Chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp không lưu huỳnh

Chế phẩm do TS Đỗ Thị Liên và các cộng sự tại Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) phân lập là nguồn thức ăn mới góp phần đảm bảo chất lượng, số lượng thức ăn cho con giống loài hai mảnh vỏ.

“Việc chủ động được con giống nhuyễn thể là yếu tố quan trọng đảm bảo sự phát triển nghề nuôi nhuyễn thể trở thành một ngành sản xuất hàng hóa lớn. Trong đó, nguồn thức ăn là một trong các yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng con giống” – TS Đỗ Thị Liên, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho biết.

Theo dự báo của Viện Kinh tế và Quy hoạch thủy sản thì đến năm 2030, tổng diện tích nuôi nhuyễn thể đạt 42.800 ha, trong đó diện tích ngao 24.550 ha, nuôi hàu là 3.370 ha, nuôi ốc hương 1.000 ha, nuôi sò là 12.870 ha, diện tích nuôi tu hài là 310 ha, bào ngư là 200 ha và trai ngọc là 500 ha.

Thức ăn cho con giống các loài hai mảnh vỏ được người dân sử dụng phổ biến hiện nay là vi tảo, nấm men và thức ăn tổng hợp. Trong đó, thức ăn phổ biến nhất là vi tảo, chúng có thành phần dinh dưỡng cao, ít gây ô nhiễm nước. Tuy nhiên, việc sản xuất sinh khối các loài tảo này trong điều kiện nhân tạo cho năng suất không ổn định vì chúng thường bị nhiều điều kiện ngoại cảnh bất lợi tác động. Trước những bất cập đó, việc tìm kiếm các đối tượng mới để bổ sung vào tập hợp thức ăn tươi sống đã và đang được các nhà khoa học tại Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn Lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam trăn trở. Nghiên cứu các hướng đi trên thế giới, TS Đỗ Thị Liên và các cộng sự nhận thấy xu hướng sử dụng vi khuẩn tía quang hợp bổ sung vào thức ăn trong quá trình nuôi trồng thủy sản và cho hiệu quả rõ rệt. Theo kết quả của nhóm nghiên cứu tại Thái Lan năm 2002, thức ăn nuôi tôm công nghiệp có bổ sung chế phẩm tía quang hợp không lưu huỳnh giúp tăng tỷ lệ sống sót của tôm từ 80% lên 85%.

“Tại Việt Nam, loại vi khuẩn này chủ yếu dùng trong chế phẩm xử lý nước thải ô nhiễm hay ao nuôi trồng thủy sản. Việc bổ sung làm thức ăn cho con giống các loài hai mảnh vỏ thì chưa từng có công bố nào” – TS Đỗ Thị Liên giải thích vì lý do này khiến chị và các cộng sự tiến hành nghiên cứu.

Để sản xuất được chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp không lưu huỳnh, một trong những điểm mấu chốt là phải phân lập và tuyển chọn được các chủng vi khuẩn tía quang hợp không lưu huỳnh.

Với kinh nghiệm nhiều năm trong ngành công nghệ sinh học, TS Đỗ Thị Liên và các cộng sự đã lựa chọn việc phân lập các chủng vi khuẩn từ ao nuôi tôm, bãi nuôi ngao tại ven biển Nam Định. Phương pháp tuyển chọn được các nhà khoa học tiến hành là dựa trên khả năng sống sót của artemia khi cho ăn bằng vi khuẩn tía quang hợp so với các nguồn thức ăn truyền thống– một trong những loài động vật phù du quan trọng được sử dụng làm thức ăn cho con giống các loài thủy hải sản có giá trị.

Kết quả cho thấy, artemia được nuôi bằng chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp không lưu huỳnh có tỷ lệ sống sót cao (từ 5-7 ngày), tăng về kích thước, trọng lượng và giá trị dinh dưỡng. Nhờ vậy, TS Đỗ Thị Liên và các cộng sự đã chọn ra được 4 chủng vi khuẩn phù hợp nhất là Rhodopseudomonas sp.311, Rhodobacter Sp. NDT6, Rhodobacter sp.86 và Rhodopseudomonas sp. 517.

Ngoài ra, thành phần dinh dưỡng của 4 chủng vi khuẩn này như protein (61%), lipid (khoảng 10%)… cao hơn hoặc tương đương các loại vi tảo đang được sử dụng phổ biến. Hơn nữa, nhóm tác giả cũng đã thử nghiệm chế phẩm chứa 4 chủng đã lựa chọn để nuôi ấu trùng ngao, hàu và tu hài, kết quả cho thấy tốc độ biến thái, tỷ lệ sống sót tương đương với vi tảo.

“Những nghiên cứu và thử nghiệm này khiến chúng tôi tự tin sử dụng vi khuẩn tía quang hợp làm thức ăn trong ươm nuôi giống động vật hai mảnh vỏ có thể đảm bảo chất lượng con giống” – TS Đỗ Thị Liên hào hứng nói.

Dù đã nuôi thành công 4 chủng vi khuẩn ở phòng thí nghiệm trong điều kiện kỵ khí có chiếu sáng, nhưng TS Liên vẫn trăn trở về việc tìm ra môi trường thích hợp nhất cho việc sản xuất quy mô lớn ở các trại giống. Vì thế, nhóm tiếp tục thử nghiệm ở ba điều kiện là hiếu khí, vi hiếu khí và kỵ khí có chiếu sáng và tìm kiếm các thành phần môi trường có giá thành thấp, và sử dụng các môi trường bột gạo, bột ngô và bột đậu tương với nồng độ 2g/l để đánh giá khả năng tích lũy sinh khối.

TS Đỗ Thị Liên nói: “Chúng tôi mong muốn có thể sản xuất chế phẩm có năng suất cao, chi phí thấp, nên lựa chọn môi trường dễ tìm kiếm, giá thành thấp. Sau 3-5 ngày, kết quả thu về cho thấy, trong điều kiện vi hiếu khí ở môi trường có cơ chất là bột đậu tương, khả năng tích lũy sinh khối của vi khuẩn cao nhất và có thể triển khai sản xuất tại các trại giống thủy sản”.

Từ 4 chủng vi khuẩn được nuôi cấy thành công trong ống thạch nghiêng, các nhà khoa học của Viện Công nghệ sinh học tiến hành phối trộn với tỷ lệ tương đương nhau để các vi khuẩn phát huy hết đặc tính của mỗi chủng về giá trị dinh dưỡng, khả năng chống chịu ở điều kiện bất lợi.

Sau đó, hỗn hợp giống được nhân giống trong bình thủy tinh 500ml với môi trường dịch thể DMSZ-27 với tổng thể tích giống hỗn hợp 10% trong điều kiện chiếu sáng bóng đèn sợi đốt phòng thí nghiệm. Sau 5-7 ngày, mật độ tế bào đạt 108- 109 CFU/ml, có thể sử dụng làm nguồn giống cấp 1.

Từ đây, việc nhân giống trong bình nhựa 5, 10, 20 cho đến 1000 lít tiếp tục được thực hiện trong môi trường bột đậu tương 2g/l, tỷ lệ giống 10% và điều kiện ánh sáng Mặt trời, từ 5-7 ngày cho mỗi đợt. Chế phẩm thu được có màu đỏ nâu đến đỏ tía, mật độ tế bào đạt 108- 109 CFU/ml, có thể bảo quản 10 ngày trong điều kiện tự nhiên.

“Thử nghiệm chế phẩm ở trang trại thủy sản Cửu Dung (Nam Định) với ấu trùng ngao, hàu và tu hài cho thấy, tỷ lệ sống sót của ấu trùng ngao, kích thước sinh trưởng của ấu trùng hàu khoảng (khoảng 254 µm) và khả năng biến thái của ấu trùng tu hài tương đương với sử dụng thức ăn bằng vi tảo” – TS Liên cho biết .

Với những ưu điểm này, quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp không lưu huỳnh làm thức ăn tươi sống cho con giống các loài hai mảnh vỏ đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng Độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002360 ngày 27/7/2020.

Hiện, chế phẩm này đã được nhiều trang trại nuôi ngao, hàu… tại Nam Định, Thanh Hóa, Hải Phòng… sử dụng song song với vi tảo trong quá trình nuôi con giống.

“Ví dụ như trang trại Cửu Dung, ở Nam Định có thời điểm do sản xuất vi tảo bị ảnh hưởng bị bởi thời tiết, người dân đã sử dụng vi khuẩn tía huỳnh quanh không lưu huỳnh như nguồn thức ăn chính, đảm bảo số lượng, chất lượng và giúp các nông hộ chủ động về thức ăn” – TS Liên tiết lộ.

Quan trọng hơn theo chị, bên cạnh là nguồn thức ăn tươi sống,lượng vi khuẩn tía quang hợp còn có khả năng xử lý các chất hữu cơ ô nhiễm trong hồ nuôi, giúp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước trong các hồ nuôi, giúp giảm số lần thay nước góp phần tiết kiệm chi phí cho người nuôi.

Vi khuẩn tía quang hợp không lưu huỳnh ngoài việc được sử dụng làm thức ăn trực tiếp cho con giống loài hai mảnh vỏ còn có thể được sử dụng làm thức ăn cho artemia. Là loại giáp xác nhỏ, chuyên sống ở những vùng nước mặn có biên độ muối rộng (từ vài ‰ đến 250‰ như ruộng muối), sau khi nở ra từ trứng, artemia chỉ có thể sống khoảng 2 ngày. Tuy nhiên, nếu được ăn vi khuẩn tía quang hợp không lưu huỳnh, artemia có thể sống từ 5-7 ngày, làm gia tăng kích thước, trọng lượng cũng như giá trị dinh dưỡng để làm nguồn thức ăn cho tôm, cá…

Nguồn Báo Khoa Học Phát Triển (Bài viết hợp tác giữa Cục SHTT và KH&PT)