CHẾ PHẨM SINH HỌC CHO NUÔI TRỒNG THỦY SẢN BỀN VỮNG

1. Giới thiệu

Trong nuôi trồng thủy sản, công việc quản lý tốt chất lượng nguồn nước là một trong những quan trọng tiền tố quyết định sự thành công của sản xuất. Show this activity nuôi trồng thủy sản làm gia tăng ô môi trường nước và gây căng thẳng cho các đối tượng nuôi (Dawood et al. 2016 a, b; Hossain et al. 2016). Vì thế việc sử dụng chế độ sinh học đã giúp cải thiện môi trường và giúp tăng cường hệ thống nuôi dưỡng năng lượng, đồng thời không gây ảnh hưởng đến sứgù khỏe n. 2017 Do đó, nghiên cứu về sử dụng chế độ sinh học trong nuôi trồng thủy sản có một bước phát triển quan trọng và mang tính chất vững chắc cho ngành nuôi trồng thủy sản.

2. Ảnh hưởng của chế độ sinh trong quá trình nuôi thủy sản

2.1. Ảnh hưởng của Probiotic và chất lượng nước

Nhược điểm lớn nhất của kháng sinh sử dụng là không cải thiện môi trường nước nuôi, nuôi do kháng sinh hạn chế vi khuẩn gia tăng mật độ (Akinbowale et al. 2006). Môi trường giúp cung cấp nhiều vi sinh vật có lợi hơn là bổ sung chế độ sinh học trong thức ăn phần (Fuller, 1989). Tính năng vững chắc của nghề nuôi thủy sản phụ thuộc vào quá trình tương tác giữa các loài nuôi với môi trường nuôi (Verschuere et al. 2000). Sử dụng chế độ sinh học sẽ giúp cnn bằng mật độ vi sinh có lợi và ức chế vi khuẩn gây bệnh trong môi trường nước nuôi trồng, qua đó đã ki và c chế độ vi khuẩn gây bệnh trong môi trường nước nuôi trồng sản, qua đó kt s Partyara 2007, Ven. Do đó, giảm các bệnh liên quan đến vi khuẩn và cải thiện các trưởng của nuôi đối tượng. Tác dụng nước xử lý của probiotic sẽ được tăng cường hơn nữa khi sử dụng hổn hợp nhiều chủng loại vi khuẩn và nấm men (Kolndadacha et al. 2011). Một số báo cáo đã cho thấy, sử dụng kết hợp các vi khuẩn với nấm men sẽ ức chế quá trình gia tăng mật số của vi khuẩn gây bệnh, tảo nhiễm bẩn vhhrie bnh, tảoải m c vấhrie c. 2016; Banerjee và Ray 2017; Elsabagh và cộng sự 2018). Do đó, chế phẩm sinh học được sản xuất ra thương mại phục vụ cho hoạt động nuôi cá, tôm và vận hành (Wang et al. 2005). Việc bổ sung probiotic dạng tế bào sống vào môi trường nước nuôi cải thiện được chất lượng nước, qua đó cải thiện được sức khỏe của vật thể hy vọng. không chán cn dohy do n chn hy do nn Do đó, men vi sinh used in nuôi trồng thủy sản được sử dụng ở dạng bổ sung vào thức ăn hoặc bổ sung vào môi trường nước. Ứng dụng của sinh học chế tạo thành nuôi trồng thủy sản đã được nghiên cứu rất nhiều và được trình bày ở bảng 1. Một số báo cáo đã cho thấy, sử dụng kết hợp các vi khuẩn với nấm men sẽ ức chế quá trình gia tăng mật số của vi khuẩn gây bệnh, tảo nhiễm bẩn vhhrie bnh, tảoải m c vấhrie c. 2016; Banerjee và Ray 2017; Elsabagh và cộng sự 2018). Do đó, chế phẩm sinh học được sản xuất ra thương mại phục vụ cho hoạt động nuôi cá, tôm và vận hành (Wang et al. 2005). Việc bổ sung probiotic dạng tế bào sống vào môi trường nước nuôi cải thiện được chất lượng nước, qua đó cải thiện được sức khỏe của vật thể hy vọng. không chán cn dohy do n chn hy do nn Do đó, men vi sinh used in nuôi trồng thủy sản được sử dụng ở dạng bổ sung vào thức ăn hoặc bổ sung vào môi trường nước. Ứng dụng của sinh học chế tạo thành nuôi trồng thủy sản đã được nghiên cứu rất nhiều và được trình bày ở bảng 1. Một số báo cáo đã cho thấy, sử dụng kết hợp các vi khuẩn với nấm men sẽ ức chế quá trình gia tăng mật số của vi khuẩn gây bệnh, tảo nhiễm bẩn vhhrie bnh, tảoải m c vấhrie c. 2016; Banerjee và Ray 2017; Elsabagh và cộng sự 2018). Do đó, chế phẩm sinh học được sản xuất ra thương mại phục vụ cho hoạt động nuôi cá, tôm và vận hành (Wang et al. 2005). Việc bổ sung probiotic dạng tế bào sống vào môi trường nước nuôi cải thiện được chất lượng nước, qua đó cải thiện được sức khỏe của vật thể hy vọng. không chán cn dohy do n chn hy do nn Do đó, men vi sinh used in nuôi trồng thủy sản được sử dụng ở dạng bổ sung vào thức ăn hoặc bổ sung vào môi trường nước. Ứng dụng của sinh học chế tạo thành nuôi trồng thủy sản đã được nghiên cứu rất nhiều và được trình bày ở bảng 1. use the results of vi khuẩn với nấm men sẽ ức chế quá trình gia tăng mật số của vi khuẩn gây bệnh, tảo độc và giảm chất thải của chủ sở hữu trong Zersagh et aljeeh et al. 2016 al. 2018). Do đó, chế phẩm sinh học được sản xuất ra thương mại phục vụ cho hoạt động nuôi cá, tôm và vận hành (Wang et al. 2005). Việc bổ sung probiotic dạng tế bào sống vào môi trường nước nuôi cải thiện được chất lượng nước, qua đó cải thiện được sức khỏe của vật thể hy vọng. không chán cn dohy do n chn hy do nn Do đó, men vi sinh used in nuôi trồng thủy sản được sử dụng ở dạng bổ sung vào thức ăn hoặc bổ sung vào môi trường nước. Ứng dụng của sinh học chế tạo thành nuôi trồng thủy sản đã được nghiên cứu rất nhiều và được trình bày ở bảng 1. use the results of vi khuẩn với nấm men sẽ ức chế quá trình gia tăng mật số của vi khuẩn gây bệnh, tảo độc và giảm chất thải của chủ sở hữu trong Zersagh et aljeeh et al. 2016 al. 2018). Do đó, chế phẩm sinh học được sản xuất ra thương mại phục vụ cho hoạt động nuôi cá, tôm và vận hành (Wang et al. 2005). Việc bổ sung probiotic dạng tế bào sống vào môi trường nước nuôi cải thiện được chất lượng nước, qua đó cải thiện được sức khỏe của vật thể hy vọng. không chán cn dohy do n chn hy do nn Do đó, men vi sinh used in nuôi trồng thủy sản được sử dụng ở dạng bổ sung vào thức ăn hoặc bổ sung vào môi trường nước. Ứng dụng của sinh học chế tạo thành nuôi trồng thủy sản đã được nghiên cứu rất nhiều và được trình bày ở bảng 1.

Bảng 1 : Sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản

Probiotic	Liều lượng	Tác giả
Bacillus sp., Saccharomyces sp.	108 + 105 cfu/ml	Matias et al. (2002)
Bacillus sp., S. cerevisiae, Nitrosomonas sp.	104 – 109 cfu/ml	Wang et al. (2005)
Streptomyces sp.	2 – 10 g/kg thức ăn	Das et al. (2005)
B. subtilis và B. Megaterium	1,2 x 104 cfu/g	Olmos et al. (2011)
Bacillus sp. và Lactobacillus	5,749 ± 0.67 x 104 cfu/g	Paiva-Maia et al. (2013)
Bacillus circulans và B. Licheniformis	106 cfu/ml	Sahandi et al. (2012)
Lactic acid bacteria	107 và 2 x 107 cfu/ml	Gatesoupe (1994)
Arthrobacter XE-7	106 cfu/ml	Li et al. (2006)
Bacillus strains (Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis và Bacillus pumilus)	1010 cfu/g	Elsabagh et al. (2018)
Bacillus sp.	–	Dalmin et al. (2001)
Mixed Bacillus	–	Nimrat et al. (2012)
Enterococcus faecium ZJ4	–	Wang et al. (2008)
Bacillus pumilus, B. licheniformis và B. Subtilis	–	Devaraja et al. (2013)
Bacillus subtilis, Bacillus cereus và Bacillus licheniformis	–	Lalloo et al. (2007)

2.2. Probiotic giúp vật chủ chống lại căng thẳng

Các tác nhân gây căng thẳng từ môi trường làm suy yếu hệ thống miễn dịch của động vật thủy sản và làm tăng tính nhạy cảm của chúng với mầm bệnh (Dawood et al. 2017a,b). Căng thẳng được định nghĩa là các yếu tố vật lý hoặc hóa học làm cho cơ thể suy yếu hoặc chết (Rottmann et al. 1992). Bên cạnh các yếu tố gây căng thẳng từ vật lý và hóa học thì căng thẳng từ yếu tố sinh học được định nghĩa là các phản ứng của cơ thể không đặc hiệu (Selye, 1985). Theo các định nghĩa trên thì động vật thủy sản thường chịu các tác nhân gây căng thẳng như quá trình vận chuyển, thiếu thức ăn, mật độ nuôi, nhiệt độ nước, thiếu oxy, tăng oxy, hóa chất, thuốc trừ sâu và độ mặn… (Das et al. 2005; Turnbull et al. 2005; North et al. 2006; Raj et al. 2008; DeMicco et al. 2010; Lupatsch et al. 2010; Akhtar et al. 2011, 2012; Goncalves et al. 2011; LeBlanc et al. 2011; Logan and Somero 2011; Prusty et al. 2011; Dawood et al. 2015a,b).

Ngoài áp lực từ mầm bệnh thì động vật thủy sản cũng thường chịu tác động từ môi trường, dẫn đến ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý của động vật và làm tăng nguy cơ mất cân bằng oxy hóa (Lesser 2006; Zenteno-Savín et al. 2006; Wabete et al. 2008). Do đó, chế phẩm sinh học thường xuyên được bổ sung cho động vật thủy sản để cải thiện tình trạng mất cân bằng oxy hóa của chúng, bởi vì việc bổ sung probiotic vào trong thức ăn sẽ làm tăng chất chống oxy hóa nên sẽ cải thiện được tình trạng mất cân bằng oxy hóa (Castex et al. 2009). Castex et al (2009) cho rằng, đặc tính chống oxy hóa của chủng Lactobacillus fermentum có thể đóng vai trò như một cơ chế tự vệ của hệ vi sinh đường ruột, do đó đã khắc phục được tình trạng mất cân bằng oxy hóa ngoại sinh và nội sinh.

Việc bổ sung chất kích thích miễn dịch, vacxin và probiotic vào trong khẩu phần thức ăn hoặc bổ sung vào nước đã được khuyến cáo, nhằm giảm tác động gây căng thẳng cho đối tượng nuôi trong suốt quá trình nuôi các loài động vật thủy sản (Akhtar et al. 2011, 2012; Rio-Zaragoza et al. 2011). Probiotic được bổ sung trong ao nuôi làm giảm rủi ro khi nuôi động vật thủy sản với mật độ cao (Gatesoupe, 1999; Gomez-Gil et al. 2000). Các vi khuẩn hữu ích có khả năng làm giảm căng thẳng cho vật nuôi khi được trộn với vitamin hoặc với các chất dinh dưỡng (Verschuere et al. 2000). Việc bổ sung vi khuẩn lactobacillus delbruexkii trong khẩu phần thức ăn của cá vược Châu Âu (D. labrax) đã làm giảm thấp hàm lượng cortisol có trong máu cá (Carnevali et al. 2006). Kết quả này cũng xảy ra tương tự trên cá Paracheirodon axelrodi khi tiến hành bổ sung Bacillus spp vào khẩu phần thức ăn, đã làm giảm căng thẳng của cá trong quá trình vận chuyển (Gomes et al. 2009).

Bảng 2: Áp dụng chế phẩm sinh học nhằm hạn chế căng thẳng cho động vật thủy sản.

Loài nuôi	Vi sinh sử dụng	Yếu tố gây căng thẳng	Tác giả
Cá tráp (Sparus auratus)	Alteromonas sp. dòng Pdp 11	Mật độ nuôi cao	Varela et al. (2010)
Paralichthys olivaceus	B. subtilis, L. acidophilus, S. cerevisiae	Nhiệt độ và bệnh Vibrio anguillarum	Taoka et al.(2006a)
Litopenaeus stylirostris	Pediococcus acidilactici	Chất oxy hóa	Castex et al.(2009)
Ấu trùng hàu (Crassostrea virginica)	Vibrio sp. dòng OY15	Các yếu tố gây bệnh	Kapareiko et al. (2011)
Ca tráp đỏ (Pagrus major)	Lactobacillus rhamnosus	Độ mặn thấp	Dawood et al. (2017c)

2.3. Men vi sinh dạng bất hoạt

Probiotic còn được định nghĩa là các chế phẩm chứa tế bào vi sinh hoặc các thành phần trong tế bào vi sinh mang lại tác dụng có lợi cho vật chủ (Salminen et al. 1999). Nghĩa là probitic sẽ bao gồm cả nhóm lợi khuẩn còn sống hoặc bất hoạt (Ouwehand and Salminen, 1998). Tuy nhiên, việc sử dụng probiotic dạng sống để bổ sung vào môi trường nước đôi khi sẽ làm giảm đa dạng sinh thái của vi khuẩn tại khu vực được sử dụng (Salinas et al. 2008). Do đó, chế phẩm sinh học dạng bất hoạt thường được xem xét sử dụng (Salinas et al. 2008). Tế bào vi khuẩn bất hoạt được gọi là postbiotic. Postbiotic là những thành phần không được tạo ra từ hoạt động của probiotic với các bộ phận của vật chủ (Patel and Denning, 2013). Các chế phẩm sinh học bị tiêu diệt bằng nhiệt cũng hoạt động như postbiotic (Dawood et al. 2015a,b). Các sinh vật sau khi bị tiêu diệt bằng nhiệt sẽ giữ lại các cấu trúc quan trọng của vi khuẩn và có thể giúp vật chủ phát huy hoạt tính sinh học của vật chủ. Bổ sung các tế bào bất hoạt từ vi khuẩn vào khẩu phần thức ăn giúp cải thiện tăng trưởng, khả năng miễn dịch và kháng bệnh của một số động vật thủy sản (Irianto and Austin, 2003; Diaz Rosales et al. 2006; Salinas et al. 2006; Choi and Yoon, 2008; Pan et al. 2008; Panigrahi et al. 2010; Rodriguez-Estrada et al. 2013; Dawood et al. 2015a,b,c). Do đó, việc sử dụng chế phẩm sinh học dạng bất hoạt hoàn toàn có thể thay thế chế phẩm vi sinh dạng sống (Bảng 3).

Bảng 3: Ứng dụng vi khuẩn bất hoạt trong nuôi trồng thủy sản

Loài nuôi	Cơ chế bất hoạt, dòng vi sinh dùng bất hoạt	Tác dụng cải thiện	Tác giả
Cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss)	Nhiệt độ, Gordonia bronchialis	Tốc độ tăng trưởng, đáp ứng miễn dịch	Shabanzadeh et al. (2016)
	Nhiệt độ, Vibrionaceae 51M6 và  Pdp11	Phản ứng miễn dịch	Choi and Yoon (2008)
	Nhiệt độ, Lactobacillus rhamnosus	Tế bào máu	Panigrahi et al. (2010)
	Bất hoạt, Enterococcus faecalis	Tăng trưởng, miễn dịch và kháng bệnh	Rodriguez-Estrada et al. (2013)
Cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua)	Nhiệt độ, Pseudomonas sp. (GP21) và  Psychrobacter sp. (GP12)	Đáp ứng miễn dịch và mất cân bằng oxy hóa	Lazado et al. (2010)
Cá nóc Nhật Bản (Takifugu rubripes)	Nhiệt độ, Lactobacillus paracasei spp. và L. plantarum	Phản ứng miễn dịch của Cytokine	Biswas et al. (2013a)
	Nhiệt độ, Lactobacillus paracasei spp.	Kháng bệnh	Biswas et al. (2013b)
Cá tráp (Sparus aurata L)	Nhiệt độ, Lactobacillus delbru¨eckii subsp. lactis và Bacillus subtilis	Đáp ứng miễn dịch tế bào	Salinas et al. (2006)
	Nhiệt độ, Bacillus subtilis	Đáp ứng miễn dịch	Cerezuela et al. (2012)
Cá rô phi (Oreochromis niloticus)	Nhiệt độ, Bacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus, Clostridium butyricum và Saccharomyces cerevisiae	Đáp ứng miễn dịch và đề kháng bệnh	Taoka et al. (2006b)
	Nhiệt độ, Bacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus, Clostridium butyricum và Saccharomyces cerevisiae	Các enzyme tiêu hóa	Taoka et al. (2007)
Cá  (Miichthys miiuy)	Nhiệt độ, Clostridium butyrium	Đáp ứng miễn dịch và đề kháng bệnh	Pan et al. (2008)
Cá vược (Dicentrarchus labrax)	Nhiệt độ, Lactobacillus farciminis và Lactobacillus rhamnosus	Các enzym tiêu hóa	Frouel et al. (2008)
Cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua)	Nhiệt độ, Pseudomonas sp. và Psychrobacter sp.	Đáp ứng miễn dịch	Lazado and Caipang (2014)
Cá tráp biển đỏ (Pagrus major)	Nhiệt độ, Lactobacillus plantarum	Tăng trưởng, tiêu hóa, đáp ứng miễn dịch và kháng bệnh	Dawood et al. (2015a,b,d)
	Nhiệt độ, Pediococcus pentosaceus	Tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và cấu trúc máu	Dawood et al. (2016c)
	Nhiệt độ, Lactobacillus plantarum	Đáp ứng miễn dịch, giảm căng thẳng	Dawood et al. (2016d)
Cá đù (Seriola dumerili)	Nhiệt độ, Lactobacillus plantarum	Tăng trưởng, tiêu hóa và đáp ứng miễn dịch	Dawood et al. (2015c)

3. Kết luận  

Qua các kết quả nghiên cứu trên cho thấy hệ vi sinh vật trong môi trường nước ảnh hưởng nhiều đến chất lượng môi trường sống của thuỷ sản. Nếu môi trường nuôi đã có một quần xã vi sinh vật ổn định, thì vi sinh vật lạ xâm nhập vào có thể không tồn tại được lâu, vì thế vi sinh vật hữu ích chỉ phát huy tác dụng khi cạnh tranh vượt trội với các vi sinh vật đã có. Vì vậy, bên cạnh bổ sung chế phẩm sinh học vào thức ăn cho động vật thủy sản ăn thì việc định kỳ cấy bổ sung vi sinh vật hữu ích vào môi trường nuôi thủy sản là cần thiết để bảo vệ chất lượng nước, năng cao sức khoẻ động vật thủy sản, từ đó góp phần quan trọng trong quá trình phát triển nghề nuôi thủy sản bền vững.

Dương Xuân Đào, Trường Cao đẳng Cộng đồng Cà Mau

Tài liệu tham khảo

Akhtar, M.S., Pal, A.K., Sahu, N.P., Alexander, C., and Meena, D.K., 2011. Dietary pyridoxine enhances thermal tolerance of Labeo rohita (Hamilton) fingerlings reared under endosulfan stress. Journal of Thermal Biology, 36: 84–88.

Akhtar, M.S., Pal, A.K., Sahu, N.P., Ciji, A., Meena, D.K., and Das, P., 2012. Physiological responses of dietary tryptophan fed Labeo rohita to temperature and salinity stress. Journal of Animal Physiololgy and Animal Nutrition, 97: 1075–1083.

Akinbowale, O.L., Peng, H., and Barton, M.D., 2006. Antimicrobial resistance in bacteria isolated from aquaculture sources in Australia. Journal of Applied Microbiology, 100: 1103–1113.

Banerjee, G., and Ray, A.K., 2017. The advancement of probiotics research and its application in fish farming industries. Research in Veterinary Science, 115: 66–77.

Carnevali, O., de Vivo, L., and Sulpizio, R., 2006. Growth improvement by probiotic in European sea bass juveniles (Dicentrarchus labrax, L), with particular attention to IGF-1, myostatin and cortisol gene expression. Aquaculture, 258: 430–438.

Castex, M., Lemaire, P., Wabete, N., and Chim, L., 2009. Effect of dietary probiotic Pediococcus acidilactici on antioxidant defences and oxidative stress status of shrimp, Litopenaeus stylirostris. Aquaculture, 294: 306–313.

Dawood, M., and Koshio, S., 2016a. Recent advances in the role of probiotics and prebiotics in carp aquaculture: a review. Aquaculture, 454: 243–251.

Dawood, M., and Koshio, S., 2016b. Vitamin C supplementation to optimize growth, health and stress resistance in aquatic animals. Reviews in Aquaculture, 10: 334–350.

Dawood, M., Koshio, S., Ishikawa, M., and Yokoyama, S., 2015a. Effects of partial substitution of fish meal by soybean meal with or without heat-killed Lactobacillus plantarum (LP20) on growth performance, digestibility, and immune response of amberjack, Seriola dumerili juveniles. BioMed Research International, 2015.

DeMicco, A., Cooper, K.R., Richardson, J.R., and White, L.A., 2010. Developmental neurotoxicity of pyrethroid insecticides in Zebra fish embryos. Toxicological Sciences, 113: 177–186.

Devaraja, T., Banerjee, S., Sariff, Y.M., and Khatoon, H., 2013. A holistic approach for selection of Bacillus sp. as a bioremediator for  shrimp post larvae culture. Turkish Journal of Biology, 37: 92–100.

Elsabagh, M., Mohamed, R., Moustafa, E.M., Hamza, A., Farrag, F., and Decamp, O., 2018. Assessing the impact of Bacillus strains mixture probiotic on water quality, growth performance, blood profile and intestinal morphology of Nile tilapia, Oreochromis niloticus. Aquaculture Nutrition.

Gomes, L.C., Brinn, R.P., Marcon, J.L., Dantas, L.A., Brandao, F.R., and Sampaio de Abreu, J., 2009. Benefits of using the probiotic Efinol L during transportation of cardinal tetra (Paracheirodon axelrodi) in the Amazon. Aquaculture Research, 40: 157–165.

Irianto, A., and Austin, B., 2003. Use of dead probiotic cells to control furunculosis in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum). Journal of Fish Diseases, 26: 59–62.

Patel, R.M., and Denning, P.W., 2013. Therapeutic use of prebiotics, probiotics, and postbiotics to prevent necrotizing enterocolitis: what is the current evidence?. Clinics in Perinatology, 40(1): 11–25.

Salminen, S., Ouwehand, A., Benno, Y., và Lee, YK, 1999. Probiotics: chúng nên được sử dụng như thế giới? Xu hướng Khoa học và Công nghệ Thực phẩm , 10: 107–110.

Nguồn : https://lienhiephoikhkt.camau.gov.vn/