nghiên cứu ảnh hưởng bởi độ mặn lên điều hoà áp suất thẩm thấu và ion của lươn đồng(monopterus albus) ở các độ mặn khác nhau

Luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn lên điều hòa áp suất thẩm thấu và ion của lươn đồng Monopterus albus ở các độ mặn khác nhau” do sinh viên Trần Lâm Anh Thi báo cáo vào ngày 18/

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA THUỶ SẢN

TRẦN LÂM ANH THI

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG BỞI ĐỘ MẶN LÊN ĐIỀU HOÀ ÁP SUẤT THẨM THẤU VÀ ION CỦA LƯƠN ĐỒNG (Monopterus albus) Ở CÁC ĐỘ MẶN KHÁC NHAU

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Ts Đỗ Thị Thanh Hương Ths Nguyễn Hương Thùy

2009

Xin chân thành cảm ơn cha mẹ đã có công nuôi dưỡng và dạy dỗ con thành tài, luôn tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con ăn học

Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn tập thể lớp Nuôi trồng Thủy sản liên thông

khóa 2 đã động viên giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài

TÓM TẮT

Lươn có trọng lượng từ 25-30g/con được bố trí trong các độ mặn 0ppt, 1ppt, 3ppt, 6ppt, 9ppt, 12ppt, 15ppt Mỗi độ mặn được lặp lại ba lần Mật độ bố trí

là 25 con/bể Mỗi ngày nâng độ mặn 1ppt cho đến khi đạt được độ mặn của nghiệm thức Sau đó ta tiến hành thu mẫu máu ở thời gian 6 giờ, 24 giờ, 3 ngày, 7 ngày, 14 ngày, 21 ngày

Tỉ lệ sống của lươn đạt cao nhất ở độ mặn 0ppt, 1ppt, 3ppt (từ 100%), ở độ mặn 9 ppt tỉ lệ sống của lươn đạt 90,67%, ở độ mặn 15ppt tỉ lệ lươn sống thấp nhất (9,3%)

Áp suất thẩm thấu của lươn khi nuôi ở độ mặn 9ppt (trung bình từ 280-296,75 mOsm/kg) khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05) so với áp suất thẩm thấu của môi trường (281,50±22,58 mOsm/kg) Nồng độ ion Na+

, Cl- trong huyết tương bằng với trong môi trường (từ 129±7,07 đến 159±1,41 mmol/L đối với Cl- và từ 25,93±17,06 đến 151,03±22,16 đối với Na+) ở độ mặn 9ppt

Áp suất thẩm thấu, nồng độ ion Na+, K+, Cl- trong huyết tương tăng theo độ mặn và cao hơn so với môi trường khi nuôi ở độ mặn từ 9 ppt trở xuống, thấp hơn so với môi trường từ độ mặn 9ppt trở lên Riêng K+ trong cơ thể luôn cao hơn so với môi trường

Áp suất thẩm thấu của máu thường tăng cao vào lần thu 3 ngày tới 7 ngày và sau đó ổn định lại nồng độ ion Na+, K+, Cl-, thường ổn định qua các lần thu, đối với nồng độ K+ thì tăng lên vào các lần thu cuối

Luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn lên điều hòa áp suất thẩm thấu và ion của lươn đồng (Monopterus albus) ở các độ mặn khác nhau” do sinh viên Trần

Lâm Anh Thi báo cáo vào ngày 18/07/2009 đã được hội đồng xét duyệt và thông

qua Luận văn này đã được chỉnh sữa theo ý kiến của hội đồng

Cần thơ ngày 23/07/2009 Cán bộ hướng dẫn

TS ĐỖ THỊ THANH HƯƠNG

MỤC LỤC CHƯƠNG I 5 ĐẶT VẤN ĐỀ 5

1.1 Giới thiệu 5

1.2 Mục tiêu 6

1.3 Nội dung 6

1.4 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài 6

CHƯƠNG II 7

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 7

2.1 Đặc điểm sinh học 7

2.1.1 Vị trí phân loại và hình thái cấu tạo 7

2.1.2 Đặc điểm phân bố 8

2.1.3 Đặc Điểm dinh dưỡng 9

2.1.4 Đặc Điểm sinh trưởng 9

2.1.5 Đặc điểm hô hấp 10

2.1.6 Sự điều hòa áp suất thẩm thấu ở cá 10

2.2 Một số kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của độ mặn lên astt của cá 15

CHƯƠNG III 17

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 Vật liệu nghiên cứu 17

3.1.1 Thiết bị và dụng cụ 17

3.1.3 Nguồn lươn giống 17

3.1.4 Nguồn nước thí nghiệm 17

3.2 Phương pháp nghiên cứu 17

3.3 Phương pháp xử lý số liệu 19

CHƯƠNG IV 20

KẾT QUẢ THẢO LUẬN 20

4.1 Các yếu tố môi trường 20

4.2 Ảnh hưởng của độ mặn lên điều hòa áp suất thẩm thấu của lươn đồng 20

4.3 Sự thay đổi nồng độ ion Na+ ở các độ mặn và thời điểm khác nhau 26

4.4 Sự thay đổi nồng độ ion K+ ở các độ mặn và thời điểm khác nhau 30

4.5 Sự thay đổi nồng độ ion Cl - trong huyết tương của lươn khi nuôi ở các độ mặn khác nhau 33

4.6 Kết quả về tỉ lệ sống của lươn ở các độ mặn khác nhau 37

CHƯƠNG V 39

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 39

5.1 Kết luận 39

5.2 Đề xuất 39

CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu

Việt Nam là một trong những quốc gia có ngành nuôi trông thủy sản tăng trưởng nhanh nhất thế giới và có nhiều triển vọng trong tương lai Trong những năm gần đây, nuôi trồng thủy sản đã đóng góp to lớn cho nền kinh tế đất nước, góp phần giải quyết việc làm, tăng thu nhập và tham gia đảm bảo an ninh thực phẩm cho người dân Ngày nay, do nhu cầu thực phẩm có chất lượng tốt của con người ngày càng cao, các sản phẩm thủy sản đòi hỏi phải tiêu chuẩn hóa, sự cạnh tranh của nhiều nước trên thế giới, sự phát triển vùng nuôi không theo quy hoạch… đã làm cho ngành nuôi trồng thủy sản Việt Nam trong những năm gần đây gặp khó khăn Các đối tượng nuôi chủ lực để xuất khẩu như cá tra, basa, rô phi…đã đạt đỉnh điểm và giảm dần thị phần xuất khẩu Theo thống kê chỉ riêng 6 tháng đầu năm 2008 tổng sản lượng thủy sản nuôi trồng đạt 1045,1 ngàn tấn, trong đó cá chiếm 837,7 (ngìn tấn) tăng 130,4% so với cùng kỳ năm 2007 (www.xaluan.com) Điều đó đã dẫn đến tình trạng thừa nguyên liệu xuất khẩu, giá cá giảm thấp còn khoảng 3,1-3,2USD/kg, đẩy người nuôi vào cảnh khó khăn Thị trường nội địa được người nuôi quan tâm nhiều hơn với nhiều đối tượng nuôi có giá trị như baba, ếch, cá lóc…trong đó lươn đồng là một trong những loài thịt ngon, giá trị dinh dưỡng cao (đạm: 18,6%; chất béo: 9,1%; vitamin B1,B2,C), dễ tiêu thụ và được nhiều người ưa chuộng

Cũng giống như những loài thủy sản khác, lươn sống trong môi trường nước

và chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố sinh lý Trong đó áp suất thẩm thấu là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của lươn Theo Đỗ Thị Thanh Hương và Trần Thị Thanh Hiền (2000) thì

cá xương nước ngọt có áp suất thẩm thấu của cơ thể cao hơn môi trường bên ngoài, nước từ môi trường bên ngoài xâm nhập qua mang, màng tế bào làm máu cá bị loãng Để chống lại tình trạng này, thận sẽ giữ chức năng tống nước thừa ra ngoài và giữ lại chất định phân được lọc Quá trình lọc nước và tái hấp thu ion này sẽ làm tiêu tốn năng lượng, ảnh hưởng đến sinh trưởng của cá Ở lươn cũng vậy, nếu áp suất thẩm thấu của lươn cân bằng với môi trường bên ngoài thì lươn không phải tốn năng lượng để điều hòa, giảm bớt lượng thức ăn

và tăng hiệu quả kinh tế Tuy nhiên những nghiên cứu về vấn đề này chưa nhiều

Chính vì vậy, đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn lên điều hòa

áp suất thẩm thấu và ion của lươn đồng (Monopterus albus) ở các độ mặn khác nhau” được thực hiện

1.2 Mục tiêu

Đánh giá khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu và ion của lươn đồng nhằm tìm

ra làm cơ sở cho việc xác định độ mặn thích hợp cho cho sự tăng trưởng của đối tượng này

1.3 Nội dung

- Xác định khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu, trao đổi ion của lươn đồng ở các độ mặn khác nhau

- Xác định tỷ lệ sống của lươn ở các độ mặn khác nhau

1.4 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài

- Thời gian: từ tháng 2/2009 đến tháng 6/2009

- Địa điểm : Khoa Thủy Sản- Trường Đại Học Cần Thơ

CHƯƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc điểm sinh học

2.1.1 Vị trí phân loại và hình thái cấu tạo

Loài: Monopterus albus (Zuiew, 1793)

Tên địa phương là Lươn đồng

Tên tiếng anh là Rice Eel (Asian Swam Eel)

2.1.1.2 Hình thái cấu tạo

Hình 2.1 Hình thái cấu tạo Lươn đồng (Monopterus albus)

Theo Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương (1993) thì lươn đồng có: Chiều dài từ mõm đến hậu môn= 350-1000, Dài chuẩn /Dài đầu =8,4 ( 7,5-9,5), Dài đầu /Đường kính mắt = 9,8 (9,5-14,7), Dài chuẩn/ Cao thân = 16,2

(13,8-18,6), Dài đầu/ k.cách 2 mắt = 8,5 (8,4-10), Dài đầu /Dài mõm = 6,1 (5,1-6,7), Dài đầu/ Dài đầu sau mắt = 1,35 (1,2-1,5)

Lươn đồng có thân tròn dài, cuối đuôi dẹp bên, đầu tròn tương đối lớn, cao hơn thân Mõm ngắn miệng bé, rạch miệng hơi cong, hàm trên và dưới có răn nhỏ, lưỡi lươn phát triển Mỗi bên có 2 lỗ mũi nằm cách xa nhau Mắt bé, nằm

ẩn dưới da ở một bên đầu, khe mang lệch xuống mặt bụng, hai khe mang hai bên dính thành một có dạng hình chữ v nhưng ở trong dính với eo mang Đường bên liên tục có một rãnh lõm chạy từ sau nắp mang đến cuống đuôi Vây ngực, vây bụng thoái hóa Vây lưng và vây hậu môn tiêu giảm chỉ còn lại dạng nếp da mỏng nối liền với vây đuôi, lươn không có vảy (Mai Đình Yên, 1978) Theo Đức Hiệp (1999) phần lưng lươn thường có màu vàng nâu hoặc xanh nâu lấm tấm các chấm đen, bụng thì có màu vàng hoặc da cam xen với các chấm nhạt màu sắc của lươn thay đổi theo môi trường lươn có ruột ngắn, không có bong bóng và tim cách xa đầu

2.1.2 Đặc điểm phân bố

Lươn đồng phân bố rộng khắp thế giới, ở quần đảo Indonesia, Malaysia và đông bắc Châu Á tới Nhật Bản và phía tây tới đông bắc Ấn Độ (Rosen và Green Wood, 1976; Jayaram, 1981) Ở các nước Đông Nam Á, lươn có rất nhiều ở Việt Nam, Myanma, Thái Lan, Campuchia Ở Việt Nam lươn có mặt

ở hầu hết các thủy vực, chúng sống và phát triển từ các vùng thượng lưu Sông Hồng đến vùng rừng núi cao nguyên Trường Sơn, miền Đông Nam Bộ và Đồng Bằng Sông Cửu Long ( Nguyễn Chung, 2007)

Trong tự nhiên, lươn sống ở bùn ao, kênh rạch, các dòng sông lớn, trong ruộng lúa, hay ở đầm lầy (theo Davidson, 1975 trích bởi Phan Thị Thanh Vân, 2005) Theo Ngô Trọng Lư (2002) lươn thích sống ở nơi đất thịt pha sét, đất bùn, nơi

có nhiều ngõ ngách, có thể sống được 2-3 tháng ở dưới lớp bùn sâu dươi 1m ở ruộng khô nẻ Giải thích cho khả năng này là do các tơ mang của lươn tiêu giảm, khi thở lươn lấy oxy từ ngoài vào cơ thể phần lớn thông qua màng nhầy của cung mang Ngoài ra lươn còn có thể lấy oxy trong không khí qua toàn bộ

bề mặt cơ thể Lươn là loài máu lạnh, nhiệt độ cơ thể thay đổi theo nhiệt độ môi trường xung quanh (Ngô Trọng Lư và Lê Đăng Khuyến, 2002), chúng có thể sống trong vùng nhiệt độ băng giá (Nico, 1999 trích bởi Phan Thị Thanh Vân, 2005) Lươn là loài hoạt động mạnh về đêm, sống trong nước ngọt nhưng cũng có thể tìm thấy trong cả nước lợ và mặn

2.1.3 Đặc Điểm dinh dưỡng

Lươn đồng là loài ăn tạp thiên về động vật có mùi tanh là chính, tỉ lệ chiều dài ruột/thân là 0,67% (Nguyễn Văn Kiểm và Bùi Minh Tâm, 2005) Ở giai đoạn nhỏ lươn ăn sinh vật phù du, giun, sâu bọ, mảnh vụn hữu cơ Lươn trưởng thành ăn ốc, giun, tôm, tép, cá con, chất hữu cơ thối rữa, khi đói thiếu thức ăn chúng có thể ăn lẫn nhau (Ngô Trọng Lư, 2002; Mai Đình Yên và ctv, 1992) Tuy nhiên tính ăn của lươn còn phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của cơ thể,

cơ sở thức ăn trong môi trường nước, đặc biệt là nhiệt độ Lươn thường bắt mồi mạnh vào mùa hè, mùa đông ít ăn, chủ yếu là dự trữ năng lượng trong cơ thể Do vậy lươn ở Miền Bắc thường tăng trưởng chậm hơn lươn ở Miền Nam Lươn thường bắt mồi vào ban đêm và tìm mồi bằng khứu giác là chính, vào mùa sinh sản lươn có thể không ăn Lươn có tính ăn rất khó chịu, lươn có thể nhịn đói dài ngày, có thể nhịn không ăn cho đến chết nếu đổi thức ăn đột ngột, thường không ăn thức ăn ương thối (Nguyễn Chung, 2007)

Khi nuôi trong ao, thức ăn tốt nhất cho lươn là giun đất Ngoài ra có thể cho lươn ăn thịt trai, phụ phế phẩm…(Hồ Lư, 2003) Ta cũng có thể tập cho lươn

ăn cám, bã đậu, các loại rau quả băm vụn Hầu hết các trại lươn trên thế giới đều dùng thức ăn nhân tạo có năng lượng cao, giàu đạm Thức ăn tổng hợp có dạng hồ ướt cho lươn con và dạng viên ép hơi nước hay ép viên đùn với những kích thước khác nhau cho từng giai đoạn phát triển Hệ số thức ăn từ 0,9-1,9 (Oded Goldan et al, 1998 trích bởi Lý Văn Khánh, 2007) Tuy nhiên ở Việt Nam vẫn chủ yếu dùng thức ăn tươi sống, đây cũng là một khía cạnh cần nghiên cứu thêm

2.1.4 Đặc Điểm sinh trưởng

Sinh trưởng của lươn phụ thuốc vào rất nhiều yếu tố, nhưng nhìn chung tốc độ sinh của lươn tương đối chậm hơn so với một số giống loài thủy sản khác Lươn năm thứ nhất nuôi lớn nhanh về chiều dài, sau đó tăng về trọng lượng là chủ yếu Lươn con 3-4 tháng tuổi có thể dài 20-27cm, nặng 18-60g/con, lươn

6 tháng tuổi có thể dài 36-48 cm nặng 60-100g/con (Nguyễn Chung, 2007) Lươn ngoài tự nhiên sau một năm tuổi có thể đạt trọng lượng 200-300g/con (Nguyễn Văn Kiểm và Bùi Minh Tâm, 2005)

Lươn có khả năng tồn tại khi nhiệt độ dưới 0oC, nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng của lươn từ 25-280C Khi nhiệt độ thấp hơn 280C lươn bỏ ăn và dưới

100C lươn sẽ chui rúc xuống bùn để trú đông (Nguyễn Văn Kiểm, Bùi Minh Tâm, 2005)

2.1.5 Đặc điểm hô hấp

Lươn là loài sống chui rúc trong nền đáy, nơi có hàm lượng oxy thấp và biến động lớn Để thích nghi, lươn có một số biến đổi như: mang lươn đã thoái hóa gồm 3 đôi, không thấy rõ mép mang, thớ mang nhỏ ngắn hình cầu lông (Đức hiệp, 1999), mang mở ra có dạng hình chữ V đặt ở mặt dưới của đầu cho phép những bong bóng khí dễ dàng hút vào trong mang Thành khoang hầu của lươn mỏng có nhiều mạch máu giúp cho việc trao đổi khí ở đây xảy ra khi lươn đớp khí Ngoài ra, Da lươn thuộc loại da trơn có nhiều nhớt và dưới da có nhiều mạch máu nhỏ nên rất thuận lợi cho việc trao đổi khí qua da Theo Đỗ Thị Thanh Hương và Trần Thị Thanh Hiền (2000) thì tỉ lệ hô hấp qua da của lươn là 17-32%, khi nhiệt độ thấp (khoảng 160C) lượng oxy cung cấp cho cơ thể được lấy qua da nhiều hơn qua mang Thí nghiệm cho thấy khi để lươn trên cạn, da khô, chúng sẽ chết sau 12-20 giờ, nhưng nếu giữ cho da ướt sẽ chết sau 27-70 giờ, nếu không được tiếp xúc trực tiếp với không khí lươn sẽ chết sau 4-6 giờ mặc dù oxy trong nước đầy đủ (Nguyễn Văn Kiểm và Bùi Minh Tâm, 2005) Mức độ tiêu hao oxy của lươn cũng rất thấp so với các loài

cá khác Ở nhiệt độ 28-290C tiêu hao oxy của lươn (trọng lượng trung bình là 41,3g) là 39,35mgOxy/kg.h, cá mè trắng (38,9g) là 204mgOxy/kg.h, cá trắm

cỏ (74g) là 161mgOxy/kg.h (Lý Văn Khánh, 2007) Hô hấp là biểu hiện của quá trình trao đổi chất của cơ thể nên nó phụ thuộc vào các yếu tố bên trong và bên ngoài

2.1.6 Sự điều hòa áp suất thẩm thấu ở cá

Thành phần ion trong máu sự trao đổi ion qua màng tế bào

Máu bao gồm tế bào máu và huyết tương Trong huyết tương ngoài các chất đạm, đường, mỡ, fribinogen còn chứa các chất điện phân Chất điện phân bao gồm các ion trong thành phần của muối hòa tan chủ yếu là Na+, K+, Ca2+,

Mg2+, Cl-, CO32-,PO42- Theo Robertson (1954) thì trong huyết tương cá xương biển chứa 92% [Na+], chưa đến 1% [K+], 97% [Cl-] trong tổng số anion Nồng độ [HCO3-] và [HCO3-] trong huyết tương cao hơn của nước biển còn [Na+] huyết tương chỉ bằng 38% và [Mg2+]bằng 4% nước biển Các ion này tồn tại trong máu theo một tỉ lệ tương tự như nước biển nghĩa là cứ 100 ion Na+ thì có 2 ion Na+ và 2 ion Ca2+ Tỷ lệ như vậy thích hợp cho hoạt động trao đổi chất của tế bào (trích bởi Bùi Lai và ctv, 1985) Tuy nhiên tỉ lệ này không giống nhau hoàn toàn ở tất cả các loài Sự hấp thu ion vào cơ thể theo đường thức ăn và sự thẩm thấu nên thành phần ion trong máu rất phụ thuộc vào điều kiện môi trường sống

Màng tế bào là ranh giới ngăn cách tế bào sống với môi trường xung quanh

Nó đóng vai trò căn bản điều hòa sự di chuyển của vật chất qua màng theo yêu cầu của tế bào Tất cả các chất muốn vào tế bào đều phải đi qua các kênh hay bơm theo một tỉ lệ và một hướng nhất định Có 2 cách vận chuyển các chất qua màng tế bào là vận chuyển thụ động và tích cực sự vận chuyển thụ động

là sự vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp thông qua một số kênh Sự vận chuyển tích cực giúp tống các chất tích tụ không hòa tan trong màng và những phân tử lớn thoát ra khỏi màng thông qua các bơm chuyên biệt Tham gia vào hoạt động của bơm có sự đóng góp rất lơn của hai ion là Na+ và K+ Sự gắn vào kênh và thoát ra của ion Na+ và K+ phối hợp một cách nhịp nhàng cùng với năng lượng ATP làm cho kênh này đóng

mở như một cái bơm giúp cho glucose được vận chuyển qua màng dễ dàng (Nguyễn Thu Thủy, 2004)

Áp suất thẩm thấu

Máu là phần tử của môi trường trong, bất kỳ sự thay đổi nào của môi trường trong đều ảnh hưởng đến hoạt động sống của tế bào Vì máu lưu thông qua bề mặt rộng lớn của cơ thể với một tốc độ tương đối nhanh nên phần dịch ngoại bào (máu) là quan trọng nhất Máu có nhiều chức năng quan trọng như vận chuyển các chất dinh dưỡng, oxy và CO2, chức năng điều hòa thể dịch và duy trì môi trường trong Trong đó áp suất thẩm thấu và pH là những yếu tố quan trọng giúp duy trì hoạt động sống bình thường của các tế bào

Áp suất thẩm thấu của một dung dịch là giá trị để chỉ lượng nước có xu hướng

đi vào trong dung dịch bởi sự thẩm thấu do đó dưới một điều kiện nhiệt độ và

áp suất nhất định, nước sẽ di chuyển từ dung dịch có áp suất thẩm thấu thấp sang dung dịch có áp suất thẩm thấu cao khi hai dung dịch được ngăn cách bởi một màng thấm chọn lọc Ở trong cơ thể, màng tế bào là màng bán thấm và sự chênh lệch nồng độ các chất hòa tan trong dịch tế bào và dịch cơ thể tạo nên một áp suất thẩm thấu.Riêng ở cá, giữa dịch cơ thể và môi trường bao quanh cũng tạo nên một lực thẩm thấu Áp suất thẩm thấu của máu do các chất hữu

cơ và các chất điện giải trong máu tạo nên, song chủ yếu là phụ thuộc vào nồng độ muối NaCl Áp suất thẩm thấu của thể keo trong huyết tương lớn hơn trong dịch gian bào, nên có tác dụng điều chỉnh lượng nước trong dịch gian bào thấm ra ngoài vào mao mạch Áp suất thẩm thấu của máu ổn định sẽ đảm bảo cho quá trình trao đổi nước và các thành phần hữu hình của máu Song cơ thể không chỉ cần áp suất thẩm thấu của máu ổn định mà còn phải có tỉ lệ giữa các ion Na+, K+, Ca2+ và Mg2+ thích hợp Áp suất thẩm thấu của máu tương đối ổn định Tuy nhiên, trong phạm vi không nguy hại đến cơ thể, nó cũng

thay đổi theo áp suất thẩm thấu của môi trường Khi áp suất thẩm thấu môi trường tăng lên thì của máu cũng tăng lên và ngược lại

Các chất tham gia điều hòa áp suất thẩm thấu ở cá

Tham gia vào việc điều hòa áp suất thẩm thấu của máu, trước hết phải kể đến một số cation chủ yếu như Na+, K+, Ca2+, Mg2+ Các cation này thường liên kết với các anion tương ứng là Cl-, HCO3-, CO32-, HPO42- Ngoài các muối khoáng, tham gia vào lực thẩm thấu huyết tương còn có một số hợp chất hữu

cơ đặc biệt là các sản phẩm thảy của protein như ure, axit uric, oxytrimethylamin™), creatinin, ammonic Tổng lượng các chất này trong máu

cá sụn 1046,2 mg%, cá xương 60 mg%, trong khi máu động vật có vú chỉ có 30,6 mg% Ngoài ra các axit amin tự do còn có ý nghĩa quan trọng trong điều hòa áp suất thẩm thấu

Thận và sự tiết niệu của thận có vai trò quang trọng trong điều hòa áp suất thẩm thấu Tiền niệu (chất dịch trong túi bowman) sau khi đi qua ống lượn sẽ thay đổi thành phần Trong nước tiểu được thải ra ngoài cơ thể không có glucoza, axit tamic… chứng tỏ chúng đã được tái hấp thu ở ống lượn Sự hấp thu này có tính chọn lọc rõ rệt Ống lượn hấp thu hoàn toàn đối với glucoza, axit amin, hấp thu một phần đối với Na,Cl, HCO3- và nước Những chất này chỉ xuất hiện trong nước tiểu khi nộng độ của chúng trong máu vượt quá mức bình thường Sự tái hấp thu các chất ở các đoạn của ống lượn không giống nhau Hấp thu muối NaCl gần là một quá trình chủ động, còn hấp thu nước là quá trình bị động theo quy luật hoá học Phần lớn các chất điện giải được tái hấp thu bằng phương thức bị động

Cá xương nước ngọt là động vật điều hòa tình trạng hyperosmotic Để điều hòa nồng độ muối trong máu, cá phải liên tục thải nước ra khỏi cơ thể qua quá trình bài tiết dưới dạng urea loãng Mặt khác do bị mất muối qua mang, da và một lượng nhỏ qua urea, cá phải hấp thu muối tích cực vào máu Điều này được thực hiện bởi tế bào chloride ở trong mang cá, quá trình này có sử dụng năng lượng từ ATP và được xúc tác bởi men Na+, K+-ATPase Các tế bào chloride trong cá nước ngọt vận chuyển Na+ và Cl- một cách độc lập Những ion này trong nước trao đổi với NH+4, H+, HCO3- trong máu cá tại bề mặt của mang do đó chúng được tiết ra ngoài (Payan và Girard, 1984, được trích bởi Alan G Heath, 2000) Theo Bùi Lai và ctv (1985) thì thận cá xương nước ngọt phát triển hơn cá xương nước mặn để đáp ứng cho quá trình bài tiết nước tiểu, các tế bào kây-vinine trên mang ở cá nước ngọt giữ lại Na+, trong khi ở cá biển thì thải Na+

Cá xương nước ngọt khi đi vào môi trường có muối cá sẽ giảm việc tạo ra nước tiểu đồng thời ngưng việc lấy NaCl đi ngang qua mang, đây là những điều chỉnh tức thời, cá chỉ có thời gian ngắn là điều chỉnh hoạt động này (vài phút đến 1,2h) Sau đó cá có những điều chỉnh xa hơn của các ống thận bằng cách giảm việc tái hấp thu các chất điện phân để gia tăng nồng độ thẩm thấu

sự điều chỉnh này đòi hỏi thời gian dài hơn để hoàn thiện (Đỗ Thị Thanh Hương và Trần Thị Thanh Hiền, 2000) Như vậy, cơ chế tổng hợp của việc điều hòa áp suất thẩm thấu của cá có sự tham gia của nhiều cơ quan chuyên hóa Cơ chế đó thực hiện sự trao đổi nước và các muối hòa tan qua ruột, mang

và thận

Ở lươn, Painela J Schofield và Leo G Nico đã xác định khả năng chịu độ mặn cấp thời của lươn đồng được bắt từ bắc Miami Lươn được chuyển trực tiếp từ nước ngọt (0,2ppt) sang một dãy độ mặn khác nhau: 14, 16, 18, 20, 22ppt Lươn chịu được độ mặn16ppt tới 6 ngày mà không chết Độ mặn>18ppt lươn không chịu nổi, tất cả lươn đều chết trong 24 giờ ở 22ppt và 48giờ ở 20ppt Lươn nhỏ chết nhanh hơn lươn lớn Lươn thu ở những vùng khác nhau có khả năng chịu đựng độ mặn khác nhau: lươn thu từ Manatee và Bắc Miami chết hơn 90% trong 30 ngày ở độ mặn 18ppt, hơn ½ chết trong 60 ngày ở độ mặn 14-16ppt, trong khi đó lươn thu từ Homstead không chết con nào trong 45 ngày thử nghiệm Lươn thu từ quận Manatee và Bắc Miami giảm ăn đáng kể trong thử nghiệm, trong khi hầu hết lươn ở Homestead ăn tốt trong suốt 40 ngày thử nghiệm (trích bởi Phan Thị Thanh Vân, 2005)

Vai trò của tuyến nội tiết trong điều hòa áp suất thẩm thấu

Ngày nay, người ta nhận thấy quy luật của quá trình điều hòa áp suất thẩm thấu còn có sự tham gia của tuyến nội tiết Trong đó quan trọng nhất phải kể đến là hệ thống tuyến yên - đồi thị (hypophysis) và đảo đuôi (Urohypophysis)

ở các loài rộng muối, sau khi tách hypophysis cá mất khả năng điều hòa thẩm thấu trong nước ngọt khi tiêm nội tiết tố hypotalamo-hypophysis (fundulus heteroclitus) vào những cá thể đã tách H-hypophysis (fundullus hoặc perea) chúng sẽ không chết nhưng nếu tiêm H-hypophysis của polla-chilus virens là một loài cá biển thì những cá thể bị tách H-hypophysis vẫn chết trong môi trường nước ngọt điều đó chứng tỏ H-hypophysis của fundulus có yếu tố điều chỉnh trao đổi muối khoáng và có tính đặc hiệu về mặt sinh thái học (Pickford, 1963; Burden, 1954 trích bởi Bùi Lai và ctv, 1985) Người ta chứng minh được rằng H-hypophysis của nhiều loài cá tiết ra prolactin từ các tế bào ngoại tiết (enritrorinofile) Các tế bào này có hoạt tính cao khi nuôi cá trong nước

ngọt ở cá chình sông, prolactin kích thích việc chuyển Na+ cho mang và tham gia vào việc điều hòa chức năng của thận Coticosteroil (trước hết là cortizon rồi đến aldosleron) cũng tham gia vào điều hòa muối và nước cortisol làm tăng việc giữ lại muối trong máu của cá nước ngọt và làm giảm muối trong máu cá nước mặn Cortisol là hormone quan trọng trong việc điều hòa áp suất thẩm thấu khi cá từ nước ngọt vào môi trường nước lợ mặn (Alan G.Heath,

2000 trích bởi Nguyễn Thanh Thoại, 2008) Thí nghiệm của Davle, 1970 cho thấy khi tiêm cortisol vào cá chình bị tách adrenal, cá chình vẫn sống được khi chuyển từ nước ngọt vào biển, khi đó hàm lượng Na-K-ATPaze trong biểu mô của mang tăng lên, làm thay đổi trạng thái và làm tăng lượng tế bào tiết Na+ corticosteroid được sinh ra từ thùy giữa của hypophysis

Nội tiết tố của tuyến canxiotoxin giữ vai trò quan trọng trong việc điều hòa canxi ở cá Vai trò của tuyến giáp trạng trong điều hòa áp suất thẩm thấu thì chưa rõ lắm

Cơ chế điều hòa áp suất thẩm thấu của tuyến đuôi phức tạp hơn nhiều so với tuyến yên Tuyến đuôi điều hòa áp suất thẩm thẩm thấu thông qua hoạt động của tuyến yên

Các thí nghiệm cũng đã chứng minh rằng các động vật thuỷ sinh phát triển rất nhanh trong môi trường có áp suất thẩm thấu cân bằng Thí nghiệm được tiến hành đối với cá hồi bạc và cá hồi đỏ cùng sống chung trong cùng môi trường, sau một thời gian nghiên cứu, kết quả cho thấy cá sống trong môi trường nước mặn phát triển nhanh hơn trong môi trường nước ngọt Có thể giải thích là, sống trong môi trường có hàm lượng muối cao áp suất thẩm thấu của cá bằng với môi trường nước, cá không phải tiêu tốn năng lượng cho quá trình điều hòa thẩm thấu, nên chúng lớn nhanh hơn, điều đó tạo thuận lợi cho sự phát triển nhanh của cá Tuy nhiên điều đó không hoàn toàn đúng đối với tôm, Ví

dụ như đối với tôm càng xanh, khi môi trường có độ mặn khoảng từ 17-18 ppt thì chúng đạt áp suất thẩm thấu cân bằng, trong khi đó chúng lại phát triển nhanh nhất trong môi trường nước hoàn toàn ngọt và nước có độ mặn thấp Khi tiến hành thử nghiệm đối với tôm sú, chúng ta vẫn thu được kết quả tương

tự Vậy làm thế nào để giải thích được hiện tượng tự nhiên này? Quá trình tăng trưởng ở giáp xác bị hạn chế bởi lớp vỏ cứng kitin bên ngoài Sự tăng trưởng chỉ xảy ra định kỳ trong quá trình lột xác, khi lớp vỏ ngoài không còn phù hợp, nó sẽ được thay thế bằng một lớp vỏ mới Khả năng thẩm thấu bị giảm đi trong qúa trình lột xác, trong thời gian này con vật thẩm thấu một khối lượng lớn nước vào cơ thể khi lớp biểu bì mới vẫn còn mềm và làm tăng

lượng chất lỏng trong cơ thể Từ đó, lớp biểu bì bị kéo căng ra và gia tăng kích cỡ của tôm Khi lớp vỏ cứng lên thì dần dần lượng nứơc hấp thu trong cơ thể sẽ được thay thế bởi các protein và tôm sẽ tăng lên trọng lượng thân Chính bởi khả năng thẩm thấu lớn mà tôm sống trong môi trường nước ngọt

và nước lợ có thể lấy một lượng nước lớn vào cơ thể trong khi lột xác, phát triển kích cỡ và trọng lượng nhiều hơn so với khi sống trong môi trường có độ mặn cao Thực tế cho thấy, các tế bào mô của tôm đã trưởng thành sống trong môi trường nước ngọt chứa nhiều nước hơn (từ 4-5%) so với tôm sống trong môi trường nước mặn (hàm lượng muối từ 15 ppt trở lên) (Vietlinh.com.vn)

2.2 Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của độ mặn lên áp suất thẩm thấu của cá

Christina Swnson (1998) nghiên cứu ảnh hưởng của 3 độ mặn khác nhau (15,

35, 550/00) lên sự thay đổi áp suất thẩm thấu của cá măng và thấy rằng sau 2giờ thì áp suất thẩm thấu đạt giá trị cao nhất là 430 mOsm ở 550/00 khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,01) so với 2 nghiệm thức còn lại là 372 mOsm ở 350/00 và

363 mOsm ở 150/00 Tuy nhiên sau 4 giờ thí nghiệm áp suất thẩm thấu của cá ở nghiệm thức 550/00 giảm có ý nghĩa thống kê (p<0,01) so với 2 nghiệm thức còn lại

Patric Saoud và ctv (2007) nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn 10, 15, 20, 25,

30, 35, 45, 500/00 lên khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu của cá Dĩa ( Sisanus

Rivulatus), kết quả nghiệm thức 500/00 có áp suất thẩm thấu của cá đạt giá trị cao nhất 435 mOsm khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với các nghiệm thức còn lại Tuy nhiên, áp suất thẩm thấu của cá giữa các nghiệm thức còn lại

từ 10-450/00 khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p<0,05) Khi nuôi cá ở độ mặn 25, 30, 35 và 400/00 thì chiều dài và khối lượng cá khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) Tuy nhiên hàm lượng Cl- của các nghiệm thức 35 và 400/00khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức 25 và 300/00 (p<0,05)

Pamela J Schofield, and Leo G Nico cũng đã có những nghiên cứu về ảnh hưởng của nồng độ muối lên tim lươn biển Muối tập trung ở tâm thất và kiểm soát nhịp tim, những ion cùng kích cỡ từ động mạch đuôi sẽ tập trung lại và thẩm thấu một cách chủ động vào máu và huyết tương Khi nông độ muối ở mức 100 mmol sẽ tồn lưu ở mức trung bình, quan trọng làm tâm thất tăng cường co lại Những kết quả đó khẳng định rằng tim lươn thì nhạy với môi trường thẩm thấu

Khi nuôi cá Bóp ( Rachycentron canadum) ở độ mặn thấp có khả năng giảm đi

tỉ lệ mắc bệnh và đơn giản hóa khâu quản lý nước Tỷ lệ sống của cá hương (khối lượng trung bình 6,7g) thì tỷ lệ sống ở nghiệm thức 50/00 (68,3%) thấp hơn nghiệm thức 150/00 (90%) và nghiệm thức 300/00 (92,5%) có ý nghĩa thống

kê (p<0,05) Hiệu quả sử dụng thức ăn cao với tất cả các nghiệm thức, nằm trong khoảng 1,05 và 1,13 Cá nuôi ở độ mặn 50/00 tăng trưởng bằng hoặc tốt hơn cá nuôi ở độ mặn 15 và 300/00 Nghiên cứu này cho thấy nuôi cá Bóp giai đoạn cá hương trong thực tiễn nên nên nuôi ở độ mặn thấp khoảng 50/00(Matthew và ctv, 2006) ( trích bởi Nguyễn Thanh Thoại, 2008)

CHƯƠNG III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Thiết bị và dụng cụ

- Bể nhựa 500L

- Máy đo độ mặn, máy bơm, cân 2 số lẻ

- Máy đo ASTT Osmometer Fiske One – Ten

- Máy đo ion Cl- (MKII Chloride Analyzer 926s)

- Máy đo ion Na+, K+ bằng máy đo Flame Photometer 420

- Một số dụng cụ thu mẫu máu: kim tiêm, eppendorf,

3.1.3 Nguồn lươn giống

Lươn có kích cỡ 20-30g/con được lấy từ Khoa Thủy Sản- Trường Đại Học Cần Thơ

3.1.4 Nguồn nước thí nghiệm

Nguồn nước ngọt sử dụng là nước máy sinh hoạt, nước ót lấy từ Vĩnh Châu với độ mặn khoảng 80-1000/00

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Lươn được bố trí trong bể nhựa 500 L với mật độ là 25 con/bể Mỗi ngày nâng

độ mặn 10/00 Cách nâng độ mặn được áp dụng theo công thức sau

C1.V1 = C2.V2 Trong đó

Phương pháp thu mẫu máu và môi trường nước

Dùng kim tiêm thu máu trực tiếp từ động mạch sau đó cho vào eppendorf 1,5

mL rồi đem li tâm (40C, 6000 vòng, 6 phút), ta thu huyết tương cho vào eppendorf 0,5 mL Mẫu huyết tương được trữ ở 0  -200C cho đến khi đo áp suất thẩm thấu và ion Na+, K+, Cl-

Áp suất thẩm thấu được đo bằng máy Fiske one-ten osmometer

Ion Na+, K+ được đo bằng máy Flame Photometer 420

Ion Cl- được đo bằng máy (MKII Chloride Analyzer 926s)

Hình 3.1 Máy li tâm

Chăm sóc, quản lý

Thức ăn là tép, cá tạp cắt nhỏ Cho ăn khoảng 5% khối lượng thân/ngày, cho

ăn 1 lần/ngày vào lúc chiều tối

* Theo dõi các yếu tố môi trường

- Nhiệt độ, pH bằng máy đo pH

- Oxy bằng máy đo oxy

- Độ mặn của các nghiệm thức được kiểm tra mỗi ngày bằng khúc xạ kế

3.3 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel và xử lý thống kê bằng phần mềm SPSS

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ THẢO LUẬN

4.1 Các yếu tố môi trường

Nhiệt độ và pH của các nghiệm thức được ghi nhận qua bảng 4.1

Bảng 4.1 Nhiệt độ và pH của các nghiệm thức

Nhiệt độ ghi nhận được trong quá trình thí nghiệm dao động từ 27,25 đến

28,370C và nằm trong khoảng nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của lươn

Theo Nguyễn Văn Kiểm và Bùi Minh Tâm (2005) thì nhiệt độ thích hợp cho

sự sinh trưởng của lươn từ 25-280C Trương Quốc Phú và ctv (2006) cho rằng,

pH thích hợp cho sự sinh trưởng của thủy sinh vật từ 6,5-9, tốt nhất là 7

Những loài sống trong nước mặn pH thích hợp từ 7,5-8,4 pH thu được trong

thí nghiệm này dao động từ 8,1-8,25 phù hợp cho sự phát triển của lươn

Vậy nhiệt độ và pH trong thí nghiệm thuận lợi cho sự sinh trưởng bình thường

của lươn và không ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm

4.2 Ảnh hưởng của độ mặn lên điều hòa áp suất thẩm thấu của lươn

đồng

Sự thay đổi áp suất thẩm thấu của lươn ở các độ mặn khác nhau được trình

bày trong bảng 4.2

Nhìn chung, áp suất thẩm thấu của lươn tăng theo nồng độ muối Áp suất thẩm

thấu của nước thấp nhất ở độ mặn 0ppt (0 mOsm), kế đến là 1ppt ( 38,33±4,16 mOsm), đến 3ppt, 6ppt, 9ppt, 12ppt, 15ppt và cao nhất là 16ppt

với 437,75±22,54 mOsm Tương ứng với môi trường, áp suất thẩm thấu của

lươn thu ở 24 giờ đạt thấp nhất ở nghiệm thức 0ppt với 258,5±53,03 mOsm, rồi đến 1ppt với 259,33±9,89 mOsm, đến 3ppt, 6ppt, 9ppt, 12ppt, 15ppt và đạt giá trị cao nhất ở nghiệm thức 16ppt với 416,43±38,40 mOsm và khác biệt có

ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại

Theo Patric Saoud et al., (2007) nghiên cứu ảnh hưởng của các mức độ mặn

10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 và 50‰ lên khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu

của cá Dĩa (Sisanus rivulatus) Áp suất thẩm thấu của cá đạt giá trị cao nhất ở

độ mặn 50‰, thấp nhất 10‰ và sự sai khác này là có ý nghĩa thống kê (p<0,05) (trích bởi Trần Trường Giang, 2009) Theo Nguyễn Thanh Thoại (2008) nghiên cứu về điều hòa áp suất thẩm thấu của cá tra giống ở độ mặn từ

0 - 18ppt thì áp suất thẩm thấu của cá tăng dần khi nồng độ muối tăng dần Áp suất thẩm thấu của máu cá đẳng áp với môi trường tại độ mặn 12ppt (300 mOsm/kg)

Bảng 4.2 Áp suất thẩm thấu ở các độ mặn khác nhau

Các giá trị trên cùng một hàng có chữ cái thường (a,b) khác nhau và các giá trị trên cùng một cột có chữ cái hoa (A,B) khác nhau

thì khác biệt nhau có ý nghĩa thống kê (p<0,05)

NT

(ppt)

6H (mOsm/kg)

24H (mOsm/kg)

3N (mOsm/kg)

7N (mOsm/kg)

14N (mOsm/kg)

21N (mOsm/kg)