EM (Effective Microorganisms) có nghĩa là các vi sinh vật hữu hiệu. Chế phẩm này do Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa - trường đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawoa, Nhật Bản sáng tạo và áp dụng thực tiễn vào ựầu năm 1980. Trong chế phẩm này có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khắ và hiếu khắ thuộc các nhóm: vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn. 80 loài vi sinh vật này ựược lựa chọn từ hơn 2.000 loài ựược sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 16
men. EM ựã ựược thử nghiệm tại nhiều quốc gia : Mỹ, Nam Phi, Thái Lan, Philippin, Trung Quốc, Braxin, Nhật Bản, Singapore, Indonexia, Srilanca, Nepal,Việt Nam, Triều Tiên, Belarus...và cho thấy những kết quả khả quan.
E.M ựã ựược sử dụng có kết quả trong nuôi tôm ở nhiều nước, nhất là ở Thái Lan. Theo tài liệu : ỘHướng dẫn áp dụng E.M cho việc nuôi tômỢ của APNAN- mạng lưới nông nghiệp thiên nhiên Châu Á Thái bình dương (Asia Pasific Natural Agriculture Network) tại Thái Lan, việc sử dụng E.M ựã giúp năng suất tôm tăng lên ựáng kể, giảm vốn ựầu tư, không cần dùng chất hóa học ựể xử lý môi trường, tôm khỏe mạnh chống lại ựược bệnh tật, bảo ựảm môi trường thiên nhiên trong sạch. Kết quả sử dụng E.M tại Trại tôm lớn ở tỉnh Songkhla cho thấy chất hữu cơ trong hồ ựược E.M phân hủy giúp nước trong hồ tôm sạch, tôm rất khỏe, có khả năng miễn dịch cao, lớn nhanh và tỷ lệ chết thấp. Bệnh dịch và các bệnh khác như bệnh phân trắng có thể phòng ngừa bằng E.M, các vi khuẩn gây bệnh sẽ bị chết. Năng suất thu ựược 9,37 tấn/ha. Trại tôm của ông Sawat Nindum ựã sử dụng E.M trong 12 vụ nuôi tôm ựạt kết quả rất tốt, tôm luôn bán ựược giá cao vì không có dư lượng hoá chất.
Việc sử dụng thực phẩm có probiotic (hoặc như 1 thành phần tự nhiên của thực phẩm hoặc thực phẩm ựã lên men) ựã ựược biết ựến từ lâu, nhưng việc nghiên cứu hệ vi sinh vật ựường ruột và sử dụng probiotic mới thực sự phát triển từ những năm 80 của thể kỷ 20 (Patterson và Burkholder, 2003). Những nghiên cứu phân loại và ựặc ựiểm của quần thể vi sinh vật ựường ruột ở người và ựộng vật ựược tiến hành bởi Vahjen và cs. (1998); Apajalahti và cs. (1998); ựã cho thấy nếu như trong ruột non của người Bacteroides và Bifidobacterium chiếm ưu thế thì ở gà là
Ruminococcus và Streptococcus. Bằng kỹ thuật phân tử, các nhà nghiên cứu ựã chỉ ra rằng chỉ có khoảng 20 ựến 50% số loài vi sinh vật ựường ruột ở ựộng vật ựược phân lập, nuôi cấy như nguồn probiotic (Patterson và Burkholder, 2003).
Những nghiên cứu trên gia cầm tại các trường ựại học của Maryland và North Carolina, sử dụng sản phẩm có tên Promalac cho thấy probiotic kháng lại các vi sinh vật gây bệnh phá hủy lông nhu ruột bằng cách tăng ựộ cao và ựộ bền của lông nhu. Theo cách ựó sẽ gia tăng ựược diện tắch bề mặt hấp thu chất dinh dưỡng.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 17
Do ựó sẽ gia tăng hiệu quả hấp thụ thức ăn. Những nghiên cứu từ viện nghiên cứu thực phẩm ở Norwich (Anh) cho thấy probiotic có thể tiêu diệt mầm bệnh vi khuẩn sống ở ruột gia cầm, do ựó giúp loại bỏ mối ựe dọa sự ngộ ựộc thực phẩm vi khuân từ chuỗi thức ăn
Những ảnh hưởng có lợi của probiotic thể hiện ở nhiều khắa cạnh khác nhau nhưng những hiểu biết của con người về cơ chế tác ựộng của probiotic còn rất hạn chế. Có một số tác giả cho rằng hiệu quả của probiotic trong việc ức chế sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh trong ựường tiêu hóa của ựộng vật có ý nghĩa rất quan trọng. Sự kìm hãm ựược thực hiện theo những cách sau: cạnh tranh chất dinh dưỡng, sản xuất ựộc tố và các sản phẩm trao ựổi (các axit béo bay hơi, các chất giống kháng sinh,v.v.), cạnh tranh vị trắ bám dắnh ở niêm mạc ruột và kắch thắch hệ thống miễn dịch ruột (Fuller, 1989; Gibson và Fuller, 2000).
Trong khoảng 20 năm trở lại ựây, nhờ ứng dụng những tiến bộ kỹ thuật trong lĩnh vực sinh học phân tử, ựặc biệt là kỹ thuật giải trình tự axit nucleic trong nghiên cứu phân loại và ựịnh danh các chủng vi sinh vật, công nghệ sản xuất các sản phẩm probiotic phục vụ chăn nuôi ngày càng trở nên dễ dàng và phổ biến hơn ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu về sử dụng các sản phẩm probiotic trong chăn nuôi rất khác nhau, ựôi khi trái ngược nhau. Nhiều nghiên cứu bổ sung chế phẩm probiotic trên lợn và gà cho thấy có ựáp ứng tắch cực (Henrich , 2006): tăng cường khả năng miễn dịch ở lợn con; tăng tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng; tăng hiệu quả sử dụng thức ăn ,v.v). Bên cạnh ựó cũng có nhiều nghiên cứu ựã chứng tỏ hiệu quả không rõ rệt của việc bổ sung các chế phẩm probiotic trên lợn (Breton and Munoz,. 1998): không quan sát thấy ảnh hưởng tắch cực của probiotic (Lactobacillus) bổ sung trong khẩu phần cho lợn cái và ựực thiến ở giai ựoạn lợn choai và vỗ béo; Navas-Sanchez và cs. (1995): khuyến cáo rằng ựối với lợn con sau cai sữa không nên sử dụng các chế phẩm probiotic; Galassi và cs. (2001): không thấy có sự khác nhau về tỷ lệ tiêu hóa thức ăn và hiệu quả sử dụng năng lượng ở các nhóm lợn thắ nghiệm và ựối chứng ựược ăn thức ăn có và không có bổ sung probiotic ,v.v.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 18
2.4.2.Tình hình nghiên cứu sản xuất và sử dụng các chế phẩm probiotic ở Việt Nam
Các nghiên cứu trong nước ựã ựóng góp tắch cực vào cải thiện tình hình chăn nuôi. Tìm ra những chế phẩm mới có công dụng trong chăn nuôi gia cầm, gia súc, thủy sản. đó là các công trình nghiên cứu như: Chế phẩm EM, men vi sinh NN1 , BIO I, BIO II ,v.v. Tuy nhiên các chế phẩm probiotic trong nước chủ yếu phân lập từ chế phẩm nước ngoài có hoạt tắnh không ổn ựịnh. Nghiên cứu về probiotic ở Việt Nam chủ yếu dừng lại ở quy mô phòng thắ nghiệm, chưa có quy trình phù hợp có thể áp dụng ra ựại trà, chưa có tắnh thuyết phục cao
Một số sản phẩm tiêu biểu trong thời gian gần ựây, khoa chăn nuôi (trường đại học Nông nghiệp Hà Nội) ựã nghiên cứu sản xuất thành công men vi sinh NN1 ựược sử dụng hiệu quả trong chăn nuôi gia súc, gia cầm. TS. Nguyễn Khắc Tuấn, tác giả của chế phẩm này cho biết: Chế phẩm NN1 có chứa nhiều VSV hữu ắch khi phối trộn vào thức ăn có nhiều tác dụng ựến khả năng phát triển và miễn dịch của vật nuôi
Ở nước ta, người ta ựã sử dụng chế phẩm E.M. E.M có tác dụng ựối với mọi loại vật nuôi bao gồm các loại gia súc - gia cầm và các loài thủy hải sản. đBSCL hiện có nhiều trại chăn nuôi heo, gà, bò, ao nuôi tôm cá ựã sử dụng chế phẩm E.M vào các mục ựắch này ựều thấy hiệu quả.
Thử nghiệm sử dụng E.M trong nuôi tôm của Trường đại học Huế ở huyện Quảng điền (Thừa Thiên Huế), với nồng ựộ 5 ml/ m3, 7 ngày phun xuống ao 1 lần, kết quả sau 65 ngày nuôi cho thấy: tỉ lệ nuôi tôm sống ở ao thử nghiệm là 60,6% so với 50,9% của ao ựối chứng, tốc ựộ tăng trưởng chiều dài trung bình/ngày của tôm thử nghiệm là 1,16 Ờ 1,7 mm so với ựối chứng là 0,7-1,1 mm. Về khối lượng, tôm thử nghiệm tăng trung bình/ ngày là 0,1-0,29 g, còn ựối chứng là 0,08- 0,18 g.
Tại Ninh Thuận, Trung tâm Ứng dụng Tiến bộ Khoa học Công nghệ thuộcSở Khoa học Công nghệ &MT ựã triển khai Dự ánỘDùng chế phẩm E.M ựể xử lý môi trường ao nuôi tôm súỢ, bước ựầu cho kết quả khả quan. Trung tâm ựã tiến hành nuôi thắ ựiểm trên 3000 m2 mặt nước cùng 3000 m2 ựối chứng. Trên diện tắch nuôi thử nghiệm trong thời gian 4 tháng hoàn toàn chỉ dùng chế phẩm E.M từ xử lý môi trường ựến xử lý ựáy ao, ủ thức ăn ẦKết quả ao ựối chứng phải cho thu hoạch sớm
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 19
vì tôm có hiện tượng nhiễm bệnh. Ao nuôi thử nghiệm dùng E.M thì tôm tăng trưởng tốt, năng suất ựạt 5 tấn/ha, cao hơn ao ựối chứng 2 tấn/ha. Lãi ròng của ao nuôi thử nghiệm ựạt 49 triệu ựồng, trong khi ao ựối chứng chỉ ựại 20 triệu ựồng .
Bình Thuận là một trong những tỉnh ựi ựầu trong việc dùng E.M trong nghề nuôi tôm sú. Vụ tôm đông-Xuân 2001-2002 (mùa nghịch) ở Bình Thuận ựã thành công ngoài mong ựợi của bà con trong dân nhờ sử dụng chế phẩm E.M. Nuôi tôm trong tình trạng thời tiết ựông xuân khắc nghiệt,ắt ai ựạt năng suất 2 tạ/ha. Kết quả nuôi thử nghiệm tại ao của anh Lê Văn Hòa (Bình Thuận) cho thấy: ao thử nghiệm chỉ dùng duy nhất chế phẩm E.M từ xử lý nước ựến phòng chữa bệnh cho tôm (trộn trong thức ăn) và không ựưa bất cứ loại thuốc nào. Kết quả năng suất ựạt ựược gần 4 tấn/ha/vụ. Trước ựây, ựể có chừng ựó sản lượng tôm, anh phải ựầu tư số phân, thuốc gấp 1,5 lần kinh phắ dùng chế phẩm E.M, chưa kể tôm mắc bệnh thì chi phắ còn cao hơn nhiều.
Lê Thanh Bình và cs. (2003) ựã sản xuất chế phẩm PRO99 gồm hai chủng vi khuẩn lactic và nuôi thử nghiệm trên gà Broiler cho thấy quần thể vi sinh vật ựường ruột thay ựổi theo chiều hướng tắch cực, các vi khuẩn lactic tăng, E.coli giảm rõ rệt ở nhóm gà ựược ăn thức ăn có thức ăn bổ sung PRO99. Khối lượng cơ thể lúc 50 ngày tuổi của gà ở nhóm ựược ăn thức ăn có bổ sung PRO99 cao hơn so với ựối chứng 10,6%. Lê Thanh Bình và cs. (2003) ựã phân lập ựược hai trong số 789 chủng vi khuẩn lactic trong ruột gà. Bằng các phương pháp nghiên cứu sinh học phân tử, nhóm tác giả ựã xác ựịnh ựược các chủng CH123 và CH156 có những tắnh chất probiotic gần với Lactobacillus agillis và Lactobacillus salivarius (có khả năng ựề kháng ựược với 40% axit mật; sinh trưởng ựược ở môi trường pH = 4,0 và nồng ựộ NaCl = 6%, có hoạt tắnh kháng với Salmonella, E.coli) có khả năng sử dụng như nguồn probiotic ứng dụng trong chăn nuôi. Nguyễn Thị Hồng Hà và cs. (2003) ựã sử dụng hai chủng Bifidobacterium bifidum và Lactobacillus acidophilus ựể sản xuất chế phẩm probiotic, bước ựầu ựã nghiên cứu ựược công nghệ sản xuất bằng phương pháp sấy phun. Chế phẩm sau 6 tháng vẫn có số tế bào vi khuẩn sống ở mức 106 CFU/g và có khả năng ức chế vi khuẩn Salmonella. Nguyễn Thị Hồng Hà và cs. (2003) thông báo ựã lựa chọn ựược chủng nấm men Candida ultilis CM 125
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 20
cho sinh khối cao trên môi trường rỉ mật, bước ựầu ựã ựưa ra quy trình công nghệ sản xuất sinh khối loại nấm men này. Nguyễn La Anh và cs (2003) ựã phân lập ựược chủng vi khuẩn lactic BC 5.1 từ nước bắp cải muối chua và ựã xác ựịnh ựược rằng chủng vi khuẩn này có tắnh chất probiotic và có thể sử dụng trong chế biến thực phẩm Biochie dạng dung dịch (từ vi khuẩn Bacillus và Lactobacillus) với mật ựộ 108 CFU/ml có tác dụng cải thiện môi trường nước nuôi tôm, cá.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 21
CHƯƠNG 3 : VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU