Một cách tiếp cận mới trong nuôi trồng thủy sản đã xuất hiện – men vi sinh – với lời hứa về sự an toàn và bền vững hơn. Được tiên phong bởi David Moriarty, một nhà khoa học người Úc, phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi cho con người và các động vật khác, dần dần nhưng chắc chắn đã đạt được vị trí của nó trong nuôi tôm. Ở đây, chúng ta sẽ khám phá các lợi ích khác nhau của việc sử dụng men vi sinh ở tôm.
Probiotic là gì?
Probiotic là chất bổ sung thức ăn vi sinh vật sống mang lại tác dụng có lợi cho sự cân bằng đường ruột của vật chủ. Tuy nhiên, trong nuôi trồng thủy sản, chúng có thể được định nghĩa là các chất hỗ trợ vi sinh vật sống có lợi cho vật chủ vì khả năng thay đổi cộng đồng vi sinh vật có liên quan đến vật chủ hoặc môi trường xung quanh, dẫn đến việc sử dụng thức ăn hiệu quả hơn và nâng cao giá trị dinh dưỡng, cải thiện phản ứng miễn dịch và chất lượng nước tốt hơn.
Từ những định nghĩa này, chúng ta có thể thấy rằng chế phẩm sinh học nuôi trồng thủy sản là khác nhau, bởi vì phương thức hoạt động của chúng không chỉ giới hạn ở sự cân bằng vi sinh vật trong đường ruột của vật chủ mà còn bao trùm cả cộng đồng vi sinh vật ở môi trường bên ngoài. Sức khỏe của các sinh vật dưới nước bị ảnh hưởng nặng nề bởi nguồn nước mà chúng sinh sống. Hàng nghìn vi sinh vật, bao gồm mầm bệnh, sống trong nước nuôi và chúng có thể làm suy giảm chất lượng nước và gây bệnh.
Việc sử dụng chế phẩm sinh học
Men vi sinh cho nuôi trồng thủy sản thường được chia thành ít nhất hai loại chính – men vi sinh trong nước và men vi sinh đường ruột. Khi sử dụng men vi sinh, cần lưu ý rằng có một số nhãn hiệu men vi sinh thương mại yêu cầu người nuôi phải lên men sản phẩm trước khi sử dụng để kích hoạt vi khuẩn, nếu không chúng sẽ không hoạt động. Các nhãn hiệu khác có thể hoàn toàn không yêu cầu lên men và sẵn sàng sử dụng ngay từ gói.
Cũng cần lưu ý rằng một nguồn men vi sinh đáng tin cậy là chìa khóa. Trong nhiều trường hợp, thương hiệu chỉ đề cập đến thành phần vi khuẩn trong các sản phẩm men vi sinh của họ mà không mô tả số lượng vi khuẩn có trong bao bì. Con số này rất quan trọng để quản lý đúng liều lượng và nếu không có nó, ứng dụng sẽ kém hiệu quả hơn. Một điều khác cần lưu ý là thành phần vi khuẩn được mô tả trong bao bì có thể không khớp với sản phẩm thực tế. Chúng tôi khuyên bạn nên thử nghiệm các sản phẩm trước khi sử dụng để đảm bảo rằng chúng đáng tin cậy.
Đối với liều lượng, mỗi thương hiệu thường có hướng dẫn riêng. Tốt hơn hết là bạn nên làm theo hướng dẫn được cung cấp từ nhà sản xuất. Nói chung, liều lượng nên thay đổi trong suốt chu kỳ, với các ứng dụng nặng ngay từ đầu và trong các tình huống căng thẳng, phức tạp, chẳng hạn như khi tải lượng Vibrio tăng hoặc chất lượng nước giảm.
Men vi sinh dạng nước
Probiotic trong nước, đúng như tên gọi, được đưa trực tiếp vào nước ao nuôi tôm. Chúng hoạt động theo hai cách: loại trừ và ức chế vi khuẩn gây bệnh, cũng như cải thiện chất lượng nước. Các chủng vi khuẩn sử dụng làm men vi sinh cho nước bao gồm Bacillus acidophilus, B. subtilis, B. licheniformis, Nitrobacter spp., Aerobacter và Saccharomyces cerevisiae.
Về mặt loại trừ mầm bệnh, vi khuẩn probiotic có thể nhân lên và sinh sôi nảy nở trong nước, khiến vi khuẩn gây bệnh khó cạnh tranh nguồn tài nguyên, làm giảm mức độ mầm bệnh trong nước. Vi khuẩn Probiotic còn có khả năng ức chế các mầm bệnh cơ hội, ngăn không cho chúng lây nhiễm sang tôm. Bằng phương pháp loại trừ và ức chế, men vi sinh trong nước có thể làm giảm nguy cơ mắc bệnh, cũng như hạn chế thời gian bùng phát dịch bệnh hiện có.
Với chất lượng nước được cải thiện, nước thải từ trang trại ít độc hại hơn, làm giảm tác động môi trường của trang trại đối với vùng nước xung quanh.
Tác động gây ra bởi mầm bệnh trong nước cũng có thể được giảm thiểu bằng cách cải thiện chất lượng nước. Các chủng vi khuẩn như Bacillus, Pseudomonas, Acinetobacter, Cellulomonas, Rhodopseudomonas, Nitrosomonas và Nitrobacter, được sử dụng làm men vi sinh trong nước, thường đóng vai trò là chất xử lý sinh học. Chúng có khả năng tăng cường quá trình phân hủy các chất hữu cơ khác nhau trong cột nước và đáy ao. không gây độc cho tôm, cải thiện chất lượng nước do chất thải hữu cơ được phân hủy đúng cách.
Với ít mầm bệnh hơn và chất lượng nước tốt hơn, sức khỏe tôm có thể được duy trì ở mức cao và sản xuất có thể được tối ưu hóa. Không chỉ vậy, với chất lượng nước được cải thiện, nước thải từ trang trại ít độc hại hơn, làm giảm tác động môi trường của trang trại đối với vùng nước xung quanh.
Men vi sinh đường ruột
Probiotic đường ruột được ứng dụng trong nuôi tôm nhằm cải thiện sự cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột của tôm. Men vi sinh đường ruột kết hợp các chủng vi khuẩn trong thức ăn viên sử dụng nhiều loại chất kết dính, chẳng hạn như lòng trắng trứng và dầu cá, để ứng dụng hiệu quả hơn. Men vi sinh đường ruột thường chứa Lactobacillus hoặc Saccharomyces cerevisiae, vi khuẩn nitrat hóa, Streptococci, Roseobacter và Bacillus sp. Các chủng vi khuẩn này hoạt động trong ruột tôm bằng cách điều chỉnh sự cân bằng vi sinh vật vì lợi ích của tôm.
Một trong những lợi ích là tăng cường đáp ứng miễn dịch. Cơ chế bảo vệ của tôm kém phát triển hơn so với các sinh vật thủy sinh khác và chúng dựa vào hệ thống miễn dịch không đặc hiệu. Probiotic hỗ trợ hệ thống miễn dịch này bằng cách tăng cường phản ứng miễn dịch đối với sự tấn công của mầm bệnh. Không chỉ vậy, men vi sinh còn có thể ngăn chặn sự phát triển của mầm bệnh trong ruột, cũng như ức chế các hành động gây bệnh, giúp bảo vệ tốt hơn chống lại các bệnh nhiễm trùng và bệnh tật có thể xảy ra.
Probiotic cũng có khả năng điều chỉnh quá trình trao đổi chất của hệ vi sinh vật trong ruột tôm để tạo ra axit béo chuỗi ngắn giúp cải thiện tiêu hóa. Điều này dẫn đến tăng cảm giác thèm ăn, tăng trưởng tốt hơn và cải thiện FCR – từ đó giảm lượng chất thải từ thức ăn thừa và do đó cải thiện chất lượng nước. Nhìn chung, chế phẩm sinh học thức ăn mang lại cho người nuôi tăng trưởng tốt hơn, tôm khỏe mạnh hơn và ít ô nhiễm nước hơn.
Probiotic trong hệ thống biofloc
Công nghệ biofloc là một hệ thống mới nổi trong nuôi tôm, cung cấp một phương tiện mạnh mẽ hơn để quản lý dịch bệnh và giảm tác động đến môi trường bằng cách sử dụng vi khuẩn có lợi để tái chế chất thải và thực hiện thay nước ít hoặc không thay nước. Công nghệ Biofloc hoạt động bằng cách hạn chế hoặc loại bỏ việc trao đổi nước, bổ sung các nguồn carbon bên ngoài – chẳng hạn như mật đường, mía hoặc cám lúa mì – vào ao và cung cấp lượng oxy cao.
Ba quy trình chính này tạo ra một môi trường có tỷ lệ carbon-to-nitơ (C/N) cân bằng, kích thích sự phát triển của cộng đồng vi sinh vật trong nước, đặc biệt là vi khuẩn dị dưỡng. Tỷ lệ C/N mong muốn khác nhau giữa các ao, nhưng thường là 1:5. Trong điều kiện thích hợp, các vi sinh vật, chẳng hạn như vi khuẩn, tảo và thực vật phù du, và các chất hữu cơ – như thức ăn, phân và vỏ cũ – sẽ liên kết với nhau thành “các bông cặn”.
Những bông cặn này có thể giúp cải thiện chất lượng nước bằng cách chuyển đổi amoniac và các chất thải hữu cơ khác thành sinh khối vi khuẩn. Họ cũng tái chế chất thải thành thức ăn bổ dưỡng cho tôm bằng cách biến đổi các nguồn carbon bổ sung thành protein vi sinh vật. Bằng cách này, sự phát triển của mầm bệnh có thể được ngăn chặn và tăng trưởng tôm được cải thiện. Việc trao đổi nước thấp hoặc bằng không trong các hệ thống này cũng có thể làm giảm hơn nữa sự lây lan của mầm bệnh trong trang trại và ô nhiễm nước bên ngoài trang trại.
Trong hệ thống biofloc, men vi sinh thường được sử dụng làm vi khuẩn khởi động. Thông thường, men vi sinh không được sử dụng trong ao biofloc vì vi khuẩn trong đó đã có tác dụng “lợi khuẩn tự nhiên”. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng việc bổ sung men vi sinh vào biofloc có thể tăng cường hơn nữa hệ thống, bằng cách cải thiện tốc độ tăng trưởng, tiêu hóa, trao đổi chất, khả năng kháng bệnh và chất lượng nước, cũng như giảm tải lượng Vibrio. Mặc dù vẫn còn trong giai đoạn thử nghiệm ban đầu, nhưng sự kết hợp giữa men vi sinh và biofloc cho thấy tiềm năng lớn để tăng tính bền vững của nghề nuôi tôm.
Probiotic trong hệ thống semi-floc
Công nghệ Biofloc đòi hỏi kiến thức kỹ thuật cao để đảm bảo tất cả các hoạt động bên trong của hệ thống vận hành trơn tru. Một vấn đề đơn giản, chẳng hạn như mất điện, sẽ làm cho môi trường ao nuôi rất độc hại, bởi vì việc sục khí ngừng lại, làm giảm đáng kể mức oxy hòa tan (DO). Điều này dẫn đến sự xuất hiện của một hệ thống lai có tên là semi-floc kết hợp các phương pháp tiếp cận truyền thống và biofloc để tạo ra một hệ thống nuôi trồng thủy sản bền vững với môi trường, khả thi và giá cả phải chăng hơn.
Semi-floc yêu cầu siphon thường xuyên để loại bỏ nitơ dư thừa, trái ngược với việc dựa vào sự phân hủy vi sinh vật của vi khuẩn dị dưỡng.
Cả biofloc và semi-floc đều có cùng một mục đích – điều khiển sự tương tác của vi sinh vật trong ao để tạo ra bông cặn. Tuy nhiên, nếu biofloc chủ yếu dựa vào vi khuẩn dị dưỡng, thì semi-floc kết hợp cân bằng giữa các sinh vật tự dưỡng và dị dưỡng. Do đó, bán kết khối yêu cầu hút thường xuyên để loại bỏ nitơ dư thừa, trái ngược với việc dựa vào sự phân hủy vi sinh vật của vi khuẩn dị dưỡng. Thay nước cũng được phép, nếu cần, nhưng nên giữ ở mức tối thiểu.
Trong một hệ thống bán floc, bio-microfloc fquá trình hình thành được thúc đẩy bởi các hóa chất bổ sung và các sản phẩm vi sinh vật hoặc chế phẩm sinh học. Ngược lại với công nghệ biofloc, bán kết khối cần sử dụng men vi sinh trong quá trình nuôi để duy trì FCR tốt. Lớp phủ men vi sinh Bacillus có thể giúp cải thiện khả năng tiêu hóa và hấp thu thức ăn.
Chế phẩm sinh học tổng hợp synbiotic
Những đổi mới trong nuôi tôm hiện đại tiếp tục được đẩy mạnh. Khi chế phẩm sinh học đã trở thành xu hướng chủ đạo, một cách tiếp cận toàn diện mới đã xuất hiện, kết hợp chế phẩm sinh học với kỹ thuật prebiotic truyền thống và được gọi là synbiotic.
Trong khi men vi sinh là những sinh vật sống có lợi cho hệ vi sinh vật đường ruột của tôm cũng như cho nước, thì prebiotic là chất phụ gia thức ăn không tiêu hóa mang lại tác dụng có lợi bằng cách kích thích sự tăng trưởng và hoạt động của vi khuẩn có lợi trong ruột tôm. Prebiotic đã được người nuôi tôm áp dụng từ lâu. Giờ đây, những người ủng hộ synbiotics tuyên bố cách tiếp cận của họ là một kỹ thuật chi phí thấp với năng suất và hiệu quả cao hơn.
Áp dụng chế phẩm sinh học tổng hợp trong trang trại khá đơn giản. Prebiotic, thường ở dạng cám gạo và men vi sinh được lên men trong nước ngọt vô trùng, cùng với enzyme và chất đệm. Sau khi lên men xong, chất này có thể được sử dụng trực tiếp vào ao hoặc trộn với thức ăn. Nó cho thấy rằng việc áp dụng synbiotics có thể kích thích tăng trưởng, giảm FCR và giảm dao động pH.
Với FCR thấp hơn, các hệ thống synbiotic có thể dễ dàng quản lý hơn vì lượng chất hữu cơ từ thức ăn thừa thấp và tỷ lệ thay nước cao ít cần thiết hơn, do đó làm giảm ô nhiễm nước. Tính đơn giản và hiệu suất tổng thể làm cho synbiotic trở thành một cách tiếp cận thú vị cần được phát triển hơn nữa để đảm bảo nuôi trồng thủy sản bền vững hơn.