Cải tiến quy trình đực hóa cá rô phi

MÔ TẢ GIẢI PHÁP Tên giải pháp: Cải tiến quy trình đực hóa cá rơ phi (Oreochromis niloticus) phương pháp ngâm nước có pha hormone 17α-Methyltestosterone Giải pháp kỹ thuật biết: a Quy trình sản xuất giống cá rơ phi đơn tính đực 21 ngày tuổi phương pháp cho ăn thức ăn trộn hormone 17α-Methyltestosterone Phương pháp sản xuất giống cá rô phi đơn tính đực 21 ngày tuổi sở cải tiến qui trình Viện Kỹ thuật Châu Á (Asian Institute of Technology, AIT) Qui trình dựa vào phương pháp cho cá bố mẹ sinh sản giai ấp trứng nhân tạo để thu cá bột hàng loạt đồng cỡ cho việc xử lý hormone Cá nuôi vỗ hồi phục Giai nuôi vỗ cá hồi phục Giai sinh sản Tỉ lệ đực:cái 1:3 Cá sau thu trứng Cá đực sau thu trứng Thu trứng ngày lần Phân loại rửa trứng Cân, đếm số lượng trứng Ấp Trứng giai đoạn 1, 2, 3, Khay ấp Giai xử lý MT Cho ăn thức ăn trộn hormon MT Cá bột Ðàn cá rơ phi đơn tính đực Ưu điểm: Kỹ thuật sản xuất giống cá rơ phi đơn tính đực 21 ngày tuổi phương pháp cho ăn thức ăn trộn hormone 17α-Methyltestosterone có thuận lợi sau: (1) Thu trứng giai đoạn phát triển để ấp nhân tạo từ hạn chế tượng phân cỡ ăn quần đàn cá bột; (2) Thời gian cho ăn dài nên tỷ lệ đực hóa cao, trung bình 95%; Nhược điểm: (1) Phải thường xuyên thu trứng cá miệng cá bố mẹ, ảnh hưởng đến sức sinh sản cá bố mẹ; Cách thức tiến hành phức tạp, từ khâu thu trứng giai đoạn, ấp khay cho ăn 21 ngày dẫn đến chi phí nhân cơng cao, chi phí thức ăn, hormone lớn, cá chậm lớn, tỷ lệ sống thấp phải ương giai đến 21 ngày tuổi, thời gian sản xuất dài, không phù hợp với phương thức sản xuất hàng hóa (2) Phương pháp cho ăn thức ăn trộn 17α-Methyltestosterone , hormone khó phân bố đến thể, qua nhiều công đoạn chắn làm hao hụt lượng lớn hormone, khơng quản lý lượng hormone thừa b Đực hóa cá rô phi (Oreochromis niloticus) phương pháp ngâm nước có pha 17α-Methyltestosterone (MT) Đực hóa cá rơ phi cách ngâm cá bột - 14 DPH (8 - 14 ngày sau nở, thời điểm trước biệt hố tuyến sinh dục) nước có pha MT Ưu điểm: Cách ngâm cá Rô phi thời điểm trước biệt hóa tuyến sinh dục nước có pha 17α-methyltestosteron (MT) có nhiều ưu điểm như: (1) Tỷ lệ đực cao, tỷ lệ sống cao, đơn giản, thời gian thực ngắn, liều MT sử dụng thấp công nhân không tiếp xúc trực tiếp với hormon nên an toàn cho người tiêu dùng sản xuất; (2) Lượng MT sử dụng có nồng độ thấp cơng trình trước Thấp 33,33% so với cơng trình Wssermann & Afonso (2003), thấp gấp 4,17 lần so với cơng trình Dương Văn Biểng (2006) (3) Số cá bột cho lần đựợc xử lý lớn, mật độ cá bột xử lý thí nghiệm 500 con/l Mật độ gấp 8,33 lần so với cơng trình Wassermann & Afonso (2003) Lê Ngọc Thảo (2008), 60 con/l (4) Thực túi PE rẻ tiền, chiếm diện tích, di chuyển dễ dàng lúc xử lý, chí vận chuyển cá bột; (5) Chỉ cần thực lần với thời gian thực ngắn (2 giờ) Có thể thực nơi mà không phụ thuộc nguồn điện Nhược điểm: (1) Các cơng trình trước cho thấy, mật độ cá xử lý thấp (60 con/l Lê Ngọc Thảo, 2008) hay phải xử lý nhiều lần đàn cá, việc ngâm thực dụng cụ chứa nước lớn, chiếm diện tích cần sử dụng điện để sục khí (Lê Ngọc Thảo, 2008), thời gian xử lý dài (2 - ngày) sử dụng nhiều MT (5, 10 mg/l) (Lê Văn Thắng Phạm Anh Tuấn, 2000) (2) Cơng trình Nguyễn Tường Anh - Khoa Sinh, Đại học Khoa học Tự Nhiên Tp.HCM nâng cao mật độ xử lý lên 500 con/lít, tỷ lệ sống đạt cao 100% sau ngâm 95,89% sau ương nuôi 90 ngày (90 DPH – Days Post Hatching - 90 ngày sau nở) Tuy nhiên mật độ xử lý 500 con/lít thấp so với khả ứng dụng vào thực tiễn, tỷ lệ đực đạt không cao, trung bình 84,44 - 86,67% Mục đích giải pháp dự thi: Chúng ta sản xuất đàn cá Rô phi 100% đực cho dù áp dụng phương pháp riêng lẻ hay kết hợp nhiều phương pháp với Do đó, giải pháp đơn giản, hiệu mang lại lợi ích kinh tế cao, đạt tỷ lệ đực tương đối cao lựa chọn, giải pháp đực hóa cá Rơ phi cách ngâm túi nước pha MT có bơm oxy đề xuất tốt cải tiến tăng tỷ lệ đực lên gần 95% Giải pháp dự thi cải tiến tăng tỷ lệ đực hóa lên gần 95% giảm chi phí nhân cơng sản xuất Giới thiệu giải pháp dự thi: a Nguyên lý giải pháp: Cá rơ phi đực có tốc độ tăng trưởng kích cỡ thương phẩm lớn cá Việc đực hóa cá rơ phi có ý nghĩa Cá ni thương phẩm khơng sinh sản, không tạo đàn cá cạnh tranh thức ăn môi trường sống với đàn cá nuôi thương phẩm, làm giảm giá thành sản phẩm, tăng hiệu ni cá rơ phi đơn tính đực Cá rơ phi có q trình biệt hóa giới tính đặc biệt, lợi dụng đặc điểm này, nhà khoa học dùng hormone sinh dục đực để tác động lên trình biệt hóa giới tính theo chiều hướng biệt hóa giới tính đực để thu hệ tồn đực Thời điểm biệt hóa giới tính chưa xác định xác Qua nghiên cứu thực nghiệm, nhà khoa học thấy rằng: cho cá ăn thức ăn trộn hormone sinh dục đực vòng 21 ngày tuổi thu đàn có tỷ lệ đực cao Một số nghiên cứu nhằm cải tiến phương pháp dùng hormone qua đường thức ăn gây tốn thời gian tiền bạc thực Trong có phương pháp ngâm cá nước có pha hormone 17α-Methyltestosterone (MT) Khi steroid (MT) tiếp xúc với tế bào màng tế bào có cấu tạo lipid nên steroid (MT) dễ dàng xuyên qua màng tế bào vào tế bào, vào hệ tuần hoàn thể cá Trong hệ tuần hoàn steroid (MT) liên kết với protein chuyên chở (Carrier protein) nên khắp nơi Ngồi ra, steroid có khả liên kết khơng đặc hiệu với protein nên giữ lại mơ có protein cá Hơn nữa, liên kết steroid (MT) với lipid, protein xảy giây tiếp xúc Vì ngâm cá nước có pha steroid (MT) cần thời gian ngắn steroid xâm nhập vào thể cá Nó tích lũy thể cá, chờ đến biệt hố tuyến sinh dục liên kết với thụ thể phát huy hiệu Cơ chế tác dụng MT mơ tả Hình 1: Đoạn Gen đích chép Nhân tố đáp ứng steroid Nhân TB Tế bào chất Thụ thể Nhóm thụ thể hormone Hormone Bản Protein ức chế Protein ức chế bị thay Hình 1: Sơ đồ chế thâm nhập tế bào hoạt động steroid (MT) Cũng testosteron, MT steroid có khả xuyên màng tế bào tác dụng lên ADN (một đoạn nhiễm sắc thể nhân tế bào) Trong trình biệt hóa giới tính, MT làm tác động theo hướng biệt hóa giới tính đực thay biệt hóa giới tính Như vậy, thời gian ngâm cá không quan trọng, mấu chốt lượng hormone ngấm qua màng tế bào vào thể cá phải đủ để đạt hiệu cao q trình biệt hóa giới tính Một yếu tố quan trọng để trình hóa học xảy nhanh, mạnh nhiệt độ nồng độ Bằng cách tăng nhiệt độ ngâm lên 32oC, tăng nồng độ hormone lên gấp 1,5 lần, mật độ cá ngâm lên gấp đôi giảm thời gian ngâm xuống Đồng thời thường xuyên lắc túi để tăng hàm lượng oxy nước đảm bảo tỷ lệ sống cho cá pha MT nước làm giảm hàm lượng oxy hòa tan nước, không lắc túi làm cá thiếu oxy gây chết hàng loạt Cá sau ngâm, chuyển ương ao đất bể lọc sinh học cho ăn thức ăn không trộn hormone, làm cho cá tăng trưởng nhanh, tỷ lệ sống cao, giảm thời gian xuất bán cá giống thị trường b Các nội dung công nghệ chủ yếu: * Chuẩn bị vật liệu: + Cá thu hoạch ao ghép cặp cá bố mẹ cho sinh sản tự nhiên ao Hàng ngày, thu cá giai đoạn 8-14 ngày sau nở.Thời gian thu hoạch vào sáng sớm chiều tối + Túi PE kích thước 110 x 60 cm + Dây cao su buộc miệng túi + Bình Oxy + Bể xi măng chứa nước nâng nhiệt + Heater nâng nhiệt + Cân kỹ thuật + Hormone: 17α-Methyltestosterone (MT) + Cồn: 96o Hình 2: Lọ MT 5g Đẻ Nở Biết ăn 14 ngày sau nở Ngâm 1h dung dịch MT 21 ngày xử lý cách cho ăn thức ăn trộn MT 1-2 4-9 10 11-16 17 18 19-30 31 32 Hình 3: Thời điểm thu cá thời gian ngâm dung dịch MT * Cách thức tiến hành: - Pha MT cồn: pha 250 mg MT lit cồn, nồng độ 0,250 mg/ml - Đơn vị xử lý (ĐVXL): lit nước + 2,5 lit oxy – 1.000 cá bột – ml cồn MT Dung tích túi PE = số ĐVXL x 3,5 (lít) - Trình tự: + Chuẩn bị túi PE kích thước 110 cm x 60 cm, sau cho nước, bơm oxy buộc chặt miệng túi, dung tích cịn 35 lit + Số cá/1.000 = số ĐVXL = số lit nước + Cho 10 lit nước vào túi, thêm 10.000 cá bột (8 -14 ngày tuổi), thêm 50 ml cồn MT, bơm 25 lít oxy (khuấy, đuổi khơng khí khỏi túi trước bơm oxy), buộc chặt túi (túi căng trịn), tính (lắc thường xun túi), sau h thả cá ao bể ương nuôi (cho nước vào túi trước để cá từ từ) Hình 4: Thu cá bột từ 8-14 ngày tuổi Hình 5: Cân cá để tính tốn số lượng cho vào ngâm túi Hình 6: Cho cồn MT vào túi chứa cá Hình 7: Túi sau đóng xong ngâm nước 32oC Hình 8: Lắc túi tăng hàm lượng oxy * Kiểm tra giới tính sớm: Thường xuyên kiểm tra giới tính sớm để biết tỷ lệ đực giống - Dụng cụ + kính hiển vi có độ phóng đại x 40; + đồ giải phẫu cá; + hộp lame; + Các chai lọ giữ mẫu - Hóa chất + Formalin để cố định mẫu; + Dung dịch aceto-carmine (dung dịch carmine bão hòa acid acetic 45% dùng để nhuộm mẫu tươi) + Chuẩn bị dung dịch carmine sau: (i) Thêm 0,5 g carmine vào 100 ml acetic acid 45%; (ii) Ðun sôi dung dịch khoảng 2-3 phút để nguội; (iii) Lọc qua giấy lọc để loại bỏ cặn Có thể xác định giới tính cá cá đạt 2,5 tháng tuổi (cỡ 3-4 cm); mẫu tươi hay mẫu cố định formaline; Số lượng mẫu khảo sát tối thiểu 100 cá Giải phẩu cá lấy mảnh tuyến sinh dục đặt lame (Hình 9); Nhỏ giọt carmine lên mẫu tuyến sinh dục; Dùng miếng lame khác để nghiền mẫu tuyến sinh dục (Hình 10); Ðể 1-2 phút quan sát mẫu kính hiển vi với độ phóng đại x 40 Hình 9: Mổ lấy tuyến sinh dục cá dục Hình 10: Nhuộm carmen mơ tuyến sinh Hình 11: Mơ tuyến sinh dục cá Hình 12: Mơ tuyến sinh dục cá đực Nếu thấy hạt trứng trịn đều, tuyến sinh dục cá (Hình 11); Nếu mẫu đồng gồm hạt nhỏ, tuyến sinh dục cá đực (Hình 12 ); Nếu mẫu khối đồng gồm hạt nhỏ có vài hạt trứng nằm lẫn bên trong: tuyến sinh dục cá gian tính c Kết giải pháp: Tỷ lệ sống cá sau ngâm túi bơm oxy chứa nước pha MT cho tỷ lệ sống 100% Cá sau ngâm ương ao đất, tỷ lệ sống cá 90 DPH đạt 93 - 95% Kết cho thấy phương pháp không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống cá bột ngâm thời gian ương ao Khi so sánh tỷ lệ sống cá với cơng trình trước kết cho tỷ lệ sống cao Tỉ lệ sống cách cho cá ăn thức ăn trộn MT liên tục 21 ngày 69,51 - 83,4% (Nguyễn Văn Tư, 2006), Lê Văn Thắng Phạm Anh Tuấn (2000) đực hóa cá cách ngâm nước có pha MT thu tỷ lệ sống 68,5-83,3%; Lê Ngọc Thảo (2008) với phương pháp tương tự cho tỷ lệ sống cá sau ngâm 97,78-99,02% Việc đực hóa cách ngâm phơi (Cagauan et al., 2004) cho tỷ lệ sống sau tháng ương 80,94% Bằng cách ngâm cá bột - 14 DPH túi PE chứa nước pha MT có bơm oxy tỷ lệ đực trung bình 94,6% Tỷ lệ đực gần tỷ lệ đực trung bình phương pháp cho ăn thức ăn trộn MT liên tục 21 ngày (95%), điều chứng tỏ phương pháp ngâm túi PE chứa nước pha MT với liều tăng gấp 1,5 lần có tác dụng làm tăng tỷ lệ cá Rơ phi đực lên mức cao, ứng dụng vào thực tế sản xuất hàng hóa, cho hiệu kinh tế cao Đánh giá giải pháp: a Tính mới: Giải pháp dự thi:  Lần thực Quảng Ninh  Đang có tính Quảng Ninh  Được thiết kế theo tài liệu bên ngồi mà cơng nghệ chưa vào Quảng Ninh  Mang tính kết hợp kỹ thuật ngành b Khả áp dụng: 10 - Triển khai với trình độ kỹ thuật thị trường vật tư tỉnh  Cần số chủng loại vật tư nhập không thơng dụng  Cần có số điều kiện kỹ thuật  Có tính áp dụng đơn  Có tính áp dụng sản xuất loại nhỏ thời vụ  Có tính áp dụng quy mơ cơng nghiệp Cần phải nhập 17α-Methyltestosterone (MT) từ Thái Lan Mỹ để đảm bảo chất lượng cao hormone, yếu tố quan trọng số giải pháp Cần điều kiện kỹ thuật đặc biệt nghiêm ngặt pha nồng độ hormone nhỏ nên phải có cân kỹ thuật; cần điều kiện cá 14 ngày tuổi sau nở, giới tính chưa biệt hóa Do biện pháp dễ áp dụng, làm đại trà nguồn cá sinh sản ao, thu ấp trứng nên sản xuất quy mơ cơng nghiệp, tạo sản phẩm hàng hóa lớn cho tiêu thụ nội địa xuất c Hiệu quả: 1- Kỹ thuật: Đã tăng tỷ lệ đực hóa gần 95% nhờ việc tăng nhiệt độ nước nồng độ MT đồng thời tăng tỷ lệ sống cá hương, cá giống lên nhiều (93-95% so với 68-83% áp dụng phương pháp cho ăn thức ăn trộn MT) 2- Kinh tế: - Tăng mật độ ngâm lên gấp đôi nồng độ MT tăng 1,5 lần, giảm thời gian ngâm xuống nửa làm giảm đáng kể chi phí vật tư, nhân cơng thời gian thực - Cá ương nuôi ao rộng (so với ương 21 ngày giai cho ăn thức ăn trộn hormon MT) tận dụng thức ăn tự nhiên không gian sống nên lớn nhanh, tỷ lệ sống cao hơn, cho hiệu kinh tế cao - Hiệu suất sử dụng MT cao gấp 8,9 lần so với phương pháp cho ăn thức ăn trộn MT (1,125 mg MT/1.000 cá bột so với 10 mg MT/1.000 cá bột) Nếu tính riêng tiền tiết kiệm hormone cho sản xuất 10 triệu cá bột 35.000.000 đ 11 - Tỷ lệ sống tăng 15%, ương nuôi 10 triệu cá bột thu nhiều 1.500.000 cá hương, tương đương 900.000.000 đồng 3- Xã hội: Phương pháp đơn giản, thời gian thực ngắn, liều MT sử dụng thấp công nhân không tiếp xúc trực tiếp với hormon phương pháp cho cá ăn thức ăn trộn MT nên an toàn cho người tiêu dùng người sản xuất; Có thể sản xuất hàng hóa với số lượng lớn, không phụ thuộc vào công suất ấp trứng khay, góp phần tăng thu nhập cho đơn vị người lao động 4- Mức độ triển khai:  Nội dung giải pháp có đủ thơng số kỹ thuật chủ yếu khả thi  Đã thử nghiệm thành cơng (có phụ lục minh chứng phần sau) từ tháng /  Đã sản xuất thử quy mô nhỏ từ tháng /  Đã sản xuất ổn định, đại trà từ tháng 04/2012 đến 10/2013 Phụ lục minh họa:  Bản gốc quyền Sáng chế, giải pháp hữu ích, Kiều dáng cơng nghiệp  Phiếu chứng nhận, kiểm nghiệm tỷ lệ đực  Quy trình  Mơ hình, vật mẫu  Nhận xét chun gia ngành  Nhận xét ngành chức liên quan  Hợp đồng kinh tế ký kết  Phiếu nhận xét khách hàng Quảng Yên, ngày 10 tháng năm 2013 Đại diện nhóm tác giả 12 Vũ Công Tâm 13 ... tỷ lệ đực tương đối cao lựa chọn, giải pháp đực hóa cá Rơ phi cách ngâm túi nước pha MT có bơm oxy đề xuất tốt cải tiến tăng tỷ lệ đực lên gần 95% Giải pháp dự thi cải tiến tăng tỷ lệ đực hóa lên... không quản lý lượng hormone thừa b Đực hóa cá rơ phi (Oreochromis niloticus) phương pháp ngâm nước có pha 17α-Methyltestosterone (MT) Đực hóa cá rơ phi cách ngâm cá bột - 14 DPH (8 - 14 ngày sau... thi: a Ngun lý giải pháp: Cá rơ phi đực có tốc độ tăng trưởng kích cỡ thương phẩm lớn cá Việc đực hóa cá rơ phi có ý nghĩa Cá ni thương phẩm khơng sinh sản, không tạo đàn cá cạnh tranh thức ăn môi