khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu của cua biển (scylla sp) ở các độ mặn khác nhau

i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN







NGUYỄN HOÀNG DUY





KHẢ NĂNG ĐIỀU HÒA ÁP SUẤT THẨM THẤU CỦA CUA
BIỂN (Scylla sp) Ở CÁC ĐỘ MẶN KHÁC NHAU








LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

2009


ii
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN





NGUYỄN HOÀNG DUY





KHẢ NĂNG ĐIỀU HÒA ÁP SUẤT THẨM THẤU CỦA CUA
BIỂN (Scylla sp) Ở CÁC ĐỘ MẶN KHÁC NHAU

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN




CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
ĐỖ THỊ THANH HƯƠNG
NGUYỄN HƯƠNG THÙY



2009


iii



Đề tài Khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu của cua biển (Scylla sp) ở các độ
mặn khác nhau do sinh viên Nguyễn Hoàng Duy thực hiện. Ngày 18 tháng 07
năm 2009 đã được hội đồng thông qua.

Xác nhận của cán bộ hướng dẫn

i
LỜI CẢM TẠ
Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến cô Đỗ Thị Thanh Hương, cô Nguyễn
Hương Thùy, cô Nguyễn Thị Kim Hà và tất cả cán bộ Bộ môn Dinh dưỡng và
Chế biến Thủy Sản, Khoa Thủy Sản, Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện và hướng
dẫn cho em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Đại học. Bên cạnh đó, em xin gởi lời
cảm ơn đến anh Nhứt, anh Nguyên (Trại thực nghiệm nước lợ, Khoa Thủy Sản)
đã nhiệt tình giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài.
Tác giả


ii
TÓM TẮT
Cua biển (Scylla spp) được thuần ở độ mặn 20
0
/
00
trong 3 ngày, sau đó
tăng/giảm độ mặn cho đến khi cua chết. Thu mẫu máu cua vào thời điểm 6 giờ
sau khi tăng/giảm độ mặn để xác định khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu và
ion của cua biển ở các độ mặn khác nhau. Khi tăng độ mặn đến 30
0
/
00
, 40
0
/
00
,
50

0
/
00
, 60
0
/
00
, 70
0
/
00
và giảm độ mặn xuống 10
0
/
00
, 0
0
/
00
thì chuyển 3 con cua
trong số cua thí nghiệm sang bể 50 lít, thu mẫu máu cua vào các thời điểm 3
ngày, 7 ngày, 14 ngày và 21 ngày để xác định khả năng điều hòa áp suất thẩm
thấu và ion của cua biển theo thời gian. Kết quả thí nghiệm cho thấy, ở độ mặn
20
0
/
00
(áp suất thẩm thấu máu cua là 732,80±62,73 mOsm/kg) là điểm đẳng
trương của cua biển. ở các độ mặn thấp hơn 20
0

/
00
, áp suất thẩm thấu máu cua
cao hơn áp suất thẩm thấu của nước và có xu hướng giảm dần theo chiều giảm
của độ mặn (thấp nhất ở 0
0
/
00
: 352,40±30,84 mOsm/kg). Còn ở các độ mặn cao
hơn 20
0
/
00
, áp suất thẩm thấu máu cua thấp hơn áp suất thẩm thấu của nước và có
xu hướng tăng dần theo chiều tăng của độ mặn (cao nhất ở 70
0
/
00
:
2178,80±148,45 mOsm/kg). Cua biển có thể sống tốt ở độ mặn từ 2
0
/
00
đến
60
0
/
00
, tối ưu từ 18
0

/
00
đến 28
0
/
00
và không thể sống ở độ mặn 0
0
/
00
hoặc cao hơn
60
0
/
00
quá 3 ngày. Về khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu của cua biển theo thời
gian, áp suất thẩm thấu máu cua sẽ ổn định vào thời điểm từ 6 giờ đến 14 ngày
sau khi đạt đến độ mặn thí nghiệm. Bên cạnh đó, khi thay đổi độ mặn, cùng với
sự thay đổi của áp suất thẩm thấu máu cua thì nồng độ các ion trong máu cua
cũng thay đổi. Nồng độ các ion trong máu thích hợp của cua biển là: từ
304,65±5,00 mmol/lít đến 954,85±12,79 mmol/lít (đối với ion Na
+
) và từ
3,56±1,39 mmol/lít đến 22,00±0,53 mmol/lít (đối với ion K
+
).

iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ i
TÓM TẮT ii
MỤC LỤC iii
DANH SÁCH BẢNG v
DANH SÁCH HÌNH vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii
PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.1. Giới thiệu 1
1.2. Mục tiêu của đề tài 2
1.3. Nội dung đề tài 2
1.4. Thời gian thực hiện đề tài 2
PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu 3
2.1.1. Phân loại 3
2.1.2. Phân bố 3
2.1.3. Vòng đời 3
2.1.4. Dinh dưỡng 4
2.1.5. Sinh trưởng 4
2.1.6. Sinh sản 4
2.1.7. Khả năng thích nghi của thủy sinh vật ở các độ mặn khác nhau 5
2.2. Các nghiên cứu có liên quan đến đề tài 8
PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10
3.1. Vật liệu nghiên cứu 10
3.1.1. Dụng cụ 10
3.1.2. Cua thí nghiệm 10
3.2. Phương pháp nghiên cứu 10
3.2.1. Bố trí thí nghiệm 10
3.2.2. Phương pháp thay đổi độ mặn 11

3.2.3. Phương pháp thu mẫu 11
3.2.4. Đo áp suất thẩm thấu và nồng độ ion 11
3.2.6. Phương pháp xử lý số liệu 12
PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 13
4.1. Điều hòa ASTT của cua biển 13
4.1.1. Khả năng điều hòa ASTT của cua biển ở các độ mặn khác nhau 13
4.1.2. Khả năng điều hòa ASTT của cua biển theo thời gian 17
4.2. Điều hòa ion Na
+
và K
+
của cua biển 21
4.2.1. Khả năng điều hòa ion Na
+
và K
+
của cua biển ở các độ mặn khác
nhau 21
4.2.2. Khả năng điều hòa ion Na
+
& K
+
của cua biển theo thời gian 29


iv
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 34
5.1. Kết luận 34
5.2. Đề xuất 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

PHỤ LỤC 37



v
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 4.1. ASTT máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 - 0
0
/
00
14
Bảng 4.2. ASTT máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 - 70
0
/
00
16
Bảng 4.3. ASTT máu cua theo thời gian 20

Bảng 4.4. Nồng độ ion Na
+
trong máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 – 0
0
/
00
21
Bảng 4.5. Nồng độ ion Na
+
trong máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 – 70
0
/

00
24
Bảng 4.6. Nồng độ ion K
+
trong máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20

– 0
0
/
00

25
Bảng 4.7. Nồng độ ion K
+
trong máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 – 70
0
/
00
27
Bảng 4.8. Nồng độ ion Na
+
trong máu cua theo thời gian 31

Bảng 4.9. Nồng độ ion K
+
trong máu cua theo thời gian 32



vi

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1. Vòng đời cua biển Scylla sp 3
Hình 2.2. Các quá trình cơ bản trong hoạt động điều hòa tăng và điều hòa giảm
6
Hình 3.1. Máy đo ASTT 12

Hình 3.2. Máy đo ion Na
+
& K
+
12
Hình 4.1. ASTT máu cua và môi trường ở độ mặn từ 0 – 70
0
/
00
13
Hình 4.2. ASTT máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 – 0
0
/
00
15
Hình 4.3. ASTT máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 – 70
0
/
00
17
Hình 4.4. ASTT máu cua theo thời gian 18
Hình 4.5. Nồng độ ion Na
+
trong máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 - 0

0
/
00
22
Hình 4.6. Nồng độ ion Na
+
trong máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 - 70
0
/
00
23
Hình 4.7. Nồng độ ion K
+
trong máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 – 0
0
/
00
26
Hình 4.8. Nồng độ ion K
+
trong máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 – 70
0
/
00
28
Hình 4.9. Nồng độ ion Na
+
trong máu cua theo thời gian 29
Hình 4.10. Nồng độ K
+

trong máu cua theo thời gian 32


vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ASTT áp suất thẩm thấu
ctv cộng tác viên


1
PHẦN 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Giới thiệu
Cua biển (Scylla sp) là một trong những đối tượng thủy sản đã trở nên khá
quen thuộc đối với người dân ở vùng ven biển và là nguồn thực phẩm ưa thích
của nhiều người. Ngoài ra, cua biển còn là đối tượng có tiềm năng xuất khẩu lớn
(trong các loại giáp xác biển chỉ đứng sau tôm biển). Do đó, nghề nuôi cua biển
hiện nay ở nước ta ngày càng phát triển mạnh, đặc biệt là ở các tỉnh ven biển.
Theo Dau (1998), ở các tỉnh phía Bắc cua biển được nuôi vào hai vụ chính
trong năm, vụ thứ nhất từ tháng 4 đến tháng 8 và vụ thứ hai từ tháng 10 đến
tháng 2 năm sau. Trong khi đó, ở các tỉnh phía Nam cua biển được nuôi quanh
năm, nhưng thời điểm tốt nhất là từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau.
Các hình thức nuôi cua phổ biến hiện nay bao gồm: nuôi cua thịt trong các
vuông quảng canh, nuôi cua kết hợp trong mô hình tôm rừng; nuôi cua gạch, nuôi
cua lột thành cua chắc, nuôi cua ốp thành cua chắc (theo Trần Ngọc Hải và ctv,
2004).
Trong quá trình nuôi, bên cạnh những trở ngại về nguồn con giống, dịch
bệnh thì vấn đề tìm ra độ mặn thích hợp để nuôi cua biển cũng là một vấn đề
cần được quan tâm. Một số tài liệu cho biết cua biển là một trong những loài rộng

muối, có thể sống và sinh trưởng tốt ở nhiều độ mặn khác nhau. Theo Trần Ngọc
Hải (2004), cua biển có thể chịu đựng được độ mặn từ 2 – 60 ppt. Theo Vũ Ngọc
Út (2006), cua biển là loài rộng muối, sống ở vùng cửa sông và kết hợp trong
rừng ngập mặn nơi có độ mặn thường xuyên biến động. Chúng cũng thường xuất
hiện quanh năm, ngay cả vào mùa mưa khi độ mặn trong nước giảm xuống thấp.
Cua biển là loài có tập tính di cư, chúng có thể di cư vào vùng nước ngọt để
tìm môi trường sống và thức ăn trong suốt giai đoạn sinh trưởng. Trong quá trình
sinh trưởng cua biển trải qua nhiều lần biến thái và lột xác để gia tăng kích thước
và khối lượng cơ thể. Đến trước mùa sinh sản, cua biển bắt đầu di cư sinh sản ra
vùng ven biển để lột xác tiền giao vỹ rồi sau đó di cư tiếp ra biển xa, ấp trứng cho
đến khi trứng nở thành ấu trùng Zoea 1 (theo Trần Ngọc Hải, 2004).
Từ đó cho thấy cua biển có khả năng thích ứng tốt đối với sự thay đổi của môi
trường mà nhân tố chính ở đây là sự thay đổi về độ mặn. Có nghĩa là cua biển có
khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu (ASTT) trong máu sao cho phù hợp với
những biến đổi về độ mặn của môi trường vì khả năng chịu đựng về độ mặn gắn
liền với điều hòa ASTT (Theo Vũ Ngọc Út, 2006).


2
Tuy nhiên chưa có nhiều các nghiên cứu về khả năng chịu đựng độ mặn và
điều hòa ASTT của các loài cua thuộc giống Scylla. Do đó cần tìm hiểu sâu hơn
về đặc điểm sinh học sinh lý của cua biển, khả năng thích ứng của cua biển ở
những độ mặn khác nhau nhằm phổ biến kiến thức cho người dân, phục vụ cho
nghề nuôi cũng như sản xuất giống cua biển. Từ đó thúc đẩy nghề nuôi cua biển
phát triển mạnh và bền vững hơn, góp phần vào sự phát triển chung của nghề
nuôi thủy sản Việt Nam.
Chính vì vậy, đề tài: ''Khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu của cua biển ở
các độ mặn khác nhau'' được thực hiện.
1.2. Mục tiêu của đề tài
Tìm hiểu khả năng chịu đựng về sự thay đổi độ mặn và quá trình điều hòa áp

suất thẩm thấu và ion của cua biển. Từ đó xác định giới hạn chịu đựng độ mặn và
độ mặn tối ưu của cua biển.
1.3. Nội dung đề tài
Xác định khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu và điều hòa ion của cua biển
khi tăng và giảm độ mặn.
1.4. Thời gian thực hiện đề tài
Từ tháng 08/2008 đến tháng 01/2009.



3
Hình 2.1. Vòng đời cua biển Scylla sp
Ấp trứng Zoea 1 Zoea 5 Megalop
Cua 1
Cua trưởng thành
Cua thành thục
2

3


1

4

5


6

7

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu
2.1.1. Phân loại
Theo Estampador, 1949 (trích dẫn bởi Phạm Thị Tuyết Ngân, 2005), cua biển
thuộc hệ thống phân loại như sau:
Ngành : Arthropoda
Lớp : Crustacea
Bộ : Decapoda
Họ : Portunidae
Giống : Scylla
Loài : Scylla sp
2.1.2. Phân bố
Cua biển là loài phân bố rộng ở vùng biển Ấn Độ - Thái Bình Dương. Theo
Keenan (1999) và Macintosh (2002) (trích dẫn bởi Trần Ngọc Hải và ctv, 2005)
cua biển thuộc giống Scylla được chia làm 4 loài chính: S. serrata, S.
tranquebarica, S. olivacae, S. paramamosain. Trong đó, S. serrata là loài lớn
nhất ở vùng Ấn Độ - Thái Bình Dương, S. tranquebarica được phát hiện ở
Malaysia và Philippines. Ở Việt Nam có 2 loài: S. olivacae và S. paramamosain
(chiếm khoảng 95%).
2.1.3. Vòng đời
Theo Sivasubramaniam và Angell, 1992 (Phạm Thị Tuyết Ngân, 2005
trích dẫn):

(1): nở 16 – 17 ngày ở nhiệt độ 23 – 25
0
C
(2): Trải qua 4 lần lột xác, trong khoảng 17 – 20 ngày
(3): Khoảng 8 – 11 ngày
(4): Qua 1 lần lột xác, mất 7 – 8 ngày
(5): Trải qua 16 – 18 lần lột xác, trong khoảng 338 – 523 ngày
(6): Đến mùa sinh sản, di cư ra ven bờ biển lột xác tiền giao vỹ


4
(7): Tiếp tục di cư ra biển, trứng sẽ phát triển và chín dần, cua ấp trứng
trong khoang bụng cho đến khi nở thành ấu trùng Zoea 1.

2.1.4. Dinh dưỡng
Theo Trần Ngọc Hải (2004), trong tự nhiên, thức ăn ưa thích của ấu trùng cua
biển là tảo khuê, ấu trùng giáp xác nhỏ, nhuyễn thể, giun Trong điều kiện nhân
tạo, ấu trùng cua có thể ăn tốt các loại thức ăn khác nhau như: tảo Chlorella,
Tetraselmis, Isochrysis, Spirulina, Rotifer, Artemia và thức ăn viên cỡ nhỏ.
Từ giai đoạn cua con đến cua trưởng thành có tập tính ăn tạp, ăn vào ban đêm
và bắt mồi di động. Theo Hill (1976) và Vay (1998), thức ăn tự nhiên của chúng
bao gồm: nhuyễn thể (50%), giáp xác (21%), phần còn lại là một số loài cá (được
trích dẫn bởi Trần Ngọc Hải, 2004).
2.1.5. Sinh trưởng
Cua sau khi tích lũy đủ chất dinh dưỡng thì chúng tiến hành lột xác để tăng
trưởng. Trong vòng đời của chúng sẽ trải qua nhiều lần lột xác và biến thái để gia
tăng cả về kích thước lẫn khối lượng. Thời gian giữa các lần lột xác khác nhau
theo từng giai đoạn của chúng, giai đoạn ấu trùng có thể 2 – 5 ngày lột xác một
lần, đối với cua trưởng thành thì thời gian này chậm hơn, khoảng 15 – 30 ngày
lột xác một lần. Điểm đáng chú ý là sau mỗi lần lột xác, khối lượng cua tăng lên

khá nhiều, khoảng 20 – 50% khối lượng trước khi lột xác, đồng thời chúng có thể
tái sinh những phần cơ thể bị mất. Sau khi lột xác xong, cua có xu hướng ẩn nắp,
trốn kẻ thù chờ cho vỏ cứng trở lại rồi mới ra ngoài và bắt mồi, tiếp tục tích lũy
dinh dưỡng cho lần lột xác kế tiếp. Trung bình cua có thể sống khoảng 2 – 4
năm, khối lượng tối đa đạt được khoảng 1,3 kg/con (theo Trần Ngọc Hải, 2004).
2.1.6. Sinh sản
Phân biệt cua đực và cua cái dựa vào hình dạng yếm, cua cái trước khi thành
thục yếm có hình dạng hơi vuông, khi thành thục yếm có hình tròn, nở rộng. Cua
đực yếm có dạng hình chữ V.
Cua biển có tuổi thành thục khoảng 1 – 1,5 năm tuổi. Chúng có tập tính di cư
sinh sản, trong suốt quá trình thành thục chúng di cư ra ngoài cửa biển. Nguyên
nhân là do yêu cầu về điều kiện môi trường của ấu trùng cua.
Tập tính đẻ trứng của cua khác nhau tùy theo vùng. Theo Trần Ngọc Hải
(2004), ở vùng nhiệt đới cua đẻ quanh năm, ở những vùng vĩ độ càng thấp thì
mùa vụ sinh sản càng kéo dài.
Trước khi đẻ trứng cua đực và cua cái bắt cặp với nhau. Theo Tadashi (1996),
hiện tượng bắt cặp không liên quan gì đến giai đoạn phát triển của buồng trứng


5
(được Trần Ngọc Hải trích dẫn, 2004) và hiện tượng này xảy ra trước khi con cái
lột xác tiền giao vỹ. Theo Trần Ngọc Hải (2004), con cái sẽ tiết ra chất
pheromone thu hút con đực để bắt cặp. Sau đó khoảng 3 – 4 ngày thì con cái lột
xác và chúng tiến hành giao vỹ ngay sau đó. Thời gian của quá trình giao vỹ kéo
dài khoảng 7 – 12 giờ.
2.1.7. Khả năng thích nghi của thủy sinh vật ở các độ mặn khác nhau
Đặc trưng của thủy sinh vật là hoạt động trao đổi nước và muối giữa cơ thể
với môi trường nước. Trong cơ thể thủy sinh vật luôn luôn có một hàm lượng
nước nhất định để đảm bảo các quá trình sinh hóa, duy trì sự sống. Ngoài ra,
trong cơ thể thủy sinh vật cũng cần một lượng muối cần thiết, là thành phần của

các dịch cơ thể. Lượng muối này sai khác về nồng độ và thành phần các ion so
với môi trường nước bên ngoài. Do đó, để duy trì sự sống bình thường, ngoài
việc đảm bảo lượng nước cần thiết thủy sinh vật còn cần có những đặc điểm
thích ứng và những cơ chế điều hòa nhằm đảm bảo cho cơ thể có một nồng độ
muối và thành phần muối nhất định. Hoạt động này được gọi là hoạt động điều
hòa áp suất thẩm thấu (Theo Đặng Ngọc Thanh, 1973).
Theo Đỗ Thị Thanh Hương (2008) hầu hết các loài giáp xác biển điều hòa áp
suất thẩm thấu dịch máu ngang bằng với áp suất thẩm thấu của môi trường. Tuy
nhiên, những loài sống trong môi trường nước ngọt hoặc nước lợ chúng phải duy
trì nồng độ áp suất thẩm thấu dịch cơ thể cao hơn áp suất thẩm thấu môi trường.
Những loài điều hòa áp suất thẩm thấu cơ thể cao hơn áp suất thẩm thấu môi
trường được gọi là nhóm hẹp muối. Còn những loài điều hòa áp suất thẩm thấu
cơ thể cao hoặc thấp hơn áp suất thẩm thấu môi trường được gọi là nhóm rộng
muối.
Hoạt động điều hòa ASTT của thủy sinh vật
Điều hòa ASTT là hoạt động của cơ thể đảm bảo dịch cơ thể giữ nguyên được
nồng độ và thành phần muối nhất định để chống lại những biến đổi của môi
trường ngoài. Do thành phần muối trong cơ thể thủy sinh vật không chỉ sai khác
về nồng độ mà còn sai khác về thành phần ion so với môi trường ngoài nên quá
trình điều hòa phải đảm bảo hai mặt: điều hòa thẩm thấu (điều hòa nồng độ muối)
và điều hòa ion.
Theo Đặng Ngọc Thanh (1973), điều hòa ASTT tiến hành theo hai hướng:
điều hòa tăng và điều hòa giảm phụ thuộc vào quan hệ thẩm thấu giữa thủy sinh
vật với môi trường ngoài và những biến đổi của môi trường. Quá trình điều hòa
tăng hoặc giảm có thể xảy ra song song với các quá trình tùy ý được thể thiện qua
hình 2.2


6
Điều hòa tăng nhằm chống lại hiện tượng giảm áp suất thẩm thấu cơ thể. Hiện

tượng này xảy ra khi nồng độ muối bên ngoài giảm thấp, nước có xu hướng đi
vào cơ thể làm giảm nồng độ muối trong cơ thể. Khi đó cơ thể tìm cách làm giảm
lượng nước từ ngoài vào, bảo vệ thành phần và nồng độ muối của cơ thể, thải bớt
nước ra ngoài với hình thức nước tiểu nhạt và nhiều, đồng thời tăng cường hấp
thụ muối (dưới dạng các ion).
Điều hòa giảm nhằm chống lại hiện tượng tăng áp suất thẩm thấu cơ thể. Hiện
tượng này xảy ra khi nồng độ muối bên ngoài tăng cao, nước có xu hướng thoát ra
ngoài cơ thể. Khi đó cơ thể tìm cách giảm lượng nước thải ra, đồng thời tăng
cường thải muối ra ngoài qua cơ quan thận (dưới hình thức nước tiểu mặn và ít) và
các cơ quan ngoài thận.











Cơ chế điều hòa ASTT của thủy sinh vật
Theo Đặng Ngọc Thanh (1973), việc trao đổi muối giữa cơ thể và môi trường
được tiến hành theo hai cách: thụ động và hoạt động.
Điều hòa thụ động được thực hiện nhờ hiện tượng khuếch tán các chất từ môi
trường có nồng độ cao sang môi trường có nồng độ thấp hơn qua màng tế bào cơ
thể. Ngoài ra, khả năng thấm qua màng tế bào của các chất hòa tan phụ thuộc vào
kích thước và độ phân cực của các phân tử.
Điều hòa hoạt động được thực hiện nhờ các tế bào đặc biệt của bề mặt cơ thể
hoặc ở trên các cơ quan đặc biệt. Các tế bào này lấy các ion từ môi trường ngoài

hoặc thải ion từ cơ thể ra ngoài không nhờ tới các lực lý hóa học. Nhờ vậy cơ thể
giữ được nồng độ và thành phần muối ở mức độ thích hợp, không phụ thuộc vào
những biến đổi về thành phần và nồng độ muối của môi trường ngoài.
Hình 2.2. Các quá trình cơ bản trong hoạt động điều hòa tăng và điều hòa giảm
Ion vào theo
thức ăn
Hấp thu ion
qua bề mặt
cơ thể
Tháo nước
theo nước
tiểu
Tái hấp thu
ion qua bề
mặt cơ thể
Bài tiết ion
Ion thoát ra ngoài
qua bề mặt cơ thể
Hấp thu nước qua
bề mặt cơ thể
Ion vào theo
thức ăn
Tái hấp thu
ion qua thận
Thải ion ở các
cơ quan ngoài
thận
Thải ion theo
nước tiểu
Bài tiết ion

Hấp thu ion qua
bề mặt cơ thể
Nước thoát ra
ngoài qua bề mặt
cơ thể
Điều hòa tăng
Điều hòa giảm
Các quá trình tùy ý
Các quá trình điều hòa


7
Cũng theo Đặng Ngọc Thanh (1973), hoạt động điều hòa ASTT của thủy sinh
vật có sự tham gia của một loại men. Ở các loài có khả năng điều hòa ASTT tốt
(như tôm, cua ) thì hoạt tính của loại men này mạnh và trường hợp ngược lại đối
với các loài không có khả năng điều hòa ASTT.
Theo Pan, Zhang và Lui, 2007 (trích dẫn bởi Trịnh Thanh Nhân, 2008), có 3
loại men quyết định đến sự điều hòa ASTT của thủy sinh vật là: Na/K-ATPase,
V-ATPase và HCO
3
-ATPase. Trong đó, V-ATPase và HCO
3
-ATPase điều khiển
sự điều hòa ASTT dưới tác dụng của pH; còn Na/K-ATPase thì điều khiển sự
điều hòa ASTT dưới tác dụng của độ mặn.
Vai trò của các ion trong môi trường nước đối với đời sống thủy sinh vật
Đặng Ngọc Thanh (1973), trích dẫn thí nghiệm của Lob (đầu thế kỷ XX) theo
dõi ảnh hưởng của thành phần và tỷ lệ khác nhau của các ion Na
+
, K

+
, Ca
2+
, Mg
2+

lên sự phát triển của trứng cá Fundulus. Theo đó, trứng cá ở trong dung dịch chỉ
có một trong số các ion trên thì trứng cá không phát triển được do tính độc của
các ion này. Tuy nhiên khi bổ sung vào dung dịch một chất muối khác với một tỷ
lệ nhất định thì trứng cá lại phát triển bình thường do tính độc bị khử đi. Từ thí
nghiệm này đi đến kết luận:
- Các ion có tính chất đối kháng nhau về mặt sinh lý nên khử độc lẫn nhau.
Có hai loại đối kháng là: phân cực và không phân cực. Hai ion được gọi là đối
kháng phân cực khi chúng khử độc lẫn nhau và có tác dụng trái ngược nhau, ví
dụ: Ca
2+
(làm giảm độ thấm của màng tế bào) đối kháng phân cực với Na
+
(làm
tăng độ thấm của màng tế bào). Hai ion được gọi là đối kháng không phân cực
khi chúng khử độc lẫn nhau và có tác dụng giống nhau, ví dụ: Ca
2+
đối kháng
không phân cực với K
+
vì chúng cùng có tác dụng làm giảm tính thấm của màng
tế bào.
- Trong thành phần của dung dịch muối có một tỷ lệ nhất định biểu hiện mối
quan hệ giữa nồng độ các ion hóa trị I và các ion hóa trị II. Tỷ lệ này được gọi là
hệ số Lob. Hệ số Lob mang tính đặc trưng cho từng loài.

Theo Lob (đầu thế kỷ XX) – trích dẫn bởi Đặng Ngọc Thanh (1973), khi
nông độ muối chung giảm thì hệ số Lob cũng giảm theo, nghĩa là nồng độ các ion
hóa trị II (Ca
2+
, Mg
2+
) tăng lên và nồng độ các ion hóa trị I (Na
+
, K
+
) giảm
xuống.
Hệ số Lob =
[ion hóa trị I]
[ion hóa trị II]


8
2.2. Các nghiên cứu có liên quan đến đề tài
Đỗ Thị Thanh Hương và Châu Tài Tảo (2004), tôm sú PL15 được nuôi ở 5 độ
mặn: 0, 1, 3, 6 và 15
0
/
00
trong vòng 60 ngày. Các chỉ tiêu: tiêu hao oxy, ngưỡng
oxy được xác định vào thời điểm ngày thứ 7, 45, và 60. Chỉ tiêu ASTT thẩm thấu
được thu vào ngày thứ 60. Theo đó, ASTT của máu tôm ở các nghiệm thức khác
biệt có ý nghĩa với nhau và giảm theo chiều giảm của độ mặn môi trường.

D. L. Lovett và ctv (2005), ban đầu cua (chiều rộng mai: 13.1 ± 0.2 cm) được
nuôi ở nước có độ mặn 35
0
/
00
trong 3 tuần rồi được chuyển sang nuôi ở 10
0
/
00
.
Nghiên cứu trên có ghi nhận sự thay đổi ASTT của máu cua trước và sau khi
thay đổi độ mặn. Theo đó, ASTT máu cua giảm dần khi độ mặn của môi trường
giảm. Cụ thể ASTT máu cua giảm từ 1082 ± 3 mOsm xuống 782 ± 17 mOsm/kg
trong vòng 1 ngày sau khi giảm độ mặn từ 35
0
/
00
xuống 10
0
/
00
và ổn định ở 725
mOsm/kg vào ngày thứ 4. Những ngày tiếp theo ASTT máu cua khác biệt không
có ý nghĩa so với ngày thứ 4 (P > 0.05).
Vũ Ngọc Út (2006), cua giống được nuôi trong hệ thống tuần hoàn có thay
nước ở các độ mặn: 0, 5, 10, 15, 20, 25 và 30
0
/
00
. Để xác định tốc độ tăng trưởng

của cua, các chỉ tiêu: phần trăm gia tăng kích thước sau khi lột xác, số lần lột xác
và chu kỳ lột xác ở các độ mặn trên được theo dõi bằng cách kiểm tra cua hằng
ngày, 2 lần/ngày vào buổi sáng và buổi chiều. Tỷ lệ sống của cua được xác định
khi kết thúc thí nghiệm. Kết quả đạt được cho thấy, cua giống sinh trưởng kém
và chết hoàn toàn sau 3 ngày ở độ mặn 0
0
/
00
. Ở độ mặn 5
0
/
00
, cua sinh trưởng
kém, tỷ lệ sống thấp và giảm dần theo thời gian. Ở độ mặn 15 – 25
0
/
00
cua sinh
trưởng tốt và tỷ lệ sống cao. Tác giả kết luận, độ mặn thích hợp cho cua giống là
từ 15 – 25
0
/
00
, tối ưu là từ 20 – 25
0
/
00
.
Tôm sú (8 – 12 g/con) được nuôi ở các độ mặn 0, 3, 9, 15, 21, 26 và 35
0

/
00
.
Mẫu máu tôm để xác định ASTT được thu sau khi đạt đến độ mặn thí nghiệm 6
giờ, 1 ngày, 3 ngày, 7 ngày, 14 ngày, 28 ngày và 42 ngày. Tiêu hao oxy và
ngưỡng oxy được xác định sau khi đạt độ mặn thí nghiệm 3 ngày và 42 ngày. Về
sự thay đổi của ASTT của máu tôm ở các độ mặn khác nhau, tác giả cho rằng:
ASTT của máu tôm và của nước tương đương nhau khi nuôi tôm ở nước có độ
mặn 26
0
/
00
; ASTT của máu tôm cao hơn/thấp hơn ASTT của môi trường nước
khi tôm được nuôi ở nước có độ mặn thấp hơn/cao hơn 26
0
/
00
(Trịnh Thanh
Nhân, 2008)
Kết quả nghiên cứu của Trương Thanh Lai (2008), về ảnh hưởng của độ mặn
lên hô hấp và điều hòa áp suất thẩm thấu của tôm càng xanh (Macrobrachium
rosenbergii), tôm càng xanh (7 – 10 g/con) được nuôi ở các độ mặn 0, 3, 6, 9, 12,
15, 18, 21, 24, 27 và 30
0
/
00
. Để xác định ASTT của tôm càng xanh ở các độ mặn


9

trên, máu tôm được thu sau khi đạt đến độ mặn thí nghiệm 6 giờ, 1 ngày, 3 ngày,
14 ngày, 28 ngày và 42 ngày. Kết quả cho thấy, ASTT của máu tôm càng xanh
cao hơn của môi trường khi nuôi tôm ở độ mặn 0 – 12
0
/
00
, cân bằng với môi
trường khi nuôi ở độ mặn 15 – 18
0
/
00
. Ở các độ mặn lớn hơn 25
0
/
00
, ASTT tôm
càng xanh tăng theo chiều tăng của độ mặn môi trường.


10
PHẦN 3
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu nghiên cứu
3.1.1. Dụng cụ

1 bể composite 2 m
3
(trữ cua).

 7 bể composite 0,5 m

3
.
 Hệ thống sục khí: ống sục khí, val điều chỉnh, đá bọt.
 Khúc xạ kế
 Máy ly tâm.
 Máy đo áp suất thẩm thấu.
 Máy đo ion Na
+
, K
+

 Lồng nhựa (25cm x 18cm x 11cm).
 Một số dụng cụ thu mẫu máu: kim tiêm, eppendorf,
3.1.2. Cua thí nghiệm
Cua có nguồn gốc đánh bắt tự nhiên, được chuyển về từ Sóc Trăng.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
Thí nghiệm gồm 3 nghiệm thức bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại.
Trong đó:
 Nghiệm thức 1: độ mặn 20
0
/
00
, (nghiệm thức đối chứng).
 Nghiệm thức 2: tăng 2
0
/
00
/ngày cho đến khi cua chết.
 Nghiệm thức 3: giảm 2
0

/
00
/ngày cho đến khi cua chết.
3.2.1. Bố trí thí nghiệm
Cua được cân khối lượng, đo kích thước, sau đó cho cua vào lồng nhựa để
đảm bảo chúng được giữ hoàn toàn trong nước và tránh hiện tượng ăn nhau trong
suốt quá trình thí nghiệm. Trước khi tiến hành thí nghiệm trữ cua ở độ mặn 20
0
/
00

khoảng 3 ngày cho ASTT ổn định. Sau đó bố trí vào bể 0,5 m
3
, mật độ 13 con/bể.
Khối lượng trung bình: 47,88 g. Dao động từ: 12,01 – 131,60 g.
Kích thước:
 Chiều dài trung bình: 4,22 cm. Dao động từ: 2,70 – 5,90 cm
 Chiều rộng trung bình: 6,03 cm. Dao động từ: 4,00 – 8,60 cm


11
3.2.2. Phương pháp thay đổi độ mặn
Áp dụng công thức: C
1
V
1
= C
2
V
2

.
Dùng nước ót (70 - 100
0
/
00
) và nước máy sinh hoạt để pha nước ở các độ mặn
theo yêu cầu.
Dùng khúc xạ kế để kiểm tra độ mặn của nước.
3.2.3. Phương pháp thu mẫu
Sau khi tăng hoặc giảm độ mặn 2
0
/
00
/ngày khoảng 6 giờ thì tiến hành thu mẫu
máu cua và thu mẫu nước. Giữ mẫu trong ống túyp 1,5 mL rồi đem ly tâm (ở
nhiệt độ 4
o
C, tốc độ 6000 vòng/phút trong 6 phút). Sau đó, trữ mẫu ở -80
o
C cho
đến khi phân tích mẫu (đo áp suất thẩm thấu và ion).
Cách thu mẫu máu cua
 Chuẩn bị xô nhựa chứa sẵn nước đá
 Đặt eppendorf vào xô nhựa
 Dùng kim tiêm 1mL lấy máu cua ở gốc chân bơi (màng liên kết giữa thân
và chân bơi), sau đó cho vào eppendorf (đặt trong xô nhựa)
* Chú ý, máu cua rất dễ đông nên thao tác thực hiện phải nhanh, giữ lạnh mẫu
trong suốt quá trình thu mẫu. Sau khi thu mẫu xong phải đem đi ly tâm ngay.
Đối với mẫu nước lấy trực tiếp từ bể thí nghiệm.
3.2.4. Đo áp suất thẩm thấu và nồng độ ion

Áp suất thẩm thấu được phân tích bằng máy đo áp suất thẩm thấu Fiske one-
ten osmometer (USA).
Đo ion Na
+
, K
+
bằng máy đo Flame Photometer 420.


12










3.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu thu thập được xử lý bằng phần mềm Excel và xử lý thống kê bằng
phần mềm SPSS (14.0)

Hình 3.2. Máy đo ion Na
+
& K
+

Hình 3.1. Máy đo ASTT

13
PHẦN 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Điều hòa ASTT của cua biển
4.1.1. Khả năng điều hòa ASTT của cua biển ở các độ mặn khác nhau
Cua biển được thuần ở độ mặn 20
0
/
00
trong vòng 3 ngày để ASTT của máu
cua ổn định trước khi tiến hành thí nghiệm tăng hoặc giảm độ mặn 2
0
/
00
/ngày.
Cách thuần cua như vậy phù hợp với kết quả nghiên cứu của D. L. Lovett (2005)
trên loài cua Callinectes sapidus, theo ông ASTT của loài cua này ổn định vào
ngày thứ 4 sau khi thay đổi độ mặn môi trường nước nuôi cua từ 35
0
/
00
xuống
10
0
/
00
.

Theo hình 1, hai đường biểu diễn ASTT của máu cua và ASTT của nước từ
0
0
/
00
đến 70
0
/
00
giao nhau tại điểm có độ mặn 20
0
/
00
. Ở các độ mặn thấp hơn
20
0
/
00
, ASTT của máu cua luôn cao hơn ASTT của nước và có xu hướng giảm
dần theo chiều giảm của độ mặn. Điều ngược lại ở các độ mặn cao hơn 20
0
/
00
khi
ASTT của máu cua luôn thấp hơn ASTT của nước và có xu hướng tăng dần theo
chiều tăng của độ mặn. Vậy cua biển có thể điều hòa ASTT trong máu cao hơn
hoặc thấp hơn ASTT của môi trường để thích ứng với điều kiện độ mặn của môi
trường giảm hoặc tăng so với điểm đẳng trương. Kết quả này phù hợp với kết
luận của Đỗ Thị Thanh Hương (2008) cho rằng, các loài rộng muối có khả năng
điều hòa ASTT cơ thể cao hơn hoặc thấp hơn ASTT của môi trường. Ở độ mặn

20
0
/
00
ASTT máu cua (732,80±72,78 mOsm/kg) tương đương với ASTT của
nước (724 mOsm/kg). Do đó có thể kết luận, ở độ mặn 20
0
/
00
, 732,80±72,78
mOsm/kg là điểm đẳng trương về ASTT của máu cua biển. Kết quả thực nghiệm
này đã chứng minh cho việc chọn ASTT của máu cua ở 20
0
/
00
làm số liệu đối
chứng với ASTT của máu cua ở các độ mặn khác là hoàn toàn đúng.







Hình 4.1. ASTT máu cua và môi trường ở độ mặn từ 0 – 70
0
/
00

0

500
1000
1500
2000
2500
0 10 20 30 40 50 60 70
ppt
ASTT (mOsm/kg)
máu cua nước


14
Cũng theo hình 1, ở các độ mặn gần điểm đẳng trương, ASTT của máu cua
chênh lệch ít so với ASTT của nước. Còn ở các độ mặn càng xa điểm đẳng
trương, độ chênh lệch giữa ASTT của máu cua và của nước càng tăng.
Khả năng điều hòa ASTT của cua biển khi giảm độ mặn 2
0
/
00
/ngày
Kết quả ASTT máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20
0
/
00
- 0
0
/
00
được trình
bày ở bảng 4.1.

Bảng 4.1. ASTT máu cua và môi trường ở độ mặn từ 20 - 0
0
/
00

Các chữ cái giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05)
Các chữ số khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05)

Kết quả phân tích thống kê (bảng 4.1) cho thấy ASTT máu cua ở các độ mặn
0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 và 16
0
/
00
khác biệt có ý nghĩa thống kê so ASTT máu cua
ở độ mặn 20
0
/
00
(p<0,05). ASTT máu cua ở độ mặn 18
0

/
00
khác biệt không có ý
nghĩa thống kê so với ASTT máu cua ở độ mặn 20
0
/
00
(p>0,05). Từ độ mặn 2 -
18
0
/
00
, ASTT máu cua ở các độ mặn liền kề nhau khác biệt không có ý nghĩa
thông kê với nhau (p>0,05). Trong khi đó ASTT máu cua ở độ mặn 0
0
/
00
khác
biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với ASTT máu cua ở độ mặn 2
0
/
00
.
Theo hình 4.2, ASTT máu cua có xu hướng giảm dần từ môi trường có độ
mặn cao đến môi trường có độ mặn thấp. ASTT máu cua giảm từ 752,80±72,78
mOsm/kg ở độ mặn 20
0
/
00
đến 352,40±30,84 mOsm/kg ở độ mặn 0

0
/
00
. Kết quả
trên phù hợp với các nghiên cứu trước đây về khả năng điều hòa ASTT của các
loài giáp xác rộng muối khác. Theo Đỗ Thị Thanh Hương và Châu Tài Tảo
(2004), ASTT máu tôm sú giảm dần theo chiều giảm của độ mặn từ 15 – 0
0
/
00
.
Theo D. L. Lovett và ctv (2005), ASTT máu cua Callinectes sapidus giảm dần
khi độ mặn của môi trường giảm, ASTT máu cua giảm từ 1082±3 mOsm/kg
Độ mặn (
0
/
00
) ASTT máu cua (mOsm/kg) ASTT nước (mOsm/kg)
20


732,80±62,73
a

724
18


712,50±72,91
ab

690
16


663,00±30,94
bc

570
14


630,80±33,07
c

450
12


606,00±31,20
cd

353
10


561,75±47,52
de
298
8

558,50±15,42
def

262
6


530,60±10,81
ef
139
4


501,25±62,33
fg
104
2


455,40±7,40
g
45
0


352,40±30,84
h

0


15
xuống 782±17 mOsm/kg trong vòng 1 ngày khi giảm độ mặn từ 35
0
/
00
xuống
10
0
/
00
.








Hình 4.2. ASTT máu cua và nước nuôi cua ở độ mặn từ 20 – 0
0
/
00

Ở độ mặn 18
0
/

00
, ASTT của máu cua là 712,50±72,91 mOsm/kg không có sự
khác biệt lớn so với ASTT của máu cua ở độ mặn 20
0
/
00
nhưng bắt đầu từ độ mặn
16
0
/
00
trở xuống, ASTT của máu cua đã có sự khác biệt so với độ mặn 20
0
/
00
. Mặt
khác ở các độ mặn từ 18
0
/
00
đến 2
0
/
00
, ASTT của máu cua ở các độ mặn liền kề
nhau lại không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Điều đó cho thấy, ASTT của
máu cua từ 16
0
/
00

đến 2
0
/
00
tuy có sự sai khác so với ASTT máu cua ở độ mặn
20
0
/
00
nhưng vẫn nằm trong khoảng chịu đựng được của cua biển, ở đây chúng có
khả năng điều hòa được ASTT để duy trì sự sống. Cua biển bị mất muối ra môi
trường ngoài và nước từ môi trường ngoài đi vào cơ thể chúng, tuy nhiên cua
biển vẫn có thể điều hòa được bằng cách tích cực hấp thu muối từ môi trường
ngoài, hạn chế bài tiết muối để bù đắp lượng muối bị mất đi. Đồng thời tích cực
thải nước ra môi trường ngoài dưới dạng nước tiểu nhiều và nhạt để thích ứng
với điều kiện độ mặn môi trường giảm (Đặng Ngọc Thanh, 1973). Vậy ở độ mặn
2
0
/
00
, ASTT máu cua bằng 455,40±7,40 mOsm/kg là giới giạn ASTT thấp nhất
mà cua biển có thể sống tốt.
Trong khi đó, ở độ mặn 0
0
/
00
, ASTT cua máu cua giảm xuống thấp nhất và
khác biệt so với ASTT máu cua ở các độ mặn 2
0
/

00
. Điều này có thể giải thích
như sau: ở độ mặn 0
0
/
00
muối trong cơ thể cua bị thất thoát ra ngoài môi trường
và một lượng nước rất lớn từ môi trường ngoài xâm nhập vào cơ thể vượt quá
khả năng điều hòa của cua biển nên làm cho nồng độ muối trong cơ thể giảm
xuống dẫn đến ASTT máu cua thấp, kết quả là cua chết đồng loạt vào ngày thứ 3
sau khi đạt đến độ mặn thí nghiệm.

0
200
400
600
800
20 16 12 8 4 0
ppt
ASTT (mOsm/kg)
máu cua nước