Hình 1: Những phương pháp sử dụng probiotics trong nuôi cá.​

Bài viết cung cấp một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng của probiotics và những lưu ý để sử dụng hiệu quả probiotics trong nuôi trồng thủy sản.

Trong vài thập kỷ qua, sự đóng góp của nuôi trồng thủy sản cho sản xuất protein động vật đã tăng lên rất nhiều, và ngành hiện nay cung cấp gần một nửa thực phẩm được tiêu thụ trên toàn thế giới. Việc áp dụng các phụ gia thức ăn thân thiện với môi trường, như bổ sung men vi sinh để cải thiện sức khỏe, hiệu suất tăng trưởng và đáp ứng miễn dịch của các loài nuôi trồng thủy sản đã thu hút được nhiều sự chú ý hơn trong những năm gần đây. 

Vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong môi trường sinh thái, vì chúng có thể đóng vai trò đa dạng, góp phần tái chế chất dinh dưỡng, làm giảm chất hữu cơ và bảo vệ vật nuôi chống lại mầm nhiễm trùng.

Tất cả những vai trò này được sử dụng để sử dụng các vi sinh vật này trong nuôi trồng thủy sản và phát triển các chế phẩm sinh học. Việc sử dụng chế phẩm sinh học là một trong những phương pháp thay thế để kiểm soát miễn dịch trong nuôi trồng thủy sản và được coi là một chiến lược bổ sung hoặc thay thế cho việc sử dụng kháng sinh và hóa chất. 

Khái niệm của “probiotic” đã được điều chỉnh qua nhiều năm. Theo kết quả được chấp nhận của Tổ chức Nông Lương và Tổ chức Y tế Thế giới (FAO / WHO), chế phẩm sinh học là vi sinh vật sống mà khi được quản lý với số lượng thích hợp sẽ giúp tăng cường sức khỏe cho vật chủ.

Tuy nhiên, theo một số tác giả, probiotics được áp dụng trong nuôi trồng thủy sản là các tế bào vi sinh vật (sống hoặc chết) có thành phần của tế bào vi khuẩn, khi được thêm vào nước hoặc thức ăn sẽ giúp cải thiện sức khỏe của vật chủ thông qua cải thiện cân bằng vi sinh vật môi trường. Và nghĩa rộng của probiotic trong nuôi trồng thủy sản cũng bao gồm: các vi khuẩn (Gram âm hoặc Gram dương), nấm men, tảo đơn bào và thể trực khuẩn (bacteriophages). Probiotic được coi là tác nhân sinh học thân thiện có thể được sử dụng trong môi trường nuôi trồng thủy sản để kiểm soát các tác nhân gây bệnh và tăng cường sử dụng thức ăn, tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của các loài nuôi. 

Vi khuẩn lactic (LAB) như một số loài Lactobacillus (Bao gồm Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus thermophillus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, vv) thường được sử dụng làm men vi sinh trong dinh dưỡng cá. Việc sử dụng vi khuẩn lactic đã được chứng minh là có tác dụng hứa hẹn đối với tính kháng bệnh, tỷ lệ sống và các thông số tăng trưởng đối trên nhiều loài cá khác nhau. 

Một số cách sử dụng probiotic trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản (Hình 1). Probiotics có thể được dùng như chất bổ sung chế độ ăn uống (thông qua thức ăn sống như Artemia và rotifers hoặc thức ăn viên) hoặc được thêm trực tiếp vào nước. Probiotic được bổ sung qua đường tiêm cũng đã được báo cáo.

Việc sử dụng một phương pháp quản lý thích hợp và các chủng vi sinh phù hợp với mục địch sử dụng góp phần nâng cao hiệu suất sử dụng của chế phẩm sinh học.

Cho đến nay, hầu hết các nghiên cứu chủ yếu điều tra các tính chất của probiotic trong nuôi trồng thủy sản đã khi bổ sung vào chế độ ăn, và ít chú ý đến các hiệu ứng có thể có của phương pháp sử dụng các chế phẩm sinh học bổ sung trực tiếp vào nước. 

Phạm vi quản lý Probiotic thông qua nước

Trong tất cả các giải pháp sử dụng probiotic trong nuôi trồng thủy sản thì việc bổ sung trực tiếp vào nguồn nước nuôi là phương pháp duy nhất áp dụng cho mọi lứa tuổi của cá. Phương pháp bổ sung vào thức ăn và tiêm có những hạn chế khi cá ở trong giai đoạn ấu trùng bởi các cơ quan tiêu hóa của cá chưa hoáng thiện. Hơn nữa, phương pháp tiêm cũng gây ra sự căng thẳng cho cá nuôi. Ngược lại, việc bổ sung probiotics trực tiếp vào nước nuôi có thể được áp dụng từ ngày đầu tiên trong quá trình ương nuôi cá.

Trong Bảng 1, các thông tin liên quan đến các chế phẩm sinh học khác nhau được quản lý thông qua nước được tóm tắt.

Tác dụng của chế phẩm sinh học trong nước

- Kích thích sự phát triển của các vi sinh vật có lợi.

- Cạnh tranh môi trường sống làm giảm vi sinh vật có hại, ổn định môi trường ao nuôi.

- Giúp chuyển hóa các chất hữu cơ như thức ăn thừa, xác tảo, cặn bã thành chất vô cơ không độc hại cho tôm cá.
- Chuyển các chất độc hại như NH₃ , NO₂- … thành các chất không độc như  NH₄+ , NO₃-  …từ đó làm ổn định chất lượng nước và nền đáy trong ao.

Yếu tố ảnh hưởng đến probiotics trong nuôi trồng thủy sản.

Thời gian điều trị (thời gian tiếp xúc), liều lượng và nguồn probiotics là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động của các chủng probiotics trong nước. Ngoài ra các yếu tố khác trong nước cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của probiotics bao gồm:

Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của probiotics trong nuôi trồng thủy sản. Mỗi chủng vi khuẩn sẽ có một ngưỡng giới hạn nhiệt độ khác nhau. Ví dụ như, hoạt tính đối kháng tối đa của chủng probiotic A. media chống lại bệnh saprolegniosis đạt được khi có một sự gia tăng nhỏ nhiệt độ nước.

Liều điều trị

Liều hữu ích của probiotic được sử dụng bằng cách thêm trực tiếp vào môi trường nước phải được tính toán theo trọng lượng của cá được xử lý, cũng như thể tích nước. Do đó cần biết chính xác liều lượng của từng chủng loại probiotics để đảm bảo đủ và đúng liều. 

Thời gian và tần suất sử dụng

Để có một số lượng sinh học ổn định ở nồng độ được tính toán, việc bổ sung phải được gia hạn trong thời gian nuôi. Thời gian mà probiotic nên được cấy vào nước sẽ phụ thuộc vào khoảng thời gian một probiotic nhất định biến mất khỏi cột nước. Vì lý do này, thời gian này nên được tính toán trước khi bắt đầu điều trị.

Oxy hòa tan: 

Vi khuẩn hiếu khí (Bacillus) và vi khuẩn hiếu khí nghiêm ngặt (VK nitrat) phải đảm bảo lượng oxy hòa tan đầy đủ có hiệu quả sử dụng. Khi oxy hòa tan thấp sẽ sử dụng kém hiệu quả.

Tuổi của cá được điều trị 

Người ta đã chứng minh rằng việc sử dụng probiotic ở giai đoạn ấu trùng sớm có thể điều chỉnh hệ vi sinh đường ruột hiệu quả hơn, vì đường tiêu hóa không được phát triển hoàn toàn, và hệ vi sinh vật được thiết lập sẽ ảnh hưởng đến sử dụng thức ăn và nước nuôi. Do đó, các phương pháp điều trị probiotic sớm thông qua nước nuôi được khuyến cáo mạnh mẽ cho hiệu quả tối đa. 

Độ mặn

Những nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy độ mặn và nhiệt độ ảnh hưởng đến hiệu quả sinh học của probiotics. 

Độ mặn được cho là làm giảm sự tồn tại của vi khuẩn probiotic, và nó có những hạn chế khi sử dụng chúng trong môi trường nước biển. Vòng đời của các vi khuẩn lactic LAB trong nước biển (35 g/L) được báo cáo là từ 3 đến 21 giờ (ở 20–23◦C). Tuy nhiên, nghiên cứu in vitro và in vivo của 8 chủng LABs, được phân lập từ cá có thể làm probiotic tiềm năng cho nuôi cá vì chúng có thể tồn tại trong nước biển trong bảy ngày (ở 18 ° C).

Nhìn chung việc bổ sung trực tiếp các chế phẩm sinh học vào cột nước đã được coi là hiệu quả hơn các phương pháp khác trong nuôi trồng thủy sản biển.

Một số lưu ý để nâng cao hiệu quả của men vi sinh khi bổ sung vào nước nuôi:

- Lựa chọn chủng loại probiotics phù hợp với điều kiện nuôi như: độ mặn và nhiệt độ của nước.

- Sử dụng probiotics trong mô hình nuôi khép kín tuần hoàn hay mô hình ít thay nước, không khuyến cáo sử dụng trong mô hình nuôi nước chảy.

- Trong quá trình sử dụng probiotics, không được sử dụng hóa chất hay thuốc kháng sinh các loại, vì đây là nguyên nhân làm ảnh hưởng đến hiệu quả của probiotics.

- Một số loại vi khuẩn ít có khả năng sinh bào tử nên nếu dùng ở dạng bột sẽ kém hiệu quả hơn dạng dung dịch đậm đặc.

- Đồng thời cần cung cấp thêm giá thể xuống ao cho vi sinh trú ngụ. Trong ảnh là một số loại giá thể vi sinh đang được ứng dụng rộng rãi. Dạng hạt để trong bể chuyên xử lý nước, Dạng khối bên dưới để treo trong ao nuôi.

VĂN THÁI (Lược dịch)