nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin phân lập từ ruột cá chim vây vàng nhằm định hướng ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản bền vững

Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài:‘‘Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin phân lập từ ruột cá chim vây vàng nhằm định hướng ứng dụng

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cô Nguyễn Thị Ngọc Thanh và thầy Nguyễn Văn Duy, Viện Công nghệ sinh học và Môi trường, Trường Đại học Nha Trang đã tận tình hướng dẫn, dạy bảo và tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học

và Môi trường, Trường Đại học Nha Trang và các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ môi trường đã luôn quan tâm, chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình, giúp tôi có được những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn đến chị Nguyễn Minh Nhật, cán bộ quản lý phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học đã tạo môi trường thuận lợi giúp tôi hoàn thành khóa luận này

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, những người luôn quan tâm giúp đỡ, động viên, đồng thời là chỗ dựa tinh thần rất lớn giúp tôi hoàn thành tốt mọi công việc được giao trong suốt thời gian học tập và thực hiện

đồ án đồ án vừa qua

Nha Trang, tháng 7 năm 2012

Sinh viên

Bùi Vĩnh Đại

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC TỪ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về cá chim vây vàng 3

1.1.1 Giới thiệu chung về cá chim vây vàng 3

1.1.2 Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng trên thế giới và trong nước 5

1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng trên thế giới 5

1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng ở Việt Nam 6

1.2 Tổng quan về bacteriocin 6

1.2.1 Giới thiệu về bacteriocin 6

1.2.1.1 Giới thiệu chung 7

1.2.1.2 Khái niệm 9

1.2.1.3 Phân loại 9

1.2.1.4 Một số tính chất của bateriocin 14

1.2.1.5 Cơ chế hoạt động của bacteriocin 14

1.2.1.6 Một số lợi ích và hạn chế của bacteriocin 17

1.2.1.7 Ứng dụng của bacteriocin trong ngành công nghiệp thủy sản 18

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về bacteriocin trên Thế giới và Việt nam 24

1.2.2.1 Trên Thế giới 24

1.2.2.2 Ở Việt Nam 27

1.3 Tình hình nuôi trồng thủy sản và các vấn đề trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam và trên thế giới 28

1.3.1 Tình hình nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam và trên thế giới 28

1.3.1.1 Trên thế giới 28

1.3.1.2 Ở Việt Nam 31

1.3.2 Các vấn đề phát sinh trong nuôi trồng thủy sản 34

1.3.2.1 Dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản 34

1.3.2.2 Một số vấn đề môi trường trong nuôi trồng thủy sản 37

CHƯƠNG II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 Nguyên vật liệu 39

2.1.1 Mẫu cá chim vây vàng 39

2.1.2 Chủng vi khuẩn chỉ thị 39

2.1.3 Thiết bị chuyên dụng 40

2.1.4 Hóa chất, môi trường và thuốc thử 40

2.1.4.1 Môi trường phân lập vi khuẩn 40

2.1.4.2 Hóa chất và thuốc thử 41

2.2 Phương pháp nghiên cứu 43

2.2.1 Phân lập và tuyển chọn các chủng VK biển có khả năng sinh bacteriocin từ ruột cá chim vây vàng 44

2.2.1.1.Phân lập vi khuẩn 44

2.2.1.2 Giữ giống và cấy chuyền 46

2.2.1.3 Tuyển chọn chủng vi khuẩn sinh bacteriocin 47

2.2.2 Xác định một số đặc điểm sinh học và phân loại các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin phân lập từ ruột cá chim vây vàng .50

2.2.2.1 Cấy điểm xác định hình thái khuẩn lạc và nhuộm Gram 50

2.2.2.2 Xác định khả năng chịu muối của một số chủng vi khuẩn sinh bacteriocin 52

2.2.3 Định danh vi khuẩn 52

2.3 Phương pháp xử lý số liệu 53

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54

3.1 Kết quả phân lập vi khuẩn biển từ cá chim vây vàng 54

3.2 Kết quả tuyển chọn các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin phân lập

từ ruột cá chim vây vàng 58

3.2.1 Kết quả tuyển chọn sơ bộ tính đối kháng của các chủng vi khuẩn phân lập với các chủng vi khuẩn đích Bacillus B1.1 và Vibrio V1.1 58

3.2.2 Kết quả kiểm tra với enzym proteinase K và trypsin 60

3.3 Một số đặc điểm sinh học, phân loại và định danh các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin phân lập từ ruột cá chim vây vàng 63

3.3.1 Hình thái khuẩn lạc và nhuộm Gram 63

3.3.2 Khả năng chịu muối .64

3.3.3 Định danh các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Bacteriocin và kháng sinh (Cleveland et al.,2001) 8

Bảng 1.2 Tóm tắt các đặc điểm chính của các bacteriocin 12

Bảng 1.3 Phân loại bacteriocin 13

Bảng 1.4 Ví dụ về các thử nghiệm bacteriocin trong các sản phẩm thủy sản (Adapted from Galvez et al 2008) 20

Bảng 1.5 Một số bacteriocin từ vi khuẩn biển 26

Bảng 1.6 Sản lượng nuôi trồng thủy sản Thế giới năm 2001 theo vùng nước 29

Bảng 1.7 Diện tích mặt nước nuôi trồng thuỷ sản các năm 2006–2010 31

Bảng 1.8 Các loài và diện tích nuôi trồng thủy sản ở khu vực Nam Trung Bộ 32

Bảng 1.9 Sản lượng nuôi trồng thủy sản và kim ngạch xuất khẩu thủy sản các năm 2006 – 2010 33

Bảng 2.1 Mẫu cá chim vây vàng 39

Bảng 2.2 Thành phần môi trường TSB tổng hợp (trong 1000ml) 40

Bảng 3.1 Số khuẩn lạc đếm được trên các đĩa petri ở các nồng độ khác nhau 54

Bảng 3.2 Số chủng vi khuẩn phân lập từ ruột cá chim vây vàng 55

Bảng 3.3 Kết quả phân lập các chủng vi khuẩn từ ruột cá chim vây vàng lần thứ nhất 56

Bảng 3.4 Kết quả phân lập các chủng vi khuẩn từ ruột cá chim vây vàng lần thứ hai 57

Bảng 3.5 Bảng khảo sát khả năng kháng khuẩn của dịch ngoại bào của vi khuẩn phân lập từ ruột cá chim vây vàng 58

Bảng 3.6 Kết quả sau khi xử lý enzym proteinase k của các chủng được tuyển chọn đối với vi khuẩn đích Bacillus B1.1 60

Bảng 3.7 Kết quả sau khi xử lý enzym trypsin của các chủng được tuyển chọn đối với vi khuẩn đích Bacillus B1.1 61

Bảng 3.8 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của các chủng vi khuẩn tuyển chọn 63

Bảng 3.9 Kết quả về khả năng chịu muối của chủng Cr15 64

Bảng 3.10 So sánh trình tự đoạn gen 16S rDNA của chủng Cr15 với các trình tự tương đồng trên Genbank bằng công cụ BLAST 67

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cá chim vây vàng (Trachinotus blochii) 4

Hình 1.2 Sơ đồ phân loại bacteriocin của Klaenhammer và Cotter 10

Hình 1.3 Cấu trúc minh họa Bacteriocin thuộc nhóm II 11

Hình 1.4 Hình ảnh minh họa cấu tạo của Daptomycin 12

Hình 1.5 Kiểu hoạt động của bacteriocin 16

Hình 1.6 Số lượng bài báo nghiên cứu về bacteriocin trong mỗi thời kỳ 10 năm từ 1950-2010 được trích dẫn trên Pubmed 25

Hình 2.1 Cách tiếp cận các nội dung nghiên cứu trong đề tài 43

Hình 2.2 Quá trình phân lập vi sinh vật 44

Hình 2.3 Hình minh họa các bước cấy ria thuần khiết khuẩn lạc 45

Hình 2.4 Quy trình thử tính đối kháng của dịch VK phân lập đối với các chủng chỉ thị (Bacillus B1.1 và Vibrio V1.1) 48

Hình 2.5 Hình ảnh minh họa các bước nhuộm Gram 52

Hình 3.1 Khuẩn lạc mọc riêng rẽ trên đĩa thạch ở độ pha loãng 10-6và 10-7 55

Hình 3.2 Các chủng vi khuẩn cấy ria trên đĩa petri 55

Hình 3.3 Vòng kháng khuẩn của một số chủng phân lập đối với Baciluss B1.1 59

Hình 3.4 Kết quả kiểm tra dịch bacteriocin của chủng vi khuẩn Cr11, Cr15 với enzym proteinase K trên môi trường TSA, chủng chỉ thị Bacillus B1.1 .62

Hình 3.5 Kết quả kiểm tra dịch bacteriocin của chủng vi khuẩn Cr9 với enzym trypsin trên môi trường TSA, chủng chỉ thị Bacillus B1.1 .63

Hình 3.6 Hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng Cr15 dưới độ phóng đại X-100 64

Hình 3.7 Khả năng chịu muối của chủng Cr15 65

Hình 3.8 Trình tự đoạn gen 16S rDNA của chủng Cr15 (1290 bp) 66

MỞ ĐẦU

Nước ta nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa Đông Nam Á với hệ thống sông suối dày đặc cùng với trên 3.260km bờ biển, 3000 đảo, quần đảo và các hệ sinh thái điển hình trong vùng nước thềm lục địa rộng lớn như các rạn san hô, rừng ngập mặn, chuỗi đầm phá ven biển, các hệ cửa sông…Chúng không chỉ là nơi sinh sống, tiến hóa và phát triển hưng thịnh của hàng vạn loài thủy sinh vật mà còn là cơ sở rất quan trọng cho sự phát triển kinh tế-xã hội nói chung hay nghề cá của nước ta nói riêng NTTS hiện là một trong những lĩnh vực sản xuất thực phẩm phát triển mạnh nhất ở nước ta Hoạt động nuôi trồng thủy sản đang tạo ra nguồn thu nhập chính cho ngư dân các vùng ven biển nước ta nhờ có điều kiện tự nhiên phù hợp cho nuôi trồng một số loài hải sản và nhờ đó có nguồn thu lớn từ xuất khẩu Tuy nhiên, dịch bệnh thường xuyên xảy ra đã gây thiệt hại kinh tế hàng triệu đô la Mỹ mỗi năm Trong các tác nhân gây bệnh thì vi khuẩn, điển hình là các loài Vibrio, được coi là một trong những nguyên nhân chính Hơn nữa, cũng với biến đổi khí hậu toàn cầu, những quan ngại đối với các VK gây bệnh ngày càng tăng lên, bởi vì ở nhiệt độ cao hơn thì khả năng gây bệnh và truyền nhiễm cũng tăng lên

Chất kháng sinh dường như đã mất hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản do việc lạm dụng quá mức Việc sử dụng chất kháng sinh không chỉ làm tăng khả năng kháng bệnh của VK, phá vỡ hệ vi sinh bình thường và gây ra hiện tượng mất cân bằng vi sinh mà còn làm tích lũy các gốc kháng sinh trong sản phẩm thủy sản có hại cho sức khỏe người tiêu dùng Vì vậy, các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường như sử dụng vaccine, chất kháng sinh thế hệ mới hay probiotic đã được đề

xuất (Corripio-Myar et al ,2007; Smith, 2007) Tuy nhiên, sử dụng vaccine thường

tốn chi phí sản xuất, chi phí nhân công và gây stress mạnh cho động vật nuôi Do vậy, việc sử dụng các VK sinh bacteriocin có thể là giải pháp thay thế rất phù hợp với vai trò kép bởi vì bacteriocin sẽ là một chất kháng sinh thế hệ mới an toàn và thân thiện với sức khỏe con người và môi trường, trong khi đó các vi khuẩn đóng vai trò của probiotic Nghiên cứu phân lập một số chủng VK có khả năng sinh

bacteriocin thường được ứng dụng nhiều trong ngành chế biến và bảo quản thực phẩm, còn đối với ngành NTTS vẫn còn rất mới mẻ và chưa được nghiên cứu nhiều không chỉ ở Việt Nam mà trên bình diện quốc tế

Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài:‘‘Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin phân lập từ ruột cá chim vây vàng nhằm định hướng ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản bền vững’’

làm đồ án tốt nghiệp

Nội dung thực hiện:

1) Thu mẫu cá chim vây vàng tại trại nuôi cá Vũng Ngán-Nha Trang-Khánh Hòa

2) Phân lập vi khuẩn tổng số từ ruột cá chim vây vàng

3) Tuyển chọn các chủng sinh bacteriocin kháng các chủng vi khuẩn đích Bacillus B1.1 và Vibrio V1.1

4) Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của các chủng vi khuẩn sinh bacteriocin và định danh

Việc thực hiện thành công đề tài sẽ đóng góp nhiều ý nghĩa về khoa học và thực tiễn, bổ sung vào bộ sưu tập các chủng VK biển có hoạt tính sinh học, các chủng này có thể là loài mới hoặc sinh ra loại bacteriocin mới Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để nghiên cứu sản xuất các loại thuốc đa năng (như kháng sinh thế hệ mới, probiotic) từ các chủng VK biển sinh bacteriocin

Do thời gian có hạn và đề tài là khá mới mẻ đối với một sinh viên Môi trường nên bài báo cáo này chắc hẳn sẽ có các hạn chế, em kính mong nhận được các ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn bè đồng nghiệp để nghiên cứu thêm hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cá chim vây vàng

1.1.1 Giới thiệu chung về cá chim vây vàng

Cá chim vây vàng có cơ thể hơi tròn, cao và dẹp bên, chính giữa lưng hình vòng cung Số vẩy trên đường bên từ 135-136 cái, tỉ lệ chiều dài cơ thể so với chiều cao từ 1.6-1.7 lần và 3.5-4 lần so với chiều cao đầu, cuống đuôi ngắn và dẹp, đầu nhỏ chiều cao đầu lớn hơn chiều dài đầu, môi bù về phía trước Lỗ mũi mỗi bên có

2 cái gần nhau, lỗ mũi trước nhỏ hình tròn, lỗ mũi sau to hình bầu dục Miệng nhỏ xiên, xương hàm trên lồi, hàm trên và dưới nhỏ có răng nhung, răng phía sau dần thoái hóa, lưỡi không có răng, rìa phía trước xương nắp hình cung tương đối to, rìa sau cong Bộ phận đầu không có vẩy, cơ thể có nhiều vẩy tròn dính dưới da Vây lưng thứ 2 và vây hậu môn có vẩy, phía trước đường bên hình cung cong tròn tương đối lớn, trên đường bên vẩy không có gờ, vây lưng thứ nhất hướng về phía trước, gai bằng và có 5-6 gai ngắn Cá giống giữa các gai có màng liền nhau, cá trưởng thành màng thoái hóa thành những gai tách rời nhau, vây lưng thứ 2 có 1 gai và 18-

20 tia vây, phần trước của vây kéo dài như hình lưỡi liềm Vây hậu môn có 1 gai và 16-18 tia vây phía trước có 2 gai ngắn, cũng có dạng hình lưỡi liềm Còn vây ngực tương đối ngắn, vây đuôi hình trăng lưỡi liềm Ruột uốn cong 3 lần (chiều dài ruột/chiều dài cơ thể =0.8) Lưng màu tro bạc, bụng màu ánh bạc, mình không có vân đen, vây lưng màu ánh bạc vàng, rìa vây màu tro đen, vây hậu môn màu ánh bạc vàng, vây đuôi màu vàng tro (Ngô Vĩnh Hạnh, 2007)

Cá chim vây vàng là loài cá biển có giá trị kinh tế cao, được nuôi nhiều ở Đài Loan, Trung Quốc, Singapore và tiêu thụ mạnh trên thị trường thế giới Tuy nhiên

ở nước ta, cá chim trắng vây vàng là đối tượng nuôi khá mới mẻ Với đường bờ biển dài, diện tích mặt nước biển lớn, ngành nuôi cá biển đang trên đà phát triển mạnh Đặc biệt, điều kiện biển tự nhiên ở nước ta rất thích hợp với loài cá chim trắng vây vàng Vì môi trường sống của loại cá này là vùng biển ấm, vị trí rất thích hợp, những vùng vịnh, đầm phá, eo biển, biển nội địa ít sóng gió Bên cạnh đó, là

chất lượng nước tốt, độ mặn nước biển tương đối ổn định Nguồn thức ăn cho cá có

tự nhiên, thức ăn tổng hợp đơn giản và giá thành không quá đắt

Cá chim vây vàng còn có một tên gọi khác là cá sòng mũi hếch hay cá chim trứng Là loài cá ăn tạp, thiên về động vật, cá có thể kiếm thức ăn ở trong cát, cá trưởng thành có thể bắt những động vật vỏ cứng như: ngao, cua, ốc Giai đoạn cá giống thức ăn là động vật phù du và động vật đáy, chủ yếu là luân trùng Cá con ăn tôm cá nhỏ, hai mảnh vỏ nhỏ Thức ăn chính của cá trưởng thành là các loại tôm cá nhỏ.Trong điều kiện ương nuôi cá dài 2 cm thức ăn là cá tạp xay nhỏ, tôm tép băm nhỏ, thức ăn tổng hợp Cá trưởng thành ăn tôm nhỏ và thức ăn công nghiệp hoặc hoàn toàn thức ăn công nghiệp trong nuôi thương phẩm

Sau đây là hệ thống phân loại của cá chim vây vàng:

Loài: Trachinotus blochii (Lacepede, 1801)

Theo Borut Forlan (2004) cá chim vây vàng sống ở vùng biển hở và được tìm thấy ở Thái Bình Dương, Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương Ở châu Á, cá chim vây vàng phân bố ở miền Nam Nhật Bản, Indonesia, Trung Quốc (Hoàng Hải, Đông Hải, Quảng Đông, Phúc Kiến, Hải Nam), Đài Loan Ở Việt Nam, cá chim vây vàng được tìm thấy trên vịnh Bắc Bộ, miền Trung và Nam Bộ

Hình 1.1 Cá chim vây vàng (Trachinotus blochii)

Cá chim vây vàng là loài cá nước ấm, có tập tính di cư, sống ở tầng giữa và tầng mặt Mùa vụ sinh sản tự nhiên của cá chim vây vàng ở vùng địa lí khác nhau là khác nhau Ở Trung Quốc cá bắt đầu sinh sản từ tháng 4-9, trong khi tại Đài Loan lại có thể cho cá sinh sản nhân tạo từ tháng 3-10 Ở nước ta cá chim vây vàng có thể sinh sản quanh năm Quá trình sinh sản của cá chim vây vàng cũng tuân theo chu kỳ trăng hàng tháng như nhiều loài cá biển khác

Tuổi và kích thước thành tục lần đầu của cá chim vây vàng ngoài tự nhiên tương đối muộn, cá thành thục ở tuổi 5+ - 7+ Tuy nhiên, trong điều kiện nuôi nhân tạo cá

có thể thành thục sớm hơn Theo Anony Mous (2007), trong điều kiện nuôi nhốt để

cá đạt được thành thục và trở thành cá bố mẹ phải mất khoảng 3 năm

Cá chim vây vàng là loài cá có giá trị kinh tế cao, có thịt thơm ngon cung cấp nhiều chất béo và omega 3, đầu ra của loại cá này rất ổn định, giá thương lái mua vào 150.000 đồng/kg (Lại Văn Hùng và các cộng sự, 2012 ) Đây cũng là loài được nuôi nhiều ở vùng biển miền Nam Trung Quốc và một số quốc gia khác trên thế giới Cá thương phẩm được tiêu thụ mạnh ở Nhật Bản, Đài Loan, Hồng Kông, Trung Quốc, Mỹ, Singapore

Với những đặc điểm sinh học như trên, Việt Nam có các điều kiện tự nhiên rất thuận lợi để phát triển nghề nuôi cá chim vây vàng, nhất là khu vực Nam Trung Bộ Đây sẽ là một trong những đối tượng nuôi rất được quan tâm trong những năm tiếp theo

1.1.2 Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng trên thế giới và trong nước

1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng trên thế giới

Năm 1989, Lâm Liệt Đường lần đầu tiên sinh sản nhân tạo cá chim vây vàng

thành công và đã phát triển được đàn cá bố mẹ

Năm 1993, Trung tâm chuyển giao công nghệ Trường Đại học Trung Sơn kết hợp với Trại Nghiên cứu giống Thủy sản Quảng Đông – Trung Quốc nghiên cứu sinh sản nhân tạo thành công giống cá chim vây vàng quy mô nhỏ (ương nuôi ấu trùng trong bể xi măng) Năm 1998, Trung tâm đã kết hợp với Công ty trách nhiệm hữu hạn giống thủy sản Thắng Lợi – Hải Nam – Trung Quốc nghiên cứu sản xuất nhân tạo thành công trên quy mô lớn (ương nuôi ấu trùng trong ao đất)

Bên cạnh đó, Trung tâm phát triển nuôi biển ở Batam – Indonesia (Nur Muflich Juniyanto, Syamsul Akbat và Zakimi) đã thành công trong việc sản xuất giống nhân tạo cá chim vây vàng, vì vậy con giống có thể được sản xuất ở địa phương vượt mức và làm giảm áp lực khai thác giống ngoài tự nhiên

1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng ở Việt Nam

Năm 2006, Trung tâm Khuyến nông Quốc gia đã phối hợp với Trường Cao

đẳng Thủy sản, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I thực hiện dự án nhập công nghệ sản xuất nhân tạo cá chim vây vàng do Trung tâm chuyển giao công nghệ Trường Đại học Trung Sơn Trung Quốc chuyển giao

Năm 2009 Khoa Nuôi trồng Thủy sản – Trường Đại học Nha Trang bắt đầu thử nghiệm cho đẻ nhân tạo cá chim vây vàng tại Bè Nghiên cứu Thực nghiệm - Khoa Nuôi trồng Thủy sản – Trường Đại học Nha Trang tại Vũng Ngán – Nha Trang – Khánh Hòa, sau đó ấp trứng và ương giống thành công tại Trại Sản xuất Giống cá Biển – Khoa Nuôi trồng Thủy sản – Trường Đại học Nha Trang, tại Đường Đệ – Nha Trang

Với nguồn giống và kỹ thuật nuôi đã được chủ động sản xuất, một số vùng nuôi

ở nước ta đã được chuyển giao công nghệ nuôi thương phẩm cá chim vây vàng

Đầu năm 2011, Trung tâm giống Hải sản tỉnh Nam Định đã nuôi thử nghiệm giống cá chim biển vây vàng trong ao đất và có hiệu quả cao Bên cạnh đó, ở Quỳnh

Lưu - Nghệ An đang xây dựng mô hình nuôi thương phẩm cá chim vây vàng Hiện

nay cá chim vây vàng đang được nuôi thử nghiệm ở Phú Yên, Vũng Tàu, Nha Trang và bước đầu đã mang lại hiệu quả

Mặc dù đã có những nghiên cứu thành công về sinh sản nhân tạo cá chim vây vàng cũng như việc phát triển của nghề nuôi cá chim vây vàng ở một số nước trong khu vực Đông Nam Á trong đó có Việt Nam Nhưng những nghiên cứu hiện nay mới chỉ tập trung vào vấn đề sinh sản nhân tạo và kỹ thuật nuôi cá chim vây vàng, trong khi đó việc nghiên cứu các vấn đề về thức ăn và bệnh dịch trên cá vẫn còn đang bỏ ngỏ, chưa có một nghiên cứu nào về lĩnh vực này được công bố

1.2 Tổng quan về bacteriocin

1.2.1 Giới thiệu về bacteriocin

1.2.1.1 Giới thiệu chung

Cùng với sự phát triển của ngành NTTS hiện nay thì vấn đề phát triển bền vững trong lĩnh vực này càng được Đảng và Nhà nước ta đặc biệt quan tâm Nhà nước đã

đề ra những định hướng để thực hiện mục tiêu trên và một trong số đó là quan tâm nghiên cứu các hợp chất có nguồn gốc sinh học ứng dụng cao trong NTTS và thân thiện với môi trường, bacteriocin là một trong những hợp chất như vậy

Quay trở lại lịch sử, thời kỳ khai sinh ra vi sinh vật học hiện đại ngày nay, vào năm 1929 khi Alexander Fleming tìm ra thuốc kháng sinh Penicillin từ nấm Penicillum notanum, và trước đó nữa, những năm cuối thế kỷ 18, các nhà khoa học

đã bắt đầu phân lập được các chủng vi sinh vật gây bệnh và hư hỏng trên người cũng như thực phẩm, mà mở đầu là Louis Paster Việc tìm ra thuốc kháng sinh vào năm 1929 đã mở bước ngoặc mới cho y học loài người, chỉ với một liều lượng rất nhỏ nhưng hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật của penicillin rất cao Antibiotic không chỉ được ứng dụng trong điều trị bệnh cho người mà còn điều trị bênh cho động vật nuôi, tăng trọng thú Tuy nhiên, do lạm dụng quá mức antibiotic đã dẫn đến khả năng kháng thuốc ở vi sinh vật nên việc nghiên cứu chất kháng khuẩn để ứng dụng trong điều trị bệnh cho động vật nuôi phải đi theo một hướng mới, hiệu quả hơn, đó

là ứng dụng bacteriocin, một nhóm các hợp chất có bản chất là protein-peptide, nguồn gốc từ vi khuẩn và có khả năng kháng khuẩn mà không gây ra tác động kháng thuốc ở vi sinh vật Bacteriocin đầu tiên được tìm thấy là Colicin bởi Gratia vào năm 1925, đây là một loại peptide có khả năng tiêu diệt E.coli

Hiện nay có nhiều tài liệu ghi bacteriocin chính là antibiotic[16], hoặc xếp nó vào peptide antibiotic vì nó có bản chất là polypeptide, có khả năng kháng khuẩn và

do VSV tạo ra để chống lại các VSV cạnh tranh khác, tương tự với antibiotic[14] Trong khi một số khác, để phân biệt rõ sự khác nhau giữa bacteriocin và antibiotic dùng trong điều trị và để tránh sự nhầm lẫn giữa hai loại chất kháng khuẩn này, họ mới đặt tên cho các polypeptide mà có khả năng kháng khuẩn và do VK sinh ra là bacteriocin, và xếp nó vào nhóm antimicrobial peptide (peptide kháng khuẩn) Theo

Cleveland and Tchikindas - 2001, có sự khác nhau rõ ràng giữa bacteriocin và

antibiotic dùng trong điều trị- Bảng 1.1

Bảng 1.1 Bacteriocin và kháng sinh (Cleveland et al.,2001)

Khả năng gây đáp ứng miễn

Liên quan đến gen

Cơ chế hoạt động Tạo lỗ màng, sinh tổng hợp

thành tế bào

Tác động lên màng tế bào hoặc các vi trí đích nội bào

vụ thu hoạch [18]

• Phạm vi ức chế đối với những loại khác

• Sự có mặt của loại protein hoạt động

• Dựa trên hệ thống phân loại bacteriocin của Klaenhammer và Cotter, người

ta đã thống nhất đưa ra bảng phân loại chung (Hình 1.2) :

Hình 1.2 Sơ đồ phân loại bacteriocin của Klaenhammer và Cotter

• Theo hệ thống phân loại bacteriocin rộng rãi (Universal bacteriocin

classification scheme), bacteriocin được phân làm 4 nhóm:

a Nhóm I (Lantibiotic) được phân thành 3 nhóm phụ Ia, Ib, Ic

Chuỗi peptide ngắn (<6 kDa), thẳng, gồm các amino acid hiếm (lanthionine và/hoặc methyllanthionine)

Bền nhiệt, lưỡng cực (đầu kị nước và đầu không kị nước), mang điện tích dương,

do đó hoạt động tiêu diệt vi khuẩn khác bằng cách kết hợp với các lipid mang điện tích âm trên màng hình thành lỗ

+ Nhóm IIa: giống pediocin Có khả năng chống lại Listeria nên được chú ý + Nhóm IIb: gồm 2 chuỗi peptide khác nhau

+ Nhóm IIc: cấu trúc vòng Đầu tận cùng N và C nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị

+ Nhóm IId: bacteriocin gồm nhiều nhóm nối lại với nhau

Nhóm IIb Nhóm IIc

Hình 1.3 Cấu trúc minh họa Bacteriocin thuộc nhóm II

c Nhóm 3: Chia làm 2 nhóm phụ IIIa và IIIb

Chuỗi peptide dài (>15 kDa)

Protein có khả năng kháng khuẩn và kém bền nhiệt

Có chứa cấu trúc domain

+ Nhóm IIIa: làm thủng màng tế bào vi khuẩn

+ Nhóm IIIb: không làm thủng màng tế bào

Đại diện cho lớp này là helveticin J (Joerger và Klaenhammer, 1986) và helveticin V (Vaugham v.v…,1992), acidofilicin A và lactacin A,B

d Nhóm IV

Chuỗi peptide hình cầu kém bền nhiệt

Hình 1.4 Hình ảnh minh họa cấu tạo của Daptomycin

Bảng 1.2 Tóm tắt các đặc điểm chính của các bacteriocin

- Kém bền nhiệt

- Có cấu trúc domain

- Dạng vòng

- Kém bền nhiệt

- Có cấu trúc domain

• Năm 2010 Desriac và các cộng sự đã đề xuất một cách phân loại mới, theo

đó bacteriocins được chia thành các loại chính: protein bacteriocin chủ yếu là sản xuất bởi Gracilicutes, Firmicutes và các peptide-bacteriocins từ Firmicutes, Gracilicutes và Cyanobacteria, Bảng 1.3

Bảng 1.3 Phân loại bacteriocin

Trọng lượng phân

tử (kDa)

Hoạt động Gracilicutes

Colicin Escherichia coli 40-80 Phân giải acid

enterocolitica 669 Phân giải kiểu đuôi

phage Carotovoricin Erwinia

carotovora 68/76 Phân giải kiểu đuôi

có thể liên quan đến cấu trúc phân tử của bacteriocin

1.2.1.5 Cơ chế hoạt động của bacteriocin

Cho đến nay thì cơ chết hoạt động của bacteriocin đã được các nhà khoa học

nghiên cứu và công bố

Bacteriocin có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn khác do sự tạo thành các kênh làm thay đổi tính thấm của màng tế bào Nhiều loài bacteriocin còn có khả năng phân giải ADN, ARN và tấn công vào peptidoglycan để làm suy yếu thành tế bào

(Nguyễn Thị Hoài Hà, 2002) Các cơ chế hoạt động khác nhau đã được đề ra cho

các bacteriocin như thay đổi hoạt động enzyme, ức chế sự nảy mầm của bào tử và ngừng hoạt động của các chất mang anion thông qua sự hình thành của các lỗ (Abee, 1995) Các bacteriocin có thể có tính diệt khuẩn hoặc định khuẩn, tác động này chịu ảnh hưởng rất nhiều bởi một số yếu tố như lượng bacteriocin và độ tinh khiết của nó, tình trạng sinh lý của các tế bào chỉ thị và các điều kiện thí nghiệm (Cintas, 2001)

Có khả năng là lớp I và II sử dụng cùng các cơ chế hoạt động giống nhau Các peptide liên kết màng huyết tương thông qua các tương tác tĩnh điện với các phospholipid tích điện âm Vì vậy, việc thâm nhập của bacteriocin ngang qua màng tế bào phụ thuộc vào điện thế màng, được điều khiển bởi pH và phospholipid Các đơn phân tử của bacteriocin hình thành các khối protein dẫn đến việc hình thành lỗ kết quả là dẫn đến sự thất thoát của các ion (chủ yếu là K và Mg), tổn thất lượng proton trong tế bào chất, thất thoát ATP và acid amin Lượng proton trong tế bào chất có vai trò cơ bản trong sự tổng hợp ATP và trong sự di chuyển của VK Vì vậy, việc tổng hợp của các phân tử lớn cũng như sản xuất năng lượng bị ức chế, dẫn đến chết tế bào đích (Bruno và Montville, 1993)

Quá trình tác động của bacteriocin có thể được phân làm hai giai đoạn:

• Giai đoạn I: bacteriocin hấp thụ lên bề mặt tế bào VK nhờ vào các thụ thể trên

bề mặt Giai đoạn này chưa có tác động tích cực trong việc tiêu diệt VK

• Giai đoạn II : bacteriocin tạo ra các kênh để thâm nhập vào bên trong màng

nguyên sinh hoặc cũng có thể chúng tác động trực tiếp lên thành peptidoglycan

Hình 1.5 Kiểu hoạt động của bacteriocin

Sự phân loại bacteriocin ngoài dựa vào cấu trúc còn dựa vào cơ chế hoạt động

của bacteriocin Các cơ chế hoạt động của các nhóm bacteriocin đã được nghiên cứu:

Nhóm I - điển hình là nisin: các bacteriocin khác nhau thì cơ chế tác động có

thể là lên thành peptidoglycan hoặc màng nguyên sinh, hoặc kết hợp cả hai cơ chế

Ví dụ: nisin có cả hai cơ chế trong khi đó thì lacticin thì chỉ có khả năng tác động lên thành peptidoglycan Đối với thành peptidoglycan: lipid II giữ vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển các đơn vị tổng hợp nên thành peptidoglycan từ trong tế bào chất Bacteriocin thuộc nhóm này có khả năng liên kết với lipid nằm trên màng nguyên sinh, sự liên kết này được giải thích rằng do phần lớn bacteriocin mang điện tích (+) và lipid màng mang điện tích (-) vì thế sự liên kết được dễ dàng tạo ra trên màng nguyên chất Sau khi tạo liên kết, bacteriocin sẽ khóa lipid làm chúng mất khả năng vận chuyển các tiểu đơn vị cấu tạo nên thành peptidoglycan Đối với màng sinh chất: bacteriocin liên kết và sử dụng lipid trên màng nguyên sinh thực hiện quá trình oxi hóa khử, lúc này lipid có tác dụng như những con dao cắt tạo nên những lỗ hỏng trên màng nguyên sinh Những lỗ hỏng này làm thất thoát nhiều các ion, các chất hòa tan trong nguyên sinh chất (muối khoáng, amino acid, acid nucleics…), làm thủy phân và thất thoát nhiều ATP dẫn đến tế bào chết nhanh chóng hơn

Nhóm II - điển hình Sakacin: do thuộc nhóm kỵ nước sau khi tạo ra kênh dẫn

vào được bên trong màng nguyên sinh bacteriocin thuộc nhóm này sẽ liên kết với lipid trong thành phần phospholipid màng, chúng sẽ gắn trực tiếp vào màng như một thành phần của màng, sau đó thực hiện các phản ứng oxi hóa khử tạo nên những lỗ hỏng và tác động như nhóm I

Nhóm III - điển hình lysostaphin: tác động trực tiếp lên thành tế bào, làm phân

hủy tan thành tế bào và phá vỡ tính thẩm thấu

Nhóm IV: hiện nay các nhà khoa học vẫn chưa đưa ra một kết luận cụ thẻ rõ

rang nào cho cơ chế tác động của nhóm này Theo sự giả định của các nhà khoa học,

họ cho rằng nhóm này tác động chủ yếu lên DNA, RNA, sự tổng hợp protein Các bacteriocin nhóm này có thể tạo phức hợp không tan với DNA ngăn cản DNA tổng hợp nên RNA vàprotein, hoặc liên kết với DNA làm dịch mã ra các protein không bình thường, cũng có thể nó liên kết trực tiếp và phong bế hoạt động của protein

1.2.1.6 Một số lợi ích và hạn chế của bacteriocin

Hiện nay, bacteriocin đã được áp dụng khá rộng rãi nhất là trong bảo quản thực

phẩm Bacteriocin đã chứng minh tính an toàn của chúng trong chuỗi thực phẩm dành cho người Chúng có ít hạn chế hơn so với những chất bảo quản hóa học vì là các phân tử được sản sinh tự nhiên bởi vi sinh vật lên men trong thực phẩm lên men truyền thống (Ruiz-Larrea, 2005) Không gây tác động đến môi trường vì chúng bị thoái biến nhanh chóng, không làm thay đổi các tính chất cảm quan của thực phẩm (Ruiz-Larrea, 2005) Không gây độc hại đối với tế bào nhân chuẩn và GRAS, là một giải pháp an toàn thay thế kháng sinh truyền thống (Galvez et al., 2008) Người ta cũng đã chứng minh rằng bacteriocin tinh khiết không ảnh hưởng tới cảm giác của thủy sản và chúng tương đối ổn định với độ mặn 10% Ngoài ra phổ hoạt động tương đối hẹp so với kháng sinh truyền thống, giới hạn áp lực lựa chọn cho VK phát triển khả năng kháng các kháng sinh và do đó làm giảm các tỉ lệ mầm bệnh kháng thuốc Tuy nhiên, bacteriocin cũng có một số mặt bất lợi như: ít được biết đến hơn

so với các chất bảo quản hóa học; bị thoái biến nhanh chóng bởi các enzyme phân giải protein; chi phí cao trong việc đáp ứng các tính năng kỹ thuật và chỉ có hiệu

quả chống lại một số loại vi khuẩn nào đó Ngoài ra, trên thực tế có những rào cản pháp lý yêu cầu sự công nhận và chấp thuận cụ thể đối với việc sử dụng chúng ở dạng tinh khiết và bán tinh khiết (Ruiz-Larrea, 2005)

1.2.1.7 Ứng dụng của bacteriocin trong ngành công nghiệp thủy sản

Ngành công nghiệp thủy sản sử dụng nhiều kỹ thuật để loại bỏ các VSV trong các sản phẩm thủy sản Các hình thức lâu đời nhất và vẫn được sử dụng rộng rãi là bảo quản thủy sản khô hoặc muối Bên cạnh việc bảo quản hải sản trong nước lạnh hoặc nước đá lạnh thì đây là công nghệ kỹ thuật bảo quản thấp nhất Có nhiều biến thể từ phương pháp này như bảo quản ướt, muối, bổ sung axit hóa nhưng hiệu quả đạt được thì cũng tương tự Trong những phương pháp này, cá khô (có muối hoặc không có muối ) tạo ra môi trường không có chất dinh dưỡng lớn (và có thể có độ mặn cao) Điều này ngăn cản sự phát triển của VK nhất, nhưng hư hỏng vẫn có thể xảy ra do dạng sợi nấm sinh trưởng và phá hoại của côn trùng Nấm men cũng có thể phát triển trong cá ướp muối (Gram & Dalgaard, 2002)

Các phương pháp bảo khác gồm rửa bằng nước khử trùng, khử trùng bằng nước clo, muối, các hợp chất hữu cơ, aldehydes, hydrogen peroxide, các hợp chất ammonium, thuốc nhuộm (Calo-Mata et al., 2007; Shao, 2001)

Thuốc khử trùng chủ yếu là để tiêu diệt nấm và ký sinh trùng (Murray et al., 1984) Hải sản cũng có thể được ướp trong những môi trường có tính axit giải pháp

để ngăn chặn sự phát triển của VK Bao gói chân không và sử dụng các chất bảo quản như sorbate và benzoate đã được sử dụng để ngăn chặn VK phát triển (Einarsson &Lauzon, 1995; Gram & Dalgaard, 2002)

Gần đây các phương pháp phức tạp hơn đã được sử dụng như bao gói cacborn dioxide, sấy phun, sấy bằng sóng điện từ… để chống lại các vấn đề hư hỏng và nhiễm khuẩn vào các sản phẩm (Calo-Mata et al., 2007; Galvez et al., 2007; Gram

& Dalgaard, 2002)

Việc sử dụng vacxin và thuốc kháng sinh trong NTTS là nhằm mục đích phòng ngừa sự xâm nhập của VSV Cách sử dụng của những chất phòng bệnh trên rất đơn giản, chúng có thể được thêm vào nước hoặc thức ăn chăn nuôi, hoặc có thể được

sử dụng bằng cách tiêm (Shao, 2001)

Một số lượng lớn các công trình nghiên cứu vào những năm 1970 đã tìm ra vacxin chống lại nhiều tác nhân gây bệnh trong NTTS, chủ yếu chống lại loài VK gây bệnh Vibrio (Shao, 2001) Mặc dù các loại vacxin đều có hiệu quả (chi phí và hiệu quả), nhưng vẫn chưa có vacxin để chống lại các tác nhân gây bệnh ở tôm và nhuyễn thể (Subasinghe, 2009)

Vacxin được thay thế bằng các chất kháng sinh để ngăn ngừa các VK lây nhiễm Tetracycline đã trở thành một trong những kháng sinh phổ biến nhất vì có giá thấp, độc tính thấp nhưng lại có hiệu quả cao Hơn nữa, florfenicol, sulfadimethoxine/ormetoprim, oxytetracycline và sulfonamides được sử dụng để điều trị nhiễm trùng khá phổ biến Tuy nhiên việc sử dụng các chất kháng sinh một cách tràn lan, quá mức trong nghành công nghiệp này làm cho VK phát triển sức đề kháng, làm mất hiệu quả của thuốc kháng sinh (World Health Organization [WHO], Fact sheet 194)

Thuốc kháng sinh tiêu diệt các VK, nhưng bên cạnh đó cũng có những hạn chế Chúng có thể không được dùng hết nên chảy theo các kênh nước, hệ thống nước thải, trầm tích làm ô nhiễm môi trường, thậm chí vẫn có thể còn tích lũy trong cơ thể của động vật thủy sản nuôi trồng (Benbrook, 2002; Cabello, 2006) Chất kháng sinh tích lũy trong động vật nuôi trồng có thể ảnh hưởng tới sức khỏe của người tiêu thụ Bởi vậy, những cơ quan quản lý như Food and Drug Administration (FDA)

và cơ quan bảo vệ môi trường (EPA) đã điều chỉnh việc sử dụng kháng sinh trong NTTS Hiện nay, ứng dụng của bacteriocin trong NTTS chủ yếu được đi theo hai hướng sau:

• Ứng dụng tiềm năng của bacteriocin để làm chất kháng sinh sinh học trong ngành công nghiệp thủy sản

Một lĩnh vực hoạt động nghiên cứu trong ngành công nghiệp thủy sản là việc sử dụng kháng sinh bacteriocin Bacteriocin có một lịch sử lâu dài trong ứng dụng cho bảo quản sữa và thịt, và có một số lượng lớn ngày càng tăng các nghiên cứu về tác dụng của bacterocin như kháng sinh trong ngành thủy sản (Bảng 1.4) (Aasen et al., 2003; Al-Holy et al., 2004; Budu-Amoako et al., 1999;Einarsson & Lauzon, 1995; Elotmani & Assobhei, 2004; Luders et al., 2003; Neetoo et al.,2008; Nilsson et al., 1997; Nykanen et al., 2000; Szabo &Cahill, 1999; Tahiri et al., 2009;Tsironi &

Taoukis, 2010; Zuckerman & Ben Avraham, 2002)

Bảng 1.4 Ví dụ về các thử nghiệm bacteriocin trong các sản phẩm thủy sản

(Adapted from Galvez et al 2008)

Bavaricin A Extended shelf-life Shrimp Einarsson et al.,1995 Camocin

U149

Extended shelf-life Shrimp Einarsson et al., 1995

Divergicin

M35

L moncytogenes Salmon Tahiri et al., 2009

Avraham, 2002

Avraham, 2002

Những nghiên cứu này đã tập trung phần lớn vào tác dụng của nisin, một bacteriocin Gram (+) đã được công nhận là an toàn (GRAS) của FDA Nghiên cứu

ban đầu của nisin đã chỉ ra rằng nó đã trì hoãn sự phát triển của L monocytogenes

trong cá hồi hun khói lạnh Nghiên cứu cũng đã cho thấy rằng việc bổ sung khí CO2

trong bao bì đã tăng lên hiệu quả của nisin chống lại VK Listeria (Nilsson et al., 1997)

Bao bì được tráng một lớp nisin cũng đã được khuyến khích nghiên cứu Neetoo

et al (2008) đã điều tra hiệu quả của bao bì chân không có bọc một lớp nhựa plastic

chứa nisin trong sản phẩm cá hồi hun khói lạnh chống lại VK L monocytogenes

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng lớp nhựa có chứa nisin này đã làm giảm số lượng các

các VK L monocytogenes 3,9log CFU/cm2 ở 40C và 100C tương ứng sau 56 ngày

và 49 ngày ủ bệnh Hơn nữa nhiên cứu này cũng chỉ ra rằng bao bì có chứa lớp nhựa phủ một lớp nisin đã ức chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí ở một nồng độ nhất định (Neetoo et al., 2008)

Sự kết hợp của nisin với nhiệt cũng đã được thể hiện như là một phương pháp

hiệu quả để ngăn ngừa nhiễm L monocytogenes gây nhiễm bệnh Budu-Amoako et

al (1999) đã áp dụng nisin với nhiệt trong đóng gói tôm hùm và cho thấy đã giảm

3-5 log L monocytogenes so với lúc dùng nisin một mình (Budu-Amoako et al.,

1999) Further, AlHoly et al (2004) đã sử dụng phương pháp gia nhiệt bằng sóng

điện từ kết hợp với nisin Sự kết hợp này đã cho thấy rằng giảm 100% L innocua

(Al-Holy et al., 2004) Những nghiên cứu về bacteriocin (như nisin) cung cấp một giải pháp thay thế kháng sinh trong công nghiệp thủy sản nhờ đó có thể hướng đến một ngành thủy sản phát triển bền vững

• Bổ sung các chủng vi khuẩn sinh bacteriocin vào chế phẩm sinh học (probiotic) ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản

Do các vấn đề liên quan đến các chất kháng sinh, nên ngành công nghiệp thủy sản đã khai thác sử dụng các chế phẩm sinh học để thúc đẩy sự phát triển của hệ vi sinh có lợi trong chính động vật nuôi để chống lại các bệnh lây nhiễm Probiotics là những thức ăn bổ sung trực tiếp hệ vi sinh có lợi đến động vật chủ bằng cách cải thiện sức khỏe đường ruột của động vật chủ (Fuller, 1989) Vì thế, việc bổ sung những chủng VSV sinh bacteriocin trong các chế phẩm sinh học đang được các nhà

khoa học quan tâm vì những tác động tích cực của chúng trong NTTS

Mặc dù chế phẩm probiotic mới được ứng dụng vào NTTS trong thời gian 10

năm trở lại đây nhưng hiệu quả của chế phẩm này là rất to lớn Hiện nay các loài vi

sinh vật: Bacillus sp., Lactobacilus sp., nhóm vi khuẩn quang dưỡng… được sử

dụng chủ yếu để sản xuất các chế phẩm này Những nghiên cứu cho thấy rằng các loài vi khuẩn này đều không độc hại, dễ nuôi cấy, dễ tồn tại trong môi trường nước, những ứng dụng của nó trong lĩnh vực NTTS như:

- Cải thiện môi trường nước nuôi

Chế phẩm probiotic được bổ sung vào môi trường nước nuôi thủy sản có tác dụng cải thiện chất lượng nước

Trong nuôi trồng thủy sản, lượng thức ăn dư thừa do động vật thủy sản hấp thụ không hết chiếm số lượng rất lớn, đây là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường nước Đặc biệt trong nuôi tôm, tôm chỉ hấp thụ được dưới 1/3 tổng lượng dinh dưỡng đầu tư vào ao nuôi (Briggs và Funge-Smith, 1994) và phần còn lại bị mất vào hệ thống ao nuôi (Wu, 1995 và Piedrahita, 2003) Hơn nữa, các chất bài tiết từ các loài thủy sinh vào môi trường nước chiếm khoảng 70 – 80% lượng protein chúng đã tiêu hóa, phần lớn trong số đó (80%) ở dưới dạng dễ hòa tan trong nước, đặc biệt là

ammoniac (Porter và cộng sự, 1987) Các chất thải này, bao gồm thức ăn dư thừa và

các sản phẩm bài tiết, có thể phì nhưỡng cho ao nuôi và kết quả là sự phát triển bùng

nổ của tảo độc cũng như gây ra hiện tượng thiếu ôxy trong nước Chế phẩm probiotic được bổ sung vào môi trường nước có chứa các vi khuẩn có khả năng sinh ra các enzyme ngoại bào (protease, amylase) có thể phân giải các chất hữu cơ, các chất bài tiết thành CO2 và nước, chuyển các chất độc hại như NH3, H2S, NO2 thành các chất không độc như NO3-, NH4+, giúp giảm mùi hôi của môi trường nước, ổn định pH và

màu nước ao (Võ Thị Hạnh và cộng sự, 2005) Các chủng vi sinh vật thường được sử dụng để thực hiện chức năng này gồm Bacillus sp., Nitrosomonas, Nitrobacter như

vậy các vi khuẩn trong chế phẩm probiotic có tác dụng:

+ Làm ổn định chất lượng nước và nền đáy trong ao nuôi tôm cá

+ Giảm thiểu ô nhiễm môi trường ao nuôi và xung quanh do nuôi trồng thuỷ sản gây nên

Nhiều loại chế phẩm vi sinh được sử dụng để cải thiện môi trường nước nuôi trồng thủy sản như: chế phẩm EM, BIOnAQUA 1-MV (công ty Mai Việt), BZT® Aquaculture (USA), BIO II (Võ Thị Hạnh và cộng sự, 2005).…

- Tăng tốc độ sinh trưởng, khả năng kháng bệnh cho đối tượng nuôi

Nghề NTTS đang đối mặt với các loại bệnh dịch, nguyên nhân chủ yếu là do các

loại vi khuẩn Aeromonas sp., Pseodomona sp., Vibrio sp Tuy nhiên, do việc hạn

chế sử dụng kháng sinh để phòng và trị bệnh nên chế phẩm probiotic lại càng có vai trò quan trọng Hiện nay trong NTTS cũng phân lập được nhiều loài vi sinh vật có

đặc tính probiotic như Carnobacterium piscicola (Hius, 1984), Lactobacillus

plantarum (Schroder, 1984), Pediococcus acidilactici (Pucci, 1988) Các chủng

probiotic có thể cạnh tranh vị trí bám dính và dinh dưỡng bên trong đường ruột nhờ khả năng chịu mặn, chịu kiềm, chịu axit của đường ruột Bên cạnh đó, các chủng probiotic này càng được chú ý hơn nhờ khả năng sinh ra các chất ức chế (bacterioxins, sideropheres, lysozymes, hydrogen peroxides ) và tổng hợp được các hợp chất kháng sinh tương ứng như: piscicolin, plantarin, pediococin (PA - 1)

có tính sát khuẩn cao, đặc biệt đối với vi khuẩn gây bệnh như: Vibrio spp, Listeria

monocytogenes (Pucci, 1988), Shigella spp và Salmonella spp… Vì vậy khi bổ sung

chế phẩm probiotic có chứa các vi sinh vật này vào thức ăn sẽ kìm hãm sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh, đảm bảo sự ổn định của hệ vi sinh vật đường ruột tôm

cá, giúp đối tượng nuôi tăng trưởng và phát triển tốt, chống chọi được với các loại dịch bệnh Sử dụng chế phẩm probiotic trong NTTS sẽ hạn chế việc sử dụng một lượng lớn chất kháng sinh và hóa chất vào ao nuôi thủy sản, đặc biệt là hạn chế đáng kể khả năng gây bệnh của một số loại vi khuẩn trên đối tượng nuôi Đây là biện pháp làm tăng hiệu quả sản xuất có ý nghĩa thực tiễn (Xiang-Hong và cộng sự, 1998) Bên cạnh đó chế phẩm probiotic sẽ giúp tôm cá sinh trưởng mạnh hơn do các vi khuẩn trong chế phẩm probiotic chính là nguồn cung cấp các enzyme tiêu hóa, một

số vitamin và axit béo có tác động tích cực đến quá trình chuyển hóa của cá tôm (Sakata, 1990) Nhờ đó tôm cá sẽ hấp thụ thức ăn tốt hơn, sức đề kháng và sức chống chịu với các điều kiện môi trường tăng lên

Ngoài ra, chế phẩm probiotic còn được biết với khả năng kháng virus Một số nghiên cứu cho thấy các chủng VSV trong chế phẩm probiotic có khả năng kháng một số tác nhân virus gây bệnh trên động vật thủy sản, trong đó khả năng kháng

virus gây bệnh trên trên tôm sú như IHNV (Kamei và cộng sự, 1988) và OMV (Direkbusarakom và cộng sự, 1998) Như vậy, chế phẩm probiotic còn có thể giúp cho các loài NTTS chống chọi với tác nhân gây bệnh nguy hiểm nhất là virus Đây

có thể là một ưu thế lớn cho việc sử dụng chế phẩm probiotic vào NTTS trong tương lai

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về bacteriocin trên Thế giới và Việt nam

1.2.2.1 Trên Thế giới

Trên thế giới hiện nay nghiên cứu về bacteriocin chủ yếu tập trung vào nhóm

VK lactic, trong khi đó nghiên cứu về VK biển sinh bateriocin chưa xuất hiện nhiều Năm 1970, nhóm tác giả Kekessy và Piguet thuộc Viện Vệ sinh và An toàn thực phẩm–Thụy Sĩ đã nghiên cứu một phương pháp mới trong việc phát hiện ra bacteriocin Chủng VSV đối kháng được nuôi ủ trên đĩa môi trường thạch dinh dưỡng, sau đó tạo giếng có đường kính 0.5 mm bằng cách khoét bỏ agar trên đĩa Cho một lượng VK có khả năng sinh tổng hợp bacteriocin vào giếng, sau thời gian nuôi ủ vòng kháng khuẩn sẽ xuất hiện, thể hiện bởi một vòng kháng rõ quanh giếng Sáu năm sau, nhóm tác giả Tagg, Dajani và Wannamaker thuộc Khoa vi sinh- trường đại học Otago, New Zealand, trường đại học Dược Minnesota, Minnesota đã nghiên cứu về những loại bacteriocin của VK gram dương và cho ra nhiều kết quả

có giá trị Nghiên cứu đã cho biết được tính đối kháng của bacteriocin, cách đặt tên

và phân loại bacteriocin, chiết tách và tinh sạch bacteriocin, phân tích hoạt tính bacteriocin

Cho đến nay trên thế giới mới chỉ có một vài nghiên cứu cơ bản về các sinh vật biển sinh bacteriocin hay BLIS được công bố (Hình 1.6)

Hình 1.6 Số lượng bài báo nghiên cứu về bacteriocin trong mỗi thời kỳ 10 năm

từ 1950-2010 được trích dẫn trên Pubmed

Chú thích: “Colicin” là các bacteriocin từ E coli, “microcin” là các bacteriocin rất nhỏ từ

enterobacteria, “LAB bacteriocin” là bacteriocin từ vi khuẩn lactic và“marine bacteriocin” là các

bacteriocin có nguồn gốc từ biển (Desriac et al 2010)

Gần đây, những loại VSV gắn kết với động vật biển đang được nghiên cứu

Nhiều tác giả đã chỉ ra rằng những loại VK này thuộc các họ Vbrio, Pseudoalteromonas,

Aeromonas, Aeteromonas, và nhóm cytophaga- Flavobaterium-Bacterioides

Wilson và các cộng sự đã phân lập được 9 loại vi khuẩn biển sinh ra những chất kháng sinh từ một vài loài động vật không xương sống ở biển (Hàu, Bọt biển,

Nhím biển…) được trình bày trong bảng 1.5

Bảng 1.5 Một số bacteriocin từ vi khuẩn biển

Chủng sản xuất Bacteriocin Chủng ức chế Nguồn phân lập

Trọng lượng phân tử (kDa)

Harveyicin SY V harveyi Đảo Galveston 24

Vibrio vulnificus IW1, BC1, BC2

Vibrio spp

Plesiomonas shigelloides

E coli

Mẫu nước ở Wilmington (NC, USA)

Ruột của Leiognathus nuchlis

Ichthyopathogenic

Vibrio, Staphylococcus epidermidis, Propionibacterium acnes, Propionibacterium granulosum

Bờ biển Brittany 280

Năm 2010, José L Balacazar và các cộng sự đã tiến hành phân lập và tiến hành

xác định hoạt tính các chủng VSV sinh Bacteriocin từ loài cá Ngựa (Hippocampus

Guttulatus) Nghiên cứu đã phân lập được 3 chủng VK có khả năng sinh các chất

kháng sinh có bản chất là bacteriocin [13]

1.2.2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, hiện nay chưa có nghiên cứu cơ bản nào về bacteriocin sản xuất từ

VK biển đã được công bố[18]

Các nghiên cứu về bateriocin chủ yếu tập trung vào các chủng VK lactic Nghiên cứu của Nguyễn Thị Hoài Hà và cộng sự tại Trung tâm Công nghệ sinh học Đại học Quốc gia Hà Nội đã phân lập từ nước dưa khả năng sinh tổng hợp

bacteriocin của chủng Lactobacillus plantarum L24 , Năm 2002, tác giả Lê Thanh

Mai đã thành công trong việc nghiên cứu quy trình muối chua cây nha đam Các thí

nghiệm tiến hành dựa trên 2 phương pháp: lên men có bổ sung giống Lactobacillus

plantarum và lên men không bổ sung giống Tuy nhiên, hiện chưa có công trình nào

nghiên cứu về VSV biển sinh bacteriocin được thông báo ở Việt Nam Trong khi đó các loài động vật biển địa phương nuôi ở vùng ven biển miền Trung nước ta là nguồn vật chủ rất thích hợp cho việc phân lập các vi khuẩn do hệ vi sinh đường ruột của chúng vẫn chưa nghiên cứu đầy đủ trên thế giới Từ các động vật này, các bacteriocin mới hay các BLIS mang các đặc tính sinh học mới có thể được phát hiện Năm 2004, các tác giả Tăng Thị Chính, Đặng Đình Kim thuộc Viện công nghệ môi trường -Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu ứng dụng VSV làm chế phẩm trong nuôi tôm cao sản Một trong những loại VSV được dùng là

Lactobacillus Chế phẩm có tác dụng làm tăng tính ngon miệng, giúp tiêu hoá các

chất dinh dưỡng có trong thức ăn, tăng cường sức đề kháng, phòng ngừa các bệnh

đường ruột như nhiễm E.coli, ức chế sự phát triển của các VK có hại Do đó nâng

cao năng suất nuôi tôm Từ hướng nghiên cứu của đề tài này, ta có thể tiến tới việc nghiên cứu trên các loài VSV biển ứng dụng trong NTTS Đây là một hướng nghiên cứu mới và hứa hẹn nhiều tiềm năng trong tương lai ở nước ta

Động vật biển ở các vùng ven biển địa phương đang được dự kiến sẽ là nguồn

có liên quan để phân lập các chủng VK Thậm chí chúng cũng được coi là nơi để phát hiện ra loài VK mới bởi vì các vi sinh vật trong đường ruột của động vật ở các vùng miền địa phương hiếm khi được xem xét đầy đủ của cộng đồng khoa học quốc

tế Đánh giá đa dạng sinh học của VK sản xuất bateriocin có thể cung cấp sự hiểu biết sâu sắc hơn về sinh thái, sinh lý học và sự tiến hóa của VSV biển trong sự tương tác với các động vật chủ và vi khuẩn đích Hơn nữa, ứng dụng tiềm năng của chúng trong phát triển probiotic được dự kiến sẽ giảm các bệnh do VK trong NTTS biển Sự thành công của đề tài nghiên cứu sẽ góp phần vào nghiên cứu sâu hơn ứng dụng Bateriocin làm thuốc đa năng trong NTTS từ đó mang đến cho những người nông dân địa phương hy vọng để bù đắp tổn thất, góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường khu vực nuôi

1.3 Tình hình nuôi trồng thủy sản và các vấn đề trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam và trên thế giới

1.3.1 Tình hình nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam và trên thế giới

1.3.1.1 Trên thế giới

Theo thống kê của FAO, tỷ lệ tăng trung bình hằng năm của NTTS tính từ 1970 tới nay là 8,9%, trong khi đó tỷ lệ tăng của thủy sản khai thác chỉ là 1,4% và của sản

phẩm thịt gia súc chăn nuôi là 2,8% Sản lượng NTTS thế giới năm 2001 đạt 48,42

triệu tấn, trong đó động vật thủy sản 37,85 triệu tấn và thực vật thủy sinh đạt 10,56 triệu tấn

Tổng sản lượng NTTS thế giới năm 2000 đạt 45,71 triệu tấn (tăng 6,3% so với năm 1999), trị giá 56,470 tỷ USD (tăng 4,8% so với năm 1999) Trong số đó, hơn một nửa là sản lượng cá nuôi (23,07 triệu tấn, đạt 50,4%), tiếp theo là nhuyễn thể (10,73 triệu tấn, chiếm 23,5%), thực vật thủy sinh (10,13 triệu tấn, chiếm 22,2%), giáp xác (1,65 triệu tấn, chiếm 3,6%), động vật lưỡng cư và rùa biển (100.271 tấn, chiếm 0,22%) và động vật không xương sống thủy sinh khác (36.965 tấn, chiếm 0,08%) Mặc dù giáp xác chỉ chiếm 3,6% về sản lượng, nhưng chúng lại chiếm 16,6% về giá trị Các nhóm loài cá, giáp xác, nhuyễn thể, rong biển, ba ba đều tăng

từ 6,1% đến 12,1%, riêng loài động vật thủy sinh không xương sống, bao gồm cả tiểu biển (sea squirts) và nhím biển thì giảm tới 15,2% sản lượng

Có khoảng 210 loài thủy sản, kể cả thực vật thủy sinh được nuôi trồng, trong đó

có 131 loài cá, 42 loài nhuyễn thể, 27 loài giáp xác, 8 loài thực vật thủy sinh, 2 loại động vật lưỡng cư và rùa biển được nuôi trồng Các con số chứng tỏ đối tượng NTTS rất phong phú và đa dạng Tuy nhiên, trong thực tế, có tới 21,2% sản lượng NTTS toàn cầu (tức trên 9,7 triệu tấn) không được báo cáo là thuộc các loài nào, ví

dụ như Trung Quốc không có số liệu thống kê về các loài nuôi biển, chỉ có sản lượng là 426.957 tấn năm 2000

Nuôi biển và nước lợ ven biển chiếm 54,9%, nuôi nước ngọt chiếm 45,1% Trong giai đoạn từ 1970 đến 2000, chính nuôi nước ngọt lại có mức tăng trung bình hằng năm cao nhất với 9,7%, sau đó là nuôi nước lợ 8,4% và nuôi biển tăng 8,3% Tính về sản lượng, nuôi nước lợ chỉ chiếm 4,6% nhưng tính về giá trị thì chúng lại chiếm 15,7% toàn bộ giá trị NTTS

Bảng 1.6 Sản lượng nuôi trồng thủy sản Thế giới năm 2001 theo vùng nước

Cá, giáp xác,

nhuyễn thể

Q:37.851.356 V:55.686.482

Q:21.747.553 V:26.504.555

Q:2.334.782 V:10.655.267

Q:13.769.021 V:18.526.660 Thực vật thủy

sinh

Q:10.562.279 V:5.784.324

Q:310

V : 631

Q:16.607 V:22.919

Q:10.545.362 V:5.760.774

Tổng số Q:48.413.635

V:61.470.806

Q:21.747.863 V:26.505.186

Q:2.351.389 V:10.678.186

Q:24.314.383 V:24.287.434

(Nguồn : Tổng cục thủy sản)

Các loài cá nước ngọt vẫn chiếm ưu thế trong NTTS Sản lượng năm 2001 đạt 20,80 triệu tấn, chiếm 85,2% tổng sản lượng cá nuôi đạt giá trị 22,122 tỷ USD Tiếp theo là cá di cư hai chiều (2,543 triệu tấn, chiếm 10,4%, trị giá 7,435 tỷ USD và cá biển (1,091 triệu tấn, chiếm 4,1 %, trị giá 4,088 tỷ USD)

Nuôi tôm luôn chiếm ưu thế trong nuôi giáp xác và trong NTTS, sản lượng nuôi tôm năm 2000 của thế giới là 1.087.111 tấn, chiếm 66% giáp xác nuôi, trị giá 6,880

tỷ USD, chiếm 73,4% giá trị trong nuôi giáp xác Năm 2001, sản lượng đạt 1.270.875 tấn, trị giá 8,432 tỷ USD Theo tính toán, sản lượng tôm nuôi hiện nay chiếm trên 1/4 sản lượng tôm nói chung của thế giới Các loài tôm được nuôi nhiều

nhất là tôm sú (P Monodon), tôm nương (P.chinensis) và tôm chân trắng (P.vannamei)

Theo bản báo cáo tình hình NTTS thế giới năm 2006 của Tổ chức Lương nông thế giới (FAO), châu Á chiếm chín vị trí trong mười quốc gia dẫn đầu về nuôi trồng thủy sản, trong đó Việt Nam đứng vị trí thứ sáu

Trung Quốc là nước dẫn đầu bảng xếp hạng với 69,6% về sản lượng và 51,2%

về giá trị các mặt hàng thủy sản được nuôi trồng trên thế giới Vị trí thứ hai của Ấn

Độ chỉ chiếm 4,2% cả về sản lượng cũng như giá trị Ở vị trí thứ năm, Nhật vẫn chiếm đến 6% về mặt giá trị (4,24 tỉ USD) tuy sản lượng nuôi trồng chỉ khoảng 1,26 triệu tấn do sản phẩm của nước này chủ yếu là các loại thủy sản có giá trị cao

Bản báo cáo cũng cho biết 43% (khoảng 45,5 triệu tấn) các loại thủy sản được tiêu thụ có nguồn gốc từ việc nuôi trồng với tổng giá trị là 63 tỉ USD Thứ tự của bảng xếp hạng là Trung Quốc, Ấn Độ, Philippines, Indonesia, Nhật, Việt Nam, Hàn Quốc, Bangladesh và Chile

Theo báo cáo của FAO, thủy sản nuôi hiện là nguồn cung cấp đạm động vật tăng trưởng nhanh nhất của thế giới và đáp ứng gần một nửa sản lượng tiêu thụ toàn cầu Báo cáo NTTS thế giới năm 2010 cho thấy, sản lượng thủy sản nuôi của thế giới đã tăng hơn 60% từ 32,4 - 52,5 triệu tấn trong giai đoạn 2000 - 2008 Và dự kiến trong năm 2012, thủy sản nuôi sẽ đáp ứng hơn 50% lượng tiêu thụ thủy sản của thế giới

Hiện nay, thủy sản nuôi đang góp phần giảm nghèo và cải thiện an ninh lương thực ở nhiều khu vực trên thế giới Tuy nhiên, NTTS phát triển không đồng đều ở các khu vực Châu Á - Thái Bình Dương được xem là khu vực có ảnh hưởng nhất

về NTTS của thế giới Trong số 15 nước nuôi trồng thủy sản đứng đầu thế giới, có

11 nước thuộc khu vực châu Á - Thái Bình Dương

Một số nước dẫn đầu về sản lượng nuôi trồng một số loài chính như Trung Quốc dẫn đầu về cá chép; Thái Lan, Việt Nam, Indonesia và Ấn Độ chiếm ưu thế về tôm

cỡ nhỏ và cỡ lớn; Na Uy và Chilê dẫn đầu về sản xuất cá hồi

1.3.1.2 Ở Việt Nam

Trong những năm qua, NTTS đã phát triển một cách mạnh mẽ và đóng góp

đáng kể vào sự phát triển kinh tế - xã hội và nâng cao vị thế của đất nước Theo các

số liệu thống kê, Việt Nam có xấp xỉ 600,000 lao động trong ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản, chiếm 19.6 % trong tổng số 3.4 triệu lao động trong đánh bắt

cá, trong số đó 93 % là các lao động trẻ (dưới 45 tuổi)[17]

Diện tích mặt nước NTTS tăng dần theo các năm trên địa bàn cả nước Trong đó, đáng chú ý nhất là diện tích mặt nước ở hai vùng Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long Đến năm 2008, diện tích NTTS đã được mở rộng lên trên 1 triệu ha và sản lượng đạt gần 2,45 triệu tấn, tăng gấp 12 lần so với năm 1980 Đến năm 2010, diện tích nuôi trồng thủy sản cả nước gần như không tăng, nhưng sản lượng vẫn đạt 2,8 triệu tấn

Bảng 1.7 Diện tích mặt nước nuôi trồng thuỷ sản các năm 2006–2010

(nghìn ha)

Bảng 1.8 Các loài và diện tích nuôi trồng thủy sản ở khu vực Nam Trung Bộ

Diện tích nuôi (ha) Tỉnh thành Loài thủy sản

2011 thực tế 2012 dự kiến

Điều chỉnh diện tích nuôi

(Nguồn: Quality Assurance Deparment Central Branch )

NTTS ở Việt Nam đã phát triển rất nhanh trong hai thập kỷ qua đưa nước ta nhóm 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu thế giới, trong đó sản lượng NTTS chiếm hơn 40 % Năm 2005, NTTS đã đạt hơn 1 triệu tấn sản phẩm với sản lượng

nuôi nước ngọt, nước mặn và cả nước lợ Ngành thủy sản đã đạt giá trị xuất khẩu là 2,65 tỷ đô la, riêng NTTS chiếm trên 1,6 tỷ đô la (Bộ thủy sản, 2006a) Với sự đóng góp chủ yếu của sản phẩm NTTS, giá trị xuất khẩu thủy sản của Việt Nam tiếp tục tăng, năm 2008 đạt trên 4,5 tỷ USD, đứng thứ tư trong những ngành hàng có kim ngạch xuất khẩu cao nhất của cả nước Và đến năm 2010, giá trị kim ngạch xuất khẩu tăng lên khoảng 4,940 USD Như vậy, có thể thấy NTTS ngày càng đóng vai trò quan trọng của toàn ngành nông nghiệp, Bảng 1.9

Bảng 1.9 Sản lượng nuôi trồng thủy sản và kim ngạch xuất khẩu thủy sản

các năm 2006 – 2010

Sản lượng (nghìn tấn) 1.693,9 2.123,3 2.465,6 2.569,9 2.828,6 Kim ngạch xuất khẩu thủy sản

(Tr.USD)

3.358 3.763 4.510 4.200 4.940

(Nguồn : Tổng cục thủy sản, 2011)

NTTS đang từng bước trở thành ngành sản xuất hàng hóa chủ lực pháp triển

rộng khắp, có vị trí quan trọng đối với ngành và kinh tế quốc gia Sản lượng thủy sản năm 2007 đạt 2,1 triệu tấn thủy sản các loại, chiếm trên 50% tổng sản lượng thủy sản, trong đó riêng cá ba sa đạt trên dưới 1 triệu tấn và tôm sú đạt 0,37 triệu tấn Giá trị xuất khẩu các sản phẩm từ nuôi trồng luôn chiếm trên 60% (toàn ngành thủy sản đạt 3,8 tỷ USD năm 2007) Nếu so với toàn cầu, đến nay Việt Nam có sản lượng thủy sản lớn thứ 3 toàn cầu (sau Trung Quốc, Ấn Độ) và là một trong những quốc gia có tốc độ tăng trưởng bình quân về sản lượng thủy sản nuôi trên thế giới (đứng thứ 2 sau Myanmar)

Đối tượng nuôi cũng đa dạng, nhưng tôm sú vẫn là đối tượng nuôi chủ đạo đối với các loài nuôi mặn, lợ Sản lượng thủy sản nuôi ở nước ta ngày càng tăng từ 0,723 triệu tấn năm 2000 lên đến 2,1 triệu tấn năm 2007, tăng gấp 3,4 lần và đưa tốc

độ tăng trưởng về sản lượng bình quân năm 14,3%/năm Trong đó tôm mặn lợ (chủ yếu tôm sú) 0,37 triệu tấn, cá tra 1,1 triệu tấn Vùng ĐBSCL luôn chiếm một tỷ lệ lớn trong cơ cấu sản lượng nuôi toàn quốc (chiếm 68%)