Hệ vi sinh vật đường ruột quyết định 50% tỷ lệ sống của tôm giống

Nghiên cứu này được tiến hành dưới dạng một phân tích tổng hợp (meta-analysis) quy mô lớn. Các nhà khoa học đã thu thập và phân tích lại dữ liệu từ 579 mẫu tôm thẻ chân trắng  hiện có từ các trại sản xuất giống và các trang trại nuôi thương phẩm ở hai khu vực nuôi tôm lớn nhất thế giới là Châu Á và Châu Mỹ Latinh. Họ sử dụng các công nghệ giải trình tự gen hiện đại để xác định thành phần của hệ vi sinh vật và áp dụng các mô hình học máy (Machine Learning) để tìm ra mối liên hệ giữa các cộng đồng vi khuẩn cụ thể với tỷ lệ sống và trọng lượng của tôm.

Kết quả ở giai đoạn ấu trùng tại trại giống (Hatchery) cho thấy một phát hiện vô cùng quan trọng: thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột có thể giải thích được khoảng 50% sự khác biệt về tỷ lệ sống của ấu trùng tôm. Mô hình học máy có thể dự đoán chính xác một lô tôm giống sẽ có tỷ lệ sống cao hay thấp chỉ bằng cách phân tích hệ vi sinh vật của chúng. Các lô tôm có tỷ lệ sống cao thường sở hữu một số loài vi khuẩn có lợi đặc thù, chứa các gen giúp tôm tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng tốt hơn, đóng vai trò trực tiếp trong việc tăng trưởng và phát triển của ấu trùng.

Hệ vi sinh vật khỏe mạnh giúp tôm nuôi có sức khỏe tốt. Ảnh: tanhuyhoanggroup.com

Khi tôm bước vào giai đoạn trưởng (giai đoạn grow-out), vai trò của hệ vi sinh vật ban đầu trong ao bắt đầu giảm đi. Theo nghiên cứu, hệ vi sinh chỉ ảnh hưởng khoảng 10–20% đến trọng lượng tôm khi thu hoạch. Điều này có nghĩa là: dù vi sinh vẫn quan trọng, nhưng nó không còn là yếu tố quyết định chính như giai đoạn đầu nữa. Kết quả này cho thấy ở giai đoạn nuôi thương phẩm, các yếu tố khác như chất lượng thức ăn, quản lý môi trường nước, và mật độ nuôi có tác động mạnh mẽ và lấn át hơn so với hệ vi sinh vật ban đầu.

Những phát hiện từ nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn và ứng dụng rất lớn. Thứ nhất, hệ vi sinh vật có thể được sử dụng như một chỉ thị sinh học (Biomarker) để đánh giá chất lượng và tiềm năng sống sót của con giống trước khi thả nuôi. Đây là một công cụ đánh giá khách quan và khoa học hơn nhiều so với các phương pháp cảm quan hay test sốc truyền thống. Thứ hai, nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học vững chắc để phát triển các thế hệ men vi sinh (probiotic) mới, hiệu quả và có mục tiêu rõ ràng hơn. Các công ty có thể tạo ra các sản phẩm probiotic được nghiên cứu riêng cho từng giai đoạn, ví dụ một loại cho ấu trùng để tăng tỷ lệ sống và một loại khác cho tôm thịt để thúc đẩy tăng trọng.

Artemia có tác động tích cực trong giai đoạn đầu ấu trùng và hậu ấu trùng tôm. Ảnh: ST

Kết luận, nghiên cứu này đã chứng minh một cách thuyết phục vai trò quyết định của hệ vi sinh vật đối với năng suất nuôi tôm trên quy mô thương mại toàn cầu, đặc biệt là ở giai đoạn con giống. Các kết quả này cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các chiến lược quản lý sức khỏe tôm tiên tiến, góp phần giảm thiểu rủi ro, nâng cao hiệu quả sản xuất và hướng tới một ngành nuôi trồng thủy sản bền vững hơn.

Nguồn:  Kumar, V., Roy, S., Behera, B. K., Bosco, J. G., & Balamurugan, V. (2024). Metagenomic analysis of the microbial community and resistome in the gut of Pacific white-leg shrimp (Penaeus vannamei). Applied and Environmental Microbiology. Published online ahead of print. https://doi.org/10.1128/aem.02420-24