i
1. LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu trong luận văn là kết quả nghiên cứu thật
sự nghiêm túc của cá nhân Tôi dưới sự hướng dẫn tận tình của 2 Cán bộ hướng dẫn
khoa học: Tiến sĩ Võ Thế Dũng và Tiến sĩ Phạm Quốc Hùng.
Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực.
Tác giả
Nguyễn Cao Lộc
ii
LỜI CÁM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha
Trang, Khoa Nuôi trồng Thủy sản, Khoa Sau Đại Học cùng toàn thể qúy Thầy Cô đã
hết lòng giảng dạy, truyền đạt cho Tôi những kiến thức quí báu trong suốt quá trình
học tập tại trường.
Đặc biệt, cho Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai Cán bộ hướng dẫn
khoa học của tôi là TS. Võ Thế Dũng và TS. Phạm Quốc Hùng đã trực tiếp hướng dẫn
và tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Lãnh Đạo Viện Nghiên cứu Nuôi Trồng Thuỷ
Sản III, các Anh/Chị đang công tác tại Phòng Sinh Học Thực Nghiệm đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi về thời gian, giúp đỡ Tôi về cơ sở vật chất và trang thiết bị thí nghiệm
cho Tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin bày tỏ tình cảm, lòng biết ơn sâu sắc đến Bố Mẹ và Anh em đã tạo điều
thuân lợi về vật chất, thời gian và luôn động viên, khích lệ tinh thần cho Tôi trong suốt
quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, cho Tôi gửi lời cám ơn đến các Anh/Chị và các bạn trong lớp Cao
học Nuôi Trồng Thủy Sản 2009 – 2010 đã động viên và khích lệ Tôi trong toàn bộ
khóa học.
Nguyễn Cao Lộc
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CÁM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Phân loại và đặc điểm sinh học của cá mặt quỷ 3
1.1.1. Hệ thống phân loại 3
1.1.2. Đặc điểm phân bố và hình thái cấu tạo 3
1.1.3. Một số đặc điểm sinh học khác 4
1.2. Hiện trạng sản xuất giống và nuôi cá biển trên thế giới và Việt Nam 5
1.2.1. Trên thế giới 5
1.2.2. Ở Việt Nam 9
1.3. Các loại chất kích thích sinh sản cá mặt quỷ 12
1.3.1. Kích dục tố màng đệm nhau thai (HCG) 12
1.3.2. GnRH-A, chất kháng Dopamin và phương pháp LinPe 14
1.3.3. Não thùy cá chép 16
1.4. Kích thích các loài cá biển sinh sản bằng các yếu tố sinh thái 17
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19
2.1. Địa điểm, thời gian và đối tượng nghiên cứu 19
2.2. Sơ đồ nghiên cứu 20
2.2.1. Điều tra một số đặc điểm sinh thái của cá mặt quỷ 21
2.2.2. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh sản 21
2.2.2.1. Căn cứ vào hình thái bên ngoài để phân biệt giới tính 24
2.2.2.2. Tỷ lệ giới tính 25
2.2.2.3. Kích thước thành thục sinh dục lần đầu 25
2.2.2.4. Các giai đoạn phát triển tuyến sinh dục 25
2.2.2.5. Mùa vụ sinh sản 26
2.2.2.6. Sức sinh sản 27
2.2.3. Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá mặt quỷ 27
2.2.3.1. Kiểm tra quá trình thành thục sinh dục 28
iv
2.2.3.2. Kích thích cá mặt quỷ sinh sản bằng các yếu tố sinh thái 29
2.2.3.3. Kích thích cá mặt quỷ sinh sản bằng các chất kích thích sinh sản 29
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31
3.1. Một số đặc điểm sinh thái cá mặt quỷ 31
3.2. Đặc tính lựa chọn chất đáy của cá mặt quỷ 33
3.3. Một số đặc điểm sinh học sinh sản 35
3.3.1. Đặc điểm ngoại hình phân biệt giới tính 35
3.3.2. Tỷ lệ đực cái cá mặt quỷ theo thời gian 37
3.3.3. Kích thước thành thục sinh dục lần đầu 38
3.3.4. Các giai đoạn phát triển của tuyến sinh dục 39
3.3.5. Mùa vụ sinh sản 42
3.3.5.1. Sự phát triển của tuyến sinh dục theo thời gian 42
3.3.5.2. Hệ số thành thục 44
3.3.6. Sức sinh sản 46
3.4. Kết quả bước dầu thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá mặt quỷ 47
3.4.1. Kích thích sinh sản bằng các yếu tố sinh thái 47
3.4.2. Kích thích sinh sản bằng các chất kích thích sinh sản 48
3.4.2.1. Kết quả thử nghiệm sinh sản cá mặt quỷ bằng LHRH-A 49
3.4.2.2. Thử nghiệm sinh sản bằng HCG và Não thùy cá chép 54
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 56
1. Kết luận 56
2. Đề xuất ý kiến 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
PHỤ LỤC
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Sản lượng nuôi trồng thủy sản của 10 quốc gia hàng đầu thế giới 6
Bảng 2.1: Loại và liều lượng các chất kích thích sinh sản 30
Bảng 3.1: Đặc điểm sinh thái của cá mặt quỷ 32
Bảng 3.2: Tỷ lệ % số lượng cá lựa chọn chất đáy ưa thích 33
Bảng 3.3: Tỷ lệ đực cái theo thời gian 37
Bảng 3.4: Kích thước thành thục sinh dục lần đầu của cá mặt quỷ 38
Bảng 3.5: Tỷ lệ thành thục của cá cái qua các tháng nghiên cứu 43
Bảng 3.6: Hệ số thành thục trung bình qua các tháng nghiên cứu 45
Bảng 3.8: So sánh sức sinh sản của cá mặt quỷ với một số loài cá biển khác 47
Bảng 3.9: Các yếu tố môi trường trong quá trình sinh sản cá mặt quỷ 49
Bảng 3.10: Các chỉ tiêu sinh sản 50
Bảng 3.11: Sức sinh sản thực tế 52
vi
2. DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Cá mặt quỷ (Synaceia verrucosa) 19
Hình 2.2: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 20
Hình 3.1: Thí nghiệm 3 loại chất đáy: A: đáy cát, B: đáy đá nhỏ và san hô, C: đáy
bùn cát 34
Hình 3.2: Cá cái 36
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn kích thước thành thục lần đầu 39
Hình 3.5: Tiêu bản tổ chức học tuyến sinh dục cá cái giai đoạn 2 40
Hình 3.6: Tiêu bản tổ chức học tuyến sinh dục cái giai đoạn 3 40
Hình 3.10: Tuyến sinh dục cá đực 42
Hình 3.11: Thăm trứng kiểm tra mức độ thành thục sinh dục 49
Hình 3.12: Tiêm LHRH_A cho cá 51
Hình 3.13: Bụng cá trương to sau 24 giờ tiêm 51
Hình 3.14: Thu trứng từ bể đẻ (A) và đo đường kính trứng (B) 53
Hình 3.15: Trứng cá 53
vii
KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Viết tắt Viết đầy đủ Tên tiếng Việt (nếu có)
AA Amino Acid Axit Amin
CTV Cộng tác viên
DA Dopamine Antagonist Chất kháng Dopamin
DOM Domperidone
ELISA Enzyme Linked
Immunosorbent Assay
Phân tích miễn dịch liên
kết men
FAO Food and Agriculture
Organization
FSH Folicle – Stimulating
Hormone
Hormon kích nang trứng
GnRH Gonadotropin – Releasing
Hormon
Hormon gây phóng thích
kích dục tố (KDT)
GnRH_A GnRH - Analog Chất tương tự GnRH
GTH-II Gonadotropin hormon II Hormon kích dục II
HCG Human Chorionic
Gonadotropin
KDT màng đệm nhau thai
người
IU Intenationl Unit Đơn vị quốc tế
LH Luteinizing Hormone Hormon hoàng thể hóa
mGnRH
Mammal Gonadotropin –
releasing hormone
Hormon gây phóng thích
KDT trên động vật có vú
NTTS Nuôi trồng Thủy sản
PMSG Pregmant Mareserun
Gonadotropin
Kích dục tố huyết thanh
ngựa chửa
sGnRH Samol Gonadotropin –
Realesing Hormone
Hormon gây phóng thích
KDT trên cá hồi
SSS Sức sinh sản
1
MỞ ĐẦU
Ngành Thủy sản có vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế của nước ta, trong
những năm qua, ngành Thủy sản luôn nằm trong số các ngành có kim ngạch xuất khẩu
lớn nhất; ngoài ra, ngành thủy sản còn tạo ra một lượng lớn công ăn việc làm, góp
phần không nhỏ vào việc ổn định kinh tế vĩ mô của cả nước. Có được thành công đó,
một phần nhờ nghề NTTS luôn tạo ra những công nghệ mới, đưa đối tượng mới vào
sản xuất để đáp ứng nhu cầu của thị trường; nhờ đó, dù có nhiều khó khăn, sản lượng
và chất lượng sản phẩm của nghề NTTS sản luôn được nâng cao [6].
Trong nỗ lực đi tìm các đối tượng nuôi mới có giá trị kinh tế cao cho nghề
NTTS, gần đây, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã cấp kinh phí cho Viện
Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy Sản III thực hiện đề tài cơ sở “Nghiên cứu một số đặc
điểm sinh học sinh sản và thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá mặt quỷ (Synanceia
verrucosa Bloch & Schneider, 1801”. Đề tài do Tiến sĩ Võ Thế Dũng làm chủ nhiệm.
Hiện nay, ở nước ta chỉ có 3 công trình nghiên cứu xuất bản liên quan đến loài
cá này. Công trình nghiên cứu đầu tiên của Nguyễn Hữu Phụng (1999), chỉ nêu một số
thông tin về phân loại và một vài vùng phân bố của loài [24]. Công trình nghiên cứu
thứ 2 và thứ 3 của Võ Thế Dũng và CTV (2011, 2012), nêu lên một số đặc điểm sinh
học sinh sản và thử nghiệm sinh sản nhân tạo loài cá này [5, 6].
Cá mặt quỷ là loài cá có giá trị kinh tế cao, được người tiêu dùng ưa chuộng.
Đặc tính của loài cá này là di chuyển chậm nên dễ bị đánh bắt, thời gian gần đây sản
lượng giảm rõ rệt. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, việc nuôi cá là hết sức cần
thiết. Vì vậy, để đáp ứng con giống cho người nuôi, sản xuất giống nhân tạo là việc
phải làm; nhưng do chưa chủ động trong việc sản xuất giống, vì thế việc nghiên cứu
đặc điểm sinh học sinh sản và sinh sản nhân tạo loài cá này là hết sức cần thiết trong
giai đoạn hiện nay.
Mặt khác, việc nghiên cứu sản xuất giống một số loài cá bản địa sẽ có tác dụng
làm phong phú thêm cơ cấu đàn cá nuôi, giảm áp lực khai thác cá từ tự nhiên từ đó sẽ
góp phần bảo vệ nguồn lợi thủy sản ở nước ta một cách hữu hiệu. Từ thực tế trên,
được sự đồng ý của Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Khoa Nuôi trồng Thủy
sản và TS. Võ Thế Dũng tôi tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp Cao học, tên đề tài:
2
“Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh sản và thử nghiệm sinh sản
nhân tạo cá mặt quỷ (Synanceia verrucosa Bloch & Schneider, 1801)”, các nội
dung trong đề tài được thực hiện tại Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III – 33
Đặng Tất - Nha Trang - Khánh Hòa.
Mục tiêu của đề tài: Xác định được một số đặc điểm sinh học sinh sản và một
số thông số kỹ thuật cho sinh sản nhân tạo cá mặt quỷ (Synanceia verrucosa Bloch &
Schneider, 1801).
Nội dung của đề tài:
(1) Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh sản cá mặt quỷ.
(2) Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá mặt quỷ.
Ý nghĩa khoa học: Kết quả của đề tài sẽ góp phần cung cấp những dẫn liệu
khoa học về đặc điểm sinh học sinh sản và thử nghiệm sinh sản cá mặt quỷ. Các dẫn
liệu khoa học này có thể làm cơ sở cho các công trình nghiên cứu khác về cá mặt quỷ
nói riêng và cá biển nói chung.
Ý nghĩa thực tiễn: Xác định một số đặc điểm sinh học sinh sản và thử nghiệm
sinh sản cá mặt quỷ để tiến hành nghiên cứu sinh sản nhân tạo loài cá này.
3
3. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Phân loại và đặc điểm sinh học của cá mặt quỷ
1.1.1. Hệ thống phân loại
Theo Bảo tàng Úc, cá mặt quỷ có hệ thống phân loại như sau:
Ngành: Chordata
Lớp: Actinopteryrii
Bộ: Scorpaeniformes
Họ: Synanceiidae
Giống: Synanceia
Loài: S. verrucosa Bloch & Schneider, 1801.
Theo Nguyễn Hữu Phụng (1999), cá mặt quỷ phân bố ở vùng biển Việt Nam
thuộc họ cá mao quỷ (Synanceiidae), bộ cá mù làn (Scorpaeniformes) với 375 loài
trong đó có 82 loài có phân bố ở vùng biển phía tây Ấn Độ Dương; đa số các loài đều
không có giá trị kinh tế, vì chúng thường có kích thước quá nhỏ và nguồn lợi không đủ
cung cấp cho khai thác ở qui mô lớn [24]. Tuy nhiên, một số loài thuộc họ cá mao quỷ,
bao gồm cả loài cá mặt quỷ rạn san hô (Synanceia verrucosa) (sau đây gọi tắt là cá mặt
quỷ) có kích thước từ trung bình đến lớn, sản lượng nhiều và là đối tượng chính của
nghề khai thác thủy sản ở một số nơi vùng phía Bắc Đại Tây Dương và Thái Bình
Dương [50]. Cá mặt quỷ có thịt thơm ngon và có giá trị dinh dưỡng cao, vì thế chúng
rất được ưa chuộng ở các nhà hàng; ngoài ý nghĩa dinh dưỡng, nó còn là một loài cá
cảnh, vì thế giá trị của loài cá này ngày càng được nâng cao, hiện giá bán tại các điểm
mua bán trung gian ở Việt Nam dao động khoảng 500.000 - 900.000/kg.
1.1.2. Đặc điểm phân bố và hình thái cấu tạo
Cá mặt quỷ có phân bố địa lý rộng, chủ yếu ở những vùng nhiệt đới của Ấn Độ
Dương và Thái Bình Dương [50, 53]; đặc biệt nhiều ở các nước Singapore, Malaysia,
các đảo của Indonesia, Úc, Ấn Độ và phía Nam của Châu Phi [48].
Khu vực phân bố của cá mặt quỷ có các đặc điểm sinh thái đặt trưng như nền
đáy là bãi đá, rạn san hô và rong biển ở các đảo, các vịnh kín hoặc cá cũng có phân bố
ở các vùng cửa sông có đáy bùn. Một số loài trong họ cá mao quỷ được tìm thấy ở
những vùng nước sâu tới 2.359m [35, 50].
Theo Poss và Rao (1984), màu sắc của cá mặt quỷ phụ thuộc vào đặc điểm
vùng phân bố, cá sống ngoài khơi thường có màu nâu hoặc có nhiều vết lốm đốm và
4
có nhiều vạch kẻ dọc màu đen trên nền sáng màu hơn, thường là màu xám hoặc màu
hơi đỏ ở phía bụng. Những loài phân bố ở những vùng nước sâu hơn thường có màu
đỏ, với những điểm màu đỏ sẫm, nâu hoặc đen và những đường kẻ màu trắng trên da
[50]. Tại Úc, có hai loài cá mặt quỷ là cá mặt quỷ rạn san hô (S. verrucosa) phân bố
nhiều ở rạn san hô lớn, từ Queensland tới phía Nam New South Wales và cá mặt quỷ
vùng cửa sông (S. horrida). Cá sống vùng cửa sông thường có màu nâu hoặc xám và
có rất nhiều đốm màu vàng, cam hoặc đỏ [31], trong khi đó, tại đảo Guam, cá mặt quỷ
có màu nâu của cát, tương ứng với màu sắc của các thủy vực nước cạn nơi mà chúng
phân bố [49].
Một số đặc điểm cấu tạo của cá mặt quỷ đã được Poss và Rao nghiên cứu và mô
tả vào năm 1984. Theo đó, chúng có đầu to phủ nhiều gai, miệng khá rộng, chếch lên
trên, có thể kéo dài được. Răng có dạng lông nhung (một vài loài có răng nanh nhỏ)
được sắp xếp theo dạng đường hoặc mảng ở hàm trên, hàm dưới và vòm miệng
(thường ở trên xương lá mía, thỉnh thoảng ở xương vòm miệng). Mắt cá khá to, xương
chóp dưới mắt cá kéo dài về phía trước và bám chắc vào phía trước của nắp mang. Lề
của phần trước mang có từ 3 - 5 gai, trong đó 3 gai trước rất phát triển, nắp mang có 2
gai riêng rẽ, hoặc chỉ là 1 gai đơn. Mang có khả năng mở rộng, lược mang ngắn. Vây
lưng là vây đơn, thường có dạng hình chữ V ở phía sau của phần gai, có 8 - 18 gai đơn
và 4 - 14 tia vây. Vây hậu môn thường có từ 2 - 4 gai đơn và 5 - 14 tia vây. Trong hầu
hết các trường hợp, các tia ở vây lưng và ở vây hậu môn tách rời nhau. Vây ngực rộng
hơn, giống như cái quạt với 11 - 23 tia vây. Vây đuôi có dạng hình tròn hoặc hình
vuông, không phân nhánh. Tuyến nọc độc gắn liền với các gai trên vây. Cá có thể có
hoặc không có vẩy (không kể đường bên). Ở một số loài cá có đường bên, vẩy thường
có dạng lược (hình tròn, dài), dạng vòng (bề mặt nhẵn), hoặc cả hai dạng này hoặc
dạng thô sơ gắn chặt trên da. Tất cả các loài cá mặt quỷ đều có đường bên, tuy nhiên,
đường bên có thể không hoàn chỉnh hoặc chỉ như một đường rãnh mà không có vẩy.
Hầu hết các loài đều có nhiều mụn nhỏ mọc trên đầu và toàn bộ cơ thể [50].
1.1.3. Một số đặc điểm sinh học khác
Cá mặt quỷ có khả năng ngụy trang và thích nghi rất tốt, khi ngụy trang, trông
chúng giống như tảng đá hoặc tảng san hô và nó sẽ không bơi đi khỏi nơi trú ẩn kể cả
khi nơi trú ẩn bị xáo trộn. Bằng việc sử dụng các vây ngực, chúng có thể ẩn mình
5
xuống dưới bùn hoặc cát, đá, sỏi của nền đáy và nằm bất động dưới đó [31, 49]. Cá
mặt quỷ có khả năng sống được trên cạn trong vài giờ đồng hồ [35].
Cá mặt quỷ là loài ăn thịt, thức ăn của chúng là các loại cá và giáp xác. Khi có
con mồi thích hợp bơi qua trước mặt, cá mặt quỷ có thể bất ngờ tấn công với tốc độ rất
nhanh và sau đó nó lại nằm xuống nền đáy giống như ban đầu [31, 55].
Theo Poss và Rao (1984), cá mặt quỷ là loài có kích thước trung bình, con
trưởng thành có kích thước dao động từ 5 - 40cm, nhưng đa số là từ 8 - 25cm [50]. Tại
vùng biển Úc, người ta thường bắt gặp cá mặt quỷ có chiều dài khoảng 35cm, đặc biệt
đã có những báo cáo ghi nhận kích thước chiều dài của cá mặt quỷ đạt tới 50cm [31].
Cá đuối và cá mập là hai loài địch hại chủ yếu của cá mặt quỷ. Johnson đã tìm
thấy trong ruột của cá mập lớn (cá mập hổ và cá mập trắng) có cá mặt quỷ, bên cạnh
đó cá mặt quỷ nhỏ cũng là loại thức ăn ưa thích của loài rắn biển Astrotia stokesii [31].
Tất cả các loài cá đá thuộc họ cá mù làn đều có gai độc, đặc biệt là các loài
trong giống Pterois và Synanceia từ lâu đã được xem như là một trong những loài cá
độc nhất thế giới [53]. Cấu trúc, cơ chế và hoạt tính sinh học của nọc độc ở cá mặt quỷ
đã được nghiên cứu từ rất sớm [33]. Nọc độc của cá đá là một dạng Protein tự nhiên,
được tiết ra từ các gai trên vây lưng sẽ gây ra những cơn đau dữ dội, làm giảm huyết
áp, phù nề, mất cảm giác, rối loạn tuần hoàn và ngưng tim, nghiêm trọng hơn nó có thể
gây chết người [39, 41, 50, 53, 55]. Tuy nhiên, sự phát triển của chất kháng nọc độc
của cá mặt quỷ vào năm 1959 đã góp phần làm giảm mạnh tỷ lệ chết bởi nhiễm độc từ
các loài cá này [31]. Hiện nay, có rất nhiều nghiên cứu về thành phần dược lý của chất
độc tiết ra từ các loài cá mặt quỷ vì các nhà khoa học tin rằng chất độc của chúng có
thể có ích giống như các công cụ nghiên cứu trong ngành dược lý hoặc có thể chế ra
các sản phẩm thuốc ngủ sử dụng trong y học [33].
1.2. Hiện trạng sản xuất giống và nuôi cá biển trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Trên thế giới
Theo báo cáo của FAO (2007), tổng sản lượng thủy sản từ khai thác và nuôi
trên thế giới năm 2004 vào khoảng 140,5 triệu tấn, trong đó NTTS đóng góp 45,5 triệu
tấn chiếm 33,8% tổng sản lượng, đạt giá trị 63,3 tỷ USD. Tính từ 1970 đến 2004, tốc
độ tăng trưởng trung bình hàng năm của NTTS là 8,8% cao hơn rất nhiều so với khai
thác (1,2%/năm), trong khảng thời gian từ 2000 đến 2004 nhóm giáp xác và đặc biệt là
nhóm cá biển nuôi tăng mạnh (11%/năm). Chỉ tính riêng châu Á đã đóng góp tới
6
91,5% sản lượng và 80,5% giá trị, các nước đứng đầu về NTTS là Trung Quốc, Ấn Độ
và Việt Nam, trong nhóm 10 nước nuôi thủy sản hàng đầu thế giới thì Việt Nam có tốc
độ phát triển nhanh nhất, đứng thứ 9 năm 2002 và đạt vị trí thứ 3 năm 2004 [36].
4. Bảng 1.1: Sản lượng nuôi trồng thủy sản của 10 quốc gia hàng đầu thế giới
TT Quốc gia
Sản lượng (tấn)
Tốc độ tăng
trưởng năm (%)
2002 2004
1
Trung Quốc 27.767.251
30.614.968
5,0
2
Ấn Độ 2.187.189
2.472.335
6,3
3
Việt Nam 703.041
1.198.617
30,6
4
Thái Lan 954.567
1.172.866
10,8
5
Indonesia 914.071
1.045.051
6,9
6
Bangladesh 786.604
914.752
7,8
7
Nhật Bản 826.715
776.421
-3,1
8
Chi Lê 545.655
674.979
11,2
9
Na Uy 550.209
637.993
7,7
10
Mỹ 497.346
606.549
10,4
Sản lượng của 10 nước 35.732.648
40.114.531
6,0
Sản lượng của các nước
khác
4.650.830
5.353.825
7,3
Tổng sản lượng 40.383.471
45.468.356
6,1
Nguồn: FAO, 2007
Trong những năm qua nghề nuôi thủy sản lợ, mặn được xem như một ngành
công nghiệp có tốc độ phát triển nhanh, thu lại lợi nhuận cao trên toàn thế giới. Nuôi
thủy sản biển đóng góp tới 36% sản lượng và 33,6% giá trị thủy sản nuôi; nuôi thủy
sản nước lợ chiếm 7,4% sản lượng và 16,3% giá trị chủ yếu là nhóm giáp xác và cá
biển có giá trị kinh tế cao. Sản lượng cá nước mặn và nước lợ nuôi năm 2004 là
4.299.000 tấn đạt giá trị 13.297 triệu USD chiếm 9,5% tổng sản lượng và 21% về giá
trị động vật thủy sản nuôi, trong đó chiếm ưu thế là các loài cá nước lạnh như cá hồi,
cá tráp và cá chẽm châu Âu, và chỉ tính riêng nhóm cá hồi (salmon, trout, smelt) đã
chiếm 1.978.109 tấn (năm 2002 là 1.791.061 tấn) [36]. Mặc dù vậy, nhóm cá nước ấm
như cá mú, cá chẽm, cá giò và cá cam cũng chiếm sản lượng đáng kể [42].
7
Na Uy, Chi Lê, Vương Quốc Anh và Bắc Ailen (UK) và Canada là những nước
có sản lượng cá hồi (gồm cá hồi Đại Tây Dương và cá hồi Thái Bình Dương) nuôi cao
nhất thế giới, trong đó Na Uy là nước dẫn đầu về sản lượng cá hồi Đại Tây Dương với
khoảng 600.000 tấn vào năm 2006.
Ở Na Uy, NTTS chỉ thực sự bắt đầu phát triển vào những năm 1970, đối tượng cá
biển nuôi chính là cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar), chiếm 80% tổng sản lượng thủy
sản nuôi nước này, các loài cá khác được nuôi như cá tuyết (Gadus morhua), cá bơn
(Atlantic halibut – Hippoglossus hippoglossus và turbot – Scophthalmus maximus) và cá
sói (wolffish – Anarchichas minor) cũng chiếm sản lượng đáng kể. Nghề nuôi cá hồi ở
Na Uy do chủ động về con giống (năm 2003, cả nước có 242 giấy phép sản xuất giống
cá biển, trung bình một trang trại sản xuất được khoảng 2,5 triệu con giống cá hồi mỗi
năm), sử dụng hoàn toàn thức ăn công nghiệp, công nghệ nuôi hiện đại, nên năng suất
nuôi rất cao, sản lượng của một địa điểm nuôi từ 800 – 4.000 tấn cho một chu kỳ sản
xuất 14 – 30 tháng, do vậy lồng nuôi thường rất lớn có thể tích từ 3.000 – 40.000 m
3
,
chiếm diện tích mặt nước từ 400 – 1.100m
2
, độ sâu của lưới lồng từ 10 – 40m [36, 44].
Cá chẽm châu Âu (Dicentrarchus labrax) và cá tráp (Sparus aurata) là đối tượng
nuôi chính ở các nước vùng biển Địa Trung Hải như: Hy Lạp, Thổ Nhĩ Kỳ, Italia,
Pháp, Năm 1999, các nước trong khu vực này có 94 trại sản xuất giống, tổng số
lượng con giống của hai loài cá này sản xuất ra là 447 triệu, trong đó cá tráp là 233
triệu con và cá chẽm châu Âu là 214 con. Sản lượng hai loài cá này năm 2006 khoảng
175.000 tấn, trong đó cá chẽm châu Âu là 88.500 tấn và cá tráp 86.700 tấn [37].
Ở Australia, Nuôi trồng thủy sản phát triển khá nhanh, giá trị thủy sản nuôi năm
2003 đạt 251,3 triệu USD chiếm 34% giá trị thủy sản cả nước, chỉ tiêu phấn đấu đến
năm 2010 giá trị từ nuôi trồng thủy sản đạt 1,86 tỷ USD [36]. Các đối tượng cá biển
được sản xuất giống nhân tạo và nuôi thương phẩm chính là cá hồi Đại Tây Dương
(Salmo salar), cá ngừ vây xanh (Thunnus maccoyii), cá chẽm châu Á (Lates calcarifer);
gần đây các đối tượng mới được phát triển nuôi như: cá mulloway (Argyrosomus
japonicus), cá tráp đỏ (Pagrus auratus), cá cam (Seriola lalandi) và cá mú (Epinephelus
coioides, Cromileptes altivelis).
Nuôi cá biển ở châu Á – Thái Bình Dương tiếp tục tăng trưởng nhanh, sản
lượng tăng trung bình 10%/năm, giá trị 4%/năm trong 10 năm trở lại đây và năm 2005
đạt 1.143.719 tấn, giá trị 4,1 tỷ USD. Trong đó, nước có sản lượng cá biển lớn nhất là
8
Trung Quốc với 659.000 tấn, đạt 662 triệu USD, tiếp theo là Nhật Bản với 256.000
tấn, Indonesia đạt 19.000 tấn. Nhật Bản là một trong những quốc gia có nghề nuôi cá
biển lâu đời ở châu Á. Các đối tượng nuôi chính là cá cam (Seriola quinqueradiata),
cá tráp đỏ (Pagrus auratus) với sản lượng năm 1997 lần lượt là 138.376 tấn và 80.903
tấn đạt giá trị 147,5 và 82,7 tỷ yên. Trong đó, cá cam là đối tượng nuôi truyền thống,
trước đây nguồn giống chủ yếu lấy từ tự nhiên và cho ăn bằng cá tạp, nay được thay
thế dần bằng nguồn giống nhân tạo và cho ăn bằng thức ăn tổng hợp, gần đây đối
tượng có giá trị kinh tế cao là cá ngừ vây xanh, một đối tượng đang được quan tâm
nghiên cứu phát triển nuôi với quy mô lớn [51].
Trung Quốc là nước có sản lượng NTTS đứng đầu thế giới, sản lượng cá biển
năm 2000 là 426.957 tấn, chiếm 4% tổng sản lượng thuỷ sản nuôi toàn thế giới [57].
Kỹ thuật sản xuất giống cá biển nhân tạo ở Trung Quốc bắt đầu từ những năm 1950 và
phát triển mạnh vào những năm 1980. Tính đến năm 2000, Trung Quốc đã sản xuất
thành công con giống nhân tạo của 54 loài thuộc 24 họ cá biển với số lượng lớn đáp
ứng cho nhu cầu nuôi thương phẩm. Số lượng sản xuất hàng năm khoảng 10 tỷ con
giống cá biển các loại và tập trung chủ yếu vào các loài có giá trị kinh tế như cá mú
(Epinephelus spp.), cá hồng (Lutjanus spp.), yellowfin puffer (Takifugu xanthopterus),
large yellow croaker (Pseudosciaena crocea), cá hồng Nhật Bản (Lateolabrax
japonicus), cá bơn Nhật Bản (Paralichthys olivaceus) cá đù đỏ (Sciaenops ocellatus),
cá tráp đỏ (Pagrus auratus), cá chẽm châu Á (Lates calcarifer), cá đối (Mugil
cephalus), cá măng (Chanos chanos),… , trong đó riêng loài large yellow croaker
chiếm khỏang 1,3 tỷ con [45].
Nghề NTTS sản ở Đài Loan xuất hiện cách đây trên 300 năm, tuy nhiên nền công
nghiệp sản xuất giống cá biển ở đây chỉ thực sự phát triển trong khoảng trên 30 năm trở
về trước. Tính đến năm 1998, có khoảng 64 loài cá biển được nuôi ở Đài Loan, trong đó
90% số loài đã được sản xuất giống nhân tạo thành công với số lượng 642.558.000 con
giống trên tổng số 604 trại sản xuất. Trong đó, nhóm cá mú (Epinephelus spp.) chiếm
2.338.000 con, nhóm cá hồng (Lutjanus spp.) 48.600.000 con, cá đù đỏ (Sciaenops
ocellatus) 30.000.000 con, nhóm cá tráp (Acanthopagrus spp, Pagrus major, Sparus
sarba) 26.500.000 con, cá chẽm châu Á (Lates calcarifer) 10.000.000 con, cá giò
(Rachycentron canadum) 1.500.000, cá măng (Chanos chanos) 412.000.000 con và các
loài khác là 111.620.000 con [56].
9
Trong khi đó, ở Indonesia lại tập trung phát triển công nghệ sản xuất giống và
nuôi thương phẩm các đối tượng cá biển có giá trị kinh tế cao như cá mú cọp (E.
fuscoguttatus) và cá mú chuột. Nguồn giống cá mú sản xuất ra hàng năm không những
đủ cung cấp cho nhu cầu nuôi trong nước mà còn xuất khẩu sang các nước khác trong
khu vực, sản lượng cá mú nuôi năm 2000 đạt 7.670 tấn [54].
Nghề nuôi cá chẽm châu Á (Lates calcarifer) bắt đầu hình thành từ đầu những
năm 1970 tại Thái Lan nhờ thành công trong sản xuất giống nhân tạo loài cá này, sau
đó được nhân rộng sang các nước như: Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Malaysia,
Philippine, Singapore, Đài Loan, Việt Nam và Australia (Schipp, 1996). Theo thống
kê của FAO (2007) [36], sản lượng cá chẽm nuôi trên thế giới năm 2005 đạt 30.970
tấn, với tổng giá trị là 79.034.000 USD, so với năm 1990 tăng 176,9% về sản lượng và
68,7% về giá trị. Trong đó, Thái Lan vẫn là nước có sản lượng lớn nhất do thời gian
gần đây (từ năm 2007) nhiều trại nuôi tôm ở Thái Lan và Philippine đã chuyển sang
nuôi cá chẽm do nuôi tôm không hiệu quả [52].
Đến nay trên thế giới chỉ có một công trình nghiên cứu duy nhất công bố về một
vài đặc điểm sinh học sinh sản và thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá mặt quỷ vùng cửa
sông (Synanceia horrida) của Fwings D.G và Squire L.C (1999), nghiên cứu này cho
biết, cá cái của loài này to hơn cá đực; cá cái đẻ trứng nhưng không thụ tinh được,
trứng cá có đường kính khoảng 1,55mm [38].
Như vậy, hiện nay trên thế giới có rất nhiều công trình nghiên cứu về sinh sản
nhiều loài cá biển nhưng chưa có nghiên cứu nào công bố về sinh sản nhân tạo loài cá
mặt quỷ (Synanceia verrucosa).
1.2.2. Ở Việt Nam
Ngành NTTS ở nước ta đóng vài trò quan trọng trong phát triển kinh tế và đã
được FAO đánh giá là một trong những hoạt động hiệu quả giúp xoá đói giảm nghèo.
Năm 2005, sản lượng NTTS cả nước đạt 1.437.350 tấn, chủ yếu là cá nước ngọt và tôm
nước lợ, trong đó sản lượng cá biển và cá nước lợ là 57.739 tấn. Nước ta có điều kiện rất
thuận lợi để phát triển nghề nuôi cá biển nhờ vào nhiều yếu tố thuận lợi bao gồm: (1) có
nhiều loài cá nước lợ, mặn phân bố, trong đó có nhiều loài có giá trị kinh tế cao đã được
phát triển nuôi như: cá mú, cá chẽm, cá tráp, cá hồng, cá giò và cá măng; (2) diện tích
mặt nước cho nuôi thủy sản nước lợ, mặn lớn, và đa dạng có thể phát triển nuôi lồng bè,
nuôi đăng hoặc nuôi trong ao; (3) nguồn lao động dồi dào, có trình độ cao và nhiều kinh
10
nghiệm về nuôi hải sản; (4) sự thành công của nhiều công trình nghiên cứu sản xuất
giống và nuôi thương phẩm một số đối tượng cá biển có giá trị kinh tế. Với tiềm năng
như vậy, Chiến lược phát triển thủy sản Việt Nam đặt chỉ tiêu năm 2010 sản xuất được
200.000 tấn cá biển. Tuy nhiên, so với nuôi các đối tượng khác thì nuôi cá biển phát triển
tương đối chậm, tính đến năm 2005, sản lượng cá biển nuôi mới chỉ đạt được khoảng 3.510
tấn, quá thấp để có thể đạt mục tiêu đề ra cho năm 2010, nguyên nhân chủ yếu là do thiếu
con giống, công nghệ nuôi lạc hậu và khó khăn về thị trường nên hiệu quả không cao [3].
Cuối những năm 1990, đầu những năm 2000, có nhiều công trình nghiên cứu
sản xuất giống nhân tạo và nuôi thương phẩm các loài cá biển được tiến hành tại nhiều
Viện Nghiên cứu NTTS ở Việt Nam như:
Từ năm 1994, Đào Mạnh Sơn và Đỗ Văn Nguyên (1998), nghiên cứu đặc điểm
sinh học, nuôi và sản xuất giống nhân tạo một số loài cá biển ở miền Bắc Việt Nam.
Kết quả bước đầu đã tạo ra được những con cá song (Epinephelus spp), cá hồng, cá giò
giống đầu tiên ở Việt Nam [25]. Từ năm 1994 – 1995, Trần văn Đan đã tiến hành
nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cá bớp (Bostrichthys sinensis) [7].
Nguyễn Tuần và CTV (2000), nghiên cứu công nghệ nuôi vỗ và sinh sản nhân
tạo cá vược (Lates calcarifer). Kết quả nghiên cứu đã tạo ra con giống cá vược, đã đề
xuất được quy trình công nghệ sản xuất giống cá vược, mở ra nhiều triển vọng cho
nghề nuôi cá vược và nghề nuôi cá biển nói chung [28]. Tại Trường Đại học Nha
Trang, trong thời gian từ năm 1998 – 2000, Nguyễn Duy Hoan và CTV đã nghiên cứu
sản xuất thành công giống cá chẽm [12]. Năm 2001 - 2002, Nguyễn Trọng Nho và
CTV đã nghiên cứu sản xuất giống cá chẽm mõm nhọn (Psammoperca waigiensis
Cuvier & Valenciennes, 1882) thành công [22].
Trong thời gian từ năm 1998 – 2000, Đỗ Văn Khương và CTV đã thực hiện đề
tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất giống và nuôi một số loài cá biển có giá trị kinh tế
cao trong điều kiện Việt Nam”. Kết quả đề tài đã xây dựng qui trình công nghệ sản
xuất giống nhân tạo nhiều loài cá biển như: nghiên cứu nuôi vỗ và sinh sản nhân tạo cá
song mỡ (Epinephelus tauvina Forsskal, 1775) [19], nghiên cứu một số đặc điểm sinh
học và kỹ thuật nuôi cá đù đỏ (Sciaenops ocellatus Linnaeus 1766) [11] và nghiên cứu
đặc điểm sinh học sinh sản và thăm dò khả năng sinh sản của loài cá tráp vây vàng
(Mylio latus) [10] tại Hải Phòng, xây dựng qui trình công nghệ nuôi thương phẩm cá
giò (Rachycentron canadum), cá song (Epinephelus spp).
11
Từ năm 1996 – 2006, được sự tài trợ của Hội đồng Đào tạo Đại học Na Uy
(NUFU), Đại học Nha Trang thực hiện chương trình “Nghiên cứu và Đào tạo Sau Đại
học về Nuôi trồng Hải sản tại Việt Nam” (gọi tắt là dự án NUFU) với sự tham gia của
các nhà khoa học đến từ Na Uy, Bồ Đào Nha và Bỉ. Giai đoạn 2 của dự án (2002 –
2006) đã tập trung nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện qui trình sản xuất giống nhân
tạo cá chẽm châu Á (Lates calcarifer). Cuối năm 2003 đến nay, từ việc kế thừa các kết
quả nghiên cứu trước, ứng dụng các thành quả nghiên cứu được của dự án, cá chẽm
giống đã được sản xuất ở qui mô thương mại với qui trình sản xuất ổn định, cung cấp
số lượng lớn con giống cho nghề nuôi cá chẽm thương phẩm, chuyển giao công nghệ
cho nhiều địa phương trong cả nước [4].
Trong năm 2009, Nguyễn Văn Hùng và CTV có một số công bố về sinh sản
nhân tạo cá biển như: nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh sản cá song da báo
(Plectropomus leopardus) và cá thia đồng tiền ba chấm (Dascyllus trimaculatus) tại
vùng biển Khánh Hòa [16, 17].
Những kết quả nghiên cứu này, đã giúp chúng ta cơ bản chủ động sản xuất
giống nhân tạo một số loài cá biển. Tính đến năm 2005, cả nước sản xuất được khoảng
3,3 triệu con giống cá biển các loại, trong đó cá chẽm là 800.000 con giống cỡ 30 –
40mm, cá mú 1.300.000 con cỡ 40 – 100mm, cá đù đỏ 700.000 con cỡ 50mm, 600.000
con cá giò cỡ 70 – 90mm và chỉ đáp ứng được 11,8% (28 triệu con vào năm 2010) nhu
cầu con giống cho người nuôi. Nguyên nhân chủ yếu là chưa có các trại sản xuất giống
đại trà, mà con giống chủ yếu được sản xuất tại các trại thực nghiệm của các Trường
Đại học và Viện Nghiên cứu Thuỷ sản, mặt khác công nghệ sản xuất giống cá biển còn
rất hạn chế nên chưa đủ giống cho nhu cầu nuôi.
Nhìn chung, nghề nuôi cá biển ở nước ta những năm gần đây phát triển khá
nhanh và đạt được kết quả đáng khích lệ. Mặc dù, trong nước đã sản xuất được con
giống nhân tạo một số loài cá biển như cá chẽm, cá mú, cá giò và cá hồng Mỹ, cá chim
vây vàng, nhưng số lượng vẫn rất hạn chế không đáp ứng đủ cho nhu cầu nuôi. Trong
khi, nguồn giống thu từ tự nhiên không đảm bảo về số lượng cũng như chất lượng,
giống nhập từ các nước khác về giá lại cao, tỷ lệ sống khi ương nuôi thấp do môi trường
nuôi thay đổi. Bên cạnh đó, công nghệ nuôi lạc hậu, chủ yếu sử dụng cá tạp làm thức ăn
dẫn đến ô nhiễm môi trường, dịch bệnh bùng phát và không ổn định, thị trường tiêu thụ
hẹp nên hiệu quả nuôi vẫn chưa cao. Do vậy, để nghề nuôi cá biển phát triển bền vững,
12
đạt được năng suất cao và ổn định bên cạnh việc mở rộng thị trường, nghiên cứu phát
triển sản xuất thức ăn công nghiệp thay thế cho cá tạp thì cần thiết phải tập trung vào
khâu nghiên cứu sản xuất con giống nhân tạo.
Ở Việt Nam chỉ có 3 công trình nghiên cứu về loài cá mặt quỷ Synanceia
verrucosa. Công trình đầu tiên của Nguyễn Hữu Phụng (1999), chỉ nêu lên một vài đặc
điểm phân loại và phân bố của loài [24]. Công trình nghiên cứu của Võ Thế Dũng và
CTV (2011, 2012), cho biết một số đặc điểm sinh học sinh sản như: cá mặt quỷ thành
thục sinh dục lần đầu khi đạt khối lượng 600g. Cá thành thục rải rác quanh năm, tuy
nhiên mùa vụ sinh sản chính từ tháng 3 đến tháng 6 trong năm. Tỷ lệ thành thục sinh
dục của cá mặt quỷ tăng từ 51,1% ở tháng 3 đến 60,0% ở tháng 6, sau đó tỷ lệ này
giảm dần. SSS tuyệt đối của cá mặt quỷ dao động từ 1.147.740 – 2.119.680 trứng/cá
cái, trung bình là 1.580.862 trứng/cá cái. SSS tương đối dao động từ 998 – 1.177
trứng/g cơ thể cá cái, trung bình là 1.074 trứng/g cơ thể cá cái. Số lượng cá cái cao hơn
cá đực vào tháng 3, tháng 4 và tháng 10; vào tháng 6 và tháng 12, tỷ lệ cá đực lại cao
hơn cá cái; tuy nhiên sự biến động tỷ lệ đực cái không lớn và không có qui luật rõ
ràng, tỷ lệ đực cái trung bình là 1,0:1,1. Kết quả nghiên cứu cho biết rất khó để phân
biệt được cá đực và cá cái nếu chỉ dựa vào hình thái bên ngoài. Năm 2012, Võ Thế
Dũng và CTV cho biết một số kết quả ban đầu về thử nghiệm sinh sản nhân tạo loài cá
mặt quỷ (Synanceia verrucosa) [5, 6].
Nhìn chung hiện nay đã có một số thành công về sinh sản nhân tạo các loài cá
biển, tuy nhiên, chưa có công trình nào thành công về sinh sản nhân tạo cá mặt quỷ
(Synanceia verrucosa).
1.3. Các loại chất kích thích sinh sản cá mặt quỷ
1.3.1. Kích dục tố màng đệm nhau thai (HCG)
Đầu năm 1930, các nhà khoa học bắt đầu thử nghiệm với các loại KDT chiết
xuất từ tuyến yên của động vật có vú như KDT từ huyết thanh ngựa chửa hay KDT
màng đệm nhau thai chiết xuất từ nước tiểu của phụ nữ có thai (HCG). So với KDT ở
động vật có vú và PMSG, HCG là loại kích dục tố được sử dụng phổ biến nhất trong
sinh sản nhân tạo cá vì HCG đã được chuẩn hóa theo tiêu chuẩn đơn vị quốc tế (UI) và
hoạt tính sinh học của nó giống với LH của cá.
HCG thường được tiêm một lần duy nhất với liều lượng dao động khoảng 100 -
4000UI/kg khối lượng thân, tùy theo loài. Hiệu quả của HCG cho một lần tiêm có lẽ
13
do HCG có thời gian tồn tại trong máu lâu hơn. Điều này không có nghĩa là do HCG
khác loại đối với cá nên tồn tại lâu, vì trên thực tế, ở người, HCG cũng tồn tại lâu
trong hệ thống tuần hoàn so với KDT tuyến yên như FSH và LH. Ở cá giò
(Rachycentron canadum) người ta chỉ cần tiêm một liều thấp (275UI) là đủ để kích
thích cá rụng trứng đối với các noãn bào đã kết thúc thời kỳ tích lũy chất noãn hoàng
[32]. Cá hồng bạc (Lutjanus argentimaculatus) có thể đẻ sau một lần tiêm nhưng ở
liều cao hơn (1500UI/kg) [34]. Đối với cá đực, khi sử dụng HCG, liều có thể thấp hơn
2 - 4 lần so với cá cái. HCG cũng đã được thử nghiệm về độ nhạy cảm của noãn bào cá
mè trắng. Tính chất tồn tại lâu trong hệ tuần hoàn và kéo dài thời gian kích thích sự
thành thục cũng đã được ứng dụng ở cá chình Nhật Bản (Anguilla japonica) sau khi
tiêm một liều HCG. Trên một số loài cá chép Trung Quốc, HCG thường được dùng ở
liều 1500 - 2000UI/kg cá bố mẹ với thời gian hiệu ứng khoảng 5 - 6 giờ. Ở một số loài
cá mú (Epinephelus spp.), liều HCG dùng dao động trong khoảng 500 - 1000UI/kg và
thường được tiêm 2 - 3 lần với thời gian hiệu ứng 12 - 24 giờ. Đối với cá lốc bông
(Channa micropeltes) để kích thích sinh sản, HCG có thể tiêm 2000 - 3000UI/kg cho
cá đực và 500UI/kg cho cá cái và tiêm cá đực trước khi tiêm cho cá cái. Tuy nhiên nếu
cá cái được tiêm 1000UI/kg thì cho sức sinh sản tốt hơn so với liều 1500UI/kg. HCG
có khả năng kích thích sinh sản cá leo với liều lượng từ 2000 - 5000UI/kg. Một trong
những ưu điểm của HCG là nó ảnh hưởng nhanh hơn vì tác động trực tiếp lên tuyến
sinh dục, kích thích thành thục, rụng và đẻ trứng.
Việc sử dụng HCG bộc lộ một số trở ngại nhất định. HCG là một peptide lớn và
khi cá được tiêm HCG, chúng có thể phát triển các kháng thể chống lại. Ở những lần
tiêm tiếp theo, khi cá được tiêm HCG với liều tương tự, chúng sẽ hình thành phản ứng
miễm dịch và HCG sẽ bị trung hòa miễn dịch. Như vậy để kích thích cá đẻ trứng thì
cần phải tiêm liều cao hơn cho những lần sau. Một trong số ít các nghiên cứu về kháng
nguyên HCG đã thực hiện trên cá vàng và cá mè trắng. Kết quả nghiên cứu kết luận
rằng dù tiêm nhiều lần HCG, nhưng vẫn không tìm thấy các kháng thể của HCG. Bằng
phương pháp ELISA, người ta cũng đã phát triển các kháng thể đặc hiệu cho HCG để
phản ứng lại HCG ngoại sinh trên cá Morone saxatilis. Kháng thể của HCG xuất hiện
trong máu cá sau khi tiêm 17 ngày với liều 500UI/kg. Hàm lượng kháng thể HCG đạt
cực đại sau khi tiêm một tháng và duy trì ít nhất trong 60 ngày và kết quả cho thấy kháng thể
HCG miễn dịch rất mạnh và như vậy ở cá đã phát triển kháng thể chống lại HCG [14].
14
1.3.2. GnRH-A, chất kháng Dopamin và phương pháp LinPe
GnRH-A được sử dụng rộng rãi trong sinh sản nhân tạo cá vì các loại GnRH-A
làm tăng hiệu quả đáng kể so với các GnRH tự nhiên. Nghiên cứu đầu tiên trên cá cái
cho thấy GnRH tự nhiên và GnRH-A có hiệu quả trong việc kích thích sự phát triển
buồng trứng, thành thục và rụng trứng ở liều 1 - 15 mg GnRH/kg cá bố mẹ, hoặc 1 -
100 mg GnRH-A/kg. Một số loài cá không thành thục trong điều kiện nuôi nhốt vẫn có
thể tổng hợp và tiết KDT nội sinh nếu được tiêm GnRH tự nhiên hoặc GnRH-A trên
các loài cá nuôi. Mặc dù việc sử dụng GnRH tự nhiên có tác động nhanh chóng làm
tăng KDT trong máu ở nhiều loài cá, nhưng thời gian GnRH tự nhiên tồn tại trong máu
lại khá ngắn. Các GnRH tự nhiên chỉ tồn tại trong máu khoảng 5 phút, trong khi các
GnRH-A có thể tồn tại khoảng 20 phút. Do đó, các GnRH-A có khả năng kéo dài thời
gian kích thích tuyến yên tiết kích dục tố khoảng 24 - 72 giờ tùy thuộc vào loài và
nhiệt độ môi trường nước. Các GnRH tự nhiên khi tiêm vào bị phân giải rất nhanh do
các enzym endopeptidase có mặt trong tuyến yên, gan và thận của cá. Các enzym này
thường phá vỡ cấu trúc của phân tử GnRH tự nhiên, đặc biệt ở các vị trí amino acid
thứ 5 - 6 và thứ 9 - 10 làm cho phân tử nhỏ hơn và trở nên không còn hoạt tính.
Bằng cách thay thế các vị trí aa thứ 6 của GnRH tự nhiên bằng một
dextrorotatory (D) aa và vị trí thứ 10 bằng nhóm ethylamide, người ta có thể tổng hợp
được một GnRH-A và có thể chống lại sự phân giải của enzym. Do đó, GnRH-A tồn
tại trong máu lâu hơn và kéo dài hoạt tính kích thích phóng thích KDT từ tuyến yên so
với các GnRH tự nhiên. Do chúng được thay thế các aa tại một số vị trí trong cấu trúc
nên các GnRH-A được tăng cường ái lực liên kết với các thụ thể GnRH và khả năng
đề kháng lại các enzym phân hủy đã làm cho các GnRH-A tăng hiệu quả trong khoảng
30 - 100 lần so với GnRH. Vì tính hiệu quả của nó nên các GnRH-A đã được sử dụng
rộng rãi và nhanh chóng thay thế các loại hormon khác trong sinh sản nhân tạo.
Các GnRH-A được sử dụng khá phổ biến hiện nay là [D-Ala
6
,Pro
9
,Net]-
mGnRH ở động vật có vú và [D-Arg
6
,Pro
9
,NEt]-sGnRH ở cá hồi. Hai loại này có cùng
chức năng trên cá Sparus auratus, trong khi đó [D-Arg
6
,Pro
9
,NEt]-sGnRH có hoạt tính
mạnh hơn ở cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) và cá vàng. Do [D-Ala
6
,Pro
9
,Net]-
mGnR được tổng hợp bằng các kỹ thuật tiên tiến trong y khoa nên được sử dụng phổ
biến rộng rãi và rẻ hơn so với [D-Arg
6
,Pro
9
,NEt]-sGnRH. Do vậy, [D-Arg
6
,Pro
9
,NEt]-
sGnRH là hormon được sử dụng nhiều trong nghiên cứu và sinh sản nhân tạo. Việc sử
15
dụng GnRH-A trong nuôi trồng thủy sản đã làm thay đổi đáng kể trong công tác quản
lý đàn cá bố mẹ và sinh sản nhân tạo và việc sử dụng GnRH-A được xem như là một
công cụ rất hiệu quả và không thể thiếu đối với các trại sản xuất giống nhân tạo.
GnRH-A cũng có thể được tổng hợp ở dạng viên nén và cấy dưới da của cá bố mẹ.
Phương pháp này cho thấy một số ưu điểm như kéo dài thời gian kích thích, rẻ tiền và
hạn chế stress cho cá. Bên cạnh đó, một số công trình đã thực hiện vào đầu năm 1990
cho thấy tiềm năng của việc sử dụng GnRH-A thông qua cho ăn, mặc dù kết quả cho
thấy nhiều hứa hẹn nhưng phương pháp này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ và ứng
dụng rộng rãi trong sinh sản nhân tạo.
Các chất kháng Dopamin thường được sử dụng kết hợp với GnRH-A trong sinh
sản nhân tạo. Ở một vài loài cá, Dopamin tác động ở tuyến yên bằng cách ức chế tiết
KDT và làm yếu đi hoạt tính của GnRH-A lên tuyến yên. Trong sinh sản nhân tạo, sử
dụng kết hợp GnRH-A và chất kháng Dopamin, tiêm GnRH-A bằng hai lần và các
chất kháng Dopamin (domperdone, pimozide, reserpine và metoclopramide) được tiêm
một lần ở lần đầu cùng với GnRH-A. Việc tiêm chất kháng Dopamin ở thời điểm này
nhằm loại bỏ sự ức chế tiết KDT và tăng cường hiệu quả ảnh hưởng cho lần tiêm thứ
hai lên quá trình tiết kích dục tố. Sự ức chế của Dopamin được chứng minh trên các
loài thuộc họ cá chép và cá trê phi. Nhưng lại không thấy trên hầu hết các loài cá biển
có giá trị kinh tế. Cường độ ảnh hưởng ức chế của Dopamin thay đổi theo chu kỳ sinh
sản và mặc dù vậy nó ảnh hưởng mạnh ở cá vàng trong mùa sinh sản, nhưng lại ảnh
hưởng ít ở một số loại cá khác trong mùa sinh sản. Kết quả là phương pháp kích thích
sinh sản sử dụng GnRH-A và chất kháng Dopamin được sử dụng nhiều ở các loài họ
cá chép [14].
Trong phương pháp kích thích cá sinh sản bằng những yếu tố thần kinh nội tiết
có hai loại chất thường được dùng là GnRH_A và antidopamin. Có thể coi đó là nội
dung cơ bản của kỹ thuật Linpe (B3). Nổi bật nhất trong kỹ thuật này là chế phẩm
Ovaprim của Syndel Laboratories Ltd, Canada với thành phần cơ bản có tỷ lệ tương
đối là sGnRH_A (20mcg), domperidon (10mg) và dung môi là propylen glycol (1ml).
Việc áp dụng kỹ thuật Linpe cho phép nghề nuôi cá thoát khỏi sự thiếu chất kích thích
sinh sản. Tuy nhiên do cơ chế tác động của các hoạt chất trong kỹ thuật này, người áp
dụng có thể gặp những hiện tượng bất lợi như ở các loài có noãn sào phát triển không
đều thì tỷ lệ sống của cá bột thấp (do trứng chưa tích lũy đủ chất noãn hoàng và thành
16
thục hoàn toàn đã chín, rụng và được thụ tinh); Sự tái thành thục của cá bố mẹ sau khi
được xử lý bằng GnRH_A kéo dài hơn trường hợp cá được kích thích sinh sản bằng
kích dục tố hoặc hormon Steroid. Ảnh hưởng này sẽ là đáng kể khi người ta cần cho cá
bố mẹ đẻ nhiều lần trong năm [15].
1.3.3. Não thùy cá chép
Người ta lấy não thùy từ những cá thuộc các loài chép, trắm, mè, trê, đã thành
thục còn tươi sống. Cá đã chết sau vài giờ, hoạt tính kích dục chỉ còn lại 50% (Marcel,
1980). Trong trường hợp cùng thể trọng và mức độ thành thục thì não thùy của cá chép
cái có hoạt tính GTH II cao gấp hai lần so với não thùy cá đực cùng loài (Blanc và
Abraham, 1968). Cá có hệ số thành thục càng cao, càng gần thời điểm sinh sản thì hoạt
tính kích dục của não thùy càng cao. Ở những loài thuộc họ cá chép và nheo, tức
những cá tự đẻ được trong ao như cá chép, diếc, trê có hoạt tính kích dục não thùy cao
hơn 1,5 - 2 lần so với những loài có thể thành thục nhưng không tự đẻ được trong ao
như cá trắm, cá mè, cá tra. Não thùy cá chép được coi là loại chế phẩm kích dục tố
mạnh cho nhiều loài cá kể cả các đối tượng khác họ và cả các loài cá biển.
Não thùy mới lấy và được làm sạch cơ học được cho vào lọ có nút kín có chứa
aceton nguyên chất. Thể tích aceton trong lọ gấp 20 - 100 lần thể tích não thùy. Aceton
có tác dụng khử nước và mỡ. Sau một ngày đêm ngâm não thùy, người ta thay aceton.
Có thể làm như thế vài lần cho đến khi aceton không còn biến màu nữa. Từ đó có thể
bảo quản bằng cách để nguyên não thùy trong lọ aceton nơi mát và tránh ánh nắng. Có
thể dùng cồn 96
0
thay vì aceton.
Việc định liều não thùy cho cá bố mẹ các loài tùy thuộc vào nhiều yếu tố như
chất lượng hoạt tính của não thùy, tình trạng thành thục của cá bố mẹ khi được tiêm
(mức độ thành thục, hệ số thành thục), nhiệt độ nước, các điều kiện khác của môi
trường chứa cá sau khi được tiêm thuốc kích thích giống như các yếu tố ở bãi đẻ tự
nhiên của cá. Việc sử dụng não thùy để kích thích cá sinh sản được căn cứ vào những
điều kiện cụ thể và theo kinh nghiệm của kĩ thuật viên. Ở một số nước thuộc Liên xô
trước đây người ta thường áp dụng biện pháp tiêm não thùy hai lần. Lần thứ nhất được
gọi là tiêm sơ bộ hoặc khởi động, trong đó lượng não thùy bằng khoảng 0,5 mg/kg
hoặc 1/10 liều thứ hai – liều quyết định. Ở Liên Xô trước đây, nếu dùng não thùy cá
chép cho cá mè cái, trắm, người ta dùng liều quyết định trong khoảng 2,5 - 3,9 mg/kg.
17
Ở các nước khác trong trường hợp tương tự, liều tiêm có thể đến 5 - 6 mg/kg. Đối với
những cá có hệ số thành thục càng lớn (càng nhiều trứng), người ta dùng liều càng cao.
Ngày nay người ta tránh dùng não thùy ở liều quá cao, đặc biệt là khi tiêm khởi
động. Ở một chừng mực nhất định, việc tăng liều khi tiêm quyết định có tác dụng rút
ngắn thời gian hiệu ứng. Nhưng liều tiêm não thùy quá cao đưa vào cơ thể cá một
lượng lớn các hormon của tuyến yên, có thể dẫn đến sự rối loạn tình trạng sinh lý bình
thường, gây chết cá mẹ và làm giảm chất lượng trứng của chúng.
Đối với cá đực, để kích thích sự tiết tinh và sinh sản người ta chỉ tiêm một lần
cùng lúc với việc tiêm liều quyết định cho cá cái.
Việc sử dụng não thùy trong sinh sản nhân tạo cá bộc lộ những điểm bất lợi. Đó
là việc phải giết những cá đã thành thục có thể làm bố mẹ hoặc làm giảm giá trị
thương phẩm của cá bị lấy não thùy, sự thiếu hụt não thùy đe dọa việc hoàn thành kế
hoạch trong sản xuất, sự không ổn định của hoạt tính có thể gây những tổn thất về cá
bố mẹ, kế hoạch và tiến độ sản xuất. Ngoài ra, như nói ở trên, chế phẩm nguyên cái
hoặc bột thô não thùy là hỗn hợp nhiều loại hormon mà việc sử dụng không thích hợp
có thể gây phản ứng phụ có hại, thậm chí gây chết cá bố mẹ được tiêm [1].
1.4. Kích thích các loài cá biển sinh sản bằng các yếu tố sinh thái
Trần Văn Đan (1995), thử nghiệm cho cá bớp đẻ tự nhiên trong các bể và một
ao đất với việc tạo ra một số yếu tố sinh thái phù hợp như đắp ụ đất giữa bể để đào
hang, cấp nước liên tục, tạo dòng chảy hoặc thay nước theo thủy triều. Kết quả trong
cả bể lẫn ao đất chỉ khi thay nước theo thủy triều thì cá mới đẻ. Tuy nhiên, năng suất
cá con rất thấp: chỉ thu được ở mỗi đôi cá từ 200 đến 1210 cá con với chiều dài 1 –
2cm. Thêm vào đó, một số hạn chế khác của phương pháp này làm cho khả năng thu
một lượng cá giống đủ lớn và đồng đều khó trở thành hiện thực. Để khắc phục vấn đề
đó có thể áp dụng phương pháp mang tính chủ động hơn: kích thích cá đẻ bằng kích
dục tố và thụ tinh nhân tạo [8].
Đào Mạnh Sơn và Đỗ Văn Nguyên (1998), sử dụng phương pháp bơm nước để
tạo dòng chảy kích thích cá song (Epinephelus spp.) sinh sản thành công. Phương pháp
tiến hành như sau: đến mùa sinh sản (tháng 4 và tháng 5), dùng ống thăm trứng (đường
kính 2mm) hút trứng kiểm tra. Nếu thấy đường kính trứng lớn hơn 0,5mm hoặc vuốt
nhẹ bụng cá thấy sẹ trắng như sữa chảy ra tiến hành nhốt chung cá đực, cá cái vào bể
(bể hình trụ có thể tích khoảng 50m
3
), bể được che kín, hệ thống bơm nước vào bể
18
phải tạo được dòng chảy có tốc độ trung bình 0,2m/s, theo một chiều nhất định. Nước
trong bể đẻ phải được lọc sạch, độ mặn đảm bảo từ 30 – 34%
o
, nhiệt độ dao động từ
26 – 30
0
C [25].
Đỗ Văn Khương, Nguyễn Quang Hùng và CTV (2005), nghiên cứu sản xuất
giống cá song mỡ (Epinephelus tauvina) thành công bằng phương pháp tạo các yếu tố
môi trường sinh thái thích hợp và tiêm LHRH_A cho cá. Phương pháp tiến hành như
sau: bể cá đẻ có dạng hình trụ, có đường kính 4 – 5m, cao 2,5m dung tích bể từ 30 –
45m
3
, có mái và được che kín toàn bộ, có hệ thống nước chảy vòng tròn, tạo dòng
chảy với lưu tốc 0,2m/s, có nơi thoát nước phía trên là nơi hứng trứng chảy ra, lối
thoát nước phía dưới để thay nước hàng ngày và xi phong đáy, có hệ thống sụt khí
đảm bảo ôxy cho cá. Tốt nhất chỉ nên chọn 4 -5 cặp/1 lần đẻ, tỷ lệ đực cái là 1:1.
Trước khi cho cá vào bể đẻ tiến hành tiêm LHRH_A cho cá [19].
Nguyễn Văn Hùng và CTV (2009), kích thích cá song da báo (Plectropomus
leopardus) sinh sản bằng cách tạo dòng chảy trong bể nuôi phát dục vào mùa sinh sản.
Kết quả thu được một số chỉ tiêu quan trọng sau: đường kính trứng khi thành thục là
0,82 – 0,93mm, sau khi thụ tinh 20 giờ 30 phút trứng nở ở nhiệt độ 27 – 28
0
C, pH =
7,4 và độ mặn 32 – 34%
o
[16].