1.3. ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG AO NUÔI TÔM
1.3.3. Vi sinh quang tự dưỡng
1.3.3.3. Ứng dụng của VKQH tía trong nuôi trồng thuỷ sản
Ứng dụng của vi khuẩn quang hợp và nguyên lý của nó trong nghề nuôi trồng thuỷ sản chủ yếu có mấy mặt sau:
a. Làm sạch chất nước của nước nuôi trồng thủy sản:
Trong quá trình nuôi trồng thuỷ sản, do sự tăng lên của cặn bã thức ăn vật phế thải của đối tượng nuôi tăng lên, chất nước bị ô nhiễm. Phương pháp truyền thống trước đây là thay một lượng nước lớn, xả bỏ nước cũ bị ô nhiễm, bơm vào nước sạch mới. Song do sự hạn chế của hàng loạt nguyên nhân, biện pháp này chỉ trị ngọn chứ không trị từ gốc, theo sự ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng của sông, cái gọi là thay nước chỉ là nói một cách tương đối thôi, nước ô nhiễm thải ra từ trên thượng du, ở hạ du lại trở thành nước sạch được đưa vào nguồn nước nuôi. Cứ tiếp tục như thế, không ngừng ô nhiễm, nước sau khi bị ô nhiễm, vật hữu cơ tăng lên, nồng độ các ion NH3+, N tăng lên có thể ảnh hưởng đến việc kiếm mồi sinh trưởng của tôm cá mà dẫn đến bệnh tật. Cho nên nói nuôi cá trước hết là nuôi nước là vì vậy, nước trong sạch, loài cá ăn mồi nhiều, sinh trưởng nhanh, bệnh tự nhiên ít, và ngược lại. Nếu trong quá trình nuôi, định kỳ cho một lượng vi khuẩn quang hợp thích hợp vào nước nuôi, có thể làm mất ion N trong nước và các vật sinh ra do phân giải vật hữu cơ khác từ đó đạt tới việc không thay nước mà vẫn có thể giữ được môi trường nước tốt. Ðiều đó chủ yếu là do vi khuẩn quang hợp ở trong nước có thể lợi dụng vật hữu cơ làm vật cung ứng H để tiến hành tác dụng quang hợp, đồng thời với việc loại bỏ vật ô nhiễm, bản thân vi khuẩn
16
quang hợp cũng sinh sôi tăng trưởng, đạt tới tác dụng tuần hoàn ưu việt.
Tư liệu cho biết, tưới đều toàn ao từ 5 - 15ppm vi khuẩn quang hợp (nồng độ là 40 triệu con/ml), 3 tiếng đồng hồ có thể cố định được vật hữu cơ, làm cho nước trong sạch, Một ao có diện tích nuôi 30 mẫu nuôi bốn loại cá nuôi lớn, liên tục ba ngày cá nổi đầu, ngay cả cá rô phi, cá chép vây đỏ cũng nổi lên mặt nước. Chiều ngày thứ ba tưới đều 200 kg vi khuẩn quang hợp (nồng độ 300 triệu con/ml), sau ngày thứ tư thì không thấy nổi đầu, nước trở nên trong sạch. Ngoài ra, trong ao nuôi tôm sử dụng vi khuẩn quang hợp, có thể làm cho tổng lượng nitrogen cơ bản ổn định ở dưới 20 mg/m3, độ pH, hàm lượng ôxy giữ ở mức bình thường. Trong thời kỳ nuôi tôm giống, cho vi khuẩn quang hợp làm cho suốt thời gian nuôi giống không cần thay nước vẫn bảo đảm chất nước tốt, tỷ lệ giống nuôi có thể nâng cao 66,6%, dùng để làm sạch nước nuôi cá chình NH3+ có thể giảm 57,1%, hàm lượng ôxy tăng cao 54,6%[17] .
Trong công nghiệp, vi khuẩn quang hợp thường dùng để xử lý nước ô nhiễm. Trong tự nhiên, nước bẩn nồng độ cao, trước tiên do vi khuẩn dị dưỡng phân giải các carbohydrate, lipid, protein thành vật chất phân tử cấp thấp như axit béo cấp thấp, aminô axit. Tiếp đó vi khuẩn quang hợp lợi dụng chất hữu cơ phân tử, lượng nhỏ như axit béo cấp thấp mà sinh sôi rất nhanh, xử lý nước bẩn BOD 95% trở lên. Sau đó, do loài tảo và vi sinh vật bùn đất hoạt tính làm cho BOD xuống tới tiêu chuẩn xả bỏ. Quá trình làm sạch nước bẩn vật hữu cơ trong công nghiệp chia thành 3 bước[18]:
* Vật hữu cơ cao phân tử nồng độ cao khuẩn dị dưỡng axit béo phân tử thấp.
* Axit béo phân tử thấp vi khuẩn quang hợp vật hữu cơ nồng độ thấp.
* Vật hữu cơ nồng độ thấp loài tảo, bùn đất hoạt tính nước thải được làm sạch.
b. Dự phòng và điều trị bệnh:
Do sự sinh sôi nhanh chóng của vi khuẩn quang hợp, mà hạn chế sự sinh sôi của khuẩn khác gây bệnh. Vi khuẩn quang hợp có tác dụng rõ rệt
17
đối với bệnh đỏ vỏ tôm, bệnh đen mang, bệnh khuẩn dạng sợi. Và khuẩn quang hợp trong quá trình chuyển hoá có thể sinh ra loại men chống độc tố bệnh (men phân giải trypsin, có tác dụng dự phòng và chữa trị bệnh tôm cá). Vi khuẩn quang hợp có thể điều trị bệnh loét mang của cá chép do vi khuẩn dính gây nên. Theo thông báo khác, dùng vi khuẩn quang hợp ít hơn 10 lần, đối với cá chép bị bệnh có lỗ, cá chình bị bệnh mốc nước và đỏ vây, bệnh cảm nhiễm do bị sát thương của cá trác đen, tắm thuốc từ 10 -15 phút, sau lại đem nuôi trong nước có thả một lượng thích hợp vi khuẩn quang hợp, độ nửa tháng có thể chữa khỏi. Sử dụng lâu dài trong ao nuôi cua, có thể tránh xảy ra bệnh thiếu máu.
c. Làm thức ăn cho ấu thể tôm, cá:
Vi khuẩn quang hợp có giá trị dinh dưỡng rất cao hàm lượng prôtêin đạt trên 60%, đồng thời còn chứa vitamin nhóm B phong phú và folacin, sinh vật tố và chất thúc lớn sinh vật chưa biết, chấy lượng của nó thì men không có cách gì so sánh được. Còn khuẩn thể của vi khuẩn quang hợp rất nhỏ (chỉ là 1/20 của tảo tiểu cầu), do đó, còn là thức ăn vừa miệng nhất của ấu thể cá, tôm, nhuyễn thể có vỏ. Trong quá trình nuôi ấu thể cá, tôm, nhuyễn thể có vỏ ứng dụng vi khuẩn quang hợp có thể nâng cao tỷ lệ sống, tăng nhanh sự sinh trưởng, giảm bớt lượng nước thay.
Cuối cùng nguyên nhân của nó:
- Một là làm sạch nước, cải thiện môi trường nước.
- Hai là làm thức ăn cho ấu thể.
- Ba là vi khuẩn quang hợp sau khi trở thành loài ưu thế của môi trường nước do vật chất sinh trưởng do nó giải phóng ra có thể làm cho một số nguyên nhân bệnh khó tồn tại, có thể giảm bớt bệnh của ấu thể, từ đó nâng cao tỷ lệ sống của ấu thể.
d. Làm chất phụ gia cho thức ăn có chất lượng:
Vi khuẩn quang hợp gồm vật chất sống có nhiều loại công năng thúc đẩy sinh trưởng và vật hoá hợp chất béo (nhân tố sinh trưởng) v.v Do đó, nó có thể trực tiếp làm chất phụ gia cho thức ăn. nếu trong thức ăn cho thêm vi khuẩn quang hợp thì không cần phải thêm chất phụ gia vào thức
18
ăn nưã. Vì giá thành không cao, thông thường trong thức ăn tăng 0,5 -1%
là có thể tăng rõ rệt hiệu quả thức ăn và tỷ lệ tăng trọng. Căn cứ kết quả thí nghiệm cho biết, vi khuẩn quang hợp dùng cho nuôi cá chình Nhật Bản tỷ lệ tăng trọng có thể cao tới 10%, dùng để nuôi tôm he dưới 8 mm, mỗi mẫu có thể tăng sản lượng 12% dùng để nuôi cá nước ngọt, mỗi mẫu có thể tăng sản lượng 25%.
Nói chung:
Vi khuẩn tía được coi là nhóm quang dưỡng quan trọng bởi vì chúng có thể khử một chất làm hôi môi trường sulfide, và đóng góp vật chất hữu cơ trong các môi trường thiếu ôxy do năng lực tự dưỡng của chúng.
Hơn nữa chúng còn có khả năng tiêu thụ các hợp chất hữu cơ, trong đó vai trò của chúng là vi sinhvật quang dị dưỡng. Ngoài ra, chúng còn là vi sinh vật mô hình cho các nhà khoa học nghiên cứu sự đa dạng phân tử của quá trình quang hợp (Hunter và cs, 2009). Sinh khối của chúng còn được sử dụng để sản xuất các chất có hoạt tính sinh học có giá trị như ubiquinine, các chất kháng sinh, enzyme và làm thức ăn trong chăn nuôi gia cầm và nuôi trồng thủy sản (Sasikala và Ramana, 1995)[18][29].
Chung et al., (2006) đã nghiên cứu sử dụng chủng vi khuẩn quang hợp tía Chlorobiaceae để xử lý Sulfide trong khí biogas với hiệu xuất đạt được 99,9%. Theo kết quả nghiên cứu khi nồng độ Sulfide từ 10 – 150 ppm thì hiệu quả xử lý của chủng vi khuẩn quang hợp tía Pseudomonas Putida đạt 96%[20].
Năm 2017 nghiên cứu hệ sinh thái vi sinh vật của hồ Cadagno (Ticino, miền nam Thụy Sĩ) đã được nghiên cứu chuyên sâu để tìm hiểu cấu trúc và hoạt động của cộng đồng vi khuẩn lưu huỳnh quang hóa anoxygenic sống trong kỵ khí. Người ta đã phát hiện ra rằng vi khuẩn lưu huỳnh màu tím ( Thiodictyon syrophicum ) chủng Cad16 T, thuộc họ Chromatiaceae, đã khắc phục khoảng 26% tổng số carbon vô cơ, cả ban ngày và ban đêm [21].
Ngoài ra, sinh khối của vi khuẩn tía rất giàu protein và vitamin, đặc biệt là vitamin B12. Tại Ấn Độ có công nghệ sản xuất sinh khối của vi khuẩn tía ở dịch ly tâm từ phân gia súc dùng để làm thức ăn (cùng vi tảo)
19
cho tôm hoặc cho ngao đạt hiệu quả rất khả quan. Có lẽ đây là thức ăn rất thích hợp cho thủy sản thân mềm và đang được ưa chuộng trên thị trường thế giới (Lương Đức Phẩm, 1998)[22].
Ở Việt Nam, nhóm vi khuẩn này đã và đang được chú trọng phân lập và tuyển chọn để ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau như xử lý nước thải đậm đặc hữu cơ (Đỗ Thị Tố Uyên và cs, 2003)[23], phân hủy các hydrocacbon mạch vòng (Đinh Thị Thu Hằng và cs, 2003)[23].