạng kiểu hình, tuy nhiên nhiều kiêu hình trong số này có tằn số xuất hiện rất thập Cá Koi đặc trưng bởi sự đa dang vé mau sic va kiểu phân bổ màu sắc (Gomelsky etal. Trên thể giới, hơn 100 kiểu màu khác nhau đã được phát triển (Tamadachi.1 thể hiện cây di truyền của các kiểu màu cá Koi.

Cây di truyền của Nishikigoi (Kock & Gomelsky, 2015) Các tiêu chuẩn để đánh giá giá trị của cá Koi gồm: hình dáng cơ thể, kiểu bơi, chất lượng mảu, độ bền mảu, phân bổ mảu. Như vậy, Màu sắc là tiêu chuẩn chất lượng quan trọng để xác định giá trị thị trưởng của cá Koi. Chẳng hạn, theo hệ thổng đánh giá thang 100 điểm của Hoshino and Fujita (2006) va De Kock va Watt (2006) thi hình dắng cơ thể chiếm 50% số điểm, màu sắc chiếm 20%, 10% đối với kiểu phân bố màu và “điệu bộ” (Kock & Gomelsky, 2015). Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cá Koi Nhật Cá Koi Nhật có tốc độ tăng trưởng nhanh có thể đạt chiều dài 3-4 cm sau khoảng.

4 tuần nuôi tử khi nở. Sau 6 đến 8 tháng nuôi. cá có thê dat cl dai 20-30 cm. Khi cá đạt độ tuổi 12-18 tháng thì thành thục, cỏ khả năng sinh sản.

Cũng tương tự các loài trong họ cá chép, cd Koi Nhật đẻ trứng vả thụ tinh ngoài. Thời gian phát triển phôi cá là khoảng 8 đến 42 giờ tùy thuộc vào nhiệt độ của nước. Cả mới nở từ trứng còn dinh dưỡng của noän hoàng trong vòng 3 ngày. Mùa sinh sản của cá trong tự nhiễn là mùa mưa nhưng hiện nay nhờ các kĩ thuật can thiệp sinh sản nên có thể kích thích cá sinh sản quang năm (Trần Viết Mỹ, 2010).

Kĩ thuật nuôi các Koi thương phim Không giống như các loại cá cảnh khác, cá Koi thưởng được nuôi trong bề xi mãng hoặc ao đất thay cho bể kính. Cá Koi bột nuôi thương phẩm còn có thể được nuôi trong các bể lót bạt với mật độ nuôi ban đầu khoảng 500 - T00 con/m, Cá con 3 ngày tuổi có thể được cho ăn phiêu sinh vật hoặc bột đậu nành pha loãng trong nước. Trong giai đoạn nuôi cá trong ao nuôi. nguồn thức ăn tự nhiên trong ao lúc này đóng vai trò vô cùng quan trọng, ảnh hưởng nhiều đến tỉ lệ sống của cá.

Thức ăn cho cá Koi có thể là các loại cám hỗn hợp được bán sẵn trên thị trưởng, lượng thức ăn cần tăng dẫn qua thời gian tương ứng với kích thước của cá (Trần Viết Mỹ, 2010). Trong giai đoạn đầu của nuôi cá Koi, việc theo đôi và kiểm soát chất lượng nước. rất quan trọng. Màu nước tốt nhất là màu xanh lá non.

ao nuôi phải thông thoáng, mật ao có gió lủa, Tủy điều kiện, chất lượng nước mả có thẻ thay nước mỗi tháng tử 2 đến 3 lần, cần phải tuân thủ đẫy đú các yêu cầu kĩ thuật để phỏng bệnh cho cá (Trần Viết Mỹ, 2010). Lượng thức ăn cho cá suốt thời gian nuôi cần phải được điều chỉnh tùy thuộc vào. kích thước va số lượng cá. Nên cho cá ăn vừa đủ, vì lượng thức ăn dư sẽ lảm ô nhiễm nước trong ao, bể nuôi.

Thông thưởng, trong10 ngày đầu, cả cỏ thể ăn cho ăn du tring moi na (bo bo) hoặc lỏng đỏ trứng. Sau đỏ, cỏ thể an bổ sung các loại thức ăn tự nhiên như trùn chỉ cắt nhỏ. Khi cá đạt 20 ngày tuổi có thế ăn được cám và bột cá, kết hợp với các loại ấu trùng cho đến khi cá được 45 ngảy tuôi.