1.4.1 Phát triển của ấu trùng tôm sú
Theo Holthius (1980) và Barnes (1987) trắch dẫn bởi Trần Ngọc Hải và ctv (1999) [12] thì tôm sú thuộc:
Ngành: Arthropoda Ngành phụ: Crustacea Lớp: Malacostraca Lớp phụ: Eumalacostraca
Bộ: Decapod Họ: Penaeidae
Giống: Penaeus Loài: Penaeus monodon
Tôm sú tăng trưởng rất nhanh bằng cách lột vỏ, khoảng 4 - 5 tháng thì ựạt ựộ trưởng thành, trọng lượng khoảng 28 gam [42]. Tôm sú ựẻ quanh năm nhưng tập trung vào hai thời kỳ chắnh: tháng 3 - 4 và tháng 7 - 8 [39]. Sau khi tôm ựẻ từ 12 - 15 giờ, trứng nở ra ấu trùng [43]. Ấu trùng phát triển qua 3 giai ựoạn:
- Giai ựoạn Nauplius (N): chia thành 6 giai ựoạn phụ từ N1 ựến N6 và kéo dài khoảng 2 - 3 ngày [16]. Ấu trùng Nauplius mới nở dài khoảng 0,3 mm. Ấu trùng có tập tắnh trôi nổi, hướng quang và tự dưỡng bằng noãn hoàng nên không cần cho ăn [23].
- Giai ựoạn Zoea (Z): chia làm 3 giai ựoạn phụ từ Z1 ựến Z3 và kéo dài khoảng 4- 5 ngày [29]. Trong giai ựoạn này tôm tăng trưởng rất nhanh, cơ thể chia thành 2 phần rõ rệt: phần ựầu và phần bụng, xuất hiện mắt, chủy và gai trên mỗi ựoạn bụng. Cuối giai ựoạn này Zoea dài khoảng 3,2 mm. Ấu trùng Zoea-1 vẫn còn sử dụng noãn hoàn trong khi ựã bắt ựầu ăn ngoài [23], thức ăn chắnh là các loài tảo khuê như Skeletonema costatum, Chaetoceros sp., Tetraselmis sp., Nitzschia sp., vào thời kỳ Zoea-3 chúng ăn cả phiêu ựộng vật [41]. Trong sản xuất giống có thể cho ăn bổ sung thức ăn công nghiệp như Lansy, Frippak, tảo khô,Ầ hoặc thức ăn chế biến có kắch thước < 30 ộm.
- Giai ựoạn Mysis (M): chia làm 3 giai ựoạn từ M1 ựến M3 và kéo dài khoảng 3 - 4 ngày [16]. Mysis có hình dạng giống tôm con rất nhỏ, bơi ngửa và giật về phắa sau. Cuối giai ựoạn này Mysis dài khoảng 4,5 mm [23]. Mysis vẫn ăn tảo khuê nhưng bắt ựầu chuyển sang thức ăn ựộng vật, gồm ấu thể một số loài giáp xác và thân mềm, giun nhiều tơ, trùng bánh xe, ấu trùng Artemia,Ầ hoặc có thể bổ sung thức ăn công nghiệp (Lansy, Frippak) hay thức ăn chế biến có kắch thước 30 - 100 ộm.
Hình 1.9: Vòng ựời của tôm sú (Motoh, 1981)
- Giai ựoạn ấu trùng: mất khoảng 9 - 10 ngày, sau ựó biến thái thành hậu ấu trùng (Postlarvae) dài khoảng 5,2 mm [41]. Postlarvae có hình dạng giống hệt tôm trưởng thành. Postlarvae có khả năng bơi, bò và kẹp ựược thức ăn, có khuynh hướng chuyển xuống bám vào thành hoặc ựáy bể nuôi. Ngoài các loài tảo khuê, thức ăn chủ yếu cho giai ựoạn này là ấu trùng Artemia, thịt ựầu tôm, hàu nghiền nhỏ hay các ựộng vật phù du, sinh vật ựáy, mùn bã hữu cơ, bột trùnẦ Một số kết quả nghiên cứu gần ựây cho thấy sử dụng bột trùn có thể tạo ra tôm Postlarvae có chất lượng cao hơn so với các loại thức ăn thông thường. Giai ựoạn hậu ấu trùng kéo dài khoảng 20 - 25 ngày [16].
Sau ựó tôm chuyển sang thời kỳ ấu niên (Juvenile), chúng bơi lội ra biển, tiếp tục tăng trưởng và phát triển thành tôm trưởng thành, sinh sản và tiếp diễn chu kỳ sống. đối với tôm nuôi, thì giai ựoạn sau Postlarvae gọi là tôm giống.
1.4.2 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường ựến quá trình sống của ấu trùng tôm sú
Các yếu tố môi trường nước có ảnh hưởng rất lớn ựến sự phân bố, sinh sống, bắt mồi, tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm.
Nhiệt ựộ
Tôm sú thuộc loại ựộng vật máu lạnh nên nhạy cảm với sự thay ựổi về nhiệt ựộ, ựặc biệt là tôm ở giai ựoạn ấu trùng. Theo Vũ Thế Trụ (2000), nhiệt ựộ thắch hợp cho ấu trùng tôm sú phát triển là 27 - 30ồC [41] và theo Nguyễn Thanh Phương và ctv (1999) nhiệt ựộ 28 - 30ồC là thắch hợp nhất [22]. Nhiệt ựộ quá cao hay quá thấp hoặc thay ựổi ựột ngột quá 2ồC ựều gây bất lợi cho sự tăng trưởng của chúng.
độ mặn
Ấu trùng tôm sú có thể chịu ựược sự biến ựộng về ựộ mặn rất lớn 3-45Ẹ, nhưng ựộ mặn thắch hợp cho tăng trưởng của chúng là khoảng 27-30Ẹ [41], 28-30Ẹ [22]. Nếu ựộ mặn môi trường thay ựổi ựột ngột chênh lệch quá 3Ẹ dễ làm ấu trùng tôm nhiễm bệnh [41]. Oxy hòa tan
Oxy hòa tan trong nước là một yếu tố quan trọng trong ương nuôi ấu trùng tôm, nó ảnh hưởng lớn ựến tỷ lệ sống và tình trạng sức khỏe tôm. Sự thiếu dưỡng khắ là nguyên nhân gây ựột tử cao và nhanh nhất cho ấu trùng. để ấu trùng tôm tăng trưởng tốt, hàm lượng oxy hòa tan phải duy trì lớn hơn 5 ppm [41].
pH
pH thắch hợp nhất theo Bùi Quang Tề (2006) cho sự phát triển của ấu trùng tôm là 7,5 - 8,3 [28], theo Nguyễn Thanh Phương và ctv (1999) là 7,5 - 8,5 [22]. Khi pH lớn hơn 8,3 hầu hết ammonia chuyển thành dạng NH3 gây ựộc cho tôm, nhưng nếu pH nhỏ hơn 6,5 thì ựộ ựộc của H2S tăng lên (Boyd, 1992 trắch trong Phạm Hồng Thống, 2004) [31].
Ammonia
Ammonia hình thành do quá trình phân hủy bình thường của protein, xác bã thực vật phù du, thức ăn thừa, sản phẩm bài tiết của thủy sinh vật hay phân bón từ các nguồn vô cơ, hữu cơ. Việc ương nuôi các ựối tượng thủy sản trong hệ thống kắn thường dẫn ựến sự chuyển hóa và tắch tụ các chất thải trong môi trường.
Trong nước ammonia hiện diện dưới 2 dạng: dạng khắ NH3 và dạng ion NH4+. Trong ựó dạng khắ NH3 rất ựộc, ở nồng ựộ trên 1 ppm có thể gây chết tôm [23]. Khi pH và nhiệt ựộ tăng thì tỷ lệ phần trăm tổng NH3 cũng tăng. Theo Boyd (1998) hoặc Chanratchakool
(2003) trắch dẫn bởi Châu Tài Tảo (2005) hàm lượng ammonia thắch hợp cho nuôi tôm là 0,2 - 2,0 ppm [26].
Nitrite
Theo Phạm Văn Tình (1999), nồng ựộ nitrite dưới 1 ppm sẽ thắch hợp cho sự phát triển của ấu trùng tôm sú [38]. Ở nồng ựộ cao 4-5 ppm có thể ảnh hưởng bất lợi cho tôm [23].
1.4.3 Nhu cầu dinh dưỡng của tôm sú
Thức ăn là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho quá trình trao ựổi chất của tôm, do ựó thức ăn có vai trò quyết ựịnh ựến năng suất, sản lượng và hiệu quả của nghề ương tôm. Việc lựa chọn thức ăn phù hợp với từng giai ựoạn phát triển của tôm và ựảm bảo một số chỉ tiêu về tốc ựộ tăng trưởng, tỷ lệ sống luôn là vấn ựề tiên phong của nhà sản xuất giống. Nhìn chung, thức ăn cho tôm cần phải có ựầy ựủ các amino acid và acid béo không thay thế, các vitamin, chất khoáng và những chất cần cho sự phát triển khác ựồng thời phải ựảm bảo ựủ năng lượng ựể duy trì sự sống, hoạt ựộng bơi lội, tăng trưởng và sinh sản. Có thể phân chia các chất dinh dưỡng cần cho thức ăn tôm thành 5 nhóm chắnh là protein, lipid, carbohydrate, các vitamin và chất khoáng.
Protein
Protein ựược xem là yếu tố quan trọng hàng ựầu trong dinh dưỡng của tôm. Chế ựộ ăn nếu thiếu protein sẽ làm tôm chậm lớn và dễ bị bệnh [30]. Protein khi vào cơ thể tôm sẽ ựược phân giải thành các amino acid rồi ựược hấp thu qua thành ruột non ựể chuyển tới các tổ chức cơ thể.
Khi cung cấp protein cho tôm cần chú ý tới cả số lượng và chất lượng. Protein ựược ựánh giá là có giá trị cao khi trong thành phần có ựủ các amino acid thiết yếu ở tỷ lệ thắch hợp. Các amino acid thiết yếu cho tôm bao gồm: tryptophan, lysine, methionine, leucine, isoleucine, phenylalanine, threonine, valine, histidine và arginine [23], [30]. Những amino acid này cơ thể tôm không tự tổng hợp ựược hoặc tổng hợp với tốc ựộ không ựáp ứng nhu cầu cơ thể. Thiếu một trong các amino acid này sẽ dẫn tới rối loạn cân bằng ựạm và rối loạn sử dụng các amino acid còn lại [30]. Do ựó trong chế ựộ ăn cần cung cấp ựầy ựủ amino acid thiết yếu, theo Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải
(2004) tỷ lệ các amino acid trong thức ăn càng gần với tỷ lệ các amino acid của cơ thể tôm sẽ cho kết quả tăng trưởng tốt hơn [23].
Nhìn chung nhu cầu ựạm của tôm nhỏ cao hơn tôm trưởng thành. Theo Alava và Lim (1983) ựược trắch bởi Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải (2004), tôm giống có nhu cầu protein khoảng 40%, tôm thịt khoảng 35 - 40%, còn theo Nguyễn Văn Thoa và Bạch Thị Quỳnh Mai (1996) thì hàm lượng protein trong thức ăn cho ấu trùng tôm phải là 65 - 70%, cho tôm ở giai ựoạn từ PL-15 ựến PL-45 là 40 - 45%. Tiêu chuẩn ngành 28 TCN 102: 2004 quy ựịnh thức ăn cho tôm phải có hàm lượng protein thô từ 35 - 42% trở lên. đạm thực vật tuy rẻ nhưng kém giá trị hơn ựạm ựộng vật do thiếu một số amino acid thiết yếu, vì vậy cần phối trộn nhiều loại ựể hỗ trợ cho nhau. Nguồn protein chủ yếu trong tự nhiên là bột cá, bột mực, bột ựầu tôm, Artemia, bột trùn quế, bột ựậu nànhẦ Lipid
Lipid là nguồn sinh năng lượng quan trọng cho tôm, năng lượng từ lipid gấp 2,25 lần so với protein hay carbohydrat [30]. Ngoài ra, lipid còn cần thiết ựể hấp thu các vitamin A, D, E, K và là nguồn cung cấp nhiều chất cần thiết cho cơ thể tôm như các acid béo chưa no thiết yếu, cholesterol, lecithin...
Thành phần chắnh của lipid là acid béo, do ựó các acid béo sẽ quyết ựịnh tắnh chất của lipid. Lipid ựược ựánh giá là có hoạt tắnh sinh học cao khi trong thành phần có nhiều acid béo có từ 2 nối ựôi trở lên: linoleic (2 nối ựôi), linolenic (3 nối ựôi), arachidonic (4 nối ựôi)ẦVề tắnh chất sinh học có thể xếp các acid béo chưa no vào các chất cần thiết cho cơ thể tôm như là những sinh tố. Theo Trần Thị Thanh Hiền và ctv., (2004) nhu cầu các acid béo thiết yếu ựối với tôm giai ựoạn ấu trùng cao hơn giai ựoạn trưởng thành, vì vậy trong giai ựoạn ựầu cần bổ sung thêm mỡ cá hay dầu gan cá, dầu mực vào thức ăn tôm [15]. Cholesterol là một dạng sterol có ảnh hưởng lớn nhất ựến sinh trưởng và tỷ lệ sống của nhiều loại giáp xác (Teshima và Kanazama,1983 trắch dẫn bởi Trần Thị Thanh Hiền và ctv, 2004) [15], nhưng chúng không có khả năng tự tổng hợp (Kanazawa et al., 1971; Castell et al., 1975 trắch dẫn bởi Trần Thị Thanh Hiền và ctv, 2004), vì vậy thức ăn có hàm lượng cholesterol 1% sẽ giúp tôm lớn nhanh, chuyển hóa thức ăn tốt, hiệu quả hấp thu ựạm tăng và nâng cao tỷ lệ sống [23], [30]. Bên cạnh ựó, lecithin cũng là một
lipid phức tạp không thể thiếu trong thức ăn tôm. Theo Nguyễn Thanh Phương và Trần Ngọc Hải (2004) thức ăn có hàm lượng 4% lecithin từ ựậu nành giúp tôm lớn nhanh [23]. Tôm càng nhỏ hoặc thức ăn càng nhiều chất béo thì càng cần nhiều lecithin [30]. Nguồn lipid chủ yếu trong tự nhiên: ựậu phộng, dầu dừa, dầu cải, mỡ cá, dầu gan cá, dầu mực, mỡ ựộng vậtẦ
Carbohydrate
Vai trò chắnh của carbohydrate là nguồn cung cấp năng lượng, ngoài ra còn có vai trò tạo hình. Nguồn carbohydrate chủ yếu là tinh bột. Tinh bột khi vào cơ thể tôm sẽ bị phân giải thành các tiểu ựơn vị glucose rồi tạo thành glycogen. Glycogen là nguồn dự trữ cho các cơ và cơ quan. Cellulose cũng là một dạng carbohydrate thường gặp, mặc dù khó tiêu hóa nhưng cellulose rất hữu ắch cho việc ựiều hòa bài tiết và kắch thắch hệ vi khuẩn có ắch ở ựường ruột.
Nhu cầu về carbohydrate của tôm ở các giai ựoạn phát triển khác nhau rất khác nhau. Tỷ lệ giữa protein, chất béo, carbohydrate trong thức ăn của tôm cũng khác nhau. Nguồn carbohydrate chủ yếu trong tự nhiên: cám gạo, bột bắp, bột mì, các loại củ, khoaiẦ
Vitamin
Vitamin có vai trò rất lớn ựối với cơ thể tôm, chúng cần thiết cho các quá trình chuyển hóa trong cơ thể, trong ựó có quá trình ựồng hóa và sử dụng các chất dinh dưỡng cũng như quá trình lớn, xây dựng tế bào và tổ chức cơ thể.
Phần lớn vitamin không ựược tổng hợp trong cơ thể mà chỉ ựược cung cấp từ các nguồn thức ăn. Nhu cầu về vitamin của tôm không lớn nhưng nếu thiếu sẽ gây nên nhiều rối loạn chuyển hóa quan trọng.
Các vitamin cần cho tôm bao gồm cả các vitamin tan trong chất béo: A, D, E, K và các vitamin tan trong nước: B1, B2, B6, B12, biotin, C.
Chất khoáng
Chất khoáng chiếm 2 - 4% trọng lượng cơ thể tôm, trong ựó có ựến 50% là yếu tố tạo hình. Cũng giống như vitamin, chất khoáng không ựược tổng hợp trong cơ thể mà chỉ có ựược từ các nguồn thức ăn. Chất khoáng tham gia vào tất cả các quá trình sinh hóa của cơ thể, hoạt tắnh sinh học thể hiện cao nhất dưới dạng các ion.
Chất khoáng quan trọng cho cơ thể tôm gồm cả các khoáng ựa lượng: Ca, P, K, Na, Cl, S, MgẦ và khoáng vi lượng: Fe, Co, Mn, Iod, F, Cu, Zn, MoẦ
Thực tế trong sản xuất tôm giống hiện nay, người ương thường sử dụng kết hợp giữa thức ăn tươi sống với thức ăn nhân tạo [12]. Sử dụng tốt thức ăn nhân tạo sẽ giúp hạn chế ựược bệnh lây nhiễm từ thức ăn tươi sống và chủ ựộng ựược nguồn thức ăn trong ương nuôi. Thức ăn cho tôm do phải cho ăn trong nước nên ngoài việc ựảm bảo dinh dưỡng cân ựối, kắch thước phù hợp và có mùi hấp dẫn kắch thắch sự bắt mồi của tôm, còn có yêu cầu ựặc biệt là phải ở dạng viên hoặc mảnh lâu tan trong nước. Hiện nay, nhà nước cũng ựã ban hành văn bản quy ựịnh các chỉ tiêu thức ăn cho tôm (xem phụ lục 1)
1.4.4 Tình hình sử dụng nguồn thức ăn dinh dưỡng cho tôm
Việc chuyển ựổi cơ cấu kinh tế từ trồng lúa sang nuôi các loại tôm, cá xuất khẩu ở ựồng bằng sông Cửu long, nơi có các ựiều kiện thiên nhiên thuận lợi và ựã trở thành khu vực xuất khẩu thủy sản lớn nhất nước. Vì vậy, nguồn thức ăn ựể nuôi các loại tôm và cá giống hoặc tôm ở giai ựoạn ấu trùng ngày càng có nhu cầu lớn. Với hàm lượng ựạm trên 50%, chất béo trên 10% và acid béo không no có nhiều nối ựôi (HUFA) biến ựộng trong khoảng 0,3-15mg [76], [100], sinh khối Artemia ngày càng trở thành nguồn thức ăn ựược chọn lựa ựể thay thế cho nhiều loại thức ăn tươi sống khác. Các nghiên cứu trên Artemia làm thức ăn ương ấu trùng tôm sú và tôm càng xanh [31], [45] cũng ựã minh chứng nguồn thức ăn dinh dưỡng ựầy tiềm năng này. Tuy nhiên, trên thị trường, loại chế phẩm Artemia sản xuất tại Vĩnh Châu giá thành rất ựắt khoảng 800.000-1.300.000ựồng/1kg, còn lại các lọai thức ăn chứa ựạm cao cấp ựều phải nhập từ các nước đài loan, Thái lan, Mỹ với giá rất ựắt từ 800.000-1.800.000 ựồng/1kg.
Nhu cầu về nguồn ựạm của tôm giống là rất cao, hiện nay cũng ựã có một số nghiên cứu dò tìm thêm các nguồn thức ăn giàu ựạm ựể có thay thế các loài ựạm từ cá. Ở Úc, nghiên cứu sử dụng ựạm từ thịt trùn thay thế thịt cá cho việc nuôi loại tôm hùm nhỏ, kết quả hoàn toàn không làm giảm tỉ lệ tăng trưởng của tôm ở các nghiệm thức thay thế với các tỉ lệ thay thế 50, 75 và 100% [69]. Sogbesan và ctv (2008), ựã nghiên cứu sử dụng 25% protein trùn ựất thay thế nguồn ựạm protein từ bột cá vào thức ăn nuôi cá hồi nhỏ Heterobranchus longifilis ựạt kết quả tốt về tốc ựộ sinh trưởng mà vẫn bảo ựảm chất lượng cho môi trường nuôi [99]. Hiện nay, một số nông dân ở các tỉnh Vĩnh long, An giang, Thành phố Cần thơ,
ựã sử dụng thêm nguồn thức ăn trực tiếp từ trùn quế giàu ựạm ựể bổ sung thêm khẩu phần dinh dưỡng cho các loại tôm cá vừa qua giai ựoạn ấu trùng, hoặc khôi phục sức khỏe vật nuôi sau dịch bệnh ựạt kết quả rất khả quan.
Tuy nhiên, trùn quế hiện nay vẫn còn ựược dùng chủ yếu dạng trùn tươi nên chưa chủ ựộng ựược nguồn nguyên liệu, ựồng thời cũng rất khó khăn trong việc vận chuyển xa và không bảo quản ựược lâu. Xuất phất từ các nhu cầu trên chúng tôi ựã nghiên cứu ứng dụng việc sản xuất bột ựạm cao cấp từ trùn quế ựể phối trộn vào thức ăn nuôi ấu trùng tôm và cá con là hướng ựi mới và cần thiết ựể phục vụ cho nuôi trồng thủy sản.
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Các thắ nghiệm ựược thực hiện tại phòng thắ nghiệm Công nghệ enzyme - Viện Nghiên
cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học và Khoa Thủy sản Trường đại học Cần Thơ.