Tài liệu về Cá Chẽm

Trong nuôi trồng thuỷ sản hiện nay, việc sử dụng con giống nhân tạo đã trở nên rất phổ biến, nhiều qui trình sản xuất giống và ương nuôi các loài thủy sản đã được xây dựng và chuẩn hóa..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC

KHOA

TÀI LIỆU VỀ CÁ CHẼM

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU i

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ i

CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii

1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Đặc điểm sinh học cá chẽm 3

2.1.1 Hệ thống phân loại: 3

2.1.2 Hình thái và đặc điểm nhận dạng (FAO, 1974) 4

2.1.3 Phân bố 4

2.1.4 Vòng đời 4

2.1.5 Đặc điểm sinh sản của đối tượng nghiên cứu 5

2.2 Tình hình nghiên cứu sinh sản nhân tạo và ương nuôi cá chẽm trên thế giới và trong nước 6

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 6

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 6

2.3 Probiotic 8

2.3.1 Tổng quan về Probiotic 8

2.3.2 Các nhóm vi sinh vật trong chế phẩm probiotic 9

2.3.3 Công dụng của probiotic trong nuôi trồng thủy sản 11

2.3.4 Sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam 12

2.4 Tổng quan về Quorum sensing 16

2.4.1 Vật chất liên lạc của Quorum sensing 17

2.4.2 Dấu hiệu liên lạc của vi khuẩn và cơ chế tác động vào Quorum sensing 18

2.4.3 Ứng dụng của Quorum sensing 18

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 20

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 20

3.3 Vật liệu nghiên cứu 20

Bảng 1: Các dòng vi khuẩn probiotic dùng trong đợt thí nghiệm 20

3.4 Nội dung thực hiện 22

3.5 Phương pháp tiến hành 22

3.5.1 Chăm sóc, quản lý, ấu trùng cá chẽm - Ương nuôi cá bột lên cá giống 22

Hình 2: Sơ đồ quản lý, chăm sóc ấu trùng cá chẽm giai đoạn 2-30 ngày tuổi 23

3.5.2 Quy trình nhân sinh khối vi khuẩn trong phòng thí nghiệm 23

3.5.3 Cách thức bổ sung vi khuẩn vào các nghiệm thức 23

Hình 3: Sơ đồ làm giàu luân trùng và Artemia 25

3.5.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 25

Hình 4: Sơ đồ quy trình thí nghiệm chung cho đợt thí nghiệm 26

Hình 5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 27

3.6 Chỉ tiêu nghiên cứu 27

3.6.1 Theo dõi các yếu tố thủy lý, thủy hóa 27

3.6.3 Xác định các chỉ tiêu tăng trưởng của ấu trùng cá chẽm 28

3.7 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 29

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Các chỉ tiêu thủy lý, thủy hóa trong các bể ương 30

4.1.1 Nhiệt độ 30

Đồ thị 1: Sự biến thiên nhiệt độ nước trong các bể ương 30

4.1.2 Độ pH 31

Đồ thị 2: Sự biến thiên pH trong quá trình ương nuôi 31

4.1.3 Lượng khí NH3 – N 32

Đồ thị 3: Biểu diễn nồng độ NH3-N trung bình trong các bể ương 32

4.1.4 Hàm lượng NO2 – N 33

4.2 Chỉ tiêu Vibrio tổng số 34

4.2.1 Vibrio tổng số trong nước ương nuôi 34

4.2.2 Vibrio tổng số trong ruột cá 35

4.3 Tăng trưởng của cá 36

Các giá trị có mang ký tự (a, b hoặc c…) khác nhau thì sai khác có ý nghĩa (P<0,05)36 4.3.1 Tỷ lệ sống 36

4.3.2 Trọng lượng khô 37

4.3.3 Tổng trọng lượng khô 38

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 40

5.1 Kết luận 40

5.2 Đề xuất 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

PHỤ LỤC 44

Phụ lục 9: Kết quả phân tích số liệu trọng lượng khô của ấu trùng cá chẽm 30 ngày tuổi bằng phần mềm SPSS 49

Phụ lục 10: Kết quả phân tích số liệu tỷ lệ sống của ấu trùng cá chẽm 30 ngày tuổi bằng phần mềm SPSS 50

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Các dòng vi khuẩn probiotic dùng trong đợt thí nghiệm Error: Reference source not found

Bảng 2: Tăng trưởng của cá chẽm lúc 30 ngày tuổi (%) Error: Reference source not found

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU i

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ i

CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii

1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Đặc điểm sinh học cá chẽm 3

2.1.1 Hệ thống phân loại: 3

2.1.2 Hình thái và đặc điểm nhận dạng (FAO, 1974) 4

2.1.3 Phân bố 4

2.1.4 Vòng đời 4

2.1.5 Đặc điểm sinh sản của đối tượng nghiên cứu 5

2.2 Tình hình nghiên cứu sinh sản nhân tạo và ương nuôi cá chẽm trên thế giới và trong nước 6

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 6

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 6

2.3 Probiotic 8

2.3.1 Tổng quan về Probiotic 8

2.3.2 Các nhóm vi sinh vật trong chế phẩm probiotic 9

2.3.3 Công dụng của probiotic trong nuôi trồng thủy sản 11

2.3.4 Sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam 12

2.4 Tổng quan về Quorum sensing 16

2.4.1 Vật chất liên lạc của Quorum sensing 17

2.4.2 Dấu hiệu liên lạc của vi khuẩn và cơ chế tác động vào Quorum sensing 18

2.4.3 Ứng dụng của Quorum sensing 18

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 20

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 20

3.3 Vật liệu nghiên cứu 20

Bảng 1: Các dòng vi khuẩn probiotic dùng trong đợt thí nghiệm 20

3.4 Nội dung thực hiện 22

3.5 Phương pháp tiến hành 22

3.5.1 Chăm sóc, quản lý, ấu trùng cá chẽm - Ương nuôi cá bột lên cá giống 22

Hình 2: Sơ đồ quản lý, chăm sóc ấu trùng cá chẽm giai đoạn 2-30 ngày tuổi 23

3.5.2 Quy trình nhân sinh khối vi khuẩn trong phòng thí nghiệm 23

3.5.3 Cách thức bổ sung vi khuẩn vào các nghiệm thức 23

Hình 3: Sơ đồ làm giàu luân trùng và Artemia 25

3.5.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 25

Hình 4: Sơ đồ quy trình thí nghiệm chung cho đợt thí nghiệm 26

Hình 5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 27

3.6 Chỉ tiêu nghiên cứu 27

3.6.1 Theo dõi các yếu tố thủy lý, thủy hóa 27

3.6.3 Xác định các chỉ tiêu tăng trưởng của ấu trùng cá chẽm 28

3.7 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 29

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Các chỉ tiêu thủy lý, thủy hóa trong các bể ương 30

4.1.1 Nhiệt độ 30

Đồ thị 1: Sự biến thiên nhiệt độ nước trong các bể ương 30

4.1.2 Độ pH 31

Đồ thị 2: Sự biến thiên pH trong quá trình ương nuôi 31

4.1.3 Lượng khí NH3 – N 32

Đồ thị 3: Biểu diễn nồng độ NH3-N trung bình trong các bể ương 32

4.1.4 Hàm lượng NO2 – N 33

4.2 Chỉ tiêu Vibrio tổng số 34

4.2.1 Vibrio tổng số trong nước ương nuôi 34

4.2.2 Vibrio tổng số trong ruột cá 35

4.3 Tăng trưởng của cá 36

Các giá trị có mang ký tự (a, b hoặc c…) khác nhau thì sai khác có ý nghĩa (P<0,05)36 4.3.1 Tỷ lệ sống 36

4.3.2 Trọng lượng khô 37

4.3.3 Tổng trọng lượng khô 38

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 40

5.1 Kết luận 40

5.2 Đề xuất 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

PHỤ LỤC 44

Phụ lục 9: Kết quả phân tích số liệu trọng lượng khô của ấu trùng cá chẽm 30 ngày tuổi bằng phần mềm SPSS 49

Phụ lục 10: Kết quả phân tích số liệu tỷ lệ sống của ấu trùng cá chẽm 30 ngày tuổi bằng phần mềm SPSS 50

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CPSH: Chế phẩm sinh học

ĐC : Đối chứng

EM (Effective Microorganisms) : các vi sinh vật hữu hiệu

FAO: Food agricultural Organization: Tổ chức nông lương thế giới

HH1: Hỗn hợp 1

HH2: Hỗn hợp 2

NTTS: Nuôi trồng thủy sản

1 MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề

Dân số thế giới ngày càng tăng và nhu cầu về các sản phẩm thủy sản cũng tăng theo trong khi sản lượng khai thác ngày một giảm đi Sự đóng góp đầy tiềm năng từ nuôi trồng thủy sản (NTTS) trong an toàn thực phẩm địa phương, cung cấp sinh kế và dinh dưỡng là đặc biệt quan trọng Trong nuôi trồng thuỷ sản hiện nay, việc sử dụng con giống nhân tạo đã trở nên rất phổ biến, nhiều qui trình sản xuất giống và ương nuôi các loài thủy sản đã được xây dựng và chuẩn hóa Tuy nhiên, tỷ lệ sống thực tế của ấu trùng trong sản xuất giống và trong ương nuôi của nhiều loài tôm, cá được đánh giá là chưa cao

Trong thực tế, việc lạm dụng quá nhiều các loại thuốc kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản đã làm cho một số vi khuẩn gây bệnh trở nên kháng thuốc Nhiều loại thuốc kháng sinh được sử dụng trong ương nuôi ấu trùng tôm – cá biển, vì vậy, đã không còn phát huy được công dụng Hạn chế này

đã làm cho môi trường sản xuất, ương nuôi con giống dễ bị ô nhiễm, chất lượng con giống giảm sút Để thay thế các loại thuốc kháng sinh, người ta đã nghiên cứu, sử dụng các loại vaccine, chất kích thích miễn dịch (Immunostimulants), vi sinh (Probiotics), thể thực khuẩn (Bacteriophages), vi tảo (Microalgae) và các loại acid béo Trong đó, việc sử dụng các chế phẩm Probiotic đã được đánh giá là giải pháp bền vững, có nhiều triển vọng Vì vậy, Probiotic ngày càng được áp dụng rộng rãi và trở nên phổ biến

Chế phẩm sinh học (CPSH) là những sản phẩm có chứa một vài nhóm

vi sinh vật (là những loài vi khuẩn sống có lợi) như nhóm: Bacillus sp., Lactobacillus sp., Nitrosomonas sp., Nitrobacter sp., Clostridium sp Ngoài

ra, trong thành phần của một số CPSH có chứa các enzyme (men vi sinh) như Protease, Lipase, Amylase… có công dụng hỗ trợ tiêu hóa và giúp hấp thu tốt thức ăn Do đó, việc triển khai nghiên cứu ứng dụng probiotic trong NTTS đã

và đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm Đây là hướng phát triển đầy hứa hẹn giúp cho công nghệ ương nuôi ấu trùng tôm – cá biển bền vững, ổn định

Trong thế giới vi sinh, vi khuẩn sống như một quần xã, trong đời sống của chúng đều có sự cạnh tranh và cộng tác Tuy nhiên, sự cạnh tranh thường diễn ra khốc liệt hơn vì vòng đời của mỗi loài ngắn Do vậy, các vi khuẩn phải có hệ thống liên lạc với đồng loại của chúng Theo nghiên cứu của nhiều nhà khoa học, cho rằng: Quorum sensing cho phép vi khuẩn hợp tác hành động Hệ thống Quorum sensing của vi khuẩn đã được phát hiện từ lâu Chúng có chức năng điều khiển độc lực của rất nhiều loài vi khuẩn là tác nhân gây bệnh cho người, cho vật nuôi và cho cây trồng Các vi khuẩn có thể tự tổng hợp và tiết ra những chất làm dấu hiệu một cách chắc chắn, gọi là chất kích thích (autoinducer hay là pheromones) thường là N – acyl homoserine lactones (AHLs) Việc phá hủy hệ thống Quorum sensing của tác nhân gây bệnh nhằm làm bất hoạt mà không ảnh hưởng đến sự phát triển của tác nhân gây bệnh, là hướng nghiên cứu - ứng dụng hoàn toàn mới trong lĩnh vực phòng trị bệnh bằng Probiotic.

Để góp phần ngăn chặn, điều trị bệnh do vi khuẩn và đưa chế phẩm vi sinh vào ứng dụng nhiều hơn trong lĩnh vực nuôi trồng thuỷ sản, chúng tôi

tiến hành nghiên cứu đề tài: “Khảo sát đặc tính probiotic của một số hỗn hợp vi khuẩn phân hủy Quorum sensing trong ương nuôi ấu trùng cá

chẽm (Lates calcarifer Bloch 1790)” tại Trung tâm Quốc gia giống hải sản

Nam Bộ, Vũng Tàu

1.2 Mục tiêu đề tài

Đánh giá ảnh hưởng của các hỗn hợp vi khuẩn probiotic đến tỷ lệ sống

của ấu trùng cá chẽm (Lates calcarifer Bloch 1790) ở giai đoạn 30 ngày tuổi.

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU2.1 Đặc điểm sinh học cá chẽm

Loài: Lates calcarifer (Bloch 1790)

Green Wood (1976) xếp Lates vào họ Centropomidae và cho biết

họ này chia làm 8 loài, loài L calcarifer phân bố ở vùng biển Ấn Độ -

Thái Bình Dương, 7 loài còn lại phân bố ở vùng biển Châu Phi [7] Theo Mai Đình Yên (1979) và Nguyễn Nhật Thi (1991) Việt Nam chỉ có một loài cá chẽm duy nhất, loài cá này được xếp vào họ cá mú và tên thường gọi loài cá này là cá chẽm hay cá vược

Hình 1: Cá chẽm (Lates calcarifer Bloch 1790)

2.1.2 Hình thái và đặc điểm nhận dạng (FAO, 1974).

Cá chẽm có thân dài, dẹp, cuống đuôi khuyết sâu, đầu nhọn, miệng

cá rộng và hơi so le, hàm trên chồm tới phía sau mắt, răng dạng lông nhung, vây lưng có 7-9 gai và 10-11 tia mềm, vây lưng và vây hậu môn

có vẩy nhỏ bao phủ, vây đuôi tròn, vẩy dạng lược rộng

Màu sắc: Ở giai đoạn còn nhỏ khi biến thái chưa hoàn chỉnh cá có màu đen Đến giai đoạn cá giống phía trên có màu nâu Ôliu, hai bên và bụng có màu sáng bạc khi cá sống trong môi trường nước mặn lợ, màu nâu vàng trong môi trường nước ngọt Giai đoạn trưởng thành cá có màu xanh lục hay vàng nhạt ở phần trên và màu bạc ở phần dưới Màu sắc của cá còn phụ thuộc vào chất lượng môi trường sống

2.1.3 Phân bố

- Phân bố theo vùng địa lý:

Cá chẽm phân bố rộng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc Tây Thái Bình Dương, giữa kinh tuyến 500 Đông – 1600 Tây, vỹ tuyến 260 Bắc – 250 Nam Cá còn tìm thấy ở khắp Bắc Châu Á, phía Nam kéo dài đến Queenland (Úc) phía Tây đến Đông Châu Phi [24]

Ở Việt Nam cá phân bố khắp các vùng biển, cửa sông, lạch, tập trung nhiều ở các tỉnh Miền Tây Nam Bộ và một số tỉnh Đồng Bằng Bắc Bộ

- Phân bố theo vùng sinh thái:

Cá chẽm là loài rộng muối và có tính di cư xuôi dòng, cá thành thục tìm thấy ở các vùng ven bờ gần các cửa sông nước lợ Trong khi đó,

cá giống có thể gặp trong môi trường nước ngọt Trong điều kiện tự nhiên, cá chẽm lớn lên ở nước ngọt, lợ và di cư ra vùng nước mặn để đẻ trứng [20]

2.1.4 Vòng đời

Cá chẽm trải qua phần lớn thời gian sinh trưởng (2-3 năm) trong các thuỷ vực nước ngọt, nơi cửa sông nối liền với biển Cá có tốc độ tăng trưởng nhanh, thường đạt 3-5kg sau 2-3 năm Cá trưởng thành 3-4 tuổi di

cư từ vùng nước ngọt về vùng cửa sông và ra biển nơi có độ mặn 32‰ để phát triển tuyến sinh dục và đẻ trứng Cá đẻ trứng theo chu kỳ trăng, cá thường đẻ vào thời điểm thuỷ triều lên Điều này giúp trứng và

30-ấu trùng trôi vào vùng cửa sông, tại đó 30-ấu trùng di chuyển ngược dòng

để lớn lên [30]

2.1.5 Đặc điểm sinh sản của đối tượng nghiên cứu

2.1.5.1 Thành thục sinh dục

Theo Kungvankij và cộng sự (1986) vào giai đoạn đầu của vòng đời

(Cỡ 1,5-2,5kg) phần lớn cá chẽm là con đực, nhưng khi đạt trọng lượng

cỡ 4-6kg phần lớn cá chuyển thành cá cái Tuy nhiên, sau 3-4 năm nuôi, với cùng nhóm tuổi có thể phân biệt cá đực và cá cái dựa vào các chỉ tiêu, đặc điểm về ngoại hình như:

- Mõm cá đực hơi cong, còn mõm cá cái thẳng

- Cơ thể cá đực thon hơn cá cái

- Trọng lượng cá cái lớn hơn nếu cùng tuổi

- Vây gần lỗ huyệt của cá đực dày hơn cá cái trong mùa sinh sản

- Đến mùa sinh sản bụng cá cái phình to hơn cá đực

2.1.5.2 Sức sinh sản và đẻ trứng

Sức sinh sản của cá chẽm có liên quan đến kích thước và trọng lượng của cá Cá cái có trọng lượng 5,5-11kg cho khoảng 400.000 trứng/kg cá, cá 12-22kg cho khoảng 600-700.000 trứng/ kg cá [31] Trước khi đẻ, cá đực và cá cái thành thục sẽ tách đàn và ngừng ăn một tuần, cá đực và cá cái sẽ bơi lội thành cặp, thường xuyên ở tầng mặt khi sắp đẻ trứng Cá đẻ thành nhiều đợt trong vòng 7 ngày, thời gian đẻ thường vào lúc chiều tối đến đêm

2.1.5.3 Phát triển phôi

Sau khi thụ tinh 30-40 phút trứng bắt đầu phân cắt, sự phân chia tế bào tiếp tục 15-20 phút/lần và trứng phát triển tế bào trong vòng 3 giờ

Sự phát triển phôi trải qua các giai đoạn thông thường: Phôi nang, phôi

vị, phôi thần kinh, phôi mầm Tim phôi bắt đầu hoạt động sau khoảng 15 giờ và trứng nở sau 18 giờ tính từ lúc trứng thụ tinh (ở nhiệt độ 280C-

300C; độ mặn 30-32‰) [26]

2.2 Tình hình nghiên cứu sinh sản nhân tạo và ương nuôi cá chẽm trên thế giới và trong nước

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Cá chẽm (L calcarifer) là loài có giá trị kinh tế quan trọng ở vùng

Nhiệt đới và Cận Nhiệt đới, thuộc Châu Á và Thái Bình Dương Cá được nuôi thương phẩm nhiều ở các nước: Thái Lan, Malaysia, Singapore, Indonesia, Đài Loan trong các ao đầm nước lợ và nước ngọt cũng như nuôi trong lồng trên các vùng biển Sinh sản nhân tạo cá chẽm được nghiên cứu thành công đầu tiên ở Thái Lan vào những năm 1976 bằng phương pháp vuốt trứng từ những cá bố mẹ chín muồi sinh dục đánh bắt được từ các bãi đẻ tự nhiên [31]

Đến năm 1973, Thái Lan đã thành công trọng việc kích thích cá nuôi vỗ cho sinh sản bằng phương pháp điều chỉnh môi trường, vòng đời của loài cá này đã được khép kín trong sản xuất giống nhân tạo Đến năm 1985, mỗi năm tại Thái Lan sản xuất trên 100 triệu con giống, riêng Trạm thuỷ sản Satul mỗi năm cấp trên 30 triệu con [27] Một số nước có tiềm năng nuôi trồng thủy sản như Indonesia, Philipine, Trung Quốc, Nauy… cá chẽm được sản xuất và nuôi thương phẩm với quy mô công nghiệp trong ao đất, nuôi lồng trên biển với mật độ từ 2-6 con/m3, năng suất đạt 10- 80 tấn/ha Như vậy, giống nhân tạo đã trở thành nguồn cung cấp giống chủ yếu cho các trại cá biển ở các nước này [3]

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Cá chẽm được đưa vào nghiên cứu, thử nghiệm sinh sản nhân tạo tại trường Đại học Cần Thơ, Đại học thuỷ sản Nha Trang từ những năm 1994 Công trình này mở ra triển vọng phát triển mạnh mẽ công tác nghiên cứu ứng dụng để xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất giống các loài cá biển khác có giá trị kinh tế cao bằng con đường sinh sản nhân tạo Trong quy trình kỹ thuật nuôi vỗ cá chẽm (cá vược) bố mẹ trong hệ thống lồng nuôi trên biển và bể xi

măng nước chảy tuần hoàn với hệ thống lọc sinh học, tỷ lệ cá có thể tham gia sinh sản đạt 100% Quy trình kỹ thuật ấp nở trứng cá, ương nuôi cá bột thành

cá giống quy mô sản xuất thương mại với tỷ lệ sống đạt 38% Kích thích cá vược sinh sản tự nhiên trong hệ thống bể xi măng với hệ thống lọc sinh học bằng việc sử dụng kích dục tố, tỷ lệ đẻ trứng đạt 100%, hoặc kích thích bằng các yếu tố sinh thái, tỷ lệ đẻ trứng đạt 95% Sau đó, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản II cũng tiến hành nghiên cứu sinh sản nhân tạo cá chẽm Năm

2000, Viện đã nghiên cứu thành công và xây dựng quy trình khép kín công nghệ sản xuất giống cá chẽm, từ việc thuần dưỡng và nuôi vỗ cá bố mẹ thành thục trong bể ximăng, kích thích sinh sản, ương cá bột lên cá giống Sau khi thành công, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản II đã tiến hành chuyển giao cho một số tỉnh ven biển Từ đó, các công ty, doanh nghiệp tư nhân cũng như các trại sản xuất giống theo quy mô hộ gia đình đã đưa đối tượng này vào sản xuất đại trà

Tiếp thu công nghệ từ Đại học Nha Trang, Trạm thực nghiệm nuôi trồng thủy sản Cát Tiến (Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm nuôi trồng thủy sản Bình Định) cho sinh sản, ương nuôi thành công cá chẽm Để có cơ sở đủ tiêu chuẩn ương cá chẽm, tỉnh Bình Định đã đầu tư nâng cấp Trạm thực nghiệm nuôi trồng thủy sản Cát Tiến: xây dựng hệ thống xử lý nước biển, bể nuôi cá bố mẹ với hệ thống lọc sinh học, hệ thống bể ương nuôi từ cá bột đến giai đoạn cá hương, với tổng thể tích bể trên 60m3, hệ thống bể nuôi sinh khối luân trùng (rotifer) để làm thức ăn cho cá bột, và hệ thống cung cấp khí cho các bể nuôi Kết quả cho thấy tỷ lệ nở thông thường từ 80-85%, đến 45 ngày, cá đạt chiều dài từ 2-3cm, đây là giai đoạn cá giống

Trên cơ sở quy trình công nghệ nuôi vỗ cá bố mẹ, cho cá đẻ, thu và ấp trứng cá, ương nuôi từ cá 1 đến 10 ngày tuổi và từ 10 – 30 ngày tuổi của Trường Đại Học Nha Trang, tại Trại thực nghiệm nuôi trồng thuỷ sản Yên Hưng - Quảng Ninh, từ tháng 3/2005 đến tháng 12/2006 Thạc sỹ Ngô Thế Anh và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu ứng dụng sinh sản nhân tạo và ương

nuôi giống cá vược (Lates calcarifer Bloch 1790) Từ việc nắm vững các vấn

đề về bệnh cá; gây nuôi thức ăn tươi sống: tảo Chlorella, luân trùng Copepoda; kỹ thuật ấp trứng Artermia… nhóm nghiên cứu đã đạt được kết quả tốt: Năng suất trứng bình quân đạt 76.363 trứng/ kg cá cái/ đợt sinh sản;

tỷ lệ cá bột (so với trứng thụ tinh) đạt từ 70-90%, trung bình 82,38%; tỷ lệ sống của cá chẽm giai đoạn từ 1-10 ngày tuổi đạt 59-71%, trung bình 62,25%;

cỡ cá đạt được từ 3,9mm–6,1mm, trung bình đạt 4,81mm; tỷ lệ sống của cá chẽm giai đoạn từ cá 10 ngày tuổi lên cá 30 ngày tuổi đạt từ 40– 55%, trung bình đạt 47,63% [1]

2.3 Probiotic

2.3.1 Tổng quan về Probiotic

Thuật ngữ “probiotic” được Lilly và Stilwell đề xuất năm 1965 để tả những chất sản sinh bởi vi sinh vật làm tăng trưởng một vi sinh vật (hoặc sinh vật) khác Năm 1989, Parker lại định nghĩa thêm cho rõ: Probiotic là những sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) có khả năng cộng sinh (hoặc hợp sinh) trong đường ruột có tác dụng cân bằng hệ vi sinh vật, trong đó có một số tác dụng hữu ích cho vật chủ Trong năm này giáo sư Fuller.R có định nghĩa Probiotic là: “Thành phần thức ăn có cấu tạo từ những vi khuẩn và có tác dụng hữu ích lên vật chủ qua việc làm cải thiện sự cân bằng vi khuẩn đường ruột của nó” Ngày nay, Probiotic được định nghĩa như sau: “Probiotic là sản phẩm chứa vi sinh vật sống nhằm mục đích cải thiện sức khỏe con người và vật nuôi” Từ

“Probiotics” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp bao gồm 2 từ “Pro” có nghĩa là

“dành cho” và “biotics” có nghĩa là “sự sống”

Nghiên cứu ứng dụng probiotic mới chú ý trong 20 năm trở lại đây, nhưng tác dụng của nó đã được nhận thấy từ lâu Elie Metnhicoff là người đầu tiên đặt nền móng cho việc sử dụng probiotic Năm 1908, ông đề nghị sử

dụng vi khuẩn lactic (Lactobacterium delbruekii spp bulgaricus) để kéo dài

tuổi thọ cho con người Ngày nay chế phẩm probiotic được sử dụng khá hiệu quả trong chăn nuôi, trồng trọt, bảo vệ sức khoẻ, bảo vệ môi truờng Tuy nhiên việc ứng dụng chế phẩm này vào nuôi trồng thuỷ sản (tôm, cua, cá, nhuyễn thể…) mới bắt đầu trong hơn thập kỷ gần đây [10]

Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EM - Effective Microorganisms) có nghĩa là các vi sinh vật hữu hiệu Chế phẩm này do Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa - trường Đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawoa, Nhật Bản sáng tạo và

áp dụng vào thực tiễn đầu năm 1980 Trong chế phẩm này có khoảng 80 loài

vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí thuộc các nhóm: vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn

lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn 80 loài vi sinh vật này được lựa chọn từ hơn 2000 loài được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men [11], [25].

EM được thử nghiệm tại nhiều quốc gia : Mỹ, Nam Phi, Thái Lan, Philippin, Trung Quốc, Braxin, Nhật Bản, Singapore, Indonexia, Srilanca, Nepal, Việt Nam, Triều Tiên, Belarus và cho thấy những kết quả khả quan Tác giả của công nghệ EM, Giáo sư Teruo Higa mong muốn các nhà khoa học trên thế giới cùng cộng tác để tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm và hoàn thiện chế phẩm EM Năm 1989, tại Thái Lan đã tổ chức Hội nghị Quốc tế Nông nghiệp Thiên nhiên Cứu thế Các nhà khoa học đã thảo luận về giá trị của công nghệ EM và tăng cường sử dụng nó Nhờ vậy, mạng lưới Nông nghiệp thiên nhiên Châu Á - Thái Bình Dương (APNAN) được thành lập, đã

mở rộng hoạt động tại 20 nước trong vùng và tiếp xúc với tất cả các lục địa trên thế giới Đến nay, có khoảng 50 nước tham gia chương trình nghiên cứu ứng dụng EM và các nước: Mỹ, Trung Quốc, Braxin, Thái Lan… đã trực tiếp nhập công nghệ EM từ Nhật Bản Hiện tại, EM có thể sản xuất được tại trên

20 quốc gia trên thế giới [18]

2.3.2 Các nhóm vi sinh vật trong chế phẩm probiotic

Chế phẩm probiotic là tập hợp các chủng vi sinh vật có ích Đó là các tế bào sống của các chủng vi sinh vật, sống hợp sinh và sinh sản ra một số hợp chất có tác dụng đến đời sống cây trồng, vật nuôi và cải thiện môi trường Thành phần chế phẩm probiotic thường có những nhóm vi sinh vật sau:

- Các nhóm vi sinh vật cơ bản: (1) Vi khuẩn lactic; (2) Vi khuẩn Bacillus; (3) Nấm men (Saccharomyces);(4) Vi khuẩn quang dưỡng khử H2S (vi khuẩn tía có lưu huỳnh, vi khuẩn tía không có lưu huỳnh và vi khuẩn xanh)

- Các nhóm vi sinh vật phụ: (5) Nhóm vi khuẩn Nitrat hoá

(Nitrosomonas, Nitrobacter); (6) Nhóm xạ khuẩn; (7) Nhóm nấm mốc.

Trong số này nhóm xạ khuẩn, nấm mốc thường chỉ dùng khi chế phẩm bổ sung vào phân huỷ rác thải hoặc nuôi cấy chủng sinh ra một lượng enzym đáng

kể dùng bổ sung vào chế phẩm để hỗ trợ sự phân huỷ hợp chất hữu cơ [10]

Có 3 nguyên tắc cơ bản để lựa chọn các chủng vi sinh vật sản xuất CPSH là: (1) Các chủng vi sinh vật phải có hoạt tính sinh học mạnh như khả năng sinh phức hệ enzyme cao và ổn định; (2) Không gây độc cho người, vật nuôi, cây trồng, vi sinh vật hữu ích và (3) nuôi cấy dễ dàng, sinh trưởng tốt trong môi trường tự nhiên, thuận lợi cho quá trình nhân giống thu sinh khối [2].

- Các nhóm vi sinh vật được sử dụng để sản xuất chế phẩm vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam

+ Các nhóm vi sinh vật sử dụng trong sản xuất CPSH phục vụ xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản:

• Nhóm vi sinh vật dị dưỡng hoại sinh: Một số loài của nhóm vi khuẩn

Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus sp, Bacillus megaterium ) dùng để làm sạch môi trường nhờ khả năng sinh các

enzyme (protease, amylase, xenlulase, kitinase) phân hủy các hợp chất hữu cơ và kiểm soát sự phát triển quá mức của vi sinh vật gây bệnh do

cơ chế cạnh tranh nguồn dinh dưỡng giữ cho môi trường luôn ở trạng thái cân bằng sinh học

• Nhóm vi sinh vật khử amoni và nitrat: Các loài thuộc chi Nitromonas, Nitrobacter chúng amoni hóa NH3 và nitrat hóa NO3- thành nitơ phân tử làm giảm độc cho môi trường

+ Các nhóm vi sinh vật dùng để sản xuất thức ăn và kiểm soát vi sinh

vật gây bệnh gồm: Enterococcus faecium, Streptomyces cinnamonensis, Bacillus subtilis, Lactobacillus sp., Acetobacteria sp., Saccharomyces sp., Pediococcus acidilatici, Lactobacillus acidophilus, L sporogenes

Vi khuẩn lactic: Đây là nhóm vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát các vi sinh vật gây bệnh bởi các chủng vi sinh vật này có khả năng sinh acid lactic, bacteroxin có tác dụng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh cho tôm, cá trong môi trường Nhóm vi sinh vật này thường được sử dụng để bổ sung vào thức ăn cho tôm, cá, làm cân bằng khu hệ vi sinh vật đường ruột, ngăn cản sự thâm nhập của các vi sinh vật có hại vào đường ruột, tăng khả năng phòng ngừa một số bệnh đường ruột Đồng thời,

còn có tác dụng tăng khả năng tiêu hóa và hấp thụ thức ăn, giúp cho vật nuôi khỏe mạnh và phát triển nhanh [2].

2.3.3 Công dụng của probiotic trong nuôi trồng thủy sản

Khác với biện pháp sử dụng hóa chất và kháng sinh, CPSH cung cấp một phương thức an toàn bền vững đối với người nuôi và tiêu dùng Thay cho việc tiêu diệt các bào tử vi khuẩn, CPSH được sản xuất với mục đích kích thích sự gia tăng các loài vi khuẩn có lợi trong ao, cải thiện môi trường (nước

và nền đáy ao), sức khỏe vật nuôi, cụ thể là:

- Phân hủy các hợp chất hữu cơ được tạo nên bởi nhiều nguồn khác nhau trong ao nuôi như thức ăn dư thừa, phân của tôm cá, xác chết của sinh vật trong ao… làm cho đáy ao và chất lượng nước trong ao được cải thiện, làm giảm nguy cơ ô nhiễm hữu cơ từ lớp bùn đáy

- Hấp thụ một số khí độc có thể tạo ra trong quá trình chuyển hóa chất

hữu cơ và trong quá trình trao đổi chất của vật nuôi, như Nitrosomonas spp có thể phân hủy amonia thành nitrite và Nitrobacter spp phân hủy nitrite thành nitrate, hoặc Rhodobacter spp và Rhodococcus spp có khả năng làm giảm

H2S trong đáy bùn ao, do đó sẽ làm giảm mùi hôi trong nước, giúp tôm cá phát triển tốt

- Nâng cao khả năng miễn dịch của tôm cá (do kích thích tôm, cá sản sinh ra kháng thể)

- Ức chế sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật có hại (do các loài vi sinh vật có lợi sẽ cạnh tranh thức ăn và tranh giành vị trí bám với vi sinh vật

có hại) Trong môi trường nước, nếu vi sinh vật có lợi phát triển nhiều sẽ kìm hãm, ức chế, lấn át sự phát triển của vi sinh vật có hại, do đó sẽ hạn chế được mầm bệnh phát triển để gây bệnh cho tôm cá

- Probiotic khi đưa vào môi trường còn có khả năng đóng vai trò điều khiển sự phát triển ổn định của tảo phù du vì sản phẩm hoạt động phân hủy của các vi khuẩn có lợi là CO2 và các muối dinh dưỡng, chúng sẽ giúp cải thiện và ổn định tảo phù du Đặc biệt, trong các ao nuôi thâm canh probiotic còn gián tiếp kìm hãm sự phát triển của tảo đáy làm màu nước trong ao nuôi

ổn định và thích hợp giúp ổn định hàm lượng oxy hòa tan (DO), pH trong

ngày đêm và trong suốt vụ nuôi.

- Ngoài ra một số chế phẩm vi sinh còn có tác dụng tăng khả năng hấp thụ thức ăn của vật nuôi, cải thiện hệ men và vi khuẩn có lợi ở đường ruột động vật thủy sản và phần nào kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn gây hại trong ruột vật nuôi Công dụng này thuộc về một số ít loại chế phẩm vi sinh

có khả năng đưa vào cơ thể vật nuôi bằng con đường thức ăn

- Chế phẩm vi sinh về cơ bản không có các phản ứng tiêu cực tới sức khỏe vật nuôi và môi trường, ngoại trừ buộc các nhà nuôi trồng thủy sản phải đầu tư thêm tiền bạc trên 1 đơn vị diện tích nuôi Tuy vậy, nếu sử dụng chế phẩm vi sinh sẽ giúp người nuôi không hoặc rất ít cần sử dụng đến kháng sinh

và hóa chất trong suốt chu kỳ nuôi [5]

2.3.4 Sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam

NTTS là một trong những nghề sử dụng tài nguyên thiên nhiên là đất

và nước, luôn gắn bó với môi trường sinh thái Vì vậy, NTTS cần phải tăng năng suất, nâng cao sản lượng, giá trị tiêu thụ lại vừa phát triển một cách bền vững, lâu dài Việc sử dụng CPSH probiotic để xử lý nước môi trường nuôi trồng thuỷ sản là một phương án tối ưu đang được sử dụng khá phổ biến hiện nay Tuy nhiên, phương pháp sử dụng CPSH trong NTTS như thế nào cũng là vấn đề cần thảo luận

CPSH được sử dụng có tác dụng điều chỉnh hệ vi sinh vật thuỷ sinh theo hướng hạn chế các vi sinh vật gây bệnh, tăng cường sự phân huỷ các chất hữu cơ do thức ăn thừa, do vật nuôi bài tiết, do xác động thực vật chết thối rữa để cải thiện môi trường, đồng thời làm tăng cường khả năng miễn dịch của vật nuôi đối với vi sinh vật gây bệnh Bên cạnh đó, việc sử dụng các CPSH trong nuôi trồng thuỷ sản sẽ hạn chế sử dụng hoá chất, thuốc kháng sinh, yếu tố gây ra hậu quả của việc nuôi trồng thuỷ sản kém bền vững, tạo điều kiện thuận lợi cho các mặt hàng xuất khẩu thuỷ sản của nước ta tiến bước vào thị trường nước ngoài một cách thuận lợi mà không gặp phải rào cản nào

Hiện nay có hàng trăm loại CPSH được sử dụng bao gồm chế phẩm trộn vào thức ăn và chế phẩm xử lý nước Các CPSH này chủ yếu do các công

ty cung cấp, phân phối, đại lý cho nước ngoài hay sử dụng công nghệ của

nước ngoài để sản xuất phân phối tại Việt Nam Bởi vậy, dù có nhiều công ty tham gia chuyển giao tiến bộ khoa học kĩ thuật đến người nuôi thì trước hết vì mục đích thương mại để có thể thu càng nhiều lợi nhuận càng tốt chứ không phải vì quyền lợi của người sử dụng Chưa kể đến tác dụng của chế phẩm ra sao bởi vì những chế phẩm ngoại nhập hay chủng vi sinh vật từ nước ngoài đưa vào Việt Nam có phù hợp với điều kiện của Việt Nam hay không thì việc đưa một lượng đáng kể chủng vi sinh vật vào Việt Nam cũng là một mối nguy hiểm tiềm tàng, xét về khía cạnh an toàn sinh học.

Nghề nuôi tôm cho hiệu quả kinh tế cao, nhưng cũng tiềm ẩn nhiều rủi

ro do dịch bệnh Bệnh tôm ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng và chất lượng sản

phẩm Virus và vi khuẩn Vibrio là hai tác nhân gây bệnh nguy hại nhất đối với

nghề nuôi trồng thuỷ sản Các ao hồ nuôi tôm thâm canh có môi trường nước nuôi rất phú dưỡng do việc sử dụng quá nhiều thức ăn tổng hợp giàu protein (30 - 40%), 92% hàm lượng các chất hữu cơ chứa nitơ ô nhiễm trong các ao

hồ nuôi có nguồn gốc từ thức ăn Qua tính toán thì chỉ có 17% thức ăn được đồng hoá thành sinh khối của tôm, 18% thức ăn hoà vào nước, 48% do bài tiết, do lột xác hoặc hoạt động sống và 20% ở phân Như vậy, môi trường nước nuôi tôm dần bị ô nhiễm, khiến cho dịch bệnh có cơ hội phát triển Để hạn chế dịch bệnh, người nuôi tôm phải thường dùng các chất diệt khuẩn, chủ yếu là các chất chlorine và các chất kháng sinh Các biện pháp hoá học này đều có hậu quả nguy hiểm đối với sức khoẻ của vật nuôi và sức khoẻ của con người khi sử dụng Đối với chlor và dẫn xuất có thể kết hợp với các chất hữu

cơ thành phức chlor hữu cơ rất độc Việc lạm dụng các chất kháng sinh dẫn đến hiện tượng kháng thuốc của các vi sinh vật gây bệnh và có thể không kiểm soát được các bệnh dịch Do đó, việc dùng các hoá chất trong chăn nuôi

và bảo quản sản phẩm đang gặp rất nhiều khó khăn đối với các loại thuỷ sản xuất khẩu [10]

Những năm gần đây, để giảm thiểu những bất lợi do sử dụng hóa chất trong nuôi trồng thủy sản, việc nghiên cứu và sử dụng các CPSH để phòng bệnh và cải thiện môi trường trong quá trình nuôi tôm ở nước ta đang phát triển mạnh Theo Cục Bảo vệ nguồn lợi thủy sản, hiện có khoảng trên 200 thương hiệu CPSH và vitamin đang bán trên thị trường nước ta Đa số các CPSH có nguồn gốc nhập ngoại, giá bán của các loại chế phẩm này khá cao,

nên đã gây khó khăn cho người nuôi trồng thủy sản trong việc lựa chọn một sản phẩm vừa đạt chất lượng vừa có giá thành rẻ Với lý do đó, các Viện nghiên cứu, các nhà khoa học trong nước với sự hỗ trợ kinh phí từ Nhà nước

đã nghiên cứu thành công một số các CPSH có giá thành tương đối rẻ nhưng chất lượng thì không thua các sản phẩm của nước ngoài Các nhà khoa học tại Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên đã nghiên cứu và sản xuất thành công chế phẩm EBS2 để bổ sung vào thức ăn trong nuôi trồng thủy sản EBS2 có vai trò quan trọng như những vitamin kích thích trong quá trình sinh trưởng của các đối tượng nuôi trồng thủy sản Kết quả thử nghiệm với cua biển cho thấy trong 22 ngày đầu lô cua dùng thức ăn tổng hợp có bổ sung EBS2 đạt tốc

độ tăng trưởng 3,5% Trong khi đó lô không bổ sung EBS2 có tốc độ tăng trưởng là 0,9% và lô dùng thức ăn tự nhiên có tốc độ tăng trưởng là 0,5% (Phòng Hóa sinh biển, 2001)

Tiến sĩ Nguyễn Hữu Phúc, Viện Sinh học Nhiệt đới TP.HCM đã nghiên cứu chế tạo thành công hai CPSH để nuôi tôm Hai chế phẩm này có tên là Probact dùng để trộn vào thức ăn của tôm, và Ecobact dùng để xử lý môi trường nước trong ao nuôi tôm Hai CPSH này có tác dụng giảm thiểu vi sinh vật gây bệnh cho tôm, cải thiện chất lượng nước và bùn trong các ao nuôi tôm (góp phần tăng tính miễn dịch cho tôm trong quá trình nuôi) Bước đầu hai chế phẩm này đã được sử dụng thử nghiệm tại một số hộ nông dân ở huyện Cần Giờ, Nhà Bè, các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, cho kết quả khá tốt Tôm ít bị bệnh, tăng trưởng tốt, năng suất thu hoạch tăng từ 30-45% [9]

Ngoài ra, CPSH Biochie bao gồm một số chủng thuộc chi Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis) và Lactobacillus (Lactobacillus acidophilus) cũng được sử dụng rộng rãi ở trong

nước, chúng có chức năng phân hủy hợp chất hữu cơ bằng cách tiết ra các enzyme như protease, amylase Chúng còn có khả năng tổng hợp chất kháng

khuẩn làm giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh phát triển quá mức như Vibrio, Aeromonas… Sử dụng CPSH Biochie để xử lý nước nuôi tôm cá có tác dụng

làm giảm lượng bùn hữu cơ, giảm chu kỳ thay nước và cải thiện môi trường (tăng oxi hòa tan, giảm COD, BOD) Bên cạnh đó, còn có tác dụng giảm đáng

kể tỷ lệ chết, tỷ lệ còi cọc, tăng sản lượng tôm cá và giảm mùi hôi của ngư trường [15a]

Ngoài những chế phẩm probiotic trên, CPSH BioF có chứa chủng

Lactobacillus acidophillus được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản có tác dụng tăng khả năng hấp thụ thức ăn và hạn chế bệnh do Aeromonas, Vibrio… gây

ra Những nghiên cứu gần đây đã cho thấy khi bổ sung BioF vào thức ăn tôm làm tăng tỷ lệ sống và đặc biệt tăng đáng kể sản lượng tôm trong ao Trung tâm Khuyến nông Hà Nội đã thử nghiệm nuôi tôm giống tại Sơn Thủy, Hà Nội trong các tráng kích thước 3x2x1,5m Chỉ sau 5 ngày thử nghiệm đã thấy

sự khác biệt về chiều dài và trọng lượng của tôm ở tráng có sử dụng chế phẩm

so với đối chứng Tiếp tục theo dõi sau 24 ngày thấy chiều dài trung bình của tôm ở bể thử nghiệm là 1,97 cm, ở lô đối chứng là 1,71 cm Kết quả bước đầu cho thấy sử dụng BioF để nuôi tôm giống rất hiệu quả, tôm tăng trưởng nhanh, khoẻ, đồng đều [15b]

Viện Sinh học Nhiệt đới được sự hỗ trợ kinh phí của Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh đã thành công trong việc nghiên cứu và sản xuất chế phẩm probiotic BioII gồm hỗn hợp các vi sinh vật sống và enzyme tiêu hóa dùng trong nuôi trồng thủy sản [4] Chế phẩm này đã được khảo nghiệm trên ao nuôi tôm sú ở các tỉnh cho kết quả khả quan và được Công ty thuốc thú y và nuôi trồng thủy sản đưa ra thị trường

Chế phẩm EM được giáo sư Teruo Higa - Nhật Bản phát minh năm

1980, được ứng dụng trong các lĩnh vực nông - ngư nghiệp trên thế giới Tuy nhiên, chế phẩm EM ở dạng lỏng được nhân giống từ EM gốc của Nhật Bản với mật độ tế bào vi sinh vật có lợi cho nuôi trồng thủy sản thấp (<107 CFU/ml) nên hiệu quả sử dụng không cao Để góp phần hoàn thiện và nâng cao hiệu quả chế phẩm EM, nhờ sự hỗ trợ kinh phí của Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh, phòng Vi sinh ứng dụng - Viện Sinh học Nhiệt đới đã nghiên cứu sản xuất ra chế phẩm VEM (Vietnamese effective microorganisms) sử dụng bổ sung với chế phẩm BioII Chế phẩm VEM gồm tập hợp các vi sinh vật hữu ích có trong chế phẩm EM Ngoài ra, còn có thêm

một số loài vi khuẩn Bacillus spp được chọn lọc và vi khuẩn quang dưỡng,

không chỉ có tác dụng cải thiện môi trường nước nuôi trồng thủy sản mà còn cạnh tranh và đối kháng với các loài vi khuẩn gây bệnh tôm - cá Mật độ tế

bào vi khuẩn Bacillus spp và vi khuẩn quang dưỡng thêm vào tương ứng là

1010 và 107 CFU/ml [4]

Tại Bạc Liêu, nhiều hộ nuôi tôm đã áp dụng phương pháp nuôi có sử dụng chế phẩm vi sinh Mô hình này bước đầu mang lại hiệu quả khá cao, có đến gần 80% số hộ áp dụng mô hình này thu lợi nhuận ổn định Ưu điểm của

mô hình nuôi tôm sử dụng chế phẩm vi sinh là tạo nên môi trường sạch, chi phí thấp, tôm phát triển nhanh và hạn chế dịch bệnh, nhất là bệnh đốm trắng, đầu vàng, phân trắng Theo kết quả khảo sát của Bộ thuỷ sản, về mật độ nuôi tôm 10-20 con/m2 chiếm 60%, trong đó số hộ sử dụng chế phẩm vi sinh đạt hiệu quả gần 80% Ðối với hai dạng mật độ dưới 10 con/m2 chiếm 11% và dưới 20 con/m2 chiếm 29%, thì những hộ chỉ sử dụng chế phẩm vi sinh đạt hiệu quả 65-75% Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Cà Mau cũng đã phối hợp với Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật và công nghệ Cà Mau triển khai mô hình nuôi tôm thâm canh bằng CPSH EM.ZEO tại xã Tân Hưng Đông - huyện Cái Nước Nhìn chung, việc áp dụng mô hình nuôi tôm bằng chế phẩm EM.ZEO bước đầu mang lại hiệu quả khả quan, giữ cho môi trường của ao luôn sạch, tôm khoẻ mạnh mà hoàn toàn không sử dụng các hoá chất độc hại, kháng sinh Trong suốt quá trình nuôi, tôm phát triển tốt và không bị nhiễm bệnh Đây là mô hình nuôi tôm công nghiệp mang tính bền vững vì quy trình của dự án sử dụng chủ yếu vi sinh EM.ZEO

Chế phẩm được bổ sung vào thức ăn, hoà vào nước để làm sạch hoặc giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước và xử lý ao đìa tránh được ô nhiễm H2S cùng với NH3, CH4 Chế phẩm probiotic có thể dùng với chế phẩm dưỡng tảo, tạo điều kiện cho vi tảo phát triển, tăng nguồn thức ăn cho tôm cá Biện pháp dùng CPSH probiotics đang là biện pháp thích hợp và có rất nhiều triển vọng [10]

2.4 Tổng quan về Quorum sensing

Vi khuẩn sống như một quần xã, trong đời sống của chúng đều có sự cạnh tranh và cộng tác Tuy nhiên, trong thế giới vi sinh thì sự cạnh tranh diễn

ra khốc liệt hơn nhiều vì vòng đời của mỗi loài ngắn Nhiều nhà khoa học cho rằng, Quorum sensing cho phép vi khuẩn hợp tác hành động Như vậy, có thể định nghĩa Quorum sensing là khả năng của vi khuẩn có thể liên lạc và trao đổi thông tin để cộng tác thông qua các chất mang dấu hiệu [21]

2.4.1 Vật chất liên lạc của Quorum sensing

Các vi khuẩn có thể tự tổng hợp và tiết ra những chất làm dấu hiệu một cách chắc chắn, gọi là chất kích thích (pheromones hay là autoinducer - AI) thường là N – acyl homoserine lactones (AHLs) Vi khuẩn cũng có cơ quan đặc biệt để nhận biết được các tác nhân gây cảm ứng Khi tác nhân gây cảm ứng này bao quanh cơ quan thụ cảm của vi khuẩn thì nó làm hoạt hóa sự sao chép của các gen chủ yếu trong đó bao gồm cả sự tổng hợp các chất gây cảm ứng

Khi chỉ có một vài vi khuẩn cùng loài ở các vùng lân cận thì sự truyền thông tin làm giảm sự tập trung của các tác nhân gây cảm ứng từ mức trung bình cho đến 0, do đó vi khuẩn tạo ra rất ít các chất gây cảm ứng Thoạt đầu khi ở mức độ thấp chúng khuếch tán ra khỏi vùng của chúng và xâm nhập vào các vùng khác Tại những vùng này vi khuẩn có những cơ chế bên trong để truyền thông tin cho đồng loại tập trung Sau khi thông tin được phát ra thì có

sự tập trung của đồng loại Khi sự tập trung của đồng loại đến mức đủ lớn thì

có những tín hiệu được phát đi báo hiệu cho những vùng tương tự có mặt và trả lời bằng 2 cách:

- Sự hợp lại của các vùng có mật độ thấp để trở thành vùng có mật độ

đủ lớn có khả năng gây hại cho vật chủ

- Sau khi tiếp nhận được thông tin thì chúng sinh sản nhanh để đạt được

Lần đầu tiên người ta chụp được ảnh của cơ quan thụ cảm, tác nhân gây

cảm ứng bao gồm cơ quan thụ cảm của các vi khuẩn là ở vi khuẩn Vibrio harveyi, ảnh được chụp bằng tia X-quang vào năm 2002 [23].

2.4.2 Dấu hiệu liên lạc của vi khuẩn và cơ chế tác động vào Quorum sensing

Các nhà khoa học nghiên cứu về lĩnh vực này đã cho biết những loại vi khuẩn khác nhau thì có các chất dấu hiệu khác nhau Trong một số trường hợp các loại vi khuẩn riêng lẻ có nhiều hơn một hệ thống Quorum sensing và do

đó nó sử dụng nhiều chất mang dấu hiệu liên lạc Người ta cũng biết các vi khuẩn phản ứng với cùng một chất theo nhiều cách khác nhau Hay nói cách khác thì các chất mang dấu hiệu liên lạc có thể hiểu theo những cách khác nhau cũng như hiện tượng đồng âm khác nghĩa trong ngôn ngữ [21]

Có dấn liệu cho rằng các loài khác nhau có thể liên lạc với nhau qua hệ thống Quorum sensing Điều này được xem như là sự phức tạp của hệ thống Quorum sensing và sự liên quan tới rất nhiều lĩnh vực vi sinh vật học Trong điều kiện tự nhiên có nhiều loài vi khuẩn cùng tồn tại trong một khoảng không gian hẹp Giữa các loài sẽ có một hệ thống Quorum sensing vì khi loài này sản sinh ra chất liên lạc với vi khuẩn cùng loài để phối hợp tập tính, thay đổi cách tăng trưởng, và hình thành cái gọi là biofilm (màng sinh học), là những chất tiết ngoại bào giúp cho chúng tạo thành một quần thể vi khuẩn gắn kết về mặt lý hóa, thì sẽ ức chế hoạt động của loài vi khuẩn khác Trong

vi khuẩn những phân tử kiểu Homonsoine lactone phục vụ nhiệm vụ chính là báo hiệu trong khi những phân tử Lipide, Peptide và hợp chất Protein ít khi báo hiệu cho các phân tử khác Vi khuẩn Gram âm sử dụng những phân tử kiểu Homonsoine lactone tốt hơn, còn vi khuẩn Gram dương thì sử dụng Peptide hoặc sửa đổi những Peptide sơ cấp có nghĩa [23]

Nhìn vào cách phân tích trên chúng ta thấy được cơ chế để hạn chế sự phát triển của vi khuẩn có hại hay kích thích sự phát triển của vi khuẩn có lợi,

đó là chúng ta chỉ cần cắt đứt hay kích thích sợi dây liên lạc (Quorum sensing) giữa các vi khuẩn Từ đó chúng ta có thể điều khiển số lượng mỗi loại theo mục đích của chúng ta

2.4.3 Ứng dụng của Quorum sensing

Nhiều bệnh nguy hiểm xảy ra với con người và vật nuôi có nguồn gốc

từ vi khuẩn Gram âm Với việc khám phá ra hệ thống Quorum sensing cùng với những hiểu biết về khả năng gây bệnh của vi khuẩn đã mở ra cho các nhà khoa học hướng nghiên cứu mới về khả năng ứng dụng của Quorum sensing

Cơ sở của những ứng dụng này là điều khiển số lượng vi khuẩn bằng cách làm nhiễu hệ thống dấu hiệu của chúng Từ đó vi khuẩn không có khả năng tập trung đủ số lượng để gây bệnh hoặc là do nhiều gen gây bệnh của vi khuẩn do bị rối loạn của hệ thống Quorum sensing mà không thể tổng hợp được Do vậy nếu chúng ta điều khiển được hệ thống này thì vi khuẩn không

có khả năng gây bệnh nữa

Trong y học, thay vì phải dùng thuốc kháng sinh thì ta có thể phá hủy những dấu hiệu liên lạc của vi khuẩn hoặc khóa cơ quan thụ cảm của chúng Điều này làm cho vi khuẩn không đủ số lượng cần thiết để gây bệnh

Trong nuôi trồng thủy sản đã có những nghiên cứu về sự phá hủy hệ thống Quorum sensing để ngăn ngừa và phòng trị dịch bệnh trong quá trình

nuôi Ví dụ: ấu trùng Nauplius của Artemia franciscana có thể sống sót sau khi xử lý vi khuẩn Aeromonas hydrophila, Vibrio anguillarum và Vibrio haeveyi gây bệnh phát sáng bằng cách phá hủy hệ thống Quorum sensing của

các loài vi khuẩn này [23]

Ở một số vi khuẩn sự tập trung số lượng đủ lớn và có sự thiết lập màng sinh học mới là điều kiện để gây bệnh Dựa vào đặc điểm này nếu ta tác động vào Quorum sensing làm cho màng sinh học của vi khuẩn thiết lập chậm chạp hoặc không được thiết lập, hoặc gây cản trở sự tập trung số lượng vi khuẩn Như vậy sẽ có ích trong việc ngăn chặn hay điều trị bệnh do vi khuẩn

Ngược lại nếu ta có thể tác động làm tăng khả năng thành lập màng sinh học của các vi khuẩn có lợi sẽ làm tăng nhanh chóng số lượng vi khuẩn

có lợi để phục vụ cho mục đích nhất định nào đó Chẳng hạn thành lập bộ lọc sinh học để làm sạch nước hay thiết lập hành rào sinh học để giữ lại các chất bẩn Điều này rất có lợi trong môi trường nước đặc biệt là trong nuôi trồng thủy sản

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thời gian thực hiện: Từ tháng 01/2010 đến 05/2010.

Địa điểm thực hiện: Trung tâm Quốc gia giống Hải sản Nam Bộ -

Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản II

Địa chỉ: Số 167, đường Thùy Vân, Thành phố Vũng Tàu

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Ấu trùng cá chẽm (L calcarifer) được chọn là đối tượng nuôi chính của

thí nghiệm và trong phạm vi ứng dụng 4 chủng vi khuẩn probiotic vào giai đoạn ương nuôi ấu trùng cá chẽm từ 1–30 ngày tuổi

3.3 Vật liệu nghiên cứu

- Ấu trùng cá chẽm

- Thức ăn tự nhiên (tảo, luân trùng, Artemia)

- Các chủng vi khuẩn probiotic được phân lập từ Phòng Sinh học Thực nghiệm, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản II Bao gồm 4 chủng

Bảng 1: Các dòng vi khuẩn probiotic dùng trong đợt thí nghiệm

Ch102 Hệ tiêu

hóa cá chẽm

+ Thiết bị sục khí, hệ thống cấp nước, vợt lưới thu ấu trùng;

+ Kính hiển vi;

+ Máy quang phổ (Thermo);

+ Máy cất nước 2 lần (Anh, Model: Aquatron A4000D);

+ Tủ mát (Sanyo – Nhật, Model: MPR311D);

+ Cân phân tích (Sartorius – Đức, Model: CP224S);

+ Tủ ấm (Đức – WTBBINDER, Model: BD87531);

+ Tủ sấy (Đức – WTBBINDER, Model: ED53);

+ Tủ cấy vi sinh (SANYO, MCV-711A TS);

+ Nồi hấp vô trùng (HIMARAYA, Model: MVF50);

- Các hoá chất dùng trong thí nghiệm:

+ Chlorine, Natrithiosunphat, Sodium Chloride (NaCl);

+ Hóa chất đo thủy hóa;

+ Môi trường nuôi cấy vi khuẩn: Tryptic Soy Broth (TSB), Thiosulphate Citrate Salt Sucrose Agar (TCBS);