Thiếu hụt Mg2+ trong ao nuôi tôm thẻ độ mặn thấp

Hiện nay tôm thẻ chân trắng có xu hướng nuôi ở các vùng xa biển hoặc ao trong đất liền với nước có độ mặn thấp (1-6g/L). Một trong những vấn đề lớn là thành phần ion của nước không tối ưu. Chính vì thế đã dẫn đến những tác động tiêu cực đến việc tiêu thụ thức ăn, tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm. Đặc biệt các tầng chứa nước có độ mặn thấp trong đất liền dùng để nuôi tôm thẻ có nồng độ Mg²⁺ rất khác nhau và cực kỳ thiếu hụt ở hầu hết các trang trại.

Mg²⁺ là yếu tố qua trọng thứ 2 của các enzyme liên quan trong chuyển hoá carbohyrate, protein và lipid. Nó cần thiết để hình thành phức hợp ATP-Mg²⁺, đặc biệt là nồng độ Mg²⁺ đối với  enzyme Na⁺/K⁺ ATPase và Mg²⁺-ATPase, cả hai đều quan trọng trong quá trình điều hòa áp suất thẩm thấu và nồng độ ion trong quá trình thích nghi với môi trường có độ mặn thấp (3g/L). Trong quá trình lột xác, tôm hấp thụ một lượng lớn Mg²⁺ và Ca²⁺ để khoáng hóa bộ xương ngoài của chúng. Do đó, việc bổ sung khoáng cho tôm trong quá trình lột xác là rất cần thiết.

Kết thúc thí nghiệm (6 tuần), nước có nồng độ Mg²⁺ là 129 và 100 mg/L cho trọng lượng cuối, tăng trọng và tỷ lệ tăng trọng cao hơn đáng kể so với năng suất tăng trưởng của tôm nuôi ở mức Mg²⁺ là 55 mg/L hoặc thấp hơn. Kết quả cũng cho thấy FCR của nước có hàm lượng Mg²⁺ là 129 và 100 mg/L thấp hơn so với mức Mg²⁺ là 55 mg/L hoặc thấp hơn (30 mg/L, 17 mg/L…). Không có sự khác biệt đáng kể nào về tỷ lệ sống sót giữa các nghiệm thức. Trong quá trình thử nghiệm, mức DO, nhiệt độ, độ mặn, pH, TAN và nitrit được duy trì trong phạm vi chấp nhận được đối với tôm thẻ. Giá trị độ kiềm của nước nuôi vẫn nằm trong khoảng 80–100 mg/L trong quá trình thử nghiệm.

Có nhiều trang trại, nuôi tôm độ mặn thấp với nồng độ K⁺ hoặc Mg²⁺ trong nước thấp hơn mức lý tưởng so với nước biển trong khi độ mặn tương tự nhau. Do đó, buộc người nuôi phải điều chỉnh nồng độ ion của nước nuôi để giống với nước biển (tỷ lệ Na⁺, K⁺, Ca²⁺ và Mg²⁺ ở độ mặn 1g/L lần lượt là 304,35; 11,01; 11,59 và 39,13 mg/L). Tỷ lệ này được tìm thấy trong nước biển có lẽ là giá trị tham khảo an toàn nhất để tôm thẻ đạt được sự sống sót và tăng trưởng tối ưu. Một nghiên cứu trước đó, đã quan sát thấy tăng trưởng của tôm trong nước nuôi có độ mặn thấp khi nồng độ Mg²⁺ cao nhất (160 mg/L) cho tăng trọng lớn nhất, trong khi với nồng độ Mg²⁺ thấp nhất  (10 mg/L) khiến tôm tăng trọng thấp nhất.

Mặc dù không rõ lý do chính xác cho việc giảm năng suất của tôm nuôi trong nước có độ mặn thấp với hàm lượng Mg²⁺ thấp, nhưng việc tiêu tốn nhiều năng lượng để duy trì sự điều hòa thẩm thấu do nồng độ Mg²⁺ thấp trong nước có độ mặn thấp có thể là lý do hợp lý nhất. Do đó giảm nồng độ Mg²⁺ trong môi trường có thể đã làm gián đoạn hoạt động của enzyme Na⁺/K⁺ ATPase trong mang, dẫn đến rối loạn chức năng điều hòa thẩm thấu ở tôm. Nồng độ thẩm thấu của haemolymph thấp hơn đáng kể và khả năng điều hòa thẩm thấu của tôm được nuôi trong nước nuôi có nồng độ Mg²⁺ dưới mức tối ưu trong nghiên cứu hiện tại ủng hộ lập luận này.

Ngoài ra, hiệu suất tăng trưởng thấp đáng kể của tôm ở nồng độ Mg²⁺ thấp trong nước có độ mặn thấp có thể do sự thiếu hụt Mg²⁺ trong haemolymph để thực hiện các quá trình sinh lý khác nhau trong cơ thể bao gồm cả tăng trưởng. Căng thẳng do thay đổi độ mặn hoặc thành phần ion của nước nuôi có thể làm thay đổi năng lượng của động vật và cuối cùng dẫn đến sự biến đổi trong tăng trưởng và tỷ lệ sống. Trong nghiên cứu này, tỷ lệ sống của tôm không khác biệt đáng kể vào cuối thử nghiệm (6 tuần) giữa các nghiệm thức. Tuy nhiên, các tác động tiêu cực đến tỷ lệ sống của tôm trong các giai đoạn sau, tại các trang trại nuôi tôm thương phẩm có thể do tôm phơi nhiễm kéo dài (> 16 tuần) với mức Mg²⁺ cực thấp trong điều kiện độ mặn thấp.

The effects of magnesium concentration in low‐salinity water on growth of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) by Harsha S. C. Galkanda‐Arachchige,  Luke A. Roy, D. Allen Davis