Vai trò của probiotic trong quản lý chất lượng nước ao nuôi tôm

Vai trò trong quản lý chất lượng nước và đáy ao nuôi tôm

Sản sinh ra các hợp chất ức chế

Có rất nhiều nghiên cứu chứng minh có nhiều dòng vi khuẩn kìm hãm mầm bệnh trong NTTS  (Fuller, 1989). Những quần thể sinh vật này có thể tiết vào môi trường chất có tính sát khuẩn hoặc kìm khuẩn gây ảnh hưởng đến quần thể vi sinh khác. Mục đích gián tiếp là cạnh tranh dinh dưỡng và năng lượng có sẵn trong môi trường. Sản phẩm của các hoạt chất này có thể là: chất kháng sinh, bacteriocin, siderophores, men thủy phân, hydrogen peroxide (H2O2), axit hữu cơ… (Dawood et al., 2019). Trong thực tế thường khó có thể xác định được thành phần chất tiết ra nên được gọi chung là chất ức chế. Vi khuẩn lactic được biết là vi khuẩn không có hại, cạnh tranh chỗ cư trú. Nhiều vi khuẩn khác như Bacillus, Streptomyces cũng tiết ra chất ức chế chống lại các vi khuẩn gây bệnh (Aeromonas hydrophila và Vibrio parahaemolyticus). Bacillus spp. đã được sử dụng rộng rãi nhằm kháng lại bệnh Vibriosis và các bệnh khác, vì các đặc tính kháng các vi sinh vật gây bệnh, các đặc tính an toàn sinh học, không gây bệnh và không độc hại (Wang et al., 2020). Đặc tính kìm khuẩn của Bacillus spp. có bản chất là các chất ức chế tự nhiên là chất có hoạt tính sinh học do chính vi khuẩn tiết ra trong quá trình sống (Kuebutornye et al., 2019). Các sản phẩm tự nhiên này không cần thiết cho sự tồn tại của Bacillus nhưng mang lại lợi thế cạnh tranh trong các điều kiện môi trường sống cụ thể (Hug et al., 2020). Do Bacillus spp. có khả năng kìm khuẩn với phổ rộng nên được sử dụng để kiểm soát các bệnh trên tôm, đặc biệt là AHPND. Một chủng vi khuẩn có tên BSXE-1601 (Bacillus subtilis) được phân lập từ ruột tôm và bùn đáy ao nuôi chứng minh có đặc tính kháng Vibrio và ngăn chặn vi khuẩn gây bệnh cho tôm (Wang et al., 2020).

Cạnh tranh chất dinh dưỡng và năng lượng        

Sự cạnh tranh chất dinh dưỡng và năng lượng xảy ra khi nhiều quần thể vi sinh vật cùng tồn tại trong cùng một hệ sinh thái. Sự cạnh tranh trong giới vi sinh vật chủ yếu xảy ra ở nhóm vi sinh vật dị dưỡng: cạnh tranh cơ chất hữu cơ, chủ yếu là nguồn carbon và năng lượng.

Cạnh tranh chất sắt

Tất cả các vi sinh vật đều cần chất sắt cho sinh trưởng (Reid et al., 1993). Hiện tượng siderophores là hiện tượng vi khuẩn tiết ra chất Alterobactin A và B kết tủa các ion sắt có trọng lượng phân tử thấp trong môi trường. Các vi sinh vật này sẽ hấp thu các phân tử sắt kết tủa này và làm mất sắt trong môi trường. Các vi sinh vật gây bệnh cần nhiều sắt để tăng trưởng, do vậy dẫn đến hiện tượng cạnh tranh sắt của vi sinh vật trong thủy vực, kết quả làm hạn chế mầm bệnh trong môi trường (Neilands, 1981; Wooldridge & Williams, 1993).

Cạnh tranh chỗ cư trú

Cạnh tranh chỗ bám trong ruột của vật chủ có ảnh hưởng rất quan trọng đến sức khỏe của vật chủ. Việc bám dính được vào lớp màng nhầy của ruột là rất cần thiết để vi khuẩn thiết lập quần thể trong hệ đường ruột (Olsson et al., 1992; Westerdahl et al., 1991). Khả năng bám dính lên thành ruột là tiêu chuẩn lựa chọn đầu tiên của vi khuẩn hữu ích. Các thí nghiệm cho thấy, các vi khuẩn gây bệnh cá đều có khả năng bám dính trên thành ruột. Các vi khuẩn được phân lập trên màng nhầy ruột cạnh tranh tốt hơn các vi khuẩn từ bên ngoài. Ảnh hưởng có lợi có thể là kết hợp giữa cạnh tranh chỗ bám và tiết ra chất ức chế.

Tăng cường các phản ứng miễn dịch

Một số tác giả công bố, những hợp chất tế bào chuyên biệt hay các vi khuẩn làm bất hoạt có thể là chất kích thích miễn dịch trên tôm cá khi cho ăn (β-glucan, vaccine cho ăn). Vi khuẩn lactic được sử dụng trộn vào thức ăn có thể gia tăng sức đề kháng đối với sự nhiễm trùng đường ruột. Ấu trùng cá, tôm và một số động vật không xương sống khác có hệ miễn dịch ít phát triển hơn cá trưởng thành.

Tác động qua lại với thực vật phù du

Các nghiên cứu gần đây cho thấy, một số dòng vi khuẩn có khả năng hạn chế sự phát triển của một số loài tảo, đặc biệt là tảo gây ra hồng triều. Các dòng vi khuẩn này có thể không tốt đối với ương ấu trùng tôm trong mô hình nước xanh, nhưng sẽ có lợi khi tảo phát triển quá mức trong ao nuôi. Nhiều dòng vi khuẩn khác có khả năng kích thích sự phát triển của tảo (Fukami et al., 1997). Trong một nghiên cứu khác của Munro et al. (1995) cho thấy, trong số 41 dòng vi khuẩn thử nghiệm đã có 23 dòng ngăn chặn sự tăng trưởng của tảo đơn bào Pavlova lutheri ở các mức độ khác nhau. Ngoài ra một số công trình đã công bố, việc bổ sung vi khuẩn có thể làm giảm tỷ lệ tảo lam phát triển trong ao nuôi.  Những giống vi khuẩn tham gia trong quá trình này bao gồm: Bacillus, Nitrobacter, Pseudomonas, Enterobacter, Cellulomonas và Rhodopseudomonas spp. (Boyd et al., 1984).

Cải thiện chất lượng nước

Cải thiện chất lượng nước là một cơ chế tác động của probiotic đặc biệt quan trọng trong nuôi tôm. Theo Verschuere et al. (2000) vi khuẩn Bacillus sp. đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng nước. Lý do là vi khuẩn này đạt hiệu quả cao trong việc chuyển đổi vật chất hữu cơ trở thành CO2. Duy trì mật độ vi khuẩn Gram dương trong ao nuôi sẽ hạn chế được sự tích lũy vật chất hữu cơ trong ao trong suốt quá trình nuôi. Đồng thời ổn định được quần thể tảo nhờ sự sản sinh CO2 từ quá trình phân hủy. Trong thực tế, việc bổ sung thêm các vi khuẩn này thường không thấy hiệu quả rõ ràng ngoại trừ việc cấy vi khuẩn nitrate hóa. Việc cấy vi khuẩn nitrate hóa vào bể lọc sinh học mới có thể làm giảm thời gian khởi động hệ thống lọc xuống 30%. Việc cung cấp vi khuẩn nitrate hóa cho ao nuôi hoặc có thể được thực hiện khi hàm lượng ammonia tăng đột ngột (Grommen et al., 2002).

PGS.TS Phạm Thị Tuyết Ngân & PGS.TS Trương Quốc Phú, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ

AOcare Probiotic – giải pháp sinh học bảo vệ nước ao nuôi

Hiểu được các giá trị này, Skretting đã cho ra mắt sản phẩm vi sinh cao cấp – AOcare Probiotic chuyên xử lý nước ao nuôi thủy sản với hàm lượng lợi khuẩn cao được tuyển chọn một cách đặc biệt và hiệu quả sử dụng vượt trội. Men vi sinh Aocare Probiotic đã được ra mắt tại Việt Nam vào năm 2020 và được đông đảo khách hàng đón nhận. Ngoài hiệu quả vượt trội đến từ khả năng phân hủy mùn bã hữu cơ, hấp thu khí độc, AOcare Probiotic còn thể hiện khả năng đặc biệt trong việc ức chế các chủng vi khuẩn có hại như: Vibrio, Pseudomonas, Aeromonas, Streptococcus… và vi khuẩn Gram âm gây bệnh khác. Khả năng thích nghi với nhiều loại môi trường khác nhau cũng là một trong những đặc tính vượt bậc giúp đảm bảo hiệu quả ổn định của sản phẩm.

Hàm lượng lợi khuẩn và độ tinh khiết vượt trội

Hàm lượng cam kết cũng như độ tinh khiết của sản phẩm vi sinh là một trong những tiêu chí đầu tiên người nuôi cần quan tâm khi lựa chọn các giải pháp sinh học. Vi sinh cao cấp AOcare Probiotic có hàm lượng Bacillus tổng số (bao gồm B. pumilus, B. subtilis) cam kết đạt tối thiểu 1 tỷ đơn vị hình thành khuẩn lạc trong mỗi gram sản phẩm (hay 1.5 x 1012 CFU/kg). Bên cạnh đó, sản phẩm còn bao gồm cả lợi khuẩn Pediococcus acidilactici với hàm lượng trên 1 tỷ đơn vị hình thành khuẩn lạc trong mỗi gram sản phẩm (hay 1.0 x 1012 CFU/kg).

Hỗn hợp các chủng có lợi được tuyển chọn chặt chẽ

Các chủng vi khuẩn Bacillus có trong vi sinh AOcare Probiotic được tuyển chọn với những khả năng: hấp thu khí độc, phân hủy mùn bã hữu cơ, và ức chế vi khuẩn gây bệnh.

Nguồn nitrogen trong ao nuôi được tạo thành từ quá trình bài tiết của động vật nuôi, mùn bã hữu cơ có trong nước, xác thủy sinh vật, từ đáy ao nuôi chưa được xử lý sạch và thức ăn thừa. Vi khuẩn có trong AOcare Probiotic sẽ chuyển hóa ammonia (NH4+/NH3) thành các protein của tế bào chúng, từ đó làm giảm lượng ammonia. Ngoài ra, khi ammonia được duy trì ở ngưỡng cho phép sẽ tạo điều kiện cho các chủng Nitrosomonas và Nitrobacter có thời gian để phát triển. Do đó, hạn chế được sự xuất hiện của khí độc NO2. Các chủng vi sinh có trong AOcare Probiotic được tuyển chọn với khả năng tiết các enzym ngoại bào (amylase, cellulase, protease), góp phần vào quá trình phân giải chất hữu cơ (chất thải, mùn bã và thức ăn dư thừa), nhờ đó nâng cao quản lý chất thải lắng tụ, hạn chế sự hình thành khí độc H2S trong ao nuôi.

Ngoài hoạt động xử lý sinh học, các chủng vi khuẩn có lợi trong AOcare Probiotic còn được tuyển chọn với khả năng cạnh tranh môi trường sống, dinh dưỡng, bề mặt bám và sản sinh các hoạt chất sinh học lấn át sự phát triển của các chủng vi khuẩn gây bệnh. Đặc biệt, chủng Pediococcus acidilactici có khả năng ức chế trực tiếp lên chủng Vibrio parahaemolyticus (tác nhân gây bệnh hoại tử gan tụy cấp (EMS/AHPND)).

Khuyến nghị sử dụng

Để tối ưu hóa hiệu quả của sản phẩm, liều lượng sử dụng thích hợp với từng giai đoạn trong quy trình nuôi, điều kiện ao nuôi là một trong những yếu tố cần được quan tâm hàng đầu. Liệu lượng sử dụng vi sinh AOcare Probiotic cho từng giai đoạn và mật độ thả nuôi.

– Đối với tôm:

– Đối với cá: Sử dụng 50 – 80 g/1.000 m³/tuần hoặc có thể trộn cho cá ăn với liều 1 kg/1.000 kg thức ăn.

(Lưu ý: Có thể tăng liều gấp đôi khi điều kiện môi trường nhạy cảm)

Skretting Việt Nam