I. Giới thiệu về tảo Spirulina
Tảo Spirulina, thuộc chi Spirulina, là một loại tảo xanh lam xoắn ốc, nổi bật với thành phần dinh dưỡng phong phú. Chứa đến 70% protein, tảo Spirulina cung cấp axit amin thiết yếu, vitamin và khoáng chất quan trọng cho sức khỏe con người. Đặc biệt, hợp chất phycocyanin trong tảo được biết đến với khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây hại. Nghiên cứu cho thấy tảo Spirulina không chỉ là nguồn thực phẩm bổ dưỡng mà còn có tiềm năng trong việc hỗ trợ sức khỏe tim mạch và hệ miễn dịch. Do đó, việc tối ưu hóa môi trường nuôi cấy tảo Spirulina trở thành một vấn đề quan trọng trong công nghệ sinh học.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của nghiên cứu này là tối ưu hóa môi trường nuôi cấy tảo Spirulina bằng cách sử dụng ma trận Plackett - Burman để sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy. Phương pháp đáp ứng bề mặt RSM - CCD sẽ được áp dụng để tối ưu hóa các yếu tố này, nhằm đảm bảo tảo phát triển tối đa và sản xuất sinh khối hiệu quả. Kết quả nghiên cứu không chỉ giúp nâng cao năng suất nuôi cấy mà còn cung cấp nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng cho con người.
II. Tối ưu hóa môi trường nuôi cấy
Nghiên cứu đã tiến hành tối ưu hóa môi trường nuôi cấy tảo Spirulina thông qua việc sử dụng môi trường Zarrouk. Tảo được làm thuần từ các giống do Viện Công nghệ Sinh học cung cấp và nuôi cấy trên môi trường lỏng để tìm ra chủng tốt nhất. Kết quả cho thấy chủng SP05 là chủng phù hợp nhất cho nghiên cứu. Việc sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy tảo bằng ma trận Plackett - Burman đã xác định được ba yếu tố chính: MgSO4.7H2O, EDTA và mật độ ban đầu. Những yếu tố này được đưa vào phương pháp RSM - CCD để tối ưu hóa quy trình nuôi cấy.
2.1. Phương pháp sàng lọc
Phương pháp sàng lọc bằng ma trận Plackett - Burman đã cho phép xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy tảo. Kết quả cho thấy rằng mật độ ban đầu có ảnh hưởng lớn đến sinh khối tảo. Việc tối ưu hóa các yếu tố này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất nuôi cấy mà còn tạo ra một mô hình tiên đoán kết quả, từ đó có thể áp dụng cho quy mô lớn hơn trong sản xuất tảo Spirulina.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa môi trường nuôi cấy tảo Spirulina thông qua RSM - CCD đã mang lại những thành công đáng kể. Các yếu tố như MgSO4.7H2O, EDTA và mật độ ban đầu đã được xác định là có ảnh hưởng tích cực đến quá trình sinh trưởng của tảo. Việc nuôi thử nghiệm Pilot đã chứng minh tính khả thi của mô hình đề xuất, cho thấy sự tương quan giữa mô hình và thực tế. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc sản xuất tảo Spirulina quy mô lớn, đáp ứng nhu cầu thực phẩm dinh dưỡng cho con người.
3.1. Ứng dụng thực tiễn
Nghiên cứu này không chỉ có giá trị trong lĩnh vực công nghệ sinh học mà còn có ứng dụng thực tiễn trong sản xuất thực phẩm. Việc tối ưu hóa môi trường nuôi cấy tảo Spirulina sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, từ đó đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Hơn nữa, tảo Spirulina với các lợi ích dinh dưỡng của nó có thể trở thành một phần quan trọng trong chế độ ăn uống lành mạnh của con người.
