Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.5. Ảnh hưởng của nano pubble oxygen lên sinh trưởng và phát triển của động
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN
2.5.1. Tầm quan trọng của oxy đối với đời sống của động vật thủy sản
Trong quá trình chuyển hĩa vật chất và quá trình sinh lý trong cơ thể vật nuơi, chất khống tham gia quá trình hơ hấp để chuyển hĩa ơxy và thải khí cacbonic; bảo đảm điều kiện thích hợp cho sự hoạt động của các enzyme trong dạ dày và ruột trong quá trình tiêu hĩa; duy trì sự ổn định của áp suất thẩm thấu; ổn định độ pH trong và ngồi tế bào… Hàm lượng thấp gây ảnh hưởng bát lợi đến sự tăng trưởng của cá và lượng thức ăn ăn vào. Khi mức tăng lên, khả năng miễn dịch cũng tăng lên, tỷ lệ sống của cá cũng tăng lên. Cá lớn chịu đựng DO thấp tốt hơn những con nhỏ (Abdel-Tawwab, 2015).
Đối với cá chép, khi nuơi ở mức 80% oxy bão hịa (tương đương 6,3 mg/L) thì cá tăng trưởng tốt hơn và hệ số FCR nhỏ hơn so với nuơi cá ở mức oxy bão hịa 20% (1,5 mg/L) và 50% (3,9 mg/L) hay nuơi cá chép trong mơi trường oxy thấp sẽ tăng hệ số thức ăn và tăng trưởng chậm. Tiêu hao oxy và ngưỡng oxy của cá chép giảm thấp khi cá sống trong điều kiện 20% oxy bão hịa so với điều kiện 50% và 80% oxy bão hịa (Thúy Liễu, 2012).
Theo Kristin Elliott (2018), hàm lượng oxy bão hịa được giữ càng gần 100% càng tốt, hoặc một chút bão hịa siêu bão hịa giúp cá ăn ngon miệng và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn tối ưu.
2.5.2. Hiểu biết về cơng nghệ Micro-Nano Pubble oxygen
Cơng nghệ nano (nanotechnology) đang là một cuộc cách mạng trong nhiều ngành cơng nghiệp. Cơng nghệ nano cũng đang được áp dụng trong nơng nghiệp để tăng sản lượng và chất lượng sản phẩm của cây lương thực, tăng thời gian dự trữ rau quả phân bĩn và thuốc bảo vệ thực vật. Đối với ngành chăn nuơi, thú y, cơng nghệ nano đang được áp dụng để cải thiện năng lực miễn dịch, giảm sử dụng kháng sinh, ngăn ngừa bệnh, giảm mùi hơi của chất thải, tăng năng suất chăn nuơi và chất lượng sản phẩm. Trong nuơi trồng thủy sản, cơng nghệ nano đang được áp dụng để làm sạch chất lượng nước, tăng sản lượng và tỷ lệ nuơi sống của tơm cá (Huang & cs., 2014).
Cơng nghệ nano được định nghĩa là một ngành cơng nghệ chuyên nghiên cứu và sử dụng cấu trúc kích cỡ từ 1 tới vài trăm nanomet. Nanomet là một đơn vị đo bằng một phần tỷ của mét. Để hình dung một phần tỷ của mét nhỏ như thế nào hãy so sánh một số con số sau: một sợi tĩc cĩ bán kính từ 10 – 50 micromet, một tế bào hồng cầu hay bạch cầu cĩ bán kính 2 – 5 micromet (mỗi micromet = 1000 nanomet), đường kính của vịng soắn kép DNA = 2,5 nanomet,…
Trong nuơi trồng thủy sản, một số nghiên cứu về cơng nghệ nano như nano bạc, nano sắt,… cũng được dùng như một phụ gia thức ăn thủy sản để tăng khả năng tăng trưởng và kháng bệnh của động vật thủy sinh nhưng sử dụng cơng nghệ Nano Pubble oxygen để tăng mật độ và quản lý mơi trường ao nuơi ổn định mới là hướng đi chủ yếu.
2.5.3. Định nghĩa về Nano Pubble oxygen và ưu điểm của Nano Pubble oxygen
Nano Pubble oxygen là nhưng hạt khí cĩ kích thước cực kỳ nhỏ từ 1 đến vài trăm nanomet được đưa hịa tan vào mơi trường nước.
- Ứng dụng của cơng nghệ Nano Pubble oxygen:
Trong nuơi trồng thủy sản, để tăng cường hàm lượng oxy hịa tan, người nuơi thường bổ sung sung oxy vào mơi trường nước thơng qua quang hợp, sục khí, phun mưa, tạo dịng chảy bằng các thiết bị như ống sủi, quạt nước,… các thiết bị này cĩ khả năng tạo các bọt khí cĩ kích thước từ vài milimet đến vài centimet. Các bọt khí trao đổi oxy với nước trong quá trình di chuyển từ phía dưới lên trên bề mặt, rồi vỡ ra khi tiếp súc với khơng khí. Kích thước bọt khí càng lớn thì tốc độ di chuyển càng nhanh, do đĩ hiệu suất làm giàu oxy hịa tan trong nước thấp. Cơng nghệ tạo bọt khí nano bằng máy hịa tan oxy siêu mịn của Nhật cĩ tên là Sansolver cĩ khả năng khắc phục được những điểm yếu này do tạo ra được bọt khí cĩ kích thước siêu nhỏ, cỡ vài trăm nanomet đến 40 micromet. Bọt khí cỡ nano cĩ tốc độ di chuyển rất chậm trong mơi trường nước làm tăng hiệu suất làm giàu oxy hịa tan trong mơi trường nước. Ngồi ra, vì kích thước càng nhỏ thì áp suất bên trong càng cao, giúp oxy cĩ trong bọt khí sẽ dễ hịa tan vào trong mơi trường nước hơn và tồn tại trong mơi trương nước được một thời gian dài. Ơ xy hịa tan ở kích cỡ siêu nhỏ dễ dàng được vận chuyển qua mang đi vào máu đến các cơ quan, bộ phận của cơ thể sẽ phát huy nhiều tác dụng ưu việt.
2.5.4. Mục đích bổ sung Nano Pubble oxygen trong mơi trường nước nuơi thủy sản thủy sản
Hàm lượng oxy hịa tan là một yếu tố quan trọng trong quá trình nuơi thâm canh các lồi thủy sản nhưng thường bị thiếu và khơng ổn định trong ao nuơi gây ảnh hưởng đến hầu hết các hoạt động của động vật thủy sản. Hàm lượng oxy hịa tan thấp gây stress, giảm ăn, sinh trưởng chậm, nhạy cảm với bệnh và thậm trí cĩ thể gây chết tơm cá trong ao nuơi. Chính vì vậy, bổ sung Nano Pubble oxygen vào mơi trường ao nuơi là hết sức cần thiết để cải thiện được những vấn đề trên.
Mặc dù đã dùng quạt nước, máy sục khí để tăng oxy hịa tan trong nước nuơi động vật thủy sản nĩi chung nhưng để tăng hàm lượng oxy trong nước nuơi cá, con người đã sản xuất ra nhiều loại thiết bị nhằm bơm oxy tươi cĩ kích thước nhỏ vào trong nước. Một trong những loại máy đĩ là máy Sansolver (Nano Pubble Oxy) cĩ chức năng bơm oxy tươi với mật độ cao vào trong nước giúp tăng lượng oxy hịa tan trong nước nuơi (Sanzo Company, Nhật).
Hình 2.5. Cấu tạo máy bổ sung oxy nano Sansolver
Hình 2.6. Cơ chế hoạt động của máy bổ sung oxy nano Sansolver
Khả năng hoạt động của máy sansolver như sau:
- Tỷ trọng oxy:> 25mg/l
- Cung cấp oxy: 1.0L/phút ở 200C cĩ 99% oxy tinh khiết
- Năng lượng: 400W
- Hiệu suất bơm lớn nhất: 12m – 250L/ phút
- Dịng chảy lớn nhất: 75 L/ phút
Đường khí vào
Đường nước vào Đường nước ra
Khí được nén Dịng nước cĩ hàm lượng oxy cao
Bể nuơi cá
Bơm Nước
Hình 2.7. Tốc độ tăng trưởng của cá được nuơi trong điều kiện oxy khác nhau khác nhau
Trọng lượng cá sau 21 ngày nuơi ở các điều kiện oxy khác nhau đã cho kết quả như sau: cá sau 21 ngày nuơi trong mơi trường cĩ 125% oxy hịa tan, trọng lượng đã tăng lên 25% so với cá được nuơi trong điều kiện 100% oxy hịa tan.
Trọng lượng (g) Ngày Đ/C: 125% NT2: 100%