Sử dụng chế phẩm sinh học trong xử lý môi trường nuôi tôm luôn là vấn đề tranh cãi: có ích, có hại, vô thưởng vô phạt. Tuy nhiên các vấn đề sẽ rõ ràng hơn khi chúng ta xem xét một số các yếu tố có thể tác động đến sản phẩm như sau:
1/ Môi trường cần cho sự phát triển của vi khuẩn probiotic
Sản phẩm Probiotic bổ sung vào ao nuôi tôm chủ yếu chứa vi khuẩn dị dưỡng, là loài vi khuẩn đòi hỏi một phần hoặc toàn bộ nguồn dinh dưỡng từ nguồn vật chất hữu cơ có sẵn. Vi khuẩn dị dưỡng sử dụng nguồn C (carbon) từ carbohydrate (đường, tinh bột, cellulose,...) và nguồn N (nitơ) từ thức ăn dư thừa, chất thải tôm, mùn bã hữu cơ. Một số vi khuẩn dị dưỡng có thể sử dụng amoniac trực tiếp như nguồn đạm để đáp ứng cho nhu cầu phát triển.
Để vi khuẩn dị dưỡng phát triển, tỷ lệ giữa carbon hữu cơ và nitơ hữu cơ (tỉ lệ phân giải chất hữu cơ, C: N) cần đạt từ 12:1 trở lên, tỉ lệ tối ưu là 20: 1. Thức ăn tôm 35% đạm, có tỉ lệ C:N = 9:1, ở tỉ lệ phân giải chất hữu cơ thấp như thế này vi khuẩn dị dưỡng sẽ phát triển chậm. Để tỷ lệ C:N trong môi trường tăng lên đáp ứng điều kiện cho vi khuẩn dị dưỡng phát triển mạnh có thể thực hiện bằng 2 cách là giảm lượng protein thức ăn hoặc tăng lượng carbohydrate. Tuy nhiên thức ăn tôm yêu cầu tối thiểu là 35% đạm nên việc giảm tỉ lệ đạm là không khuyến cáo, do đó tăng carbohydrate là ưu tiên chọn lựa, và phương pháp sử dụng mật đường để bổ sung thức ăn hoặc bón thẳng vào môi trường ao nuôi thường được khuyến cáo sử dụng. Bón mật đường vào ao nuôi làm tăng tỉ lệ C:N, sẽ cho phép các quần thể vi khuẩn dị dưỡng tăng sinh nhanh chóng, và qua đó tiêu thụ một lượng cao các protein trong các chất hữu cơ dư thừa trong ao, tăng chuyển hóa ammonia, từ đó môi trường nuôi tôm được cải thiện.
Do vi khuẩn dị dưỡng trong ao nuôi bao gồm cả vi khuẩn có lợi (lợi khuẩn) và vi khuẩn gây bệnh, do đó khi bổ sung carbohydrate vào ao để tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển, người sử dụng cần biết là vi khuẩn nào đang chiếm ưu thế trong ao nuôi. Tuy nhiên để biết được điều này không phải là điều dễ dàng, vì nó chỉ có thể được thực hiện bởi các phòng thí nghiệm chuyên sâu về sinh học và với chi phí cao. Do đó giải pháp dễ thực hiện là bổ sung carbohydrate cùng lúc các chủng vi sinh vật hữu ích đã được xác định trong chế phẩm probiotic. Ngoài ra, khi vi khuẩn dị dưỡng tăng sinh khối sẽ làm tiêu hao oxy trong nước, làm sản sinh nhiều CO2 và giảm pH môi trường, do vậy khi sử dụng sản phẩm probiotic cần xác định nguồn oxy hòa tan trong ao có dồi dào hay không và ao phải có nhiều chất hữu cơ lơ lửng đủ để vi sinh vật dị dưỡng phát triển.
2/ Lợi khuẩn trong sản phẩm probiotic
Bacillus là vi khuẩn tốt nhất để sử dụng làm chế phẩm probiotic vì nó sản xuất một loạt các enzyme ngoại bào (amylase, protease, cellulose) giúp phân hủy mùn bã hữu cơ, tiết kháng sinh sinh học (bacteriocins) diệt vi khuẩn gây bệnh và ưu điểm lớn nhất của vi khuẩn là tồn tại trong sản phẩm dưới dạng bào tử nên duy trì được khả năng sống tốt, bảo đảm được tác dụng sau một thời gian bảo quản lâu dài. Các loài Bacillus phổ biến trong sản phẩm probiotic là B. subtilis, B. megaterium, B. lichenniformis.
Các loài Lactobacillus như L. acidophilus, L. delbruckii, L. bulgaricus cũng được sử dụng phổ biến trong các chế phẩm probiotic và dùng phổ biến qua đường thức ăn do tác động acid hóa đường ruột, ức chế vi khuẩn gây bệnh phát triển trong đường ruột.
Các loài nấm men như Saccharomyces cerevisiae, S. boulardii cũng được sử dụng qua đường thức ăn do khả năng kích thích phát triển hệ miễn dịch và kích thích phát triển đường ruột tôm.
Nói chung, Bacillus và Lactobacillus là các vi khuẩn dị dưỡng chủ yếu trong các sản phẩm probiotic dùng xử lý môi trường trong nuôi tôm. Để vi khuẩn dị dưỡng phát triển cần duy trì tỷ lệ C: N > 12:1, đồng thời cung cấp đầy đủ oxy cho ao nuôi cho sự phát triển của vi khuẩn và cả tôm nuôi trong ao.
3/ Sử dụng probiotic
Sự phát triển của lợi khuẩn trong probiotic khi bón vào ao nuôi phụ thuộc vào mức độ các vi khuẩn bản địa đang chiếm ưu thế trong ao, do vậy trong nhiều trường hợp probiotic không phát huy hiệu quả do lượng lợi khuẩn đưa vào không đủ áp đảo lượng vi khuẩn có hại trong ao nuôi, trường hợp này lợi khuẩn cạnh tranh kém với vi sinh vật bản địa, không phát triển và nhanh chóng bị lụi tàn.
Sự phát triển của lợi khuẩn trên chất nền rất khác nhau, tùy thuộc vào bản chất của hệ thống nuôi (ao đất, lót bạt…), bản chất nước (nhiệt độ, độ mặn, pH, độ trong…). Ngoài ra loài thủy sản đang được nuôi, mật độ nuôi và bản chất của thức ăn cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của lợi khuẩn có trong probiotic. Do vậy trong nhiều trường hợp probiotic không đem lại hiệu quả như mong đợi của người sử dụng.
Tất cả những đặc điểm vừa nêu là một khó khăn cho người nuôi tôm và cũng là nguyên nhân dẫn đến nhiều ý kiến khác nhau trong sử dụng probiotic. Do vậy cách tốt nhất là sử dụng sản phẩm ngay từ đầu vụ, ngay khi ao tôm được cấp nước và trước khi thả giống để tạo ưu thế cạnh tranh. Sau đó cung cấp probiotic mỗi tuần 1 lần để bảo đảm duy trì sự lấn áp của lợi khuẩn trong môi trường. Ngoài ra cần chọn sản phẩm probiotic có nhiều loài lợi khuẩn để có thể phân hủy một hỗn hợp gồm thức ăn dư thừa, chất thải tôm, xác động thực vật thủy sinh phân hủy trong môi trường ao nuôi.
Khi bổ sung probiotic vào ao nuôi nên kết hợp bón thêm mật đường vào ao với tỉ lệ 0,5kg mật đường/1kg thức ăn sử dụng. Đồng thời mở hệ thống quạt hay máy sục khí để bảo đảm đủ lượng oxy cho vi khuẩn dị dưỡng phát triển. Tuy nhiên cần chú ý là khi bón đường vào ao sẽ dẫn đến tiêu thụ oxy nhiều vào ban đêm và sự phát triển mạnh của tảo nên cần có biện pháp kiểm soát phù hợp.
4/ Lựa chọn sản phẩm
Sản phẩm Probiotic phát huy hiệu quả cao khi thỏa các chỉ tiêu:
- Mật độ lợi khuẩn: Cần tính toán liều sử dụng để vi khuẩn hữu ích phải đạt ít nhất 1.000 vi khuẩn/ml nước môi trường nuôi (103CFU/ml nước ao), do vậy tùy theo mật độ lợi khuẩn trong chế phẩm mà tính toán số lượng chế phẩm cần thiết sử dụng. Trong một số sản phẩm, do hàm lượng thấp nên nhà sản xuất khuyến cáo phải ủ sản phẩm trước khi sử dụng nhằm gia tăng mật số vi khuẩn.
- Độ sống: Các chủng Bacillus có khả năng hình thành bào tử, nên hầu như bảo đảm phục hồi hoạt động khi đưa vào môi trường sau thời gian sản xuất và lưu hành theo hạn sử dụng. Tuy nhiên hầu hết các chủng lợi khuẩn khác trong sản phẩm probiotic không tạo bào tử nên mật độ bị sụt giảm đáng kể sau thời gian lưu thông phân phối trên thị trường, thậm chí bị phá hủy hoàn toàn nên không còn hiệu quả. Hiện nay một số nhà sản xuất nghiên cứu phát triển công nghệ vi bao nhằm kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm, tuy nhiên do giá thành cao nên hầu hết công nghệ này được áp dụng cho sản phẩm dùng cho con người.
- Sự thích nghi: Trong nhiều trường hợp các lợi khuẩn trong probiotic không thích nghi trong môi trường bản địa, cho nên dù sản phẩm được chứng minh là ưu việt tại quốc gia đã sản xuất ra chúng nhưng lại phát triển chậm hoặc chết ngay khi đưa vào môi trường ao tôm nuôi tại Việt Nam nên không tạo được tác dụng như mong muốn. Do đó việc chọn sản phẩm probiotic được sản xuất từ các lợi khuẩn bản địa, phân lập từ môi trường ao tôm và ruột tôm nuôi tại Việt Nam để sử dụng cải thiện môi trường ao nuôi thủy sản nên là ưu tiên lựa chọn của người chăn nuôi.
ThS. Nguyễn ngọc Phú Vinh - Trung tâm R&D Vemdim
Tài liệu nội bộ thuộc sở hữu của Vemedim Corporation
