Nuôi tôm trong các hệ thống biofloc với các nguồn carbon khác nhau

CHUỖI CUNG ỨNG VINHTHINH BIOSTADT HƯỚNG ĐẾN PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

ESOMAX - HOẠT CHẤT TINH DẦU KHÁNG SINH - GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT BỆNH GAN TỤY VÀ PHÂN TRẮNG

Wokozim đã được sử dụng trên 40 loại cây trồng và hơn 20 quốc gia trên thế giới

Liên doanh giữa Vinhthinh & tập đoàn Biostadt -Ấn Độ

Công ty thành viên

Trang chủThông tin kỹ thuậtBIOFLOC VÀ ƯƠNG, NUÔI TÔM SIÊU THÂM CANHNuôi tôm trong các hệ thống biofloc với các nguồn carbon khác nhau

Nuôi tôm trong các hệ thống biofloc với các nguồn carbon khác nhau

Công nghệ Biofloc (BFT) đã được nghiên cứu và góp phần vào việc duy trì chất lượng nước trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản và cung cấp dinh dưỡng cho các động vật nuôi. Nó đã được chứng minh rằng các hệ thống BFT không chỉ giữ amoniac dưới mức độc hại và cải thiện hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng của động vật nuôi, mà còn cung cấp thêm chất dinh dưỡng và enzyme tiêu hóa ngoại sinh. Ứng dụng BFT cũng có thể hỗ trợ tăng trưởng tốt hơn, tăng tỷ lệ sống và tăng khả năng sinh sản của động vật nuôi.

Một số nghiên cứu đã điều tra tiềm năng miễn dịch của các hệ thống BFT, mặc dù người ta biết rộng rãi rằng các vi sinh vật, các thành phần tế bào hoặc các chất chuyển hóa của chúng có thể hoạt động như các chất kích thích miễn dịch giúp cải thiện hệ thống miễn dịch bẩm sinh của tôm và bảo vệ chống lại mầm bệnh tốt hơn. Do đó, kích thích miễn dịch có thể là một đặc tính rất quan trọng trong hệ thống nuôi tôm bằng biofloc và góp phần kiểm soát bệnh. Ví dụ, nó có thể giải thích phần nào tỷ lệ mắc bệnh hoại tử gan cấp tính (AHPND) thấp hơn ở các trang trại nuôi tôm áp dụng BFT. Đây là bệnh đã dẫn đến thiệt hại lớn cho ngành nuôi tôm ở nhiều nước.

Bài viết này - được điều chỉnh và tóm tắt từ Aquacultura (Ecuador) Số 128, tháng 4 năm 2019 - báo cáo về một nghiên cứu đối với tôm nuôi trong hệ thống biofloc được cung cấp với các nguồn carbon hữu cơ khác nhau (mật rỉ, bột sắn, sản phẩm phụ từ khoai mì và cám gạo) kích thích hệ thống miễn dịch và kháng bệnh.

1. Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí gồm 20 bể thủy tinh (90 x 40 x 35 cm) chứa 100 lít nước biển và được sử dụng như một đơn vị thí nghiệm. Nước được sục khí liên tục, nhiệt độ được duy trì ở mức 27,3 đến 28,3 độ C và chế độ ánh sáng là 12 giờ sáng - 12 giờ tối. Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) có trọng lượng trung bình ban đầu là 2,02 ± 0,05 gram được thả ngẫu nhiên 30 con trong một bể (83 tôm trên một mét vuông). Tôm được cho ăn 04 lần mỗi ngày với thức ăn dạng viên có hàm lượng protein thô là 30% trong 49 ngày, với tỷ lệ cho ăn 7% trọng lượng cơ thể mỗi ngày và lượng thức ăn được điều chỉnh theo sinh khối bể.

Thí nghiệm được bố trí với 05 nghiệm thức (lập lại bốn lần cho mỗi nghiệm thức), bao gồm nghiệm thức đối chứng khi không cần bổ sung thêm carbon hữu cơ và thay nước hàng tuần với tỷ lệ 50%; Bốn nghiệm thức còn lại với các nguồn carbon hữu cơ khác nhau được thêm vào để phát triển biofloc (mật mía, bột sắn, sản phẩm phụ khoai mì và cám gạo). Nước ngọt được bổ sung thường xuyên để bù nước mất do bốc hơi. Tất cả các nguồn carbon hữu cơ đã được mua tại địa phương. Cacbon hữu cơ được bổ sung hàng ngày hai giờ sau khi cho ăn với tỷ lệ C: N ước tính là 15. Chất lượng nước được theo dõi trong toàn bộ thời gian 49 ngày trong các hệ thống biofloc được bổ sung với các nguồn carbon hữu cơ khác nhau (mật rỉ, bột sắn, sản phẩm phụ từ khoai mì và cám gạo). Tăng trưởng của tôm, phản ứng miễn dịch và khả năng chống lại vi rút myonecrosis (IMNV) cũng được xác định.

Để biết thêm thông tin về bố trí thử nghiệm; chất lượng nước; sản lượng và năng suất tôm; đồng hóa protein và lipid; Thử nghiệm IMNV; thông số miễn dịch; số lượng vi khuẩn và phân tích thống kê, xin vui lòng tham khảo các ấn phẩm gốc.

2. Kết quả và thảo luận

Trong nghiên cứu này, chúng tôi cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ biofloc để nuôi tôm thẻ chân trắng ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng miễn dịch của tôm, có thể làm tăng sức mạnh của tôm để chống lại các mầm bệnh. Những phản ứng này dường như không phụ thuộc vào nguồn carbon được sử dụng để phát triển biofloc.

Các loại biofloc được phát triển với từng nguồn carbon khác nhau (mật rỉ, bột sắn, sản phẩm phụ từ bột sắn, cám gạo) luôn đáp ứng được việc duy trì các thông số chung về chất lượng nước trong phạm vi bình thường cho sự phát triển của tôm. Mức nitơ vô cơ hòa tan thấp thường thấy trong các bể biofloc so với các bể đối chứng áp dụng phương pháp thay nước đã được xác nhận trong các báo cáo trước đây về ảnh hưởng của việc ứng dụng BFT đến chất lượng nước trong nuôi tôm. Một nghiên cứu khác đã đánh giá tác dụng khác nhau của carbohydrate đơn giản so với carbohydrate phức tạp hơn được áp dụng như một nguồn carbon trong hệ thống biofloc. Các loại đường đơn giản như sucrose, giúp loại bỏ amoniac nhanh hơn, trong khi carbohydrate phức tạp đòi hỏi nhiều thời gian hơn để phân hủy thành các loại đường đơn giản, dẫn đến việc loại bỏ amoniac chậm hơn.

Điều này có thể giải thích lý do TAN thường cao hơn trong giai đoạn thí nghiệm của chúng tôi đối với việc gây biofloc bằng cám gạo, nguồn carbon chứa hàm lượng chất xơ cao nhất, so với các phương pháp gây biofloc bằng các nguồn carbon khác. Trong trường hợp này, việc lên men các nguồn carbon phức tạp trước khi ứng dụng chúng vào hệ thống biofloc có thể là một giải pháp thay thế và là một chủ đề thú vị để nghiên cứu thêm về việc sử dụng các nguồn carbon phức tạp hoặc carbon giàu chất xơ. Trong các nghiên cứu trước đây, người ta đã chứng minh rằng việc áp dụng BFT nói chung cho kết quả tăng trưởng, FCR và tỷ lệ sống cao hơn của tôm nuôi. Trong nghiên cứu của chúng tôi, dường như cũng có xu hướng tăng trưởng và tỷ lệ sống cao hơn một chút đối với tôm trong các hệ thống biofloc, mặc dù không có sự khác biệt đáng kể nào được quan sát so với tôm từ nghiệm thức đối chứng. Ngoài ra, không tìm thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức khác về các nguồn carbon. Tuy nhiên, các nguồn carbon hữu cơ khác nhau dường như có ảnh hưởng đến quá trình đồng hóa protein và lipid của tôm.

Sự đồng hóa protein của tôm trong nghiệm thức biofloc lớn hơn so với tôm đối chứng, nhưng khác biệt đáng kể chỉ trong nghiệm thức bột sắn và cám gạo. Kết quả tương tự đã được tìm thấy về sự đồng hóa lipid cao hơn đáng kể trong nghiệm thức mật rỉ đường và bột sắn. Vì tôm trong tất cả các nghiệm thức đều được cho ăn bằng thức ăn có hàm lượng protein và lipid giống nhau và vì chỉ có mối tương quan nhỏ giữa sự đồng hóa protein, đồng hóa lipid trong tôm và hàm lượng protein và lipid trong các nguồn carbon cho nên các giá trị đồng hóa khác nhau là kết quả của sự hấp thu protein và lipid dưới dạng sinh khối biofloc.

Một trong những nghiên cứu gần đây của chúng tôi cho thấy, tùy thuộc vào thành phần của các axit amin thiết yếu, biofloc có thể được coi là một nguồn protein chất lượng tốt. Các tác giả khác cho rằng sự cải thiện quá trình đồng hóa protein của động vật được nuôi trong hệ thống BFT cũng liên quan đến sự gia tăng hoạt động của enzyme thủy phân (proteinase) trong đường ruột do sự đóng góp của cả enzyme tiêu hóa ngoại sinh của vi khuẩn trong biofloc và sản xuất các enzyme tiêu hóa nội sinh được kích thích bởi biofloc.

Sự cải thiện đồng hóa protein và lipid trong nghiệm thức biofloc rõ ràng cho thấy sự đóng góp tích cực của sinh khối biofloc tạo ra từ lượng dinh dưỡng thừa như một nguồn thức ăn cho động vật nuôi. Điều này có thể dẫn đến hệ số chuyển đổi thức ăn thấp hơn trong các hệ thống BFT trong nghiên cứu của chúng tôi. Ngoài ra, mối quan hệ đầu vào - đầu ra đại diện cho mức tăng sinh khối tôm so với đầu vào của nguồn thức ăn và nguồn carbon cho thấy hiệu quả của nguồn carbon hữu cơ liên quan đến mức tăng sinh khối. Theo nghĩa này, có thể thấy rằng việc sử dụng cám gạo làm nguồn carbon hữu cơ là kém hiệu quả nhất so với các nguồn carbon khác trong nghiên cứu của chúng tôi.

Hình 1: Giá trị trung bình cho tỷ lệ sống (phần trăm) của tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương được nuôi trong các hệ thống biofloc được cung cấp với các nguồn carbon khác nhau sau khi thử nghiệm với Virus Myonecrosis truyền nhiễm (IMNV). Các giá trị được đánh dấu bằng một chữ cái khác nhau có ý nghĩa khác nhau (P <0,05)

Biofloc rõ ràng ảnh hưởng đến phản ứng miễn dịch bẩm sinh của tôm. Đối với tôm được nuôi trong hệ thống BFT, tổng số tế bào máu và các enzyme miễn dịch dưới dạng hoạt động hay được gọi là phenoloxidase có giá trị cao hơn so với nghiệm thức đối chứng. Ảnh hưởng kích thích này dường như là một đặc điểm chung của biofloc, mặc dù mức độ kích thích phụ thuộc vào nguồn carbon. Sự vận chuyển của các tế bào máu trong cơ thể động vật giáp xác và các động vật không xương sống khác rất cần thiết cho khả năng miễn dịch, vì chúng thực hiện các chức năng như thực bào, đóng gói và lưu trữ và giải phóng các enzyme miễn dịch.

Phenoloxidase (PO) là một enzyme của cơ chế bảo vệ của động vật giáp xác, là tác nhân dẫn đến sự melanin hóa các tế bào lạ để làm bất hoạt chúng và ngăn chặn sự lây lan của chúng khắp cơ thể. Enzyme này được kích thích mạnh bởi các thành phần của thành tế bào vi sinh vật, chẳng hạn như lipopolysacarit (LPS) và b-1,3-glucans. Với tôm được nuôi trong các hệ thống BFT, chúng tiêu thụ biofloc vi sinh tại chỗ, làm tăng tổng số tế bào máu và hoạt động PO và cho thấy tác dụng kích thích của việc sử dụng biofloc lên khả năng miễn dịch của tôm. Khi xem xét sự kích thích của PO dựa trên biofloc, các tác giả đã chứng minh rõ ràng rằng mức độ biểu hiện của các gen khác nhau điều chỉnh hệ thống kích hoạt PO cao hơn đáng kể ở tôm nuôi bằng biofloc so với tôm trong điều trị đối chứng.

Sự vắng mặt của các tác động đáng kể về hoạt động của hô hấp (RB) - một biện pháp để xác định sự tạo ra các loại oxy phản ứng liên quan đến thực bào bởi các tế bào máu của tôm - chỉ ra rằng sự thực bào có thể không xảy ra nhiều lần hơn so với nghiệm thức đối chứng. Do đó, có thể là hệ thống miễn dịch bị kích thích bởi một loại vật liệu thành tế bào vi khuẩn miễn dịch chưa bị biến đổi, dẫn đến khả năng đáp ứng miễn dịch cao hơn. Các tác giả khác đã báo cáo các quan sát tương tự, mô tả các tác động của biofloc kích thích giải phóng các tế bào máu trong hệ thống tuần hoàn, nhưng phản ứng kháng khuẩn và tiêu diệt vi khuẩn không ảnh hưởng đáng kể.

Sau xét nghiệm IMNV, sư suy giảm mức độ hoạt động của tổng số tế bào máu, PO và RB đã được nhận thấy sự tích cực trong nghiệm thức đối chứng, đó là một phản ứng sinh lý bình thường trong trường hợp nhiễm trùng. Phục hồi hệ thống miễn dịch của tôm từ nhiễm virus, nếu không gây tử vong, có thể mất thời gian rất dài. Mặc dù tổng số lượng tế bào máu trong tất cả các nghiệm thức thử nghiệm là tương tự nhau sau sáu ngày cảm nhiễm bệnh, mức độ hoạt động PO và RB cao hơn đối với các nghiệm thức biofloc so với nghiệm thức đối chứng chỉ ra sự phục hồi nhanh hơn hoặc hoạt động liên tục hơn của hệ thống miễn dịch trong những nghiệm thức Biofloc. Sự gia tăng hoạt động hoặc hiệu quả của hệ thống miễn dịch trong tôm tăng lên từ các nghiệm thức biofloc cũng được minh họa với tỷ lệ sống của tôm lớn hơn đáng kể so với nghiệm thức đối chứng sau khi cảm nhiễm bệnh.

Điều thú vị là quan sát rằng việc sử dụng BFT trong nuôi tôm tạo ra những tác động tương tự về mức độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, ức chế vi khuẩn gây bệnh và phản ứng miễn dịch so với việc sử dụng chế phẩm sinh học. Nhiều tác giả đã báo cáo rằng việc bổ sung Bacillus subtilis vào trong nước hoặc trong thức ăn của tôm thẻ chân trắng sẽ giúp tăng trưởng và tỷ lệ sống tốt hơn, ức chế sự tăng trưởng của Vibrio trong ruột tôm, tăng hoạt động protease và amylase, cũng như điều chỉnh tích cực các gen liên quan đến Hệ thống miễn dịch. Và các cơ chế thông qua vi khuẩn có lợi sẽ ảnh hưởng đến tôm đã được xem xét bởi một số tác giả.

Hình 2: Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn của (A) tổng số vi khuẩn khả thi (TBC) và (B) số lượng Vibrio giả định (TCBS) trong nước và trong ruột của tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương được nuôi trong các hệ thống biofloc với các nguồn carbon khác nhau. Các thanh của cùng một chuỗi (tương ứng nước và ruột) với các chữ cái khác nhau là khác nhau đáng kể

Chúng bao gồm điều hòa miễn dịch, loại trừ cạnh tranh, xử lý sinh học, cung cấp các nguồn dinh dưỡng và đóng góp enzyme cho tiêu hóa và ngăn chặn sự giao tiếp của tế bào vi khuẩn. Những tác động mà biofloc có thể có đối với tôm như trong nghiên cứu này, cũng như trong các nghiên cứu được báo cáo khác gần đây, cho thấy rằng các tác dụng có lợi của biofloc ít nhất là tương tự với việc bổ sung men vi sinh với những gì được quan sát thấy.

3. Quan điểm

Nghiên cứu này cung cấp thông tin về bản chất kích thích miễn dịch của biofloc cho tôm và sự đa dạng tùy thuộc vào nguồn carbon được sử dụng. Nó cho thấy biofloc có tác dụng tích cực đối với phản ứng miễn dịch của tôm thẻ chân trắng và có thể làm tăng sức đề kháng đối với virus IMNV. Chỉ có sự khác biệt nhỏ đã được quan sát giữa các nghiệm thức sử dụng cacbon hữu cơ. Nhìn chung, nghiên cứu này cho thấy tiềm năng ứng dụng BFT để kiểm soát và quản lý dịch bệnh trong ngành nuôi tôm hiện nay.

Nguồn: https://www.aquaculturealliance.org

Người dịch: Kỹ sư Châu Ngọc Sơn - Công ty VinhthinhBiostadt

Từ khóa: Biofloc, tôm thẻ chân trắng, enzyme, hệ miễn dịch

Trở về