Mới đây, các nhà nghiên cứu Mexico đã tiến hành thí nghiệm sử dụng nha đam trong việc tăng cường khả năng kháng bệnh AHPND và WSD trên tôm thẻ chân trắng cho kết quả khả quan.
Nha đam có chứa chất mang hoạt tính kháng khuẩn và kháng virus cao
Được biết, trong nha đam có chứa một chất có hoạt tính kháng khuẩn và kháng virus cao, kích thích hoạt tính của các đại thực bào, tăng cường khả năng miễn dịch. Ngoài ra, nha đam còn chứa hai chất glucomannan và acemannan có tác dụng làm lành vết thương nhanh chóng. Từ những hoạt chất có trong cây nha đam, các nhà khoa học Mexico đã tiến hành thử nghiệm khả năng kháng bệnh của tôm thẻ chân trắng khi bổ sung nha đam vào thức ăn của tôm ở các mức khác nhau, bao gồm 3 thí nghiệm chính:
Thí nghiệm 1: Bổ sung nha đam với tần suất cao. Tôm thí nghiệm có kích cỡ 80 ± 5 mg (10 con/bể), tôm được gây cảm nhiễm với V.paraheamolyticus (6.16 x 104 CFU/ml) và WSSV (500 mg/bể) vào ngày thứ 5. Được bố trí thành 5 nghiệm thức và được lặp lại 3 lần: nghiệm thức 1 không bổ sung nha đam vào thức ăn và không gây cảm nhiễm WSSV + Vibrio; nghiệm thức 2 không bổ sung nha đam và gây cảm nhiễm WSSV + Vibrio; các nghiệm thức 3,4,5 có cảm nhiễm WSSV + Vibrio và được bổ sung nha đam vào thức ăn lần lượt là 1; 2; 4 g/kg thức ăn.
Thí nghiệm 2: Bổ sung nha đam với tần suất trung bình. Hằng ngày, tôm được ăn thức ăn có hàm lượng đạm là 35%, cho ăn 2 lần/ ngày. Thí nghiệm diễn ra trong vòng 26 ngày. Tôm thí nghiệm có kích cỡ 104.75 ± 2. 5 mg (10 con/bể), được gây cảm nhiễm với V.paraheamolyticus (7 x 104 CFU/ml) và WSSV (500 mg/bể) vào ngày thứ 5. Được bố trí thành 5 nghiệm thức và được lặp lại 3 lần: nghiệm thức 1 không bổ sung nha đam vào thức ăn và không gây cảm nhiễm WSSV + Vibrio; nghiệm thức 2 không bổ sung nha đam và gây cảm nhiễm WSSV + Vibrio; các nghiệm thức 3,4,5 có cảm nhiễm WSSV + Vibrio và được bổ sung nha đam vào thức ăn với lượng là 1 g/kg thức ăn, với số lần cho ăn lần lượt là 1 ngày/lần; 2 ngày/lần và 3 ngày/lần.
Thí nghiệm 3: Bổ sung nha đam với tần suất thấp. Tôm thí nghiệm có kích cỡ 110 ± 5 mg (10 con/bể), được gây cảm nhiễm với V.paraheamolyticus (6.5 x 104 CFU/ml) và WSSV (500 mg/bể) vào ngày thứ 4. Thí nghiệm diễn ra trong vòng 7 ngày. Được bố trí thành 3 nghiệm thức và được lặp lại 3 lần: nghiệm thức 1 không bổ sung nha đam vào thức ăn và không gây cảm nhiễm WSSV + Vibrio; nghiệm thức 2 không bổ sung nha đam và gây cảm nhiễm WSSV + Vibrio; nghiệm thức 3 có cảm nhiễm WSSV + Vibrio và được bổ sung nha đam vào thức ăn với lượng 1 g/kg thức ăn và 2 ngày/lần/
Kết thúc quá trình thử nghiệm cho thấy: Nghiệm thức III của thí nghiệm 1 (1g nha đam/kg thức ăn) có tỷ lệ sống cao nhất là 90%. Nghiệm thức IV của thí nghiệm 2 có tỉ lệ sống cao nhất 90% ( 1g nha đam/1kg thức ăn, 2 ngày/1 lần) và nghiệm thức III của thí nghiệm 3 có tỷ lệ sống lên tới 93.3% ( 1g nha đam/1kg thức ăn, 2 ngày/1 lần).
Có thể kết luận rằng, khi bổ sung nha đam với tỷ lệ 1g/kg thức ăn với tần suất 2 ngày/lần, sẽ giúp tôm có tỷ lệ sống cao hơn. Đồng thời, không ảnh hưởng đến tỷ lệ tăng trưởng của tôm. Nghiên cứu này cũng sẽ mở ra hi vọng trong việc sử dụng nha đam như là một loại thảo dược an toàn có khả năng thay thế các kháng sinh trong việc phòng và điều trị bệnh cho tôm trong tương lai gần.
Ngoài các chất hòa tan, nước trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản chứa chất lơ lửng bao gồm các hạt đất (chủ yếu là bùn mịn và đất sét), vi khuẩn, thực vật phù du, động vật phù du và mảnh vụn hữu cơ. Ảnh của Darryl Jory.
Các nhà sản xuất nuôi trồng thủy sản nên quan tâm đến các chất khác nhau hòa tan và lơ lửng trong nước. Nồng độ hoặc độ phong phú của các chất này có thể rất lớn hoặc cực kỳ nhỏ. Ví dụ, nồng độ phốt pho vô cơ hòa tan trong ao nuôi trồng thủy sản thường dưới 0,05 miligam mỗi lít (mg / L), nồng độ đồng có thể chỉ từ 10 đến 15 microgam / lít (mg / L), hoặc số lượng cá thể thực vật phù du có thể thêm từ 50 đến 100 triệu sinh vật riêng lẻ mỗi lít. Những đại lượng này là những con số quá nhỏ hoặc lớn đến nỗi tâm trí khó có thể hiểu được chúng.
Phân tử nước
Điểm khởi đầu hợp lý khi cố gắng tìm hiểu mối quan hệ của kích thước và sự phong phú của các chất có trong nước là xem xét chính các phân tử nước. Theo Hằng số Avogadro (được đặt tên để vinh danh nhà khoa học Amedeo Avogadro, hằng số này là số hạt cấu thành, thường là các ion, nguyên tử hoặc phân tử có trong một lượng chất được cung cấp bởi một mol, đơn vị cơ bản của lượng chất trong Hệ thống đơn vị quốc tế hoặc Hệ thống quốc tế hoặc SI), một gam trọng lượng phân tử (hoặc mol) của hợp chất hóa học hoặc trọng lượng nguyên tử của một nguyên tố lần lượt chứa 6.02 × 10 23 phân tử hoặc nguyên tử. Giá trị 6.02 × 10 23Nó thường được gọi là số của Avogadro và nó cũng có thể được viết dưới dạng 602.000.000.000.000.000.000.000 hoặc 602 nguyên tử sextillion hoặc các phân tử riêng lẻ.
Nước (H 2 O) có trọng lượng phân tử là 18 gram (g) và 1 lít (L) nước nặng 1.000 g. Một trọng lượng phân tử thường được gọi đơn giản là một nốt ruồi. Như vậy, 1 L nước chứa 55,6 mol nước. Khi nhân với số của Avogadro, chúng ta thấy rằng 55,6 mol nước chứa 3,34 × 10 25 phân tử. Các phân tử nước rõ ràng là rất nhỏ, với bán kính khoảng 0,275 nanomet (nm) hoặc 0,000000275 mét.
Các ion vô cơ
Các ion vô cơ như nitrat, amoni, phốt phát, canxi, v.v. chúng lớn hơn một chút so với các phân tử nước có bán kính khoảng 0,4 đến 0,6nm. Các phân tử hữu cơ lớn nhất trong nước tự nhiên là các chất humic có bán kính từ 1 đến 10nm. Các chất hòa tan trong nước được coi là những chất sẽ đi qua bộ lọc có lỗ mở 2 micromet (2.000 mm). Do đó, một phần của chất rắn hòa tan đo được bao gồm các chất lớn hơn các ion hòa tan phổ biến và các hợp chất hữu cơ.
Nồng độ 0,05 mg / L của phốt pho vô cơ hòa tan dường như là một lượng rất nhỏ. Nhưng đây có phải là một số lượng rất nhỏ các ion photphat? Để trả lời điều này, chúng ta cần biết rằng phốt pho trong phốt pho vô cơ hòa tan có trọng lượng nguyên tử là 31 g. Theo sau 0,05 mg (0,00005 g) phốt pho đại diện cho 1,61 × 10 -6 trọng lượng nguyên tử của nguyên tố này (0,00005 g phốt pho, 31 g nguyên tử phốt pho trên mỗi trọng lượng nguyên tử). Một trọng lượng nguyên tử của phốt pho chứa số lượng nguyên tử của Avogadro. Bằng cách nhân 1,61 × 10 -6 mol photpho / L với số Avogadro, người ta tiết lộ rằng 1 L nước chứa 0,05 mg / L phốt pho vô cơ hòa tan có 9,7 × 10 17 (940.000.000.000.000.000) nguyên tử phốt pho (hoặc ion của phốt phát), một số lượng rất lớn.
Vấn đề đối với một tế bào thực vật phù du cần phốt pho như một chất dinh dưỡng là nó phải hấp thụ phốt pho từ giữa 3,34 × 10 25 phân tử nước; có 3,4 triệu phân tử nước [(3,34 × 10 25 phân tử nước), (9,7 × 10 17 nguyên tử phốt pho)] cho mỗi ion photphat vô cơ hòa tan.
Đáng ngạc nhiên, tảo phù du có thể hấp thụ phốt pho từ số lượng lớn các phân tử nước này. Nhưng sự hấp thụ không phải bằng sự khuếch tán đơn giản, vì nồng độ phốt pho trong thực vật thủy sinh cao hơn nhiều so với nước xung quanh. Thực vật phù du nhỏ và có diện tích lớn so với thể tích của nó để tăng khả năng tiếp xúc với nước, nhưng sự di chuyển của phốt pho đến các tế bào của nó phụ thuộc vào một quá trình hoạt động tiêu thụ năng lượng.
Vật chất bị đình chỉ
Ngoài các chất hòa tan, nước còn chứa chất lơ lửng được hình thành bởi các hạt đất (chủ yếu là bùn mịn và đất sét), vi khuẩn, thực vật phù du, động vật phù du và các mảnh vụn hữu cơ.
Nồng độ cao của các hợp chất hòa tan có màu – như các chất humic, các hạt đất sét nhỏ, và thực vật phù du và động vật phù du – truyền màu cho nước mặc dù các hạt riêng lẻ của chúng không nhìn thấy được. Ví dụ, thực vật phù du nở hoa trong nước có màu xanh lục, trong khi các chất humic nhuộm màu nước bằng màu đen hoặc kết hợp với sắt để tạo ra màu vàng. Vi khuẩn thường không phát hiện được bằng mắt và đây có thể là lý do khiến chúng bị hiểu lầm nhiều nhất trong các hạt trong nước ao.
Một hạt nhỏ có diện tích bề mặt rất lớn liên quan đến thể tích của nó. Thể tích [thể tích = (4/3) (3.1416) (khối bán kính)] của một sinh vật thực vật phù du hình cầu có đường kính 50 micron sẽ là 5,23 × 10 -13 mét khối, trong khi diện tích bề mặt [diện tích = (4) (3.1416) (bán kính vuông)] của sinh vật này sẽ là 3,14 × 10 -8 mét vuông. Trong một lít nước, 50.000.000 sinh vật như vậy sẽ có thể tích kết hợp 26,2 ml và diện tích kết hợp 1,57 mét vuông.
Các hạt đất nhỏ rất thấm do diện tích bề mặt lớn của chúng. Ngoài ra, diện tích bề mặt lớn của tảo phù du làm tăng sự tiếp xúc của chúng với các chất trong nước để tạo điều kiện cho việc hấp thụ chất dinh dưỡng.
Độ đục
Nước biển có nồng độ các ion vô cơ chính cao hơn nhiều so với nước ngọt. Tuy nhiên, ánh sáng sẽ thâm nhập sâu vào nước biển bình thường như trong nước ngọt bình thường. Các ion phổ biến nhất không ảnh hưởng đến độ trong của nước, nhưng các phân tử lớn như các chất humic cản trở sự xâm nhập của ánh sáng và truyền màu cho nước.
Các hạt lớn hơn trong nước cản trở sự xâm nhập của ánh sáng và gây ra độ đục. Độ đục thường có lợi khi được sản xuất từ sinh vật phù du, vì những sinh vật này phục vụ như thức ăn cho tôm, cá và các động vật thủy sinh lớn hơn khác. Độ đục của sinh vật phù du cũng hữu ích trong việc hạn chế tầm nhìn trong nước để bảo vệ ấu trùng cá và tôm khỏi các sinh vật sống dưới nước. Độ đục cũng làm giảm khả năng của các loài chim săn mồi nhìn và bắt cá và tôm từ ao nuôi trồng thủy sản hoặc các cơ sở nuôi khác. Cuối cùng, giảm sự xâm nhập của ánh sáng bằng độ đục làm giảm khả năng gây phiền toái của các đại thực bào thủy sản (thường được gọi là cỏ dại thủy sinh). Tất nhiên, quá nhiều sinh vật phù du,
Độ đục của các hạt đất lơ lửng cũng hạn chế sự săn mồi ở động vật trang trại nhỏ và sự phát triển của cỏ dại dưới nước. Nhưng độ đục của các hạt đất thường được coi là âm hơn là dương trong môi trường nước tự nhiên, vì nó làm giảm sự xâm nhập của ánh sáng và quang hợp.
Tất nhiên, trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản được áp dụng thực phẩm và sục khí, độ đục của các hạt đất lơ lửng không nhất thiết có hại. Nó giới hạn lượng sinh khối thực vật phù du và giảm thiểu dao động hàng ngày về nồng độ oxy hòa tan. Cũng nên nhớ rằng “mùi vị xấu” trong thịt của các loài cây trồng gây ra bởi một số loài tảo xanh lam hiếm khi là một vấn đề trong ao nhiều mây của các hạt đất lơ lửng.
Các nhà nghiên cứu ở vùng nhiệt đới có cái nhìn sâu sắc
về tôm bạc hà
Tôm bạc hà, phổ biến với những người đam mê cá cảnh, hứa hẹn là một cơ chế kiểm soát ký sinh trùng trong các hoạt động nuôi tôm thương mại. Nguồn ảnh: CMBS Singapore.
Các loại cá sạch hơn như cá đuối và cá sấu đã được sử dụng như một biện pháp kiểm soát ký sinh trùng trong nuôi trồng thủy sản trong nhiều thập kỷ, nhưng phần lớn việc sử dụng chúng chỉ giới hạn ở các trang trại cá hồi ở Na Uy và Bắc Âu. Bây giờ, các nhà nghiên cứu ở phía bên kia của thế giới đang thử nghiệm một biện pháp kiểm soát sinh học đối với khí hậu ấm hơn: một loài tôm ăn ký sinh phổ biến với những người đam mê cá cảnh.
David Vaughn, một nhà khoa học biển tại Đại học James Cook, Queensland, Úc, cho biết, phần lớn nuôi trồng thủy sản là ở vùng nhiệt đới, và vẫn chưa có sự kiểm soát sinh học nào trong khu vực. Ngoài ra còn có nhu cầu ngày càng tăng để giảm tác động của kiểm soát hóa học trong nuôi trồng thủy sản nhiệt đới, ông nói thêm. Bây giờ chúng ta cần xem xét các lựa chọn thay thế, và tôi tin rằng các biện pháp kiểm soát sinh học nói chung là câu trả lời đó, anh ấy nói với Advocate .
Vaughn là một phần của một nhóm các nhà khoa học đã thử nghiệm bốn loài tôm sạch hơn về khả năng giảm ký sinh trùng trên cá mú. Trong khi tất cả các con tôm đều có hiệu quả, một loài nổi bật, tôm bạc hà ( Lysmata vittata ), đã giảm ký sinh trùng tới 98%.
Tôm cung cấp một số lợi thế tiềm năng so với cá sạch hơn, Vaughn nói. Cá sạch hơn thường có thể dễ bị nhiễm ký sinh trùng tương tự ảnh hưởng đến cá mà chúng đang làm sạch, khiến chúng gặp khó khăn trong việc duy trì. Đó không phải là vấn đề đối với tôm. Và nhiều loài cá sạch hơn chỉ ăn một số loài ký sinh trùng, hạn chế sử dụng chúng. Điều đó đặc biệt là một vấn đề ở vùng nhiệt đới, nơi có sự đa dạng lớn hơn nhiều loài được nuôi và nhiều loại ký sinh trùng hơn.
Tôm là một giải pháp tốt, Vaughn nói: Họ ăn bất cứ thứ gì – bất cứ thứ gì bạn đặt trước mặt họ.
Tôm không chỉ tấn công nhiều loại ký sinh trùng khác nhau, chúng còn có hiệu quả trong việc loại bỏ trứng ký sinh trùng ra khỏi môi trường. Trong một nghiên cứu được công bố vào tháng 9 trên tạp chí Tương tác môi trường nuôi trồng thủy sản , nhóm của Vaughn đã phát hiện ra rằng tôm bạc hà làm sạch trứng ký sinh trùng một cách hiệu quả từ lưới lồng cá mú, giảm tuyển dụng tới 87%. Điều đó quan trọng bởi vì trong giai đoạn này, khi ký sinh trùng đang sinh sản, loài cá đó thường bị ký sinh trùng tái nhiễm.
Tôm thực sự có thể làm giảm tác động của một số giai đoạn môi trường của ký sinh trùng, điều mà cá sạch hơn không thể làm được, chanh Vaughn nói.
Nghiên cứu đang ở giai đoạn đầu; các nghiên cứu của nhóm đã được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm và chưa được thử nghiệm trên thực địa. Nhưng Vaughn cũng thấy tiềm năng cho tôm sạch hơn hoạt động trong môi trường thương mại, lưu ý rằng tôm có khả năng chịu đựng cao trong điều kiện đông đúc.
Bạn có thể đưa chúng vào một hệ thống với số lượng lớn và chúng hoạt động như một nhóm, ông nói. Và tôm bạc hà đã được sản xuất thương mại cho thương mại hồ cá, mặc dù khối lượng sẽ cần phải tăng đáng kể để sản xuất đủ số lượng cho các ứng dụng nuôi trồng thủy sản. Công nghệ có mặt để sản xuất chúng, nhưng nhu cầu phải có.
Nhiều công việc phải được thực hiện để xác định cách tốt nhất để sử dụng tôm sạch hơn trong môi trường thương mại, Vaughn nói. Điều đó bao gồm xác định mật độ thả lý tưởng và tìm ra cách áp dụng chúng vào cài đặt lồng.
Chúng rất nhỏ, bạn có thể mất chúng, ông nói, thêm rằng các hoạt động trên đất liền như trại giống và vườn ươm có thể là một nơi tốt để bắt đầu.
Điều quan trọng nữa là xác định các hệ sinh thái địa phương sẽ bị ảnh hưởng như thế nào khi đưa tôm vào môi trường, ông nói. Vaughn lưu ý rằng tôm bạc hà có sự phân bố tự nhiên rộng khắp các vùng nhiệt đới, từ Úc đến Nga, vì vậy chúng không nhất thiết được coi là một loài được giới thiệu. Nhưng đánh giá các tác động môi trường tiềm năng vẫn là một bước quan trọng, ông nói.
Trách nhiệm của chúng tôi là tối quan trọng. Chúng tôi phải xem xét nó rất cẩn thận trước khi áp dụng nó trên quy mô lớn, ông nói. Không ai có thể nói với bạn rằng những thứ này sẽ không thoát ra. Họ sẽ tìm ra cách nào đó và chúng ta cần biết tác động của nó đối với hệ sinh thái địa phương.
Vaughn không phải là nhà nghiên cứu duy nhất ngoài châu Âu tìm kiếm các biện pháp kiểm soát sinh học cụ thể theo vùng. Daniel Boyce, giám đốc cơ sở và kinh doanh của Tòa nhà nghiên cứu thủy sinh Tiến sĩ Joe Brown thuộc Khoa Khoa học Đại dương tại Đại học Memorial ở Newfoundland, đang làm việc với các trang trại cá hồi địa phương để kiểm tra kiểm soát sinh học đối với rận biển bằng cách sử dụng các loài cá sấu và cá sấu bản địa đến Newfoundland.
Tôm bạc hà đã được sản xuất thương mại cho việc buôn bán cá cảnh, mặc dù khối lượng sẽ cần tăng đáng kể để sản xuất đủ số lượng cho các ứng dụng nuôi trồng thủy sản.
Đây không phải là lớn như Na Uy hay Scotland hay Quần đảo Faroe, nhưng chúng tôi đang thử nó ở bốn trang trại và chúng tôi đang nhận được một kết quả tuyệt vời, theo Boy Boyce.
Boyce bắt đầu chương trình hơn một thập kỷ trước sau khi anh thấy cá sạch hơn được sử dụng ở Na Uy như thế nào và muốn xem liệu phương pháp này có thể được áp dụng ở Canada hay không. Sau khi thử nghiệm với cả hai loài, giờ đây anh ta đang tập trung vào cá sấu bản địa, được nuôi thương mại cho trứng của chúng và đạt độ chín nhanh hơn so với cá sấu, phải mất hai năm để phát triển đến kích cỡ có thể sử dụng được.
Đối với vụ nổ, chúng ta có thể sử dụng một con cá sấu nặng 15 gram và chúng ta có thể có con cá đó sẵn sàng để đi, từ trứng đến nơi nuôi, trong hơn sáu tháng, anh ấy nói.
Các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu thức ăn lý tưởng, vắc-xin, điều kiện nước và môi trường sống cho cá sấu, thường đòi hỏi nơi nghỉ ngơi và nơi trú ẩn trong lồng.
Chúng tôi vẫn đang cố gắng để có được sự hiểu biết cơ bản về cách các loài này cư xử trong khu vực chuồng, và sự hỗ trợ hay loại đồ đạc nào chúng cần, theo Boy Boyce.
Anh ta thấy tiềm năng cho một ứng dụng rộng hơn nếu việc sản xuất cá sấu có thể được tăng quy mô: Ngay bây giờ chúng ta không có đủ chúng. Chúng ta cần bắt đầu phát triển thương mại loài này.
Boyce coi lumpfish và cá sạch hơn là một công cụ mới để kiểm soát ký sinh trùng. Đây là một công nghệ xanh, anh nói. Trong khi điều trị, bạn không cần phải đánh bắt cá hồi. Không mất thời gian cho ăn hoặc thêm căng thẳng. Nhưng, ông nói thêm, kiểm soát sinh học không phải là một viên đạn bạc. Bạn không thể ném cá sạch hơn vào ao và bỏ đi, anh ấy nói. Đây là một công cụ trong hộp công cụ của bạn cho các chiến lược quản lý dịch hại tích hợp.
Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng đến tốc độ tăng trưởng của tôm sú giai đoạn chưa thành niên.
Ánh sáng là yếu tố môi trường quan trọng nhất ảnh hưởng đến tập tính đào hang và sinh sản của tôm sú. Nhịp điệu sinh học của tôm sẽ bị tác động đáng kể dưới các điều kiện bất lợi của môi trường như ánh sáng tăng liên tục. Aaron và Wisby tìm thấy rằng, tôm sú chưa thành niên (50-105mm) bị thu hút tích cực bởi các ánh sáng mờ của thời kì trăng tròn và trăng non.
Ảnh hưởng của điều kiện tối và sáng liên tục lên các hành vi sinh học của tôm sú vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết. Do đó thí nghiệm này sẽ chứng mình tác động của điều kiện chiếu sáng đến sự sinh trưởng của tôm sú chưa thành niên.
Vật liệu và phương pháp thí nghiệm
Tôm sú chưa thành niên được lấy ở trại giống thương phẩm và mang đến phòng thí nghiệm để tiến hành nghiên cứu. Tôm được nuôi thích nghi dưới điều kiện phòng thí nghiệm trong một tuần. Tất cả thí nghiệm được thực hiện trong các bể kính chứa được 20L nước dưới tổng điều kiện tối có cường độ ánh sáng là 0 lux và điều kiện sáng có 384 lux tính cả ngày lẫn đêm (lux là đơn vị dùng để tính công suất ánh sáng, lượng ánh sáng chiếu trên bề mặt cụ thể.). Mỗi bể chứa 10 con tôm với kích cỡ: từ 0.1 – 0.15g và chiều dài: 14.5 – 5.5mm trong môi trường nước có độ măn là 30ppt, pH 8.2 và nhiệt độ 30 ± 2oC. Tôm sẽ được cho ăn thức ăn công nghiệp hai lần một ngày và lượng ăn là 10% trọng lượng cơ thể. Chiều dài và trọng lượng tôm sẽ được ghi nhận mỗi tuần.
Mối quan hệ giữa chiều dài và trọng lượng của tôm dưới điều kiện sáng và tối được tính bằng phương trình hồi quy (phương trình bình phương tối thiểu). Trọng lượng của mỗi con ở giữa các giai đoạn chiều dài sẽ được tính theo phương trình tương đương W=aLb (trong đó: W là trọng lượng của tôm, L là chiều dài, a và b lần lượt là hằng số cộng thêm và nhân thêm). Đường cong chiều dài và trọng lượng được vẽ riêng ở điều kiện sáng và tối. Trọng lượng đạt được bình quân mỗi tuần sẽ được ước tính bằng trọng lượng đầu và trọng lượng cuối.
Kết quả
Trọng lượng tôm sẽ tăng nhanh chóng ở điều kiện tối hơn so với điều kiện sáng dựa vào chỉ số hồi quy (b) ở điều kiện tối là b=3.99, r=0.99 và ở điều kiện sáng là b=1.562, r=0.92.
Dưới điều kiện tối, chiều dài sẽ tăng nhanh chóng trong 6 tuần đầu và chậm lại ở các tuần còn lại. Thêm vào đó, trọng lượng ở điều kiện tối sẽ tăng nhanh trong tuần nuôi thứ 7 đến tuần nuôi 10, trong khi đó tôm sẽ tăng trọng từ tuần thứ 7 đến tuần thứ 9.
Thảo luận
Các yếu tố môi trường bao gồm điều kiện sáng và tối đã được báo cáo có một vai trò đáng kể trong việc tạo thành sắc tố melanin, hormone, duy trì trạng thái cân bằng của nước, sự hình thành đặc điểm sinh dục thứ cấp, hoạt động tuyến giáp và sự tăng trưởng của động vật. Ở động vật thủy sản cũng cho thấy rằng có nhiều sự thay đổi trong chức năng trao đổi chất do sự khử không đồng bộ của các quá trình sinh lí dưới điều kiện sáng và tối.
Mặc dù điều kiện ánh sáng có vai trò quan trọng trong sự kiểm soát các hoạt động sinh lí của động vật thủy sản trong mối quan hệ với hệ sinh thái lại không có nhiều nghiên cứu sâu hơn, nhưng nó đã được thực hiện trong nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện ánh sáng lên sự tăng trưởng của tôm chưa thành niên. Tuy nhiên, tôm nếu được nuôi dưới điều kiện tối liên tục (12 giờ sáng, 12 giờ tối; 16 giờ sáng, 8 giờ tối; 20 giờ sáng, 4 giờ tối) trong 110 ngày cho thấy tỉ lệ tăng trưởng và tỉ lệ sống dưới điều kiện tối cao hơn so với bất kì điều kiện quang hóa khác. Tương tự, khi nghiên cứu nuôi tôm bị bỏ đói dưới các điều kiện quang hóa khác nhau (24 giờ tối, 24 giờ sáng; 12 giờ tối và 12 sáng) cho thấy sự tăng trưởng nhanh chóng ở điều kiện 12:12 tối/sáng. Điều kiện sáng liên tục thì tôm sẽ tăng trưởng chậm hơn. Những nghiên cứu hiện nay đều chứng thực tôm tăng trưởng nhanh trong điều kiện tối.
Điều kiện ánh sáng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của tôm bởi ảnh hưởng lên sự chuyển đổi thức ăn (FCE). Tốc độ tăng trưởng cụ thể (SGR) ở tôm được đo qua 35 ngày dưới điều kiện cường độ ánh sáng là 0, 50, 300, 5500 lux trong nghiên cứu của Fang. Kết quả là tôm phát triển nhanh hơn ở điều kiện ánh sáng ít hơn. Ngoài ra, công nhân còn phát hiện SGR của tôm ở điều kiện ánh sáng 0, 1300, 50 và 300 lux. lần lượt là 29.4%, 27.1%, 21.1%, 19.7% Tôm dưới 5500 lux có lượng thức ăn vào (FI) và FCE thấp hơn dẫn đến giá trị SGR thấp hơn.
Tuy nhiên theo Fang, ở một thí nghiệm khác khi tôm (trọng lượng ướt: 0.945±0.005g) được nuôi trong hồ kiếng dưới các điều kiện ánh sánh (0 giờ sáng – 24 giờ tối; 24 giờ sáng – 0 giờ tối; 10 giờ sáng – 14 giờ tối và 14 giờ sáng – 10 giờ tối) trong 35 ngày cho thấy không có sự khác biệt về tốc độ tăng trưởng, thức ăn lấy vào, hiệu quả chuyển đổi thức ăn dưới bốn điều kiện trên. Nhưng tần suất lột xác ở tôm dưới 14 giờ sáng – 10 giờ tối và 10 giờ sáng – 14 giờ tối thì nhiều hơn 0 giờ sáng – 24 giờ tối; 24 giờ sáng – 0 giờ tối. Như vậy, không có sự khác biệt ở các nghiệm thức ngoài tần xuất lột xác.
Qua quan sát tăng trưởng tương quan chiều dài thân với trọng lượng cơ thể của tôm trong môi trường tối và môi trường sáng, nghiên cứu thấy rằng tôm sú chưa thành niên được nuôi trong điều kiện tối sẽ tăng trưởng tốt, phát triển nhanh hơn nuôi trong điều kiện ánh sáng mạnh. Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ đánh giá tác động riêng lẻ của ánh sáng, để áp dụng trong sản xuất thực tiễn, cần xây dựng mô hình nuôi cân đối hoàn chỉnh giữa các điều kiện môi trường khác nhau.
Sản xuất polychaetes cho ngành công nghiệp tôm của Ecuador
Polychaetes sống là một thức ăn quan trọng cho tôm bố mẹ penaeid trong quá trình trưởng thành gây ra của chúng trong trại giống tôm thương mại.
Việc sử dụng polychaetes sống cho giai đoạn trưởng thành của tôm bố mẹ tôm penaeid giúp cải thiện chất lượng và số lượng tôm nauplii (ấu trùng tôm; giai đoạn) được sản xuất. Các chi Australonuphis sp. và Perinereis sp. đã được sử dụng làm thức ăn trưởng thành cho tôm bố mẹ ở Mỹ và châu Á, và nhiều nghiên cứu đã báo cáo cụ thể lợi ích của việc sử dụng sau này trong quá trình trưởng thành của tôm, đặc biệt đối với tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương ( Litopenaeus vannamei ) ở các nước nuôi tôm châu Á.
Các phòng thí nghiệm trưởng thành tôm ở nhiều nơi trên thế giới sử dụng polychaetes thu được trong môi trường tự nhiên, nhưng – do lo ngại về an toàn sinh học – thực tế này tiềm ẩn nhiều rủi ro sinh học cho ngành. Một nguồn thức ăn trưởng thành chất lượng có hiệu quả trong việc cải thiện sinh sản của tôm và cũng không có rủi ro sinh học là cần thiết.
Thiết lập nghiên cứu
Chăn nuôi
Nghiên cứu về các thông số sinh học và nuôi cấy sinh sản dẫn đến khả năng duy trì điều kiện sản xuất tối ưu cho các loài nuôi, vì vậy chúng tôi đã thiết kế một hệ thống tuần hoàn nước (RAS) đảm bảo chất lượng nước cần thiết thông qua việc sử dụng lọc cơ học và sinh học. Hệ thống này bao gồm bốn bể chứa các loài polychaetes khác nhau để điều tra được thả, nuôi cấy và nghiên cứu. Nước biển được điều chỉnh theo độ mặn và nhiệt độ không đổi, và một bản ghi hàng ngày về một số thông số – pH, độ kiềm, amoni, nitrit và nitrat – các thông số đã được duy trì.
Sự dễ dàng xử lý của động vật là một khía cạnh quan trọng trong việc nuôi cấy số lượng lớn các polychaetes, và chúng tôi đã đánh giá liệu các động vật có thể thoát khỏi bể của chúng hay không, nếu chúng chui vào trầm tích đáy và liệu chúng có thể chịu đựng được việc xử lý mà không bị thiệt hại vật lý khi chúng được chế tác trong các hoạt động làm sạch chất nền và trong quá trình thu hoạch.
Trồng trọt sẽ chỉ thành công nếu động vật chấp nhận thức ăn được cung cấp cho nuôi cấy chúng. Chúng tôi đã đánh giá việc chấp nhận hai loại thức ăn – chế độ ăn tươi và khô – bằng các loại polychaetes khác nhau và việc chấp nhận thức ăn khô sẽ tạo điều kiện duy trì các điều kiện không có mầm bệnh (SPF) cụ thể của cơ sở sản xuất polychaete.
Sinh sản
Chúng tôi đã thực hiện các quan sát để phát hiện sự hiện diện của động vật sinh sản trong hệ thống nuôi, sử dụng cả kính hiển vi âm thanh nổi (thị kính 10 x và 20x; mục tiêu 2x và 4x) và kính hiển vi quang học (thị kính 10 x và 20x; ).
Khi đã xác định được động vật của tôm bố mẹ cho từng chi polychaete, chúng tôi đã đánh giá trạng thái trưởng thành của chúng bằng cách quan sát trứng và tinh trùng của các mẫu vật này thông qua lớp vỏ ngoài (bao phủ cơ thể bên ngoài). Sau đó, các mẫu trứng và tinh trùng được lấy để đánh giá tình trạng trưởng thành của chúng.
Hình dạng hình cầu và kích thước trứng nhất định báo hiệu điều kiện tối ưu để được thụ tinh. Trong trường hợp tinh trùng, chỉ báo trạng thái tối ưu được đưa ra bởi sự di chuyển của tinh trùng. Khi đã xác định được các cá thể trưởng thành ở trạng thái tối ưu để thụ tinh, các giao thức thụ tinh cụ thể cho từng chi đa bội mà chúng tôi đã nghiên cứu đã được thực hiện, với mục tiêu cuối cùng là chuẩn hóa các giao thức thụ tinh và để đảm bảo rằng ấu trùng polychaete có được thông qua các quy trình đáng tin cậy có thể đạt được nhân rộng.
Kết quả và thảo luận
Việc duy trì mẫu vật của Australonuphis sp. dẫn đến các vấn đề với sự sống sót của các cá thể trưởng thành trong thời gian dài trong hệ thống RAS, mặc dù các cá nhân trẻ hơn dường như có sức đề kháng và thích nghi cao hơn. Mặc dù tỷ lệ tử vong cao trong hệ thống nuôi cấy, các cá thể được chứa trong các bể nuôi cấy và chôn trong các trầm tích dưới đáy, và không có lối thoát nào được quan sát.
Mặt khác, Lumbrineris sp. và Perinereis sp. các cá nhân đã thích nghi tốt hơn với môi trường nuôi cấy, dễ dàng chôn vùi trong trầm tích, không thoát ra khỏi bể và sống sót trong vài tuần.
Dễ xử lý động vật nuôi là vấn đề cơ bản khi quyết định sản xuất loài này hay loài khác. Australonuphis sp. đã trình bày nhiều vấn đề trong vấn đề này bởi vì sự thao túng của nhân viên đã gây ra căng thẳng và sự chia tay tự phát của động vật. Trong trường hợp của Lumbrineris sp.
Và của Perinereis sp., việc xử lý là có thể bởi vì các động vật có sức đề kháng cao hơn. Điều này chỉ ra rằng việc thu hoạch các cá thể có kích thước thương mại từ hai chi polychaetes này có thể được thực hiện mà không gặp vấn đề gì, có khả năng làm cho việc trồng trọt của chúng trở nên hấp dẫn.
Chúng tôi đã quan sát thấy rằng chi Australonuphis sp. và Lumbrineris sp. không bị thu hút bởi thức ăn tươi hoặc khô. Tuy nhiên, Perinereis sp. các cá thể bị bắt trên đảo Jambelí đã cho thấy sự hấp dẫn ngay từ ngày đầu tiên trong hệ thống nuôi cho cả hai loại thức ăn và điều này đã cho phép chúng tôi duy trì những động vật này trong một thời gian dài trong điều kiện khỏe mạnh.
Một số Australonuphis sp. các cá thể, khi mới bắt được, đã thể hiện các đặc tính điển hình của mẫu vật trưởng thành. Một số con cái đã được quan sát với trứng, có thể được xác định bằng màu xanh lục ở nửa phía sau cơ thể của chúng, hoặc màu trắng hồng trong trường hợp con đực. Cả trứng và tinh trùng đã được quan sát cho sự minh bạch thông qua các loài động vật.
Chúng tôi đã tìm thấy trứng phát triển (đường kính 30 đến 100 μm) ở Australonuphis sp. con cái và trứng trưởng thành hơn (đường kính 220 đến 240) m) ở những cá thể khác. Tinh trùng phát triển và di động cũng đã được quan sát thấy trong các mẫu vật của Australonuphis sp. (Hình 1).
Hình 1: Tinh trùng di động của Australonuphis sp. – ghi chú đuôi (phải). Australonuphis sp. trứng (đường kính 30 đến 100 μm) – lưu ý các chuỗi tế bào ươm (NC), giúp phát triển trứng trong giai đoạn đầu (trái).
Trong trường hợp của Lumbrineris sp., Không có cá thể trưởng thành nào được tìm thấy tại các điểm thu thập. Tuy nhiên, sau một vài tuần trong hệ thống nuôi, một con cái đã phát triển một số lượng lớn trứng (Hình 2). Không có nỗ lực thụ tinh có thể được thực hiện, vì chưa có con đực trưởng thành nào được quan sát thấy trong các bể hệ thống RAS.
Hình 2: Khung nhìn của một mảnh Lumbrineris sp. nữ phát hành trứng phát triển.
Một số mẫu của Perinereis sp. đã phát triển trứng và tinh trùng trong điều kiện nuôi cấy. Những cá thể này đã khởi xướng sự biến đổi hình thái đặc trưng cho nhiều loại đa bào này, xuất hiện trước khi sinh sản, với một số cá thể biến đổi và phát triển mắt mở rộng, hình thái phẳng hơn và rút ngắn chiều dài cơ thể. Con cái trưởng thành có màu xanh lục (do có trứng bên trong) và con đực có màu trắng hồng do tinh trùng chứa trong xương sống (khoang cơ thể).
Các Perinereis sp. mẫu vật vị thành niên thu được trong các lần thụ tinh đầu tiên này có chiều dài 2 mm sau 23 ngày, 12 bộ cấu trúc và cấu trúc như mắt, hàm, râu và cấu trúc hậu môn (Hình 3). Sau năm tháng, các cá thể đã đạt được chiều dài từ 8 đến 15 cm (Hình 4).
Hình 3: Australonuphis sp. Sáu ngày tuổi, ấu trùng dài 755 mm (trái). Perinereis sp. Hai mươi ba ngày tuổi, dài 2 mm. (đúng).
Sau lần thụ tinh đầu tiên, nhiều mẫu vật đã được lấy bằng quy trình tương tự. Từ cột mốc này, các cá nhân được dự kiến sẽ đến tuổi trưởng thành và bắt đầu trưởng thành và sinh sản. Mục tiêu là để đạt được một khối lượng lớn các cá nhân chăn nuôi có thể hỗ trợ một hoạt động văn hóa thương mại.
Hình 4: Perinereis sp. mẫu vật trong quá trình phát triển lúc năm tháng tuổi và chiều dài 8 đến 15 cm.
Quan điểm
Các Australonuphis sp. và Lumbrineris sp. chúng tôi nghiên cứu có thể là ứng cử viên văn hóa tốt dựa trên những gì chúng ta biết bây giờ về sinh sản và chăn nuôi của họ. Tuy nhiên, sự mong manh của Australonuphis sp. và thiếu dữ liệu về thụ tinh và phát triển ấu trùng của dân số bản địa của Lumbrineris sp. đề nghị văn hóa của Perinereis sp. như một sự thay thế tốt hơn vì các đặc tính xử lý của nó, chấp nhận thực phẩm và sinh sản.
Mục tiêu tiếp theo là bắt đầu sản xuất Perinereis sp., Và chúng tôi đã thiết kế một nhà máy thí điểm nơi các thế hệ cá nhân đầu tiên sẽ được nuôi dưỡng. Sau khi đạt được khối lượng lớn của động vật bố mẹ, chúng tôi sẽ bắt đầu sản xuất quy mô công nghiệp trong điều kiện SPF.
Thử nghiệm đầu tiên của công nghệ xử lý nước tuần hoàn (RAS) theo qui mô thương mại ở Việt Nam đã mang lại những kết quả khả quan cho người nuôi cá điêu hồng, dự án được thực hiện bởi công ty Fresh Studio và Alpha Aqua.
Bước đầu, hệ thống được thử nghiệm trên cá điêu hồng do “khả năng chống chịu tốt và được tìm thấy trong nhiều nguồn tài liệu tham khảo” – Đại diện Fresh studio cho biết. Theo đó, bước tiếp theo để phát triển hệ thống là hướng tới cải thiện thiết kế và tiếp tục thử nghiệm trên ao nuôi tôm thẻ chân trắng và cá tra – hai loài thủy sản chủ lực của Việt Nam.
Hệ thống được thiết kế như một “hộp” xử lý nước đặt trong ao, hoạt động như “cái phổi thứ 3” nhằm làm tăng năng suất và sự ổn định trong ao nuôi. Thí nghiệm được thiết kế bao gồm 3 ao nuôi truyền thống (ao đối chứng) với mật độ thả 3 con/m2 và 3 ao có hệ thống xử lý nước (ao thử nghiệm) với mật độ thả 15 con/m2 (tham chiếu theo công suất thiết kế của hệ thống)
“Việc áp dụng công nghệ xử lý nước giúp năng suất ở ao thử nghiệm đạt trung bình 16.92 tấn/ha/vụ, tăng gấp 3.8 lần so với ao đối chứng với năng suất chỉ 4.5 tấn/ha/vụ” – theo báo cáo của Fresh Studio và Alpha Aqua cho nhà tài trợ – Bộ nông nghiệp, thiên nhiên và chất lượng thực phẩm Hà Lan.
Tỉ lệ sống trung bình của cá điêu hồng ở ao thử nghiệm đạt 82.4%, trong khi tỉ lệ sống ở ao đối chứng chỉ 79.3%. Ngoài ra, trung bình tỉ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) là 1.36 khi áp dụng hệ thống xử lý nước, thấp hơn ao đối chứng 8.2%. Về giá trị kinh tế, hệ thống góp phần tăng lợi nhuận khoảng 4,370 VND/kg cá.
Tuy nhiên, những lợi ích này sẽ không có ý nghĩa nếu chi phí cho hệ thống không phải chăng đối với người nuôi cá Việt Nam. Đây cũng là tiêu chí hàng đầu được xem xét trong quá trình phát triển hệ thống.
Dựa trên hiệu suất của hệ thống mẫu, Fresh Studio và Alpha Aqua đã bắt đầu thực hiện một số cải tiến cho hệ thống và ước tính người nuôi sẽ phải chi trả khoảng 80 triệu đồng trên 1 ao 500 m2. Tuy nhiên, chi phí này có thể được hoàn vốn trong vòng 4 năm. Theo ước tính, sau 10 năm người nuôi có thể có được doanh thu gấp 50 lần.
Hơn nữa, những cải tiến cho thiết kế của hệ thống có thể giảm thời gian hoàn vốn từ 4 năm chỉ còn 2 năm. Với chất liệu bằng nhựa tái chế, nhà chế tạo ước tính độ bền của hệ thống có thể lên đến 30 năm.
“Chúng tôi rất phấn khởi với kết quả thử nghiệm ban đầu, nhất là về khả năng chi trả cho hệ thống” – theo đại diện của Fresh Studio. “Nếu chúng ta chỉ xem xét FCR, việc sử dụng thức ăn ít hơn 8% giúp tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất, khi thức ăn chiếm khoảng 50-70% chi phí của người nuôi. Do đó, đây được xem là một trong những cải thiện trong sản xuất của hệ thống xử lý nước này”.
Bước tiếp theo của dự án là gì?
Sau thành công từ việc thử nghiệm “sản phẩm khả thi tối thiểu” này – MVP (Minimum viable product)”, “Sản phẩm có thể bán được tối thiểu – MMP (Minimum marketable product) sẽ được phát triển và thí điểm ở qui mô thương mại với hai nhóm nông dân ở đồng bằng Sông Cửu Long.
Một nhóm sẽ tập trung vào việc áp dụng MMP cho hộ nuôi tôm thâm canh quy mô nhỏ. Trong khi đó, nhóm còn lại sẽ tập trung áp dụng hệ thống cho trại ương cá tra “nhằm sản xuất cá giống chất lượng cao trong hệ thống khép kín được phát triển bởi Alpha Aqua và Fresh Studio”.
Mô hình thí điểm này được triển khai với mục tiêu áp dụng rộng rãi hơn các sản phẩm công nghệ vào hệ thống sản xuất cá tra giống và tôm.
Vào ngày 7, 8, 9 tháng 1 năm 2020, Fresh Studio và Alpha Aqua sẽ tổ chức các buổi giới thiêu và tham quan hệ thống xử lý nước tại Trung tâm nghiên cứu và thực nghiệm thủy sản De Heus (Huyện Mang Thít, Tỉnh Vĩnh Long) nhằm giới thiệu sản phẩm công nghệ đến với người nuôi, qua đó đánh giá sự quan tậm, thu thập ý kiến phản hồi từ chính người dân. Chúng tôi hy vọng sẽ tìm được những hộ có thể sẵn sàng cùng chúng tôi để phát triển sản phẩm này. Đại diện Công ty Fresh Studio chia sẽ.
Mục tiêu là đưa những hộ nuôi này vào một chương trình mà qua đó MARES sẽ bán hoặc cho thuê công nghệ cũng như cung cấp các khóa tập huấn và dịch vụ hỗ trợ cho người nuôi cá/tôm.
Sau khi chương trình giới thiệu và tham quan kết thúc, hệ thống sẽ được cải tiến và tiến hành thí điểm thương mại tại ao nuôi của người dân. Những hộ nuôi có hứng thú sẽ sử dụng sản phẩm MMP trong vòng 1 hoặc 2 năm để quan sát hiệu suất và thu thập số liệu kinh tế. “Chúng tôi hi vọng những hộ nuôi này có thể trở thành đại sứ của chúng tôi, và chúng tôi có thể dùng trại nuôi của họ cho các buổi trình diễn tiếp theo trong tương lai”.
Dự án đang hướng đến một mốc thời gian lâu dài nhất định, cho thấy mong muốn trở thành đối tác với ngành thủy sản ở Việt Nam của Alpha Aqua, không chỉ đơn giản là “để lại một vài công nghệ và bỏ đi”, Giám đốc điều hành công ty Alpha Aqua, chuyên gia thú y và sinh học nông nghiệp – Ramon Perez – cho biết.
Làm việc với trại ương cá tra giống đã bắt đầu, cả hai cho biết.
“Việc chuyển đổi từ cá điêu hồng sang cá tra thì khá dễ dàng”, đại diện Fresh Studio cho biết. “Chúng tôi sẽ nghiên cứu trên ương cá tra giống bởi vì đây được xem là khâu quan trọng cần được cải thiện ở Việt Nam. Dự án sẽ làm việc với trường Đại học Cần Thơ và sinh viên của trường vào những ngày đầu tiên triển khai kế hoạch”.
Bacillus có tác dụng tăng cường miễn dịch, thúc đẩy tốc độ tăng trưởng, cải thiện chất lượng nước ao nuôi.
Nghiên cứu tác dụng của Bacillus dạng đông khô và vi bọc đối với việc chống lại vi khuẩn V. harveyi gây bệnh trên tôm nuôi.
Nghề nuôi tôm ở khu vực Đông Nam Á đang phát triển rất nhanh chóng, trong đó có Việt Nam. Sản lượng cao nhất thuộc về tôm thẻ chân trắng, nên việc đầu tư cho các hệ thống nuôi ngày càng mở rộng và mang tính tích cực hơn. Tuy nhiên đi đôi với sự phát triển nhanh chóng đó là sự đe dọa lớn của dịch bệnh ngày một nghiêm trọng do vi khuẩn và virus gây ra. Do đó mà một lượng lớn kháng sinh đã được sử dụng và tồn dư.
Tuy nhiên hiện nay ngành nuôi tôm đang phát triển theo hướng an toàn, thân thiện với môi trường. Các kỹ thuật mới góp phần cải thiện năng suất mà không gây nguy hiểm cho tôm nuôi cũng như người sử dụng đang được áp dụng ngày càng nhiều. Một trong số đó là việc quản lý cộng đồng vi sinh vật trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản, thông qua các chế phẩm sinh học được xem là một công cụ hỗ trợ phòng bệnh hiệu quả. Bổ sung vào thức ăn chủng vi sinh Bacillus đã được chứng minh là tăng cường các đáp ứng miễn dịch, giúp tăng trưởng nhanh, đồng thời cũng cải thiện chất lượng nước nuôi và cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột ở cả tôm sú và tôm thẻ chân trắng.
Để có tác dụng cao với các hệ thống nuôi thủy sản, các chế phẩm sinh học phải tồn tại được trong các điều kiện môi trường sống không cân bằng như độ mặn, pH thay đổi, áp xuất thẩm thấu, oxy hòa tan thấp… Công nghệ vi bọc dạng viên nang cho thấy có thể bảo vệ được các chủng vi sinh đóng gói. Nghiên cứu này sẽ xác định lợi ích của chủng vi khuẩn Bacillus đối với giai đoạn postlarval trên tôm thẻ chân trắng và khả năng chống lại vi khuẩn V. harveyi của tôm.
Phương pháp và vật liệu
Nghiên cứu được thực hiện tại Thái Lan. Đầu tiên là thu thập giống giai đoạn postlarval tại một trại giống, sau đó tiến hành ương nuôi trong 15 ngày cho đến khi đạt cỡ PL30. Kiểm tra bằng các phương pháp khoa học để chứng minh giống tôm không mang mầm bệnh nhất là V.harveyi.
Các chủng vi khuẩn Bacillus (Bacillus thuringiensis, B. megaterium, B. licheniformis, B. polymyxa và B. subtilis) được phân lập từ ruột tôm sú qua quá trình nuôi cấy. Chuyển thành vi sinh Bacillus dạng khô và dạng vi bọc sao cho đúng với số lượng cần cho nghiên cứu và đảm bảo chỉ có một loại Bacillus thuần chủng trong mỗi mẫu chuẩn bị, duy trì khả năng sống của vi khuẩn đủ thời gian làm thí nghiệm.
Thả tôm PL30 với mật độ 52 con/m2 có sục khí ở mỗi bể (có tất cả 9 bể). Chăm sóc quản lý thật cẩn thận, theo dõi sức khỏe tôm hằng ngày để có những xử lý phù hợp khi bất thường xảy ra. Thí nghiệm bao gồm 3 nội dung: (a) là chế độ cho ăn bình thường để làm mẫu đối chứng (không có men vi sinh), (b) là chế độ cho ăn chứa Bacillus dạng đông khô (FB), (c) thêm vào nước nuôi chủng vi sinh Bacillus dạng vi bọc (MB). Trong trường hợp MB tôm được cho ăn bình thường và mỗi bể là một loài Bacillus khác nhau. Mỗi ngày bổ sung 3 lần để đảm bảo nồng độ cuối cùng là 107 CFU/ml.
Chuẩn bị mầm bệnh V. harveyi, xác định nồng độ gây chết LD50 theo một nghiên cứu trước đây là LD50 =1×107 CFU/ml (theo Reed và Muench 1983).
Sau đó kiểm tra sự nhiễm trùng, các dấu hiệu của bệnh xảy ra, tỉ lệ sống, tỉ lệ tử vong của tôm thí nghiệm. Lấy mẫu từ tôm rồi nuôi cấy, phân lập vi khuẩn trên môi trường TCBS, sau đó xác định hình dạng và đặc điểm sinh hóa, giải trình tự gen của chúng. Đồng thời cũng lấy mẫu nước và phân rồi phân lập vi khuẩn trên các đĩa cấy. Chiết tách DNA của vi khuẩn, chạy PCR để khuếch đại các đoạn gen cần thiết cho nghiên cứu. Cuối cùng là phân tích thống kê để xác định hiệu quả của việc điều trị.
Kết quả
Sau 30 ngày cho ăn nhận thấy có sự tăng trọng lượng của nhóm FB và MB so với nhóm đối chứng. Tỷ lệ sống của nhóm đối chứng là 86,7% nhưng trong 2 nhóm FB và MB lên tới 96% và 95,3%. Tỷ lệ chết tích lũy ở nhóm đối chứng là 63,06%, trong 2 nhóm còn lại lần lượt là 43,24% và 45,05%. Một số biểu hiện được ghi nhận trên tôm thấy được là biếng ăn, lờ đờ trên mặt nước. Bên trong ruột trống và chứa nhiều chất nhầy, bị viêm sưng và xuất huyết, gan tụy tôm có màu xám và sưng phù.
Tỷ lệ Bacillus trong mẫu tôm rất cao trong 2 nhóm FB và MB, nhưng cả hai đều giảm mạnh sau khi nhiễm V. harveyi và duy trì ổn định sau đó. Bacillus chiếm ưu thế trong nhóm FB và MB, trong đó MB cao hơn so với FB. Sau thí nghiệm, tỉ lệ V. harveyi ở tôm trong 2 nhóm FB và MB thấp hơn rất nhiều so với nhóm đối chứng. Số lượng Bacillus tỉ lệ nghịch với số lượng V. harveyi đếm được trong các nhóm. Theo dõi các chỉ tiêu chất lượng nước cho thấy các điều kiện đều có thể chấp nhận được cho sự phát triển với tôm.
Thảo luận
Bacillus theo thức ăn và nguồn nước vào bề mặt niêm mạc ruột tôm, cạnh tranh chất dinh dưỡng và chỗ bám với các vi khuẩn gây bệnh. Bacillus được nghiên cứu là có khả năng sản xuất các enzyme ngoại bào giúp tăng cường khả năng tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng, nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn. Hơn nửa, Bacillus còn có khả năng sinh tổng hợp vitamin, coenzyme, các amino acid,…. Chúng hoạt động như một nguồn dinh dưỡng bổ sung trong đường ruột tôm. Mặc dù không có sự khác biệt về kết quả của phương pháp đông khô và vi bọc trong nghiên cứu này. Tuy nhiên việc sử dụng hình thức vi bọc phần nào ưu thế hơn trong việc cải thiện hiệu suất tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm.
Bacillus có khả năng sản xuất các chất ức chế dạng như kháng sinh đơn lẻ hay dạng kết hợp. Nghiên cứu trước đây chứng minh Bacillus có tác dụng ức chế đối với V. parahaemolyticus và V. cholerea gây bệnh trong đường tiêu hóa của tôm sú. Sự bảo vệ trước tác hại của V. harveyi của Bacillus đã được chứng minh có hiệu quả ở tôm sú, tôm càng xanh và một số loài khác. Quan sát được tôm sống sót có chỉ số thực bào cao hơn, hoạt động miễn dịch, hoạt động kháng khuẩn, số lượng tế bào máu cũng tăng lên đáng kể.
Vi sinh dạng vi bọc có khả năng bảo vệ vượt trội hơn dạng đông khô để chống lại v. harveyi gây bệnh ở tôm thẻ chân trắng. Mặc dù chưa rõ cơ chế họat động, nhưng những hiệu quả mang lại được thấy rõ là giúp cân bằng hệ vi sinh trong đường ruột tôm, giảm tỉ lệ tử vong khi nhiễm các bệnh do vibrio sp. gây ra. Đồng thời giúp tôm giảm bớt những tổn thương ở gan tụy và ruột.
Quorum Sensing là một phương tiện mà V. harveyi sử dụng để sản xuất độc lực của chúng là haemolysin. Tuy nhiên chủng Bacillus có khả năng cắt đứt các tín hiệu phát động để sản xuất ra độc lực này của vi khuẩn. Và vì thế một màng bảo vệ được hình thành bởi Bacillus, ngăn cản quá trình sản sinh độc lực của V.harveyi. Màng vi bọc có chứa Alginate là một chất kích thích miễn dịch đối với tôm.
Một số loài Bacillus đã được chứng minh là có khả năng ngăn chặn sự tích tụ của các chất thải chứa nitơ (NH3, NO2…) thông qua các quá trình nitrat hóa hoặc khử nitơ hiếu khí, qua đó cải thiện chất lượng nước. Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng Bacillus đông khô và vi bọc là có hiệu quả tương đương nhau về mặt thúc đẩy sự tăng trưởng và cải thiện chất lượng nước, chống lại vi khuẩn V. harveyi. Tuy nhiên sự ổn định và tỉ lệ sống của Bacillus vi bọc cần được nghiên cứu thêm.
