Đề tài Nghiên cứu thuần chủng và nuôi khuẩn lam (spirulina platensis) bằng khí CO2 từ biogas trong hệ thống kín đứng - dọc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCMKHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌCĐề tài: NGHIÊN CỨU THUẦN CHỦNGVÀ NUÔI KHUẨN LAM (SPIRULINA PLATENSIS) BẰNG KHÍ CO2 TỪ BIOGAS TRONG HỆ THỐNG KÍN ĐỨNG - DỌC GVHD: TS. LÊ CHIẾN PHƯƠNGSVTH : NGUYỄN HOÀNG HẢIĐẶT VẤN ĐỀVi khuẩn lam Spirulina platensis đã được phát hiện và sử dụng từ rất lâuThành phần dinh dưỡng trong Spirulina Platensis đầy đủ  Ứng dụng Hiện nay chủ yếu chỉ nuôi hở  có nhiều nhược điểm Nghiên cứu thuần chủng và nuôi khuẩn lam (Spirulina platensis) bằng khí CO2 từ biogas trong hệ thống kín đứng-dọcĐặc điểm sinh học của SpirulinaHình dạng: xoắn 5-7 vòng đều nhau. Sinh sản: phân cắt.TỔNG QUAN Kích thước lớn ( tới 1/4mm hoặc hơn) → thuận lợi cho thu hoạchphát triển nhanh + vòng đời ngắn + năng suất cao → thời gian thu hoạch ngắn Không có lục lạp, có thylakoid.Chưa có nhân điển hình. Môi trường sống thích hợpGiàu bicacbonat (HCO3-).Rất ít Ca++, Mg++ và Cl- .pH: 9,5 – 11.Nhiệt độ: 28 – 350C.	→ nuôi cấy đơn giảnTỔNG QUAN TỔNG QUAN Dinh dưỡng: 	+ Protein 55 -70%.	+ Giàu vitamin A, nhóm B.	+ Sắc tố phycocyanin, carotenoid,..	+ Amino acid thiết yếu và không 	thiết yếu.Ngoài ra còn có: carbohydrat 15 – 20%, lipid, acid nucleic,..Nhờ thành phần dinh dưỡng hợp lí và đầy đủ nên sinh khối Spirulina là thực phẩm an toànGiá trị dinh dưỡng SpirulinaTổng quan về Okara và dịch tương đậu nànhLà phụ phẩm thu nhận từ công nghệ sản xuất sữa đậu nành, đậu phụ.Okara chủ yếu dùng làm thức ăn gia súc.Dịch tương đậu nành hiện nay hầu hết chưa được tân dụng mà thải ra môi trường ngoài ô nhiễm.BiogasLà sản phẩm bay hơi của quá trình lên men kị khíThành phần: (CH4 60-70%), CO2(30-40%), 1% H2S, một ít N2, O2, ..Dùng lượng khí CO2 trong biogas để nuôi Spirulina với 2 mục đích:	+ Cung cấp nguồn Cacbon	+ Đảo trộn môi trường 	VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPNỘI DUNG NGHIÊN CỨU ND 1 : Tạo nguồn giống Spirulina thuần và tăng sinh.ND 2. Nuôi Spirulina trong hệ thống kín đứng – dọc.ND 3. Khảo sát sự tăng trưởng của Spirulina trong môi trường dịch tương đậu nành.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUPhương pháp phân lập và làm thuần:Bằng nước rửa rau quả VegyBằng OzonKiểm tra độ thuần của giốngTăng sinh giốngNuôi Spirulina trong hệ kín đứng-dọcKhảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ sinh khối ban đầu lên sự phát triển của khuẩn lam Spirulina platensis Thiết lập hệ thống nuôi khuẩn lamThiết lập nguồn cung cấp khí CO2 cho hệ thống ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SINH KHỐISPIRULINA PLATENSISPhương pháp đo mật độ quang (OD)Phương pháp xác định năng suất sinh khối khôĐánh giá khả năng hấp thụ khí CO2 của khuẩn lam trong hệ thống KẾT QUẢKết quả thuần chủng giống Spirulina platensis Giống Spirulina platensisđã phân lập trên môi trường thạch Zarrouk Spirulina platensis đã phân lập, phóng đại X1000 lần Hình 2.3 Hình thái S. platensis đang phân cắt ở dạng sống Kết quả thiết lập nguồn cung cấp CO2 cho hệ thống Hình 2.2 Hình thái cấu trúc S. platensis khi nhuộm GramKết quả thiết lập hệ thống kín đứng – dọc sử dụng khí biogas KẾT QUẢ NUÔI SPIRULINA PLATENSIS TRONG HỆ THỐNG KÍN ĐỨNG – DỌCSỬ DỤNG KHÍ BIOGASTốc độ tăng sinh của Spirulina platensis trong hệ thống kín đứng – dọcNăng suất sinh khối khô của khuẩn lam nuôi trong hệ thốngMôi trường Zarrouk(-) Zarrouk Năng suất sinh khối khô (g/l) 3,12 5,04 Khả năng hấp thụ CO2 của khuẩn lamLượng CO2 trong biogas trước khi sục vào hệ thống (g/l) Lượng CO2 thoát ra từ hệ thống nuôi (g/l) Lượng CO2 khuẩn lam đã hấp thụ (g/l) 2,6 2,2 0,4 Trong 1 giờ đưa vào hệ thống nuôi Spirulina platensis 3 lít khí biogas trong đó có 7,8 g CO2. Vậy trong 1 giờ khuẩn lam hấp thụ được 1,2 g CO2 từ nguồn khí biogas sục vào hệ thống. Hàm lượng đạm tổng (Ntổng) trong sinh khối khuẩn lam khôMôi trườngZarrouk(-) sục khí biogas Zarrouk sục không khí % Ntổng 10,36 10,51  Độ chênh lệch N tổng không đáng kể KẾT QUẢ NUÔI KHUẨN LAM SPIRULINA PLATENSIS TRONG MÔI TRƯỜNG DỊCH TƯƠNG ĐẬU NÀNHKết quả khảo sát sự tăng trưởng của Spirulina platensis trên môi trường dịch tương đậu nành10%20%30%40%50%Thí nghiệm 1 1%2%4%6%8%Thí nghiệm 2 Sự phát triển của Spirulina platensistrên môi trườngdịch tương đậu nành với nồng độ 1-8%So sánh hàm lượng đạm và protein tổng số của khuẩn lam trong mt Zarrouk và dịch tương đậu nành 8%KẾT LUẬN Vi khuẩn lam Spirulina platensis là một loài vi khuần rất khó phân lập, muốn nghiên cứu sâu hơn về loài này cần phải tìm ra phương pháp phân lập và làm thuần hiệu quả hơn nữa.Phương pháp nuôi bằng hệ thống kín sục khí biogas bước đầu chứng minh được khả năng cải tạo môi sinh của vi khuẩn lam Spirulina platensis nhờ khả năng hấp thụ khí CO2 của nó.Khi nuôi trong hệ thống có sục khí thì khuẩn lam nuôi trong môi trường Zarrouk đạt năng suất cao hơn trong môi trường Zarrouk(-).KẾT LUẬNSpirulina platensis có khả năng tăng trưởng bình thường trong môi trường dịch tương đậu nành so với môi trường đối chứng Zarrouk.Kết quả phân tích đạm cho thấy sự khác biệt không đáng kể giữa hàm lượng protein của Spirulina platensis nuôi trong môi trường dịch tương đậu nành và Spirulina platensis nuôi trong môi trường đối chứng Zarrouk.Dịch tương đậu nành có thể thay thế lượng NaHCO3 cần dùng trong môi trường Zarrouk với tỉ lệ 8%.ĐỀ NGHỊPhân tích thêm thành phần khí đưa vào hệ thống để xem xét sự tiêu hao hay sinh ra trong hệ thống nuôi.Nuôi Spirulina platensis với qui mô lớn hơn để thấy rõ hơn khả năng tăng trưởng nhờ sục khí biogas.Có thêm các thử nghiệm để khẳng định sự ảnh hưởng của các điều kiện không khí và thiết bị lên quá trình nuôi.Mở thêm hướng nghiên cứu mới có liên quan đến nội dung của đề tài ví dụ như khả năng chuyển hóa các chất gây ô nhiễm trong chất thải công nghiệp.Nghiên cứu qui trình chế biến và sử dụng sinh khối khuẩn lam sao cho thực sự hiệu quả, tận dụng tối đa dưỡng chất và dược chất có trong sinh khối của nó.ĐỀ NGHỊXIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN !!!