BÁO CÁO TIỂU LUẬN " CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN " docx

Như chúng ta đã biết vi sinh vật là mắt xích quan trọng trong các chu trìnhchuyển hóa vật chất và năng lượng trong tự nhiên, chúng tham gia vào việc gìngiữ tính bền vững của hệ sinh thái

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HOC

Nhóm 5 Danh sách nhóm

MỤC LỤC

PHẦN I: MỞ ĐẦU 3

PHẦN II: NỘI DUNG 4

2.1.Vi sinh vật 4

2.1.1 Khái niệm 4

2.1.2 Đặc điểm 4

2.1.3 Phân bố 8

2.1.4 Vai trò và ứng dụng 9

2.2 Vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản 11

2.2.1 Thức ăn 12

2.2.2 Tuần hoàn vật chất trong ao nuôi 16

2.3 Ứng dụng công nghệ VS 20

2.3.1.Probiotic trong nuôi trồng thủy sản 20

2.3.2.Men vi sinh trong nuôi trồng thủy sản 22

2.3.4.Chế phẩm EM trong nuôi trồng thủy sản 24

2.4 Những nghiên cứu mới về chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản 28

PHẦN III: KẾT LUẬN 31

TÁI LIỆU THAM KHẢO 32

PHẦN I: MỞ ĐẦU

Ngành nuôi trồng thủy sản đã trở thành ngành kinh tế mũi nhọn trong chiếnlược phát triển kinh tế của Việt Nam Tuy nhiên trong những năm gần đây,người nuôi thủy sản đang phải "oằn mình" ra chống đỡ với các đợt đại dịch xảy

ra trên cá, tôm nuôi Nguyên nhân chủ yếu do người nuôi sử dụng thuốc, hóachất tràn lan dẫn đến động vật nuôi kháng thuốc, môi trường bị suy thoái Đểhạn chế các tác động đó thì việc nghiên cứu các ứng dụng về vi sinh vật trongnuôi trồng thủy sản là rất cần thiết

Như chúng ta đã biết vi sinh vật là mắt xích quan trọng trong các chu trìnhchuyển hóa vật chất và năng lượng trong tự nhiên, chúng tham gia vào việc gìngiữ tính bền vững của hệ sinh thái và bảo vệ môi trường, là đối tượng lí tưởngtrong công nghệ di truyền, công nghệ sinh học… vi sinh vật tham gia tích cựcvào quá trình phân giải các phế thải nông nghiệp, phế thải công nghiệp, rác sinhhoạt …và được sử dụng làm phân bón, thuốc trừ sâu vi sinh và các chế phẩm visinh dùng trong chăn nuôi Chúng còn tham gia vào quá trình tạo mùn, quá trìnhphân giải xác hữu cơ thành dạng đơn giản và chuyển hóa chất hữu cơ thành cồn,gas …Hiện nay đã có một số nghiên cứu ứng dụng các chủng vi sinh vật có lợivào nuôi trồng thủy sản nhằm cải tạo môi trường nuôi, hạn chế dịch bệnh

Rõ ràng mối lo lắng về sự xuất hiện các vi khuẩn kháng thuốc từ ao nuôi trồngthủy sản do sử dụng hóa chất, kháng sinh, có thể truyền gen kháng thuốc chocác vi khuẩn gây hại cho người (tồn tạo ngay trong ao nuôi tôm), làm cho khángsinh không còn hiệu nghiệm để điều trị bệnh cho người nữa, sẽ được giải tỏanếu thay thế bằng biện pháp sử dụng chế phẩm sinh học Hiện nay, việc sử dụngchế phẩm sinh học là giải pháp ưu việt nhất để có được năng suất, chất lượng,hiệu quả và sự phát triển bền vững của thủy sản nuôi

Sử dụng chế phẩm sinh học (men vi sinh) trong nuôi trồng thủy sản là hướng đi

có ý nghĩa thực tiển về khía cạnh bảo vệ môi trường và đảm bảo hiệu quả sảnxuất Từ đó, góp phần đưa nghề nuôi thủy sản phát triển bền vững Để đảm bảohiệu quả sử dụng men vi sinh, người nuôi cần tham khảo một số vấn đề liênquan sau đây

PHẦN II: NỘI DUNG 2.1.Vi sinh vật

Kích thước càng bé thì diện tích bề mặt của vi sinh vật trong 1 đơn vị thể tích

càng lớn Chẳng hạn đường kính của 1 cầu khuẩn (Coccus) chỉ có 1mm, nhưng

nếu xếp đầy chúng thành 1 khối lập nhưng có thể lích là 1cm3 thì chúng có diệntích bề mặt rộng tới 6 m2 !

Light microscope : KHV quang học

Electron microscope : KHV điện tử

Most bacteria: Phần lớn vi khuẩn

Kích thước vi khuẩn so với đầu kim khâu, ba dạng chủ yếu ở vi khuẩn : trựckhuẩn, cầu khuẩn và xoắn khuẩn.

-Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh :

Tuy vi sinh vật có kích thước rất nhỏ bé nhưng chúng lại có năng lực hấp thu vàchuyển hoá vượt xa các sinh vật khác Chẳng hạn 1 vi khuẩn lắctic

(Lactobacillus) trong 1 giờ có thể phân giải được một lượng đường lactose lớn

hơn 100-10 000 lần so với khối lượng của chúng tốc độ tổng hợp protein củanấm men cao gấp 1000 lần so với đậu tương và gấp 100 000 lần so với trâu bò

Lactobacillus qua KHV điện tử

-Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh :

Chẳng hạn, 1 trực khuẩn đại tràng (Escherichia coli ) trong các điều kiện thích

hợp chỉ sau 12-20 phút lại phân cắt một lần Nếu lấy thời gian thế hệ là 20 phútthì mỗi giờ phân cắt 3 làn, sau 24 giờ phân cắt 72 lần và tạo ra 4 722 366 500

000 000 000 000 000 tế bào (4 722 366 1017), tương đương với 1 khối lượng

4722 tấn Tất nhiên trong tự nhiên không có được các điều kiện tối ưu như vậy (

vì thiếu thức ăn, thiếu oxy, dư thừa các sản phẩm trao đổi chất có hại ) Trongnòi lên men với các điều kiện nuôi cấy thích hợp từ 1 tế bào có thể tạo ra sau 24giờ khoảng 100 000 000- 1 000 000 000 tế bào Thời gian thế hệ của nấm men

dài hơn, ví dụ với men rượu (Saccharomyces cerevisiae) là 120 phút Với nhiều

vi sinh vật khác còn dài hơn nữa, ví dụ với tảo Tiểu cầu ( Chlorella ) là 7 giờ, với vi khuẩn lam Nostoc là 23 giờ Có thể nói không có sinh vật nào có tốc độ

sinh sôi nảy nở nhanh như vi sinh vật

Vi khuẩn Escherichia

coli

Saccharomyces cerevisiae

Nấm sợi

Alternaria

Vi tảo Chlorella

-Có năng lực thích ứng mạnh và dễ dàng phát sinh biến dị :

Trong quá trình tiến hoá lâu dài vi sinh vật đã tạo cho mình những cơ chế điềuhoà trao đổi chất để thích ứng được với những điều kiện sống rất khác nhau, kể

cả những điều kiện hết sức bất lợi mà các sinh vật khác tgường không thể tồn tạiđược Có vi sinh vật sống được ở môi trường nóng đến 1300C, lạnh đến 0-50C,mặn đến nồng độ 32% muối ăn, ngọt đến nồng độ mật ong, pH thấp đến 0,5hoặc cao đến 10,7, áp suất cao đến trên 1103 at hay có độ phóng xạ cao đến

750 000 rad Nhiều vi sinh vật có thể phát triển tốt trong điều kiện tuyệt đối kỵkhí, có noài nấm sợi có thể phát triển dày đặc trong bể ngâm tử thi với nộng độFormol rất cao

Vi sinh vật đa số là đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh, số lượng nhiều, tiếp xúctrực tiếp với môi trường sống do đó rất dễ dàng phát sinh biến dị Tần số biến

dị thường ở mức 10-5-10-10 Chỉ sau một thời gian ngắn đã có thể tạo ra một sốlượng rất lớn các cá thể biến dị ở các hế hệ sau Những biến dị có ích sẽ đưa lạihiệu quả rất lớn trong sản xuất Nếu như khi mới phát hiện ra penicillin hoạttính chỉ đạt 20 đơn vị/ml dịch lên men (1943) thì nay đã có thể đạt trên 100 000đơn vị/ml Khi mới phát hiện ra acid glutamic chỉ đạt 1-2g/l thì nay đã đạt đến150g/ml dịch lên men (VEDAN-Việt Nam)

Nhà máy Vedan-Việt Nam

-Phân bố rộng, chủng loại nhiều :

Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi trên Trái đất, trong không khí, trong đất, trênnúi cao, dưới biển sâu, trên cơ thể, người, động vật, thực vật, trong thực phẩm,trên mọi đồ vật

Vi sinh vật tham gia tích cực vào

việc thực hiện các vòng tuần hoàn

sinh-địa-hoá học (biogeochemical

cycles) như vòng tuần hoàn C,

vòng tuần hoàn n, vòng tuần hoàn

P, vòng tuần hoàn S, vòng tuần

hoàn Fe

Trong nước vi sinh vật có nhiều ở

vùng duyên hải (littoral zone), vùng

nước nông (limnetic zone) và ngay

cả ở vùng nước sâu (profundal

zone), vùng đáy ao hồ (benthic zone)

Trong không khí thì càng lên cao số lượng vi sinh vật càng ít Số lượng vi sinhvật trong không khí ở các khu dân cư đông đúc cao hơn rất nhiều so với khôngkhí trên mặt biển và nhất là trong không khí ở Bắc cực, Nam cực

Hầu như không có hợp chất carbon nào (trừ kim cương, đá graphít ) mà không

là thức ăn của những nhóm vi sinh vật nào đó (kể cả dầu mỏ, khí thiên nhiên,formol dioxin ) Vi sinh vật có rất phong phú các kiểu dinh dưỡng khác nhau :quang tự dưỡng (photoautotrophy), quang dị dưỡng (photoheterotrophy), hoá tựdưỡng (chemoautotrophy), hoá dị dưỡng (chemoheterotrophy).tự dưỡng chấtsinh trưởng (auxoautotroph), dị dưỡng chất sinh trưởng (auxoheterotroph)

-Là sinh vật xuất hiện đầu tiên trên trái đất :

Trái đất hình thành cách đây 4,6 tỷ năm nhưng cho đến nay mới chỉ tìm thấydấu vết của sự sống từ cách đây 3,5 tỷ năm Đó là các vi sinh vật hoá thạch còn

để lại vết tích trong các tầng đá cổ Vi sinh vật hoá thạch cỗưa nhất đã đượcphát hiện là nhữngdạng rất giống với Vi khuẩn lam ngày nay Chúng đượcJ.William Schopf tìm thấy tại các tầng đá cổ ở miền Tây Australia Chúng códạng đa bào đơn giản, nối thành sợi dài đến vài chục mm với đường kínhkhoảng 1-2 mm và có thành tế bào khá dày Trước đó các nhà khoa học cũng đã

tìm thấy vết tích của chi Gloeodiniopsis có niên đại cách đây 1,5 tỷ năm và vết tích của chi Palaeolyngbya có niên đại cách đây 950 triệu năm.

2.1.3 Phân bố

Vi sinh vật phân bố khắp mọi nơi trên Trái Đất Chúng có mặt trên cơ thểngười, động vật, thực vật, trong đất, trong nước, trong không khí, trên mọi đồdùng, vật liệu, từ biển khơi đến núi cao, từ nước ngọt, nước ngầm cho đến nướcmặn ở biển…

Trong đường ruột của người thường không dưới 100 – 400 loài vi sinh vật khácnhau, chúng chiếm 1/3 khối lượng khô của phân Chiếm số lượng cao nhất trong

đường ruột người là vi khuẩn Bacteroides fragilis, chúng đạt tới số lượng 1010 –

1011/g phân

Ở độ sâu 10.000m của Đông Thái Bình Dương, nơi hoàn toàn tối tăm lạnh lẽo

và có áp suất rất cao người ta vẫn phát hiện thấy khoảng 1 triệu – 1 tỉ vi khuẩn/

ml (chủ yếu là vi khuẩn lưu huỳnh)

Ở độ cao lên tới 84km trong không khí người ta vẫn phát hiện thấy có vi sinhvật Mặt khác khi khoan xuống các lớp đá trầm tích sâu 427m ở châu Nam Cựcngười ta vẫn phát hiện các vi khuẩn sống

Về chủng loại, trong khi toàn bộ giới động vật có khoảng 1,5 triệu loài, thực vật

có khoảng 0,5 triệu loài thì vi sinh vật cũng có trên 100.000 loài bao gồm30.000 động vật nguyên sinh, 69000 loài nấm, 23.000 vi tảo, 2500 vi khuẩnlam, 1500 vi khuẩn…

Như nhà sinh vật học Nga nổi tiếng A.A Imsenhetskii đã viết “Các loài vi sinhvật mà ta biết hiện nay nhiều lắm cũng không quá 10% tổng số loài vi sinh vật

có sẵn trong thiên nhiên” Chẳng hạn về nấm trung bình mỗi năm lại được bổsung thêm 1500 loài mới

2.1.4 Vai trò và ứng dụng

Trong đất, các vi sinh vật sống trong nốt

rễ (rhizosphere) biến nitơ thành

ammoniac bằng các enzyme của chính

mình Một số khác lại dùng phân tử khí

nitơ làm nguồn đạm cho mình, chuyển

nitơ thành các hợp chất của nitơ; quá

trình này gọi là quá trình cố định đạm

Nhiều vi khuẩn được tìm thấy sống cộng

sinh trong cơ thể người hay các sinh vật

khác Ví dụ như sự hiện diện của các vi

khuẩn cộng sinh trong ruột già giúp

ngăn cản sự phát triển của các vi sinh

vật có hại

Vi khuẩn có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ một cách đáng kinh ngạc.Một số nhóm vi sinh "chuyên hóa" đóng một vai trò rất quan trọng trong việchình thành các khoáng chất từ một số nhóm hợp chất hữu cơ Ví dụ, sự phângiải cellulose, một trong những thành phần chiếm đa số trong mô thực vật, đượcthực hiện chủ yếu bởi các vi khuẩn hiếu khí thuộc chi Cytophaga Khả năng nàycũng được con người ứng dụng trong công nghiệp và trong cải thiện sinh học(bioremediation) Các vi khuẩn có khả năng phân hủy hydrocarbon trong dầu

mỏ thường được dùng để làm sạch các vết dầu loang

Vi khuẩn cùng với nấm men và nấm mốc được dùng để chế biến các thực phẩmlên men như phô-mai, dưa chua, nước tương, dưa cải bắp (sauerkraut), giấm,rượu, và yoghurt Sử dụng công nghệ sinh học, các vi khuẩn có thể được "thiếtkế" (bioengineer) để sản xuất thuốc trị bệnh như insulin, hay để cải thiện sinhhọc đối với các chất thải độc hại

Những ích lợi bắt nguồn từ các vi sinh vật và các hoạt động của chúng

Nói chung, với năng lực chuyển hoá mạnh mẽ và khả năng sinh sản nhanhchóng của các vi sinh vật cho thấy tầm quan trọng to lớn của chúng trong thiênnhiên cũng như trong các hoạt động cải thiện chất lượng sống của con ngườinhờ hiểu biết về các hoạt động sống của chúng

Ngoài ra, các vi sinh vật còn là đối tượng cho các nghiên cứu cơ bản của ditruyền học Từ đó dẫn tới sự hình thành các lĩnh vực di truyền học sinh-hoá và

di truyền học vi sinh vật trong thập niên 1940, hai nền tảng chính cho sự ra đờicủa di truyền học phân tử và công nghệ DNA tái tổ hợp sau này

Những ích lợi bắt nguồn từ các vi sinh vật và các hoạt động của chúng

Trong các môi trường tự nhiên

Hoạt động Ích lợi

Phân huỷ xác hữu cơ Quay vòng các chất dinh dưỡng trong sinh quyển

Sản xuất oxy Các vi sinh vật (VSV) quang hợp thuỷ sinh tạo ra

khoảng một nửa oxy của khí quyển

Ngăn ngừa dịch bệnh Các bệnh côn trùng có thể giúp phòng trừ các dịch

bệnh phá hoại mùa màng

Cố định nitơ Một vài vi khuẩn biến đổi nitơ bầu khí quyển thành

ra một dạng mà thực vật có thể dễ dàng sử dụng

Sự sống sót của các

loài nhai lại

Các vi sinh vật tiêu hoá cellulose trong ruột trâu bò, cừu cho phép động vật sử dụng thức ăn mà nó không thể tiêu hoá bằng cách khác

Các chuỗi thức ăn thuỷ

sinh

Các vi sinh vật quang hợp ở nước cung cấp năng lượng

và dinh dưỡng để tự chúng duy trì và nuôi sống các tất cả các sinh vật tiêu thụ thuỷ sinh

Các chuỗi thức ăn

trong đất

Sự phân huỷ của VSV cung cấp các chất dinh dưỡng cho các sinh vật quang hợp mà nó hỗ trợ các chuỗi thức ăn thuộc đất khô Một số động vật đất sống bằng các sinh vật thuỷ sinh, qua đó kết nối các chuỗi thức ăn

ở nước và ở đất

Phá huỷ các độc tố Các sản phẩm gây độc của một số sinh vật được khử

độc một cách tự nhiên nhờ hoạt động của VSV

Đối với ứng dụng của con người

Hoạt động Ích lợi

Lên men cồn Sản xuất bia, rượu vang và cồn

Sản xuất kháng sinh Nhiều dược phẩm được dùng để chống lại các bệnh ở

Xử lý rác thải sinh học Các VSV được dùng để làm sạch các cặn bã dầu và

phân huỷ các độc tố và các phế liệu công nghiệp Công nghệ sinh học Cho phép các nhà khoa học tạo ra các nòi VSV mới

có các đặc tính độc đáo có thể dùng trong sản xuất insulin hoặc các chế phẩm y-sinh học khác

Sản xuất thực phẩm Yaourt, phomat và nhiều thức ăn khác được 'rippen'

bằng sự lên men vi sinh vật

SX hoá chất c/nghiệp Cồn, các amino acid, vitamin, các enzyme hữu ích Protein đơn bào Bổ sung thực phẩm hứa hẹn cứu đói khắp toàn cầu

Các VSVsinh trưởng trên các hợp chất hữu cơ đơn giản(thậm chí các chất thải) có thể sản xuất nhanh thực phẩm chất lượng cao dùng trong chăn nuôi

Sản xuất các vaccine Các vật gây bệnh sinh trưởng qua nuôi cấy như là

nguồn vật liệu ngoại lai được sử dụng ở dạng biến đổi (không gây bệnh) để tiêm chủng cho người và kích thích miễn dịch chống lại bệnh tương ứng

Test Ames đối với các

hoá chất gây ung thư

Cung cấp test xác định nhanh hàng ngàn hoá chất, nhờ

sử dụng khả năng của chúng để gây các biến đổi di truyền ở vi khuẩn như là một chất chỉ thị về tiềmnăng gây ung thư của chúng

Xử lý nước thải Hoạt động VSV giúp làm sạch nước thải và giết các

sinh vật gây bệnh trước khi đưa trả lại môi trường.Các nguồn năng lượng Khí methane tự nhiên và ethanol là hai sản phẩm chất

đốt của các VSV sinh trưởng bằng cách biến đổi sinh học biến các phế thải thành nhiên liệu

Các mô hình cho nghiên cứu cơ bản

Cơ chế biểu hiện gene Các vi khuẩn và virus đã được dùng để tìm hiểu cách

thức thông tin mã hoá trong các gene tạo ra các protein đặc thù mà từ đó hình thành nên tính trạng

Mã di truyền Các vi khuẩn cung cấp các enzyme cho các nghiên

cứu dịch mã di truyền bằng cách thiết kế các trình tự RNA đặc thù và qua đó giải tất cả mã di truyền

Các con đường chuyển

hoá cơ bản

Nhiều con đường sinh hoá (chu trình Krebs chẳng hạn)

mà đã được khám phá và tiến hành ở các vi khuẩn là trung tâm của sự chuyển hoá ở hầu hết tất cả các sinh vật (kể cả con người)

Enzyme phiên mã

ngược

Một enzyme ở các virus gây bệnh AIDS và một số virus gây ung thư cho phép các virus RNA hợp nhất các bản sao vật chất di truyền của chúng vào DNAcủa các nhiễm sắc thể động vật

Các enzyme giới hạn

và splicing gene

Các enzyme vi khuẩn cung cấp cơ chế mà các nhà khoahọc lợi dụng để chuyển các gene từ sinh vật này sang sinh vật khác, qua đó mở ra cánh cửa cho kỹ thuật di truyền và các đại lộ mới cho nghiên cứu di truyền cơ bản

2.2 Vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản

Các chủng vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản

Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản hiện nay đượcchia làm 3 nhóm:

Nhóm 1: gồm những vi sinh vật sống như vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus,

Lactobacillus, Saccharomyces người ta thường dùng trộn vào thức ăn.

Nhóm 2: gồm các vi sinh vật có tính đối kháng hoặc cạnh tranh thức ăn với vi

sinh vật gây bệnh như vi khuẩn Bacillus licheniformis, Bacillus sp, được dùng

cải thiện nền đáy ao nuôi

Nhóm 3: gồm các vi sinh vật cải thiện chất lượng môi trường như vi khuẩn

Nitrosomonas, Nitrobacter, Actinomyces, Bacillus, Rhodobacter sp, Rhodospirillum, Rhodopseudomonas viridis dùng xử lý nước ao và nền đáy.

Lợi ích của các chủng vi sinh vật:

+ Làm sạch nền đáy ao nuôi bằng việc phân hủy các chất hữu cơ trong ao nhưthức ăn thừa, mùn bã hữu cơ, chất thải của động vật thủy sản Giúp đáy aokhông bị trơ mà luôn tơi xốp qua các vụ nuôi

+ Phân tươi sẽ an toàn và đảm bảo được chất dinh dưỡng khi ngâm ủ bằng các

chủng vi sinh vật Nitrosomonas, Nitrobacter, Actinomyces

+ Giúp ổn định tảo và tạo được màu nước tốt cho ao nuôi là màu vỏ đậu xanhhoặc màu lá chuối non

+ Chuyển hóa các khí độc gây độc cho cá như NH3, NO2, H2S… trong ao nuôisang dạng không độc

+ Một số chủng vi sinh vật khi sử dụng sẽ làm tăng hàm lượng oxy, ổn định pH

và các chỉ số môi trường trong ao nuôi

+ Các chủng vi sinh vật như Bacillus, Lactobacillus khi sử dụng trộn vào thức

ăn sẽ tốt cho đường ruột của động vật thủy sản

2.2.1 Thức ăn

Thức ăn tự nhiên, bao gồm thực vật phù du và động vật phù du, chúng đóng vaitrò rất quan trọng trong lưới thức ăn của thủy vực tự nhiên và góp phần đáng kểvào việc cân bằng sinh thái của thủy vực Ngoài ra, các nhóm sinh vật này cònđược sử dụng làm sinh vật chỉ thị cho môi trường nước

Trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt ở giai đoạn phát triển từ ấu trùng/cá bột lên

cá giống, thức ăn tự nhiên là thành phần không thể thiếu được của rất nhiều loài

cá, giáp xác và thân mềm nước ngọt và lợ, mặn Ở giai đoạn này, ấu trùng/cábột rất nhỏ (kích thước miệng nhỏ), chưa phát triển hoàn chỉnh các cơ quan cảmgiác (như mắt, xúc giác, cơ quan đường bên) và hệ tiêu hóa chưa hoàn chỉnh lànhững yếu tố hạn chế việc chọn lựa và sử dụng thức ăn thích hợp trong suốt thời

kỳ bắt đầu ăn thức ăn ngoài

Kích cỡ miệng của cá bột lúc bắt đầu ăn thức ăn ngoài giới hạn kích thước hạtthức ăn vừa với miệng (có thể ăn vào được) Nhìn chung, kích cỡ miệng có liên

quan với kích thước cơ thể và phụ thuộc vào đường kính trứng, thời gian dinhdưỡng bằng noãn hoàng.

Tình trạng phát triển của ống tiêu hóa ở cá bột bắt đầu dinh dưỡng ngoài cũngthể hiện khả năng có thể hay không thể tiêu hóa những thức ăn của cá Ở một sốloài cá ống tiêu hóa đã phát triển với hệ thống enzym chức năng cho phép tiêuhóa các mảnh vụn thức ăn khi mới bắt đầu ăn Ngược lại, ở một số loài, cá bộtkhông có dạ dày chức năng nhưng chỉ có ống tiêu hóa ngắn với một ít hệ enzymchức năng vào lúc mới bắt đầu ăn ngoài Do vậy, các loài cá bột này sẽ phải phụthuộc vào nguồn thức ăn: (1) dễ tiêu hóa (thức ăn phải chứa lượng lớn acid amin

tự do và oligopeptide thay vì các phân tử protein phức khó tiêu hóa), (2) chứa

hệ enzym chức năng cho phép sự thủy phân (tự phân hủy hạt thức ăn), và (3)cung cấp đầy đủ tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết đòi hỏi bởi cá bột

Thức ăn nhân tạo thường không đáp ứng được các nhu cầu này và thường dẫnđến tăng trưởng chậm và tỉ lệ sống thấp ở một số loài cá Trong khi đó, thức ăn

tự nhiên hầu như đáp ứng tất cả các tiêu chí cần thiết của cá ở gian đoạn này.Tuy nhiên, để cá có thể bắt được thức ăn, trước hết nó phải được phát hiện và vìthế mức độ phát triển của các cơ quan cảm giác như cơ quan tiếp nhận ánh sáng(mắt), tiếp nhận hóa học (cơ quan khứu giác, nụ vị giác) và tiếp nhận cơ học(đường bên) là yếu tố quyết định Ví dụ như mắt của cá bột thường chỉ có tế bàohình nón trong võng mạc làm cho khả năng nhìn kém, trong khi đó mắt của cágiống có tế bào hình que với nhiều sắc tố thị giác trong võng mạc Hơn nữa,sinh vật thức ăn tự nhiên thường có mức tương phản tốt hơn thức ăn nhân tạo vànói chung có tác động kích thích do sự chuyển động liên tục giúp tăng khả năngnhận biết bởi cá bột Tương tự, hoạt động bơi lội của sinh vật thức ăn tự nhiênthường đảm bảo sự phân bố thức ăn đều trong tầng nước, tăng cơ hội bắt gặpthức ăn của cá bột đang trong giai đoạn phát triển với khả năng di chuyển chậmchạp

Trong các ao nuôi thủy sản, khẩu phần ăn tự nhiên của hầu hết các loài cá, giápxác và thân mềm rất đa dạng bao gồm nhiều loài tảo khác nhau (tảo khuê, tảolục, tảo có roi…) và các nhóm động vật phù du (luân trùng, giáp xác râu ngành,giáp xác chân chèo, ấu trùng mười chân….) Đối với các thủy vực nước ngọt,

luân trùng (nhất là giống Brachionus) và trứng nước (giống Moina) là các nhóm

thức ăn tự nhiên chiếm mật độ cao và là nguồn thức ăn quan trọng của cá ở giaiđoạn sau khi nở

giống các đối tượng hải sản bao gồm tảo khuê Skeletonema costatum, Thalassiosira pseudonana, Chaetoceros gracilis, C calcitrans, tảo có roi Isochrysis galbana, Tetraselmis suecica, Monochrysis lutheri và tảo lục Chlorella spp.

Luân trùng (Rotifera)

Với các đặc điểm như kích thước nhỏ (100-500µm), bơi lội chậm, chịu đựng tốtcác yếu tố môi trường, tốc độ sinh sản nhanh, luân trùng trở thành một trongnhững loại thức ăn tự nhiên ban đầu quan trọng của nhiều loài tôm, cá khác

nhau Luân trùng nước lợ Brachionus plicatilis được sử dụng ở giai đoạn đầu

của trên 70 loài cá biển và 18 loài giáp xác Rất nhiều tác giả đã chứng minhrằng giới hạn trong sản xuất và ương giống của nhiều loài tôm, cá phần lớn liên

quan đến việc hạn chế nguồn luân trùng Luân trùng nước ngọt Brachionus angularis là thành phần thức ăn quan trọng cho các loài cá bột nước ngọt như cá

bống tượng, thát lát… Kết quả nghiên cứu trên cá bột bống tượng từ 1-10 ngày

tuổi cho thấy nếu cá được cho ăn luân trùng (B angularis) thì tỉ lệ sống cao hơn

đáng kể (35%) so với cho ăn bột đậu nành và lòng đỏ trứng (19%) (Trương NgôBích Ngọc, 2010)

Trứng nước (Moina sp.)

Trứng nước thuộc nhóm giáp xác râu ngành (Cladocera) là thành phần động vật

phù du chủ yếu trong các ao nuôi thủy sản nước ngọt Trứng nước được sử dụngphổ biến trong ương nuôi rất nhiều loài cá khác nhau ở giai đoạn từ cá hươnglên cá giống như cá trê, cá tra, cá lóc, cá rô… Trong ao mật độ trứng nướcthường cao hơn ngoài thủy vực nước chảy, nhất là ở các ao được bón phântrước đó

Giáp xác chân chèo (Copepoda)

Giáp xác chân chèo trongmôi trường nước mặn phầnlớn là các giống loài thuộc

bộ Calanoida là thành phần

thức ăn chủ yếu (>70%)trong ống tiêu hóa của hầuhết các loài cá biển Trongmôi trường nước ngọt, cácgiống loài thường gặp

thuộc bộ Cyclopoida như Cyclops, Eucyclops… cũng

là thành phần thức ăn quantrọng cho cá con

Tóm lại, thức ăn tự nhiênrất cần thiết và quan trọngđối với cá con từ giai đoạnphát triển cá bột lên cágiống do kích thước và giá trị dinh dưỡng thích hợp của chúng Tận dụng nguồnthức ăn tự nhiên làm thức ăn cho cá con bằng cách bón phân gây màu nướctrước khi thả giống sẽ giúp gia tăng chất lượng cá giống và năng suất cá nuôi

2.2.2 Tuần hoàn vật chất trong ao nuôi

Chu trình nitơ trong ao hồ

Chu trình nitơ là một trong

những mô hình tuần hoàn vô

gây độc Chu trình nitơ,

trong đó có quá trình amôn

hóa và quá trình nitrate hóa

diễn ra nhờ vào hoạt động

của các vi khuẩn có ích giúp chuyển hóa các chất độc thành những chất có íchcho đời sống của thực vật thủy sinh và giúp các động vật thủy sinh không bị độc

từ chất thải do chúng bài tiết ra

Quá trình amôn hóa

Amôn hóa là quá trình phân hủy và chuyển hoá các hợp chất hữu cơ phức tạpthành NH3 dưới tác dụng cuả vi sinh vật Dưới tác dụng của enzyme phân hủyprotein (enzyme proteolytic, thường gọi là enzym proteaza) làm chất xúc tác sẽphân hủy protein thành các chất đơn giản hơn, các chất này tiếp tục được phângiải thành acid amin nhờ tác dụng của enzyme peptidaza ngoại bào Một phầnnhỏ acid amin sẽ được vi sinh vật sử dụng để tổng hợp thành protein của chúng(protein xây dựng cấu trúc cơ thể của vi sinh vật), phần còn lại được tiếp tụcphân giải tạo ra NH3, CO2, SO42- (nếu các acid amin có chứa S) và các sản phẩmtrung gian khác Trong nước, NH3 sẽ được chuyển hóa thành NH4+ theo phảnứng sau:

NH3 + H2O > NH4+ + OH- (1)

Quá trình nitrate hóa

Dưới tác dụng của một số vi sinh sinh thì NH4 + được hình thành từ quá trìnhamôn hóa sẽ được tiếp tục chuyển hóa thành NO2- (nitrite) rồi thành NO3-

(nitrate) Trước hết NH4+ được chuyển hóa thành NO2- bởi vi khuẩn

Nitrosomonas, sau đó vi khuẩn Nitrobacter sử dụng men nitrite oxidase để

chuyển hóa NO2- thành NO3- NO3 - có thể được các thực vật thủy sinh sử dụngnhư là một nguồn dinh dưỡng hoặc có thể bị chuyển hóa tiếp thành khí nitơ (N2)

qua hoạt động của các vi khuẩn yếm khí như Pseudomonas Các quá trình

chuyển hóa NH4+ đều cần sự tham gia của oxy và độ kiềm của nước Quá trìnhnitrate hóa gồm 2 giai đoạn được thực hiện bởi hai nhóm vi khuẩn nối tiếp nhau