Ảnh hưởng của màu sắc ánh sáng lên sự phát triển của tảo Spirulina platensis

Spirulina là một loại vi tảo có dạng xoắn, màu xanh lam. Tảo có thể sống được cả ở môi trường nước ngọt lẫn nước mặn và phát triển mạnh trong môi trường giàu bicarbonat và độ kiềm cao.

Spirulina rất giàu dinh dưỡng với hàm lượng protein chiếm tới 70 % , giàu vitamin, khoáng chất, acid amin và các acid béo thiết yếu. Tảo Spirulina được nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống, làm thực phẩm chức năng, nguồn dinh dưỡng bổ sung thiết yếu và mỹ phẩm.

Ánh sáng là nguồn năng lượng chính cho vi tảo sản xuất các hợp chất hữu cơ bằng cách sử dụng quá trình quang hợp. Ánh sáng có bước sóng khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến sinh trưởng của tảo. Ánh sáng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng mạnh lên quá trình tăng trưởng, hàm lượng các chất dinh dưỡng như protein, lipid và tổng hợp các sắc tố quang hợp ở thực vật.

Tảo S. platensis được phân lập và nuôi giữ ở phòng thí nghiệm, bộ môn thuỷ sinh học ứng dụng, khoa thủy sản, Trường đại học Cần Thơ. Nước ngọt được lấy từ nguồn nước máy và được xử lý bằng chlorine nồng độ 20 mg/L và sục khí liên tục trong 24 giờ. Sau đó, nước được để lắng 24 giờ và được kiểm tra hàm lượng chlor dư bằng thuốc thử KI và trung hòa. Tảo S. platensis được nuôi trong bình thủy tinh 8 L với mật độ ban đầu 40.000 cá thể/mL, tảo được nuôi cấy bằng môi trường Zarrouk.

Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức được bố trí khối ngẫu nhiên với ánh sáng đỏ (bước sóng 664 nm), tổng hợp (đỏ + lam theo tỉ lệ 1:1), lam (bước sóng 432 nm), trắng (với cường độ ánh sáng là 3000 Lux), mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần. Trong suốt quá trình thí nghiệm, nước cất được bổ sung hằng ngày để bù lại lượng nước mất đi do quá trình bốc hơi. Thí nghiệm được kết thúc khi mật độ tảo giảm 2 ngày liên tục sau khi đạt mật độ cực đại. Ánh sáng cung cấp cho tảo từ đèn LED với công suất 25w/h. Các nghiệm thức được thực hiện trên kệ có 4 ngăn, mỗi ngăn bố trí một nghiệm thức và được che chắn hoàn toàn nhằm đảm bảo nguồn sáng không bị ảnh hưởng lẫn nhau. Thời gian chiếu sáng và sục khí được thực hiện liên tục trong suốt thời gian thí nghiệm.

Thí nghiệm được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của màu sắc ánh sáng lên sự sinh trưởng, phát triển và thành phần dinh dưỡng của tảo Spirulina platensis nhằm tìm ra điều kiện chiếu sáng thích hợp giúp tiết kiệm năng lượng và đạt hiệu quả kinh tế cao. Kết quả cho thấy thời gian tảo S. platensis phát triển đạt mật độ cực đại khác biệt giữa các nguồn ánh sáng, tảo đạt cực đại ở ngày nuôi thứ 7 cho ánh sáng đỏ, ngày nuôi thứ 12 cho ánh sáng tổng hợp, ngày nuôi thứ 15 cho ánh sáng lam và 17 ngày nuôi cho ánh trắng. Mật độ tảo, trọng lượng khô, hàm lượng chlorophyll-a, carotenoid, protein và lipid cao nhất ở nghiệm thức ánh sáng tổng hợp, thêm vào đó điện năng tiêu thụ đến khi tảo S. platensis phát triển cực đại ở nghiệm thức ánh sáng tổng hợp thấp hơn ánh sáng lam và trắng, do đó ánh sáng tổng hợp có thể được lựa chọn để thay thế cho ánh sáng trắng trong nuôi tảo S.platensis nhằm đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất.

Như Quỳnh