Công nghệ biofloc nuôi tôm và vai trò bổ sung carbohydrate

Báo cáo này tổng hợp từ kết quả nghiên cứu của G. Luo, Z. Liu, L. Shao và cộng sự -các nhà khoa học tại Thượng Hải, Trung Quốc được đăng trên tạp chí Aquaculture để đánh giá vai trò của sử dụng poly-β-hydroxybutyric (PHB) làm nguồn carbohydrate và vai trò của việc bổ sung carbohydrate trong hệ thống nuôi tôm theo công nghệ biofloc.

Biofloc là các tập hợp vi sinh vật: vi khuẩn, nấm, vi tảo, động vật nguyên sinh và luân trùng... Nguồn: Archivo

Tác dụng của poly hydroxybutyrate (PHB) trong chế độ ăn

Poly-β-hydroxybutyric (PHB) đã được chứng minh là có tác dụng tích cực đối với động vật trong một hệ thống nuôi trồng thủy sản.

Trong nghiên cứu Duan Y và cộng sự 2017 đã kiểm tra thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột ở tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương Litopenaeus vannamei khi cho ăn chế độ ăn có chứa các mức PHB khác nhau: 0% (Đối chứng), 1% (PHB1), 3% (PHB3) và 5% (PHB5) (w / w) trong 35 ngày.

Kết quả cho thấy, PHB bổ sung vào chế độ ăn của tôm thẻ làm tăng sự phong phú của các vi khuẩn có lợi, chẳng hạn như Bacillus, Lactobacillus, Lactococcus, Clostridium và Bdellovibrio. Nó có tác dụng có lợi đối với sức khỏe đường ruột của tôm thẻ bằng cách điều chỉnh thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột và kích hoạt tín hiệu mTOR.

Công nghệ biofloc nuôi tôm và vai trò bổ sung carbohydrate

Trong các hệ thống biofloc, một cộng đồng các vi sinh vật dị dưỡng chủ yếu được kích thích phát triển bằng cách điều khiển tỷ lệ carbon/nitơ (C/N) trong nước với việc bổ sung thêm một nguồn carbon hữu cơ bên ngoài (Avnimelech, 2007, 2012). Cộng đồng vi sinh vật này, cùng với tảo, động vật nguyên sinh, mảnh vụn và các hạt hữu cơ, hình thành các tập hợp gọi là "flocs" góp phần duy trì chất lượng nước tốt bằng cách hấp thụ amoni và ngăn ngừa sự tích tụ các hợp chất nitơ vô cơ độc hại. 

Vi sinh vật dị dưỡng sử dụng carbon hữu cơ ( bao gồm carbohydrate) được bổ sung và từ nguồn nitơ thải ra từ thức ăn để tạo năng lượng, phát triển và sản xuất các tế bào mới. Thông thường, tỷ lệ C/N từ 15 –đến 20 để đảm bảo cho quá trình đồng hóa amoniac của các vi khuẩn dị dưỡng.

Tỷ lệ C / N có thể được tăng lên bằng cách điều chỉnh thức ăn hoặc bổ sung thêm carbohydrate. Nếu bổ sung C với tỉ lệ thích hợp sẽ tăng cường quá trình chuyển hóa nitơ vô cơ thành protein trong sinh khối vi sinh vật. Carbon hữu cơ thường được bổ sung thông qua các carbohydrate như: tinh bột, rỉ đường, cám gạo, glycerol… Các loại carbohydrate khác nhau sẽ có ảnh hưởng khác nhau tới sự hình thành của biofloc. Gần đây, các polyme như axit poly-β-hydroxybutyric (PHB) và polycaprolactone (PCL), đã được nghiên cứu như là carbohydrate thay thế để khử nitrat.

Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Thượng Hải Đại Dương đã điều tra tiềm năng của việc sử dụng PHB như một nguồn carbohydrate bổ sung để cho hệ thống nuôi tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei theo công nghệ biofloc. Họ nhấn mạnh rằng phương pháp này có thể làm giảm sự phức tạp của việc điều chỉnh tỷ lệ C / N trong một hệ thống biofloc cho nuôi tôm.

Một thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm kéo dài 40 ngày đã được thực hiện để điều tra tiềm năng của PHB như là một carbohydrate bổ sung cho một ao ươm tôm thẻ chân trắng.

Họ đã đánh giá ba phương pháp bổ sung carbohydrate. Phương pháp đầu tiên là bổ sung glucose (đường đơn) hàng ngày vào với tỷ lệ 75% của thức ăn; phương pháp thứ hai là bổ sung Poly-β-hydroxybutyrate (PHB) kết hợp với glucose, khi tổng nitơ amoniac (TAN) lớn hơn 2 mg/L; và phương pháp thứ ba là chỉ bổ sung Poly-β-hydroxybutyrate (PHB).

Kết quả: Nồng độ trung bình của TAN trong nhóm PHB + GLU (0,23 ± 0,19 mg/L) thấp hơn đáng kể so với nhóm chỉ bổ sung 2 chất này riêng lẻ. Nồng độ nitơ TAN và nitrite từ nhóm PHB + GLU ổn định hơn so với nhóm 2 nhóm còn lại. Tỷ lệ sống và trọng lượng cuối cùng trong nhóm PHB + GLU cao hơn đáng kể so với các nhóm khác ( P <0,05). Kết hợp lại với nhau, kết quả đã cho thấy PHB là một carbohydrate bổ sung thuận lợi và phù hợp nhất cho hệ thống nuôi tôm thẻ chân trắng theo công nghệ biofloc trong nước lợ. Poly-β-hydroxybutyrate (PHB) kết hợp với glucose là phương pháp bổ sung carbohydrate tốt nhất.

Báo cáo này đã cung cấp thêm thông tin về carbohydrate mới có thể được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống nuôi tôm theo công nghệ biofloc. Nghiên cứu cũng cho thấy nếu sử dụng loại carbohydrate phù hợp để bổ sung vào hệ thống biofloc không chỉ giúp duy trì chất lượng nước mà còn nâng tỉ lệ sống và trọng lượng của tôm nuôi.