4.1.1. Đặc điểm
Trựng bỏnh xe (Rotifera) thuộc nhúm động vật đa bào nhỏ nhất trong số hơn 1.000 loài đó được mụ tả, 90% trong số đú sống ở sinh cảnh nước ngọt .Chiều dài cơ thể của chỳng ớt khi đạt tới 2mm. Cỏc con đực cú kớch thước nhỏ và kộm phỏt triển hơn cỏc con cỏi, một số chỉ cú kớch thước 60àm. Cơ thể của tất cả cỏc loài gồm cú một số lượng khụng đổi tế bào, loài Brachinous chứa khoảng 1.000 tế bào và những tế bào này khụng thể coi là những thực thể đơn mà chỉ là một vựng sinh chất. Sự sinh trưởng của con vật được đảm bảo bởi sự tăng sinh chất chứ khụng phải bằng việc phõn chia tế bào.
Biểu bỡ chứa một lớp dày đặc cỏc protein giống kờratin được gọi là vỏ giỏp. Hỡnh của vỏ giỏp và mặt bờn của cột sống và cỏc phần trang điểm cho phộp xỏc định cỏc loài và cỏc kiểu hỡnh thỏi khỏc nhau. Cơ thể của luõn trựng được phõn biệt thành ba phần khỏc nhau gồm cú đầu, thõn và chõn. Phần đầu chứa cơ quan quay hoặc vành, rất dễ nhận biết bởi cỏc lụng tơ hỡnh vành khăn và chớnh nú là nguồn gốc của tờn trựng bỏnh xe (Rotaria). Vành cú thể co rụt đảm bảo sự vận động và chuyển động xoỏy của nước làm cho con vật hấp thụ dễ dàng cỏc hạt thức ăn nhỏ (chủ yếu là tảo và cỏc mựn bó ). Phần thõn chứa ống tiờu húa, hệ thống bài tiết và cỏc cơ quan sinh dục. Cơ quan đặc trưng đối với cỏc Rotifer là mề nghiền (tức là bộ mỏy đó húa vụi ở vựng miệng), nú rất cú tỏc dụng trong việc nghiền cỏc hạt được ăn. Chõn là một cấu trỳc cú thể co rụt được kiểu vũng khụng cú phần đốt ở cuối một hoặc bốn ngún.
* Sinh học và chu kỡ sống
Tuổi đời của cỏc luõn trựng ước tớnh trong khoảng từ 3,4 đến 4,4 ngày ở nhiệt độ 25 0C. Núi chung, sau 0,5 đến 1,5 ngày ấu trựng bắt đầu trở thành cỏ thể trưởng thành và sau đú con cỏi cứ khoảng 4 giờ lại đẻ trứng 1 lần.Cỏc con cỏi cú thể sinh sản 10 thế hệ con trước khi chết. Hoạt động sinh sản của Brachionus phụ thuộc vào nhiệt độ của mụi trường.
Vũng đời của Brachionus plicatilis cú thể được khộp lại bằng 2 phương thức sinh sản. Trong giai đoạn sinh sản đơn tớnh của con cỏi, cỏc con cỏi vụ phối đơn tớnh sản sinh ra cỏc trứng đơn tớnh (thể lưỡng bội, thể nhiễm sắc thể 2n), cỏc trứng này phỏt triển và nở thành cỏc con cỏi vụ phối đơn tớnh. Trong những điều kiện mụi trường đặc thự, con cỏi chuyển sang sinh sản hữu tớnh phức tạp hơn và trở thành cỏc con cỏi vụ phối đơn tớnh và lưỡng tớnh. Mặc dầu cả hai con cỏi này khụng thể phõn biệt được về mặt hỡnh thỏi, nhưng cỏc con cỏi vụ phối lưỡng tớnh sản sinh ra cỏc trứng đơn bội (cỏc nhiễm sắc thể n). Cỏc ấu trựng nở từ cỏc trứng lưỡng tớnh khụng thụ tinh này phỏt triển thành cỏc con đực đơn bội.
60 Những con đực này cú kớch thước bằng khoảng 1/4 kớch thước con cỏi , chỳng khụng cú ống tiờu húa và bàng quang nhưng lại cú một tinh hoàn đơn quỏ cỡ chứa đầy tinh trựng. Cỏc trứng lưỡng tớnh cú kớch thước nhỏ hơn nhiều sẽ nở thành con đực, trong khi cỏc trứng lưỡng tớnh thụ tinh thỡ lớn hơn và cú một lớp bờn ngoài dày và hơi cú dạng hat.
Cỏc trứng này là cỏc trứng nghỉ và chỳng chỉ phỏt triển và nở thành cỏc con cỏi vụ phối đơn tớnh sau khi tiếp xỳc với cỏc điều kiện mụi trường đặc thự. Điều này cú thể là do kết quả của những thay đổi về điều kiện mụi trường cuối cựng đó tạo ra những thay đổi về nhiệt độ, độ mặn hoặc cỏc điều kiện thức ăn thay đổi. Cần nhấn mạnh rằng mật độ luõn trựng của quần thể cũng đúng vai trũ quan trọng trong việc quyết định phương thức sinh sản. Mặc dầu chưa hoàn toàn hiểu hết cơ chế, nhưng núi chung người ta tin rằng việc sản xuất cỏc trứng nghỉ là một chiến lược của quần thể để sống sút qua cỏc điều kiện mụi trường khụng thuận lợi như hạn hỏn hoặc rột.
4.1.2. Kỹ thuật nuụi 4.1.2.1. Luõn trựng biển 4.1.2.1. Luõn trựng biển
a. Độ mặn
Mặc dầu Brachionus plicatilis cú thể chịu đựng biờn độ mặn từ 1 đến 97 ppt, nhưng sinh sản tối ưu chỉ cú thể sảy ra ở cỏc độ mặn thấp hơn 35ppt (Lubzens, 1987). Tuy nhiờn, nếu cỏc luõn trựng được dựng làm thức ăn cho những sinh vật ăn mồi sống được nuụi ở một độ mặn khỏc (5ppt) thỡ việc làm cho chỳng thớch nghi là an toàn vỡ những sốc độ mặn đột ngột cú thể ức chế hoạt động bơi của cỏc luõn trựng hoặc thậm chớ làm cho chỳng chết.
b. Nhiệt độ
Việc chọn nhiệt độ tối ưu để nuụi luõn trựng phụ thuộc vào kiểu hỡnh thỏi của luõn trựng. Cỏc luõn trựng kiểu L được nuụi ở nhiệt độ thõp hơn cỏc luõn trựng kiểu S. Núi chung, tăng nhiệt độ trong phạm vi tối ưu thường dẫn đến kết quả làm tăng hoạt động sinh sản .Tuy nhiờn nuụi luõn trựng ở nhiệt độ cao sẽ làm tăng chi phớ thức ăn. Ngoài chi phớ cho thức ăn cao, cũn phải chỳ ý đặc biệt đến sự phõn phối việc cho ăn thường xuyờn hơn với lượng ớt hơn. Đõy là vấn đề thiết yếu để duy trỡ chất lượng nước tốt và để trỏnh những thời kỡ cho ăn quỏ mức hoặc để đúi vỡ ở tỡnh trạng này luõn trựng khụng chịu được nhiệt độ dưới mức tối ưu. Thớ dụ ở nhiệt độ cao cỏc con đúi sẽ tiờu thụ rất nhanh những dự trữ lipit và hydrat cacbon của chỳng. Nuụi luõn trựng ở nhiệt độ dưới mức tối ưu làm chậm đỏng kể sự phỏt triển của quần thể.
c. ễxy hũa tan
Cỏc luõn trựng cú thể sống sút trong nước chứa ụxy hũa tan ở mức thấp tới 20mg/l.Mức ụxy hũa tan trong nước nuụi phụ thuộc vào nhiệt độ,độ mặn,độ luõn trựng và kiểu thức ăn. Khụng nờn sục khớ quỏ mạnh để trỏnh làm tổn hại đến cơ thể sinh vật trong quần thể.
61 Cỏc luõn trựng sống ở cỏc độ pH trờn 6,6 trong mụi trường tự nhiờn của chỳng, mặc dầu trong điều kiện nuụi đó thu được kết quả tụt nhất ở độ pH trờn 7,5.
e. Amoniac(NH3)
Tỷ lệ NH3/NH4+bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ pH của nước.Cỏc mức amoniac khụng ion húa cao gõy độc hại tới cỏc luõn trựng, nhưng cỏc điều kiện nuụi với nồng độ NH3 dưới 1mg/l xem ra là an toàn.
f. Cỏc vi khuẩn
Pseudomonas và Acinetobacter là những vi khuẩn cơ hội phổ biến,chỳng cú thể là nguồn thức ăn bổ sung quan trọng cho cỏc luõn trựng.Thớ dụ một vài loài Pseudomonas tổng hợp vitamin B12, mà vitamin này cú thể là yếu tố hạn chế trong cỏc điều kiện nuụi (Yu và tgk.1988).
Mặc dầu hầu hết cỏc vi khuẩn đều khụng gay bệnh cho cỏc luõn trựng nhưng cần trỏnh để chỳng sinh sụi nảy nở vỡ nhỡ rủi ro mà chỳng tớch tụ lại và truyền qua chuỗi thức ăn cú thể gõy ra cỏc ảnh hưởng cú hại đến cỏc sinh vật ăn mồi sống.
Brachinous calyciflorus và Brachinous rubens là những luõn trựng được nuụi phổ biến nhất trong nuụi sinh khối nuụi nước ngọt. Chỳng chịu được nhiệt độ trong khoảng 15 và 310C. Trong mụi trường tự nhiờn, chỳng phỏt triển mạnh trong cỏc vựng nước cú thành phần ion khỏc nhau. Brachinous calyciflorus cú thể nuụi trong mụi trường tổng hợp gồm 96mg NaHCO3, 60mg CaSO4.2H2O, 60mg MgSO4 và 4mg KCl trong 11 nước đó khử ion.Độ pH tối ưu là 6-8 ở nhiệt độ 250C, mức oxy tối thiểu là 1.2mg/l. Cỏc mức amoniac tự do từ 3 đến 5mg/l làm ức chế việc sinh sản.
Brachinous calyciflorus và Brachinous rubens đó được nuụi thành cụng bằng cỏc vi tảo Scenedesmus costato-granulatus, Kirchneriella contorta, Phacus pyrum, Ankistrodesmus convoluus và Chlorella, cũng như men và cỏc thức ăn nhõn tạo Culture Selco (Inve Aquaculture, Bỉ) và Roti-Rich (Florida Aqua Farms Inc., Mỹ). Kế hoạch cho Brachinous rubens ăn cần được điều chỉnh vỡ tốc độ ăn của nú hơi lớn hơn tốc độ ăn của B.plicatilis.
4.1.2.2. Cỏc phương thức nuụi
Sản xuất thõm canh luõn trựng thường được thực hiện trong hệ thống nuụi từng mẻ trong thiết bị để trong nhà, vỡ cỏc thiết bị này đỏng tin cậy hơn so với sản xuất quảng canh ở ngoài trời. Về cơ bản, chiến lược sản xuất cũng giống như đối với cỏc phương tiện để trong nhà hoặc ngoài trời đều giống nhau, nhưng mật độ lỳc bắt đầu và khi thu hoạch cao cho phộp cú thể sử dụng cỏc bể sản xuất cú kớch thước nhỏ hơn (thụng thường từ 1-2m3) trong phạm vi cỏc phương tiện nuụi thõm canh trong nhà. Ở một số trường hợp, thức ăn chế biến theo cụng thức cú thể thay thế hoàn toàn thức ăn tảo.
62 Nuụi khối lượng lớn cỏc luõn trựng bằng tảo, men làm bỏnh mỡ hoặc thức ăn nhõn tạo luụn luụn đi kốm theo một số rủi ro, đú là sự chết đột ngột của quần thể. Thất bại về mặt kĩ thuật hoặc do con người cũng như việc nhiễm cỏc tỏc nhõn gõy bệnh hoặc cỏc loài ăn lọc cạnh tranh là những nguyờn nhõn chớnh làm cho sinh sản thấp, cuối cựng dẫn đến kết quả làm cho quần thể chết hoàn toàn. Việc chỉ dựa nào nuụi luõn trựng hàng loạt để cấy lại cỏc bể mới là cỏch tiếp cận đầy rủi ro. Nhằm giảm thiểu rủi ro này, cỏc giụng nuụi cấy gốc nhỏ thường được giữ trong cỏc lọ bịt kớn để trong một phũng cỏch ly để ngăn ngừa khụng bị nhiễm vi khuẩn và/hoặc trựng lụng tơ. Những giống nuụi cấy gốc này rất cần thiết để sản sinh ra những quần thể luõn trựng lớn cú thể được lưu giữ bằng tảo càng nhanh càng tốt.
Cỏc luõn trựng dựng để nuụi cấy giống gốc cú thể thu vớt ở ngoài tự nhiờn, hoặc từ cỏc viện nghiờn cứu hoặc cỏc trại sản xuất giống thương mại. Tuy nhiờn trước khi được dựng trong sản xuất, nguyờn liệu cấy cần được khử trựng. Việc khử trựng mạnh nhất gồm cú giết chết cỏc luõn trựng bơi tự do nhưng khụng giết chết cỏc trứng bằng một hỗn hợp cỏc khỏng sinh (thớ dụ erythromycin 10mg/l, choloramphenicol 10mg/l, ụxolinat natri 10mg/l,penicillin 100mg/l, streptomycin 20mg/l) hoặc bằng một chất khử trựng. Sau đú trứng được tỏch ra khỏi cơ thể chết bằng một chiếc sàng 50àm và mang ấp để cho nở ra được dựng để bắt đầu việc nuụi cấy giống gốc. Tuy nhiờn, nếu luõn trựng khụng chứa nhiều trứng ( như trường hợp sau một chuyến vận chuyển dài ) thỡ nguy cơ bị mất toàn bộ cỏc giống gốc ban đầu là rất lớn và trong những trường hợp này thỡ luõn trựng cần được khử trựng bằng liều lượng dưới mức gõy chết, nước chứa cỏc luõn trựng cần được thay mới hoàn toàn và luõn trựng được sử lý bằng cỏc khỏng sinh hoặc cỏc chất khử trựng. Việc sử lý được lặp lại sau 24 giờ để đảm bảo cỏc tỏc nhõn gõy bệnh cũn sống sút sau khi đi qua đương ruột của luõn trựng cũng bi giết chết. Nồng độ của cỏc sản phẩm khử trựng cũng khỏc nhau tựy theo độ độc hại của chỳng và điều kiện ban đầu của luõn trựng.Cỏc nồng độ dựng cho kiểu khử trựng này thường là 7,5mg/l furazolidone, 10mg/l oxytetracycline, 30mg/l sarafloxacin hoặc 30mg/l linco-spectin.
b. Phỏt triển nuụi cấy giống gốc sang nuụi mồi
Việc phỏt triển nuụi cấy luõn trựng được thực hiện trong cỏc hệ thống tĩnh gồm cỏc bỡnh erlenmeyer 500ml đặt cỏch cỏc đốn huỳnh quang (5000 lux) 2cm. Nhiệt độ trong cỏc bỡnh erlenmeyer khụng nờn quỏ 300C. Luõn trựng được thả với mật độ 50 cỏ thể/ml và cho ăn 400ml tảo mới thu hoạch (Chlorella 1,6.106 tế bào/ml); hàng ngày bổ xung thờm khoảng 50ml tảo để đảm bảo đủ lượng thức ăn. Trong vũng 3 ngày, nồng độ luõn trựng cú thể tăng tới 200 luõn trựng/ml. Trong thời gian nuụi ngắn ngày này khụng cần sục khớ.
63 Khi cỏc luõn trựng đạt tới mật độ 200-300 cỏ thể/ml, chỳng được trỏng rửa trờn một bộ lọc đặt chỡm cú 2 sàng lọc. Kớch thước mắt lưới của sàng lọc trờn (200àm) sẽ giữ lại cỏc hạt phế thải cú kớch thước to, cũn sàng lọc dưới (50àm) sẽ giữ lại cỏc luõn trựng.Nếu chỉ cú bộ lọc một sàng thỡ thao tỏc này cú thể thực hiện bằng hai bộ lọc riờng rẽ. Tuy vậy nếu việc trỏng rửa thực hiện ở dưới nước thỡ cỏc luõn trựng sẽ khụng làm tắc mắt lưới và tổn thất sẽ giới hạn ở mức dưới 1%.
Sau đú cỏc luõn trựng đó thu gom được cho vào một số chai cú dung tớch 15l và làm đầy bằng 2l nước ở mật độ 50 cỏ thể/ml và thực hiện sục khớ nhẹ bằng ống. Để trỏnh bị lõy nhiễm cho trựng lụng tơ, cần lọc khụng khớ bằng một lừi lọc hoặc bằng cỏc bộ lọc cú cacbon hoạt tớnh. Hàng ngày cung cấp tảo tươi (Chlorella 1,6 x106 tế bào/ml). Ở những ngày khỏc, cỏc dũng nuụi cấy được rửa sạch hàng ngày (bằng bộ lọc hai sàng) và được thả lại với mật độ 200 luõn trựng/ml. Sau khi bổ sung tảo trong khoảng một tuần, cỏc chai 15l đó đầy hoàn toàn và dũng nuụi cấy cú thể sử dụng để nuụi hàng loạt.
c. Sản xuất hàng loạt bằng tảo
Một điều chắc chắn là cỏc vi tảo biển là thức ăn tụt nhất cho luõn trựng và cú thể cho năng suất rất cao nếu cú sẵn tảo với khối lượng đủ kốm theo việc quản lớ thớch hợp. Rất tiếc là ở hầu hết cỏc nơi đều khụng cú khả năng lọc nhanh cỏc luõn trựng, với một đũi hỏi nở liờn tục của tảo. Nếu điều kiện cơ sở hạ tầng và nhõn lực khụng hạn chế,quy trỡnh thu hoạch liờn tục(hàng ngày) và chuyển sang cỏc bể tảo cú thể cần coi trọng. Nhưng ở hầu hết cỏc nơi tảo thuần chủng chỉ đủ dựng để nuụi luõn trựng thời kỡ đầu hoặc để làm giàu cỏc luõn trựng .
Nuụi từng mẻ cú lẽ là phương phỏp sản xuất luõn trựng phổ biến nhất ở cỏc trại sản xuất cỏ biển giống. Chiến lược nuụi gồm việc duy trỡ một khối lượng nuụi khụng thay đổi với mật độ luõn trựng tăng dần hoặc duy trỡ mật độ luõn trựng khụng thay đổi bằng cỏch tăng khối lượng nuụi. Cỏc kĩ thuật nuụi quảng canh (dựng cỏc bể lớn cú dung tớch trờn 50m3) cũng như cỏc phương phỏp nuụi thõm canh ( sử dụng cỏc bể cú dung tớch 200-2000 l ) đều được ỏp dụng. Trong cả hai trượng hợp những khối lượng lớn vi tảo nuụi thường là tảo biển nannochloropsis, thường được cấy trong cỏc bể cựng với một quần thể mồi chứa từ 50 đến 150 luõn trựng/ml.
d. Sản xuất đại trà bằng tảo và nấm men
Tựy thuộc vào chiến lược và chất lượng của sự nở rộ của tảo, cú thể bổ sung thờm men làm bỏnh mỡ. Lượng men làm bỏnh mỡ cung cấp hàng ngày vào khoảng 1g/triệu luõn trựng mặc dầu con số này thay đổi tựy thuộc vào kiểu luõn trựng (kiểu S hoặc L) và điều kiện nuụi. Vi tảo cú giỏ trị dinh dưỡng cao, cú khả năng nổi rất tốt và khụng làm ụ nhiễm nước nờn chỳng được dựng càng nhiều càng tốt, chỳng khụng những để làm thức ăn cho luõn trựng mà cũn làm tỏc nhõn điều hũa nước và kỡm hóm vi khuẩn phỏt triển.
64 Trỏi với cỏc hệ thống nuụi ở Chõu Âu, Nhật Bản đó phỏt triển cỏc hệ thống nuụi với khối lượng lớn tới 10-200 tấn. Mật độ thả ban đầu tương đối cao (80-200 luõn trựng/ml) và mỗi ngày một khối lượng lớn luõn trựng (2-6x109) được sản xuất cựng với tảo (4-40m3) úc bổ sung thờm men (1-6kg).
Sản xuất hàng loạt bằng tảo và men được thực hiện trong cỏc hệ thống nuụi từng mẻ hoặc nuụi bỏn liờn tục. Ở cả hai hệ thống đó cú một số thay đổi, và để làm thớ dụ dưới đấy mụ tả cỏc mụ hỡnh nuụi đang được sử dụng tại viện hải dương học ở Hawai:
* Hệ thống nuụi từng mẻ
Cỏc bể (dung tớch 1200 l) được đổ tảo ngập tới nửa bể với mật độ 13- 14x106 tế bào/ml và được cấy với cỏc luõn trựng ở mật độ 100 cỏ thể/ml. Độ mặn của nước là 23ppt và nhiệt độ được duy trỡ ở 300C. Ngày đầu tiờn, mỗi ngày hai lần cho men làm bỏnh mỡ hoạt tớnh vào bể với số lượng 0,25g/106 luõn trựng. Ngày hụm sau cỏc bể được đổ đầy hoàn toàn bằng tảo với cựng một mật độ tảo và một ngày hai lần cho một lượng men làm bỏnh mỡ bằng 0,375 g/l triệu luõn trựng vào bể. Ngày kế tiếp tiến hành thu hoạch luõn trựng và cấy tiếp vào cỏc bể