Hiệu quả của việc bổ sung phụ gia thức ăn góp phần tăng năng suất ở trang trại nuôi tôm Ecuador: Mô hình trình diễn thí điểm

Giới thiệu

Nuôi trồng thủy sản là ngành công nghiệp sản xuất đạm động vật phát triển nhanh nhất với tỉ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm là 10% suốt những năm 1980 và 1990. Trong thập niên 2012 – 2022, nuôi trồng thủy sản được dự báo sẽ tăng trưởng 29 – 50% nhằm đáp ứng nhu cầu thực phẩm ngày càng tăng (FAO 2014). Nuôi tôm biển bùng nổ từ vài 100 tấn trong những năm 80 đạt tới gần 4 triệu tấn trong năm 2010, với 5 nhà sản xuất hàng đầu gồm Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam, Indonesia và Ecuador. Mặc dù đây là câu chuyện thành công rõ ràng ràng xét về mặt mở rộng sản xuất, sản xuất tôm ở nhiều nơi vẫn tiếp tục chịu thiệt hại kinh tế rất lớn do tác động của một loạt các bệnh. Hội chứng đốm trắng do virus (WSSV), một trong những nguyên nhân chính gây nên tình trạng trì trệ của ngành công nghiệp tôm trong những năm 90 vẫn tiếp tục ảnh hưởng đến sản xuất ở Mexico, Trung và Nam Mỹ, nơi hình thức nuôi quảng canh trong ao lớn chiếm đa số, không cho phép các biện pháp an toàn sinh học đạt hiệu quả chống lại virus. Việc sản xuất tôm ở Đông Nam Á và Mexico đã bị tàn phá kể từ cuối năm 2012 bởi một căn bệnh mới được gọi là hội chứng chết sớm (EMS, hoặc bệnh hoại tử gan tụy cấp tính, AHPND).

Tôm tích cực di động tìm thức ăn trên bề mặt đáy ao và do đó rất dễ dàng tiếp cận chuyển đổi hệ vi sinh giữa môi trường và ống tiêu hóa. Điều này làm gia tăng nguy cơ phát triển của hệ vi sinh đường ruột không có lợi, có thể ảnh hưởng tới chức năng tối ưu của hệ thống tiêu hóa. Thêm nữa, đường tiêu hóa của tôm là cổng vào chính cho sự xâm nhiễm của vi khuẩn và virus, để lại mối nguy hại lớn cho gia tăng lợi nhuận trong sản xuất tôm. Việc sử dụng kháng sinh để kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn trong suốt quá trình sản xuất không được mong đợi do làm tăng nguy cơ kháng thuốc cũng như không được chấp nhận bởi luật pháp và người tiêu dùng. Ngành công nghiệp tôm đòi hỏi những cách khác để kiểm soát hệ sinh thái vi sinh vật trong các hệ thống sản xuất.

Các phương pháp tiếp cận bền vững nhằm điều chỉnh hệ vi sinh đường ruột tôm bao gồm sử dụng nhiều loại hợp chất tự nhiên có khả năng điều chỉnh hệ vi sinh hướng đến một thành phần có lợi ví như chế phẩm sinh học, axit hữu cơ, chiết xuất nấm men và sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật.

Những chiến lược này có thể có tác dụng hiệp đồng, ví dụ sản phẩm có nguồn gốc thực vật có thể làm gia tăng số lượng của lợi khuẩn và do đó tăng cường hiệu quả của chế phẩm sinh học bổ sung dự phòng trong hệ thống sản xuất.

Phụ gia thức ăn chứa những chất tăng cường sức khỏe đường ruột cung cấp cùng với mỗi cữ ăn một lượng hợp lý các hoạt chất kháng khuẩn tự nhiên vào trong đường ruột tôm. Những thức ăn này là một thành phần chính yếu của nhiều chiến lược ngăn ngừa bệnh tật, đặc biệt là khi vi khuẩn cơ hội là một nguyên nhân chính gây chết.

Tuy nhiên, thành công của phương pháp này còn tùy thuộc vào hiệu lực của chất tăng cường sức khỏe đường ruột được lựa chọn. Thức ăn bổ sung điều chỉnh đường ruột lý tưởng phải bền với nhiệt để có thể dễ dàng tích hợp vào thức ăn trong nhà máy sản xuất thức ăn và có mặt trong mỗi cử ăn từ khi bắt đầu cho ăn mà không yêu cầu sự thay đổi lớn về giao thức sản xuất tại trại ương hay trang trại. Các thức ăn bổ sung tự nhiên tổ hợp các cơ chế hoạt động khác nhau như khả năng trực tiếp tiêu diệt/kìm hãm vi khuẩn hay như khả năng ức chế giao tiếp vi khuẩn tại nồng độ dưới mức MIC (nồng độ ức chế tối thiểu), có nhiều hứa hẹn nhất để giảm thiểu các tác động từ những bệnh do vi khuẩn như vi khuẩn Vibrio (Coutteau và Goossens, 2014). Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của thức ăn bổ sung với nhiều tác dụng trên sức khỏe đường ruột được đánh giá dựa trên năng suất trong một trại mô hình thí điểm tại Ecuador.

Những điều kiện và giao thức của trại thẩm định

Thử nghiệm được tiến hành trong trạm thực nghiệm của trang trại nuôi tôm nằm ở tỉnh Guayas, Ecuador trong suốt thời gian từ tháng 2 đến tháng 4 năm 2015. Suốt thời gian thử nghiệm, hai nghiệm thức (gọi tắt là “Đối chứng” và “Sanacore”) được so sánh với chỉ một khác biệt liên quan đến việc bổ sung chất chất phụ gia có nguồn gốc thực vật (Sanocare® GM, Nutriad International, Bỉ) vào thức ăn sử dụng tại trang trại.

Chất bổ sung được thêm vào bằng cách phun lên thức ăn với lượng 3g/kg thức ăn, sử dụng chất kết dính thương mại trong suốt thời gian thử nghiệm. Thức ăn sử dụng là thức ăn công nghiệp với 35% đạm.

Những ao thử nghiệm rộng khoảng 170m² được thả tôm có cỡ trung bình 70mg với mật độ 10 con/m². Nghiệm thức nghiên cứu và đối chứng được tiến hành lập lại lần lược trong 5 và 3 ao, trong 78 ngày. Thức ăn được cho ăn một lần mỗi ngày suốt buổi sáng theo bảng cho ăn cố định tương tự cho tất cả các ao. Quản lý ao nuôi theo những quy định sản xuất thông thường của trang trại.

Các biến số sản xuất được so sánh giữa các nghiệm thức khi thu hoạch bao gồm tỉ lệ sống sống, sản lượng thu hoạch trên mỗi ha, hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR), tốc độ tăng trưởng hàng tuần và trọng lượng trung bình của tôm thu hoạch.

Kết quả sản xuất

Mặc dù sự khác nhau hiện hữu giữa các ao không đủ để chỉ ra khác biệt có ý nghĩa thống kê (P>0,05 cho tất cả các biến số sản xuất), thử nghiệm này cho thấy một số xu hướng thú vị (Bảng 1, Hình. 1). Việc bổ sung các chất điều chỉnh sức khỏe đường ruột có kết quả cải thiện các giá trị như tỉ lệ sống (với 20,5% so với đối chứng), năng suất nuôi (với 14,1%) và chuyển hóa thức ăn (với 14,9%). Ứng dụng thức ăn bổ sung trên tôm cho thấy tốc độ tăng trưởng chậm hơn 4,7%.

Bảng 1: Kết quả khi thu hoạch tại các ao đối chứng và ao nghiên cứu áp dụng chất tăng cường sức khỏe đường ruột sau 78 ngày nuôi (giá trị trung bình và độ lệch tiêu chuẩn lần lượt của 5 ao thử nghiệm và 3 ao đối chứng 170m²).

Hình 1: Tỉ lệ sống, năng suất nuôi và FCR từ các ao đối chứng và ao nghiên cứu áp dụng chất tăng cường sức khỏe đường ruột sau 78 ngày nuôi (giá trị trung bình và độ lệch tiêu chuẩn lần lượt của 5 ao thử nghiệm và 3 ao đối chứng 170m²).

Thảo luận

Những chất tự nhiên bổ sung vào thức ăn tổ hợp nhiều cơ chế hoạt động khác nhau chống lại các loài Vibrio như khả năng trực tiếp diệt khuẩn/kìm khuẩn với hoạt tính ngăn chặn tín hiệu đã được chứng minh có hiệu quả cải thiện sức sống trong tình huống kiểm chứng khả năng chịu đựng của tôm khi tiếp xúc với vi khuẩn gây bệnh.

Việc đưa các chất phụ gia thức ăn có nguồn gốc thực vật, giống như trong nghiên cứu này vào trong thức ăn viên trong những điều kiện công nghiệp chuẩn tại nhà máy thức ăn đã cải thiện sức sống trong điều kiện sản xuất tại một trại nuôi tôm bán thâm canh ở Panama với 24% và 18 % so với nhóm đối chứng trong hai chu kỳ sản xuất độc lập (Cuellar-Anjel et al., 2011).

Trong các thử nghiệm sản xuất, bệnh dùng thử nghiệm chính ở các trang trại gồm WSSV và bệnh do Vibrio. Sức sống được cải thiện 21% so với đối chứng nhận được trong nghiên cứu này là phù hợp với quan sát thực hiện trong các thử nghiệm tại Panama (Hình. 2). Các tác động tiêu cực đến tăng trưởng trong các thử nghiệm hiện nay cần nghiên cứu thêm.

Trong nuôi bán thâm canh, việc sử dụng các bảng cho ăn cố định thường tạo ra sự đối lập giữa tỉ lệ sống và tốc độ phát triển vì thiếu hiệu chỉnh lượng thức ăn dùng cho tôm dựa trên hàm số của tỉ lệ sống. Kết quả là tăng trưởng bị giới hạn trong nghiệm thức có tỉ lệ sống tốt nhất.

Lộc và ctv., (2015) đã xác nhận hiệu quả của sản phẩm hiệp đồng có nguồn gốc thực vật tương tự trong một thử nghiệm kiểm soát khả năng chịu đựng với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus (chủng EMS/AHPND) trong điều kiện phòng thí nghiệm; cho thấy tôm đã sử dụng các chất bổ sung 3 tuần liên tục trước khi gây nhiễm thực nghiệm tăng khả năng sống 62-107% so với nhóm đối chứng không được bổ sung. Trong nghiên sau đó của Lộc và ctv., việc bổ sung các sản phẩm có nguồn gốc thực vật vào chế độ ăn cho kết quả là mật số Vibrio đếm được trong hệ thống tiêu hóa của tôm luôn luôn thấp hơn so với đối chứng, cho thấy khả năng của các chất bổ sung điều chỉnh đường ruột trong bảo vệ hệ vi sinh đường ruột của tôm xuyên suốt thử nghiệm với Vibrio.

Kết luận

Nghiên cứu cho thấy sự cải thiện 21% tỉ lệ sống sống, chuyển hóa thức ăn 15% và năng suất nuôi/ha với 14% tại thời điểm thu hoạch nhờ vào việc sử dụng phụ gia thức ăn bổ sung có khả năng điều chỉnh hệ vi sinh đường ruột. Điều này khẳng định tiềm năng của phụ gia thức ăn trong việc nâng cao năng suất và giảm chi phí trong hoàn cảnh áp lực dịch bệnh gia tăng ngày nay ở hầu hết các khu vực sản xuất tại Ecuador, ví dụ một sự kết hợp của WSSV và bệnh do Vibrio.

Hình 2: So sánh tác động của phụ gia thức ăn bổ sung với tổ hợp hoạt động kháng khuẩn/ức chế giao tiếp vi khuẩn đến tỉ lệ sống của tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei trong các thí nghiệm thực địa trong điều kiện sản xuất bán thâm canh. Panama: mật độ thả 8con/m² trong ao 3ha (Cuellar-Anjel, 2011); Ecuador: nghiên cứu hiện tại.

Tài liệu tham khảo

Coutteau, P. and Goossens, T. 2014. Feed additives based on Quorum Sensing Disruption could aid fight against EMS/AHPN. Global Aquaculture Advocate Jan/Feb 2014: p. 84-85.

Cuéllar-Anjel, J., Vaca, A., Chamorro, R., Dager, S., Coutteau, P. 2011. Effect of a botanical-based feed additive on productivity and economics of semi-intensive shrimp farming in panama. Paper presented at X International Shrimp Culture Symposium & Exhibition. Shrimp Culture Optimization Strategies, “The Returning Path to Success” May 4 – 6, 2011. Panama

FAO 2014. Economic analysis of supply and demand for food up to 2030 – special focus on fish and fishery products. FAO, Rome.

Loc H. T., Phuc N.H., Oanh H.B., Trang D.N., Wu M.-H., Ceulemans S., Coutteau P. 2015. Experimental challenge show the potential of functional feed additives for EMS/AHPND prevention. Aqua Culture Asia Pacific Magazine May/June 2015: p. 38-40.

Juan Carlos Valle (1) and Peter Coutteau (2)

(1) Aquaculture Consulting, Guayaquil, Ecuador (jcvalleec@yahoo.com)
(2) Nutriad International, Dendermonde, Belgium (p.coutteau@nutriad.com)