Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vitamin c, e bổ sung vào thức ăn nuôi vỗ cá bố mẹ đến chất lượng trứng cá dìa siganus guttatus (bloch, 1787)

iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vitamin C, E bổ sung vào thức ăn nuôi vỗ cá bố mẹ đến chất lượng trứng cá dìa Siganus guttatus Bloch, 1787”

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LÊ MINH THÔNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG VITAMIN C, E

BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN NUÔI VỖ CÁ BỐ MẸ ĐẾN CHẤT

LƯỢNG TRỨNG CÁ DÌA Siganus guttatus (Bloch, 1787)

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HÒA - 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LÊ MINH THÔNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG VITAMIN C, E

BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN NUÔI VỖ CÁ BỐ MẸ ĐẾN CHẤT

LƯỢNG TRỨNG CÁ DÌA Siganus guttatus (Bloch, 1787)

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Quyết định giao đề tài: 1024/QĐ-ĐHNT ngày 07/10/2014

Quyết định thành lập hội đồng: 1044/QĐ-ĐHNT ngày 10/11/2015

iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vitamin C, E

bổ sung vào thức ăn nuôi vỗ cá bố mẹ đến chất lượng trứng cá dìa Siganus guttatus (Bloch, 1787)” thuộc đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của dinh dưỡng, yếu tố môi

trường và kích thích sinh sản lên chất lượng trứng của cá dìa Siganus guttatus (Bloch,

1787)” với mã số 106.NN.01-2013.71 do Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (NAFOSTED) tài trợ từ tháng 3/2014 đến tháng 3/2017 và chủ nhiệm đề tài là TS Phạm Quốc Hùng Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được ai công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác tính đến thời

điểm này

Khánh Hòa, tháng 11 năm 2015

Tác giả luận văn

Lê Minh Thông

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Th.S Lê Hoàng Thị Mỹ Dung, Th.S Phan Văn Út những người đã luôn quan tâm và luôn nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện cũng như việc hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên và tạo điều kiện tốt cho tôi trong suốt quá trình học tập cũng như tham gia nghiên cứu

Xin trân trọng cảm ơn!

Khánh Hòa, tháng 11 năm 2015

Tác giả luận văn

Lê Minh Thông

v

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iii

LỜI CẢM ƠN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Đặc điểm sinh học, sinh sản cá dìa 3

1.1.1 Phân loại khoa học cá dìa 3

1.1.2 Đặc điểm hình thái 3

1.1.3 Đặc điểm phân bố 3

1.1.4 Đặc điểm sinh thái 4

1.1.5 Đặc điểm dinh dưỡng 4

1.1.6 Đặc điểm sinh trưởng 5

1.1.7 Đặc điểm sinh sản 5

1.2 Buồng trứng và tế bào trứng ở cá 6

1.2.1 Cấu tạo trứng cá thành thục 7

1.2.2 Kích thước của trứng 7

1.2.3 Màu sắc của trứng cá 8

1.3 Ảnh hưởng của ngoại cảnh lên sự phát triển tế bào sinh dục 8

1.3.1 Nhiệt độ 8

1.3.2 Chu kỳ quang 9

1.3.3 Độ mặn 9

1.3.4 Ảnh hưởng chế độ dinh dưởng đến chất lượng cá biển 10

1.3.4.1 Ảnh hưởng đến sức sinh sản 11

1.3.4.2 Ảnh hưởng tới quá trình thụ tinh 12

1.3.4.3 Ảnh hưởng đến quá trình phát triển phôi 13

1.3.4.4 Ảnh hưởng đến chất lượng ấu trùng 13

vi

1.3.5 Ảnh hưởng của vitamin C, E đến sự sinh sản của cá biển 14

1.4 Một số nghiên cứu về sinh sản nhân tạo cá dìa trên thế giới và ở Việt Nam 16

1.4.1 Trên thế giới 16

1.4.2 Ở Việt Nam 18

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Thời gian, địa điểm, đối tượng nghiên cứu 19

2.1.1 Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 10/2014 đến 10/2015 19

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 19

2.1.3 Đối tượng nghiên cứu 19

2.2 Phương pháp nghiên cứu 19

2.2.1 Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 19

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 20

2.2.2.1 Đàn cá thí nghiệm 20

2.2.2.2 Điều kiện thí nghiệm 20

2.2.2.3 Bố trí thí nghiệm 23

2.3 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 26

2.3.1 Thu mẫu trứng và ấu trùng cá dìa 26

2.3.2 Các thông số dùng để đánh giá chất lượng trứng 27

2.3.3 Phương pháp xác định các đặc điểm sinh học 27

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Ảnh hưởng vitamin đến sự thành thục và chất lượng trứng cá dìa 29

3.1.1 Ảnh hưởng của vitamin E lên các thành phần sinh hoá của trứng cá dìa 29

3.1.2 Ảnh hưởng của vitamin E và C đến các chỉ tiêu sinh sản của cá Dìa 29

3.2 Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá dìa 31

3.2.1 Thử nghiệm kích thích sinh sản 33

3.2.2 Theo dõi phát triển phôi và ấu trùng 36

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40

1 Kết luận 40

2 Kiến nghị 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Nhu cầu một số vitamin của họ cá Samonidae (mg/kg thức ăn) 14

Bảng 2.1 Một số yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm 20

Bảng 2.2 Hàm lượng vitamin E trong thức ăn 24

Bảng 2.3 Hàm lượng vitamin C trong thức ăn 24

Bảng 2.4 Hàm lượng vitamin E và C trong thức ăn 24

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của vitamin E lên thành phần sinh hóa của trứng cá dìa 29

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của vitamin E và C đến chỉ tiêu sinh sản của cá Dìa 30

Bảng 3.3 Biến động chiều dài khối lượng cá bố mẹ trong thời gian thí nghiệm 31

Bảng 3.4 Kiểm tra kết quả thành thục sinh dục của các cá thể bố mẹ 32

Bảng 3.5 Kích thước noãn bào ở các giai đoạn phát triển khác nhau 33

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của hormone lên kết quả kích thích sinh sản cá dìa 35

Bảng 3.7 Số lượng cá cho đẻ, số lượng trứng thu, sức sinh sản 38

Bảng 3.8 Tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ nở và số lượng ấu trùng thu được 39

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cá dìa Siganus guttatus (Bloch, 1787) 3

Hình 1.2 Phân bố địa lý của cá dìa (Siganus guttatus) trên thế giới 4

Hình 2.1 Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 19

Hình 2.2 Bể nuôi cá dìa bố mẹ .21

Hình 2.3 Chăm sóc cá bố mẹ thí nghiệm 22

Hình 2.4 Kiểm tra sự thành thục của cá bố mẹ 23

Hình 2.5 Tuyển chọn, nuôi vỗ và kích thích sinh sản nhân tạo cá dìa bố mẹ 25

Hình 3.1 Tế bào trứng chưa thành thục (hình A) và thành thục (hình B) 33

Hình 3.2 Kiểm tra sự thành thục của cá cái (A) và cá đực (B) cho sinh sản 34

Hình 3.3 Tiêm hormone cho cá dìa thành thục (A) và bố trí cho sinh sản (B) 34

Hình 3.4 Các giai đoạn phát triển phôi của cá dìa 37

ix

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

x

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Chủ đề nghiên cứu: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vitamin C, E bổ sung vào

thức ăn nuôi vỗ cá bố mẹ đến chất lượng trứng cá dìa Siganus guttatus (Bloch, 1787)”

Mục tiêu: Nghiên cứu sinh sản nhân tạo cá dìa đã được thực hiện nhưng sản lượng con giống tạo ra chưa nhiều, chưa đáp ứng được yêu cầu của người nuôi Nguyên nhân được cho là thiếu hụt thông tin về tập tính sinh sản của cá dìa, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trứng Trong đó thức ăn cá bố mẹ có bổ sung vitamin C, E đã ảnh hưởng đến quá trình cho đẻ, chất lượng sản phẩm sinh dục và chất lượng ấu trùng khi ương nhất là trong điều kiện nuôi nhốt Chính vì vậy, đề tài

"Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vitamin C, E bổ sung vào thức ăn nuôi vỗ cá bố

mẹ đến chất lượng trứng cá dìa (Siganus guttatus Bloch, 1787)" được thực hiện nhằm

góp phần hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất giống cá dìa Mục tiêu của nghiên cứu nhằm xác định liều lượng của vitamin C, E bổ sung vào thức ăn nuôi vỗ cá bố mẹ

đến sự thành thục và đẻ trứng và sản xuất nhân tạo cá Dìa Siganus guttatus

Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 10/2014 – tháng

10/2015 trên đối tượng cá dìa (Siganus guttatus Bloch, 1787) tại Nha Trang, Khánh

Hòa Cá dìa được thu mua từ người dân khái thác tự nhiên có kích thước 0,4 – 0,8

khối lượng thân/ngày; cho cá ăn 2 lần/ngày, vào lúc 6 giờ và 17 giờ hàng ngày Sau khi cá ăn khoảng 2 giờ, thức ăn thừa được siphon loại bỏ ra ngoài bể nuôi nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường Ảnh hưởng của các vitamin C, E lần lượt với các nồng độ

100, 200 và 300 mg/kg và 500, 750 và 1.000 mg/kg đến tỷ lệ thành thục cá bố mẹ Thời gian thí nghiệm là 5 – 20 ngày, cá được nuôi từng cặp Sau 7 – 10 ngày tiến hành kích thích sinh sản bằng HCG 1.500; 2.000; 2.500 IU/kg cá cái; LHRHa với các nồng

độ 20, 30, 40 IU/kg và nồng độ kết hợp HCG + LHRHa cụ thể 1.500 + 20; 2.000 + 20; 2.500 + 25 IU/kg cá cái, cá đực bằng 50% liều cá cái Các thông số dùng để đánh giá chất lượng trứng: đặc tính sinh hóa; các chỉ tiêu sinh học sinh sản gồm hệ số thành thục, tỷ lệ thành thục, tỷ lệ đẻ, thời gian hiệu ứng, sức sinh sản thực tế, tỷ lệ thụ tinh,

tỷ lệ nở, thời gian phát triển phôi, kích thước trứng, giọt dầu, cá bột

xi

Kết quả nghiên cứu, các kết luận, khuyến nghị: Nghiên cứu đã đạt được kết quả

và phân tích cụ thể Vitamin C, E không ảnh hưởng đến các chỉ tiêu sinh hoá của cá cá Dìa Đồng thời, hai loại vitamin này đều cho kết quả về các chỉ tiêu sinh sản thấp hơn

ở nghiệm thức không bổ sung Cụ thể nghiệm đối chứng: Tỷ lệ thành thục là 46 ± 18%; thời gian hiệu ứng là 16 ± 4 giờ Tỷ lệ thụ tinh của cá đạt 90 ± 22% Tỷ lệ sống đến giai đoạn điểm mắt đạt 90 ± 25% Tỷ lệ nở đạt 86 ± 18%; thời gian phát triển phôi

18 ± 2 giờ và chiều dài của ấu trùng một ngày tuổi là 1,58 ± 0,18 mm; đường kính noãn hoàng một ngày tuổi là 0,35 ± 0,02 mm Một số chỉ tiêu sinh sản của cá dìa khi nuôi ở nghiệm thức đối chứng cho kết quả tốt Về sức sức sinh sản tuyệt đối và tương đối 655,433 ± 88,673 trứng/cá cái và 1.266 ± 165 trứng/g cá cái

Hàm lượng bổ sung vitamin C, E ở mức 750mg/kg, 200mg/kg cho tỷ lệ thành thục tốt hơn các nghiệm thức bổ sung vitamin còn lại

Liều lượng kích dục tố HCG hoặc LHRHa sử dụng phù hợp cho sinh sản nhân tạo cá Dìa là tương ứng 2.000 IU hoặc 40 µg/kg cá cái Thời gian phát triển phôi dao động trong khoảng 16 – 20 giờ sau khi thụ tinh Sức sinh sản thực tế của cá Dìa đạt 0,78 triệu trứng/kg cá cái, tỷ lệ nở từ 75,25 – 97,25%, trung bình đạt 85,90% Tổng số

ấu trùng cá qua 16 lần sinh sản 14,37 triệu con

Từ khóa: cá dìa, Siganus guttatus, sinh sản, vitamin E, vitamin C

Khánh Hòa, ngày 02 tháng 12 năm 2015

tỉ lệ sống cao cho tỉ lệ thụ tinh, tỉ lệ nở cao và ấu trùng nở ra phải dùng được thức ăn ngoài Các thông số để xác định lên chất lượng trứng bao gồm hình thái, sinh lý, sinh hóa và di truyền Mặt khác, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trứng Trong đó thức ăn cá bố mẹ có bổ sung Vitamin E, E&C, C đã ảnh hưởng đến chất lượng trứng Vì thế, nghiên cứu đánh giá chất lượng trứng thông qua việc bổ sung Vitamin E, E&C, C vào thức ăn cá bố mẹ là rất cần thiết Thành công của nghiên cứu này có thể cung cấp trứng cũng như chất lượng ấu trùng có chất lượng cao cho ngành nuôi trồng thủy sản

Cá dìa (Siganus guttatus Bloch, 1787) phân bố ở vùng nhiệt đới từ Đông Ấn Độ

Dương đến Tây Thái Bình Dương Cá dìa là loài cá biển có giá trị dinh dưỡng và kinh

tế cao Penis và CTV đã phân tích thành phần hóa học trong thịt một loài Siganid, kết

quả cho thấy hàm lượng protein có trong thịt cá tương đối cao [57] Thức ăn chủ yếu của cá dìa là rong biển tự nhiên nhưng trong điều kiện nuôi nhốt thì cá vẫn phát triển nhanh chóng khi cho ăn thức ăn nhân tạo Cá dìa có thể chịu đựng được sự thay đổi độ mặn và nhiệt độ khá rộng [16, 48] nên có thể nuôi cá ở nước lợ, ao hoặc lồng ở biển [59] Do cá dìa có các đặc điểm thuận lợi trong nuôi thương phẩm nên nó là một đối tượng nuôi thủy sản chủ yếu và tiềm năng đối với một số nước thuộc khu vực Thái Bình Dương [48] Mặc dù cá dìa là đối tượng nuôi ngày càng phổ biến và có giá trị kinh tế cao nhưng vấn đề sản xuất giống loài cá này vẫn chưa được giải quyết tốt [7]

Từ năm 1985 đến nay đã có rất nhiều nghiên cứu về sinh sản nhân tạo cá dìa như cho

2

đẻ và ương nuôi ấu trùng cá dìa ở Trung tâm Phát triển nghề cá Đông Nam Á nhưng tỷ

lệ sống rất thấp và chưa thể xây dựng quy trình sản xuất giống loài cá này [45]

Có rất nhiều nghiên cứu trên cá tráp đen, cá tráp đỏ, cá bơn, cá tuyết, cá bơn Đại

Tây Dương, cá giò nhưng chưa có công trình nào công bố trên đối tượng cá dìa Ngoài

ra, nghiên cứu về lĩnh vực này tại Việt Nam còn hạn chế Vì thế, đề tài: “Nghiên cứu

ảnh hưởng của hàm lượng vitamin C, E bổ sung vào thức ăn nuôi vỗ cá bố mẹ

đến chất lượng trứng cá dìa Siganus guttatus (Bloch, 1787)” được thực hiện nhằm

phục vụ con giống cho nhu cầu nuôi trồng thủy sản biển tại Việt Nam

Nội dung nghiên cứu

1 Ảnh hưởng của vitamin C&E lên sự thành thục và đẻ trứng cá dìa Siganus guttatus

2 Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá dìa Siganus guttatus

Mục tiêu

Mục tiêu của nghiên cứu nhằm xác liều lượng của vitamin C, E bổ sung vào thức ăn nuôi vỗ cá bố mẹ đến sự thành thục, đẻ trứng và sản xuất nhân tạo cá

Dìa Siganus guttatus

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn

Ý nghĩa khoa học: Góp phần vào việc nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh sản cho

cá biển nói chung, cá dìa Siganus guttatus nói riêng

Ý nghĩa thực tiễn: Xây dựng cơ sở khoa học giúp cho việc nghiên cứu sản xuất

giống, chất lượng trứng, chất lượng ấu trùng và sản xuất giống cá dìa Siganus guttatus

phục vụ cho ngành nuôi trồng thủy sản

3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Đặc điểm sinh học, sinh sản cá dìa

1.1.1 Phân loại khoa học cá dìa

Giới: Animalia

Ngành: Chordata

Lớp: Actinopterygii

Bộ: Perciformes Họ: Siganidae Giống: Siganus

Loài: Siganus guttatus (Bloch, 1787)

Tên tiếng Việt: cá dìa, cá dìa chấm, cá dìa công

Tên tiếng Anh: Golden rabbitfish, Orange-spotted Spinefoot

Hình 1.1 Cá dìa Siganus guttatus (Bloch, 1787)

1.1.2 Đặc điểm hình thái

Cá dìa có hình bầu dục dài và dẹt hai bên 2 bên đầu có vẩy, đường bên hoàn toàn Mỗi bên mõm đều có 2 lỗ mũi, miệng bé Da cá thô nhưng vảy trơn, nhỏ và nhám Màu sắc bên ngoài của cá từ màu vàng nhạt đến màu nâu Vây ngực hình tròn Vây bụng ở dưới ngực Vây đuôi bằng phẳng hoặc hơi chia thuỳ Cá dìa có 13 tia vây lưng, 7 tia vây hậu môn và 2 tia vây bụng [27]

1.1.3 Đặc điểm phân bố

Nam, từ Đông Ấn Độ Dương đến Tây Thái Bình Dương, bao gồm các nước như quần

Về mặt sinh thái, cá dìa thường sống ở vùng cỏ biển hoặc rạn san hô, những nơi

có nhiều thức ăn là rong biển hoặc rêu mọc trên đá Ấu trùng cá dìa có thể được tìm thấy trong khu vực rừng ngập mặn, vịnh nước nông hoặc cửa sông [48]

Hình 1.2 Phân bố địa lý của cá dìa (Siganus guttatus) trên thế giới

(Khu vực cá dìa phân bố biểu thị màu đỏ)

(Nguồn: www.fishbase.org)

1.1.4 Đặc điểm sinh thái

Khu vực phân bố của cá dìa chịu tác động lớn của nhiệt độ Trong tự nhiên, có

chịu đựng được sự thay đổi độ mặn và nhiệt độ khá rộng [16, 48] Cá có thể thích nghi dần dần khi độ mặn thấp xuống 5‰, nhiệt độ 25 - 34°C [48]

Khả năng chịu đựng hàm lượng ôxy hòa tan thấp của cá dìa cũng rất tốt Tuy nhiên, cá không thể chịu đựng được nếu hàm lượng ôxy hòa tan < 2 mg/L [50]

1.1.5 Đặc điểm dinh dưỡng

Giai đoạn ấu trùng, cá dựa vào dinh dưỡng từ noãn hoàng và giọt dầu là chủ yếu

Ấu trùng Siganus guttatus bắt đầu mở miệng sau 36 giờ từ khi trứng nở, và sau 72 giờ

5

thì noãn hoàng tiêu biến [14] Với thức ăn là Branchionus (dòng siêu nhỏ với kích thước nhở hơn 90 μm) với mật độ 10 – 20 con/mL sẽ nâng cao tỷ lệ sống của ấu trùng [45] Ở giai đoạn ấu trùng thì chúng không ăn tảo Theo Soh & Lam (1973), ấu trùng

Siganus oarmin không ăn tảo và chúng sẽ chết vì đói [64] Còn theo May et al.,

(1974), thì Nauplius của copepod là thức ăn nhỏ hơn Branchionus nên thích hợp hơn cho giai đoạn ấu trùng của cá dìa [56] Trong giai đoạn ấu trùng thì cá dìa ăn động vật phù du thì đến giai đoạn Juvenile, thức ăn chủ yếu là các thực vật biển, ngay cả tảo cũng không tìm thấy trong đường ruột của chúng [67, 33]

Giai đoạn trưởng thành tính ăn của chúng vẫn không khác giai đoạn Juvenile, nhưng có xu hướng ăn những loại thức ăn có kích cỡ lớn hơn như các loài rong biển,

cỏ biển Trong điều kiện nuôi nhốt, chúng còn có thể sử dụng được các loài thức ăn công nghiệp và chế biến nhưng hiệu quả kém hơn hẳn những loại thức ăn có nguồn

gốc từ các loại thực vật biển Ismael (1976), chỉ ra rằng Siganus virgatus sẽ tăng trưởng tốt hơn khi ăn Sargassum sp thay vì các loại thức ăn bột viên [41]

1.1.6 Đặc điểm sinh trưởng

Ngoài tự nhiên, cá dìa có thể đạt đến kích thước chiều dài 8 cm trong 3 tháng và đến 14 cm trong vòng 7 – 8 tháng [48] Khi thử nghiệm trong điều kiện nuôi nhốt cá

dìa (Siganus guttatus) có thể đạt chiều dài tối đa 36 – 38 cm với trọng lượng tương

ứng đạt 0,75 – 1,10 kg trong thời gian 320 ngày [72]

1.1.7 Đặc điểm sinh sản

Cá dìa đực và cái rất khó phân biệt nếu chỉ dựa vào hình thái ngoài Tuy nhiên, vào mùa sinh sản có thể quan sát phần bụng để xác định con cái nhờ hình dáng tròn trịa hoặc thăm trứng, còn con đực khi vuốt nhẹ sẽ có sẹ (tinh dịch) màu trắng chảy ra Bên cạnh đó, những con đực thường nhỏ hơn so với con cái và con cái ít hoạt động hơn so với con đực vào mùa sinh sản Cá dìa có thể thành thục trong điều kiện nuôi nhốt nếu điều kiện môi trường thuận lợi và được cung cấp thức ăn đầy đủ và chất lượng [45, 65] Chưa có nghiên cứu cụ thể nào về tuổi thành thục của cá dìa ngoài tự

nhiên nhưng quan sát thấy sự thành thục lần đầu của cá dìa cái (Siganus guttatus) nuôi

nhốt ở cỡ 34 cm (trọng lượng 200 g/con) [65] Trong điều kiện nuôi nhốt, cá dìa đực

có thể thành thục ở 10 tháng tuổi với kích thước chiều dài 19 cm, cá cái thành thục ở

12 tháng tuổi với chiều dài 21,5 cm [26]

6

Trong tự nhiên, sự sinh sản của cá dìa có liên quan chặt chẽ với thủy triều, cá thường đẻ vào ban đêm (từ 23 giờ đến 3 giờ sáng) khi thủy triều xuống ở gần tầng mặt của vùng nước mở [49, 59] Sức sinh sản của cá dìa dao động từ 300.000 đến 400.000

trứng tùy thuộc vào kích thước của cá [53] Cá dìa (Siganus guttatus) ở Philipin có thể

đẻ quanh năm [4] Thông tin này chưa được kiểm chứng trong điều kiện Việt Nam Tuy vậy, việc quan sát thực tế hàng năm cho thấy cá dìa con kích thước 1,5 – 2,0 cm thường xuất hiện vào tháng 4 – 5 âm lịch ít nhất tại hai khu vực là phá Tam Giang –

Cầu Hai (Thừa Thiên Huế) và đầm Thị Nại (Bình Định) Trứng cá dìa (Siganus guttatus) thuộc loại trứng dính, hình cầu, có nhiều giọt dầu, chìm trong nước Các

trứng đã thụ tinh có đường kính từ 0,42 – 0,70 mm và mất khoảng 18 – 35 giờ để nở ở

Giai đoạn 1: Buồng trứng có kích thước bé, gồm 2 dải mảnh, màu trắng trong Bên trong buồng trứng có các tế bào trứng non, đang ở giai đoạn sinh trưởng sinh chất

và biến đổi nhân

Giai đoạn 2: Kích thước buồng trứng lớn hơn, có màu trắng đục Hệ số thành thục ở một số loài khác nhau thì khác nhau (cá mè vinh có hệ số thành thục: 0,08 – 0,55%) Xung quanh mỗi tế bào trứng xuất hiện một lớp tế bào nang (tế bào follicul) Tuy vậy xét về mặt phát triển noãn bào thì các tế bào sinh dục này vẫn ở thời kỳ sinh trưởng sinh chất và biến đổi nhân giống như ở giai đoạn I

Giai đoạn 3: Kích thước buồng trứng bắt đầu tăng nhanh và chuyển sang màu vàng nhạt Mắt thường có thể nhìn thấy các hạt trứng Đây là giai đoạn có nhiều biến đổi phức tạp, do vậy để tiện theo dõi người ta chia làm nhiều pha khác nhau:

Pha 3 1: Ở ngoại vi tế bào trứng xuất hiện một hang không bào ngay sát màng của nó

này số hàng không bào là 2

Giai đoạn 4: Kích thước buồng trứng tối đa và chuyển sang màu vàng đậm hoặc xanh vàng (cá ăn thực vật) Nhân chuyển dần về cực động vật

Giai đoạn 5: Buồng trứng mềm và nếu ấn nhẹ trứng có thể chảy ra ngoài qua lỗ sinh dục Ở giai đoạn này, trứng đã rụng và rơi vào xoang buồng trứng Nhân đã chuyển hoàn toàn về cực động vật

Giai đoạn 6: Là giai đoạn sau khi cá đẻ Sản phẩm sinh dục đã thải ra ngoài, còn gọi là giai đoạn tiêu hủy Thể tích buồng trứng thu hẹp lại Trong buồng trứng còn lại các vết của tế bào nang, các tế bào trứng chin muồn còn sót lại và các noãn bào non thuộc thời kỳ sinh trưởng sinh chất và biến đổi nhân

8

kích thước trứng tương đối lớn Cá mè, cá trắm cỏ, cá chép mỗi lần đẻ hàng triệu trứng hoặc hơn Tuy nhiên, kích thước trứng phụ thuộc vào kích thước cá thể mẹ, do đó phụ thuộc vào tuổi cá Cá mới đẻ lần đầu kích thước nhỏ nên trứng cũng nhỏ hơn những lần đẻ sau [2]

1.2.3 Màu sắc của trứng cá

Trứng của đa số các loài cá đều có màu sắc Nó có thể là xanh nhạt, vàng nhạt, da cam hoặc đỏ gạch Sở dĩ trứng có màu sắc vì trong trừng có chứa các sắc tố carotenoid Sắc tố phân bố trong noãn hoàng hoặc trong các giọt dầu của trứng Do crrotenoid là những hợp chất không no, có khả năng hoạt hóa oxy phân tử và kết đẩy quá trình oxy hóa các chất hữu cơ Vì vậy carotenoid đóng vai trò nhất định trong việc tham gia vào quá trình hô hấp của trứng cá cũng như phôi của cá sau này Do đó khi nuôi vỗ cá cái thành thục, có thể thông qua khâu thức ăn để tăng cường cung cấp carotenoid cho cá mẹ Điều này có ý nghĩa quan trong cho việc giúp cho phôi cá cái dễ dàng thích ứng trong điều kiện oxy hòa tan của nước giảm sút [2]

1.3 Ảnh hưởng của ngoại cảnh lên sự phát triển tế bào sinh dục

1.3.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ nước là yếu tố môi trường quan trọng đối với quá trình thành thục của động vật nói chung, đặc biệt đối với các loài biến nhiệt như cá Hiện tượng phát dục có tính mùa vụ của của cá là do sự chi phối của nhiệt độ môi trường Toàn bộ quá trình sinh lý, sinh hóa diễn ra trong cơ thể động vật chịu tác động mạnh mẽ của nhiệt độ môi trường nước Ảnh hưởng của nhiệt độ đã làm biến đổi quá trình trao đổi chất, quá trình điều hòa nội tiết trong cơ thể thúc đẩy quá trình thành thụcc của tế bào sinh dục Tuy nhiên, nhiệt độ không phải là yếu tố duy nhất chi phối quá trình thành thục ở cá mà còn có sự tương tác với các yếu tố môi trường khác Một số nghiên cứu tập trung xác định biên độ giới hạn nhiệt độ thích hợp cho từng loài và như vậy thông thường trong giới hạn cho phép, nếu nhiệt độ thấp thì quá trình thành thục chậm hơn so với nhiệt độ cao [1] Khi nhiệt độ quá cao hay quá thấp, cá sẽ không còn khả năng bắt mồi, nguồn

mỡ dự trữ cạn kiệt, lúc đó tuyến sinh dục sẽ là nguồn dinh dưỡng duy nhất để duy trì

sự sống của cá Ở miền Bắc nước ta, mùa đông có nhiều ngày ấm sẽ làm cho cá thành thục sớm hơn Ngược lại nếu mùa rét kéo dài thì sự thành thục của cá bố mẹ có thể sẽ chậm hơn [1]

9

1.3.2 Chu kỳ quang

Chu kỳ quang là thời gian có ánh sáng trong một ngày đêm (24 giờ liên tục) Chu

kỳ quang thay đổi theo mùa và vị trí địa lý Ở nước ta, mùa đông có chu kỳ quang khoảng 10 giờ có ánh sáng (ban ngày) và 14 giờ tối (ban đêm), màu hè có chu kỳ quang ngược lại Bằng thực nghiệm, người ta đã chứng minh rằng chu kỳ quang có ảnh hưởng đáng kể đến sự thành thục, chin muồi và sinh sản ở nhiều loài cá Đối với các loài cá hồi, trong tự nhiên sự thành thục diễn ra khi quang kỳ giảm dần và vận dụng điều này người ta đã giảm thời gian chiếu sáng ban ngày để cá thành thục và đẻ trứng sớm hơn Một số nghiên cứu chỉ ra rằng chu kỳ quang ảnh hưởng đến hệ nội tiết sinh sản thông qua trục điều hòa não bộ, tuyến yên và tuyến sinh dục [20]

Trên cá hồi vân, sự gia tăng chu kỳ quang vào mùa xuân-hè đã kích thích cá phát dục, khởi đầu là quá trình tích lũy noãn hoàng ở cá cái và tạo tinh ở cá đực Chu kỳ quang không những ảnh hưởng đến sự thành thục, thời điểm đẻ trứng ở các loài cá nước lạnh mà còn ảnh hưởng đến các loài cá vùng ôn đới và nhiệt đới như: cá hồi Thái

Bình Dương (Salmon salar) , cá vược (Dicentrarchus labrax) [21], cá tráp (Sparus aurata) [85], cá đù (Sciaenop ocellatus) [71], cá tuyết (Gadus morhua) [24], cá đối (Mugil cephalus) [46] Tuy nhiên, sự phát triển của tuyến sinh dục không những chịu

ảnh hưởng của chu kỳ quang mà còn những yếu tố khác phụ thuộc vào sự tương tác giữa chu kỳ quang với các yếu tố môi trường và đặc điểm sinh sản của từng loài

1.3.3 Độ mặn

Độ mặn là yếu tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều chức năng sinh lý sinh sản ở cá nói chung, đặc biệt đối với các loài cá biển [9] Độ mặn có ảnh hưởng khác nhau tùy từng loài, quần thể và giai đoạn phát triển cá thể [63] Với cùng một thang độ mặn nhưng ở các loài khác nhau có những phản ứng về sinh lý và thích nghi khác nhau [35] Đối với các loài cá di cư sinh sản, độ mặn có ảnh hưởng lớn đến quá trình phát triển, thành thục và đẻ trứng Tuy nhiên ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của tuyến sinh dục và hoạt động sinh sản ở cá biển vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ

Một số nghiên cứu trên cá vược (Dicentrarchus labrax) [83] và cá Acanthopagrus butcheri [34] chỉ ra rằng độ mặn không ảnh hưởng đến sự phát triển và thành thục của

tuyến sinh dục Tuy nhiên theo Zanuy và Carrillo (1984) gợi ý rằng có thể hạ độ mặn

để hạn chế sự sinh sản của cá vược [83] Khi nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn lên sự

10

phát triển của buồng trứng cá đối (Mugil cephalus), Tamaru và ctv (1994) kết luận

rằng trong khoảng độ mặn 13-35‰, sự phát triển buồng trứng như nhau Ngoài ra, tác giả còn nhận định rằng ở độ mặn thấp hơn thì quá trình phát triển buồng trứng chậm lại cũng như tỷ lệ noãn bào kết thúc sự tích lũy noãn hoàng thấp hơn so với cá nuôi ở

độ mặn cao [68] Cá cái chỉ đẻ trứng khi được kích thích trong nước biển Trên cá hồi Đại Tây Dương, Magwood và ctv (1999) cũng cho rằng cá có thể rụng trứng sớm hơn nếu được đưa vào nuôi trong môi trường nước ngọt khoảng 3-4 tháng trước mùa cá đẻ trứng so với cá nuôi hoàn toàn trong nước biển Hơn nữa, cá nuôi trong môi trường nước biển cho độ đồng bộ tế bào sinh dục kém hơn so với cá đưa vào nước ngọt [54] Như vậy độ mặn có ảnh hưởng đến thời gian rụng và đẻ trứng ở một số loài cá

1.3.4 Ảnh hưởng chế độ dinh dưởng đến chất lượng cá biển

Quá trình phát triển đòi hỏi cung cấp đầy đủ về chất và lượng các protein thích hợp Nhiều loại acid béo và vitamin cũng cần thiết cho quá trình tạo trứng và tinh trùng Trong nuôi trồng thủy sản, thức ăn không những là nguồn vật chất cho sự sinh trưởng, năng lượng cho sự trao đổi chất mà còn là nguyên liệu tạo noãn hoàng và tinh sào Những cá đói do thiếu an có hệ số thành thục thấp hoặc không thành thục mặc dù các yếu tố môi trường là thuận lợi Cá trong thời kỳ tạo noãn hoàng nếu bị đói trong thời gian dài thì buồng trứng có thể bị thoái hóa và tiêu biến Ngược lại, chế độ dinh dưỡng tốt có thể làm cho cá phát dục, thành thục và sinh sản sớm Ví dụ: Cá hồi đại dương di cư từ biển vào sông đẻ 1 lần rồi chết do kiệt sức Trong tự nhiên nhiều đàn cá

đẻ 1 lần trong năm với mùa sinh sản của loài kéo dài vì không đủ dinh dưỡng cho sự tạo trứng ngay sau khi đẻ Như vây những loài cá này nếu nuôi vỗ tốt và được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng sẽ tái tạo trứng và sinh sản nhiều lần trong năm [44]

Chất lượng của quá trình sinh sản và sản lượng con giống có thành công hay không cần phải cải thiện chất lượng thức ăn trong khẩu phần ăn của cá bố mẹ Sự phát triển của tuyến sinh dục và sức sinh sản của cá phụ thuộc chủ yếu vào dinh dưỡng của

cá bố mẹ Trong những năm qua, nhiều nghiên cứu tập trung vào vai trò của các thành phần khác nhau trong khẩu phần ăn của cá bố mẹ như: protein, các acid béo thiết yếu, vitamin E, vitamin C, carotenoid và photphoglycerid [43] Nguồn aicd béo không no n-3 HUFA ở cá rất quan trọng và việc tiêu thụ nhiều các acid này cũng mang lại lợi ích đáng kể đối với sức khỏe con người Hơn nữa, thành phần acid béo còn phụ thuộc vào hàm lượng lipid trong khẩu phần ăn [43]

11

1.3.4.1 Ảnh hưởng đến sức sinh sản

Một số phương pháp để xác định chất lượng trứng đã được phát triển, một trong những thông số đánh giá chất lượng trứng là sức sinh sản [29] Sức sinh sản bị ảnh hưởng bởi sự đầy đủ dinh dưỡng trong khẩu phần ăn của cá bố mẹ Sức sinh sản là tổng số trứng được sản xuất bởi 1 cá thể được thể hiện hoặc là số trứng/lần đẻ hoặc là

số trứng/khối lượng cơ thể Sức sinh sản giảm ở một số loài cá biển có thể do ảnh hưởng của việc mất cân bằng dinh dưỡng lên hệ thống nội tiết não bộ - tuyến yên – buồng trứng hoặc bởi những hạn chế sẵn có của một thành phần sinh hóa cho sự hình thành trứng [44]

Hàm lượng lipid cao trong khẩu phần ăn của cá dìa (Siganus guttatus) bố mẹ từ

12% đến 18% làm tăng sức sinh sản và tỷ lệ nở [26] mặc dù ảnh hưởng này cũng có thể liên quan đến sự gia tăng dần dần hàm lượng các acid béo thiết yếu trong khẩu phần ăn Một trong những yếu tố dinh dưỡng quan trọng được tìm thấy có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất sinh sản ở cá là thành phần các acid béo thiết yếu [75, 76, 77]

Sức sinh sản của cá tráp (Sparus aurata) tăng lên đáng kể khi tăng hàm lượng n-3

HUFA trong khẩu phần ăn lên 1,6% [30] và kết quả tương tự cũng được báo cáo ở một

số loài cá tráp khác [75, 76, 77] Tuy nhiên, một vài nghiên cứu về hiệu suất sinh sản

của cá rô phi sông Nin (Oreochromis niloticus) cho thấy số lượng cá cái tham gia sinh

sản, tần suất sinh sản, số lượng cá bột trong một lần đẻ và tổng sản lượng cá bột trong khoảng thời gian 24 tuần, cho thấy hiệu suất sinh sản cao hơn nhiều so với cá được cho ăn thức ăn cơ bản có bổ sung dầu đậu nành (hàm lượng acid béo n-6 cao, acid béo thiết yếu đối với loài này [73] và tương đối thấp so với cá được cho ăn thức ăn có bổ sung 5% dầu gan cá tuyết (acid béo n-3 cao) Cá được cho ăn thức ăn có chứa dầu gan

cá tuyết cho khối lượng cao nhất [62]

Đối với các loài thuộc họ cá hồi và cá bơn (Scophthalmus maximus) có sự ngoại

lệ do lipid dự trữ ở cơ được sử dụng cho quá trình thành thục của buồng trứng [51] Ở các loài cá tráp, thành phần acid béo của tuyến sinh dục cá cái bị ảnh hưởng lớn bởi hàm lượng acid béo trong khẩu phần ăn, do đó ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng trứng trong một thời gian ngắn [37] Vì vậy, đối với cá tráp đầu to, thành phần acid béo của trứng bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hàm lượng n-3 HUFA trong khẩu phần ăn của

cá bố mẹ Cả acid béo n-3 và n-3 HUFA trong trứng cá tráp tăng lên khi tăng hàm lượng n-3 HUFA trong khẩu phần ăn, chủ yếu là do việc tăng thành phần 18:3 n-3,

12

18:4 n-3 và 20:5 n-3 (acid eicosapentaenoic, EPA) trong trứng [29] Mối tương quan giữa hàm lượng n-3 HUFA trong khẩu phần ăn và trứng có hàm lượng EPA dễ bị ảnh hưởng bởi n-3 HUFA trong khẩu phần ăn hơn DHA (acid docosahexaenoic) Cá hồi

vân (Oncorhynchuss mykiss) ăn thức ăn có đầy đủ n-3 HUFA trong vòng 3 tháng cuối

của quá trình tích lũy noãn hoàng sản xuất một ảnh hưởng vừa phải lên sự kết hợp của DHA và lipid trứng trong khi đó hàm lượng EPA giảm 50% [31] Tuy nhiên, hàm lượng các acid béo khác trong trứng không bị ảnh hưởng bởi thành phần các acid béo của thức ăn Việc giữ lại DHA tuyển chọn đã được tìm thấy trong quá trình phát triển phôi [42] và khi bị thiếu ăn [70] cho thấy tầm quan trọng của các acid béo đối với quá trình phát triển phôi và ấu trùng

Ở một số loài khác như cá tuyết (Gadus morhua) ảnh hưởng của các acid béo

thiết yếu lên sức sinh sản chưa được quan sát thấy ở cá ăn thức ăn công nghiệp có bổ sung các loại dầu [51] Trong một thí nghiệm cho cá tuyết ăn trong một thời gian dài,

cá bố mẹ được cho ăn với khẩu phần ăn có bổ sung đậu nành, capelin và dầu cá mòi cho thấy sự ảnh hưởng không đáng kể đến thành phần acid béo của trứng khi cá được cho ăn dầu cá, tuy nhiên, hàm lượng n-3 HUFA trong trứng giảm đáng kể đối với cá được ăn thức ăn bổ sung dầu đậu nành [51] Các kết quả này cho thấy có thể do nhu cầu acid béo thiết yếu của cá tuyết bố mẹ thấp hơn so với cá tráp, điều này có thể cho phép chúng lấy EPA từ lượng lipid dư trong thành phần bột cá của khẩu phần ăn thí nghiệm nhằm đáp ứng nhu cầu sinh lý của chúng

1.3.4.2 Ảnh hưởng tới quá trình thụ tinh

Một số chất dinh dưỡng chứa trong khẩu phần ăn cũng ảnh hưởng đáng kể đến quá trình thụ tinh Hàm lượng acid eicosapentaenoic (EPA) và acid arachidonic (AA) cho thấy có mối tương quan với tỷ lệ thụ tinh ở cá tráp biển [29, 30] Khi thành phần acid béo của tinh trùng phụ thuộc vào thành phần aicd béo trong khẩu phần ăn của cá

bố mẹ ở các loài như cá hồi vân [47] và cá chẽm châu Âu [10], nó có thể là hoạt lực của tinh trùng và ảnh hưởng đến quá trình thụ tinh Đặc biệt ở cá hồi, tinh trùng bảo quản lạnh được sử dụng, thành phần acid béo của tinh trùng có thể là yếu tố quyết định

sự nguyên vẹn của màng tế bào sau khi rã đông Tuy nhiên, Labbe và ctv, (1993) [47]

đã không tìm thấy bất kỳ ảnh hưởng nào của thành phần acid béo trong khẩu phần ăn lên khả năng thụ tinh của tinh trùng sau khi rã đông

13

1.3.4.3 Ảnh hưởng đến quá trình phát triển phôi

Các chất dinh dưỡng cần thiết cho phôi phát triển bình thường và hàm lượng dinh dưỡng tối ưu trong khẩu phần ăn của cá bố mẹ cải thiện hình thái của trứng và tỷ lệ nở Phần trămtrứng có hình thái bình thường (thông số xác định khả năng của trứng) tăng lên khi tăng hàm lượng n-3 HUFA trong khẩu phần ăn của cá bố mẹ và sự kết hợp của các acid béo trong trứng [47], điều này cho thấy tầm quan trọng của các acid béo thiết yếu cho sự phát triển bình thường của trứng và phôi Cá tráp đầu to cho ăn thiếu acid béo thiết yếu trong khẩu phần ăn làm tăng số lượng giọt dầu trong trứng [31] kết quả tương tự cũng được quan sát ở cá tráp đỏ [76] Việc cải thiện chất lượng trứng kết hợp với tổng số thành phần acid béo n-3 cao hơn ở cá chẽm châu Âu được cho ăn thức ăn viên được làm giàu bằng dầu cá chất lượng cao [54] Các acid béo AA, DHA/EPA có vai trò quan trọng như thành phần của các phospholipid trong màng sinh học ở cá và được liên kết với tính lưu động của màng tế bào và đúng với các chức năng sinh lý cho

màng enzyme và tế bào ở cá biển [15] Đối với một số loài như cá bơn (Hippoglossus hippoglossus), n-3 PUFA cũng được coi là nguồn năng lượng chủ yếu trong thời kỳ

đầu phát triển của phôi [28] Tuy nhiên, thành phần các acid béo trong lipid của trứng

cá không chỉ được quyết định bởi khẩu phần ăn của cá bố mẹ mà còn liên quan sự khác nhau giữa các loài [58] Nhu cầu các acid béo thiết yếu ở cá tráp bố mẹ dao động

từ 1,5% đến 2% n-3 HUFA trong khẩu phần ăn [29] cao hơn so với giai đoạn giống dao động từ 0,5% - 0,8% n-3 HUFA [42] Các giá trị này cao hơn so với hàm lượng acid béo thiết yếu đối với cá hồi xấp xỉ 1% n-3 HUFA [78]

Thành phần carotenoid trong thức ăn của cá bố mẹ rất quan trọng cho quá trình phát triển bình thường của phôi và ấu trùng cá Một số nghiên cứu đã tiến hành kiểm soát hàm lượng carotenoid trong thức ăn cung cấp cho cá bố mẹ [23] Việc bổ sung astaxathin tinh khiết vào thức ăn của cá tráp đỏ bố mẹ cải thiện rõ rệt phần trăm trứng nổi và tỷ lệ thụ tinh cũng như phần trăm ấu trùng bình thường [78]

1.3.4.4 Ảnh hưởng đến chất lượng ấu trùng

Một vài nghiên cứu cho thấy sự cải thiện về chất lượng con giống thông qua việc

bổ sung dinh dưỡng cho cá bố mẹ Việc tăng hàm lượng lipid từ 12% lên 18% trong thức ăn cá dìa bố mẹ sản xuất ra ấu trùng có kích thước lớn và tăng khả năng sống sót

14 ngày sau khi nở [26] Khi tăng hàm lượng n-3 HUFA trong thức ăn của cá bố mẹ sẽ làm khối lượng ấu trùng cá và khả năng chống sốc áp suất thẩm thấu tăng lên đáng kể

14

[8] Tương từ ở cá tráp đầu to khi tăng n-3 HUFA trong thức ăn của cá bố mẹ cải thiện đáng kể phần trăm ấu trùng sống sót sau khi hấp thụ hết noãn hoàng Hơn nữa, sự sinh trưởng, khả năng sống và sự phồng lên của bóng hơi cũng được cải thiện khi thức ăn được bổ sung dầu cá thay vì dầu đậu nành [69]

1.3.5 Ảnh hưởng của vitamin C, E đến sự sinh sản của cá biển

Trong nhu cầu dinh dưỡng cho động vật nói chung, cá nói riêng – ngoài protein, gluxit, lipit là những chất dinh dưỡng cơ bản và chiếm chủ yếu về thành phần và hàm lượng thì vitamin và khoáng chất được xem là các yếu tố dinh dưỡng thêm Mặc dù hàm lượng của chúng trong nhu cầu dinh dưỡng của động vật không cao (nhiều khi là rất thấp), song nếu bị thiếu trong chế độ ăn thì sự sinh trưởng, phát triển và sinh sản của động vật sẽ có những ảnh hưởng nhất định, thậm chí bị còi cọc, bệnh tật và giảm

tỷ lệ sống Chính vì vậy, việc nghiên cứu về vai trò và nhu cầu của 1 số vitamin và khoáng chất đã được đặt ra từ lâu, nhưng chủ yếu đối với người và động vật trên cạn, còn đối với cá (nhất là cá dìa) còn rất hạn chế Vitamin C và E cũng có ảnh hưởng nhất định đến sự sinh sản và quá trình phát triển phôi của các loài cá, đặc biệt là cá biển, cụ thể trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Nhu cầu một số vitamin của họ cá Samonidae (mg/kg thức ăn)

NRC: Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Mỹ; * Dùng loại vitamin C bền

Các chất dinh dưỡng khác đã được chứng minh có ảnh hưởng đến sức sinh sản bao gồm vitamin E và acid ascorbic [31, 43] Khi tăng hàm lượng α-tocopherol tăng lên 125 mg/kg cải thiện sức sinh sản ở cá tráp biểu thị bởi tổng số trứng được sản xuất/cá cái và khả năng của trứng Tuy nhiên, sức sinh sản giảm được quan sát ở cá bố

mẹ được cho ăn thiếu α- tocopherol không liên quan tới việc giảm hàm lượng vitamin

E của trứng và chỉ với hàm lượng vitamin E cao trong khẩu phần ăn (2020mg/kg) làm

15

tăng lượng α- tocopherol trong trứng Đối với một số loài cá khác như cá bơn [40] hay cá hồi Đại Tây Dương [51], vitamin E được huy động từ các mô ngoại vi trong quá trình tích lũy noãn hoàng mặc dù thành phần bên trong noãn hoàng không bị ảnh hưởng, điều này cho thấy rằng các lipoprotein có thể tham gia vào quá trình vận chuyển vitamin E trong thời gian này [51]

Hàm lượng vitamin C của trứng cá hồi vân phản ánh hàm lượng các chất dinh dưỡng trong khẩu phần ăn và có liên kết với cải thiện chất lượng trứng [61] Việc thay đổi hàm lượng vitamin C của buồng trứng cá tuyết không ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ

nở [54] Các kết quả này một lần nữa cho thấy không nên sử dụng các thành phần sinh hóa của trứng làm tiêu chí để đánh giá chất lượng trứng, mặc dù thực tế có nhiều tác giả đã gợi ý các thành phần hóa học của trứng cá có liên quan đến sự thành công của việc sinh sản khi chất dinh dưỡng được lưu trữ trong trứng đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho sự sinh trưởng và phát triển của phôi [22, 37, 61]

Một số chất dinh dưỡng khác có vai trò quan trọng trong quá trình thụ tinh đó là vitamin E [29, 43] vitamin C và carotenoids [22] Chức năng chống oxy hóa của vitamin C và E có thể cung cấp vai trò quan trong trong việc bảo vệ các tế bào tinh trùng trong quá trình sinh tinh cho đến khi thụ tinh bằng cách giảm các rủi ro trong quá trình oxy hóa lipid vì đây là điều bất lợi cho sự vận động của tinh trùng

Các gốc tự do có thể làm cho màng trứng bị hư hay không còn nguyên vẹn Vitamin E, vitamin C và carotenoid (ví dụ: astaxanthin), là các chất làm sạch mạnh hoạt động oxy của loài và điều này cho thấy chúng có vai trò bảo vệ chống lại các hoạt động của các gốc tự do Mặc dù việc thiếu hụt vitamin E có ảnh hưởng không tốt đến hiệu suất sinh sản của động vật có xương sống bậc cao, điều này đã được chứng minh

từ đầu những năm 1920, thức ăn có bổ sung vitamin E là một chất dinh dưỡng quan trọng đối với quá trình sinh sản cá năm 1990, việc thiếu hụt vitamin E làm cho tuyến sinh dục không thành thục ở cá chép và cá thơm [74] Khi tăng hàm lượng vitamin E trong khẩu phần ăn của cá tráp đỏ lên 2.000 mg/kg giúp cải thiện phần trăm số trứng nổi, tỷ lệ nở và phần trăm ấu trùng bình thường [80]

Khả năng sống của phôi cũng được chứng minh là bị ảnh hưởng bởi hàm lượng vitamin C trong thức ăn của cá bố mẹ Vitamin rất cần thiết cho sự tổng hợp collagen

trong suốt quá trình phát triển phôi Đối với cá hồi vân bố mẹ (O mykiss), nhu cầu

vitamin C cao hơn 8 lần so với giai đoạn giống [19]

16

1.4 Một số nghiên cứu về sinh sản nhân tạo cá biển trên thế giới và ở Việt Nam 1.4.1 Trên thế giới

Việc xác định chất lượng trứng cá vền (Dentex dentex) đã được nghiên cứu bằng

việc sử dụng đường kính trứng, đường kính noãn hoàng và giọt dầu từ lần phân chia đầu tiên đến khi nở giữa thời gian đẻ tự nhiên và thời gian đẻ có chiếu sáng Kết quả cho thấy tỷ lệ nở ước tính khoảng 92% đối với thời gian đẻ tự nhiên và 61% đối với thời gian đẻ có chiếu sáng Tương tự như vậy với đường kính trứng và đường kính noãn hoàng của thời gian đẻ tự nhiên to hơn nhiều so với trứng ở thí nghiệm thời gian

đẻ có chiếu sáng [25]

Theo nghiên cứu của Izquierdo và ctv (2000) cho thấy rằng lipid và thành phần acid béo trong khẩu phần ăn của cá bố mẹ quyết định sự thành công của quá trình sinh sản nhân tạo Các acid béo không no (HUFA) với hơn 20 cacbon có ảnh hưởng đến sự thành thục của cá một cách trực tiếp hoặc thông qua quá trình trao đổi chất trong cơ thể cá bố mẹ Đối với một số loài, các HUFA có trong khẩu phần ăn của cá mẹ làm tăng sức sinh sản, quá trình thụ tinh và chất lượng trứng Thời gian qua việc sử dụng mực và cá làm nguồn protein cho thức ăn với hàm lượng HUFA tối ưu có thể cải thiện chất lượng trứng [44]

Năm 1999, Lavens và ctv cũng đã nghiên cứu ảnh hưởng của các acid béo và vitamin trong khẩu phần ăn của cá đến chất lượng trứng ở cá bơn bố mẹ Kết quả nghiên cứu cho thấy kích thước trứng và kích thước giọt dầu trong chu kỳ sinh sản có

sự thay đổi nhẹ ở các cá thể mẹ được cho ăn thức ăn không bổ sung vitamin Trong khi

đó, đối với nhóm cá được cho ăn thức ăn có bổ sung vitamin thì kích thước trứng và kích thước giọt dầu tăng lên đáng kể Tuy nhiên những quan sát này không có mối tương quan với bất kỳ đặc điểm của quá trình thụ tinh và nở của trứng Kích thước trứng cũng thay đổi khi bổ sung vào khẩu phần ăn, ví dụ khẩu phần ăn của cá thể mẹ được bổ sung hàm lượng HUFA cao giúp tăng đường kính trứng, đường kính giọt dầu cũng như tỷ lệ thụ tinh [49]

Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của hàm lượng vitamin C, vitamin E và acid béo không no lên đặc điểm sinh học của tuyến sinh dục, tỷ lệ nở và sự thành công của

quá trình thụ tinh ở cá vàng (Carassius auratus Gibelio) của Zeinab và ctv (2012) đã

công bố vitamin C, vitamin E và HUFA trong thức ăn có ảnh hưởng đáng kể đến đường kính trứng và hệ số thành thục của cá (P<0,05) Cụ thể, cá được cho ăn khẩu

17

Theo báo cáo của Marte (1989) về việc sử dụng hormone cho sinh sản nhân tạo ở

các loài cá có vây vùng nhiệt đới cho thấy: cá dìa Siganus canaliculatus, S.rivulatus và S.argenteus đã được cho đẻ bằng việc tiêm HCG một liều hoặc nhiều liều Liều lượng

được sử dụng cho các loài cá này giống nhau và dao động từ 250 đến 300 IU/kg khối lượng thân Việc tiêm nhiều liều được khuyến cáo sử dụng trong vòng 24 giờ Cá dìa S.canaliculatus cái được vuốt trứng sau 5-10 giờ kể từ liều tiêm cuối cùng trong khi đó

cá dìa S.rivulatus và S.argenteus lại đẻ sau 36 giờ kể từ liều tiêm đầu tiên Cá dìa

S.guttatus cái đẻ trứng có đường kính 0,46mm và đẻ sau một lần tiêm với liều lượng 2.000 IU/kg HCG trong khi đó với liều lượng này trứng có kích thước nhỏ hơn (0,43mm hoặc nhỏ hơn) khi tiến hành tiêm nhiều lần hoặc cá cái không đẻ [55]

Năm 1985, nghiên cứu về quá trình sinh sản và ương nuôi thành công ấu trùng cá dìa của Juario và ctv đã chứng minh cá dìa có thể đẻ trứng trong điều kiện nuôi nhốt một cách tự nhiên hoặc được can thiệt bởi yếu tố ngoại sinh [45] Một năm sau đó Hara và ctv đã công bố kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh sản, quá trình phát triển

phôi và ấu trùng cá dìa S.guttatus [36] Theo Ayson (1989), stress có ảnh hưởng đến

khả năng sinh sản của cá bố mẹ và sự sống sót của ấu trùng cá dìa và kết quả cho thấy mức độ stress tăng đáng kể ở con cái khi nuôi nhốt nhưng lại không ảnh hưởng đáng

kể đến sự sống còn của ấu trùng [11] Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sống sót của ấu trùng ở các trại sản xuất giống Ngoài ra, ông còn chứng minh được sự cần thiết của ganadotropin ngoại sinh trong việc đảm bảo khả năng sinh sản 100% hàng tháng ở cá dìa cái Nghiên cứu của Ayson (1991) về tác dụng của HCG đến quá trình

đẻ trứng của cá dìa cho thấy kích thước noãn bào tối thiểu để cá cái đẻ trứng mà không tiêm hormone là 0,46 mm và đối với cá cái có kích thước noãn bào <0,45 mm thì cần phải sử dụng HCG để gây cảm ứng [12]

Ayson và ctv (1993) đã nghiên cứu và phát hiện hormone tuyến giáp có thể đóng vai trò quan trọng trong thời kỳ đầu phát triển của ấu trùng cá dìa và thyroxin là tác nhân giúp nâng cao hormone tuyến giáp ở cá dìa [13] Mối tương quan giữa hormone steroid trong huyết tương, quá trình sinh noãn hoàng và chu kỳ mặt trăng đã được

18

Rahman và ctv nghiên cứu vào năm 2000 Kết quả cho thấy, sự thay đổi hàng tuần của

hệ số thành thục (GSI) đạt mức cao nhất vào tuần đầu tiên của tháng 6 và tháng 7, đây cũng là khoảng thời gian hình thành tế bào trứng Hormone steroid trong huyết tương

và mức sinh noãn hoàng thay đổi song song với những thay đổi của GSI Do đó, mặt trăng là yếu tố chính trong việc kích thích hoạt động sinh sản ở cá dìa [60]

1.4.2 Ở Việt Nam

Năm 2013, Vũ Văn Sáng và ctv đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ

và độ mặn đến sự phát triển phôi, tỷ lệ nở của cá song chuột (Cromileptes altivelis)

Trứng thụ tinh được ấp trong bình thủy tinh có thể tích 1 lít với mật độ 100 trứng/lít ở

2 thí nghiệm riêng biệt Thí nghiệm 1: đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ ở các mức: 20,

nghiệm 2, đánh giá ảnh hưởng của các mức độ mặn: 23, 26, 29, 32 và 35‰ mỗi

nhất (87,4 ± 3,3%) và tỷ lệ ấu trùng dị hình (4,8 ± 1,4%) thấp nhất so với các nghiệm thức còn lại (P<0,05) Độ mặn thích hợp nhất cho quá trình ấp trứng cá song chuột từ

Năm 2014, Võ Thị Ngọc Giàu đã nghiên cứu và xác định được tỷ lệ pha loãng,

pH, nhiệt độ, nồng độ thẩm thấu và nồng độ cation tối ưu cho hoạt lực tinh trùng cá dìa

S.guttatus Kết quả cho thấy, mật độ tinh trùng cá dìa là: 9,60 ± 1,45 (x109 tb/ml), độ quánh đạt 91, 71 ± 3,35% và hoạt lực tinh trùng tốt nhất ở môi trường có tỷ lệ pha loãng 1:50, pH dao động từ 8-8,25 và nồng độ thẩm thấu 400 mOsm/kg với thời gian hoạt lực và phần trăm hoạt lực lần lượt là 362,14 ± 37,8 giây, 96,29 ± 1,7% [3]