Ứng Dụng Chế Phẩm Sinh Học Trong Thủy Sản

Khái niệm về chế phẩm sinh học trong thủy sản

Chế phẩm sinh học trong thủy sản là các sản phẩm chứa các vi sinh vật có lợi được bổ sung vào môi trường nuôi trồng hoặc thức ăn nhằm cải thiện sức khỏe của thủy sản và tăng cường chất lượng môi trường nuôi. Các chế phẩm này bao gồm vi khuẩn, nấm men, enzyme và các loại vi sinh vật khác có khả năng thúc đẩy quá trình tiêu hóa, nâng cao sức đề kháng, và hỗ trợ phòng ngừa bệnh tật cho thủy sản.

Các thành phần chính của chế phẩm sinh học trong thủy sản:

• Vi khuẩn có lợi (Probiotics): Các chủng vi khuẩn như Lactobacillus, Bacillus, và Pseudomonas giúp cân bằng hệ vi sinh trong đường ruột, hỗ trợ tiêu hóa và ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn có hại.
• Prebiotics: Là các chất dinh dưỡng không tiêu hóa được (như các oligosaccharide) giúp kích thích sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong hệ tiêu hóa của thủy sản.
• Enzyme: Các enzyme sinh học như protease, amylase giúp cải thiện quá trình phân giải thức ăn và tăng cường khả năng hấp thu dinh dưỡng của thủy sản.
• Các loại vi sinh vật có ích khác: Ví dụ như các vi khuẩn có khả năng phân giải chất thải hữu cơ trong nước ao nuôi, làm giảm các chất độc hại như amoniac và nitrit.

Vai trò của chế phẩm sinh học trong thủy sản

Chế phẩm sinh học đóng vai trò quan trọng trong nuôi trồng thủy sản nhờ khả năng cải thiện sức khỏe vật nuôi, tăng cường chất lượng môi trường, và giảm thiểu việc sử dụng hóa chất hay kháng sinh. Dưới đây là các vai trò chính của chế phẩm sinh học trong thủy sản

Cải thiện sức khỏe và tăng cường miễn dịch cho thủy sản

Tăng cường hệ tiêu hóa: Các vi khuẩn có lợi (probiotics) giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột, cải thiện khả năng tiêu hóa và hấp thu dinh dưỡng của thủy sản. Chúng hỗ trợ phân giải các chất dinh dưỡng phức tạp thành dạng đơn giản, giúp vật nuôi hấp thu tốt hơn, từ đó thúc đẩy tăng trưởng.

Tăng cường hệ miễn dịch: Probiotics và các chất kích thích miễn dịch tự nhiên (như beta-glucans, chitin) giúp tăng cường sức đề kháng của thủy sản, giúp chúng chống lại bệnh tật tốt hơn, đặc biệt là các bệnh do vi khuẩn và virus gây ra.

Giảm tỷ lệ bệnh tật và tử vong: Chế phẩm sinh học làm giảm sự phát triển của vi khuẩn có hại trong đường ruột và môi trường nước, từ đó giảm nguy cơ mắc bệnh ở thủy sản. Điều này giúp giảm tỷ lệ tử vong, tăng cường sức khỏe tổng thể và năng suất của đàn.

Cải thiện chất lượng môi trường nước nuôi trồng thủy sản

Giảm thiểu ô nhiễm: Chế phẩm sinh học trong thủy sản có khả năng phân hủy chất thải hữu cơ, thức ăn dư thừa và các chất độc hại trong ao nuôi, như amoniac, nitrit, và nitrat. Điều này giúp duy trì sự ổn định của môi trường nước, cải thiện chất lượng nước và giảm tác động tiêu cực từ sự tích tụ chất thải.

Ngăn ngừa hiện tượng phú dưỡng: Vi sinh vật có trong chế phẩm sinh học giúp kiểm soát sự phát triển của tảo và vi khuẩn gây hiện tượng phú dưỡng (bùng phát tảo quá mức), từ đó giảm thiểu tình trạng thiếu oxy và bảo vệ hệ sinh thái ao nuôi.

Tăng cường lượng oxy hòa tan: Một số chế phẩm sinh học có khả năng giúp cải thiện lượng oxy hòa tan trong nước, ngăn ngừa tình trạng thiếu oxy thường gặp trong các ao nuôi mật độ cao, từ đó tạo điều kiện sống tốt hơn cho thủy sản.

Giảm thiểu việc sử dụng hóa chất và kháng sinh

Thay thế kháng sinh: Thay vì sử dụng kháng sinh để phòng và điều trị bệnh, chế phẩm sinh học trong thủy sản cung cấp giải pháp tự nhiên giúp ngăn ngừa bệnh tật. Điều này không chỉ giảm nguy cơ kháng kháng sinh mà còn giúp sản phẩm thủy sản an toàn hơn cho người tiêu dùng.

Giảm tác động tiêu cực đến môi trường: Việc giảm thiểu sử dụng hóa chất trong nuôi trồng giúp tránh ô nhiễm môi trường nước, bảo vệ các hệ sinh thái tự nhiên và giảm nguy cơ tích tụ hóa chất độc hại trong thủy sản và môi trường xung quanh.

Tăng năng suất và hiệu quả kinh tế trong nuôi trồng thủy sản

Tăng trưởng nhanh hơn: Với sự hỗ trợ của các vi sinh vật có lợi, thủy sản phát triển nhanh và đều hơn do khả năng tiêu hóa tốt và sức khỏe được cải thiện. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình nuôi trồng, giảm chi phí thức ăn và thuốc điều trị bệnh thủy sản.

Giảm tỷ lệ hao hụt: Nhờ khả năng phòng ngừa bệnh tật và cải thiện điều kiện sống, tỷ lệ hao hụt của vật nuôi được giảm thiểu, giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm thủy sản, nâng cao giá trị kinh tế cho người nuôi.

Tối ưu hóa quản lý ao nuôi: Chế phẩm sinh học giúp giảm thiểu chi phí xử lý nước, làm sạch ao nuôi và bảo trì môi trường sống, từ đó nâng cao hiệu quả quản lý ao và duy trì sự ổn định trong quá trình sản xuất.

Bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

Giảm thiểu tác động môi trường: Bằng cách sử dụng chế phẩm sinh học thay thế hóa chất và kháng sinh, nuôi trồng thủy sản trở nên thân thiện hơn với môi trường. Hệ vi sinh vật có lợi giúp duy trì sự cân bằng của hệ sinh thái ao nuôi và giảm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước.

Phát triển bền vững: Sự bền vững của ngành thủy sản phụ thuộc vào việc duy trì môi trường nước sạch và thủy sản khỏe mạnh. Chế phẩm sinh học giúp phát triển bền vững bằng cách giảm thiểu ô nhiễm, duy trì đa dạng sinh học, và đảm bảo chất lượng sản phẩm an toàn, từ đó bảo vệ sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

Các loại chế phẩm sinh học trong thủy sản

Nhóm bổ sung Probiotics (Lợi khuẩn)

Probiotics là các loại vi khuẩn có lợi được bổ sung vào nước hoặc thức ăn của thủy sản nhằm cân bằng hệ vi sinh đường ruột và tăng cường sức đề kháng.

Chức năng của lợi khuẩn trong chế phẩm sinh học thủy sản:

• Ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.
• Tăng cường khả năng hấp thụ dinh dưỡng và thúc đẩy tiêu hóa.
• Cải thiện sức khỏe tổng quát của thủy sản.

Các lợi khuẩn phổ biến: Lactobacillus, Bacillus, Pseudomonas, Streptococcus, và Saccharomyces.

Nhóm bổ sung Prebiotic (Chất xơ)

Prebiotic là các hợp chất không tiêu hóa được, thường có nguồn gốc từ carbohydrate (như oligosaccharides), giúp kích thích sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong hệ tiêu hóa.

Chức năng của Prebiotics trong chế phẩm sinh học thủy sản:

• Tăng cường hệ vi sinh có lợi trong ruột.
• Cải thiện quá trình tiêu hóa và hấp thụ dinh dưỡng của thủy sản.
• Giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh trong hệ tiêu hóa.

Các loại prebiotics phổ biến: Inulin, oligosaccharides, fructooligosaccharides (FOS), và mannan-oligosaccharides (MOS).

Synbiotics (hỗn hợp Probiotics và Prebiotics)

Synbiotics là sự kết hợp giữa probiotic và prebiotic để tăng cường hiệu quả của cả hai. Prebiotics đóng vai trò như thức ăn cho probiotics, giúp chúng phát triển mạnh mẽ hơn trong đường ruột.

Chức năng của Synbiotics:

• Tăng cường hiệu quả cải thiện hệ tiêu hóa và tăng sức đề kháng của thủy sản.
• Hỗ trợ phòng chống bệnh tốt hơn so với việc sử dụng riêng lẻ probiotic hoặc prebiotic.

Nhóm enzyme sinh học

Enzyme sinh học là các protein có chức năng xúc tác các phản ứng sinh hóa, thường được bổ sung vào thức ăn của thủy sản để giúp phân giải các hợp chất phức tạp thành những dạng đơn giản dễ tiêu hóa.

Chức năng của enzyme sinh học trong chế phẩm sinh học thủy sản:

• Cải thiện khả năng tiêu hóa và hấp thu dinh dưỡng, giúp thủy sản phát triển nhanh và khỏe mạnh.
• Giảm thiểu lãng phí thức ăn do không tiêu hóa hết.

Các loại enzyme sinh học phổ biến: Protease (phân giải protein), amylase (phân giải tinh bột), lipase (phân giải chất béo), cellulase (phân giải cellulose).

Chế phẩm vi sinh vật xử lý môi trường nước

Là các chế phẩm chứa các vi sinh vật có khả năng phân hủy chất thải hữu cơ trong nước ao nuôi, giúp làm sạch môi trường nước và giảm thiểu sự tích tụ của các hợp chất độc hại.

Chức năng chính:

• Phân hủy chất hữu cơ, thức ăn dư thừa và các chất cặn bã trong nước.
• Giảm nồng độ các chất độc hại như amoniac, nitrit và nitrat, từ đó giảm thiểu nguy cơ gây ngộ độc cho thủy sản.
• Cải thiện chất lượng nước, duy trì ổn định môi trường nuôi.

Các loại chế phẩm phổ biến: Các vi khuẩn nitrat hóa như Nitrosomonas, Nitrobacter, và vi khuẩn phân giải hữu cơ Bacillus subtilis.

Chế phẩm sinh học từ nấm men (Yeast)

Nấm men là một loại vi sinh vật đơn bào, có lợi cho sức khỏe thủy sản, thường được sử dụng trong thức ăn để cải thiện quá trình tiêu hóa và hỗ trợ hệ miễn dịch.

Chức năng chính:

• Tăng cường khả năng miễn dịch cho thủy sản.
• Cải thiện hiệu suất sinh trưởng và sức khỏe của vật nuôi.
• Hỗ trợ quá trình hấp thu dinh dưỡng và tăng khả năng chống lại bệnh tật.

Chế phẩm điển hình là Saccharomyces cerevisiae, nấm men có chứa beta-glucans giúp kích thích hệ miễn dịch.

Chất kích thích miễn dịch tự nhiên

Là các hợp chất tự nhiên hoặc chế phẩm sinh học giúp kích thích hệ miễn dịch của thủy sản, giúp chúng chống lại các mầm bệnh.

Chức năng chính:

• Tăng cường khả năng tự vệ của thủy sản trước các tác nhân gây bệnh.
• Giảm tỷ lệ tử vong và gia tăng khả năng chống chịu trong môi trường khắc nghiệt.

Các chế phẩm phổ biến: Beta-glucans, chitin, chitosan, và các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật.

Chế phẩm sinh học tạo khí oxy

Là các chế phẩm chứa vi sinh vật giúp cải thiện quá trình trao đổi oxy trong môi trường nước, tăng cường nồng độ oxy hòa tan trong nước, giúp thủy sản có đủ oxy để phát triển khỏe mạnh.

Chức năng chính:

• Giảm tình trạng thiếu oxy trong nước ao, đặc biệt trong các vùng nuôi mật độ cao.
• Hỗ trợ thủy sản trong các giai đoạn sinh trưởng cần nhiều oxy, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc khi có hiện tượng phú dưỡng.

Có thể thấy rằng, sự đa dạng trong các nhóm chế phẩm sinh học trong thủy sản nêu trên giúp giải quyết nhiều vấn đề quan trọng trong nuôi trồng thủy sản, từ cải thiện sức khỏe thủy sản, tăng cường miễn dịch đến duy trì môi trường nước nuôi sạch và an toàn. Sự phát triển của công nghệ sinh học và ứng dụng các chế phẩm này đang góp phần quan trọng vào việc thúc đẩy ngành thủy sản bền vững và hiệu quả hơn.

Các loại chủng giống vi sinh vật thường sử dụng

Lactobacillus là nhóm vi khuẩn yếm khí tuỳ nghi, có khả năng phân giải bột đường thành axit hữu cơ. Thích hợp trong sản xuất giống thủy sản vì chúng có tác dụng hiệu quả trong sản xuất thức ăn sống và nuôi ấu trùng làm thức ăn cho tôm, cá giống. Nhóm này nhạy cảm với nhiệt độ cao.

Bacillus là nhóm vi khuẩn yếm khí. Do đó ít tiêu hao oxy trong ao khi sử dụng. thích hợp sử dụng trong ao và trộn vào thức ăn. Nhóm này chịu nhiệt cao, thuận lợi trong quá trình chế biến thức ăn viên.

Nitrobacter, Nitrosomonas là nhóm vi khuẩn hiếu khí. Khi sử dụng sẽ tiêu hao nhiều oxy trong ao. Do đó, cần cung cấp đủ oxy để đảm bảo sức khỏe cho vật nuôi và tăng hiệu quả hoạt động của men vi sinh. Đây là các vi khuẩn giúp biển đổi các khí độc NH3 thành sản phẩm ít độc NO3 qua quá trình nitrate hoá.

Nhóm vi khuẩn Vibrio có lợi : giống Vibrio có rất nhiều loài, trong đó có loài có lợi cho môi trường, vô hại đối với vật nuôi, nhưng cũng có loài là vi khuẩn gây bệnh phổ biến cho động vật thủy sản. Sử dụng chế phẩm sinh học chứa các loài vi khuẩn thuộc giống Vibrio có lợi nhằm cạnh tranh về số lượng với các loài Vibrio gây bệnh, hạn chế hoặc triệt tiêu cơ hội gây bệnh cho các loài Vi khuẩn gây bệnh hiện có trong ao.

Nấm men có thể bám và phát triển tốt trên thành ruột, chịu được nhiệt độ cao trong công nghệ ép viên thức ăn, thích hợp với phương pháp sử dụng trộn vào thức ăn.

Xem thêm:

• Lactobacillus acidophilus NBRC 13951
• Bacillus subtilis NBRC 3134 
• Nitrobacter winogradskyi NBRC 14297
• Nitrosomonas europaea NBRC 14298
• Saccharomyces cerevisiae NBRC 104019

Ứng dụng chế phẩm sinh học trong thực tiễn nuôi trồng thủy sản

Chế phẩm sinh học trong thủy sản ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản nhằm cải thiện sức khỏe vật nuôi, tăng năng suất, và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể của chế phẩm sinh học trong thực tiễn:

Cải thiện chất lượng nước ao nuôi

Xử lý và kiểm soát chất thải hữu cơ: Các vi sinh vật có lợi trong chế phẩm sinh học giúp phân hủy chất thải hữu cơ (thức ăn dư thừa, phân) tích tụ trong ao nuôi. Quá trình này giúp giảm thiểu sự tích tụ của amoniac, nitrit và nitrat – những chất độc hại có thể gây ra tình trạng thiếu oxy và làm thủy sản bị ngộ độc.

Kiểm soát tảo và ngăn ngừa hiện tượng phú dưỡng: Chế phẩm sinh học giúp hạn chế sự phát triển quá mức của tảo và vi khuẩn gây hại, ngăn ngừa hiện tượng phú dưỡng (bùng phát tảo quá mức) và thiếu oxy trong ao nuôi. Điều này giúp ổn định chất lượng nước, tạo điều kiện thuận lợi cho thủy sản sinh trưởng.

Tăng cường oxy hòa tan trong nước: Một số loại chế phẩm sinh học có khả năng cải thiện nồng độ oxy hòa tan trong nước, giúp giảm thiểu tình trạng thiếu oxy ở những vùng nuôi mật độ cao, đảm bảo điều kiện sống tốt hơn cho thủy sản.

Tăng cường sức khỏe và khả năng sinh trưởng của thủy sản

Sử dụng probiotic trong thức ăn: Chế phẩm sinh học probiotic được bổ sung vào thức ăn để cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột của thủy sản, từ đó giúp tăng cường khả năng tiêu hóa và hấp thụ dinh dưỡng. Điều này giúp vật nuôi phát triển nhanh hơn, khỏe mạnh hơn, và đồng thời giảm tỷ lệ mắc bệnh.

Phòng ngừa bệnh thủy sản: Probiotic còn có tác dụng phòng ngừa các bệnh đường ruột và bệnh do vi khuẩn gây ra, như bệnh gan thận mủ, bệnh đường ruột, và bệnh đốm trắng. Vi sinh vật có lợi giúp ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây hại, làm giảm nguy cơ lây nhiễm dịch bệnh trong đàn.

Tăng cường miễn dịch tự nhiên: Các chế phẩm sinh học chứa chất kích thích miễn dịch tự nhiên (như beta-glucans, chitosan) giúp tăng cường hệ miễn dịch cho thủy sản, từ đó nâng cao khả năng chống lại các bệnh tật và giảm tỷ lệ tử vong.

Ứng dụng trong nuôi tôm và cá tra

Nuôi tôm: Trong ngành nuôi tôm, chế phẩm sinh học được sử dụng để cải thiện chất lượng nước ao nuôi, phân hủy chất thải và phòng ngừa các bệnh như bệnh EMS (hội chứng hoại tử gan tụy) và bệnh đốm trắng. Tôm được bổ sung probiotic vào thức ăn thường có sức đề kháng tốt hơn, tăng trưởng nhanh hơn và giảm tỷ lệ chết.

Nuôi cá tra: Chế phẩm sinh học giúp cải thiện chất lượng nước ao nuôi cá tra, đặc biệt trong việc giảm thiểu amoniac và các chất độc hại. Chúng còn được sử dụng trong thức ăn để tăng cường sức khỏe đường ruột và giảm bệnh tật, từ đó giúp cá tra phát triển khỏe mạnh và tăng năng suất.

Ứng dụng trong mô hình nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS)

Kiểm soát chất lượng nước trong hệ thống tuần hoàn: Trong mô hình nuôi trồng tuần hoàn, nước được tái sử dụng và yêu cầu phải có hệ thống xử lý nước hiệu quả. Chế phẩm sinh học giúp duy trì chất lượng nước bằng cách phân hủy chất hữu cơ, giảm thiểu amoniac và các chất độc hại, từ đó giúp hệ thống tuần hoàn hoạt động ổn định hơn.

Giảm chi phí xử lý nước: Việc sử dụng chế phẩm sinh học trong hệ thống RAS giúp giảm thiểu chi phí vận hành hệ thống xử lý nước, bảo trì hệ thống, và giảm tác động môi trường từ việc xả thải.

Tối ưu hóa năng suất trong nuôi trồng mật độ cao

Cải thiện quản lý nước và dinh dưỡng: Trong các mô hình nuôi mật độ cao, việc quản lý nước và dinh dưỡng là cực kỳ quan trọng. Chế phẩm sinh học giúp kiểm soát tốt hơn chất lượng nước, phân hủy chất thải và duy trì nồng độ oxy, giúp đảm bảo sức khỏe và tăng trưởng của thủy sản trong môi trường mật độ cao.

Tăng năng suất và hiệu quả kinh tế: Với việc cải thiện sức khỏe thủy sản, giảm thiểu tỷ lệ chết và giảm sử dụng kháng sinh, chế phẩm sinh học giúp nâng cao năng suất nuôi trồng và tăng hiệu quả kinh tế cho người nuôi.

Tổng kết lại, ứng dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản đã mang lại nhiều lợi ích quan trọng, từ cải thiện chất lượng nước, tăng cường sức khỏe vật nuôi, đến giảm thiểu việc sử dụng kháng sinh và hóa chất. Các mô hình nuôi trồng sử dụng chế phẩm sinh học không chỉ đảm bảo năng suất cao mà còn phát triển theo hướng bền vững, bảo vệ môi trường, và đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về an toàn thực phẩm.