ảnh hưởng của tinh dầu thiết yếu lên sự tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm chân trắng (litopenaeus vannamei) trong điều kiện nuôi trong bể

TÓM TẮT Nhằm đánh giá sự ảnh hưởng của tinh dầu thiết yếu MO lên sự tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm chân trắng Litopenaeus vanamei nuôi trong bể thì đề tài đã được thực hiện tại Khoa

Cần Thơ, 2013

LỜI CẢM TẠ

Đầu tiên tôi xin cảm ơn đến Ban Chủ Nhiệm Khoa Thủy sản và Bộ môn Thủy sinh học ứng dụng - Trường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp này

Chân thành cảm ơn đến Ba, Mẹ và hai chị đã ủng hộ tôi về mặt tinh thần, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian theo học tại trường

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Huỳnh Trường Giang đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy tôi những kiến thức quý báu, chia sẽ những kinh nghiệm thực tế và tận tâm giúp đỡ tôi, tạo cho tôi có điều kiện tốt nhất để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Trong quá trình thực hiện đề tài tôi cũng nhận được sự giúp đỡ của anh

Âu Văn Hóa, anh Trần Trung Giang và chị Phan Thị Cẩm Tú đã tận tình hướng dẫn tôi phân tích mẫu chất lượng nước trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp

Vô cùng biết ơn đến tất cả Quý Thầy/Cô Khoa Thủy sản đã cho tôi những kiến thức quý báu trong học tập cũng như trong thực tiễn

Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến em Lê Kiều Xuyên lớp Bệnh học thủy sản Khóa 37 và tập thể lớp Nuôi trồng thủy sản A1 - Khóa 36 đã giúp đỡ, động viên tôi trong thời gian qua

Chân thành cảm ơn cố vấn học tập Thầy Châu Tài Tảo đã tận tình dạy bảo, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian theo học tại trường

Cuối cùng, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến sự giúp đỡ quý báu đó

Xin chân thành cảm ơn

Hồ Văn Tuấn

TÓM TẮT

Nhằm đánh giá sự ảnh hưởng của tinh dầu thiết yếu MO lên sự tăng

trưởng và tỉ lệ sống của tôm chân trắng (Litopenaeus vanamei) nuôi trong bể

thì đề tài đã được thực hiện tại Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần với cùng mật độ 100PL/ bể 500L và sục khí liên tục trong suốt quá trình thí nghiệm Nghiệm thức 0% là nghiệm thức đối chứng (ĐC) không bổ sung tinh dầu MO, nghiệm thức 0,02; 0,04 và 0,06% bổ sung tinh dầu MO với hàm lượng tương ứng Một số chỉ tiêu chất lượng nước như: nhiệt độ, pH, DO, COD, độ cứng, độ kiềm, TSS, TAN, NO2-, PO43- được theo dõi 2 tuần/lần Tăng trưởng, tỉ lệ sống và chất lượng thịt tôm được đánh giá sau khi kết thúc thí nghiệm cho từng bể riêng biệt Kết quả sau 60 ngày nuôi thí nghiệm cho thấy, các chỉ tiêu chất lượng nước được duy trì ở các bể nuôi

và khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p >0,05) Tăng trưởng của tôm nuôi

cao nhất ở nghiệm thức 0,04% và 0,06% Cụ thể, tốc độ tăng trưởng theo chiều dài nghiệm thức 0,04% và 0,06% đạt giá trị 6,15±0,07 và 6,1±0,165 cm/tôm tương ứng Tốc độ tăng trưởng theo khối lượng nghiệm thức 0,04% đạt 2,83±0,16 g/tôm và nghiệm thức 0,06% đạt 2,84±0,16 g/tôm Tuy nhiên, tỉ

lệ sống và chất lượng thịt tôm trong hệ thống thí nghiệm thể hiện các giá trị

khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p >0,05) Tỉ lệ sống cao nhất ở nghiệm

thức ĐC và 0,06% (đạt 98,3%), trong khi đó protein dao động từ 24,2-26,4%

và cao nhất là nghiệm thức có bổ sung tinh dầu thiết yếu MO ở nồng độ 0,06%

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM TẠ i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH HÌNH v

DANH SÁCH BẢNG vi

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

1.3 Nội dung đề tài 2

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Đặc điểm sinh học của tôm chân trắng (Litopenaeus vanamei) 3

2.1.1 Phân loại 3

2.1.2 Phân bố 3

2.1.3 Dinh dưỡng 4

2.1.4 Sinh trưởng 5

2.2 Tình hình nuôi tôm chân trắng 6

2.2.1 Trên thế giới 6

2.2.2 Việt Nam 9

2.2.3 Đồng bằng sông Cửu Long 11

2.3 Yêu cầu về chất lượng nước đối với tôm chân trắng (L vanamei) 11

2.4 Tình hình nghiên cứu về tinh dầu thiết yếu 14

2.4.1 Sơ lược về thành phần hóa học, hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu thiết yếu 14

2.4.2 Ứng dụng của tinh dầu thiết yếu vào nuôi trồng thủy sản 19

CHƯƠNG III: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 22

3.2 Vật liệu nghiên cứu 22

3.2.1 Dụng cụ 22

3.2.2 Hóa chất 22

3.2.3 Tôm giống thí nghiệm 22

3.2.4 Tinh dầu thiết yếu MO 22

3.2.5 Thức ăn 22

3.2.6 Nguồn nước thí nghiệm 23

3.3 Bố trí thí nghiệm 23

3.4 Chăm sóc cho ăn 24

3.5 Theo dõi môi trường nước 24

3.6 Phương pháp tính toán các chỉ tiêu tăng trưởng và tỉ lệ sống 25

3.6.1 Tăng trưởng trọng lượng 25

3.6.2 Tăng trưởng chiều dài 25

3.6.3 Tỉ lệ sống SR (Surviral Rate) 26

3.7 Phương pháp thu và phân tích thành phần hóa học của tôm 26

3.8 Phương pháp xử lý số liệu 26

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 27

4.1 Chất lượng nước trong hệ thống thí nghiệm 27

4.1.1 Nhiệt độ 27

4.1.2 pH 27

4.1.3 Oxy hòa tan-DO 28

4.1.4 Nhu cầu Oxy hóa học-COD 29

4.1.5 Độ cứng tổng cộng 30

4.1.6 Độ kiềm tổng cộng 31

4.1.7 Tổng chất rắn lơ lửng-TSS 32

4.1.8 Tổng đạm Ammoni-TAN 33

4.1.9 Nitrite-NO2- 33

4.1.10 Lân hòa tan-PO43- 34

4.2 Ảnh hưởng của tinh dầu thiết yếu MO lên sự tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm chân trắng (L vanamei) 35

4.2.1 Tăng trưởng của tôm 35

4.2.1.1 Tăng trưởng về chiều dài 35

4.2.1.2 Tăng trưởng về trọng lượng 37

4.2.2 Tỉ lệ sống 38

4.3 Thành phần hóa học của tôm 39

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 41

5.1 Kết luận 41

5.2 Đề xuất 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 1: Hình thái bên ngoài của tôm chân trắng 3

Hình 2: Thống kê sản lượng tôm chân trắng qua các năm (FAO, 2012) 7

Hình 3: Diễn biến sản lượng tôm sú và tôm chân trắng trên thế giới (Bộ NN&PTNT, 2009) 9

Hình 4: Cấu trúc hóa học của các hợp chất được ly trích từ một số loại tinh dầu thiết yếu khác nhau 16

Hình 5: Biến động về nhiệt độ ở các nghiệm thức 27

Hình 6: Biến động về pH ở các nghiệm thức 28

Hình 7: Biến động về hàm lượng DO ở các nghiệm thức 29

Hình 8: Biến động về COD ở các nghiệm thức 30

Hình 9: Biến động về độ cứng tổng cộng ở các nghiệm thức 30

Hình 10: Biến động về độ kiềm tổng cộng ở các nghiệm thức 32

Hình 11: Biến động về hàm lượng TSS ở các nghiệm thức 32

Hình 12: Biến động về hàm lượng TAN ở các nghiệm thức 33

Hình 13: Biến động về hàm lượng NO2- ở các nghiệm thức 34

Hình 14: Biến động về hàm lượng PO43- ở các nghiệm thức 35

Hình 15: Tỉ lệ sống tôm chân trắng (L vanamei) ở các nghiệm thức 39

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng có trong thức ăn Grobest 23

Bảng 2: Các chỉ tiêu chất lượng nước được đánh giá 24

Bảng 3: Tăng trưởng của tôm về chiều dài sau 60 ngày thí nghiệm 37

Bảng 4: Tăng trưởng của tôm về trọng lượng sau 60 ngày thí nghiệm 38

Bảng 5: Thành phần hóa học của tôm sau khi kết thúc thí nghiệm 40

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu

Trong những năm gần đây nuôi trồng thủy sản của nước ta ngày càng phát triển mạnh mẽ theo hướng thâm canh hóa Riêng diện tích nuôi tôm nước

lợ của Việt Nam năm 2010 đạt trên 639.000 ha, sản lượng đạt gần 470.000 tấn Đến năm 2012 diện tích nuôi tôm nước lợ không ngừng tăng lên, tổng diện tích thả nuôi là 657.527 ha và đạt sản lượng là 476.424 tấn Trong đó tôm chân trắng chiếm 5,9% về diện tích và 27,3% về sản lượng (Tổng Cục Thủy Sản, 2012) Tuy nhiên, trong những năm gần đây tình hình dịch bệnh trên tôm nuôi diễn biến hết sức phức tạp, gây thiệt hại nặng nề cho kim ngạch xuất khẩu thủy sản của Việt Nam nói chung và người nuôi nói riêng Theo báo cáo của Tổng Cục Thủy Sản tính đến thời điểm tháng 10/2012 cả nước có khoảng 106.000 ha diện tích nuôi tôm nước lợ bị thiệt hại Tôm nuôi bị thiệt hại chủ yếu trên các mô hình nuôi quảng canh cải tiến, bán thâm canh và thâm canh tại các tỉnh như Sóc Trăng, Trà Vinh, Long An Bên cạnh thiệt hại do dịch bệnh, người nuôi tôm còn đối diện với không ít khó khăn do giá thức ăn thủy sản liên tục tăng (hoinghecavietnam.org.vn, 2011)

Thông qua tình hình trên, việc sử dụng kháng sinh một cách ồ ạt vào nuôi trồng thủy sản để kiểm soát các bệnh truyền nhiễm đã tạo ra các dòng vi khuẩn kháng bệnh và làm ô nhiễm môi trường nước Mặt khác, lưu lượng thuốc tồn dư trong thịt tôm, cá làm giảm chất lượng và giá trí xuất khẩu Bên cạnh đó, việc sử dụng các chế phẩm vi sinh (Probiotic) vào nuôi trồng thủy sản thì chi phí quá cao gây trở ngại cho người nuôi Vì vậy, các nghiên cứu hiện nay chủ yếu tập trung vào việc sử dụng các hợp chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ tự nhiên để nâng cao chất lượng thịt, gia tăng tốc độ tăng trưởng

và tỉ lệ sống trên động vật nói chung và động vật thủy sản nói riêng Một ưu điểm của các hợp chất này là có sẵn trong tự nhiên, chi phí thấp và dễ áp dụng trên qui mô lớn

Một số nghiên cứu gần đây trên động vật thủy sản nâng cao hệ miễn dịch từ các hợp chất được ly trích từ nấm men, rong biển mà bản chất là các dạng của β-glucan hặc acid ascorbic (Vitamin C) thì một số dạng tinh dầu ly trích từ thực vật (Essential oil) cũng được quan tâm nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn và hoạt tính chống oxy hóa Thông qua quá trình nghiên cứu các loại tinh dầu này đã được đưa vào sử dụng trong nuôi trồng thủy sản Từ những thực tiễn vừa nêu trên, đề tài “Ảnh hưởng của tinh dầu thiết yếu (MO)

lên sự tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm chân trắng (Litopenaeus vanamei)

trong điều kiện nuôi trong bể” đã được thực hiện

1.2 Mục tiêu đề tài

Đề tài được nghiên cứu nhằm mục đích xác định sự tăng trưởng và tỉ lệ

sống của tôm chân trắng (L vanamei) khi được cho ăn thức ăn có bổ sung tinh

dầu thiết yếu MO

1.3 Nội dung đề tài

- Đánh giá sự ảnh hưởng của tinh dầu thiết yếu MO lên tốc độ tăng

trưởng và tỉ lệ sống của tôm chân trắng (L vanamei)

- Đánh giá chất lượng thịt tôm sau khi cho ăn thức ăn có bổ sung tinh dầu thiết yếu MO

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Đặc điểm sinh học của tôm chân trắng (Litopenaeus vanamei)

Bộ mười chân: Decapoda

Bộ phụ bơi lội: Natantia

Họ tôm he: Penaeidae

Giống tôm he: Litopenaeus Loài: Litopenaeus vannamei, Boone 1931

Tên tiếng Anh: White leg Shrimp

Tên theo FAO: Camaron patiblanco

Tên tiếng Việt: tôm chân trắng, tôm bạc Thái Bình Dương, tôm bạc Tây Châu

Mỹ, tôm chân trắng, tôm he chân trắng (Thái Bá Hồ và Ngô Trọng Lư, 2003)

Hình 1: Hình thái bên ngoài của tôm chân trắng

2.1.2 Phân bố

Tôm chân trắng (L vannamei) là tôm nhiệt đới, loài bản địa ở vùng

biển xích đạo Đông Thái Bình Dương từ Sonora ở Mexico đến miền Nam Peru, nhiều nhất ở vùng biển Ecuador Tôm chân trắng phân bố ở vùng biển có nền đáy cát bùn với độ sâu nhỏ 72 m và có khả năng thích nghi với phạm vi biến đổi độ mặn rộng từ 0,5-45‰, tăng trưởng tối ưu ở độ mặn thấp từ 10-

15‰ và phạm vi nhiệt độ thích hợp từ 23-30 oC Điều này giúp mở rộng được vùng nuôi từ ven biển đến nội địa (Trần Viết Mỹ, 2009)

2.1.3 Dinh dưỡng

Tôm chân trắng là loài ăn tạp thiên về động vật Giống như các loài tôm

he khác, thức ăn của chúng cũng cần các thành phần protein, lipid, glucid, vitamin và khoáng Thiếu hay không cân đối sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của tôm Khả năng chuyển hóa thức ăn của tôm chân trắng rất cao, trong điều kiện nuôi lớn bình thường, lượng cho ăn chỉ cần bằng 5% trọng lượng thân của tôm Ngoài tự nhiên, tôm tích cực bắt mồi vào ban đêm và mồi lơ lững trong cột nước khi lúc thủy triều lên Tính ăn của tôm thay đổi theo từng giai đoạn phát triển Tôm chân trắng là loài ít ăn nhau khi đến giai đoạn lột xác do đó có thể nuôi tôm với mật độ cao Đối với nuôi ao có thể nuôi ở mật độ 150-200 con/m2, thậm chí cao hơn 400 con/m2 trong bể tuần hoàn mô hình nhà kín Tuy nhiên, trong điều kiện nuôi thâm canh hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) chỉ dao động trong khoảng từ 1,1-1,4 (Trần Viết Mỹ, 2009)

Protein

Chất protein (đạm) là chất dinh dưỡng quan trọng để tạo sự sinh trưởng

và duy trì sự sống Chất đạm là những chuổi dài amino acid Thông thường 1 phân tử protein chỉ chứa khoảng 20 amino acid Ngoài việc giúp tăng trưởng, chất đạm còn cần thiết cho hoạt động của các enzymes và hormones Chất đạm tôm sử dụng sẽ được tiêu hóa và hấp thu trong các cơ quan tiêu hóa, các amino acid được phân giải rồi phối hợp để tạo thành các cơ thể tôm Nhu cầu

về chất đạm thay đổi tùy theo giai đoạn tăng trưởng và tùy theo môi trường Trong thời kỳ ấu trùng, tôm cần nhiều chất đạm hơn là giai đoạn trưởng thành Lượng chất đạm cho tôm nuôi dao động từ 35-50% là thích hợp Tôm chân trắng là loài có nhu cầu đạm thấp, thấp hơn so với tôm sú, tôm chỉ cần 35% protein trong khi đó tôm sú cần đến 40% protein, tôm he Nhật Bản cần 60% protein (Vũ Thế Trụ, 2003)

Lipid

Thành phần lipid (chất béo) có trong thức ăn khoảng 6-7,5% Không vượt quá 10% vì sẽ làm giảm tốc độ tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm Thành phần lipid có trong thức ăn giữ vai trò quan trọng trong việc cung cấp các acid béo và năng lượng cho tôm nuôi hơn chất đường bột (Lê Văn An và Nguyễn Trung Nghĩa, 2002)

Carbohydrat

Tôm chân trắng có khả năng dùng carbohydrate để sản xuất năng lượng So với chất đạm thì carbohydrate có giá trị kinh tế thấp hơn Nếu carbohydrate dư trong cơ thể thì chúng có khả năng tự phân giải thành chất béo và dự trữ trong khối gan tụy Lượng carbohydrate trong thức ăn chỉ cần khoảng 20-30% (Vũ Thế Trụ, 2003)

Vitamin

Theo Vũ Thế Trụ (2003) vitamin giữ vai trò đồng xúc tác trong việc

biến dưỡng để tôm chân trắng tăng trưởng Nếu thiếu vitamin tôm sẽ giảm khả năng tăng trưởng, màu sắc, hình dạng sẽ không bình thường và có thể trở nên bệnh tật do thiếu khả năng đề kháng Vitamin chính cho tôm là: A, D, E, Q, K, B1, B6, B12… Nhu cầu vitamin ở tôm tùy thuộc vào kích cỡ, tốc độ sinh trưởng và điều kiện dinh dưỡng Vì vậy, trong thức ăn lượng vitamin bổ sung thường nhiều hơn nhu cầu thực tế nhằm bù đắp lượng mất đi do hòa tan trong nước và phân hủy trong quá trình hấp thụ

Chất khoáng

Giống như các động vật thủy sản khác, tôm chân trắng có thể hấp thụ

và bài tiết chất khoáng trực tiếp từ môi trường nước thông qua mang và bề mặt

cơ thể Vì vậy, nhu cầu chất khoáng ở tôm chân trắng phụ thuộc nhiều vào hàm lượng chất khoáng có trong môi trường sống (Vũ Thế Trụ, 2003)

2.1.4 Sinh trưởng

Theo Nguyễn Trọng Nho & ctv (2006), sinh trưởng của tôm chân trắng bắt đầu từ khi trứng được thụ tinh cho đến khi tôm chết bao gồm nhiều thời kỳ như: thời kỳ phôi, thời kỳ ấu trùng, thời kỳ ấu niên, thời kỳ thiếu niên, thời kỳ sắp trưởng thành và thời kỳ trưởng thành Chúng có khả năng tham gia sinh sản, di cư và sống ở vùng biển sâu nơi có độ mặn cao và ổn định Vòng đời của tôm chân trắng khép kín liên tục từ lúc trứng đến lúc tham gia sinh sản và

độ từ 30-32 oC, độ mặn 20-40‰ từ tôm bột đến thu hoạch mất 180 ngày, cỡ tôm thu trung bình 40g, chiều dài lên đến 14cm (Thái Bá Hồ và Ngô Trọng

Lư, 2003) Mô hình nuôi tôm chân trắng công nghiệp với mật độ 90 con/m2

độ sâu 2m, độ mặn 20‰, đến tháng thứ 3 độ mặn hạ xuống 10-15‰, hàm lượng oxy luôn giữ ở mức 5 ppm, nuôi 3-4 tháng đạt trọng lượng 30-40 con/kg Nuôi mật độ 100-150 con/m2 với thức ăn công nghiệp 40-45% protein đến 100 ngày

sẽ đạt kích cỡ thương phẩm 40-60 con/kg (Nguyễn Khắc Hường, 2003)

2.2 Tình hình nuôi tôm chân trắng

2.2.1 Trên thế giới

Tôm chân trắng xuất hiện đầu tiên ở Florida vào năm 1973 Sau khi được thử nghiệm thành công đã đưa vào nuôi thương mại chính thức ở Panama (1976) và Nam-Trung Mỹ Sau đó phát triển ở mức độ thâm canh ở Hawaii, Hoa Kỳ, Trung và Nam Mỹ vào đầu những năm 1980 Từ thời gian này, việc sản xuất kinh doanh ở Mỹ Latinh cho thấy một xu hướng tăng nhanh Do tình hình dịch bệnh, sản lượng tôm chân trắng từ 193.000 tấn năm

1998 giảm còn 143.000 tấn vào năm 2000 nhưng sau đó đã phục hồi và tăng lên 270.000 tấn năm 2004 Tại Châu Á tôm chân trắng phát triển nhất ở Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan với sản lượng lên đến 1.116.000 tấn năm 2004 Tuy nhiên, do lo ngại về tình hình dịch bệnh nên một số quốc gia vẫn hạn chế việc phát triển nuôi tôm chân trắng như Campuchia, Ấn Độ, Malaysia, Myanmar và Philippines Mặt dù Thái Lan và Indonesia đã cho phép tự do thương mại nhưng cũng có những hạn chế Tính đến thời điểm năm 2006, các nước đang sản xuất tôm chân trắng chính là Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia, Brazil, Ecuadorr, Mexico, Venezuela, Honduras, Guatemala, Nicaragua, Belize, Việt Nam, Malaysia, Tawian PC, Thái Bình Dương hải đảo, Peru, Colombia, Costa Rica, Panama, El Salvador, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Philippines, Campuchia, Suriname, Saint Kitts, Jamaica, Cuba, Cộng hòa Dominican, Bahamas Do đó,

về mặt sản lượng tôm chân trắng ngày càng chiếm thị phần rất lớn trong tổng sản lượng nuôi tôm Các quốc gia Châu Mỹ như Ecuador, Mexico, Panama….là những nước có nghề nuôi tôm chân trắng từ lâu đời, trong đó Ecuador là nước đứng đầu về sản lượng (FAO, 2006)

Trước đây, thông tin về tình hình dịch bệnh đặc biệt là hội chứng Taura gây giảm sút về sản lượng nghiêm trọng ở các quốc gia Châu Mỹ đã tạo tâm lý

lo ngại cho các nhà quản lý ở các quốc gia có ý định nhập nội thử nghiệm và phát triển nghề nuôi tôm chân trắng Tuy nhiên những thành công của các công trình nghiên cứu tạo đàn tôm sạch bệnh và cải thiện chất lượng di truyền

ở các quốc gia Châu Mỹ đã mở ra hy vọng cho việc duy trì và phát triển nghề nuôi tôm chân trắng nói riêng và nghề nuôi tôm biển nói chung ở các vùng sinh thái trên thế giới Trung Quốc, Đài Loan, Indonesia, Philippines,

Malaysia đã tiến hành nhập và thuần hóa loài tôm chân trắng Đi đầu là Trung Quốc, họ đã nhập về nuôi tại tỉnh Sơn Đông Năm 1998 sản xuất được 150 triệu giống thuần chủng, sạch bệnh Năng suất nuôi bình quân 2 tấn/ha/vụ và sẵn sàng chuyển giao công nghệ cho bất cứ quốc gia nào muốn nhập nuôi đối tượng này (Bộ Thủy sản, 2008)

Trước năm 2003, các nước có sản lượng tôm nuôi lớn nhất thế giới như Thái Lan, Trung Quốc, Inđônêxia, Ấn Độ chủ yếu nuôi tôm sú hay tôm bản địa, nhưng sau đó đã tập trung phát triển mạnh đối tượng tôm chân trắng Cụ thể, sản lượng tôm chân trắng của Trung Quốc năm 2003 đạt 600 nghìn tấn chiếm 76% tổng sản lượng tôm Đến năm 2008 tôm chân trắng đạt sản lượng 1,2 triệu tấn trong tổng số 1,6 triệu tấn tôm nuôi Inđônêxia nhập tôm chân trắng về nuôi từ năm 2002 và năm 2005 đạt 40.000 tấn, năm 2007 là 120.000 tấn trong tổng sản lượng 320.000 tấn Vào năm 2004, tôm chân trắng dẫn đầu

về sản lượng tôm nuôi, đóng góp trên 50% tổng sản lượng tôm nuôi trên thế giới Năm 2007, tôm chân trắng chiếm 75% tổng sản lượng tôm nuôi toàn cầu

và là đối tượng nuôi chính ở 3 nước châu Á (Trung Quốc, Inđônêxia, Thái Lan) Ba nước này cũng chính là những quốc gia dẫn đầu thế giới về sản lượng tôm chân trắng đặc biệt là Trung Quốc (Bộ NN&PTNT, 2013)

Nhìn chung sản lượng nuôi tôm chân trắng đã không ngừng tăng kể từ năm 2000 Theo thống kê FAO, tổng sản lượng tôm chân trắng năm 2006 đạt 2,13 triệu tấn, tăng 15 lần so với năm 2000 Tôm chân trắng chiếm 31% tổng sản lượng khai thác và nuôi trồng trên thế giới Theo dự báo, sản lượng sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới do gần đây có nhiều nước đang đẩy mạnh phát triển đối tượng nuôi mới này

Hình 2: Thống kê sản lƣợng tôm chân trắng qua các năm (FAO, 2012)

Theo Bộ NN&PTNT (2009), tình hình nuôi tôm chân trắng trên thế giới phát triển mạnh từ giai đoạn 1999-2006 Cụ thể ở các quốc gia như:

Trung Quốc là quốc gia có sản lượng tôm nuôi lớn nhất thế giới, chủ yếu là tôm chân trắng Năm 2006, sản lượng tôm chân trắng của nước này đạt trên 1 triệu tấn chiếm gần 50% tổng sản lượng tôm thẻ chân trắng của thế giới Trong đó có đến 80% được tiêu thụ nội địa Nhiều chuyên gia cho rằng, trong 10-20 năm nữa, Trung Quốc có thể không cần xuất khẩu thủy sản mà chuyển sang nhập khẩu thủy sản để đáp ứng nhu cầu trong nước

Inđônêxia có 27 tỉnh nuôi tôm với tổng diện tích 150.500 ha Trong đó, nuôi tôm sú khoảng 93.500 ha và tôm chân trắng 57.000 ha Năm 2006, sản lượng tôm nuôi đạt 389.516 tấn và tôm chân trắng chiếm 2/3 tổng sản lượng

Tôm là một trong 10 mặt hàng chủ lực thuộc chương trình xúc tiến xuất khẩu

của quốc gia này đến năm 2010 Để đạt mục tiêu trên chính phủ Inđônêxia đã thực hiện một số biện pháp như cấp chứng nhận cho các trại ương, nuôi và xử

lý tôm sau thu hoạch đáp ứng quy chuẩn ứng xử nghề cá có trách nhiệm của FAO

Mặt hàng tôm chân trắng của Thái Lan đã chiếm ưu thế hơn so với tôm

sú về sản lượng kể từ năm 2004 Đến năm 2005, sản lượng tôm chân trắng ở Thái Lan đạt 299.000 tấn trong khi tôm sú giảm mạnh chỉ còn 75.000 tấn Đến năm 2007, xuất khẩu tôm của Thái Lan đạt 2,15 tỉ USD Do nguồn cung tăng mạnh nên giá giảm đã khiến nhiều hộ nuôi qui mô nhỏ phá sản Cục Nghề cá Thái Lan đã lập kế hoạch cân đối sản lượng tôm chân trắng và tôm sú đến năm

2010 với tỉ trọng: tôm sú chiếm 30% và tôm chân trắng chiếm 70%

Ấn Độ cũng giống như nhiều nước nuôi tôm sú khác đang chịu nhiều khó khăn do phải cạnh tranh với tôm chân trắng Sản lượng tôm sú nuôi của nước này năm 2006 đạt 143.000 tấn, giá trị xuất khẩu trên 1,0 tỉ USD, chiếm tới 55% tổng giá trị xuất khẩu Ấn Độ đặt mục tiêu đạt 4 tỉ USD xuất khẩu thủy sản vào năm 2010 và 6 tỉ USD vào năm 2015 Để đạt được mục tiêu trên chính phủ Ấn Độ đã thúc đẩy các hoạt động nuôi trồng thủy sản đặc biệt là ưu tiên cho nuôi ven biển và tôm là đối tượng quan trọng hàng đầu Hiện nay, tôm chiếm hầu hết tổng sản lượng nuôi ven biển và có đến 84% tổng xuất khẩu tôm của quốc gia này là tôm nuôi

Nguồn cung tôm cho thị trường thế giới trong thời gian tới vẫn tập trung chủ yếu ở những nước trên bởi những nước này đều đã có những kế hoạch cụ thể gia tăng sản lượng tôm nuôi Sự chuyển dịch từ tôm sú sang tôm chân trắng vẫn tiếp tục diễn ra nhất là ở Philippines, Ấn Độ và kể cả Việt Nam Tuy nhiên, các nước cũng có xu hướng đảm bảo một tỉ lệ hợp lý giữa tôm sú và tôm chân trắng để loại bớt nguy cơ rủi ro bởi tôm sú được đánh giá

là có sự ổn định hơn so với tôm chân trắng

Hình 3: Diễn biến sản lƣợng tôm sú và tôm chân trắng trên thế giới (Bộ NN&PTNT,

2009)

2.2.2 Việt Nam

Đầu những năm 2000, Việt Nam đã hạn chế phát triển loài tôm chân trắng Năm 2006, ngành thuỷ sản đã cho phép nuôi bổ sung tôm chân trắng tại các tỉnh từ Quảng Ninh đến Bình Thuận nhưng vẫn cấm nuôi tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) Đến đầu năm 2008, nhận thấy thị trường thế giới đang có xu hướng tiêu thụ mạnh mặt hàng tôm chân trắng của Thái Lan, Trung Quốc… dẫn đến sản phẩm tôm sú của Việt Nam bị cạnh tranh mạnh, hiệu quả sản xuất thấp Từ đó, Bộ NN&PTNT đã ban hành chỉ thị số 228/CT-BNN&PTNT cho phép nuôi tôm chân trắng tại vùng ĐBSCL nhằm đa dạng hoá sản phẩm thuỷ sản xuất khẩu, giảm áp lực cạnh tranh, đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong và ngoài nước (Bộ NN&PTNT, 2009)

Từ khi đưa vào nuôi, sản lượng tôm chân trắng không ngừng gia tăng Trong năm 2003 Việt Nam đã sản xuất được 15.000 tấn đến năm 2005 Việt Nam sản xuất được hơn 100.000 tấn tôm chân trắng Theo số liệu năm 2006, sản lượng tôm chân trắng đạt 150.000 tấn Năm 2008, tổng diện tích nuôi tôm nước lợ của 24 tỉnh ven biển đạt 369.094 ha với sản lượng thu hoạch 90.688 tấn Trong khi đó, diện tích nuôi tôm chân trắng là 12.411 ha với tổng sản lượng là 12.324 tấn Do tôm chân trắng có nhiều ưu điểm hơn tôm sú là thời gian nuôi ngắn, ít xảy ra rủi ro do vấn đề dịch bệnh trong khi lợi nhuận trên 1kg tôm hai loại là tương đương nhau nên người nuôi có xu hướng chuyển từ đối tượng tôm sú sang tôm chân trắng Trong khi đó, một phần lớn diện tích nuôi tôm sú kém hiệu quả Khánh Hòa là tỉnh có tốc độ tăng diện tích nuôi

tôm chân trắng nhanh nhất Năm 2008, diện tích nuôi tôm chân trắng ở đây chỉ

có 900 ha thì sang năm 2009 đã tăng đến 3.100 ha Tại thành phố Đà Nẵng tôm chân trắng cũng đã nhanh chóng chiếm lĩnh hầu hết diện tích nuôi Nếu như năm 2008, trên địa bàn Đà Nẵng có 120 ha nuôi tôm sú thì sang năm 2009 diện tích nuôi tôm sú chỉ còn 17 ha Trong khi đó diện tích nuôi tôm chân trắng của năm 2008 chỉ có 25 ha và đã tăng vụt đến 151 ha trong năm 2009 (FAO, 2012)

Cuối năm 2012, cả nước có 185 cơ sở sản xuất giống tôm chân trắng, sản xuất được gần 30 tỷ con Tính đến tháng 5 năm 2013 cả nước có 103 cơ sở sản xuất giống tôm chân trắng và cung cấp cho thị trường 3,5 tỷ con Số trại sản xuất tôm chân trắng và tôm sú chủ yếu tập trung tại các tỉnh Nam Trung

Bộ Trong đó các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, Khánh Hoà và Phú Yên chiếm khoảng 40% trong tổng số trại sản xuất giống tôm của cả nước (tương đương với 623 trại) Bên cạnh đó, các tỉnh Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang cũng là những địa phương sản xuất tôm chân trắng cung cấp lượng lớn tôm giống cho thị trường Tuy nhiên, chất lượng tôm giống hiện nay không mang lại hiệu quả cao Tại những cơ sở có uy tín, con giống được tiêu thụ tốt, giá cao Nửa đầu năm 2013, giá tôm giống nhìn chung ổn định tại các tỉnh phía Nam Song, tại các tỉnh phía Bắc như Quảng Ninh, Thái Bình, Nam Định do chi phí vận chuyển tăng cao dẫn đến giá tôm giống cũng tăng lên Giá giống tôm chân trắng dao động trong khoảng 80-90 đồng/con Từ một số mô hình nuôi thành công, tôm chân trắng đang ngày càng được các hộ nuôi trồng thuỷ sản quan tâm phát triển Năm 2012, trong khi diện tích thả giống tôm sú đạt 619.400 ha giảm 7,1% so với năm 2011 và sản lượng thu hoạch 298.600 tấn, giảm 6,5% so với năm 2011 thì diện tích thả giống tôm chân trắng tăng 15,5% (xấp xỉ 38.200 ha) và sản lượng thu hoạch tăng 3,2%, đạt 177.800 tấn Tình hình diễn ra tương tự với 7 tháng đầu năm 2013 trong khi diện tích thả giống tôm sú giảm chỉ đạt 560.000 ha bằng 94,4% mức cùng kỳ năm ngoái và sản lượng thu hoạch là 85.000 tấn bằng 80% mức cùng kỳ năm ngoái thì diện tích thả giống tôm chân trắng tăng đạt xấp xỉ 24.000 ha bằng 116% so với cùng kỳ năm ngoái, sản lượng thu hoạch là 30.000 tấn gần bằng 142% mức cùng kỳ năm 2012 (Bộ NN&PTNT, 2013)

Tuy nhiên tính đến giai đoạn hiện nay thì tình hình nuôi tôm nước lợ gặp nhiều khó khăn Nhiều loại bệnh lạ xuất hiện như: hội chứng Taura, hội chứng chết sớm (IMS), hoại tử gan tụy cấp tính, đầu vàng, đốm trắng và lây lan trên diện tích rộng gây thiệt hại rất lớn cho quá trình sản xuất Năm 2012,

cả nước có đến 106.000 ha diện tích nuôi tôm nước lợ bị thiệt hại Đến tháng 7 năm 2013, cả nước có khoảng 100.776 ha diện tích thả nuôi tôm nước lợ bị

thiệt hại, trong đó diện tích thả nuôi tôm chân trắng chiếm 17% về diện tích (Bộ NN&PTNT, 2013)

Theo hướng phát triển của thế giới với tốc độ tăng trưởng bình quân sản lượng tôm trên thế giới giai đoạn 1990-2006 là 21%, tôm sú là 30% thì tôm chân trắng tăng mạnh 42% Từ năm 2006 trở đi hầu hết các nước trên thế giới chuyển sang nuôi tôm chân trắng cho thấy rằng hiện nuôi tôm chân trắng

ở các quốc gia trên thế giới rất mạnh Theo Tổng cục thủy sản (2012) thống kê Việt Nam đã trở thành một trong những nước có sản lượng tôm nuôi lớn nhất thế giới Những loài tôm được nuôi chính và có giá trị kinh tế ở Việt Nam hiện nay là tôm sú, tôm chân trắng và tôm càng xanh

2.2.3 Đồng bằng sông Cửu Long

Theo Trương Hoàng Minh (2010) đồng bằng sông Cửu Long có tổng diện tích mặt nước đạt trên 1.366.340 ha Trong đó, diện tích nuôi trồng thủy sản nước lợ là 886.249 ha chiếm 80% tổng diện tích nuôi và sản lượng nuôi trồng thủy sản và đứng hàng thứ 3 trên thế giới chỉ sau Trung Quốc và Ấn Độ

Bên cạnh đó, nơi đây còn được xem là vùng nuôi tôm nước lợ chủ yếu của cả nước với tổng diện tích thả nuôi là 595.723 ha đạt sản lượng 358.477 tấn (chiếm 90,61% diện tích và 75,2% sản lượng nuôi tôm cả nước) Trong đó diện tích nuôi tôm sú là 579.997 ha với sản lượng 280.647 tấn (chiếm 93,6% diện tích, 94% sản lượng tôm sú cả nước) và diện tích nuôi tôm chân trắng là 15.727 ha sản lượng đạt 77.830 tấn (chiếm 41,2% diện tích, 42% sản lương tôm chân trắng nuôi cả nước) (Tổng cục Thủy Sản, 2012)

Đầu năm 2008, nhận được chỉ thị cho phép đồng bằng sông Cửu Long được nhập nuôi và sản xuất giống tôm chân trắng Với những tiềm năng về khí hậu, cơ sở hạ tầng, truyền thống nuôi tôm sú thâm canh cùng diện tích ao nuôi tôm sú bị suy thoái kém hiệu quả được cải tạo lại để nuôi tôm chân trắng Cho đến hiện tại, nghề nuôi tôm chân trắng đang phát triển mạnh mẽ ở các tỉnh thành như Cà Mau, Bạc Liêu, Bến Tre, Trà Vinh, Kiên Giang…(Bộ NN&PTNT, 2013)

2.3 Yêu cầu về chất lượng nước đối với tôm chân trắng (L vanamei)

Nhiệt độ

Nhiệt độ chính làm cho các thủy vực nóng lên chủ yếu là từ năng lượng ánh sáng mặt trời và ngoài ra cũng từ quá trình oxy hóa các vật chất hữu cơ có trong thủy vực nhưng phần nhiệt này sinh ra không đáng kể vì không có khả năng làm cho thủy vực nóng lên Theo Trương Quốc Phú (2006) khoảng chịu đựng nhiệt độ của thủy sinh vật nhiệt đới từ 20-35 oC, nhiệt độ tối ưu cho sinh

trưởng là 25-30 oC Đối với tôm chân trắng chúng có khả năng thích ứng trong khoảng nhiệt độ dao động từ 18-37 oC và phát triển tốt trong khoảng 23-30 o

C (Trần Viết Mỹ, 2009)

pH

pH là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sinh lý sinh trưởng của sinh vật

pH tốt nhất cho sinh vật là 6-9 nếu pH nằm ngoài khoảng này sẽ làm cho sinh

vật chậm tăng trưởng, không sinh sản hoặc chết (Boyd et al., 2001) Theo

Trương Quốc Phú (2006) thì khoảng pH thích hợp cho nuôi thủy sản từ 6,5-9 thấp hơn hoặc cao hơn ngưỡng này đều không có lợi cho đời sống của sinh

vật Theo Chanratchakool et al (1995) pH dao động trong khoảng 7,5-8,5 là

thích hợp cho sự phát triển của tôm Đối với các loài tôm biển thì khoảng pH thích hợp là 7-9 (Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải, 2004) pH trong khoảng 8,0±0,3 và dao động giữa ngày và đêm không quá 1 đơn vị là thích hợp cho ương nuôi tôm chân trắng (Trung tâm khuyến nông Thành phố Hồ Chí Minh, 2009)

Oxy hòa tan (DO)

Oxy (O2) là chất khí rất cần thiết cho quá trình hô hấp của thủy sinh vật Khi nhiệt độ càng cao thì hàm lượng oxy bão hòa càng giảm Bên cạnh đó nó được xem là yếu tố giới hạn đầu tiên của môi trường ao nuôi thủy sản Hàm lượng oxy hòa tan trong ao có đến 70% tiêu hao cho hô hấp của sinh vật đáy

và sự oxy hóa các hợp chất hữu cơ Lượng oxy tiêu tốn cho quá trình hô hấp

của tôm chỉ có 20% (Wang et al., 2000) Theo Trương Quốc Phú (2006) khả

năng thích ứng của sinh vật trong khoảng O2 dao động từ 4-8 mg/L Đối với tôm chân trắng khoảng DO thích ứng nhất từ 5-6 mg/L (Boyd, 2003)

Nhu cầu oxy hóa học (COD-Chemiacal oxygen Demand)

Hàm lượng COD trong ao nuôi thủy sản nói chung tốt nhất từ 0-50 mg/L Hàm lượng COD vượt trên ngưỡng này không thuận lợi cho các đối tượng thủy sản vì ao giàu dinh dưỡng, tảo phát triển mạnh (Trương Quốc Phú, 2006) Theo tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia năm 2008 về chất lượng nước biển ven bờ của vùng nuôi thủy sản thì hàm lượng COD tối đa là 3 mg/L Trong quá trình nghiên cứu về sự biến động COD khi nuôi ở mật độ cao (35 com/m2)

có hàm ượng cao gấp 3,6 lần so với mật độ 25 con/m2 do thức ăn dư thừa và chất thải của tôm trong suốt thời gian nuôi (Nguyễn Văn Mạnh và Bùi Thị Nga, 2011) Theo Phạm Thị Tuyết Ngân (2010) hàm lượng COD và DO tương quan nghịch với nhau, COD càng cao thì DO càng giảm Vì vậy, trong ao nuôi

tôm nên khống chế hàm lượng COD dưới 20 mg/L (Boyd et al., 2001)

Độ kiềm tổng cộng

Theo Chanratchakool et al., (1995) độ kiềm của nước là số đo tổng của

Carbonate (CO3) và Bicarbonat (HCO3), chúng có vai trò quan trọng trong

nước thông qua việc làm giảm sự biến động của pH Theo Ong Mộc Quý và

ctv (2010) độ kiềm từ 40 mgCaCO3/L trở lên không ảnh hưởng đến quá trình tăng trưởng như chiều dài, khối lượng, tốc độ tăng trưởng hằng ngày và tỷ lệ sống của tôm chân trắng trong môi trường nước có độ mặn 4‰ Đối với các loài tôm biển, chúng sống tốt trong nước có độ kiềm cao từ 80-140 mgCaCO3/L (Theo Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải, 2004)

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS-Total Suspended Solids)

Theo Lawson (1995) hàm lượng TSS thích hợp trong ao nuôi thủy sản

là phải nhỏ hơn 80 mg/L Tuy nhiên, Boyd và Gautier (được trích dẫn bởi Ferreia, 2009) cho rằng hàm lượng vật chất lơ lửng trong ao nuôi các loài tôm biển ở mức tối đa là 100 mg/L Kết quả nghiên cứu của Võ Thành Toàn và Nguyên Thanh Long (2008) báo cáo rằng hàm lượng TSS trong ao nuôi tôm

sú thâm canh dao động trong khoảng 110,8-611,5 mg/L và tác giả củng cho rằng hàm lượng vật chất lơ lửng biến động không theo quy luật nào mà nó phụ thuộc vào điều kiện thời tiết Hàm lượng TSS tối ưu cho sinh vật phát triển trong khoảng 25-100 mg/L, thấp hơn hoặc cao hơn ngưỡng này đều không thích hợp cho ao nuôi Theo Phan Thị Cẩm Tú (2012) nghiên cứu về hiệu quả

sử dụng chế phẩm vi sinh lên tôm chân trắng (Litopenaeus vanamei) trong ao

nuôi thâm canh cho thấy hàm lượng TSS dao động từ 71,7-206 mg/L trung bình đạt ở mức 139±44,3 mg/L

Nitrite (NO 2 - )

Trong thủy vực NO2- được tạo ra từ quá trình nitrate hóa hay phản

nitrate hóa nhờ vào hoạt động của nhóm vi khuẩn nitrosomonat và nitrobacter

(Trương Quốc Phú, 2006) NO2- là dạng đạm gây độc đối với hầu hết các loài động vật thủy sinh Tính độc của NO2-

trong thủy vực giảm khi nhiệt độ và O2trong thủy vực cao vì NO2-

sẽ chuyển thành NO3- là dạng đạm không độc Theo Schwedler (1985) được trích dẫn bởi Trương Quốc Phú (2006) một số

nhân tố sau đây sẽ ảnh hưởng tới độ độc của NO2

như: hàm lượng Chloride,

pH, kích cỡ cá, tình trạng dinh dưỡng, sự nhiễm bệnh hàm lượng O2 hòa tan…vì thế mà khó có thể xác định được nồng độ gây chết hay nồng độ an toàn của NO2- trong nuôi trồng thủy sản Theo Chen và Chin (1998) giới hạn

NO2- không gây độc đối với tôm sú là nhỏ hơn 4 mg/L Trong bể nuôi tôm sú hàm lượng NO2- dao động trong khoảng 0,08-2,4 mg/L (Phạm Thị Tuyết Ngân

và Trương Quốc Phú, 2010)

Tổng đạm Ammonia (TAN-Total Ammonia Nitrogen)

TAN là tham số bao gồm khí NH3 và ion NH4+, trong nước NH3 là chất khí cực độc đối với thủy sinh vật Tuy nhiên, NH3 dễ bay hơi theo quạt nước hay bong khí và chuyển thành NH4+

(không độc) khi có nguồn oxy hòa tan dồi

dào (Charanchakool et al., 1995) Theo Hargreaves và Tucker (trích dẫn bởi

Tăng Minh Khoa, 2008) TAN chỉ có NH3 gây độc cho ấu trùng tôm khi pH và nhiệt độ cao Trong điều kiện pH dao động từ 7,5-8 và nhiệt độ từ 26-29 o

C thì hàm lượng NH3 chưa chiếm đến 8% TAN Hàm lượng TAN chỉ gây độc cho thủy sinh vật khi pH lớn hơn 8,5 và nhiệt độ trên 28 oC Theo Boyd et al

(2002) thì TAN trong ao nuôi tôm phải lớn hơn 3 mg/L Trong bể nuôi tôm sú thâm canh TAN dao động trong khoảng 0,01-5,89 mg/L (Phạm Thị Tuyết Ngân và Trương Quốc Phú, 2010)

Lân hòa tan (PO 4 3- )

Lân là yếu tố dinh dưỡng rất cần thiết cho sự phát triển của thủy sinh vật Trong nước không có lân thì thực vật bậc cao và nguyên sinh động vật sẽ

không phát triển Boyd et al (1998) cho rằng trong ao nuôi khi cho động vật

thủy sản sử dụng thức ăn có chứa lân sẽ giúp tăng sức sản xuất của thực vật thủy sinh và hàm lượng PO43-

thích hợp cho ao nuôi dao động từ 0,005-0,02 mg/L Nguyễn Đức Hội (2000) cho rằng hàm lượng lân hòa tan thích hợp cho

ao nuôi tôm là 0,5 mg/L Đối với thủy sinh vật hàm lượng PO43- thích hợp là

từ 1-3 mg/L, thấp hơn hoặc cao hơn ngưỡng này sẽ không có lợi cho thực vật thủy sinh (Trương Quốc Phú, 2006)

2.4 Tình hình nghiên cứu về tinh dầu thiết yếu

2.4.1 Sơ lược về thành phần hóa học, hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu thiết yếu

Với sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ thì từ lâu con người đã biết đến và tìm hiểu về tinh dầu thiết yếu đồng thời áp dụng các loại tinh dầu thiết yếu này vào nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống như: y học, hóa học, dược phẩm, mỹ phẩm,… nhằm mục đích chống lại quá trình

oxy hóa Mặt dù các chất phụ gia này chưa được đánh giá cao về mức độ an toàn khi sử dụng tuy nhiên con người đã trang bị sẵn những hiểu biết và kiến thức cơ bản về các chất chống oxy hóa Với những đóng góp về quá trình nghiên cứu, người ta đã từng bước bào chế ra được các hợp chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ tự nhiên tiện lợi và an toàn hơn để phục vụ cho nhu cầu

xã hội phát triển như hiện nay Trên cơ sở lý thuyết về mặt sinh học và y học cho biết các gốc tự do ở các phản ứng oxy hóa trong cơ thể người nói chung

và động vật nói riêng có liên quan đến một số bệnh như: tim mạch, ung thư, thoái hóa dây thần kinh,… Bắt nguồn từ các nghiên cứu về các chất tự do nói trên, các nhà khoa học đã xác nhận rằng một số loại thực phẩm giàu chất chống oxy hóa như: các loại trái cây, rau xanh, ngũ cốc và các loại thảo mộc,… và đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc ngăn ngừa các bệnh có nguồn gốc từ quá trình oxy hóa trong cơ thể

Những đánh giá hiện nay cho thấy việc sử dụng các loại tinh dầu thiết yếu vào trong cuộc sống ngày càng trở nên phổ biến Cho đến những năm gần đây một số nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu về các hoạt tính của tinh dầu

mà chủ yếu là hương vị và hương thơm hóa học của chúng trên các mặt hàng thực phẩm hương liệu, đồ uống và một số hàng hóa khác Một vài nghiên cứu

cá nhân của các nhà khoa học khác nhau cũng công bố về hoạt động chống oxy hóa của các loại tinh dầu thiết yếu nhưng những đánh giá và so sánh không toàn diện Từ đó cho thấy, hoạt động chống oxy hóa của các loại tinh dầu từ các loại thực vật khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau và có thể tìm thấy trong các tài liệu khoa học Một nghiên cứu được tiến hành nhằm so sánh đánh giá các đặc tính chống oxy hóa trong tổng số 248 loại tinh dầu thiết yếu bằng phương pháp loại bỏ gốc khử tự do sắc ký khí/khối lượng phổ Kết quả 7% của các thử nghiệm về tinh dầu thiết yếu đã tìm thấy có chất chống oxy hóa hoạt động rất mạnh Trong đó có 60 loại tinh dầu thiết yếu được kích hoạt với nồng độ 100mg/L, 27 loại tinh dầu thiết yếu hoạt động ở nồng độ 25mg/L và

17 loại tinh dầu thiết yếu hoạt động ở nồng độ 5mg/L Tuy nhiên, hoạt động chống oxy hóa diễn ra mạnh khi chúng được liên kết với các loại hóa chất nhất

định (Saleh et al., 2010)

Hình 4: Cấu trúc hóa học của các hợp chất đƣợc ly trích từ một số loại tinh dầu thiết

yếu khác nhau

Một số loại tinh dầu thiết yếu từ các loài thực vật Colombia được thu bằng cách Hydrodistillation (chưng cất hydro) hoặc Hydrodistillation hỗ trợ lò

vi sống của tổng thân, lá và hoa được phân tích bằng kỹ thuật quang phổ sắc

ký khối lượng Khả năng gây độc của các loại tinh dầu thiết yếu được đánh giá bằng cách sử dụng thực nghiệm khảo sát tôm ngâm nước muối và hoạt động chống oxy hóa được đo lường dựa vào mức độ các chất acid có phản ứng Thiobarbituric trên gan chuột gây ra bởi Fe2+/H2O2 Chất chống oxy hóa của 5 tinh dầu cho thấy khả năng gây độc cao (LC50<10 μg/mL) ở thực nghiệm tôm

ngâm nước muối Các tinh dầu Ocotea sp, Tagetes Lucida và Lippia alba

(Geranial chemotype) cho thấy khả năng chống oxy hóa cao nhất có ý nghĩa là nồng độ hiệu quả (EC50) với các giá trị tương ứng là 31,1; 37,9 và 94,9 μg/mL Các thành phần chính tương ứng trong những loại tinh dầu này là α-

pinen (42%), estragole (95,7%) và geranial (30,4%) Tinh dầu Elettaria

cardamomun và Lippia alba (Carvone chemotype – từ Tolima) cho thấy các

hoạt động chống oxy hóa trung bình EC50 với các giá trị tương ứng là 130,5

và 174,4 μg/mL Tinh dầu từ Minthostachys Mollis, Lippia alba (Carvone chemotype – từ Cundinamarca) và Piper sanctifelisis không cho thấy hoạt tính

chống oxy hóa (EC50>100 μg/mL) (Olivero-Verbel et al., 2009)

Bên cạnh đó Phenolic là chất chống oxy hóa tự nhiên được biết đến là hợp chất quan trọng trong việc ổn định và chống lại quá trình oxy hóa Phenolic được phân loại thành các nhóm như: nhóm lipophilic, tocopherols;

nhóm ưa nước bao gồm cả phenolics đơn giản, axit phenolic, anthocyanins,

flavonoids và tannin Trong đó, tinh dầu từ trái ô liu (Olea Europea L.) là loại

dầu cung cấp nguồn phenolic thiên nhiên phong phú bao gồm tocopherols và các hợp chất phenolic khác Nó không chỉ giúp chống lại quá trình oxy hóa mà còn góp phần vào việc sản xuất hương liệu (dầu hương) Hiện nay, nghiên cứu

về tiềm năng chống lại quá trình oxy hóa của các hợp chất phenolic ô liu đã

được phân tích rộng rãi (Maestri et al., 2005) Lượng phenolics trong dầu ô liu

nguyên chất nằm trong khoảng từ 150-700 mg/kg tùy thuộc nhiều vào các điều kiện như: sự trưởng thành, trái cây, môi trường, điều kiện và phương pháp khai thác Ngoài ra, phenolics trong trái ô liu được đặc trưng bởi sự hiện diện của một số secoiridoid hợp chất có nguồn gốc từ hydroxyphenylethanol-p (p-HPEA, hoặc tyrosol) và 3-4 dihydroxyphenylethanol (3,4-DHPEA, hoặc hydroxytyrosol) Tầm quan trọng của 3,4-DHPEA và các dẫn xuất (3,4-DHPEA-EA và 3,4-DHPEA-EDA) là các hợp chất chống oxy hóa tích cực nhất trong các loại dầu ô liu đã được chứng minh bởi các tác giả khác nhau Bên cạnh đó các hợp chất phenolics còn có trong các loại hạt như: Walnut

(Juglans regia L.) hay còn gọi là hạt óc chó Chúng chứa khoảng 70% lượng

dầu không bão hòa là các axit béo không no Linoleic và Linolenic Điều này chứng tỏ rằng lượng dầu không bão hòa nói trên có khả năng chống lại quá trình oxy hóa Bên cạnh đó hàm lượng tocopherols trong hạt óc chó thấp hơn ngược lại thì hàm lượng polyphenolic cao hơn trong vỏ hạt và da lót của hạt

(Li et al., 2007)

Bên cạnh đó, tinh dầu được chiết xuất từ Mentha longifolia (L

Hudson) Loài cây này có nguồn gốc từ Châu Âu, Trung Á và Úc Nó được sử dụng như thuốc tống hơi, thuốc dễ tiêu, thuốc kích thích và làm hương liệu Thành phần hóa học của tinh dầu được xác định bằng phương pháp GC và

GC-MS Các hợp chất chính trong dầu bao gồm: Stran-dihydrocarvone (23,64%), Cis-dihydrocarvone (15,68%) và piperitone (17,33%) Nồng độ ức

chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt nấm tối thiểu (MFC) được ghi lại bằng cách sử dụng phương pháp pha loãng Ở nồng độ 10μl/mL cho thấy hoạt động

diệt nấm chống lại loài Asperillus Fusarium, Penicillium funiculosum và

Trichoderma viride Nồng độ 5μl/mL chống lại hiệu quả với loài Trychophyton menthagrophytes và men Candida albicans Nhất là

micromycetes nhạy cảm như: Cladosporium fulvum, C Cladoporium

cladoporioides và Penicillium ochrochloron với nồng độ là 2,5μl/mL và gây

tử vong cao Các hoạt động chống oxy hóa của tinh dầu được đánh giá bằng phương pháp loại bỏ gốc tự do 2,2-diphenyl-picrylhydrazyl (DPPH*) Tinh

dầu của M Longifolia có thể làm giảm các gốc tự do DPPH* thành DPPH*-H,

hoạt động này phụ thuộc chủ yếu vào liều lượng sử dụng Tinh dầu cho thấy tiềm năng đáng kể cho hoạt động chống oxy hóa, giảm DPPH*

đến 50% (IC50=0,659 mg/mL dung dịch) (Dzamic et al., 2010)

Không chỉ vậy, đậu phộng (Arachis hypogaea) cũng là một loại cây có

chứa một lượng lớn các hợp chất chống oxy hóa Loại cây này được trồng nhiều trên thế giới Đặc biệt, Argentina là quốc gia đứng đầu về sản xuất và xuất khẩu đậu phộng Bên cạnh đó thì một số nước như: Trung Quốc, Ấn Độ

và Mỹ cũng mạnh về loại cây trồng này (CIARA, 2008) Các nghiên cứu của

St Angelo AJ (1996) đã chỉ ra rằng đậu phộng và các hạt chứa một lượng lớn

chất chống oxy hóa: tocopherols, carotenoids và phenolic có vai trò làm chậm

hoặc ngăn chặn quá trình oxy hóa Ngoài ra, sự ổn định của các hợp chất

polyphenolic theo thời gian được nghiên cứu nhiều bởi các nhà khoa học và

xác định các hợp chất này có trong đậu phộng (Maestri et al., 2005)

Ngoài ra, một số loại tinh dầu được chiết xuất từ thực vật cũng có hoạt

tính kháng khuẩn gây bệnh Tinh dầu được chiết xuất từ Satureja hortensis

bằng phương pháp chưng cất có màu vàng và mùi hương dễ chịu Bằng phương pháp khuếch tán đĩa cho thấy hoạt động kháng khuẩn rất cao chống lại tất cả các chủng vi sinh vật trong thử nghiệm Kết quả của quá trình thí nghiệm cho thấy tính nhạy cảm cao ở vi khuẩn Gram dương (Gram (+)) như:

B subtilis (18-23-45 mm), S litea (19-23-38 mm), M flavus (17-22-33 mm),

S aureus ATCC 8538 (18-30-30 mm), C perfringens (16-18-27 mm) và S aureus ATCC 25923 (15-15-20 mm) Vi khuẩn Gram âm (Gram (-)) kháng

khuẩn thấp hơn với kết quả tương ứng: S enteritidis (18-19-19 mm), E coli ATCC 25922 (16-16-20 mm), E coli 8739 (18-17-18 mm) và P aeruginosa

(15-16-15 mm) Trong tất cả các ví dụ trên các chủng nấm rất nhạy cảm với

tinh dầu S hortensis L (Lamisceae): A niger (18-34-41 mm), S cerevisiae (18-27-31 mm) và C albicans (18-19-26 mm) (Mihajilov-Krstev et al.,2010)

Theo nghiên cứu của hai nhà khoa học Mohamed và Hamdy (2012) thì

tinh dầu Callistemon comboynensis có tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm

Bằng phương pháp sử dụng 1,1-diphenel-picrylhydrazyl (DPPH*) và hoạt tính kháng khuẩn được đánh giá trên cả hai loại vi khuẩn, vi khuẩn Gram (+):

Vulgaris proteus, Pseudomonas aeruginosa và vi khuẩn Gram (-): Bacillus subtilis, Staphylococcus aureu hay trên nấm gây bệnh Candida albicans Kết

quả cho thấy rằng thành phần chính của tinh dầu Callistemon comboynensis là

1,8-cineol (53,03%), eugenol (12,1%), methyl eugenol (9,2%) và α-pinen (8,3%) Tinh dầu có hoạt động kháng khuẩn và chống nấm trên tất cả các vi khuẩn thử nghiệm Tuy nhiên tinh dầu Callistemon comboynensis chiết xuất

từ lá có hoạt động chống oxy hóa cao (91,1 ± 0,3%) ở nồng độ 1.000μl*mL-1với acid galic 100μg*mL-1

(95,7 ± 2%)

2.4.2 Ứng dụng của tinh dầu thiết yếu vào nuôi trồng thủy sản

Hiện nay, trên động vật thủy sản nói chung và nhiều loài tôm cá nói riêng đã xuất hiện nhiều bệnh lạ và không có khả năng điều trị Do đó các loại kháng sinh được sử dụng một cách ồ ạt vào nuôi trồng thủy sản nhằm mục đích hạn chế tác nhân gây bệnh nhưng thực tế đã làm gia tăng chủng kháng sinh Vì vậy, một số tinh dầu thiết yếu được đưa vào nuôi trồng thủy sản để thay thế các loại kháng sinh Theo báo cáo thường niên của CIRAD (2008), một nghiên cứu được thực hiện trên thành phần hóa học của tinh dầu được

chiết xuất từ lá của Cinnamosma fragrans phân bố ở rừng Malagasy Những

phát hiện này cho thấy hai thành phần hóa học riêng biệt, với một trong hai

thành phần chính là linalool và 1,8-cineol Các hoạt động kháng khuẩn của các

loại dầu thiết yếu được phân tích trong ống nghiệm trên một số loài vi khuẩn

bao gồm: V harveyi, V fisheri, V penaeicida, V algynolyticus, V

anguillarium, M luteus, E coli, S typhimyrium, S aureus và B Subtili Trong

đó, một số để ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản Thử nghiệm đầu tiên được

thực hiện tại một trang trại tôm sú (Penaeus monodon) ở Madagascar để kiểm

tra sử dụng trong nuôi trồng thủy sản Phân tích sự ảnh hưởng của tinh dầu thiết yếu này lên ấu trùng tôm sú và chủng vi khuẩn trong bể nuôi Qua kết quả ban đầu cho thấy cả hai thành phần hóa học của tinh dầu thiết yếu này có thể bảo vệ sức khỏe ấu trùng tôm trong bể sản xuất giống Cụ thể, tỉ lệ sống của tôm giống đạt đến 80% Trong thí nghiệm đối chứng không có bất kỳ loại tinh dầu và điều trị kháng sinh, tỉ lệ ấu trùng sống sót ở cuối của chu kỳ tối đa chỉ đạt ở mức 10%

Theo các nghiên cứu gần đây nhất của Jintasataporn và Bonaldo (2012), thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 phương pháp điều trị và mỗi phương pháp gồm 6 lần lặp lại Trong mỗi lần sử dụng, tinh dầu ở dạng lỏng được áp dụng ở các nồng độ tương ứng là 0; 0,1; 0,2; 0,4 mL/Kg chế độ cho ăn Đối tượng nghiên cứu là tôm chân trắng có trọng lượng trung bình là 4g được lấy từ trang trại nuôi tôm nơi nước ao có độ mặn trung bình là 12‰ Với diều kiện khí hậu thích hợp, tôm được cho ăn bằng thức ăn công nghiệp (Charoen Pokphand, P9703) trong hai ngày Tôm được thả với mật độ 25 con trong bể 240 L Tôm được cho ăn 3 lần/ngày và kéo dài trong khoảng thời gian 35 ngày Tôm được cho ăn theo phần trăm khối lượng thân

và dao động từ 3-4% trọng lượng thân Tinh dầu đã được thêm vào như

top-dressing với lecithin và dầu cá hồi tỷ lệ 0,1:0,1 tại 20 mL/kg thức ăn Thức ăn

được giữ ở nhiệt độ 4 oC Sau 21 ngày đầu tiên cho ăn với các sản phẩm trên

tôm đã chịu sự kiểm tra gay gắt bằng cách giảm nhiệt độ đến 25 oC và cho ăn

thức ăn có chứa một chất tiêm chủng vi khuẩn Vibrio harveyi ở tỉ lệ 1,9*109CFU/kg thức ăn Sau 1 tuần sử dụng thức ăn với tác nhân gây bệnh của vi

khuẩn Vibrio harveyi, tình trạng miễn dịch của tôm đánh giá trên cở sở

haemocyte tổng, oxydase phenol hoạt động và sốc nhiệt protein-70 (HSP-70)

bằng cách sử dụng kỹ thuật Elisa theo phương pháp sửa đổi từ Holliday (1985)

và Cimino et al.(2002) Tỉ lệ sống được ghi nhận sau khi gây cảm nhiễm với các vi khuẩn Vibrio sp Yếu tố về chất lượng nước như oxy hòa tan, nhiệt độ,

pH, tổng đạm ammonia và nitrite được đo hàng tuần

Các thí nghiệm đã chứng minh rằng khi trộn tinh dầu essential trong

khẩu phần ăn của các thí nghiệm làm tăng sản xuất sinh khối mỗi nghiệm thức lần lượt là 14%, 17% và 22% khi sản phẩm đã được thêm vào khẩu phần ăn tương ứng là 0,1; 0,2; 0,4% Tỷ lệ sống của tôm nuôi với chế độ điều trị tương ứng là 7%; 11% và 14% cao hơn so với nhóm đối chứng sau một tuần thử

thách với vi khuẩn Vibrio sp Bên cạnh còn thể hiện tốc độ tăng trưởng và hệ

số tiêu tốn thức ăn tốt hơn sau khi cảm nhiễm với vi khuẩn Vibrio sp Điều này chứng tỏ essential oil có khả năng cải thiện việc sử dụng thức ăn, các thành

phần dinh dưỡng nâng cao tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng Hàm lượng amoniac trong các ao tôm với chế độ cho ăn có chứa tinh dầu ở nồng độ 0,04 mL/kg đã giảm xuống còn 19% so với nghiệm thức đối chứng Xu hướng này

cho thấy rằng essential oil có thể gây ra ở một tác động tích cực vào quá trình

chuyển hóa protein, làm giảm khí nitơ trong môi trường nuôi Các thông số

miễn dịch cho thấy tinh dầu essential cải thiện tốt về sức khỏe của động vật

thủy sản trong tất cả các phương pháp điều trị

Theo Lê Văn Lợi (2012) nghiên cứu về tinh dầu thiết yếu MO trên đối

tượng cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) ở giai đoạn giống cho biết thí

nghiệm được bố trí nhằm mục đích xác định sự tăng trưởng, tỷ lệ sống của cá tra và hiệu quả sử dụng thức ăn khi bổ sung tinh dầu MO vào thức ăn đồng thời đánh giá chất lượng nước trong thí nghiệm đối với các chỉ tiêu như: nhiệt

độ, pH, DO, COD, TSS, TAN, NO2-, PO43- Thí nghiệm được bố trí với thời gian 60 ngày và bố trí với mật độ 50 con/ bể 500L Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên bao gồm 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần cùng mật độ nuôi Nghiệm thức 0% là nghiệm thức đối chứng không bổ sung

MO, nghiệm thức 0,01%; 0,02% và 0,04% được bổ sung MO với hàm lượng tương ứng Sau khi kết thúc thí nghiệm cá được cân đo và thu cho từng bể riêng biệt theo từng nghiệm thức để tính toán các chỉ tiêu tăng trưởng, tỷ lệ sống và chất lượng thịt cá