Các nghiên cứu ương giống tôm chân trắng trong môi trường biofloc gần đây đã chỉ ra rằng, rỉ đường là nguồn carbon thích hợp cho sự hình thành và duy trì biofloc nên có khả năng ương ở mật độ cao. Vì vậy, để tạo ra con giống chất lượng cao với số lượng lớn nhằm đáp ứng yêu cầu tăng hiệu quả và năng suất của quá trình nuôi thương phẩm, nghiên cứu  này được thực hiện với mục tiêu đánh giá khả năng ương nuôi tôm thẻ chân trắng ở mật độ cao (5.000 con/m³) ứng dụng công nghệ biofloc.

1. Vật liệu nghiên cứu

Nước biển có độ mặn 30 ppt được pha với nước máy để đạt độ mặn 15 ppt trước khi xử lý bằng BKC 80% (1 mL/m³) trong điều kiện sục khí liên tục (48h). Nước sau xử lý được cấp vào bể nuôi tôm qua túi lọc 1 µm.

Sinh khối biofloc được thu bằng lưới lọc có kích thước lỗ lọc 10 µm trước khi cấy thẳng trực tiếp biofloc thu được vào các bể nuôi thí nghiệm để đạt thể tích biofloc trong bể là 0.5 mL/L. Biofloc sau đó được duy trì trong bể ương nuôi bằng nguồn carbohydrate từ rỉ  đường có hàm lượng carbon 50,1%. Tôm chân trắng giống (PL10) chất lượng tốt, sạch bệnh được mua từ Công ty Giống Thủy Sản Hisenor, Việt Nam. Tôm giống được nuôi dưỡng trong thời gian 2 ngày trước khi được bố trí vào các bể thí nghiệm. Khối lượng và chiều dài tôm ban đầu đạt giá trị lần lượt là 0,005 ± 0,001 g và 10,622 ± 1,451 mm.

2. Phương pháp nghiên cứu

2.1. Bố trí thí nghiệm                                                                                                                      

Thí nghiệm ương nuôi tôm chân trắng ở mật độ 5.000 con/m³ được bố trí trong các bể 1 m3, sục khí liên tục với thời gian ương nuôi 30 ngày. Thí nghiệm được tiến hành với 2 nghiệm thức (1) nghiệm thức thí nghiệm (BF) nuôi theo công nghệ biofloc không thay nước, (2) nghiệm thức đối chứng (ĐC) nuôi không biofloc có siphong cấp bù nước (10%/ngày).  Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần và được bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn.

Trong suốt quá trình ương nuôi, tôm được cho ăn 4 lần/ngày (vào lúc 7, 12, 17 và 21h) bằng thức ăn công nghiệp hiệu Grobest có hàm lượng protein 36,53 %. Lượng thức ăn cho hàng ngày được xác định bằng 10% trọng lượng tôm. Thành phần protein trong thức  ăn  (AOAC,  2005-981.10) và tổng carbon trong mật đường (TCVN 9294: 2012) được phân tích tại Trung tâm Công nghệ sinh học, Thành phố Hồ Chí Minh. Tỷ lệ  C/N = 15 trong  môi trường nước ương nghiệm thức BF Avnimelech (2015) được duy trì bằng cách bổ  sung  rỉ  đường với lượng bổ sung được tính dựa vào hàm lượng protein trong thức ăn và lượng thức ăn cho tôm ăn mỗi ngày theo công thức sau:

Mật đường (g) = (lượng thức ăn (g) x tỷ lệ protein thức ăn (%) x 0,16 x 0,75 x tỷ lệ C/N)/ tỷ lệ carbon mật đường (%)

Hệ thống bể ương nuôi được cung cấp khí liên tục bằng máy thổi khí Veratti Blower (GB1100 1.1KW 220V,China) thông qua vòng sủi oxy nano (Công ty TNHH Maxaquastore, Đà Nẵng) đặt tại vị trí giữa đáy bể nhằm đảm bảo biofloc luôn được duy trì ở trạng thái lơ lửng trong môi trường suốt quá trình thí nghiệm. Chế độ chiếu sáng được duy trì theo nhịp 12h ngày/đêm bằng hệ thống đèn huỳnh quang với cường độ ánh sáng đạt 1200 lux (Hioki FT3424 Lux Meter, Japan).

2.2. Phương pháp theo dõi chất lượng nước

Chỉ tiêu môi trường và biofloc được theo dõi thường xuyên trong quá trình thí nghiệm vào lúc 9h hàng ngày. Các thông số nhiệt độ và pH được đo trực tiếp tại bể. Trong khi đó, mẫu nước được thu tại vị trí giữa của bể ương nuôi và cách đáy bể 30 cm (chiều cao mức nước nuôi trong bể đạt 70cm) bằng thiết  bị  lấy  mẫu  nước  nằm ngang, sau đó lọc qua đầu lọc 0.45µm (Whatman® Puradisc 30, Anh) trước  khi được sử dụng cho các phân tích xác định các thông số chất lượng nước còn lại.

2.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh trưởng của tôm thẻ chân trắng

Tôm ương nuôi thí nghiệm được thu mẫu ngẫu nhiên (45 cá thể/nghiệm thức) định kỳ 6 ngày/lần và thấm bớt nước qua giấy lọc (Whatman No1, Anh) trước khi xác định chiều dài tính từ đầu chủy đến cuối đốt đuôi bằng thước đo chia vạch (mm) và khối lượng bằng cân có độ chia 0.001 g. Các chỉ tiêu về tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ sống, của tôm được xác định  theo các công thức sau:

Tốc độ tăng trưởng khối lượng tuyệt đối: DWG (g/ngày) = (Wt –  W0) ÷ t

Tốc độ tăng trưởng khối lượng tương đối: SGRW (%/ngày) = 100  ×(LnWt –  LnW0) ÷ t

Tốc độ tăng trưởng chiều dài tuyệt đối: DLG (cm/ngày) = (Lt –  L0) ÷ t

Tốc độ tăng trưởng chiều dài tương đối: SGRL (%/ngày)   = 100 × (LnLt –  LnL0) ÷ t

Tỷ lệ sống: SR (%) = (số tôm thu hoạch ÷ số tôm thả ban đầu) × 100

Trong đó Wt, W0, Lt, L0, t lần lượt là trọng lượng tại thời điểm xác định (g), trọng lượng ban đầu (g), chiều dài tại thời điểm xác định (mm), chiều dài ban đầu (mm), và thời gian nuôi (ngày).

Tổng  số tế  bào  máu: Tôm thẻ chân trắng sau ương nuôi (15 cá thể/bể tương ứng với 3 lần lại) được sử dụng cho thí nghiệm xác định tổng số tế bào máu từ hướng chân bò số 4. 100µl máu tôm được thu bằng cách dùng ống tiêm 1ml vô trùng (27G×13 mm) có chứa 100 µl dung dịch chống đông (450 mM sodium chloride, 100 mM glucose, 30 mM trisodium citrate, 26 mM citric acid, 10 mM EDTA, and at pH 5.4) đâm thẳng trực tiếp vào tim từ  đôi chân bò số 4. Tổng số tế bào máu tôm sau khi nhuộm bằng 100 µl tryphan blue (0.5% trypan blue trong dung dịch 2.6% NaCl) nhằm dễ dàng quan sát dưới kính hiển vi được xác định theo phương pháp của Akshaya và cs. Công thức tính toán tổng số tế bào được áp dụng như sau:

Tổng số tế bào máu (tế bào/mL) = (Tổng tế bào đếm được × hệ số pha loãng × 10⁴) ÷  Tổng số ô đếm

Hoạt tính enzyme tiêu hóa được xác định bằng cách thu ngẫu nhiên từ 15 mẫu tôm/nghiệm thức (tôm có ruột đầy và không bị đứt khúc) sau khi  kết thúc thí nghiệm. Giải phẫu, tách khối gan tụy tạng cho vào 1 ống eppendorf lạnh có chứa đệm phosphate (50 mM, pH 7,5) theo tỉ lệ 10% (w/v). Mẫu được nghiền  rồi ly tâm ở tốc độ 5.000 g trong 20 phút ở 4⁰C. Thu dịch enzyme nổi phía trên để tiến hành cho  các nghiên cứu xác  định  hoạt  tính  enzyme.

Hoạt  tính  enzyme  amylase  và cellulase được xác định bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch với cơ chất môi trường tương ứng bao gồm  tinh  bột  2%  và carboxymethyl  cellulose 0.5%  (CMC).

Hoạt tính enzyme được xác định thông qua kích thước vòng phân giải cơ chất hình thành trên bề mặt thạch với ba mức hoạt tính bao gồm rất mạnh (≥  25 mm); mạnh (20 - 24,5 mm); trung bình (10 - 19,5 mm); yếu (≤ 10mm).

2.4. Phương pháp xác định thông số vi sinh môi trường

Các chỉ tiêu vi sinh trong môi trường nước ương nuôi được đánh giá định kỳ 10 ngày/lần  theo phương pháp  của  Panigrahi và cs. Mẫu nước từ các bể nuôi được thu và lọc qua  giấy lọc định tính 103 GB/T1914-2007 (Trung Quốc) với kích thước lỗ lọc 10 µm. Sau đó, 50 µL mẫu nước lọc được cấy trải trên môi trường thạch đĩa Zobell Marine Agar (ZMA, HiMedia, India) và Thiosulphate citrate bile salt agar (TCBS, HiMedia, India) tương ứng với mục đích xác định mật độ vi khuẩn dị dưỡng tổng số và vibrio tổng số. Đĩa thạch được ủ ở 30⁰C trong 24h trước khi xác định số lượng hình thành khuẩn lạc trên bề mặt thạch. Mật độ vi khuẩn được tính dựa vào công thức:

Mật độ vi khuẩn (CFU/mL) = số vi khuẩn đếm được/thể tích cấy × độ pha loãng

2.5. Phương pháp đánh giá khả năng chống chịu stress môi trường của tôm thẻ chân trắng

Sau khi kết thúc thí nghiệm, đánh giá khả năng chống chịu stress môi trường của tôm  thông  qua  thời  gian  chịu  đựng  của chúng trong các điều kiện môi trường biến động. Tôm khỏe  mạnh (15 cá thể/nghiệm thức) với đặc điểm bơi lội tốt; phản xạ ánh sáng nhanh; không  bị  mòn râu, chân và đuôi; vỏ cứng cáp, không có các tổn thương trên vỏ; ruột đầy không đứt khúc được lựa chọn tham gia vào thử nghiệm chống chịu các ngưỡng môi trường thay đổi về giá trị pH (giá trị pH được điều chỉnh và duy trì bằng  dung  dịch  NaOH 0,01N  và  HCl 0,01N), nhiệt độ và độ mặn trong bể thể tích 500 mL.

Khả năng chống chịu stress môi trường được đánh giá dựa trên giá trị thời gian được ghi nhận sau khi tôm bố trí trong các thí nghiệm chống chịu stress chết hoàn toàn.

3. Phương pháp thu thập số liệu

Số liệu thu thập được tính toán về giá trị trung bình, độ lệch chuẩn bằng phần mềm Excel của Microsoft Office 2016. Sau đó, phân tích thống kê bằng kiểm định Ttest cho 2 biến độc lập để tìm ra sự khác biệt giữa 2 nghiệm thức về các chỉ tiêu thí nghiệm thu thập được bằng phần  mềm SPSS 20.0 ở mức ý nghĩa p < 0,05.

4. Kết luận

Tốc độ tăng trưởng về  khối lượng, chiều dài, tổng số tế bào máu, tỷ lệ sống của tôm ương theo công nghệ BF cao hơn so với nghiệm thức ĐC. Ương tôm thẻ chân trắng trong môi trường biofloc có mật độ vi khuẩn tổng số và Vibrio cao hơn so với môi trường không có biofloc.

Hoạt tính sinh học của enzyme tiêu hóa (amylase và cellulase) ở tôm ương trong môi trường biofloc tốt hơn so với tôm ương trong môi trường không có biofloc.

Tôm thẻ chân trắng ương trong môi trường biofloc có khả năng chống chịu stress môi  trường với các biến động pH, nhiệt độ (⁰C) và độ mặn (ppt) tốt hơn so với nghiệm thức ĐC.