Tảo xoắn (tên khoa học là Spirulina platensis), 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 (pH từ 8,5 – 11). Tảo được xem là  một thần dược có sẵn trong môi trường tự nhiên. Các loài Spirulina chứa một lượng đáng kể protein, acid amin thiết yếu, vitamin, beta-carotene, các chất khoáng, acid béo thiết yếu, polisaccharide, glicolipid…. Chúng được xem như là thực phẩm chức năng có nguồn gốc tự nhiên, có thể mang lại lợi ích sức khỏe cho con người. Spirulina chứa lượng lớn vitamin B, khoáng gồm canxi, sắt, magie, mangan, kali, kẽm.

Cấu trúc xoắn của tảo xoắn Spirulina dưới kính hiển vi

Các thử nghiệm lâm sàng cho thấy, phycocyanin mang lại hiệu quả đáng kể trong điều trị ung thư vùng hàm, vòm họng. Ngoài ra còn tách chiết được β-caroten từ tảo S. platensis, chất này có tác dụng làm thức ăn bồi dưỡng sức khỏe, chống suy dinh dưỡng ở trẻ em. Nhiều nhà nghiên cứu cũng phát hiện loại tảo S. platensis có tác dụng bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của chất phóng xạ và chống suy mòn do nhiễm hơi độc.

Trong khi đó chất lượng ánh sáng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng mạnh lên quá trình tăng trưởng, hàm lượng các chất dinh dưỡng như carbohydrate, protein, lipid và tổng hợp các sắc tố quang hợp ở thực vật. Còn đèn led là một loại ánh sáng đơn màu vừa tiết kiệm điện, không tỏa nhiệt và đặc biệt ta có thể khống chế màu ánh sáng. Vì vậy, nghiên cứu này nhằm khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng đèn led đỏ 2835-96D với bước sóng 621 nm, ánh sáng đèn led đỏ của công ty Rạng Đông với bước sóng 632 nm và ánh sáng đèn led đỏ 5050-60D với bước sóng 635 nm nhằm tăng hàm lượng phycocyanin của Spirulina platensis.

Các kết quả của nghiên cứu là cơ sở cho ứng dụng ánh sáng để thu nhận các thành phần dinh dưỡng khác nhau trong quá trình nuôi trồng Spirulina platensis . Xuất phát từ thực tế đó, việc khảo sát quy trình và phương pháp nuôi là vấn đề cần thiết, đề tài “Khảo sát ảnh hưởng đèn led đến nồng độ phycocyanin của Spirulina platensis” đã được sinh viên Biện Công Đoàn lớp 15DSH1A tiến hành nghiên cứu thành công tại khoa Công nghệ Sinh học – Trường đại học Nguyễn Tất Thành từ tháng 10/2019 đến tháng 04/2020.

Tảo Spirulina platensis trong bình 30 lít ngày đầu tiên được nuôi với đèn led ở các nghiệm thức bao gồm đèn led 2835-96D, bước sóng 621nm; đèn Rạng Đông, bước sóng 632nm; đèn led 5050-60D, bước sóng 635nm

Kết quả nghiên cứu cho thấy tảo Spirulina platensis phát triển tốt với ánh sáng trắng bước sóng 454 nm và lượng nhiệt phóng xạ 16,48 mW/m^-2. Dựa vào kết quả cho ta thấy ánh sáng trắng với bước sóng 454 nm thích hợp cho tảo Spirulina platensis quá trình phát triển của tảo. Do phương pháp ánh sáng đối chứng nên tảo được cung cấp đủ chất dinh dưỡng một lần phát triển đến ngày 9 (1,15 g/l) và còn phát triển cho tới khi sinh khối đạt đỉnh.

Đường cong sinh trưởng của tảo Spirulina platensis lưới ánh sáng led trắng bước sóng 454 nm

Kết quả cũng cho thấy tảo Spirulina platensis phát triển tốt với ánh sáng led đỏ 2835-96D bước sóng 621 nm và lượng nhiệt phóng xạ 409,8 mW/m^-2. Tảo Spirulina platensis đạt sinh khối đỉnh ở ngày thứ 5 (1,11 g/l), duy trì pha cân bằng cho đến ngày thứ 7 (1,13 g/l) và kết thúc pha suy vong ở ngày thứ 9 (0,91 g/l). Dựa vào kết quả cho ta thấy ánh sáng đỏ 2835-96D với bước sóng 621 nm thúc đẩy quá trình phát triển sinh khối tảo Spirulina platensis được nhanh hơn, cho năng suất được cao hơn.

Đường cong sinh trưởng của tảo Spirulina platensis dưới ánh sáng led đỏ 2835-96D, bước sóng 621 nm

Tảo Spirulina platensis phát triển tốt với ánh sáng led đỏ Rạng Đông bước sóng 632 nm và lượng nhiệt phóng xạ 192,5 mW/m^-2. Tảo Spirulina platensis đạt sinh khối đỉnh ở ngày thứ 5 (1,13 g/l), duy trì pha cân bằng cho đến ngày thứ 7 (1,23 g/l) và kết thúc pha suy vong ở ngày thứ 9 (0,95 g/l). Dựa vào kết quả cho ta thấy ánh sáng đỏ với bước sóng 632 nm thúc đẩy quá trình phát triển sinh khối tảo Spirulina platensis được nhanh hơn, cho năng suất được cao hơn.

Đường cong sinh trưởng của tảo Spirulina platensis lưới ánh sáng led đỏ Rạng Đông bước sóng 632 nm

Tảo Spirulina platensis phát triển tốt với ánh sáng led đỏ 5050-60D bước sóng 635 nm và lượng nhiệt phóng xạ 1186 mW/m^-2. Tảo đạt sinh khối đỉnh ở ngày thứ 5 là 1,01 g/l.

Đường cong sinh trưởng của tảo Spirulina platensis lưới ánh sáng led đỏ 5050-60D bước sóng 635 nm

Tảo Spirulina platensis có sự thích nghi với lượng ánh sáng và bước sóng khác nhau cao. Dựa vào kết quả cho thấy tảo Spirulina platensis khi được nuôi trong nghiệm thức ánh sáng đỏ làm tăng tỷ lệ sinh khối cao. Nghiệm thức ánh sáng đỏ Rạng Đông với bước sóng 632 nm cho sinh khối cao nhất (1,23 g/l). Tảo Spirulina platensis phát triển kém khi được nuôi trong nghiệm thức ánh sáng đỏ 5050-60D với bước sóng 635 nm và lượng nhiệt phóng xạ cao nhất (1186 mW/m^-2).

Cặn tảo Spirulina khi tách phycocyanin sau 2 chu trình rã đông-đông lạnh và sau 3 chu trình rã đông-đông lạnh

Sau quá trình sử dụng ánh sáng đèn led đỏ để tăng hàm lượng phycocyanin và sinh khối. Thì kết quả cho thấy ánh sáng đèn led đỏ của công ty Rạng Đông với bước sóng 632 nm và lượng nhiệt phóng xạ là 192,5 mW/m^-2 cho lượng sinh khối và hàm lượng phycocyanin cao nhất.

Huỳnh Văn Hiếu