Tóm tắt: Cá rô phi là một trong năm đối tượng nuôi chủ lực của Việt Nam, nhu cầu về nguồn giống chất lượng tốt, số lượng lớn đặt ra rất cấp bách. Cá rô phi đực có tốc độ tăng trưởng vượt trội hơn hẳn cá rô phi cái.Nhiều nghiên cứu chuyển giới tính cá rô phi thành cá rô phi toàn đực (đực hóa) đã được áp dụng tại Việt Nam như công nghệ đực hóa cá rô phi bằng phương pháp cho cá bột ăn thức ăn trộn hormone 17αMethyltestosterone (MT) trong 21 ngày tuổi; công nghệ đực hóa cá rô phi bằng phương pháp ngâm cá bột trong nước có pha MT. Tuy nhiên các công nghệ này chưa đáp ứng được thực tế sản xuất hàng hóa. Vấn đề đặt ra là cần phải cải tiến công nghệ đực hóa cá rô phi bằng phương pháp ngâm trong nước có pha MT để tăng hiệu quả sản xuất đáp ứng nhu cầu con giống của thị trường. Nghiên cứu cải tiến quy trình đực hóa các rô phi, trong đó mật độ ngâm cá bột được tăng lên gấp đôi, nồng độ MT tăng 1,5 lần, thời gian ngâm giảm xuống còn 1 giờ trong điều kiện ổn định nhiệt độ 32oC. Kết quả nghiên cứu đã nâng tỷ lệ cá đực lên 94,7 %, gần bằng tỉ lệ đực trung bình của phương pháp cho ăn thức ăn trộn MT liên tục trong 21 ngày (95%). So với những phương pháp trước đây, phương pháp này đã rút ngắn quy trình thực hiện, giảm chi phí sản xuất, tăng tỷ lệ sống, đồng thời nâng cao sản lượng và chất lượng cá giống.
Trang 1CẢI TIẾN QUY TRÌNH ĐỰC HÓA CÁ RÔ PHI (Oreochromis niloticus)
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM TRONG NƯỚC CÓ PHA
HORMONE 17α-METHYLTESTOSTERONE
ThS Vũ Công Tâm 1 , Nguyễn Đức Trường 2
Tóm tắt: Cá rô phi là một trong năm đối tượng nuôi chủ lực của Việt
Nam, nhu cầu về nguồn giống chất lượng tốt, số lượng lớn đặt ra rất cấp bách
Cá rô phi đực có tốc độ tăng trưởng vượt trội hơn hẳn cá rô phi cái
Nhiều nghiên cứu chuyển giới tính cá rô phi thành cá rô phi toàn đực (đực hóa) đã được áp dụng tại Việt Nam như công nghệ đực hóa cá rô phi bằng
phương pháp cho cá bột ăn thức ăn trộn hormone 17α-Methyltestosterone (MT)
trong 21 ngày tuổi; công nghệ đực hóa cá rô phi bằng phương pháp ngâm cá bột trong nước có pha MT Tuy nhiên các công nghệ này chưa đáp ứng được thực tế sản xuất hàng hóa Vấn đề đặt ra là cần phải cải tiến công nghệ đực hóa cá rô phi bằng phương pháp ngâm trong nước có pha MT để tăng hiệu quả sản xuất đáp ứng nhu cầu con giống của thị trường Nghiên cứu cải tiến quy trình đực hóa các
rô phi, trong đó mật độ ngâm cá bột được tăng lên gấp đôi, nồng độ MT tăng 1,5 lần, thời gian ngâm giảm xuống còn 1 giờ trong điều kiện ổn định nhiệt độ 32oC
Kết quả nghiên cứu đã nâng tỷ lệ cá đực lên 94,7 %, gần bằng tỉ lệ đực trung bình của phương pháp cho ăn thức ăn trộn MT liên tục trong 21 ngày (95%) So với những phương pháp trước đây, phương pháp này đã rút ngắn quy trình thực hiện, giảm chi phí sản xuất, tăng tỷ lệ sống, đồng thời nâng cao sản lượng và chất lượng cá giống
Từ khóa: Cá rô phi, đực hóa, ngâm cá bột.
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với tôm sú, tôm chân trắng, cá tra và nhuyễn thể, cá rô phi được coi
là đối tượng nuôi chủ lực của Việt Nam, không chỉ đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa mà còn để xuất khẩu Bởi vậy, nhu cầu về nguồn giống chất lượng tốt, số lượng lớn đặt ra rất cấp bách
Trang 2Cá rô phi đực có tốc độ tăng trưởng và kích cỡ thương phẩm lớn hơn cá cái Từ đó, các nhà khoa học đã nghiên cứu sản xuất giống cá rô phi đơn tính đực bằng cách chuyển giới tính con cái thành con đực (còn gọi là đực hóa) với mong muốn đạt tỉ lệ gần như tuyệt đối (100% cá đực) Cá rô phi đơn tính đực không sinh sản, không tạo ra đàn cá con cạnh tranh thức ăn và môi trường sống với đàn cá nuôi thương phẩm, làm tăng rõ rệt hiệu quả nuôi cá rô phi thương phẩm
Cá rô phi có quá trình biệt hóa giới tính đặc biệt, lợi dụng đặc điểm này, các nhà khoa học đã dùng hormone sinh dục đực để tác động lên quá trình biệt hóa giới tính theo chiều hướng biệt hóa giới tính đực để thu được thế hệ con toàn đực Thời điểm biệt hóa giới tính chưa được xác định chính xác Qua nghiên cứu thực nghiệm, các nhà khoa học thấy rằng: cứ cho cá ăn thức ăn trộn hormone sinh dục đực trong vòng 21 ngày tuổi là thu được đàn con có tỷ lệ đực cao nhất Nội dung của phương pháp này gồm các bước: Thu trứng trong miệng
cá mẹ bằng phương pháp thủ công Ấp trứng trên khay trong 4 5 ngày -chuyển sang ương 21 ngày trong giai trước khi -chuyển đến tay người nuôi Phương pháp này, tuy cho tỉ lệ cá rô phi đực cao, trung bình 95% nhưng hạn chế
là phải thường xuyên thu trứng cá trong miệng cá mẹ, ảnh hưởng đến sức sinh sản của cá bố mẹ; cách thức tiến hành phức tạp, dẫn đến chi phí nhân công cao, chi phí thức ăn, hormone lớn, cá chậm lớn, tỉ lệ sống thấp do phải ương trong giai đến 21 ngày tuổi, thời gian sản xuất dài, sản lượng giống thấp, không phù hợp với phương thức sản xuất hàng hóa
Một số nghiên cứu nhằm cải tiến phương pháp dùng hormone qua đường thức ăn gây tốn kém thời gian và tiền bạc đã được thực hiện Trong đó có
phương pháp ngâm cá con trong nước có pha hormone 17α-Methyltestosterone.
Một số công trình trước đây cho thấy, mật độ cá khi xử lý còn khá thấp (60 con/l của Lê Ngọc Thảo, 2008) hay phải xử lý nhiều lần trên cùng một đàn cá, việc ngâm được thực hiện trong những dụng cụ chứa nước lớn, chiếm diện tích và cần sử dụng điện để sục khí (Lê Ngọc Thảo, 2008), thời gian xử lý dài (2-9 ngày) và sử dụng nhiều MT (5, 10 mg/l) (Lê Văn Thắng và Phạm Anh Tuấn, 2000) Công trình của Nguyễn Tường Anh (khoa Sinh, Đại học Khoa học Tự nhiên Tp.HCM) đã nâng cao mật độ xử lý lên 500 con/lít, tỉ lệ sống đạt cao (100% sau ngâm 2 giờ và 95,89% sau khi ương nuôi 90 ngày sau khi nở) Tuy nhiên, mật độ xử lý 500 con/lít vẫn còn thấp so với khả năng ứng dụng vào thực tiễn, tỉ lệ đực đạt được không cao,trung bình 84,44 - 86,67%
2
Trang 3Do đó không thể sản xuất đàn cá rô phi 100% đực cho dù áp dụng các phương pháp riêng lẻ hay kết hợp nhiều phương pháp với nhau Trong thực tế sản xuất, một giải pháp đơn giản, hiệu quả và mang lại lợi ích kinh tế cao, đạt tỷ
lệ đực tương đối cao sẽ được lựa chọn
Có thể thấy, phương pháp đực hóa cá rô phi bằng cách ngâm trong túi PE
chứa nước pha hormone 17α-Methyltestosterone có bơm oxy là một đề xuất tốt nếu
cải thiện được tỷ lệ đực lên gần 95% và nâng cao hiệu quả ngâm bằng cách tăng mật độ ngâm để giảm chi phí hormone
Tăng mật độ ngâm: Bơm oxy và lắc túi có thể đảm bảo cho cá bột không
bị chết bởi vì MT làm cản trở oxy hòa tan trong nước Lắc túi làm tăng khả năng hòa tan oxy trong nước giống như khi vận chuyển cá giống có bơm oxy, nếu không lắc túi thì dù có bơm oxy, cá giống cũng vẫn sẽ bị chết Do vậy, có thể tăng mật độ ngâm cá lên nếu giảm được thời gian ngâm và lắc túi thường xuyên Như vậy, vấn đề còn phải giải quyết là tăng tỷ lệ đực hóa lên gần 95%
Khi steroid (MT) tiếp xúc với tế bào thì do màng tế bào có cấu tạo là lipid
nên steroid (MT) dễ dàng đi xuyên qua màng tế bào để vào tế bào, vào hệ tuần
hoàn và cả cơ thể cá Trong hệ tuần hoàn steroid (MT) liên kết với protein
chuyên chở (Carrier protein) nên có thể đi khắp nơi Ngoài ra, steroid có khả
năng liên kết không đặc hiệu với protein nên có thể được giữ lại trong những mô
có protein của cá Hơn nữa, sự liên kết của steroid (MT) với lipid, protein xảy ra
ngay trong những giây tiếp xúc đầu tiên Vì thế, khi ngâm cá trong nước có pha
steroid (MT) thì chỉ cần một thời gian ngắn là steroid đã xâm nhập vào cơ thể
cá Nó được tích lũy trong cơ thể cá, chờ đến khi biệt hoá tuyến sinh dục thì liên kết với thụ thể và phát huy hiệu quả
Cũng như testosteron, MT là steroid có khả năng đi xuyên màng tế bào và tác dụng lên ADN (một đoạn nhiễm sắc thể trong nhân tế bào) Trong quá trình biệt hóa giới tính, MT đã làm tác động theo hướng biệt hóa giới tính đực thay vì biệt hóa giới tính cái
Như vậy, thời gian ngâm cá con không quan trọng, có thể giảm xuống 1 giờ, mấu chốt là lượng hormone ngấm qua màng tế bào vào cơ thể cá phải đủ để đạt hiệu quả cao trong quá trình biệt hóa giới tính
Một trong những yếu tố quan trọng để quá trình sinh hóa xảy ra nhanh, mạnh đó là nhiệt độ và nồng độ Có thể tăng nồng độ hormone và nhiệt độ lên một giá trị thích hợp để tăng hiệu quả đực hóa vì cá rô phi là loài rộng nhiệt, có thể chịu được ngưỡng nhiệt độ dao động từ 11 – 42oC (Balarin, J D., R.D Haller,1982)
Trang 4Chúng tôi đã tăng nồng độ MT lên gấp 1,5 lần so với nồng độ MT sử dụng trong công nghệ của Nguyễn Tường Anh, đồng thời thí nghiệm ở các mật
độ ngâm cá bột và nhiệt độ khác nhau để tìm ra nghiệm thức tối ưu
2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Chuẩn bị vật liệu
Cá con được thu hoạch tại ao ghép cặp cá bố mẹ cho sinh sản tự nhiên trong ao Hàng ngày, thu cá con trong giai đoạn 8-14 ngày tuổi sau nở (Hình 1) Thời gian thu hoạch vào sáng sớm và chiều tối
4
Ngâm 1h trong dung dịch MT
21 ngày xử lý bằng cách cho ăn thức ăn trộn MT
Trang 50 1-2 3 4-9 10 11-16 17 18 19-30 31 32
Hình 1: Thời điểm thu cá và thời gian ngâm trong dung dịch MT
Các vật liệu khác bao gồm túi PE kích thước 110x60 cm, dây cao su buộc miệng túi, bình oxy, bể xi măng chứa nước nâng nhiệt, heater nâng nhiệt, cân kỹ
thuật, hormone 17α-Methyltestosterone, cồn 96o
2.2 Phương pháp ngâm
Chuẩn bị dung dịch MT: Pha A mg MT trong 1 lít cồn, nồng độ a mg/ml Chuẩn bị túi PE kích thước 110 cm x 60 cm, cho 10 lít nước sạch vào túi, thêm 10.000 cá bột (8-14 ngày tuổi), thêm 50 ml cồn MT, bơm 25 lít oxy (khuấy, đuổi không khí khỏi túi trước khi bơm oxy), buộc chặt túi (túi căng tròn), tính giờ (lắc thường xuyên túi), sau 1 giờ thả cá ra ao hoặc bể ương nuôi (cho nước vào túi để cá thoát ra từ từ)
Cá sau khi ngâm, được chuyển ra ương trong ao đất, trong giai hoặc trong
bể lọc sinh học cho ăn thức ăn không trộn hormone, làm cho cá con tăng trưởng nhanh, tỉ lệ sống cao, giảm thời gian có thể xuất bán cá giống ra thị trường (không cần phải chờ cho ăn đủ 21 ngày bằng thức ăn trộn hormone)
2.3 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu tìm ra nhiệt độ và mật độ tối đa khi ngâm cá
bột trong nước có pha hormone
Một trong những trở ngại của việc tăng nồng độ hormone, tăng nhiệt độ là khả năng hòa tan oxy trong nước giảm, tăng mật độ cá là tăng mức tiêu hao oxy, ảnh hưởng đến tỉ lệ sống của cá bột
Thí nghiệm tăng nồng độ hormone lên 1,5 lần so với công nghệ của Nguyễn Tường Anh Tăng nhiệt độ ngâm hormone lên trên nhiệt độ nước cao nhất trong năm Cần tìm ra ngưỡng nhiệt độ và mật độ thích hợp để đảm bảo cá bột sau khi ngâm trong 1 giờ, tỷ lệ sống đạt 100%
Thí nghiệm được bố trí như sau:
Dùng heater nâng nhiệt ở 3 bể nước, bể 1 duy trì nhiệt độ 30oC, bể 2 duy trì nhiệt độ 32oC, bể 3 duy trì nhiệt độ 34oC
Trang 6Thu cá bột dưới 14 ngày tuổi sau nở, ngâm trong nước có pha hormone.
Cá bột được đóng túi PE có bơm oxy, thể tích nước mỗi túi 5 lít nước, bơm 12,5 lít oxy, đảm bảo túi căng tròn để tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước Cứ 5 phút quan sát cá trong túi, thời gian ngâm tối đa 1 giờ: (Ghi kết quả quan sát thời gian xuất hiện cá bột chết trong túi theo bảng sau)
Thông số kỹ thuật Ghi thời gian xuất hiện
có cá bột chết trong túi Nhiệt độ ( o C) (con/lít) Mật độ
6
Trang 7Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ và mật độ đến hiệu quả đực hóa.
Thí nghiệm được bố trí như sau:
Dùng heater nâng nhiệt ở 2 bể nước, bể 1 duy trì nhiệt độ 30oC, bể 2 duy trì nhiệt độ 32oC, bể 3 nhiệt độ nước bình thường 28oC
Thu cá bột dưới 14 ngày tuổi sau nở, ngâm trong nước có pha hormone
Cá bột được đóng túi PE có bơm oxy, thể tích nước mỗi túi 5 lít nước, bơm 12,5 lít oxy, đảm bảo túi căng tròn để tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước
Cứ 5 phút lắc túi 1 lần để tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước Ngâm trong 1 giờ, rồi đưa cá ra ương trong giai, sau thời gian 2,5 tháng, kiểm tra giới tính sớm để tính toàn kết quả và ghi vào bảng sau:
Thông số kỹ thuật
Tỷ lệ đực (%)
Tỷ lệ đực trung bình (%)
(Dựa vào kết quả kiểm tra giưới tính sớm sau 2,5 tháng ương)
Nhiệt độ ( o C)
Mật độ (con/lít)
Trang 82.4 Phương pháp kiểm tra giới tính sớm
Mục đích: Kiểm tra giới tính sớm để biết được tỷ lệ đực của cá giống Dụng cụ bao gồm 1 kính hiển vi có độ phóng đại x 40, 1 bộ đồ giải phẫu
cá, 1 hộp lame, các chai lọ giữ mẫu
Hóa chất bao gồm dung dịch formaline để cố định mẫu, dung dịch aceto-carmine (dung dịch aceto-carmine bão hòa trong acid acetic 45% dùng để nhuộm mẫu tươi)
Chuẩn bị dung dịch carmine như sau: Thêm 0,5 g carmine vào 100 ml acetic acid 45% sau đó đun sôi dung dịch khoảng 2-3 phút rồi để nguội, lọc qua giấy lọc để loại bỏ cặn
Có thể xác định giới tính cá khi cá đạt 2,5 tháng tuổi (cỡ 3-4 cm) trên mẫu tươi hay mẫu cố định trong formaline với số lượng mẫu khảo sát tối thiểu là 100 cá
Giải phẫu cá và lấy một mảnh tuyến sinh dục đặt trên lame; nhỏ 1 giọt carmine lên mẫu tuyến sinh dục; dùng một miếng lame khác để nghiền mẫu tuyến sinh dục; để 1-2 phút và quan sát mẫu dưới kính hiển vi với độ phóng đại
x 40
Kết quả: Nếu thấy các hạt trứng tròn đều thì đó là tuyến sinh dục cá cái, nếu mẫu là đồng nhất gồm các hạt nhỏ thì đó là tuyến sinh dục cá đực còn nếu mẫu là khối đồng nhất gồm các hạt nhỏ có vài hạt trứng nằm lẫn bên trong thì đó là tuyến sinh dục cá gian tính (cá có cả tế bào sinh dục đực và cái)
3 KẾT QUẢ
3.1 Kết quả nghiên cứu tìm ra nhiệt độ và mật độ tối đa khi ngâm cá bột trong nước có pha hormone
Cứ 5 phút quan sát cá trong túi, thời gian ngâm tối đa 1 giờ, thu được kết quả như sau:
8
Trang 9STT Túi
Thông số kỹ thuật Thời gian
xuất hiện có
cá bột chết trong túi
Ghi chú Nhiệt độ
( o C)
Mật độ (con/lít)
K: Trong 1 giờ không có cá bột chết trong túi
Trang 10Như vậy, với nồng độ hormone tăng 1,5 lần, nên ngâm với mật độ tối đa 1.000 con/l, nhiệt độ tối đa 32oC
3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và mật độ đến hiệu quả đực hóa
Thí nghiệm được bố trí như sau:
Dùng heater nâng nhiệt ở 2 bể nước, bể 1 duy trì nhiệt độ 30oC, bể 2 duy trì nhiệt độ 32oC, bể 3 nhiệt độ nước bình thường 28oC
Thu cá bột dưới 14 ngày tuổi sau nở, ngâm trong nước có pha hormone nồng độ tăng 1,5 lần Cá bột được đóng túi PE có bơm oxy, thể tích nước mỗi túi
5 lít nước, bơm 12,5 lít oxy, đảm bảo túi căng tròn để tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước
Cứ 5 phút lắc túi 1 lần để tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước Ngâm trong 1 giờ, rồi đưa cá ra ương trong giai, sau thời gian 2,5 tháng, kiểm tra giới tính, kết quả như sau:
Thông số kỹ thuật Tỷ lệ
đực (%)
Tỷ lệ đực trùng bình
Nhiệt độ ( o C)
Mật độ (con/lít)
bắt ngẫu nhiên 100 con/giai ương để kiểm tra giới tính theo phương pháp kiểm tra giới tính sớm
10
Trang 11So sánh các trung bình tỉ lệ giới tính đực ở 3 mức nhiệt độ và 2 mức mật độ, được kết quả như sau:
Mật độ 500 con/l Mật độ 1000 con/l
Chạy thống kê trên EXCEL: phân tích ANOVA 2 nhân tố nhiệt độ và mật
độ, ta được kết quả như sau:
Anova: Two-Factor Without
Replication
Mật độ 500
Mật độ 1000
ANOVA
Source of
Trang 12Qua bảng phân tích ANOVA ta thấy: Có sự sai khác có ý nghĩa thống kê giữa tỷ lệ đực ở các mức nhiệt độ và mật độ khác nhau với mức ý nghĩa (α = 0.05)
Tỷ lệ sống của cá sau 1 giờ ngâm trong túi bơm oxy chứa nước pha MT đều cho tỷ lệ sống là 100% Cá sau khi ngâm được ương trong ao đất, tỷ lệ sống của cá 90 sau khi nở đạt 93 - 95% Kết quả này cho thấy phương pháp này không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của cá bột trong khi ngâm và trong thời gian ương ở ao
Khi so sánh tỷ lệ sống của cá với các công trình trước đó thì kết quả của chúng tôi cho tỷ lệ sống cao Tỉ lệ sống của cách cho cá ăn thức ăn trộn MT liên tục trong 21 ngày là 69,51 - 83,4% (Nguyễn Văn Tư, 2006), Lê Văn Thắng và Phạm Anh Tuấn (2000) đực hóa cá bằng cách ngâm nước có pha MT đã thu được tỷ lệ sống là 68,5-83,3%; Lê Ngọc Thảo (2008) với phương pháp tương tự cho tỷ lệ sống của cá sau khi ngâm là 97,78-99,02% Việc đực hóa bằng cách ngâm phôi (Karayucel et al., 2004) cho tỷ lệ sống sau 2 tháng ương là 80,94%
Bằng cách ngâm cá bột 8 - 14 ngày tuổi sau khi nở trong túi PE chứa nước pha MT có bơm oxy thì tỷ lệ đực trung bình là 94,7% Tỉ lệ đực này gần bằng tỉ
lệ đực trung bình của phương pháp cho ăn thức ăn trộn MT liên tục trong 21 ngày (95%) Điều đó chứng tỏ, phương pháp ngâm cá bột 8 - 14 DPH trong túi
PE chứa nước pha MT có bơm oxy với liều tăng gấp 1,5 lần, mật độ tăng gấp đôi (1.000con/l), ở nhiệt độ 32oC, lắc túi thường xuyên có tác dụng làm tăng tỷ
lệ cá rô phi đực lên mức cao, có thể ứng dụng vào thực tế sản xuất hàng hóa, cho hiệu quả kinh tế cao hơn
4 KẾT LUẬN
Khi ngâm cá rô phi bột 8-14 ngày tuổi (sau khi nở) ở nhiệt độ 32oC cho tỉ
lệ đực cao nhất Tỷ lệ đực trung bình ở mật độ 500 con/l cao hơn tỉ lệ đực trùng bình ở mật độ 1.000 con/l (95,3% và 94,7%)
12