BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
-------------------------------------------
NGUYỄN THỊ THỦY
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG NẤM MEN
(Kluyveromyces marxianus) ĐẾN TỐC ĐỘ TĂNG
TRƯỞNG, TỶ LỆSỐNG, HIỆU QUẢSỬDỤNG THỨC ĂN
VÀ KHẢNĂNG MIỄN DỊCH CỦA CÁ RÔ PHI VẰN
(Oreochromis niloticus) GIỐNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12/2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
-------------------------------------------
NGUYỄN THỊ THỦY
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG NẤM MEN
(Kluyveromyces marxianus) ĐẾN TỐC ĐỘ TĂNG
TRƯỞNG, TỶ LỆSỐNG, HIỆU QUẢ SỬDỤNG THỨC ĂN
VÀ KHẢ NĂNG MIỄN DỊCH CỦA CÁ RƠ PHI VẰN
(Oreochromis niloticus) GIỐNG
Chun ngành: Ni trồng Thủy sản
Mã số
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Hướng dẫn khoa học:
TS. NGUYỄN NHƯ TRÍ
TS. PHẠM MINH ANH
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12/2011
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG
NẤM MEN (Kluyveromyces marxianus) ĐẾN
TỐC ĐỘ TĂNG TRƯỞNG, TỶ LỆ SỐNG, HIỆU
QUẢ SỬ DỤNG THỨC ĂN VÀ KHẢ NĂNG MIỄN
DỊCH CỦA CÁ RÔ PHI VẰN (Oreochromis
niloticus) GIỐNG
NGUYỄN THỊ THỦY
Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:
PGS. TS. NGUYỄN NGỌC TUÂN
Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
2. Thư ký:
TS. NGUYỄN PHÚ HỊA
Đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí Minh
3. Phản biện 1:
TS. LÊ HỒNG PHƯỚC
Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II
4. Phản biện 2: TS. NGUYỄN HỮU THỊNH
Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
5. Ủy viên:
TS. NGUYỄN VĂN NGUYỆN
Viện Nghiên cứu Ni trồng Thủy sản II
i
LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Nguyễn Thị Thủy, sinh ngày 22 tháng 09 năm 1986 tại huyện Gia
Bình, tỉnh Bắc Ninh; con Ông Nguyễn Văn Thiêm và Bà Nguyễn Thị Cược.
Tốt nghiệp PTTH tại Trường Trung học phổ thông Bù Đăng, tỉnh Bình Phước
năm 2004.
Tốt nghiệp đại học ngành Ni trồng thủy sản hệ chính quy tại Đại học Thủy
sản (nay là Đại học Nha Trang) năm 2009, tỉnh Khánh Hịa. Sau đó, làm việc tại
Trường Đại học Đồng Tháp, chức vụ giảng viên.
Tháng 10 năm 2009 theo học Cao học ngành Thủy sản tại Trường Đại học
Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Tình trạng gia đình: đã kết hơn
Địa chỉ liên lạc: Phịng 2C, Nhà cơng vụ Trường Đại học Đồng Tháp, P6,
thành phố Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp.
Điện thoại: 0976 225 923
Email:
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Nguyễn Thị Thủy
iii
CẢM TẠ
Sau thời gian học tập và nghiên cứu, nay tơi đã hồn thành chương trình học
với Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ khoa học Nông nghiệp, chuyên ngành Nuôi trồng
Thủy sản.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến:
Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh;
Phịng Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí Minh;
Khoa Thủy sản, Trường Đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí Minh;
Q Thầy, Cơ của Trường Đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí Minh đã tận tình
hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu cho tơi.
Thầy TS. Nguyễn Như Trí, thầy TS. Phạm Minh Anh là hai Thầy hướng dẫn,
giúp đỡ tôi học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài này;
Thầy PGS.TS. Lê Thanh Hùng đã giúp đỡ tơi trong q trình học tập và làm
đề tài;
Công ty Novus International đã hỗ trợ kinh phí thực hiện đề tài này;
Ban giám hiệu Trường Đại học Đồng Tháp cùng các anh chị đồng nghiệp đã
thông cảm, động viên và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tơi hồn thành chương trình
học và nghiên cứu;
Các anh chị và các bạn trong tập thể lớp Cao học Thủy sản khóa 2009;
Gia đình nội ngoại và chồng tôi đã chia sẻ, giúp đỡ, động viên rất nhiều để tôi
yên tâm học tập và nghiên cứu.
Một lần nữa, tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến tất cả Q Trường,
Phịng ban, Q Thầy, Cơ, anh chị, các bạn và gia đình.
iv
TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Đánh giá ảnh hưởng của nấm men (Kluyveromyces
marxianus) đến tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống, hiệu quả sử dụng thức ăn và khả
năng miễn dịch của cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) giống” được tiến hành tại
Trại Thực Nghiệm Thủy Sản của Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM và Trung Tâm
Nghiên Cứu Thủy sản của Công ty Novus, thời gian từ tháng 02 đến tháng 06 năm
2011. Mục tiêu của đề tài là đánh giá ảnh hưởng của K. marxianus đến tốc độ tăng
trưởng, tỷ lệ sống, hiệu quả sử dụng thức ăn; khả năng miễn dịch và kháng bệnh với
vi khuẩn A. hydrophila của cá rô phi vằn giống.
Cá rô phi vằn (6,15g ± 0,10) được bố trí ngẫu nhiên vào 30 bể (80 L/bể) với
20 cá/bể trong hệ thống tuần hồn khép kín và được cho ăn sáu khẩu phần có 0,0;
0,03; 0,125; 0,5; 2,0g K. marxianus/100g thức ăn; 2,0g Saccharomyces
cerevisiae/100g thức ăn trong 10 tuần. Sau 10 tuần thí nghiệm, cá trong mỗi nghiệm
thức được cảm nhiễm với A. hydrophila bằng phương pháp ống thông dạ dày trong
21 ngày để ghi nhận dấu hiệu bệnh và theo dõi tỷ lệ chết hàng ngày. Tốc độ tăng
trưởng không khác nhau (P > 0,05) nhưng có xu hướng cao hơn ở nghiệm thức có bổ
sung 0,03g K. marxianus/100g thức ăn hoặc S. cerevisiae so với nghiệm thức đối
chứng. Nấm men không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống, hiệu quả sử dụng thức ăn, hiệu quả
sử dụng protein và tỷ lệ tích lũy protein ở cá rô phi vằn trong nghiên cứu này. Hoạt độ
lysozyme trong huyết thanh và superoxide dismutase (SOD) trong gan cũng khơng
khác nhau giữa các nghiệm thức có bổ sung nấm men so với đối chứng (P > 0,05).
Tuy nhiên, tỷ lệ sống của cá khi cảm nhiễm với A. hydrophila cao hơn ở các nghiệm
thức có bổ sung 0,03 và 2g K. marxianus/100g thức ăn so với đối chứng (P < 0,05).
Kết quả này chỉ ra rằng K. marxianus khi bổ sung vào thức ăn có thể giúp gia tăng
khả năng kháng bệnh của cá rô phi vằn.
v
ABSTRACT
The thesis: “Evaluation of dietary yeast Kluyveromyces marxianus on
growth performance, survival rate, feed conversion ratio, immune response of Nile
tilapia (Oreochromis niloticus) fingerling” was conducted at Experimental Station
of Faculty of Fisheries, Nong Lam University and Novus Aqua Research Center,
Novus International Inc., Ho Chi Minh city from February to June 2011.
This study was carried out to evaluate the supplementation of yeast, K.
marxianus on the growth performance, survival rate, feed conversion ratio and
immune response of Nile tilapia fingerling.
Nile tilapia (6.15g ± 0.10) were randomly stocked at 20 fish per 80 – L
aquarium with six treatments and fed diets containing 0.0, 0.03, 0.125, 0.5, 2.0g K.
marxianus or 2.0g Saccharomyces cerevisiae/100g diet for 10 weeks. After the
10–week experimental period, fish of each treatment were challenged by pathogenic
bacteria Aeromonas hydrophila, given by oral administration and kept under
observation for 21 days to record clinical signs and daily mortality rate. Although
non-significant but a trend of higher growth rate was shown in tilapia fingerlings fed
with yeast supplemented diets (0,03g K. marxianus/100g feed or S. cerevisiae).
Survival rate and feed conversion ratio were not significant among treatments. Nonspecific immunity parameters such as serum lysozyme, liver SOD activity were not
affected by yeast supplementation. The survival rate after challenging with A.
hydrophila was significantly higher (P < 0.05) in yeast (0,03 and 2g
K. marxianus/100g feed) supplementation treatments. The results indicated that
dietary supplementation with K. marxianus could improve disease resistance of Nile
tilapia juvenile.
vi
MỤC LỤC
NỘI DUNG
TRANG
TRANG CHUẨN Y........................................................... Error! Bookmark not defined.
LÝ LỊCH CÁ NHÂN.................................................................................................................... ii
LỜI CAM ĐOAN........................................................................................................................ iii
CẢM TẠ......................................................................................................................................... iv
TÓM TẮT....................................................................................................................................... v
ABSTRACT.................................................................................................................................. vi
MỤC LỤC.................................................................................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................... xi
DANH SÁCH CÁC BẢNG...................................................................................................... xii
DANH SÁCH CÁC HÌNH...................................................................................................... xiii
MỞ ĐẦU......................................................................................................................................... 1
Chương 1 TỔNG QUAN......................................................................................................... 3
1.1. Một số đặc điểm sinh học của cá rô phi vằn................................................................... 3
1.1.1. Hệ thống phân loại............................................................................................................. 3
1.1.2. Đặc điểm sinh thái............................................................................................................. 3
1.1.3. Đặc điểm dinh dưỡng và sinh trưởng............................................................................ 4
1.2. Tình hình ni trồng thủy sản thế giới............................................................................. 4
1.3. Tổng quan về nuôi cá rô phi................................................................................................ 4
vii
1.4. Nâng cao sức đề kháng của cá nuôi.................................................................................. 5
1.5. Sử dụng probiotic trong nuôi trồng thủy sản................................................................... 6
1.5.1. Định nghĩa........................................................................................................................... 6
1.5.2. Vai trị của probiotic đối với ngành ni trồng thủy sản........................................... 7
1.5.3. Cơ chế tác động của probiotic đối với động vật......................................................... 7
1.6. Các cơng trình nghiên cứu về ứng dụng của men sống trong nuôi trồng
thủy sản............................................................................................................................................ 9
1.6.1. Định nghĩa........................................................................................................................... 9
1.6.2. Vai trò của men sống......................................................................................................... 9
1.6.3. Tổng quan các nghiên cứu về men sống trong nuôi trồng thủy sản..................... 12
1.7. Kluyveromyces marxianus........................................................................................... 15
1.7.1. Hệ thống phân loại........................................................................................................... 15
1.7.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa............................................................................................. 15
Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................... 17
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu................................................................................... 17
2.2. Nội dung nghiên cứu.......................................................................................................... 17
2.3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 17
2.3.1. Cá thí nghiệm.................................................................................................................... 17
2.3.2. Nguồn nước và hệ thống bể thí nghiệm...................................................................... 18
2.3.3. Thức ăn thí nghiệm.......................................................................................................... 18
2.3.4. Vi khuẩn............................................................................................................................. 19
viii
2.3.5. Thí nghiệm 1: Đánh giá ảnh hưởng của các khẩu phần có bổ sung
K. marxianus với tỷ lệ khác nhau đến tốc độ tăng trưởng và hiệu quả sử dụng
thức ăn cá rơ phi vằn giống....................................................................................................... 21
2.3.5.1. Bố trí thí nghiệm........................................................................................................... 21
2.3.5.2. Quản lý và chăm sóc.................................................................................................... 23
2.3.5.3. Các cơng thức tính....................................................................................................... 23
2.3.5.4. Phương pháp phân tích thành phần cơ thể cá........................................................ 24
2.3.5.5. Phương pháp lấy máu cá để thu huyết thanh......................................................... 25
2.3.5.6. Phương pháp phân tích lysozyme............................................................................. 25
2.3.5.7. Phương pháp phân tích SOD..................................................................................... 27
2.3.6. Thí nghiệm 2: Đánh giá ảnh hưởng của các khẩu phần có bổ sung
K. marxianus đến khả năng kháng bệnh với vi khuẩn A. hydrophila của cá rơ phi
vằn giống....................................................................................................................................... 32
2.3.6.1. Bố trí thí nghiệm........................................................................................................... 32
2.3.6.2. Phương pháp nuôi cấy vi khuẩn................................................................................ 32
2.3.6.3. Chuẩn bị hỗn hợp thức ăn – vi khuẩn...................................................................... 33
2.3.7. Phương pháp phân tích thống kê.................................................................................. 34
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................................... 35
3.1. Các thông số cơ bản về chất lượng nước trong hệ thống thí nghiệm...................... 35
3.1.1. Nhiệt độ.............................................................................................................................. 35
3.1.2. Hàm lượng oxy hòa tan (DO)....................................................................................... 36
3.1.3. pH........................................................................................................................................ 37
3.1.4. Ammonia (NH3)............................................................................................................... 38
ix
3.1.5. Nitrite (NO2
3.1.6. Độ kiềm .......................................................................................................
3.2. Kết quả phân tích thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm ........................
3.3. Ảnh hưởng của việc bổ sung nấm men (K.marxianus) đến tỷ lệ sống, sự tăng
trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn của cá rô phi vằn ...............................................
3.3.1. Tỷ lệ sống ....................................................................................................
3.3.2. Các chỉ tiêu về tăng trưởng ..........................................................................
3.3.3. Kết quả phân tích thành phần cơ thể cá thí nghiệm ......................................
3.3.4. Hiệu quả sử dụng thức ăn.............................................................................
3.4. Ảnh hưởng của việc bổ sung nấm men (K. marxianus) đến khả năng miễn
dịch và đề kháng với bệnh của cá rô phi vằn khi cảm nhiễm với vi khuẩn
A. hydrophila .........................................................................................................
3.4.1. Hoạt độ của enzyme lysozyme và superoxide dismutase (SOD)...................
3.4.1.1. Lysozyme
3.4.1.2. SOD..........................................................................................................
3.4.2. Kết quả cảm nhiễm cá thí nghiệm với vi khuẩn A. hydrophila .....................
3.4.2.1. Tỷ lệ sống
3.4.2.2. Kết quả định danh vi khuẩn sau thí nghiệm ...............................................
3.5. Thảo luận ........................................................................................................
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................
PHỤ LỤC.............................................................................................................
x
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Tiếng A
FCR
Feed conversion ra
SGR
Specific growth ra
WG
Weight again
PER
Protein efficiency
PR
Protein retention
DO
Dissolved oxygen
SOD
Enzyme superoxid
OD
Optical density
SIM
The sulfide, indole
OF
Oxidative/ferment
TSI
Triple sugar iron
TSA
Tryptic Soy Agar
AOAC
Association of offi
agricultural chemis
pH
Potential of hydrog
LR
Linearized rate
CFU
Colony forming un
FAO
Food and agricultu
xi
DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG
TRANG
Bảng 1.1. Cơ chế tác động của probiotic.............................................................................. 7
Bảng 1.2. Thành phần dinh dưỡng của men sống(% vật chất khô)................................. 9
Bảng 1.3. Thành phần acid amin thiết yếu của men sống (g/16g N)............................ 10
Bảng 1.4. Thành phần khoáng và vitamin của men sống................................................ 10
Bảng 1.5. Tổng quan các ứng dụng quan trọng trong công nghiệp của
K. marxianus.............................................................................................................................. 11
Bảng 1.6. Đặc điểm sinh lý của K. marxianus................................................................. 16
Bảng 2.1. Thành phần của 6 khẩu phần thức ăn thí nghiệm trên cá rô phi................. 20
Bảng 2.2. Chuẩn bị dung dịch lysozyme chuẩn................................................................. 26
Bảng 2.3. Chuẩn bị dung dịch protein chuẩn..................................................................... 28
Bảng 2.4. Bảng SOD chuẩn.................................................................................................... 30
Bảng 2.5. Chuẩn bị hỗn hợp thức ăn – vi khuẩn............................................................... 33
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (% vật chất khô)...................42
Bảng 3.2. Tỷ lệ sống và tăng trưởng của cá thí nghiệm 1............................................... 44
Bảng 3.3. Thành phần cơ thể cá sau 10 tuần thí nghiệm (% vật chất khơ).................45
Bảng 3.4. Hiệu quả sử dụng thức ăn và khả năng hấp thụ protein của cá
thí nghiệm 1.................................................................................................................................. 46
Bảng 3.5. Hoạt độ lysozyme và SOD của cá thí nghiệm 1............................................. 47
Bảng 3.6. Tỷ lệ sống của cá sau 21 ngày cảm nhiễm với vi khuẩn.............................. 50
Bảng 3.7. Kết quả kiểm tra sinh hóa vi khuẩn................................................................... 54
xii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH
TRANG
Hình 1.1. Cơ chế tác động của probiotic (Ng và ctv., 2009)............................................. 8
Hình 2.1. Hình dạng ngồi của cá lúc bố trí thí nghiệm.................................................. 18
Hình 2.2. Hình ảnh máy trộn (a), máy ép (b) và máy sấy thức ăn thí nghiệm (c).....19
Hình 2.3. Thức ăn thí nghiệm................................................................................................. 21
Hình 2.4. Hệ thống bể thí nghiệm 1...................................................................................... 22
Hình 2.5. Hình ảnh cân cá thí nghiệm.................................................................................. 22
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1....................................................................................... 23
Hình 2.7. Máy microplate reader........................................................................................... 25
Hình 2.8. Sơ đồ đĩa mẫu để phân tích SOD........................................................................ 31
Hình 2.9. Hệ thống bể thí nghiệm 2...................................................................................... 32
Hình 3.1. Sự biến động nhiệt độ trong thời gian tiến hành thí nghiệm 1.....................36
Hình 3.2. Sự biến động DO trong thời gian tiến hành thí nghiệm 1............................. 37
Hình 3.3. Sự biến động pH trong thời gian tiến hành thí nghiệm 1.............................. 38
Hình 3.4. Sự biến động hàm lượng NH3 trong thời gian tiến hành thí nghiệm 1......39
Hình 3.5. Sự biến động hàm lượng nitrite trong thời gian tiến hành thí nghiệm 1 .. 40
Hình 3.6. Sự biến động độ kiềm trong thời gian tiến hành thí nghiệm 1.................... 41
Hình 3.7. Cá khi kết thúc thí nghiệm 1................................................................................. 43
Hình 3.8. Đồ thị tăng trọng (%) của cá ở các nghiệm thức trong thí nghiệm 1.........44
xiii
Hình 3.9. Đường chuẩn lysozyme......................................................................................... 48
Hình 3.10. Đường chuẩn protein........................................................................................... 49
Hình 3.11. Đường chuẩn SOD............................................................................................... 49
Hình 3.12. Dấu hiệu bệnh của cá ở thí nghiệm 2............................................................... 51
Hình 3.13. Tỷ lệ sống của cá sau 21 ngày cảm nhiễm với vi khuẩn............................. 51
Hình 3.14. Hình ảnh khuẩn lạc và phân tích sinh hóa vi khuẩn..................................... 53
xiv
MỞ ĐẦU
Rơ phi vằn (Oreochromis niloticus) là lồi cá ni nước ngọt quan trọng
(Abdel-Tawwab và ctv., 2008). Cá có tốc độ tăng trưởng nhanh, thịt ngon và khả
năng thích nghi tốt với các điều kiện môi trường nuôi. Cá rô phi được nuôi ở hơn
100 quốc gia (El-Sayed, 2006). Sản lượng cá rô phi tăng từ 233.802 tấn (1990) lên
2,4 triệu tấn vào năm 2008 (FAO, 2010). Ở Việt Nam, cá rô phi được nuôi phổ biến
trong cả nước.
Bệnh do vi khuẩn trên cá gây thiệt hại lớn về kinh tế (Kohler, 2000).
Aeromonas hydrophila là tác nhân gây bệnh trên nhiều lồi cá như cá rơ phi, trắm
cỏ, trê, bống tượng… Loài vi khuẩn này làm giảm tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng
của cá (Rahman và ctv., 1997; Đỗ Thị Hòa và ctv., 2004; Li và ctv., 2006). Để trị
bệnh do vi khuẩn, thuốc kháng sinh thường được sử dụng. Tuy nhiên, việc sử dụng
kháng sinh có thể dẫn đến sự tồn dư trong thịt cá và kháng thuốc của vi khuẩn
(Alderman và Hastings, 1998; Teuber, 2001).
Trong bối cảnh của nghề nuôi trồng thủy sản hiện nay, việc nâng cao tốc độ
tăng trưởng và khả năng đề kháng bệnh của đối tượng nuôi là nhu cầu cấp thiết.
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, một số thành phần bổ sung trong thức ăn có thể thúc
đẩy tăng trưởng và duy trì sức khỏe cho cá (Siwicki và ctv., 1994; Sakai, 1999;
Gatlin, 2002; Li và Gatlin, 2004). Probiotic là một thành phần có vai trị như vậy.
Theo Kerarcodi – Watson và ctv. (2008), bổ sung probiotic vào thức ăn có thể nâng
cao tốc độ tăng trưởng và khả năng miễn dịch tự nhiên của cá.
Nấm men là một probiotic. Tế bào nấm men khơng chỉ có các thành phần dinh
dưỡng mà cịn có các yếu tố kích thích miễn dịch như β-glucan, mannan
oligosaccharide (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002; Siwicki và ctv., 1994; Anderson
1
và ctv., 1995), chất kích thích tăng trưởng (Oliva – Teles và Goncalves, 2001; Lara
– Flores, 2003; Li và Gatlin, 2005). Nấm men được báo cáo là có tác động đến chức
năng miễn dịch của động vật (Sakai, 1999; Siwicki và ctv., 1994; Anderson và ctv.,
1995).
Nấm men đã được nghiên cứu thực nghiệm bổ sung vào thức ăn cho động vật
thủy sản như trên cá hồi (Robertsen và ctv., 1990; Raa và ctv., 1992), cá rô phi (Abdel
– Tawwab và ctv., 2008; Lara – Flores, 2003; Reque và ctv., 2010). Tuy nhiên, các
nghiên
cứu
tập
trung
chủ
yếu
vào
loài
Saccharomyces
cerevisiae,
Debaryomyces hansenii, Kluyveromyces marxianus được đánh giá là một
probiotic tiềm năng đối với động vật nuôi (Fonseca và ctv., 2008). Bottona và ctv.
(2005) đã báo cáo rằng K. marxianus có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng trên heo con
cai sữa và ngựa nhưng chưa có nghiên cứu thực nghiệm về tác động của chúng đối
với động vật thủy sản. Trong khi đó, S. cerevisiae đã được báo cáo là có tác động tốt
đến tăng trưởng và đáp ứng miễn dịch tự nhiên trên cá rơ phi.
Vì những lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Đánh giá ảnh
hưởng của việc bổ sung nấm men (Kluyveromyces marxianus) đến tốc độ
tăng trưởng, tỷ lệ sống, hiệu quả sử dụng thức ăn và khả năng miễn dịch
của cá rơ phi vằn (O. niloticus) giống”. Đề tài có hai mục tiêu sau:
- Đánh giá ảnh hưởng của K. marxianus đến tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống và
hiệu quả sử dụng thức ăn của cá rô phi vằn giống.
- Đánh giá ảnh hưởng của K. marxianus đến khả năng miễn dịch và kháng
bệnh với vi khuẩn A. hydrophila của cá rô phi vằn giống.
2
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Một số đặc điểm sinh học của cá rô phi vằn
1.1.1. Hệ thống phân loại
Theo phân loại của Linnaeus, 1758, cá rơ phi vằn có hệ thống phân loại như sau:
Ngành: Chordata
Ngành phụ: Vertebrata
Lớp: Osteichthyes
Lớp phụ: Actinopterygii
Bộ: Perciformes
Họ: Cichlidae
Giống: Oreochromis
Loài: Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758)
Tên tiếng anh: Nile tilapia
Tên tiếng Việt: Cá rô phi vằn
1.1.2. Đặc điểm sinh thái
o
o
Cá rơ phi vằn là lồi rộng nhiệt, có thể sống được trong khoảng 8 C - 42 C
o
o
nhưng thích hợp nhất là từ 28 C - 35 C (Balarin và Haller, 1982; Chervinski, 1982;
o
Wohlfarth và Hulata, 1983). Hoạt động của cá rô phi vằn giảm khi nhiệt độ dưới 20 C
o
và ngừng ăn khi nhiệt độ thấp hơn 16 C (Vinski, 1982; được trích bởi Nguyễn Duy
Hoan, 2006). Cá rô phi vằn phát triển tốt nhất trong môi trường trung tính hoặc kiềm
nhẹ (pH = 6,5 – 8,5). Cá rơ phi vằn có thể sống trong các thủy vực nước ngọt,
3
nước lợ và nước mặn. Lồi cá này cũng có thể sống trong các thủy vực có hàm lượng
oxy hịa tan thấp khoảng 1mg/L (Nguyễn Duy Hoan, 2006).
1.1.3. Đặc điểm dinh dưỡng và sinh trưởng
Khi mới nở, cá rô phi vằn dinh dưỡng bằng nỗn hồng. Khi hết nỗn hồng
cá rô phi vằn ăn động vật phù du, chủ yếu là động vật phù du cỡ nhỏ và các ấu trùng
không đốt. Đến khi trưởng thành, cá chuyển sang thức ăn của lồi. Cá rơ phi vằn là
lồi ăn tạp nghiêng về thực vật, thức ăn của cá rô phi vằn gồm tảo, mùn bã hữu cơ.
(Nguyễn Duy Hoan, 2006).
Cá rơ phi vằn có tốc độ tăng trưởng nhanh, phụ thuộc vào môi trường, dinh
dưỡng và mật độ. Cá 6 tháng tuổi đạt 150 – 250g/con. Sau 12 tháng nuôi, cá đạt 300
– 400g/con (Nguyễn Duy Hoan, 2006).
1.2. Tình hình nuôi trồng thủy sản thế giới
Từ năm 1950 đến nay, nuôi trồng thủy sản tăng gần 7%/năm, trong khi khai
thác thủy sản tăng 1,2%/năm - hiện có xu hướng giảm và tốc độ tăng của ngành nuôi
động vật trên cạn chỉ là 2,8%/năm. Số lượng lao động liên quan đến thủy sản là 170
triệu người (khoảng 520 triệu người nếu tính cả người phụ thuộc, chiếm gần 8% dân
số thế giới). Nuôi trồng thủy sản thu hút khoảng 43,5 triệu người, trong đó
9 triệu người ni cá (FAO, 2008). Năm 2009, nuôi trồng và đánh bắt thủy sản đã
cung cấp cho thế giới 145,1 triệu tấn với bình quân đầu người là 17,2 kg; trong đó sản
lượng ni trồng thủy sản là 55,1 triệu tấn (FAO, 2010). Như vậy, nuôi trồng thủy sản
có vai trị quan trọng đối với con người.
1.3. Tổng quan về nuôi cá rô phi
Rô phi là lồi cá nước ngọt thuộc họ Cichlidae, có nguồn gốc từ châu Phi.
Giữa thế chiến thứ hai, cá rô phi đã được nuôi ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới
(Pillay, 1990). Cá rơ phi có tốc độ tăng trưởng nhanh, khả năng thích nghi rộng với
các điều kiện mơi trường, thịt ngon. Do đó, cá rơ phi là đối tượng nuôi hấp dẫn với
nghề nuôi trồng thủy sản.
4
Sản lượng cá rô phi chiếm 8% sản lượng cá nước ngọt và nước lợ (trừ châu
Phi) vào năm 2008. Sản lượng cá rô phi (bao gồm cả nuôi và khai thác) ở các nước
Philippin, Indonesia, Thái Lan, Malaysia và Trung Quốc lần lượt chiếm 34,7%,
19,5%, 15,3%, 14,3% và 3,4% so với tổng sản lượng thủy sản ở các quốc gia đó
(FAO, 2010). Hiện có khoảng 10 lồi cá rơ phi được ni, trong đó lồi O. niloticus
chiếm 75% về sản lượng cá rơ phi và lồi cá rơ phi đỏ (cá điêu hồng) chỉ với 20%
(Kevin, 2006).
Tuy nhiên, nuôi cá rô phi cũng đã chịu thiệt hại bởi dịch bệnh. Trong đó, bệnh
do vi khuẩn đã gây thiệt hại về kinh tế cho người nuôi. Ở Việt Nam, dịch bệnh do vi
khuẩn trên cá rô phi gây thiệt hại lớn cho người nuôi ở các tỉnh Hải Dương, Bắc
Ninh, Hải Phòng, Hưng Yên… vào năm 2009 (Phạm Ninh Hải, 2009). Đến năm
2010, người nuôi cá rô phi tại Hải Dương lại bị thiệt hại khoảng 10 tỷ đồng với
580 tấn cá rô phi chết do vi khuẩn (Nguyễn Văn Tịnh, 2010). Năm 2010, bệnh do vi
khuẩn gây thiệt hại lớn cho các trang trại nuôi cá rô phi vằn công nghiệp ở nước Anh
(Keith, 2010). Để hạn chế bệnh do vi khuẩn trên cá rơ phi, người ta tìm cách nâng
cao sức đề kháng của cá.
1.4. Nâng cao sức đề kháng của cá nuôi
Trong nuôi cá, bệnh sẽ bùng phát khi môi trường hay trên cơ thể đã bị tác nhân
gây bệnh xâm nhập, sức đề kháng của cá thấp hay suy giảm và điều kiện mơi trường
có những biến đổi gây sốc cho cá. Do vậy, việc nâng cao sức đề kháng của cá là điều
quan trọng quyết định sự bùng phát của bệnh trong hệ thống nuôi. Để nâng cao sức đề
kháng của cá nuôi cần quan tâm đến nhiều vấn đề khác nhau (Đỗ Thị Hòa và ctv.,
2004).
Giả định rằng chất lượng nước được quản lý tốt và thích hợp cho lồi cá ni
thì chúng ta có thể tác động những biện pháp nào để nâng cao sức đề kháng của cá
ni. Cơng tác gia hóa, lai tạo và chọn giống để có thể cung cấp cho người ni con
giống có chất lượng cao là một biện pháp. Một biện pháp khác là việc cung cấp đầy
đủ một số thành phần dinh dưỡng trong khẩu phần thức ăn có liên quan đến sức đề
5
kháng của cá ni như: các vitamin, khống, axít béo không no. Sử dụng vắcxin để
tăng cường miễn dịch của cá nuôi là biện pháp hữu hiệu. Biện pháp này đã được sử
dụng trong nuôi cá công nghiệp ở các nước phát triển (Đỗ Thị Hòa và ctv., 2004).
Bên cạnh đó, người ta đã bổ sung vào thức ăn cho cá các chất kích thích miễn dịch
như glucan và mannan oligosaccharide (MOS). Một biện pháp khác được áp dụng để
nâng cao sức đề kháng của cá nuôi là bổ sung probiotic vào thức ăn. Biện pháp này
đang được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu về dinh dưỡng cho động vật thủy sản.
Nghiên cứu này của chúng tôi tiến hành thử nghiệm bổ sung một men sống
vào thức ăn cho cá rơ phi vằn. Điều đó có nghĩa là chúng tôi nghiên cứu bổ sung một
probiotic vào thức ăn cho cá rơ phi vằn. Tuy nhiên, lồi nấm men (Kluyveromyces
marxianus) chưa được nghiên cứu trên động vật thủy sản và cũng chỉ có một vài
cơng trình nghiên cứu trên heo con cai sữa và ngựa. Do đó tài liệu về loài nấm men
này rất hạn chế. Tuy nhiên, chúng tơi cố gắng cung cấp các thơng tin về lồi nấm men
này được nhiều nhất có thể. Một số ứng dụng trong ngành công nghiệp của nấm men
K. marxianus được trình bày tại Bảng 1.5 (trang 11).
1.5. Sử dụng probiotic trong nuôi trồng thủy sản
1.5.1. Định nghĩa
Probiotic là thuật ngữ được Parker đưa ra năm 1974 và định nghĩa là những
sinh vật góp phần cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột. Theo Fuller (1989) thì
probiotic là các vi sinh vật sống được cho vào thức ăn, ảnh hưởng tốt đến vật chủ nhờ
cải thiện sự cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột. “Probiotic là các tế bào vi sinh vật
sống, được cho vào thức ăn với mục đích cải thiện sức khỏe” (Tannock, 1997). Theo
Vũ Duy Giảng (2010) probiotic là các vi sinh vật sống mà khi đưa một số lượng cần
thiết vào cơ thể sẽ mang lại lợi ích cho sức khỏe. Probiotic có thể là một loài hoặc
nhiều loài phối hợp nhằm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh.
6
1.5.2. Vai trị của probiotic đối với ngành ni trồng thủy sản
Probiotic có vai trị quan trọng trong ni thủy sản. Probiotic có thể làm tăng
giá trị dinh dưỡng của thức ăn, tăng cường khả năng miễn dịch, kháng bệnh của đối
tượng nuôi (Verschuere và ctv., 2000; Wang và ctv., 2005, 2008), đồng thời giảm
thiểu việc sử dụng hóa chất và chất kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản.
Ngày nay, probiotic được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản (Mohenty
và ctv., 1993; Gatesoupe, 1999; Gomez-Gil và ctv., 2000; Wang và Xu, 2006; Wang,
2007). Hầu hết các probiotic sử dụng trong ni trồng thủy sản là các lồi thuộc
giống Bacillus, vi khuẩn quang hay nấm men (Gatesoupe, 1991; Wang và ctv., 2005;
Carnevali và ctv., 2006; Wang, 2007). Probiotic từ nấm men thường sử
dụng loài S. cerevisiae.
1.5.3. Cơ chế tác động của probiotic đối với động vật
Probiotic tác động đến những tế bào của hệ thống miễn dịch tế bào và miễn
dịch dịch thể của động vật như bạch cầu đơn nhân, đại thực bào, tế bào T, tế bào diệt
tự nhiên (NK cell) (Ng và ctv., 2009). Cơ chế tác động của probiotic được mô tả ở
Bảng 1.1 (trang 7) và Hình 1.1 (trang 8).
Bảng 1.1. Cơ chế tác động của probiotic
Chức năng
Hoạt động kháng khuẩn
Tăng cường hàng rào vật lý và
hóa học
Tăng cường khả năng miễn
dịch
(Nguồn: Ng và ctv., 2009)
Hình 1.1. Cơ chế tác động của probiotic (Ng và ctv., 2009)
Chú giải:
Lumen
Mucosa
Mucus layer
Epithelium
Lamina propria
Peyer patch
M cell (microfolds cell)
Mesenteric lymph nodes
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Lịng ruột
Niêm mạc
Lớp dịch nhầy
Lớp biểu bì
Lớp mỏng
Mảng peyer
Tế bào M
Hạch bạch huyết màng treo ruột
Tiết chất kháng khuẩn/ chất phịng vệ
Ức chế cạnh tranh
Ức chế sự bám dính/di chuyển của vi khuẩn
Giảm pH trong ruột
Tăng cường chức năng của hàng rào bảo vệ
8
1.6. Các cơng trình nghiên cứu về ứng dụng của men sống trong nuôi
trồng thủy sản
1.6.1. Định nghĩa
Men sống là sản phẩm gồm tế bào nấm men đang phát triển và môi trường để
nấm men phát triển, chúng được bảo quản khơ sao cho hoạt tính lên men vẫn cịn
hiệu quả (Hertrampf và Piedad-Pascual, 2000).
1.6.2. Vai trò của men sống
Men sống cung cấp protein và các thành phần dinh dưỡng khác, đặc biệt là các
acid amin thiết yếu. Các thông tin này được trình bày tại Bảng 1.2; 1.3 và 1.4. Men
sống điều hòa khu hệ vi sinh vật đường ruột và đơi khi có tác dụng đối kháng những
tác nhân gây bệnh. Đặc biệt nhóm men này giữ vai trị kích thích hệ miễn dịch. Nhóm
men này tác động lên vật ni theo hướng sau:
- Nhóm men tích cực thải loại vi khuẩn E. coli bám vào thành ruột ống tiêu
hóa
- Nhóm men tiết ra một số chất ức chế phát triển của vi sinh vật có hại trong
ống tiêu hóa
- Nhóm men sản sinh các men tiêu hóa, giúp các lồi vật ni tăng cường khả
năng tiêu hóa (Hertrampf và Piedad-Pascual, 2000, trích dẫn bởi Lê Thanh Hùng,
2008).
Bảng 1.2. Thành phần dinh dưỡng của men sống(% vật chất khô)
Thành phần
Vật chất khô
Protein thô
Chất béo thô
Chất xơ thô
Tro
Dẫn xuất không đạm
(Nguồn: Hertrampf và Piedad-Pascual, 2000)
9