Ảnh hưởng của bioflocs tạo từ các nguồn carbon khác nhau lên khả năng kháng bệnh và phản vệ của tôm

Đã có nhiều nghiên cứu về công nghệ biofloc theo hướng duy trì tốt chất lượng nước trong hệ thống và bổ sung thêm nguồn dinh dưỡng cho vật nuôi. Nghiên cứu này của chúng tôi đánh giá ảnh hưởng của các nguồn cơ chất carbon sử dụng trong mô hình nuôi tôm bằng công nghệ biofloc lên một số thông số miễn dịch và khả năng kháng bệnh đục thân do virus IMNV gây ra. Kết quả cho thấy việc ứng dụng công nghệ biofloc trong nuôi tôm thẻ chân trắng giúp cải thiện đáng kể sức đề kháng và tỉ lệ sống của tôm nuôi khi chúng bị cảm nhiễm với virus IMNV.

Đặt vấn đề

Nuôi tôm được xem là một trong những hoạt động quan trọng của nghề nuôi trồng thủy sản nhờ tốc độ tăng trưởng năm đạt cỡ 10,3% (Valderrama & Anderson 2011). Mặc dù vậy sự phát triển của nghề nuôi tôm đang gặp phải nhiều thách thức, đặc biệt là dịch bệnh (Valderrama & Anderson 2011). Đã có nhiều nghiên cứu về công nghệ biofloc nhằm ổn định chất lượng nước và tạo nguồn dinh dưỡng bổ sung cho đối tượng nuôi (Avnimelech, 1999). Cho đến thời điểm hiện tại, chỉ có một vài nghiên cứu đề cập đến khả năng công nghệ biofloc có thể cải thiện đáp ứng miễn dịch ở mức độ tế bào hoặc tình trạng chống oxy hóa của tôm (de Jesús Becerra-Dorame et al.2012, Xu & Pan 2013). Nghiên cứu này của chúng tôi đặt mục tiêu xác định ảnh hưởng của biofloc tạo từ các nguồn cơ chất carbon khác nhau (mật rỉ đường, bột khoai mì, phụ phẩm sản xuất bột khoai mì và cám gạo) lên đáp ứng miễn dịch và khả năng kháng virus gây bệnh đục thân IMNV ở tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei.

Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm gồm có 5 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được lặp lại 4 lần. Nghiệm thức đối chứng không được bổ sung cơ chất carbon hữu cơ, nước được thay định kỳ. Các nghiệm thức còn lại sử dụng các nguồn cơ chất carbon khác nhau gồm mật rỉ đường, bột khoai mì, phụ phẩm sản xuất bột khoai mì và cám gạo để bổ sung vào môi trường, tạo hạt flocs. Nước biển chỉ được châm thêm vào các bể thí nghiệm bù lại cho lượng thất thoát do bay hơi. Tôm thẻ chân trắng có khối lượng thân trung bình 2,02 ± 0,05g được phân bổ ngẫu nhiên vào 20 bể thí nghiệm, mỗi bể có thể tích 96 lít với mật độ 30 con/bể hay 125 con/m². Cơ chất carbon được bổ sung hàng ngày để tạo tỉ lệ C/N là 15:1, thúc đẩy sự hình thành của biofloc. Kết thúc 49 ngày nuôi, tôm được cảm nhiễm bằng virus gây bệnh đục thân IMNV. Các thông số như tổng số tế bào máu (THC), hoạt độ phenoloxidase và độ bùng phát hô hấp (respiratory) được xác định theo phương pháp mà Liu & Chen (2004) đã mô tả trên 2 cá thể tôm đang ở giữa chu kỳ lột xác ở mỗi bể vào ngày cuối cùng của đợt nuôi và 6 ngày sau khi cảm nhiễm IMNV bằng phương pháp tiêm.

Kết quả nghiên cứu

Các chỉ số miễn dịch của tôm trước và sau khi bị cảm nhiễm virus gây bệnh đục thân IMNV được trình bày trong Bảng 1. Sau 49 ngày trong thí nghiệm, hoạt độ PO của tôm ở 2 nghiệm thức sử dụng phụ phẩm bột khoai mì và bột khoai mì cao hơn hoạt độ PO ở nghiệm thức đối chứng. Chỉ số THC không khác biệt giữa các nghiệm thức. Độ bùng phát hô hấp (RB) có dấu hiệu chịu ảnh hưởng của nguồn cơ chất carbon sử dụng. Sau khi bị cảm nhiễm IMNV, so với nghiệm thức đối chứng thì tổng tế bào máu THC giảm đáng kể ở tất cả các nghiệm thức. Không có sự khác biệt nào giữa các nghiệm thức được ghi nhận. Cảm nhiễm IMNV cũng làm suy giảm hoạt độ PO của tôm ở nghiệm thức đối chứng dương khi so sánh với nghiệm thức đối chứng âm nhưng không gây ảnh hưởng gì cho tôm đã được nuôi bằng công nghệ biofloc ở cả 4 nghiệm thức sử dụng nguồn cơ chất carbon khác nhau. Thêm vào đó, hoạt độ Po của tôm ở các nghiệm thức sử dụng bột khoai mì, phụ phẩm bột khoai mì và cám gạo đều cao hơn so với tôm ở nghiệm thức đối chứng dương. Xu thế tương tự được ghi nhận cho độ bùng phát hô hấp RB mặc dù tất cả các nghiệm thức sử dụng cơ chất carbon đều cao hơn nghiệm thức đối chứng dương. Sau khi bị cảm nhiễm IMNV, tôm ở nghiệm thức đối chứng dương có tỷ lệ sống là 23%, thấp hơn tất cả các nghiệm thức còn lại. Tỉ lệ sống của tôm trong các nghiệm thức sử dụng cơ chất carbon, ngoại trừ nghiệm thức sử dụng mật rỉ đường, đều không khác biệt so với nghiệm thức đối chứng âm (Hình 1).

BẢNG 1. Giá trị trung bình (±SD) của các chỉ số miễn dịch của tôm thẻ chân trắng nuôi trong hệ thống biofloc với nguồn cơ chất carbon bổ sung khác nhau trước và sau cảm nhiễm IMNV (n = 3). Các giá trị trung bình trong cùng một cột có chữ số mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa về mặt thống kê (P<0,05).

HÌNH 1. Tỉ lệ sống trung bình (%) của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei trong hệ thống biofloc với nhiều nguồn cơ chất carbon bổ sung khác nhau 6 ngày sau khi cảm nhiễm với virus gây bệnh đục thân (IMNV), số lần lặp lại cho các nghiệm thức nguồn cơ chất carbon là 4; cho đối chứng âm hoặc dương là 3). Thanh số liệu trong biểu đồ có các chữ cái khác nhau có ý nghĩa về mặt thống kê (P<0,05).

Nghiên cứu này cho thấy rõ ràng việc áp dụng công nghệ biofloc trong nuôi tôm thẻ chân trắng giúp cải thiện đáp ứng miễn dịch của tôm nuôi (một lợi ích chưa được nghiên cứu nhiều) và tỉ lệ sống sau cảm nhiễm với virus gây bệnh đục thân IMNV.

Lời cảm ơn

Nghiên cứu này được Flemish Interuniversity Council – University Development Cooperation (VLIR) tài trợ. TS. De Schryver là nghiên cứu viên sau tiến sĩ, được tài trợ bởi Fund for Scientific Research (FWO), Flanders (Belgium).

Julie Ekasari^1,2*, Muhammad Hanif Azhar¹, Enang Harris Surawidjaja¹, Peter De Schryver², Peter Bossier²

¹Department of Aquaculture

Bogor Agricultural University, Indonesia;

²Laboratory of Aquaculture and Artemia Reference Center Ghent University, Belgium

Avnimelech, Y, 1999. Carbon / nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems. Aquaculture, 176:227-235.

de Jesús Becerra – Dorame, MJ, Martinez – Cordova LR, Martínez-Porchas M, Hernández-López-Elías JA, Mendoza-Cano, 2012.

Effect of using autotrophic and heterotrophic microbial-based-systems for the pre-grown of Litopenaeus vannaemei, on the production performance and selected haemolymph parameters, Aquaculture Research. 1 – 5.

Valderrama D, Andeson JL. 2011. Shrimp production review. Global Outlook for Aquaculture Leadership. Shrimp production survey: Issues and Challenges, Santiago, Chile, November 6-9, 2011.

Xu WJ , Pan LQ, 2013. Enhancement of immune response and antioxidant status of Litopenaeus vannaemei juvenile in biofloc-based culture tanks manipulating high C/N ratio off feed input. Aquaculture, 412-413:117-124.