Ứng dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản – Phần 2

Chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản có thể hoạt động tương tự như các loài động vật trên cạn. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa các loài sinh vật thủy sản với môi trường nuôi thường phức tạp hơn nhiều so với mối quan hệ giữa động vật trên cạn và môi trường nuôi xung quanh chúng. Do mối quan hệ chặt chẽ giữa môi trường nuôi của động vật trên cạn và loài thủy sản nên các định nghĩa truyền thống về chế phẩm sinh học thường không đủ đối với chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản. Xét theo nghĩa này, theo Verchuere và cộng sự, chế phẩm sinh học được định nghĩa là “là sự bổ sung các vi sinh vật sống nhằm mang lại lợi ích cho vật chủ, bằng cách thay đổi cộng đồng vi sinh vật trên vật chủ hay môi trường nuôi xung quanh vật chủ để đảm bảo hiệu quả việc sử dụng thức ăn và giá trị dinh dưỡng bằng cách tăng cường sức đề kháng của vật chủ đối với dịch bệnh và cải thiện môi trường nuôi.” Các vi sinh vật có mặt trong môi trường nước tiếp xúc trực tiếp với vật nuôi, với hệ hô hấp và với thức ăn của vật nuôi, do vậy các vi sinh vật này dễ dàng xâm nhập vào hệ tiêu hóa của vật nuôi. Trong số các vi sinh vật hiện diện trong môi trường nước bao gồm cả các vi sinh vật mang mầm bệnh. Chúng là những kẻ cơ hội, lợi dụng đúng lúc vật nuôi bị stress do mật độ nuôi cao hay do thiếu chất dinh dưỡng, tấn công gây bệnh, thậm chí còn làm cho vật nuôi bị chết. Do vậy, việc sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản không chỉ có lợi trực tiếp đối với loài nuôi mà còn tác động đến cả môi trường nuôi.

Theo quan sát của Bergh và cộng sự, khi thức ăn bắt đầu đi vào đường ruột, hệ vi sinh vật đường ruột của cá Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus) thay đổi. Vi khuẩn Aeromonas spp./Vibrio spp đã lấn át Flavobacterium spp cho thấy sự ảnh hưởng của môi trường bên ngoài và thức ăn đến cộng đồng vi sinh vật của loài cá này. Vibrio spp., Plesiomonas shigelloides, và Aeromonas spp là các tác nhân chính gây ra các bệnh trong nuôi trồng thủy sản và thậm chí có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Sự tương tác giữa môi trường xung quanh và vật chủ trong môi trường nước là rất phức tạp. Các vi sinh vật có mặt trong môi trường nước ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa của vật chủ và ngược lại. Sự thay đổi về độ mặn, nhiệt độ và ôxy hòa tan sẽ tác động khác nhau đến các loài vi sinh vật khác nhau, do vậy dẫn đến sự thay đổi về loài vi sinh vật lấn át và ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng của chế phẩm sinh học. Như vậy, việc lựa chọn chế phẩm sinh học để bổ sung vào môi trường nước trong các ao nuôi trồng thủy sản cần phải nhất quán bởi vì các điều kiện về môi trường sẽ thay đổi theo từng thời kỳ. Trong các hệ thống nuôi thâm canh, mật độ thả giống thường rất cao, cùng với các yếu tố khác sẽ gây ra stress (căng thẳng) cho vật nuôi và thường dẫn đến kết quả là vật nuôi chậm lớn và hiệu quả thức ăn giảm, hệ thống miễn dịch kém, do vậy vật nuôi dễ bị tổn thương bởi các vi sinh vật gây bệnh có mặt trong ao. Xét về khía cạnh này, chế phẩm sinh học (men tiêu hóa, men vi sinh) đã được chứng minh là có hiệu quả rõ rệt đối với sức khỏe của vật nuôi. Ngoài ra, chế phẩm sinh học còn được sử đụng để thúc đẩy sự phát triển của vật nuôi.

Trong nuôi trồng thủy sản, chế phẩm sinh học được sử dụng nhiều nhất là các dòng Bacillus spp. (B. subtilis, B. licheniformis và B. circulans), Bifidobacterium spp. (B. bifidum, B. lactic, và B. thermophilum, axit lắc tíc (Lactobacillus spp., Carnobacterium spp.) và Saccharomyces cerevisiae. Trong các nghiên cứu gần đây, hiệu quả của chế phẩm sinh học đã được chứng minh qua việc nuôi các loài thủy sản như cá, tôm, sò,…

2.1. Kết quả của chế phẩm sinh học trong nuôi cá

2.1.1. Hệ miễn dịch

Gatesoup đã quan sát cá bơn giống (Scophthalmus maximus) khi được cho ăn thức ăn có bổ sung axit lắc tíc thì sức đề kháng tăng đối với vi khuẩn Vibrio spp. Sự kết hợp giữa Lactobacillus fructivorans và Lactobacillus plantarum ở dạng khô hay sống giúp thúc đẩy sự phát triển hệ tiêu hóa của cá tráp giống (Sparus aurata) và giảm tỷ lệ chết trong suốt quá trình ương nuôi ấu trùng. Gram và cộng sự cũng chứng minh rằng việc sử dụng Pseudomonas fluorescens AH2 như là chế phẩm sinh học đã giúp giảm tỷ lệ chết của cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) chưa trưởng thành. Khi bổ sung chế phẩm sinh học Bacillus subtilis vào thức ăn thì tỷ lệ sống của cá trôi Ấn Độ (Labeo rohita) được cải thiện đáng kể (Kumar và cộng sự). Dùng Chế phẩm sinh học Lactobacillus rhamnosus với liều lượng 10⁵ CFU g-1 đã kích thích hệ hô hấp của cá hồi vân (Nikoskelainen và cộng sự)

Các nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng phản ứng miễn dịch ở một số loài cũng được cải thiện khi sử dụng chế phẩm sinh học. Chẳng hạn, Carnobacterium maltaromaticum B26 và Carnobacterium divergens B33 đối với cá hồi vân, Lactobacillus belbrüeckii, Bacillus subtilis và Debaryomyces hansenii đối với cá tráp, B. subtilis và Pseudomonas aeruginosa đối với của cá trôi Ấn Độ (Labeo rohita), Lactococcus lactis đối với cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) và B. simplex DR-834 đối với cá chép (Cyprinus carpio).

2.1.2. Kết quả

Tovar và cộng sự đã sử dụng men Debaryomyces hansenii cho cá song giống ăn và theo dõi mức độ trưởng thành về đường tiêu hóa của loài này. Theo các tác giả, hiệu quả mang lại rất khả quan vì tỷ lệ bài tiết của xpecmin là rất cao. Việc tăng trọng lượng và tỷ lệ sống cũng được thấy ở cá bơn giống khi được cho ăn với thức ăn có bổ sung axit lắc tíc. Mức độ tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá da trơn (Ictalurus punctatus) cũng được cải thiện rõ rệt khi bổ sung hỗn hợp Bacillus spp. vào nước trong ao nuôi. (Queiroz và Boyd). Sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae như là chế phẩm sinh học đối với cá chép cũng có hiệu quả rõ rệt trong việc tăng hiệu quả thức ăn (Noh và cộng sự). Lara-Flores và cộng sự kết luận rằng việc sử dụng Saccharomyces cerevisiae như là chế phẩm sinh học đối với cá rô phi vằn cho thấy mức độ tăng trưởng và hiệu quả thức ăn tốt hơn do nấm men kích thích sự phát triển trong nuôi cá rô phi. Một số kết quả nghiên cứu khác cũng chứng minh tính hiệu quả của việc sử dụng chế phẩm sinh học đối với các loài cá rô phi Ấn Độ, cá rô phi vằn và cá chép.

2.2. Kết quả của việc sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi tôm

2.2.1. Hệ miễn dịch

Trong nghề nuôi tôm, bệnh do virút gây ra được gọi là nguyên nhân quan trọng dẫn đến tỷ lệ chết cao ở tôm giống.

Việc sử dụng hỗn hợp vi khuẩn bao gồm Bacillus spp. và Vibrio spp. đã có ảnh hưởng tích cực đến tỷ lệ sống và tăng cường sức đề kháng của tôm đối với vi khuẩn Vibrio Harvey và virút gây ra bệnh đốm trắng. Nhờ sử dụng chế phẩm sinh học nên hệ miễn dịch của tôm được tăng cường qua việc tăng cường các hoạt động diệt khuẩn và thực bào. Việc sử dụng chế phẩm sinh học đối với tôm giống Marsupenaeus japonicas cũng giúp tăng tỷ lệ sống (97%), cao hơn nhiều so với phương pháp điều trị thông thường. Do vậy, việc sử dụng chế phẩm sinh học Bacillus coagulans SC8168 đối với tôm thẻ PL Litopenaeus vannamei cũng giúp cải thiện đáng kể tỷ lệ sống. Trong một nghiên cứu về tôm sú, chế phẩm sinh học Bacillus S11 đã giúp tăng tỷ lệ sống của PL khi được thử nghiệm với một vi khuẩn mang mầm bệnh. Chế phẩm sinh học Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum được áp dụng đối với tôm chân trắng và Pediococcus acidilactici, Litopenaeus stylirostris và Bacillus NL110 đối với tôm Macrobrachium rosenberguii cũng được chứng minh có hiệu quả trong việc cải thiện hệ miễn dịch.

2.2.2. Kết quả ứng dụng chế phẩm sinh học

Lin và cộng sự đã sử dụng chế phẩm sinh học Bacillus spp. trong khẩu phần thức ăn của tôm Litopenaeus vannamei và tỷ lệ tiêu hóa thức ăn của tôm đã được cải thiện. Ziaei-Nejad và cộng sự đã thêm chế phẩm sinh học Bacillus spp trong thức ăn của Fenneropenaeus indicus. Kết quả cho thấy các hoạt động lipase, protease và enzym amilaza trong hệ tiêu hóa của tôm được tăng cường.

Một vài nghiên cứu đã chỉ ra rằng chế phẩm sinh học dòng Bacillus spp. có thể giúp cải thiện hệ tiêu hóa và tăng cường hấp thụ thức ăn, nhờ vậy mức độ tăng trưởng của tôm được tăng đáng kể.

2.3. Kết quả của việc ứng dụng chế phẩm sinh học trong nuôi các loài thủy sản khác

2.3.1. Nhuyễn thể hai mảnh vỏ

Nghề nuôi hàu và điệp đã và đang phát triển ở nhiều nước, tuy nhiên việc ấu trùng chết hàng loạt thường xuyên xảy ra. Để giảm tỷ lệ chết của ấu trùng, hầu hết người nuôi đều sử dụng kháng sinh và việc này gây nhiều ảnh hưởng tiêu cực như kháng thuốc và tồn dư thuốc ở vật nuôi. Vì vậy, việc sử dụng chế phẩm sinh học đã được ứng dụng, đặc biệt trong suốt quá trình ương nuôi. Riquelme và cộng sự đã phát hiện ra dòng chế phẩm sinh học Alteromonas haloplanktis có khả năng làm giảm tỷ lệ chết của ấu trùng điệp Chile Argopecten purpuratus. Các vi khuẩn khác có thể hoạt động như một loại chế phẩm sinh học tiềm năng có thể ứng dụng trong nuôi nhuyễn thể hai mảnh. Chẳng hạn, dòng vi khuẩn Alteromonas spp. ứng dụng trong nuôi hàu Thái Bình Dương và Roseobacter spp., Vibrio spp., Pseudomonas spp., Arthrobacter spp. ứng dụng trong ương ấu trung điệp đã được chứng minh kích thích tăng trưởng, tăng tỷ lệ sống và cải thiện hệ miễn dịch của vật nuôi.

2.4. Chế phẩm sinh học và chất lượng nước trong nuôi trồng

Một khía cạnh khác của việc ứng dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng là cải thiện chất lượng nước trong các trại ương giống. Hiện nay, việc gia tăng chất hữu cơ, nồng độ phốt pho và các hợp chất nitơ là mối lo ngại đối với người nuôi.

Chế phẩm sinh học có vai trò quan trọng trong việc làm phân hủy chất hữu cơ, giảm nồng độ phốt pho và các hợp chất nitơ. (Boyd) Các vi khuẩn ưa khí cũng góp phần làm giảm nitrát hay chuyển hóa nitrít thành nitơ trong môi trường ao nuôi. Để thực hiện điều này, một số vi khuẩn được phân lập trong các bể nuôi tôm. Các vi khuẩn như Acinetobacter, Arthrobacter, Bacillus, Cellulosimicrobium, Halomonas, Microbacterium, Paracoccus, Pseudomonas, Sphingobacterium và Stenotrophomas có có vai trò quan trọng trong quá trình nitrít hóa. Một số chế phẩm sinh học khi được thả xuống môi trường ao nuôi đã chứng minh có hiệu quả trong việc giảm nồng độ phốt pho và hợp chất nitơ trong ao nuôi tôm chân trắng. Tương tự, trong nuôi tôm chân trắng, khi bổ sung chế phẩm sinh học Bacillus spp. xuống ao nuôi, chất lượng nước cũng được cải thiện rõ rệt. Các vi khuẩn gram dương giúp chuyển đổi các chất hữu cơ thành CO₂ tốt hơn là các vi khuẩn gram âm. Do vậy, trong quá trình tái sản xuất, nồng độ vi khuẩn gram dương cao hơn có thể giúp giảm sự tích tự các hạt cácbon hữu cơ. Nếu nồng độ vi khuẩn gram dương được duy trì ở mức cao trong các ao nuôi, người nuôi có thể giảm thiểu việc hình thành các hạt cácbon hữu cơ trong quá trình nuôi, đồng thời thúc đẩy sự phát triển ổn định của động vật phù du.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Use of Probiotics in Aquaculture

2. Ứng dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản- Đại học Cần Thơ

3. Effect of Probiotics on the Survival and Production of Black Tiger Shrimp Penaeus monodon (Fabricius)

4. Enzyme to improve water and soil quality in aquaculture pond

5. http://www.docstoc.com/docs/124587228/Enzymes-to-improve-water-and-soil-quality-in-aquaculture-ponds

6. http://www.irasss.com/index.php?page=enzymes-for-biological-cleaning

7. http://scialert.net/fulltext/?doi=ijzr.2008.35.41

8. Probiotics and Disease Prevention in Different Host Systems

9. http://aquafind.com/articles/probiotics_in_aquaculture.php

10. Use of Streptomyces fradiaeand Bacillus megateriumas probiotics in the experimental culture of tiger shrimp Penaeus monodon (Crustacea, Penaeidae)

11. http://www.hindawi.com/journals/jpath/2013/424123/

Nguồn: FICen