Vi tảo tươi: Thách thức và giải pháp thay thế hoàn toàn

Quy trình sản xuất vi tảo tươi tại các trại giống hiện nay

Quy trình nuôi cấy vi tảo gồm các giai đoạn: Nuôi trong ống nghiệm, nuôi cấy trong bình thủy tinh 500 ml, 1 lít, sau đó nuôi trong bình nhựa, túi treo và nuôi sinh khối trong các bể có thể tích lớn ở trong nhà hoặc ngoài trời (Muller-Feuga, 2003; Dhert và Sorgeloos, 1991). Để sản xuất ra tảo có chất lượng, người kỹ thuật cần phải hiểu sinh lý tế bào tảo, và xác định đúng giai đoạn thu tảo sử dụng.

Yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng tảo tươi

Các yếu tố: Tảo làm giống, ánh sáng, nhiệt độ, dinh dưỡng, chất lượng nước… thường ảnh hưởng tới chất lượng tảo (Muller Feuga và cộng sự, 2003). Để quản lý tốt các yếu tố này, các trại giống cần phải đầu tư hơn về cơ sở vật chất, quy trình sản xuất, nhân công.

Mô hình nuôi cấy tảo sinh khối thường gặp thách thức lớn về nhiễm tạp, mặc dù trại sản xuất giống có xử lý nước tốt như thế nào thì vấn đề nhiễm tạp đều có thể xảy ra. Khi tảo bị nhiễm tạp, đặc biệt nhiễm các loại Protozoa, Vibrio thì chất lượng tảo bị ảnh hưởng rất lớn và ảnh hưởng tới sản xuất ấu trùng. Một ví dụ điển hình, khi kiểm tra dưới kính hiển vi một mẫu tảo nhiễm Protozoa (giống Monas spp.), 90% tế bào tảo bị phá hủy sau 12 đến 18 giờ phát hiện nhiễm tạp (hình 1). Tuy nhiên, màu nước của hồ tảo vẫn bình thường, không đánh giá được tảo bị nhiễm bằng mắt thường. Trong trường hợp này, vi tảo đã bị “tàn” bởi nhiễm ký sinh trùng và không thể làm thức ăn cho ấu trùng (Baptist, 1993).

Hình 1: Hệ thống nuôi tảo khuê bị nhiễm bởi trùng roi “Monas” (Paraphysomonas, Chrysophyceae) và một loại nấm ký sinh trùng (Chytridiomycota). A: 2 tế bào tảo khuê bị Monas tiêu thụ. B: 4 tế bào phía trên bị tiêu thụ hoàn toàn. C: Bào tử của ký sinh trùng gắn vào tế bào tảo. D: Bào tử ký sinh trùng phát triển thành bào tử thành thục, nội chất của tế bào bị tiêu tụ hết. Khung tỷ lệ – 10 µm

Hệ thống nuôi kín không hoàn toàn giúp vi tảo tránh nhiễm tạp, mà chỉ hạn chế nhiễm tảo tạp hoặc vi sinh vật không mong muốn. Khi các hệ thống nuôi kín bị nhiễm tạp thường khó xử lý do diện tích bề mặt rộng và trong bể nuôi có nhiều “ngóc ngách” để cho các loại vi sinh vật lưu trú (De Pauw N, 1984). Phản ứng quang sinh học (photobioreaction – PBRs) là phương pháp hạn chế tảo nhiễm tạp được sử dụng nhiều trong 20 năm qua. Nhưng phương pháp này thường tốn kém, khó thiết kế và vận hành (trao đổi khí, quá nhiệt, bị đóng cục/ làm sạch…) (Benemann, 2013).

Kích thước tế bào tảo biến đổi

Tảo Thalassiosira weissflogii là loại tảo đang được sử dụng làm thức ăn tươi phổ biến nhất tại các trại sản xuất tôm giống. Trong giai đoạn phân chia sinh dưỡng, kích thước tế bào tảo có xu hướng giảm dần (hình 2). Để khôi phục kích thước ban đầu, tế bào tảo sẽ thực hiện sinh sản hữu tính (Dassow và cộng sự 2006). Kích thước của tế bào tảo Thalassiosira weisslflogii từ 4 – 32 µm (về đường kính). Tuy nhiên, chỉ tế bào 12 µm hoặc nhỏ hơn mới phù hợp cho ấu trùng zoea.

Hình 2: Vòng đời tảo Thalassiosira weissflogii (giống 0302 từ bộ sưu tập BCCM/DCG). Giai đoạn nhân đôi sinh dưỡng (thể hiện ở các hình bên trái), có thể thấy kích thước tế bào giảm dần. Ở giai đoạn sinh sản hữu tính, được thể hiện dưới dạng ống sinh tinh, với 8 tinh trùng (hình phía dưới), tinh trùng tiếp xúc với màng của noãn hoàng. Tăng kích thước tế bào: kích thước tế bào tăng qua kích thước của hợp tử (hình thành tế bào sinh trưởng). Các tế bào ban đầu của thế hệ mới được hình thành và vẫn được bao bọc trong tế bào sinh trưởng.

Các trại sản xuất giống thường chọn phương pháp cải thiện kích thước tế bào bằng cách cấy tảo trên môi trường thạch, nhưng việc làm này chưa được thực hiện đúng, chưa hiểu rõ nguyên lý biến đổi của tế bào. Nên có thể kích thước tế bào tảo chưa phù hợp với ấu trùng tôm.

Prolan™ Phylavive™ – Giải pháp thay thế tảo tươi cho tôm giống

Prolan™ Phylalvive™ chứa mật độ cao tế bào tảo Thalassiosirales (2 tỷ tế bào/gram), có thành phần dinh dưỡng, kích thước tế bào tương tự với tảo Thalassiosira weissflogii. Quy trình nuôi cấy tảo Thalassiosirales được áp dụng mô hình nuôi hệ thống nhà kính, không nhiễm tạp, vi khuẩn Vibrio. Tảo được thu hoạch tại thời điểm chứa hàm lượng dinh dưỡng như omega-3, protein, vitamin, carbohydrate cao nhất. Đồng thời, áp dụng công nghệ sản xuất đông khô nên thành phần dinh dưỡng và hình thái tế bào được giữ nguyên.

Hiện nay, nhiều trại sản xuất giống thủy sản trên thế giới và Việt Nam đang sử dụng Prolan™ Phylavive™ trong công thức cho ăn để giảm phụ thuộc vào chất lượng, số lượng tảo tươi. Với  hàm lượng cao Protein dễ tiêu (20%), các ấu trùng Zoea có đường phân dài hơn khi được cho ăn với tảo đông khô Prolan™ Phylavive™; hàm lượng các acid béo trong tảo cao giúp cho ấu trùng có nhiều giọt dầu trong khối gan tụy. Bên cạnh đó, kích thước tảo Thalassiosirales được chọn lọc phù hợp với kích cỡ miệng ấu trùng tôm.

Elanco Việt Nam