Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên sinh trưởng vi tảo Nannochloropsis oculata nuôi trong hệ thống tấm và ống dẫn

triệu tb.ml-1, quần thể nuôi ở CĐAS 
9.000 lux đạt cực đại cao khác biệt (p<0,05) ở 
577,50 triệu tb.ml-1 vào cùng ngày nuôi thứ 12. 
TĐTT của các quần thể ở lần lặp thứ thứ 2 
cũng giảm dần trong suốt chu kỳ nuôi (đồ thị 
4, phải), TĐTT trung bình cũng theo xu hướng 
quần thể nuôi ở CĐAS càng cao thì càng cao, 
cụ thể 0,27.ngày-1; 0,33.ngày-1 và 0,37.ngày-1 ở 
quần thể nuôi ở CĐAS lần lượt là 3.000, 6.000 
và 9.000 (p<0,05). 
Cũng như hệ thống tấm, sinh trưởng của N. 
oculata trong hệ thống ống cũng bị ảnh hưởng 
bởi CĐAS, theo qui luật CĐAS càng cao cho 
TĐTT của quần thể 3.000 lux đạt 0,34.
ngày-1 ở ngày 3, giảm xuống 0,31.ngày-1 ở 
ngày 6 và chỉ còn 0,08.ngày-1 ở ngày 9. Ở hai 
quần thể 6.000 và 9.000 lux cũng có xu hướng 
tương tự, đạt theo thứ tự 0,42 và 0,50.ngày-1 
ở ngày 3, giảm xuống 0,37 và 0,38.ngày-1 ở 
ngày 6 và chỉ còn 0,15 và 0,17.ngày-1 ở ngày 
9 (đồ thị 3, phải). TĐTT trung bình của quần 
thể nuôi ở CĐAS càng cao thì càng cao, cụ thể 
0,25.ngày-1; 0,32.ngày-1 và 0,36.ngày-1 ở quần 
thể nuôi ở CĐAS lần lượt là 3.000, 6.000 và 
9.000 (p<0,05). 
Đồ thị 4. Sinh trưởng của N. oculata nuôi trong hệ thống ống ở CĐAS 3.000, 6.000, 9.000 lux, 
biểu thị bằng mật độ (trái) và tốc độ tăng trưởng (phải), lần lặp lại thứ 2.
54 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
mật độ hàng ngày, khả năng đạt cực đại và 
TĐTT càng cao. Quần thể chỉ đạt cực đại ở mức 
185,62 và 222,50 triệu tb.ml-1, lần lặp lại thứ 1 
và 2 (theo thứ tự), CĐAS 3000 lux; đạt cao hơn 
ở mức 362,50 và 442,50 triệu tb.ml-1, CĐAS 
6.000 lux; đạt cao nhất nhất ở mức 535,50 và 
577,50 triệu tb.ml-1, CĐAS 9.000 lux. Quần thể 
chỉ đạt TĐTT trung bình ở mức 0,25 và 0,27.
ngày-1, lần lặp lại thứ 1 và 2 (theo thứ tự), CĐAS 
3.000 lux; đạt cao hơn ở mức 0,32 và 0,33.ngày-1, 
CĐAS 6.000 lux; đạt cao nhất ở mức 0,36 và 
0,37.ngày-1, CĐAS 9.000 lux.
Trong tất cả các thí nghiệm, nhiệt độ ổn 
định trong khoảng 28±0,5ºC, không có sự khác 
biệt về pH và DO giữa tất cả các nghiệm thức. 
pH ở các ngày nuôi đầu dao động trong khoảng 
8,0-8,2 và tăng dần đến các ngày nuôi cuối dao 
động trong khoảng 8,8-9,0. Sự tăng nhẹ pH vào 
cuối chu kỳ nuôi cũng nằm trong giá trị pH cho 
nuôi sinh khối tảo theo Coutteau (1996) là 7-9. 
Không có sự thay đổi về DO trong suốt chu kỳ 
nuôi trong hệ thống tấm, giá trị dao động trong 
khoảng 6-7mg.l-1; trong hệ thống ống, biến động 
6-15mg.l-1.
IV. THẢO LUẬN
Hệ thống nuôi tấm và ống dẫn đã được tối 
ưu hóa thiết kế (Đặng Tố Vân Cầm và ctv., 
2013; Đặng Thị Nguyên Nhàn và ctv., 2013), 
nghiên cứu ảnh hưởng của 3 mức CĐAS 3.000, 
6.000 và 9.000 lux lên sinh trưởng vi tảo N. 
oculata nhằm tối ưu hóa vận hành hệ thống. 
Trong cả hai hệ thống tấm và ống dẫn, CĐAS 
có ảnh hưởng đến sinh trưởng của quần thể N. 
oculata theo qui luật CĐAS càng cao cho mật 
độ hàng ngày, khả năng đạt cực đại càng cao. 
Quy luật này cũng đã được Aiba (1982) chứng 
minh rằng đối với hệ thống nuôi đã được tối 
ưu hóa thiết kế và vận hành, CĐAS quyết định 
tốc độ quang hợp và mật độ cực đại hay năng 
suất thu hoạch, cũng như mới đây Ugoala và 
ctv., (2012) khẳng định có mối tương quan 
thuận giữa CĐAS và năng suất tảo thu hoạch. 
Tuy nhiên, CĐAS quá cao làm ức chế quá trình 
quang hợp, do ức chế hệ thống quang II của 
bộ máy quang hợp (Jensen và Knutsen, 1993). 
CĐAS cao nhất trong nghiên cứu này là 9.000 
lux chưa vượt quá mức gây ra ức chế quang hợp 
của vi tảo, theo Escobal (1993) là 10.000 lux. 
Ở các mức CĐAS khác nhau, nghiên cứu áp 
dụng thời gian chiếu sáng liên tục, phù hợp nhất 
cho tăng trưởng của N. ocualta trong các chế độ 
chiếu sáng mà Sen và ctv., (2005) đã tìm thấy.
Trong nghiên cứu này N. oculata đạt mật 
độ cực đại 290,88 triệu tb.ml-1, khi nuôi trong 
hệ thống tấm (120cm x 60cm x 10cm) ở CĐAS 
9000 lux nhân tạo, cao hơn kết quả của Gitelson 
và ctv., (2000) khi nuôi N. oculata trong hệ 
thống tấm (90cm x 70cm x 20cm) trong điều 
kiện ánh sáng tự nhiên, đạt 200 triệu tb.ml-1. 
Cũng ở Israel, các hệ thống tấm (90cm x 60cm x 
10cm) và thậm chí hệ thống có quy mô lớn hơn 
(110cm x 200cm x 10cm) lần lượt của các tác 
giả Richmond và Cheng-Wu ( 2001) và Cheng-
Wu và ctv., (2001) đạt mật độ cao 500-600 
triệu tb.ml-1 khi nuôi ở điều kiện ánh sáng nhân 
tạo, nhiệt độ 26-27ºC. Mật độ cực đại trong hệ 
thống tấm của nghiên cứu này nuôi trong điều 
kiện không bổ sung CO
2
, nhiệt độ nước nuôi 
28±0,5ºC, đây có thể là nguyên nhân đạt mật 
độ cực đại thấp hơn so với kết quả đạt được của 
hai tác giả trên khi nuôi trong điều kiện có bổ 
sung CO
2
, nhiệt độ nước nuôi gần ở mức tối ưu 
hơn. Theo Abu-Rezq và ctv., (1999) nhiệt độ tối 
ưu cho N. oculata trong khoảng 19-25ºC. Cho 
đến nay hệ thống tấm đạt mật độ cao nhất là 
của tác giả Zou và ctv., (2000), đường dẫn ánh 
sáng rất hẹp 1-2cm, CĐAS rất cao 1.000-3.000 
µmol photons.m-2.giây-1, (tương đương khoảng 
77.000-230.000 lux từ ánh sáng trắng đèn huỳnh 
quang, 1 µmol photon = 0,013 lux) dùng để nuôi 
N. oculata ly trích EPA, đạt 1.200-1.400 triệu 
tb.ml-1. Các tác giả Zou và Richmond (1999), 
Richmond và Cheng-Wu (2001) đã kết luận 
rằng Nannochloropsis sp. nuôi trong hệ thống 
tấm đường dẫn ánh sáng 10cm, cường độ 1.800-
2.100 µmol photons.m-2.s-1 là tối ưu nhất.
Trong hệ thống ống dẫn, N. oculata đạt 
mật độ cực đại 577,50 triệu tb.ml-1, ở CĐAS 
55TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
9000 lux nhân tạo, mật độ này cũng có thể so 
sánh với các tác giả khác. Cao hơn nhiều so 
với mật độ 350 triệu tb.ml-1 trong hệ thống ống 
qui mô pilot (196 lít, đường kính 10cm) của 
Briassoulis và ctv., (2010) nuôi ở Hy Lạp trong 
điều kiện nhiệt độ cao, ánh sáng tự nhiên kết 
hợp nhân tạo. Hệ thống ống của Zittelli và ctv 
(1999) nuôi bằng ánh sáng nhân tạo ở CĐAS 
100 µmol photons.m-2.s-1 (tương đương 7.700 
lux) cho mật độ cao hơn, năng suất trung bình 
0,84±0,16 g/l/day, có thể là do đường kính 
ống Acrylic hẹp, 43 mm so với 60 mm trong 
nghiên cứu này. Trường hợp nuôi N. oculata 
trong hệ thống ống ở CĐAS cao 300 µmol 
photons.m-2.s-1 (khoảng 23.000 lux), nhiệt độ 
tối ưu (25ºC), đạt mật độ rất cao 1.000 triệu 
tb.ml-1 (Lubian và ctv., 2000).
TĐTT của N. oculata trong cả hai hệ thống, 
dù ở mức CĐAS nào cũng theo xu hướng chung 
là giảm dần theo thời gian nuôi, càng gần đạt cực 
đại TĐTT càng chậm lại; quần thể nuôi ở CĐAS 
càng cao cho TĐTT càng cao. Bởi vì TĐTT 
của sinh vật quang tự dưỡng được quyết định 
bởi hàm lượng ánh sáng mà tế bào nhận được 
cho quá trình quang hợp và kéo theo hàm lượng 
Carbon cố định được (Tzovenis và ctv., 2003).
V. KẾT LUẬN
CĐAS có ảnh hưởng đến sinh trưởng của 
quần thể N. oculata nuôi trong hệ thống tấm và 
ống theo qui luật CĐAS càng cao (trong mức 
thí nghiệm) cho mật độ hàng ngày, khả năng đạt 
cực đại và TĐTT càng cao.
Trong 3 mức CĐAS đã nghiên cứu, mức 
9.000 lux là phù hợp nhất cho việc nuôi sinh khối 
loài N. oculata trong cả hệ thống tấm và ống.
Ở hệ thống tấm, CĐAS 9.000 lux, quần 
thể đạt cực đại ở mức 290,88 và 223,31 triệu 
tb.ml-1, TĐTT trung bình 0,37 và 0,38.ngày-1 ở 
lần lặp lại thứ 1 và 2, theo thứ tự. 
Ở hệ thống ống, CĐAS 9.000 lux, quần thể 
chỉ đạt cực đại ở mức 535,50 và 577,50 triệu 
tb.ml-1,TĐTT trung bình 0,36 và 0,37.ngày-1, ở 
lần lặp lại thứ 1 và 2, theo thứ tự. 
LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu được thực hiện từ kinh phí đề 
tài “Nghiên cứu công nghệ nuôi, thu sinh khối 
vi tảo I. galbana, N. oculata phục vụ sản xuất 
giống hải sản”, thuộc chương trình Công nghệ 
sinh học Nông nghiệp, Thủy sản của Bộ NN & 
PTNT. Tác giả chân thành cảm ơn các bạn cộng 
tác viên, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 
2 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu 
thành công.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
Đặng Tố Vân Cầm, Trình Trung Phi, Diệu Phạm Hoàng 
Vy, Lê Thanh Huân, Đặng Thị Nguyên Nhàn, Trần 
Thị Tuyết Lan, 2013. Thiết kế và vận hành hệ 
thống kín quang phản ứng sinh học để nuôi thâm 
canh vi tảo biển. Tạp chí Nghề cá sông Cửu Long, 
số 1, 73-84.
Đặng Thị Nguyên Nhàn, Trình Trung Phi, Đặng Tố Vân 
Cầm, 2013. Ảnh hưởng của tốc độ dòng chày lên 
sinh trưởng vi tảo biển (Nannochloropsis oculata 
& Isochrysis galbana) nuôi trong hệ thống ống. 
Tuyển tập Hội nghị Khoa học trẻ ngành Thủy sản 
toàn quốc lần thứ IV, 143-151pp.
Tài liệu tiếng Anh
Abu-Rezq, T.S., Al-Musallam, L., Al-Shimmari, J., 
Dias, P., 1999. Optimum production conditions for 
different high-quality marine algae. Hydrobiologia 
403, 97-107pp.
Aiba, S., 1982. Growth kinetics of photosynthetic 
microorganisms. Adv. Biochem. Eng. 23, 85-
156pp.
Borowitzka, M.A., 1999. Commercial production of 
microalgae: ponds, tanks, tubes and fermenters. J. 
Biotechnol. 70 (1), 313-321pp.
Briassoulis, D., Panagakis, P., Chionidis, M., Tzenos, 
D., Lalos, A., Tsinos, C., Berberidis, K., Jacobsen, 
A., 2010. An experimental helical-tubular 
photobioreactor for continuous production of 
Nannochloropsis sp. Bioresour. Technol. 101, 
6768-6777.
56 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Carvalho, A.P., Malcata, F.X., 2003. Kinetic modeling 
of the autotrophic growth of Pavlova lutheri: 
Study of the combined influence of light and 
temperature. Biotechnol. Prog. 19, 1128-1135.
Cheng-Wu, Z., Zmora, O., Kopel, R., Richmond A., 
2001. An industrial-size flat plate glass reactor 
for mass production of Nannochloropis sp. 
(Eustigmatophyceae). Aquaculture 195, 35-49pp.
Escobal, P., 1993. Inside ultraviolet sterilizers. 
Aquarium Fish Magazine, January 1993, 52-63pp.
FAO, 1996. Manual on the Production and Use of Live 
Food for Aquaculture. FAO Fisheries Technical 
Paper No. 361. Rome.
Gitelson, A.A., Grits, Y.A., Etzion, D., Ning, Z., 
Richmond, A., 2000. Optical properties of 
Nannochloropsis sp and their application to 
remote estimation of cell mass. Biotechnol. 
Bioeng. 69(5), 516-525pp. 
Grobbelaar, J.U., Kurano, N., 2003. Use of 
photoacclimation in the design of a novel 
photobioreactor to achieve high yields in algal 
mass cultivation. J. Appl. Phycol. 15, 121-126pp.
Grobbelaar, J.U., Nedbal, L., Tichy, L., Setlik, I., 1995. 
Variations in some photosynthetic characteristics 
of microalga cultured in outdoor thin-layered 
sloping reactors. J. Appl. Phycol. 7, 243-260pp.
Hoff, F.H., Snell, T.W., 2008. Plankton Culture 
Manual. Florida Aquafarm, Inc., Dade City, Flo-
rida. 186pp.
Jensen, S., Knutsen, G., 1993. Influence of light and 
temperature on photoinhibition of photosynthesis in 
Spirulina platensis. J. Appl. Phycol. 5, 495-504pp.
Lubian, L.M., Montero, O., Moreno-Garrido, I., Emma 
Huertas, I., Sobrino, C., 2000. Nannochloropsis 
(Eustigmatophyceae) as source of commercially 
valuable Pigments. J. Appl. Phycol. 12, 249-255pp. 
Molina, E., Fernandez, J., Acien, F.G., Chisti, Y., 2001. 
Tubular photobioreactors design for algal cultures. 
J. Biotechnol. 92, 113-131pp.
Pulz, O., 2001. Photobioreactors: production systems 
for phototrophic microorganisms. J. Appl. 
Microbiol. Biotechnol. 57, 287-293pp.
Richmond, A., 1990. Large scale microalgal culture and 
applications, in: F.E. Round, D.J. chapman (Eds.), 
Prog. Phycol. Res. 7, Biopress Ltd., Bristol.
Richmond, A., Cheng-Wu, Z., 2001. Optimization of 
a flat plate glass reactor for mass production of 
Nannochloropsis sp. outdoors. J. Biotechnol. 85, 
259 – 269pp.
Sen, B., Kocer, M.A.T., Alp, M.T., Erbas, H., 2005. 
Studies on Growth of Marine Microalgae in 
Batch culture: III. Nannochloropsis oculata 
(Eutigmatophyta). Asian J. Plany Sci. 4(6), 642-
644pp.
Tzovenis, I., De Pauw, N., Sorgeloos, P., 2003. 
Optimisation of T-ISO biomass production rich 
in essential fatty acids II. Effect of different 
light regimes on the production of fatty acids. 
Aquaculture 216, 223-242pp.
Ugoala, Emeka, Ndukwe, G.I., Mustapha, K.B., Ayo, 
R.I., 2012. Constraints to large scale algae biomass 
production and utilization. J. Algal Biomass Utln. 
3 (2), 14-32pp.
Zittelli, G.C., Lavista, F., Bastianini, A., Rodolfi, L., 
Vincenzini, M., Tredici, M.R., 1999. Production 
of eicosapentaenoic acid by Nannochloropsis sp. 
cultures in outdoor tubular photobioreactors. J. 
Biotech. 70, 299-312pp.
Zou, N., Richmond, A., 1999. Effect of light-path 
length in outdoor flat plate reactors on output rate 
of cell mass and of EPA in Nannochloropsis sp. J. 
Biotechnol. 70, 351-356pp.
Zou N., Zhang, C.W., Cohen Z., Richmond A., 2000. 
Production of cell mass and eicosapentaenoic 
acid (EPA) in ultrahigh cell density cultures of 
Nannochloropsis sp. (Eustigmatophyceae). Eur. J. 
Phycol. 35, 127pp.
57TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
EFFECT OF LIGHT INTENSITY ON THE GROWTH OF 
Nannochloropsis oculata
CULTURED IN PLAT PLATE GLASS & TUBULAR PHOTOBIOREACTOR
Dang To Van Cam1, Trinh Trung Phi1, DangThi Nguyen Nhan1
ABSTRACT
Study on the effect of light intensity at 3,000; 6,000 and 9,000 lux on the growth of Nannochloropsis oculata 
cultured in flat plate glass and tubular photobioreactor showed that light intensity had a distinct effect. Gen-
eral trend is the higher light intensity, the higher daily density, maximal density and specific growth rate. In 
flat plate glass reactor, populations were only able to reach maximal density at 90.84 and 83.75 million cell.
ml-1 (in the first and second repeated, respectively) at 3,000 lux; higher at 127.16 and 116.25 million cell.ml-1, 
at 6,000 lux; highest at 290.88 and 223.31 million cell.ml-1, at 9,000 lux. Similarly, in tubular photobioreac-
tor, populations were only able to reach maximal density at 185.62 and 222.50 million cell.ml-1, at 3,000 lux; 
higher at 362.50 and 442.50 million cell.ml-1, at 6,000 lux; highest at 535.50 and 577.50 cell.ml-1, at 9,000 
lux. The average specific growth rate cultured in flat plate glass reactor were only at 0.32 and 0.31.day-1, at 
3,000 lux; higher at 0.34 and 0.35.day-1, at 6,000 lux; highest at 0.37 and 0.38.ngày-1, at 9,000 lux. The aver-
age specific growth rate cultured in tubular photobioreactor were 0.25 and 0.27.day-1, at 3,000 lux; higher 
at 0.32 and 0.33.day-1, at 6,000 lux; highest at 0.36 and 0.37.ngày-1, at 9,000 lux. The obtained results show 
that light intensity at 9,000 lux is the best for culturing N. oculata in both flat plate glass reactor and tubular 
photobioractor.
Keywords: flat plate glass reactor, light intensity, Nannochloropsis oculata, tubular photobioreator.
Người phản biện: ThS. Võ Minh Sơn 
Ngày nhận bài: 10/02/2014
Ngày thông qua phản biện: 28/02/2014
Ngày duyệt đăng: 30/3/2014
1 National Breeding Center for Southern Marine Aquaculture, Research Institute for Aquaculture No.2 
 Email: camdtv.ria2@mard.gov.vn