Đang tải... (xem toàn văn)
tìm hiểu một số ứng dụng của tảo
UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG CĐSP O0O TIỂU LUẬN HỌC PHẦN PLHTV ĐỀ TÀI Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện ThS. Nguyễn Bá Tư Nguyễn Minh Thuận. Sp Sinh học k 4. Thủ Dầu Một, tháng 05/2009 1 MỤC LỤC Phần I. Mở Đầu 4 A. Đặt vấn đề 4 B. Tổng quan nghiên cứu 5 I. Trên thế giới 5 II. Việt Nam 5 III. Mục đích nghiên cứu 6 IV. Phương pháp nghiên cứu 6 Phần II. Kết Quả Nghiên Cứu 7 I. Khái niệm chung về tảo và đại tảo 7 I.1. Khái niệm chung về tảo 7 I.2. Các nhóm đại tảo 8 I.3. Một số ứng dụng của đại tảo và các sản phẩm chiết rút từ tảo 8 I.3.1. Ứng dụng của tảo 8 a. Tảo Đỏ (Rhodophyta) 8 a.1. Một số tính chất hóa học và thuộc tính của Agar 10 a.2. Ứng dụng của Agar 15 a.3. Quy trình chết rút Agar 18 b. Tảo nâu (Phaeophyta) 20 b.1. Một số tính chất của Alginat 21 b.2. Ứng dụng của Alginat 23 b.3. Chiết rút Alginat 25 II. Kỹ thuật nuôi trồng 27 2 II.1. Tình hình nuôi trồng và sản xuất trên thế giới và ở nước ta 27 II.2. Nuôi trồng ở biển và trong bể chứa 28 II.3. Phương pháp thu hoạch 29 II.4. Kỹ thuật thu hoạch 29 Phần III. Kết luận và đề nghị 30 I. Kết Luận 30 II. Đề nghị 30 Tài liệu tham khảo 32 3 PHẦN I. MỞ ĐẦU A. Đặt vấn đề Tảo đựơc ứng dụng rộng rãi và rất nhiều trên thế giới và là nguồn thực phẩm giàu chất dinh dưỡng mang lại giá trị kinh tế cao, đã được ứng dụng trên quy mô công nghiệp với nhiều sản phẩm được chiết xuất từ tảo phục vụ trong nhiều lĩnh vực như: Trong y học, công nghệ mỹ phẩm, trong sản xuất thực phẩm… Trong sản xuất thực phẩm : Như mì sợi vi tảo, bánh mì vi tảo, đồ uống vi tảo (bia vi tảo, trà xanh vi tảo…) hay kẹo vi tảo Trong lĩnh vực y dược: Nhiều loại thuốc được chế tạo có rất nhiều ứng dụng hữu ích như tăng cường thể lực, giúp giảm cân, tránh tiểu đường, chống ung thư, các bệnh dạ dày, tim mạch… Trong sản xuất mỹ phẩm: Các sản phẩm như mặt nạ, dưỡng da,…chống lão hoá hữu hiệu. Một số sản phẩm từ tảo giúp nâng cao hệ thống miễn dịch, bảo vệ các chất chống oxy hóa và loại bỏ các gốc tự do, ngăn ngừa sự lão hóa của các tế bào. Giảm Cholesterol, giúp cơ thể đào thải các độc tố do thuốc, hóa chất. Một số loài tảo có chứa một số chất phóng xạ có khả năng làm sạch nước và là sinh vật chỉ thị độ ô nhiễm chất phóng xạ trong nước. Tảo có tác dụng rất nhiều trong cuộc sống mang lại nguồn lợi vô cùng to lớn và phong phú trong nhiều lĩnh vực ở hiện tại và trong tương lai. Vì thế trong việc sử dụng tảo và khai thác tảo để phục vụ lợi ích cho con người cần phải được quan tâm. Tuy nhiên hiện nay vấn đề này vẫn chưa đựơc quan tâm đúng mức như: Nóng lên toàn cầu và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng đã ảnh hưỡng đến đời sống sinh vật đặc biệt là tảo dẫn đến nguy cơ diệt chủng của một số loài tảo. Gây nguy hại đến đời sống con người. 4 Công nghệ chiết xuất các sản phẩm từ tảo phổ biến ở một số nước phát triển, những nước đang phát triển vẫn còn hạn chế vì thiếu trình độ khoa học chưa khai thát hết nguồn lợi từ tảo. Vì vây, chúng tôi chọn đề tài này "Tìm hiểu một số ứng dụng của Tảo". Để tìm hiểu về tảo và một số hoạt chất quan trọng từ tảo như: Agar-Agar, Alginat Cũng như tính chất và ứng dụng của nó trong đời sống và một số nghành công nghiệp. Từ đó có những định hướng mới trong công tác nuôi trồng, trong khai thác các nguồn lợi từ tảo. B. Tổng quan nghiên cứu I. Trên thế giới Kizevetle 1973 phát hiện một số rong biển có khả năng tích lũy một lượng lớn các nguyên tố vi lượng . Baraknov 1963 nghiên cứu tác dụng của Iot trong Rong mơ được dùng để chữa bệnh bướu cổ, một số Saccharid trong rong biển mang tính đặt trưng của các loài như: Agar caragen trong tảo đỏ và Acid algimic, Mannitol trong rong nâu. Moore R.E đi sâu nghiên cứu về các hợp chất Nonisoprenoids của rong (Algea nonisoprenoids) với các chất Acetylene, các hợp phần Halogen, Sunfur và các Lipit không phổ biến và sự trao đổi chất của các acid béo trong rong nâu J.D.Martin và J. Darias nghiên cứu vế các hợp chất Sesquiterpenoid của rong. Khotrimchenko 1983 nghiên cứu acid béo của 155 loài rong biển.[4] II. Việt Nam Từ 1970 đến nay nghiên cứu về các thành phần hóa học cơ bản Protein, khoáng, các nguyên tố vi lượng và các thành phần đặt trưng của rong như: Agar, Acid alginic, Mannitol của rong biển miền Bắc. Do Hoàng Cường, Lâm Ngọc Trâm, Phan Phương Lan, Nguyễn Quang Hiếu 1973, 1974, 1976, 1980. [4] 5 Từ năm 1972 các nhà khoa học bắt đầu đặt vấn đề nghiên cứu tảo do GS.TS Nguyễn Hữu Thước chủ trì. Năm 1976, việc thử nghiêm nuôi trồng tảo đã được tiến hành trong thời gian 4-5 tháng tại Nghĩa Đô, Hà Nội đã thu được kết quả khá khả quan. Năm 1985, Sở Y Tế thành phố Hồ Chí Minh đã tiếp nhận giống tảo đầu tiên do ông bà R.D.Fox tặng. III. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu cấu trúc và tính chất của Agar trong Tảo Đỏ (Rhodophyta) và Alginates trong Tảo Nâu (Phaeophyta), ứng dụng của chúng trong đời sống cũng như phương pháp chiết rút và nuôi trồng. IV. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp lý thuyết và tổng hợp tài liệu. 6 PHẦN II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TẢO VÀ ĐẠI TẢO I.1. Khái niệm chung về tảo Tảo là những sinh vật có nhân chuẩn, trong tế bào luôn có chất diệp lục, nên chúng chủ yếu sống tự dưỡng. Một số ít cộng sinh với Nấm tạo thành Địa Y. Tảo sống chủ yếu dưới nước, một số ít sống ở đất ẩm hay trên cây. Trong hệ thống phân loại sinh giới gồm 5 giới thì Tảo được tách khỏi giới Thực Vật và được xếp vào giới Nguyên Sinh (Protista). Tảo là nghành thực vật khá phong phú và đa dạng chiếm phần lớn diện tích đại dương.Với nhiều nghành tảo và nhiều loài khác nhau. Trong các thủy vực nước ngọt tảo cung cấp ôxy và hầu hết thức ăn sơ cấp cho cá và các động vật thủy sinh khác. Tảo góp phần bảo vệ môi trường nuôi thủy sản bằng cách tiêu thụ bớt lượng muối khoáng dư thừa. Các yếu tố tạo nên tảo gồm 75% là chất hữu cơ (Lipid, Protid, Glucid, Vitamin) và 25% là khoáng chất, các nguyên tố vi lượng như Iốt, Magiê, Moliden, Fluo, Kali nên rất có giá trị trong các lĩnh vực làm đẹp, sức khỏe, dinh dưỡng Tảo chứa nhiều chất dinh dưỡng như: Protein, Vitamin và các khoáng chất. Các Protein của loài rong này có chứa tất cả các Amino acid cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng của người và động vật. Rất nhiều Vitamin: Vitamin C, Tiền vitamin A (β caroten), Riboflavin (B2), Pyridoxine (B6), Niacin (vitamin PP), Axit panthothenic (vitamin B3), Axit folic (vitamin B9), Vitamin B12, Biotin (vitamin H), Choline, Vitamin K, Axit lipoic và Inositol. Các nguyên tố khoáng: Photpho, Canxi, Kẽm, Iod, Magie, sắt và đồng Thành phần dinh dưỡng của Tảo Lục rất phong phú nhưng đáng chú ý là hàm lượng Canxi tự nhiên cao hơn sữa bò tươi gấp 1,5 lần và lượng Vitamin B12 cao và luôn ở dạng có hoạt tính sinh học cao 7 Tảo Lục cho thấy Vitamin A nhiều gấp 6 lần cà-rốt, các Vitamin nhóm B nhiều hơn 1,5 lần men bia, riêng Vitamin B1 có tỷ lệ rất cao nhiều gấp 35 lần sữa bò tươi. Lượng sắt (Fe +2 ) dạng tự nhiên rất cần thiết cho trẻ em và phụ nữ có tỷ lệ nhiều gấp 13 lần gan lợn tươi và gấp 45 lần nho chín. Tảo Lục có hàm lượng Canxi hữu cơ cao hơn sữa bò tươi tới mức 1,6 lần. (theo TS Nguyễn Văn Rư Trường ĐH y dược Hà Nội) I.2. Các nhóm đại tảo Gồm có 3 nhóm đại tảo: Tảo Đỏ (Rhodophyta). Tảo Nâu (Phaeophyta). Tảo Lục (Chlorophyta). I.3. Một số ứng dụng của đại tảo và các sản phẩm chiết rút từ tảo I.3.1. Ứng dụng của tảo a. Tảo Đỏ (Rhodophyta) Tảo đỏ là những sinh vật quang tự dưỡng thuộc ngành Rhodophyta. Phần lớn các loài rong đều thuộc nhóm này. Ngày nay trên thế giới đã phát hiện được khoảng 5000 loài thuộc 400 chi phân vào 9 bộ. Việt Nam phát hiện được khoảng 350 loài, thuộc 95 chi của 7 bộ. Tảo đỏ là đơn bào hay sống tập đoàn dạng sợi đơn giản chỉ gập ở chi Prophyridium.[3] [2]Tảo Đỏ sinh sản sinh dưỡng bằng khúc tản. Sinh sản vô tính bằng bất động bào tử, một số tảo túi bào tử chỉ hình thành 1 bào tử (Monospore), còn đa số hình thành 4 bào tử tức tứ bào tử (Tetraspore). Sinh sản hữu tính theo hình thức noãn giao. Cơ quan sinh sản cái là noãn cầu hình chai chứa 1 noãn. 8 Cơ quan sinh sản đực là túi tinh thường tụ lại thành khóm ở đầu tản, tinh tử hình cầu không roi. Sau thụ tinh phần cổ héo đi , còn hợp tử phát triển theo hai cách. +Hợp tử phân chia giảm nhiễm ngay trong túi noãn thành nhiều bào tử hợp lại thành nhiều bào quả. Sau này mỗi bào tử phát triển thành tản mới đơn bội. +Hợp tử không phân chia giảm nhiễm ngay mà phát triển thành các quả bào tử 2n sau đó quả bào tử phát triển thành tản 2n (Thể bào tử) mang các túi bào tử và 4 bào tử được hình thành trong túi do sự phân chia giảm nhiễm của tế bào mẹ các bào tử này sẽ phát triển thành tản mới đơn tính, đơn bội n. Chu trình sống gồm 2 hay 3 kỳ đơn lưỡng tướng sinh. Tảo Đỏ thể giao tử chiếm ưu thế trong quá trình sống.[2] Trong vách tế bào tảo đỏ có chứa chất Agar-agar và Caragheen. được ứng dụng rất nhiều trong đời sống được dùng làm nguồn thực phẩm có giá trị kinh tế cao.[6] Ngày nay người ta có thể chiết rút Agar từ một vài giống tảo đỏ trong Chi Gracilaria để làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn và nhiều sinh vật khác. Bên cạnh đó nó cũng là một nguồn Iode quan trọng. [6] Chi Gracilaria (Rau câu) là một nhóm tảo sống ở nước ấm. thuộc họ Gracilariaceae trong bộ Gigartinales, lớp Florideophyceae.[3] Hiện có hơn 150 loài trên thế giới, phổ biến ở một số nước Chi Lê, Đai Loan, Thái Lan, Việt Nam…trong đó có một số có giá trị kinh tế rất quan trọng. Gracilaria được sử dụng như thực phẩm và cũng là nguyên liệu quan trọng để xản suất Agar-agar.[6] Với sự phát triển của ngành công nghiệp Agar-agar, nên việc nuôi trồng Gracilaria được chú trong nhiều hơn. Việc thử nghiệm nuôi trồng Gracilaria đã được thực hiện ở nhiều nước trong những năm gần đây.[6] Ví dụ: Ren Guozhong (Viện Oceanology, học viện Sinica, 1984) 9 Ở Canada thực hiện bởi T. Mclachlan Taiwan bởi Jiang Yongmian… Trung Quốc là quốc gia đầu tiên trong việc trồng Gracilaria, với những thành tích đạt được khá quan trọng, đặc biệt là dọc theo bờ biển phía nam của đại lục và bờ biển phía Tây của Đài Loan. Hiện nay trên thế giới hàng năm tổng sản lượng của Gracilaria khoảng 30000 tấn, trọng lượng khô (theo thống kê 1990 của sở thủy sản Trung Quốc). [6] Ví Dụ: Sản xuất tự nhiên ở Chile, Argentina, Brazil. Với sự gia tăng nhu cầu về Rau câu (Gracilaria) nên việc sữ dụng, chế biến và xản xuất Gracilaria được chú trọng hơn và được tập trung xản xuất ở nhiều đặc biệt là những nước trong khu vực Đông Nam Á. các vùng trong khu vực Nam Trung Quốc trồng khoảng 2000 ha, sản xuất 3000 tấn nguyên liệu khô mỗi năm. Đài Loan sản xuất 1000 tấn khô Gracilaria hàng năm từ 400 ha canh tác.[6] a.1. Một số tính chất hóa học và thuộc tính của Agar a.1.1. Một số tính chất hóa học của agar Từ 1940 đến 1950 việc nghiên cứu sản phẩm thay thế Galactose như Methylated, Sulfated và Pyruvated galactoses đã được minh chứng là cấu trúc phân tử của Agar. [6] Thạch (Agar-agar xu xoa hay Gelose) là một chất không định hình, cho với nước nóng thạch ở dạng dung dịch nhầy và đặt lại khi nguội. người ta đã tìm hơn 40 loài chứa nhiều xu xoa: Gracilaria, Gracilariopsis, Euchema, Gelidium, Gediliella [1] Agar là một Polisaccharid hầu như chỉ có trong rong đỏ. (Payen 1859). là người đầu tiên nghiên cứu loại Polisaccharid này. Cấu tạo cơ bản của Agar gồm các đơn vị D- galactose và L-galactose. Chúng liên kết với nhau theo kiểu Beta- 1.3 D-galactose và Beta-1.4 L- galactose, cứ khoảng 10 đơn vị Galactose thì có một nhóm Sunfat ở đơn vị Galactose cuối. trong mạch Polisaccharit của Agar có dạng liên kết Ester ở cacbon thứ 6 của Acid sunfurit (Jones, Peat 1942).( hinh 1),[4] 10 [...]... giao.[2] Tảo Nâu có chất Alginat được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống như: trong công nghiệp thực phẩm, một số nghành kỹ nghệ, y dược, các nghành công nghiệp ứng dụng quan trọng (Phần ứng dụng của Alginat) b.1 Một số Tính chất của Alginate Acid alginic là một loại Polisaccharid đặt biệt có nhiều trong các loài tảo nâu Acid alginic , Mannitol là những hợp chất đặt trưng trong tảo nâu.[4] Hình 5: Một phần... cứu thấy được tầm quan trong của tảo trong đời sống Vì vậy cần phải áp dụng rộng rãi các sản phẩm từ tảo vào đời sống Với những thuận lợi về điều kiện khí hậu và địa hình ở nước ta cần phải đẩy mạnh công nghiệp nuôi trồng và chế biến tảo Xây dựng hệ thống nuôi trồng theo quy mô công nghiệp Cần phải bảo vệ môi trường sống của tảo tránh tình trạng diệt chủng của một số loài tảo nhầm phục vụ lợi ích lâu... lững trong một bồn chứa nước, trong đó Sodium hypochlorite, giải pháp đã được bổ sung với sự có mặt của Chlorine ca 0,05% trong 15 phút ở pH 5-6 Sau đó, khoảng 2% (trọng lượng của tảo khô) của Thiosulfate natri sẽ được thêm vào làm giảm giảm bớt tính hóa học của Hypochlorite Các tảo được đem lên và sau đó rửa sạch bằng nước Đung nóng: Các tảo được đun sôi trong nước (15-20 lần trọng lượng của tảo khô)... nghiên cứu của Nhật cho thấy việc sản xuất Gracilaria của các mẫu thu thập được từ các quốc gia khác nhau và các khu vực Sản xuất Gracilaria với phương 18 pháp kiềm hóa phụ thuộc váo chất lượng tảo thu thập được Tùy theo loại tảo thu thập ở đâu mà có lượng NAOH, nhiệt độ và thời gian điều chế khác nhau Sau đây là số liệu cụ thể ở một số quốc gia Bảng điều chế tảo Gracilaria Địa điểm thu mẩu tảo NaOH... xuất với một axít khoáng hoặc bằng cách xử lý phần chiết để thu được Canxi alginat chưa tinh khiết, trong quá trình xử lý tiếp bằng một axít khoáng, nó được chuyển thành Axít alginic có độ tinh khiết cao.[6] b.2 Ứng dụng của Alginat Axit alginic không tan trong nước nhưng các muối của kim loại kiềm của chúng và muối của nó hòa tan hoàn toàn trong nước lạnh để tạo thành dung dịch nhớt, tính chất của dung... độ ô nhiễm phóng xạ của vùng biển, cũng do khả năng hấp thụ cao mà một số muối có tính chất vi lượng trong Tảo nâu khá cao nên còn được dùng làm thức ăn bổ sung để phòng bệnh thiếu một số chất như sắt, iod…[6] Màng được tạo thành từ Gelatin và Alginat (GA) sử dụng EDC (1-ethyl-3-(3dimethylaminopropy) làm tác nhân khâu mạch Màng được tạo thành từ Alginat và Galatin kết hợp với một số chất như tinh dầu... việc thu hoạch loài tảo biển sống ở độ sâu 10-15m và sinh trưởng lên đến bề mặt biển Năng suất của các loài tảo biển phụ thuộc vào: Kỹ thuật thu hoạch.Tốc độ, cường độ thu hoạch, Mùa vụ thu hoạch 29 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ I Kết luận Nhìn chung tảo biển được ứng dụng rất phổ biến trên Thế Giới và Việt Nam đặc biệt là Agar và Alginates ứng dụng rất nhiều trong đời sống và nhiều nghành công nghiệp... trong vivo của một enzyme, 'dekinkase' với sự trưởng thành của các khúc tản.(hình 4) Hình 4 : Chuyển đổi các tiền thân của Agarose vào Agarose Gel mạnh Các thế mạnh của một gel Agar được xác định cho mình 1% gel bằng cách sử dụng một thử nghiệm gel Thông thường 1% Gelidium (Tảo thạch) Agars gel cho một sức mạnh khác nhau, từ 300 -500g/cm 2 Với Agar của Gracilaria (Rau câu), các gel sức mạnh trong khoảng... dưỡng từ Agar được sử dụng trên toàn thế giới như là một môi trường cần cho sự phát triển của vi khuẩn và nấm Nó không được sử dụng cho các loại vi-rút, tuy nhiên, một loại vi-rút-bacteriophages-thường được phát triển bằng phương pháp nuôi cấy trong môi trường Agar Một tấm Petri vô trùng có chứa chất dinh dưỡng cộng với Agar (Tốc độ tăng trưởng trong môi trường), được dùng để nuôi một số loài vi sinh vật... đến sự thoái biến a.2 Ứng dụng của Agar Riêng loại Sương sa thông dụng hay nấu bằng nhiều loại rong tảo khác nhau nhưng nếu chỉ sử dụng một loại tảo biển có tên VN là rau câu, có tên riêng là AGAR SEAWEED GELIDIUM sẽ cho thành phẩm cứng, trong và ngon hơn Loại tảo Agar gelidium này được tất cả các quốc gia có biển khai thác chế biến thành một loại thực phẩm sơ chế ở dạng bột với tên thương mại quen thuộc . niệm chung về tảo và đại tảo 7 I.1. Khái niệm chung về tảo 7 I.2. Các nhóm đại tảo 8 I.3. Một số ứng dụng của đại tảo và các sản phẩm chiết rút từ tảo 8 I.3.1. Ứng dụng của tảo 8 a. Tảo Đỏ (Rhodophyta). khai thát hết nguồn lợi từ tảo. Vì vây, chúng tôi chọn đề tài này " ;Tìm hiểu một số ứng dụng của Tảo& quot;. Để tìm hiểu về tảo và một số hoạt chất quan trọng từ tảo như: Agar-Agar, Alginat. (Rhodophyta). Tảo Nâu (Phaeophyta). Tảo Lục (Chlorophyta). I.3. Một số ứng dụng của đại tảo và các sản phẩm chiết rút từ tảo I.3.1. Ứng dụng của tảo a. Tảo Đỏ (Rhodophyta) Tảo đỏ là những sinh vật quang