Chủng vi sinh, nồng độ và sự quản lí chính là những yếu tố quan trọng.
Ứng dụng Probiotics trong thức ăn hoặc nước nuôi có thể cải thiện sức khỏe và sự tăng trưởng của tôm. Ngày càng có nhiều mối quan tâm đến viêc sử dụng Probiotics (lợi khuẩn) như là một chiến lược thay thế cho các hợp chất kháng khuẩn để phòng ngừa và kiểm soát dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản. Những vi khuẩn này phát huy tác dụng lên vật chủ thông qua cạnh tranh loại trừ với các vi khuẩn gây bệnh để bám vào thành ruột, giành lấy dinh dưỡng của chúng và kích thích hệ miễn dịch của vật chủ. Ở cấp độ động vật, Probiotics giúp cải thiện sự tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá và tôm bằng việc điều chỉnh hệ vi khuẩn liên quan đến vật chủ hoặc trong môi trường.
Trong nuôi trồng thủy sản, lợi khuẩn không chỉ được sử dụng trong thức ăn để cải thiện sự cân bằng đường ruột của động vật thủy sinh, mà còn được dùng trong nước nuôi. Khi được pha vào nước nuôi, một số lợi khuẩn hoạt động như các tác nhân điều chỉnh sinh học, chúng không những cải thiện chất lượng nước và điều kiện ao nuôi mà còn giảm thiểu suy thoái môi trường.
Chọn lợi khuẩn đặc hiệu có khả năng sinh trưởng mạnh trong đường ruột và môi trường nước đóng vai trò then chốt trong sự thành công của việc ứng dụng Probiotics. Bảng 1 đưa ra một loạt lợi khuẩn được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản.
Mayer, Một số lợi khuẩn, Bảng 1
Bảng 1. Một số lợi khuẩn được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản.
Sử dụng trong thức ăn
Hệ vi sinh đường ruột tốt đóng vai trò quyết định đối với sự tăng trưởng và sức khỏe của động vật, vì hệ vi sinh vật này có tác động đến dinh dưỡng, ngăn ngừa nhiễm bệnh, tính nhất quán và chức năng của các cơ quan tiêu hóa cùng với sự phát triển của hệ miễn dịch.
Do đó, việc kiểm soát hệ vi khuẩn đường ruột rất quan trọng đối với khả năng ngăn ngừa nhiễm bệnh từ hại khuẩn đường ruột và đảm bảo tiêu hóa hiệu quả các chất dinh dưỡng – yếu tố dẫn đến các thông số hiệu suất tăng trưởng tốt. Điều này có thể được thực hiện bằng cách lựa chọn các chủng có lợi và giảm thiểu số lượng các chủng gây bệnh hoặc tiềm ẩn. Probiotics có thể mang lại lợi ích bằng nhiều cách khác nhau:
- Cạnh tranh loại trừ với vi khuẩn gây bệnh
Bằng cơ chế xâm lấn và bám dính vào bề mặt niêm mạc thành ruột, lợi khuẩn cạnh tranh chất dinh dưỡng và chỗ ở để có thể chống lại mầm bệnh.
- Thay đổi điều kiện môi trường trong ruột. Tăng cường sản sinh ra volatile fatty acids (axit béo dễ bay hơi) và lactate (dạng ion hình thành khi acid lactic mất đi 1 proton) làm giảm độ pH, gây bất lợi cho mầm bệnh.
- Sản sinh ra các hợp chất ức chế. Những chủng vi sinh khác nhau thể hiện các hoạt động kháng khuẩn chống lại mầm bệnh thông qua việc sản sinh ra lactoferrin (một loại kháng thể), lysozyme (một enzyme kháng khuẩn), chất kháng khuẩn,…
- Điều chỉnh phản ứng miễn dịch đường ruột. Hệ miễn dịch không đặc hiệu có thể được kích thích bởi Probiotics. Chất kích thích miễn dịch thay đổi tùy theo phương thức hoạt động của lợi khuẩn và cách sử dụng chúng.
Hiệu quả và phương thức hoạt động của các sản phẩm Probiotics đã được các nhà nghiên cứu chứng minh. Chẳng hạn như sự cạnh tranh loại trừ của vi khuẩn Enterococcus faecium thông qua sự bám dính và mật độ của chúng trên bề mặt niêm mạc. Trong một nghiên cứu, một số nhóm 20 con tôm thẻ chân trắng chưa trưởng thành có trọng lượng từ 1 đến 1,5 g đã được thả vào bể thủy tinh 200 lít và được cho ăn đầy đủ 5 lần/ ngày trong 6 tuần. Tất cả đều được dùng chung một chế độ thức ăn chế biến sẵn để kiểm soát. Quan sát hiệu quả của 0,5% Probiotics có chứa khuẩn Enterococcus được thêm vào thức ăn lên tình trạng sức khỏe của tôm.
Enterococcus chỉ được tìm thấy trong hệ tiêu hóa của tôm ở các nhóm được áp dụng chế độ ăn có thêm vào chủng lợi khuẩn này. Kết quả cũng cho thấy rằng việc áp dụng Probiotics trong thức ăn có hiệu quả trong việc giảm số lượng vi khuẩn Vibrio trong gan và ruột của tôm thẻ chân trắng, có thể làm giảm nguy cơ nhiễm trùng (Bảng 2).
Bảng 2. Tổng số loài khuẩn Vibrio và Enterococcus trong đường tiêu hóa của tôm sau chế độ ăn thử nghiệm trong sáu tuần.
Ứng dụng trong nước nuôi
Hệ vi sinh vật của động vật thủy sinh biến động rất mạnh mẽ. Trong môi trường nước, mầm bệnh tiềm ẩn có thể tự sinh tồn và sinh sản một cách độc lập với vật chủ.
Những tác động của môi trường lên vi sinh vật không chỉ đến từ sự tương tác giữa chúng với môi trường mà còn bởi các hoạt động canh tác. Lượng sinh khối cùng với tần suất cho ăn cao ở các ao nuôi tôm cá thâm canh sinh ra một lượng lớn chất thải hữu cơ. Quá trình tích lũy và phân hủy các hợp chất hữu cơ này sẽ tăng cường tiêu thụ Oxy và tạo điều kiện cho sự hình thành khí độc.
Lượng Nitơ thừa dưới dạng ammonia NH3 và nitrite NO2- trong đất và nước gây ra những vấn đề nghiêm trọng – giảm chất lượng nước. Sự tăng cường các hợp chất độc hại còn làm thay đổi thành phần vi khuẩn trong đất và nước ao nuôi, đặc biệt là sự gia tăng vi khuẩn gây bệnh và ảnh hưởng đến tình trạng tôm cá trong ao nuôi.
Chất lượng nước đóng vai trò quan trọng trong hệ thống canh tác, vì vậy, ngành nuôi trồng thủy sản đòi hỏi sự quản lí/ kiểm soát ao nuôi tốt hơn cùng với các giải pháp bền vững để giảm thiểu tác động môi trường lên quá trình canh tác. Ứng dụng Probiotics và các vi sinh vật phân giải chất thải vào ao nuôi ngày càng được chú ý. Công nghệ này được gọi là “bioremediation” – một cách tiếp cận thân thiện với môi trường, giúp cải thiện sản lượng tôm cá và điều kiện ao nuôi, đồng thời giảm thiểu suy thoái môi trường.
Những nghiên cứu gần đây nhấn mạnh công dụng của các sản phẩm Probiotics đa dòng trong thức ăn và nước nuôi thủy sản, nhằm nâng cao tỷ lệ sống sót, tăng cường chuyển hóa thức ăn và cho ra sản lượng tốt hơn, ngay cả trong điều kiện bị nhiễm khuẩn vibrio.
Tại sao vẫn tồn tại những nghi vấn?
Mặc dù có những chứng cứ thực nghiệm cho việc sử dụng lợi khuẩn như biện pháp phòng ngừa có thể cải thiện sức khỏe và sản lượng thủy sản, nhưng vẫn có những nghi vấn được đặt ra. Kết quả có thể bị ảnh hưởng bởi phương thức quản lí không phù hợp và chất lượng sản phẩm, chẳng hạn như chọn sai sản phẩm hay sử dụng không đúng cách, mật độ khuẩn dưới 108 CFU (colony-forming units) hoặc vi khuẩn kém ổn định trong quá trình sản xuất và bảo quản.
Mật độ khuẩn sống cao và độ ổn định là những tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng của chủng vi sinh. Độ an toàn của chủng cũng phải được đánh giá cẩn thận, không dẫn truyền khả năng kháng thuốc kháng sinh hoặc plasmids độc lực (virulent plasmids). Quan trọng hơn hết là khả năng tồn tại và phát triển của lợi khuẩn trong điều kiện canh tác và khả năng xâm lấn bề mặt ruột động vật thủy sinh.
Ngoài ra, sử dụng các sản phẩm probiotics giả, sản xuất không đúng quy cách và / hoặc thành phần khuẩn phối trộn không xác định có thể dấy lên những nghi ngờ về hiệu quả và lợi ích đáng kể mà Probiotics mang lại.
Những nghiên cứu liên tục được thực hiện nhằm phát triển những sản phẩm mới cho một nền nuôi trồng thủy sản tân tiến và bền vững hơn. Để sản xuất một sản phẩm probiotics đúng quy chuẩn, chủng gốc phải được lấy từ ngân hàng chuyên biệt, bảo quản ở nhiệt độ -80 độ C. Toàn bộ quá trình lên men cần được thực hiện trong điều kiện vô trùng hoàn toàn.
Các quan điểm
Sử dụng Probiotics trong nuôi trồng thủy sản có vẻ đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, thành công của việc ứng dụng Probiotics phụ thuộc vào chủng vi sinh, mật độ và cách bảo quản và sử dụng. Việc lựa chọn chủng vi sinh cùng với kiểm soát các điều kiện trong quá trình sản xuất sẽ quyết định mức độ hữu hiệu của sản phẩm Probiotics. Các vi sinh vật góp phần vào quá trình canh tác năng suất cao một cách đáng tin cậy, giúp tôm cá khỏe mạnh, lớn nhanh, xử lý chất thải mạnh mẽ và hiệu quả. Kết quả kém phần nhiều là do men vi sinh kém chất lượng và không đủ lượng.
Có rất nhiều bằng chứng cho thấy Probiotics là công cụ hữu hiệu được ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản. Lựa chọn các chủng lợi khuẩn phù hợp với mục đích cụ thể có thể làm giảm vi khuẩn gây bệnh và hỗn hợp chất thải không mong muốn; do đó, cải thiện sức khỏe đường ruột của cá và tôm, tăng cường hiệu suất và hiệu quả trong sản xuất.
Dịch : BiotekTeam
Nguồn : aquaculturealliance