Tiềm năng ứng dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản

(Aquaculture.vn) – Tăng cường khả năng kháng khuẩn và tác dụng ức chế trực tiếp chống lại mầm bệnh trong nuôi trồng thủy sản là những yếu tố quan trọng mà chế phẩm sinh học mang lại. Một số lợi ích khi sử dụng chế phẩm sinh học là: Ức chế vi khuẩn gây bệnh, tăng khả năng tiêu hóa và cung cấp nguồn dinh dưỡng cần thiết, hấp thu trực tiếp các chất hữu cơ và chất độc trong môi trường nước…

Ức chế vi khuẩn gây bệnh

Sự tương tác của vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong sự cân bằng giữa các vi sinh vật có lợi và vi sinh vật gây hại. Tuy nhiên, thành phần của cộng đồng vi sinh vật có thể thay đổi bởi điều kiện nuôi và môi trường kích thích sự phát triển các loài vi khuẩn có lợi.

Probiotic tạo ra nhiều hợp chất hóa học phổ rộng bao gồm bacteriocin, sidero-phores, lysozyme, protease và hydrogen peroxide trong ruột của vật chủ, do đó tạo thành một rào cản chống lại sự phát triển của mầm bệnh cơ hội cũng như sự thay đổi độ pH trong ruột.

Các nghiên cứu cho thấy rằng lactobacilli làm giảm độ bám dính của Aeromonas salmonicida, Carnobacterium piscicola  và Yersinia ruckeri đến dịch nhầy đường ruột cá hồi vân (Balcazar & cs., 2006). Korkea-aho & cs. (2012) đã sử dụng Pseudomonas M162 chống lại Flavobacterium psychrophilum để giảm tỷ lệ chết hàng loạt trong nuôi cá hồi giai đoạn đầu.

Nguồn dinh dưỡng và đóng góp enzyme tiêu hóa

Các nghiên cứu về chế phẩm sinh học cho thấy rằng các vi sinh vật có tác dụng có lợi cho quá trình tiêu hóa của động vật thủy sản. Một báo cáo cho rằng một số vi sinh vật như Agrobacterium sp., Pseu-domonas sp., Brevibacterium sp., Microbacterium sp. và Staphylococcus sp. góp phần cung cấp dinh dưỡng cho cá hồi Bắc Cực (Salvelinus alpinus). Ngoài ra một số vi khuẩn có thể tham gia vào quá trình tiêu hóa của hai mảnh vỏ bằng cách tạo ra các enzyme ngoại bào (protease, lipase), đồng thời cung cấp các yếu tố tăng trưởng cần thiết.

Tác dụng của men vi sinh đã được quan sát thấy ở thực vật phù du (vi tảo), là nền tảng của chuỗi thức ăn thủy sinh. Trong hầu hết các trường hợp, các sinh vật bậc cao không thể tổng hợp axit béo không bão hòa đa thể và vitamin. Một nhà khoa học đã đánh giá khả năng nuôi cấy probiotic C7b cho tôm và nguồn thức ăn cho ấu trùng tôm là Chaetoceros muelleri và kết quả cho thấy vi tảo không bị ảnh hưởng và cả hai có thể kết hợp để làm nguồn thức ăn cho tôm.

Cải thiện chất lượng nước

Các loài vi khuẩn thuộc chi Bacillus, Pseudomonas, Acinetobacter, Nitrobacter, Nitrosomonas, Cellulomonas, Rhodopseu-domonas được biết là có khả năng phân giải các chất thải hữu cơ trong ao. Các loài này điều chỉnh hệ vi sinh trong môi trường nước và kiểm soát các vi sinh vật gây bệnh để tăng cường phân hủy các chất hữu cơ trong nước nhằm cải thiện môi trường sinh thái nuôi trồng thủy sản.

Đã có báo cáo cho rằng việc sử dụng Bacillus sp. cải thiện chất lượng nước, tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng đồng thời tăng sức đề kháng cho ấu trùng tôm sú và giảm lượng Vibrio trong ao nuôi. Bacillus spp. tiết ra protease, amylase và lipase ức chế Vibrio spp. và được đề xuất như một chất xử lý sinh học cho hệ thống nuôi tôm. Một nghiên cứu khác đã đánh giá hiệu quả của việc sử dụng probiotic như là chất xử lý sinh học trong ao đất nuôi cá tra, cá chép và cá trôi trong một năm, kết quả cho thấy nồng độ amoniac, nitrit và photphat trong ao nuôi thấp hơn so với ao đối chứng.

Tăng cường phản ứng miễn dịch

Probiotic tạo ra các phân tử truyền tín hiệu có khả năng cảnh báo hệ thống miễn dịch chống lại sự tấn công của các tác nhân gây bệnh. Bacillus sp. cung cấp khả năng kháng bệnh bằng cách kích hoạt cả cơ chế bảo vệ miễn dịch tế bào và dịch thể ở tôm.

Sakai & cs. (1995) đã chứng minh rằng việc sử dụng vi khuẩn Clostridium butyricum cho cá hồi vân qua đường miệng đã nâng cao sức đề kháng của cá đối với Vibrio, bằng cách tăng hoạt động thực bào của bạch cầu.

Hoạt động kháng khuẩn, kháng virus

Probiotic cải thiện hệ vi sinh đường ruột có đặc tính đối kháng nhờ sự hình thành các axit hữu cơ và bacteriocin, chúng làm thay đổi quá trình trao đổi chất của hệ vi sinh để tạo ra axit béo chuỗi ngắn, tăng hấp thu natri và nước, giảm nhu động ruột và giúp tăng đề kháng cho vật nuôi từ đó nâng cao khả năng kháng bệnh bằng cách kích thích hệ thống miễn dịch, giảm lượng cholesterol trong máu đồng thời cải thiện khả năng tăng trọng và hệ số chuyển hóa thức ăn.

Trong một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm chỉ ra việc vô hiệu hóa virus bằng các chất hóa học và sinh học, chẳng hạn như chiết xuất từ tảo biển và các tác nhân ngoại bào của vi khuẩn. Báo cáo cho rằng các chủng Pseudomonas sp., Vibriossp., Aeromonas sp. và các nhóm coryneforms được phân lập từ các trại sản xuất giống cá hồi cho thấy hoạt động kháng virus chống lại virus hoại tử cơ quan tạo máu. Ở tôm, việc bổ sung men vi sinh B. megaterium đã làm tăng khả năng kháng lại virus gây hội chứng Đốm trắng (WSSV) ở tôm thẻ chân trắng.

Khả năng kích thích tăng trưởng

Men vi sinh có tác dụng thúc đẩy tăng trưởng đối với vật nuôi thông qua việc cung cấp chất dinh dưỡng và vitamin. Một nghiên cứu đã đánh giá tác động của việc ứng dụng probiotics đối với thức ăn tự nhiên, chất lượng nước và hiệu suất tăng trưởng của cá rô phi nuôi trong bể nước mặn, kết quả chỉ ra rằng, trọng lượng cá tăng và hiệu quả chuyển hóa thức ăn tăng lên đáng kể so với nghiệm thức đối chứng.

Probiotics – phụ gia thức ăn thủy sản

Các chất kết dính như trứng và dầu gan cá thu được hiệu ứng vi sinh vật có lợi với hiệu quả cao và ít suy thoái môi trường. Phần lớn các sản phẩm thương mại có chứa các lợi khuẩn Lactobacillus hoặc Saccha-romyces cerevisiae, vi khuẩn nitrat hóa, Bacillus sp. và Roseobacter. Lợi ích của việc đưa các chủng vi khuẩn vào thành phần thức ăn thủy sản bao gồm những cải tiến về giá trị thức ăn, tăng khả năng tiêu hóa, ức chế vi sinh vật gây bệnh, tăng cường đáp ứng miễn dịch và thúc đẩy tăng trưởng.

Đã có báo cáo cho rằng chế độ ăn bổ sung probiotics giúp cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột làm tăng sức đề kháng chống lại nhiễm Vibrio harveyi trên tôm thẻ chân trắng. Ao được xử lý bằng men vi sinh có tỷ lệ nhiễm khuẩn Vibrio ít hơn và hạn chế các khí độc như NH₃, NO₂, H₂S…

Thu Hiền (Lược dịch)