Công nghệ nuôi vi tảo hiện tại chắc chắn không đảm bảo về mặt số lượng lẫn chất lượng, đã và đang làm hạn chế qui mô và công suất của các trại SXG. Việc nuôi không ổn định, rủi ro do bị nhiễm bẩn và tàn lụi đột ngột, mật độ thấp là những vấn đề tồn tại đối với bất kỳ hoạt động nuôi sinh khối các loài vi tảo đơn bào phục vụ cho SXG. Vì vậy, cần phải có giải pháp về kỹ thuật nuôi nhằm ổn định việc nuôi, đảm bảo chất lượng tảo tốt, kèm theo việc giảm giá thành.
Xuất phát từ những tồn tại và nhu cầu nói trên, đề tài “Nghiên cứu công nghệ nuôi thâm canh và thu sinh khối vi tảo Isochrysis galbana và Nannochloropsis oculata phục vụ sản xuất giống hải sản” thuộc chương trình Công nghệ sinh học Nông nghiệp Thủy sản sẽ được triển khai thực hiện vào đầu năm 2011 tại Trung tâm Quốc gia Giống Hải sản Nam Bộ, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II.
Mục tiêu của đề tài là xây dựng qui trình công nghệ nuôi thâm canh hai loài vi tảo biển đạt mật độ 20-30 triệu tế bào/mL đối với loài I. galbanavà và >150 triệu tế bào/mL đối với loài N. oculata. Đồng thời tạo sản phẩm cô đặc của hai loài vi tảo ở dạng lỏng và nhão, có thời gian bảo quản tương ứng trên 1 tháng và trên 2 tháng, để thay thế vi tảo tươi.
Đề tài sẽ tiếp cận công nghệ nuôi tiên tiến của thế giới đã và đang được sử dụng trong việc nuôi thành công nhiều loài tảo, trong đó có hai loài N. oculata và I. galbana, đó là công nghệ nuôi liên tục trong hệ thống kín quang phản ứng sinh học (photobioreactor). Cho đến nay, trên thế giới có 4 kiểu thiết kế khác nhau cho hệ thống nuôi kín quang phản ứng sinh học: hệ thống ống dẫn (tubular photobioreactor), hệ thống vành khuyên (annular reactor), hệ thống tấm (flat plate reactor), hệ thống bảng (modular flat panel photobioreactor). Tuy thiết kế khác nhau nhưng cả 4 hệ thống này đều hoạt động theo cùng một nguyên lý và có cùng ưu điểm là cho năng suất và mật độ cao, ít tốn công lao động, không bị nhiễm tạp trong quá trình nuôi, tảo thu đạt chất lượng cao. Khả năng duy trì việc nuôi liên tục, sử dụng ánh sáng tự nhiên của hệ thống nuôi kín quang phản ứng sinh học, không những giúp cung cấp một lượng sinh khối lớn ổn định mà còn giúp giảm giá thành; không những cho năng suất cao, mà còn cung cấp sinh khối tảo với chất lượng cao, tối ưu hóa thành phần sinh hóa học của tế bào. Bởi vì tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần sinh hóa học tế bào như dinh dưỡng, ánh sáng, pH, nhiệt độ, giai đoạn phát triển… đều được điều khiển và duy trì ổn định trong hệ thống nuôi.
Đề tài chỉ chọn hệ thống ống dẫn và vành khuyên để thiết kế bởi tính ưu việt của hai hệ thống này là có thể thiết kế được trong điều kiện Việt Nam, chi phí lắp đặt và vận hành rẻ hơn so với hệ thống tấm và bảng. Sau khi thiết kế, hệ thống được thử nghiệm cho từng loài vi tảo, khảo sát ảnh hưởng của mật độ ban đầu, tỷ lệ thu hoạch cũng như chế độ chiếu sáng nhằm tối ưu hóa (optimization) từng hệ thống nuôi, làm cơ sở xây dựng qui trình nuôi thâm canh hai loài vi tảo.
Hầu như tất cả các nhà nghiên cứu và người SXG đều cho rằng nuôi vi tảo tươi là một trong những trở ngại chính trong công nghệ SXG của nghề nuôi trồng thủy sản (NTTS), việc thay thế tảo tươi bằng các sản phẩm rẻ tiền hơn, đơn giản hơn cho qui trình SXG như tảo cô đặc là cần thiết. Hơn nữa, yếu tố chính ảnh hưởng đến giá thành vi tảo là qui mô nuôi, hình thức đầu tư một nơi nuôi tảo sinh khối qui mô lớn, đầy đủ các trang thiết bị cần thiết, để cung cấp cho các trại SXG là phù hợp. Vì vậy cần phải có phương pháp thu hoạch, bảo quản sinh khối tảo phù hợp. Điều này lại càng cấp thiết hơn khi sử dụng sản phẩm tảo cô đặc thay thế tảo tươi tránh được trường hợp đưa trực tiếp hóa chất (môi trường dinh dưỡng còn sót lại trong dịch tảo tươi) và vi khuẩn vào bể nuôi, ảnh hưởng xấu đến chất lượng ấu trùng.
Cho đến nay có 4 phương pháp thu hoạch tảo đã và đang được sử dụng là lắng (sedimentation), lọc (filtration), kết bông (flocculation) và ly tâm (centrifugation). Đề tài tiếp cận phương pháp ly tâm và kết bông là hai phương pháp được các nhà nghiên cứu đánh giá là phù hợp nhất cho vi tảo sử dụng trong NTTS. Điểm đặc biệt của đề tài là việc kết hợp cả hai phương pháp nhằm khắc phục nhược điểm của phương pháp ly tâm (làm tổn hại về mặt vật lý đối với tế bào vi tảo), giúp cho thời gian bảo quản tế bào có thể kéo dài hơn và phát huy ưu điểm của phương pháp kết bông là rẻ tiền, tiện dụng, không phụ thuộc vào dung tích thu hoạch…
Đề tài sẽ được triển khai với sự phối hợp của Công ty Cổ phần Chăn nuôi CP Việt Nam, Viện Nghiên cứu và Phát triển Victoria và Nam Úc (SARDI), Khoa Thủy sản Trường Đại học Ghent, Bỉ.