Lợi ích của Probiotic trong nuôi trồng thủy sản

Đây là giải pháp vừa có tác dụng phòng trị bệnh cho tôm, cá, vừa có vai trò quan trọng đối với quá trình làm sạch đáy ao, xử lý nước ao, giúp tăng cường hiệu quả nuôi trồng, giảm chi phí thuốc trị bệnh và đồng thời cải thiện được môi trường sống của cho tôm, cá.

Ứng dụng của vi khuẩn Bacillus spp. trong NTTS

Nhóm Bacillus là một trong những dạng probiotic chính được sử dụng trong NTTS.  Các vi khuẩn này dễ nuôi cấy và hình thành bào tử, dễ dàng tăng sinh và sở hữu một hiệu quả kháng khuẩn mạnh. Thêm vào đó, một vài vi khuẩn trong nhóm này có khả năng tiết các chất kháng sinh và các enzyme hỗ trợ tiêu hóa.

Đóng góp nguồn dinh dưỡng và enzyme tiêu hóa

Giảm áp lực gây bệnh trong đường ruột, duy trì sự cân bằng của hệ vi sinh đường ruột, ngăn chặn sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh.

Với hệ tiêu hóa, Bacillus subtilis có khả năng phát triển nhanh trong hệ vi sinh đường ruột, đặc biệt tại các vùng bị tổn thương viêm loét, hình thành nên lớp màng sinh học, bảo vệ niêm mạc ruột khỏi các chất độc do vi sinh vật có hại tiết ra, cũng như sự xâm nhập của các vi sinh vật có hại.

Kích thích sản sinh ra nhiều enzyme, trong đó chủ yếu nhất là các men tiêu hóa amylase, protease, lipase, cenllulase. Đây là các enzyme xúc tác cho các phản ứng phân hủy tinh bột, protein, biến đổi chất xơ thành các loại đường dễ tiêu, giúp cải thiện tiêu hóa và tăng cường hấp thụ chất dinh dưỡng.

Có khả năng đồng hóa một vài vitamin như B2 (Riboflavin) có vai trò quan trọng đối với hoạt động sống cơ thể động thực vật, có mặt trong các tế bào, tham gia vào quá trình dinh dưỡng cũng như hô hấp của sinh vật.

Tiết ra kháng sinh ức chế các vi sinh vật gây bệnh

Bacillus subtilis có khả năng tổng hợp hơn 12 loại kháng sinh với các cấu trúc khác nhau (Bacitracin, Bacillopectin, Mycobacillin, Bacilysin, Prolimicin…) có tác dụng ức chế sinh trưởng hoặc tiêu diệt một số vi khuẩn gây hại khác. Hầu hết các chất được tiết ra trong ruột, trên bề mặt cơ thể vật chủ hay ra môi trường nước làm cản trở sự nhân lên của các vi khuẩn cơ hội gây ức chế các vi sinh vật gây bệnh. Chất kháng sinh này có thể tác dụng đơn lẻ hoặc kết hợp với nhau. Nhờ các chất kháng sinh này mà B.subtilis có khả năng cạnh tranh tốt với các vi khuẩn khác và giữ cân bằng hệ vi sinh đường ruột. Việc cải thiện cân bằng vi sinh đường ruột giúp tạo môi trường tối ưu để tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng.

Ngoài ra, đối với hệ miễn dịch và chức năng diệt khuẩn, Bacillus subtilis kích thích cơ thể tiết ra kháng thể miễn dịch IgA trên các bề mặt niêm mạc ruột, từ đó ức chế sự xâm nhập của các vi sinh vật gây bệnh.

Bacillus licheniformis và Bacillus subtilis có khả năng tổng hợp các chất ức chế và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. Theo nghiên cứu của Vaseeharan và Ramasamy (2003) vi khuẩn Bacillus subtilis có khả năng tiết ra lyzozyme và các enzyme ngoại bào ức chế vi khuẩn Vibrio harveyi gây bệnh phát sáng trên tôm.

Nhờ những tác động trên của Bacillus spp., giúp động vật khỏe hơn, năng suất sinh trưởng và phát triển tốt hơn, người nuôi giảm bớt một phần chi phí thuốc điều trị và mang lại lợi nhuận tối ưu.

Khả năng cải thiện môi trường

Các probiotic, đặc biệt là các dòng Bacillus spp. tiết ra enzyme phân hủy các chất như carbonhydrate, chất béo và đạm thành những đơn vị nhỏ hơn và chúng cũng có khả năng phân hủy các chất hữu cơ tích lũy trong nền đáy ao nuôi tôm. Các dòng Bacillus được bổ sung trực tiếp vào môi trường nuôi có thể điều chỉnh thành phần vi sinh trong môi trường nước và đáy ao, tăng sự đa dạng của loài, hạn chế sự phát triển và loại bỏ các mầm bệnh trực tiếp và tăng tỷ lệ sống trên tôm. Chúng cũng rất hiệu quả trong việc phân cắt các chuỗi polymers nhờ vào việc chúng rất giàu các enzyme proteases, amylases, lipases và cellulases. Một vài dòng nhất định cạnh tranh với các vi khuẩn khác một cách tự nhiên về vật chất hữu cơ và dẫn đến kết quả là giảm sự tích tụ chất nhầy hay vật chất hữu cơ, tăng ôxy hòa tan và cải thiện môi trường.

Bacillus có tác dụng làm giảm COD, H2S trong ao tôm làm tăng năng suất nuôi. Do nhóm vi khuẩn Bacillus là vi khuẩn gram (+) thường phân hủy vật chất hữu cơ thành CO2 tốt hơn nhóm gram (-). Urê và axit uric có trong thành phần chất thải của động vật nuôi thủy sản. Quá trình amôn hóa urê trải qua 2 giai đoạn, urê sẽ bị thủy phân tạo thành muối carbonate amon. Ở giai đoạn 2, carbonate amon chuyển hóa thành NH3, CO2 và H2O. Axit uric bị các vi sinh vật phân giải thành urê và acid tactronic. Sau đó urê sẽ tiếp tục bị phân giải thành NH3. Bacillus tham gia trong quá trình amon hóa protein là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ chứa nitơ, giải phóng NH3. Ban đầu protein bị phân cắt thành pepton, polypeptid oligopeptid, dipeptid và acid amin. Một phần axit amin sẽ được tế bào Bacillus hấp thu làm chất dinh dưỡng, phần khác sẽ thông qua quá trình khử amin tạo thành NH3 và nhiều sản phẩm trung gian khác tùy theo điều kiện. Sản phẩm cuối cùng chủ yếu của quá trình vô cơ hóa hiếu khí protein là ammonia, carbonic, các muối của acid sulfuric và acid phosphoric.

Meng và ctv (2009) đã thực hiện thí nghiệm đánh giá các vi khuẩn Bacillus subtitlis, Bacillus licheniformis… trong việc xử lý nước thải trong NTTS nhằm kiểm soát các chỉ tiêu nước pH, DO, NH4+-N, NO2-N và COD. Kết quả chỉ ra rằng, cả Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis đều cho thấy hiệu quả trong việc loại bỏ COD và nitrite trong nước thải, với hàm lượng COD dưới 100 mg/L và nitrite dưới 0,6 mg/L, tỷ lệ loại bỏ COD của 2 loài vi khuẩn lần lượt là 67,97% và 70,16%, tỷ lệ loại bỏ nitrite của 2 vi khuẩn lần lượt là 99,28% và 99,51%. Hàm lượng ammonia và nitrite trong môi trường nước là dưới 0,6 mg dưới hiệu quả của các vi khuẩn nitrite hóa, giảm 99,38% và 81,44% so đối chứng.

Tóm lại, các chế phẩm vi sinh có chứa vi khuẩn Bacillus spp. có thể góp phần làm giảm rủi ro do dịch bệnh nhờ vào khả năng giúp cải thiện sức khỏe của tôm cá, cải thiện môi trường và ức chế tác nhân gây bệnh trong ao nuôi.

Tôm Việt