nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm probiotic nhằm bổ sung vào thức ăn cho tôm hùm nuôi lồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG



TRẦN VŨ ĐÌNH NGUYÊN





NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
PROBIOTIC NHẰM BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN CHO
TÔM HÙM NUÔI LỒNG




LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT









Nha Trang - 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG



TRẦN VŨ ĐÌNH NGUYÊN


NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
PROBIOTIC NHẰM BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN CHO
TÔM HÙM NUÔI LỒNG


Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch
Mã số: 60 54 10


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT



NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. VŨ NGỌC BỘI
TS. NGUYỄN VĂN DUY



Nha Trang – 2013
- i -
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa từng
đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào.

Tác giả luận văn



Trần Vũ Đình Nguyên

- ii -
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành Đồ án này.
Trƣớc hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu - Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban Chủ
nhiệm Khoa Công nghệ thực phẩm và Lãnh đạo Khoa Sau đại học sự kính trọng, niềm
tự hào đƣợc học tập tại Trƣờng trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin đƣợc giành cho thầy: TS. Vũ Ngọc Bội và TS.
Nguyễn Văn Duy - Trƣờng Đại học Nha Trang đã tận tình hƣớng dẫn và động viên tôi
trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Đặc biệt, xin đƣợc ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: ThS. Lê Đình Đức - Bộ môn
Công nghệ sinh học, các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ thực phẩm, các cán bộ
phòng thí nghiệm Công nghệ chế biến và Công nghệ thực phẩm, các thầy cô giáo - Trung
tâm Thí nghiệm thực hành - Trƣờng Đại học Nha Trang đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập tại Trƣờng.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân, bạn bè đã tạo điều kiện và
động viên khích lệ tôi vƣợt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập vừa qua.
Học viên
Trần Vũ Đình Nguyên






- iii -

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN………………………. i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CHƢ̃ VIẾ T TẮ T vi
DANH MỤ C BẢ NG vii
DANH MỤC HÌNH viii
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 4
1.1. Giới thiệu về probiotic và vi khuẩn Bacillus 4
1.1.1. Giới thiệu về probiotic 4
1.1.2. Cơ sở khoa học của công nghệ probiotic 5
1.1.2.1. Hệ vi sinh vật đƣờng ruột và tác dụng của hệ vi sinh vật đến sức khỏe của
vật chủ. 5
1.1.2.2. Cơ chế hoạt động của probiotic 6
1.1.3. Phân loại probiotic 8
1.1.4. Probiotic từ vi khuẩn Bacillus 9
1.2. Ứng dụng chế phẩm probiotic trong nuôi tôm hùm và nuôi trồng thủy sản 10
1.2.1 Tôm hùm 10
1.2.2. Tình hình sản xuất thức ăn và phòng trừ dịch bệnh ở tôm hùm 12
1.2.3. Bệnh Vibriosis đối với tôm hùm và động vật thủy sản 13
1.2.4. Ứng dụng của probiotic 16
1.2.4.1. Trong y học, chăn nuôi và bảo vệ môi trƣờng 16
1.2.4.2. Trong nuôi trồng thủy sản 18
1.3. Tình hình nghiên cứu về sản xuất chế phẩm probiotic trong lĩnh vực nuôi tôm 20
1.3.1. Quy trình sản xuất chế phẩm probiotic 20
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 22
1.3.3. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc 27
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
2.1. Nguyên vật liệu 29
- iv -

2.1.1. Chủng vi sinh vật 29
2.1.2. Thức ăn tôm hùm và dầu mực 29
2.1.3. Hóa chất, môi trƣờng 29
2.1.4. Thiết bị chuyên dụng 31
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 31
2.2.1. Xác định hoạt tính sinh protease 31
2.2.2. Xác định hoạt tính kháng Vibrio spp. gây bệnh trên tôm hùm 32
2.2.3. Nhuộm Gram tế bào vi khuẩn 32
2.2.4. Định danh vi khuẩn Bacillus 32
2.2.5. Xác định khả năng sinh trƣởng 32
2.2.6. Nuôi cấy và thu sinh khối probiotic 33
2.2.7. Bố trí thí nghiệ m xá c đị nh cá c điề u kiệ n nuôi cấ y thí ch hợ p 33
2.2.8. Bố trí thí nghiệm xây dựng quy trình lên men ở quy mô pilot 34
2.2.9. Xác định các thông số của quá trình đông khô 35
2.2.10. Bố trí thí nghiệm xác định chất chống đông phù hợp cho quá trình đông khô
các vi khuẩn probiotic 37
2.2.11. Xác định tỷ lệ tế bào sống sau đông khô 38
2.2.12. Xác định hàm lƣợng ẩm tồn dƣ 39
2.2.13. Khảo sát tỉ lệ trộn dầu mực vào thức ăn 39
2.2.14. Xử lý thống kê 40
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41
3.1. Nghiên cứu quy trình nuôi cấy vi khuẩn và thu sinh khối từ canh trƣờng nuôi . 41
3.1.1. Đánh giá hoạt tính probiotic của các chủng nghiên cứu 41
3.1.1.1. Xác định hoạt tính sinh protease ngoại bào 41
3.1.1.2. Xác định hoạt tính kháng khuẩn 42
3.1.2. Đƣờng cong sinh trƣởng và xác định hoạt tính kháng khuẩn theo thời gian 45
3.1.2.1. Đƣờng cong sinh trƣởng của các chủng probiotic nghiên cứu 45
3.1.2.2. Xác định hoạt tính kháng khuẩn theo thời gian 48
3.1.3. Một số đặc điểm sinh học của các chủng probiotic nghiên cứu 49
3.1.4. Xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình nuôi cấy các chủng vi khuẩn

đã lựa chọn 53
- v -
3.1.4.1. Ảnh hƣởng của nguồn cacbon đến sinh trƣởng của các chủng probiotic
nghiên cứu 53
3.1.4.2. Ảnh hƣởng của nguồn nitơ đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 54
3.1.4.3. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu . 55
3.1.4.4. Ảnh hƣởng của pH môi trƣờng đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 56
3.1.4.5. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 57
3.1.5. Xây dựng quy trình lên men 58
3.1.5.1. Xác định pH thích hợp cho quá trình lên men 58
3.1.5.2. Xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men 59
3.1.5.3. Xác định thời gian thích hợp cho quá trình lên men 59
3.1.5.4. Đề xuất quy trình lên men 60
3.2. Xây dựng quy trình đông khô 61
3.2.1. Xác định quy trình đông khô đối với sinh khối vi khuẩn 61
3.2.2. Chất chống đông 63
3.3. Xây dựng quy trình sản xuất và sản xuất thử nghiệm chế phẩm probiotic 65
3.3.1. Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm probiotic 65
3.3.2. Sản xuất thử nghiệm chế phẩm 66
3.4. Thử nghiệm sử dụng chế phẩm probiotic phối trộn với thức ăn tôm hùm 67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 72
PHỤ LỤC 77

- vi -
DANH MỤC CHƢ̃ VIẾ T TẮ T

OD
CFU
FDA

TCBS
FCR
TSB
TSA
APW
LB
GRAS
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Optical Density (Mật độ quang)
Colony Forming Unit
Food and Drug Administration (Cục quản lý thực phẩm và dƣợc
phẩ m Hoa Kỳ)

Thiosulphate citrate bile salt agar
Hệ số chuyể n đổ i thƣ́ c ăn
Trypton Soy Broth
Trypton Soy Agar
Alkaline Peptone Water
Lauria Broth
Generally recognized as safe

- vii -
DANH MỤ C BẢ NG
Bảng 1.1 Bệ nh gây bở i Vibrio spp. trong nuôi trồ ng thủ y sả n 15
Bảng 1.2 Chế phẩm probiotic sử dụng trong nuôi tôm, cua, cá, sò và hiệu quả của
chúng 19
Bảng 3.1 Hoạt tính sinh protease ngoại bào 41
Bảng 3.2 Hoạt tính kháng khuẩn của các chủng probiotic nghiên cứu đối với chủng
V1.1 43
Bảng 3.3 Hoạt tính kháng khuẩn của các chủng probiotic nghiên cứu đối với chủng
V3.3 43
Bảng 3.4 Hoạt tính kháng khuẩn của các chủng probiotic nghiên cứu đối với chủng
DYO5 45
Bảng 3.5 Kết quả định danh chủng B3.10.2 bằng bộ kít hóa sinh API 50CHB 51
Bảng 3.6 Quy trình đông khô sinh khối các chủng probiotic nghiên cứu 62
Bảng PL.1. Hoạt tính kháng khuẩn đối với chủng V1.1 của các chủng probiotic nghiên
cứu theo thời gian. 77
Bảng PL.2. Hoạt tính kháng khuẩn đối với chủng V3.3 của các chủng nghiên cứu theo
thời gian. 77
Bảng PL.3. Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.10.1 trên môi trƣờng TSB và LB . 77
Bảng PL.4. Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.10.2 trên môi trƣờng TSB và LB . 78
Bảng PL.5. Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.7.1 trên môi trƣờng TSB và LB 78
Bảng PL.6. Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.7.4 trên môi trƣờng TSB và LB 78

Bảng PL.7. Ảnh hƣởng của nguồn cacbon đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 79
Bảng PL.8. Ảnh hƣởng của nguồn nitơ đến các chủng nghiên cứu 79
Bảng PL.9. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 79
Bảng PL.10. Ảnh hƣởng của pH môi trƣờng đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 79
Bảng PL.11. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 80
Bảng PL.12. Ảnh hƣởng của pH đến quá trình lên men bằng thiết bị BioFlo 110 80
Bảng PL.13. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình lên men bằng thiết bị BioFlo 11081
Bảng PL.14. Tỷ lệ sống của chủng B3.7.4 sau khi đông khô 81
Bảng PL.15. Tỷ lệ sống của chủng B3.10.2 sau khi đông khô 81
Bảng PL.16. Ảnh hƣởng của dầu mực vào thức ăn bổ sung probiotic đối với thời gian
tan trong môi trƣờng nƣớc biển 82
Bảng PL.17. Áp suất bay hơi theo nhiệt độ 82

- viii -

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệ m xá c đị nh cá c thông số đông khô tố i ƣu cho quá trình
đông khô vi khuẩ n probiotic 37
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất chống đông phù hợp cho quá
trình đông khô vi khuẩn probiotic 38
Hình 3.1 Hoạt tính sinh protease ngoại bào của các chủng probiotic nghiên cứu 41
Hình 3.2 Hoạt tính kháng khuẩn của các chủng probiotic nghiên cứu với chủng V1.143
Hình 3.3 Hoạt tính kháng khuẩn của các chủng probiotic nghiên cứu với chủng V3.344
Hình 3.4 Hoạt tính kháng khuẩn của các chủng probiotic nghiên cứu với chủng DY05 44
Hình 3.5 Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.10.1 trên môi trƣờng TSB và LB 46
Hình 3.6 Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.10.2 trên môi trƣờng TSB và LB 46
Hình 3.7 Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.7.1 trên môi trƣờng TSB và LB 47
Hình 3.8 Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.7.4 trên môi trƣờng TSB và LB 47
Hình 3.9 Hoạt tính kháng khuẩn đối với chủng V1.1 của các chủng nghiên cứu theo

thời gian 48
Hình 3.10 Hoạt tính kháng khuẩn đối với chủng V3.3 của các chủng 49
nghiên cứu theo thời gian 49
Hình 3.11 Hình ảnh hình thái khuẩn lạc của các chủng probiotic nghiên cứu 50
Hình 3.12 Hình ảnh nhuộm Gram tế bào các chủng probiotic nghiên cứu 50
Hình 3.13 Ảnh hƣởng của nguồn cacbon đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 53
Hình 3.14. Ảnh hƣởng của nguồn nitơ đến các chủng nghiên cứu 54
Hình 3.15 Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 55
Hình 3.16 Ảnh hƣởng của pH đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 56
Hình 3.17 Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sinh trƣởng của các chủng nghiên cứu 57
Hình 3.18 Ảnh hƣở ng củ a pH đế n quá trình lên men 58
Hình 3.19 Ảnh hƣở ng củ a nhiệ t độ đế n quá trì nh lên men 59
Hình 3.20 Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng B3.10.2 khi nuôi trên thiết bị lên men
BioFlo 110 60
Hình 3.21 Sơ đồ quy trì nh lên men 61
Hình 2.22 Chế phẩm probiotic trƣớc (a) và sau khi đông khô (b) 62
- ix -
Hình 3.23 Tỷ lệ sống của chủng B3.10.2 sau đông khô 63
Hình 3.24 Tỷ lệ sống của chủng B3.7.4 sau đông khô 63
Hình 3.26 Quy trì nh sả n xuấ t chế phẩ m probiotic dạ ng đông khô 65
Hình 3.27 Chế phẩm probiotic Bio – Lobster 67
Hình 3.28 Ảnh hƣởng của tỉ lệ trộn dầu mực vào thức ăn bổ sung probiotic đối với thời
gian tan trong môi trƣờng nƣớc biển 67
Hình 3.29 Thức ăn khi mới cho vào nƣớc biển(A) và sau khi để 8 giờ (B) 68
Hình 3.30 Thức ăn trộn quá nhiều dầu mực 68

- 1 -

LỜI MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài

Tôm hùm là một loại đặc sản có giá trị kinh tế cao nên nghề nuôi tôm hùm đang
rất đƣợc quan tâm phát triển ở khu vực miền Trung cũng nhƣ trong cả nƣớc. Nghề
nuôi tôm hùm phát triển mạnh từ năm 2000 mang lại công ăn việc làm và thu nhập cho
ngƣ dân các tỉnh Khánh Hoà, Phú Yên, Ninh Thuận, Bình Định và Bình Thuận.
Gần đây, việc nuôi tôm trên khắp thế giới thƣờng xuyên bị ảnh hƣởng bởi các
bệnh do vi khuẩn, gây ra tổn thất nặng nề. Trong đó điển hình là nhóm vi khuẩn
Vibrio, ví dụ nhƣ vi khuẩn Vibrio alginolyticus là một trong những tác nhân gây ra
bệnh đỏ thân ở tôm hùm. Một yếu tố nữa ảnh hƣởng đến quá trình nuôi tôm là do sức
đề kháng của tôm yếu làm quá trình lột xác không thực hiện đƣợc khi tôm đến kỳ lột
xác và làm cho tôm dễ bị nhiễm bệnh. Để kiểm soát vi sinh vật gây hại, phƣơng pháp
truyền thống là dùng các hóa chất diệt khuẩn và kháng sinh, tuy nhiên các hóa chất
diệt khuẩn nhƣ chlorin ngoài việc làm tăng mật độ Vibrio sau khi sử dụng, các dẫn
xuất của chlorin còn là những chất gây đột biến và ung thƣ nhƣ: chloroform (CHCl
3
),
bromodichloro-methane (CHBrCl
2
), dibromodichlo-romethane (CHBrCl
2
), và
bromoform (CHBr
3
). Các loại kháng sinh tạo ra các chủng kháng kháng sinh, các
plasmid mã hóa cho các gen kháng kháng sinh có thể truyền từ vi sinh vật gây bệnh ở
thủy sản sang các vi sinh vật gây bệnh cho động vật và ngƣời. Vì lẽ đó ngày nay nhiều
loại kháng sinh đã bị cấm sử dụng trong nuôi thủy sản và làm thế nào để cải thiện môi
trƣờng sinh thái của nuôi trồng thủy sản đã trở thành tâm điểm chú ý của nuôi trồng
thủy sản quốc tế.
Từ lâu đã có những mối quan tâm đến việc tìm ra các chất thay thế kháng sinh
trong nuôi trồng thủy sản, các hoạt chất, chế phẩm sinh học giúp tăng sức đề kháng

của vật nuôi, cải thiện và nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Những vi sinh vật sống trong
đƣờng tiêu hóa của vật nuôi có ảnh hƣởng sâu sắc đến các quá trình sinh trƣởng, phát
triển của vật nuôi. Vì vậy, điều quan trọng là phải hiểu cơ chế của hệ vi sinh vật đƣờng
tiêu hóa vật nuôi, tìm ra các hoạt chất thay thế các chất kháng sinh độc hại. Cơ sở khoa
học của việc sử dụng các chế phẩm vi sinh là tăng sức khỏe cho động vật nuôi, cải
thiện môi trƣờng và khống chế số lƣợng vi sinh gây bệnh (Farzanfar, 2006). Trong
trạng thái bình thƣờng thì trong hệ tiêu hóa có sự cân bằng giữa vi khuẩn có lợi và gây
bệnh. Nó bị ảnh hƣởng bởi các tƣơng tác, quan hệ cộng sinh và cạnh tranh. Hệ vi sinh
- 2 -

vật có lợi không chỉ bảo vệ bộ máy tiêu hóa mà còn tăng khả năng hấp thụ thức ăn
giúp cho vật chủ tăng khả năng sinh trƣởng và phát triển.
Nuôi trồng thủy sản, cũng nhƣ ngành công nghiệp khác, liên tục đòi hỏi kỹ
thuật mới, sử dụng các tác nhân mới nhƣ vi khuẩn lactic và Bacillus spp. đƣợc đƣa vào
để thúc đẩy sự tăng trƣởng của vật nuôi trong nuôi trồng thủy sản. Ngày nay, các chế
phẩm sinh học đƣợc ứng dụng rộng rãi tại Hoa Kỳ, Nhật Bản, các nƣớc châu Âu,
Indonesia, Ấn Độ và Thái Lan, với kết quả khả quan. Nghiên cứu về probiotic có thể
tạo ra một lĩnh vực mới của sản phẩm công nghiệp, giống nhƣ các lĩnh vực công
nghiệp chế biến sản phẩm nuôi trồng và chế biến thực phẩm nuôi trồng thủy sản.
Trung Quốc là một nƣớc lớn trong nuôi trồng thủy sản. Trong những năm gần đây,
chính phủ Trung Quốc đã nhận thức đƣợc giá trị kinh tế và lợi ích xã hội tiềm năng
của các ứng dụng của men vi sinh trong nuôi trồng thuỷ sản, và gần đây, quan tâm
nhiều hơn đến việc nghiên cứu và phát triển của men vi sinh trong nuôi trồng thủy sản.
Do đó, chính phủ đã tăng kinh phí nghiên cứu cho nó. Probiotic chủ yếu ức chế sự
tăng trƣởng và giảm khả năng gây bệnh của vi khuẩn gây bệnh, tăng cƣờng dinh
dƣỡng của các loài động vật thủy sản, cải thiện chất lƣợng nƣớc nuôi trồng thủy sản và
giảm việc sử dụng kháng sinh và hóa chất khác, do đó giảm ô nhiễm môi trƣờng của
các kháng sinh còn lại và hóa chất. Điều này có nghĩa là lợi ích của men vi sinh sẽ
đƣợc lâu dài, và các ứng dụng của men vi sinh sẽ trở thành một lĩnh vực quan trọng
trong việc phát triển nuôi trồng thủy sản trong tƣơng lai (Maqsood, 2010). Sử dụng

các chế phẩm vi sinh trong nuôi thủy sản nói chung và trong nuôi tôm nói riêng ở nƣớc
ta là một xu hƣớng tích cực và ngày càng mở rộng.
Chính từ những lý do trên, dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Vũ Ngọc Bội và TS.
Nguyễn Văn Duy, tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất chế
phẩm probiotic nhằm bổ sung vào thức ăn cho tôm hùm nuôi lồng”.
Mục tiêu của đề tài
- Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm probiotic.
- Thử nghiệm phối trộn chế phẩm probiotic vào thức ăn của tôm hùm.
Nội dung nghiên cứu
1) Nghiên cứu quy trình nuôi cấy vi khuẩn và thu sinh khối từ canh trường nuôi.
2) Xác định các thông số thích hợp cho quy trình đông khô chế phẩm vi khuẩn:
kỹ thuật đông khô, chất chống đông…
- 3 -

3) Xây dựng quy trình sản xuất và sản xuất thử nghiệm chế phẩm probiotic.
4) Đánh giá khả năng sử dụng chế phẩm trong lĩnh vực làm thức ăn nuôi tôm
hùm lồng.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài.
Việc sử dụng các chế phẩm sinh học, nhất là probiotic, trong nuôi trồng hải sản
là hƣớng nghiên cứu khá mới, đầy triển vọng nhằm góp phần phòng trừ dịch bệnh, cải
thiện chất lƣợng sản phẩm, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng và phát triển bền vững
nghề nuôi trồng thủy sản. Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm probiotic cho đối
tƣợng tôm hùm là một vấn đề mới trên thế giới và Việt Nam.
Nghiên cứu sản xuất chế phẩm probiotic đƣợc sử dụng bổ sung vào thức ăn cho
tôm hùm sẽ góp phần làm tăng sức đề kháng bệnh tật, tăng khả năng hấp thụ chất dinh
dƣỡng, nâng cao khả năng sinh trƣởng và phát triển của tôm hùm.
Việc sử dụng chế phẩm probiotic làm hạn chế việc sử dụng các chất kháng sinh,
các chất kích thích tăng trƣởng làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm, tránh đƣợc
việc tồn đọng dƣ lƣợng các chất độc hại trên tôm hùm gây ảnh hƣởng không có lợi cho
sức khỏe ngƣời tiêu dùng và giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng xung quanh. Từ đó tăng

khả năng tiêu thụ, xuất khẩu sản phẩm, mang lại giá trị lợi nhuận và hiệu quả kinh tế
cao. Đó cũng chính là góp phần vào việc phát triển nền kinh tế đất nƣớc, phát huy thế
mạnh tiềm năng, sử dụng các nguồn lợi từ biển, góp phần giải quyết việc làm cho
ngƣời lao động trong lĩnh vực nuôi trồng và chế biến thủy sản.



- 4 -

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về probiotic và vi khuẩn Bacillus
1.1.1. Giới thiệu về probiotic
Thuật ngữ “probiotic” đƣợc Lilly và Stiwell đề xuất năm 1965 để mô tả những
chất sản sinh bởi vi sinh vật làm tăng trƣởng một vi sinh vật (hoặc sinh vật) khác. Năm
1989, Parker lại định nghĩa thêm cho rõ: “Probiotic là những vi sinh vật (chủ yếu là vi
khuẩn) có khả năng cộng sinh (hoặc hợp sinh) trong đường ruột có tác dụng cân bằng
hệ vi sinh vật trong đó có một số tác dụng hữu ích cho vật chủ” (Parker, 1989). Do
vậy, probiotic có nghĩa là phòng ngừa hay dự phòng sinh học (có lẽ là do ghép 2 chữ
tiếng Anh: Prophylxia – phòng bệnh, dự phòng và biotics – sự sống).
Nghiên cứu ứng dụng probiotic mới đƣợc chú ý trong 20 năm trở lại đây, nhƣng
tác dụng của nó đã đƣợc nhận thấy từ lâu. Elie Metnhicoff là ngƣời đầu tiên đặt nền
móng cho việc sử dụng probiotic, ông đề nghị sử dụng vi khuẩn lactic để kéo dài tuổi
thọ con ngƣời vào năm 1908. Ngày nay chế phẩm probiotic đƣợc sử dụng khá hiệu quả
trong chăn nuôi đặc biệt là trong nuôi tôm, trồng trọt, trong bảo vệ sức khỏe con ngƣời
và bảo vệ môi trƣờng. Tuy nhiên việc dùng chế phẩm này vào nuôi trồng thủy sản
(tôm, cua, cá, nhuyễn thể…) mới bắt đầu trong hơn thập kỷ gần đây.
Tại Nhật Bản, chế phẩm probiotic có tên gọi là E.M (các vi sinh vật hữu hiệu)
do giáo sƣ, tiến sỹ Teruo Higa, Trƣờng đại học Ryukyus, Okinawa, Nhật Bản đề xuất
năm 1980 đã đƣợc sử dụng nhiều trong chăn nuôi, trồng trọt cũng nhƣ bảo vệ môi
trƣờng đều cho kết quả khả quan (Higa, 1980). Đến nay chế phẩm này đƣợc hơn 80

nƣớc và vùng lãnh thổ sử dụng, đặc biệt là khu vực Châu Á và Thái Bình Dƣơng trong
đó có Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan và Việt Nam.
Thành phần của các chế phẩm probiotic là các vi sinh vật đƣợc sử dụng phổ
biến nhƣ: vi khuẩn lactic (Lactobacilli, Streptococci và Bifidobacteria), Bacillus sp.,
nấm men (Saccharomyces cerevisiae) và nấm sợi (Aspergillus oryzae). Những chủng
probiotic này đƣợc tìm thấy trong ruột của động vật khỏe mạnh với số lƣợng lớn.
Chúng đƣợc xem là an toàn (GRAS) theo lời của FDA, Mỹ. Các chế phẩm probiotic
đƣợc sử dụng dƣới nhiều dạng nhƣ: dạng bột, dạng viên nén, viên nang hay bột nhão
(Fuller, 1992).
Tiêu chuẩn lựa chọn robiotic:
- Kiểm tra in vitro đối với hoạt tính kháng khuẩn.
- 5 -

- Kiểm tra khả năng bám dính và tồn tại của chủng probiotic.
- Đánh giá ảnh hƣởng của chế phẩm sinh học trên vật chủ, hiệu quả kinh tế
trƣớc khi sản xuất thƣơng mại.
Một probiotic phải có hiệu quả và an toàn (Verschuere et al, 2000). Nó không
có hại và có thể nhận đƣợc bởi động vật chủ thông qua hệ tiêu hóa trực tiếp. Nó không
chứa gen kháng độc lực hoặc kháng kháng sinh.
1.1.2. Cơ sở khoa học của công nghệ probiotic
1.1.2.1. Hệ vi sinh vật đƣờng ruột và tác dụng của hệ vi sinh vật đến sức khỏe của vật
chủ.
Theo Jans (2005), một mặt hệ vi sinh vật đƣờng ruột liên quan đến việc tiêu
hóa, mặt khác nó tác động đến hệ thống miễn dịch do đó mục tiêu của việc sử dụng
chế phẩm sinh học là để giúp ổn định sức khỏe và dinh dƣỡng cho vật chủ. Sự hỗ trợ
của hệ vi sinh vật đƣờng ruột giúp ức chế sự phát triển của mầm bệnh, tác nhân gây
bệnh tiềm năng và các vi sinh vật khác từ đó ngăn chặn các vi sinh vật có hại xâm
nhập vào cơ thể.
Trong hệ vi sinh vật đƣờng ruột, số lƣợng loài đƣợc xác định có khoảng 400
đến 500 loài khác nhau. Tuy nhiên, mật độ vi sinh vật ở các phân đoạn khác nhau của

đƣờng tiêu hóa cũng khác nhau:
- Dạ dày: 10
1
-10
3
cfu/ml, chủ yếu gồm Lactobacilli, Enterobacteria,
Bacteroides.
- Tá tràng: 10
1
-10
4
cfu/ml.
- Ruột non: 10
5
-10
8
cfu/g, chủ yếu gồm Bacteroides (10
4
-10
7
), Steptococci,
Lactobacilli, Enterobacteria.
- Ruột già: 10
9
-10
12
cfu/g, chủ yếu gồm Bifidobacteria, Bacteroides,
Enterobacteria (10
5
-10

7
), Enterococci (10
2
-10
5
), Lactobacilli, Clostridia,
Fusobacteria, Veillomella, Staphylococci, nấm men, Proteus, Pseudomonas.
Tùy thuộc vào điều kiện trong đƣờng tiêu hóa mà trạng thái cân bằng động giữa
các loài khác nhau đƣợc thành lập. Theo Jans (2005), hệ vi sinh vật ở trạng thái cân
bằng khi nhóm vi khuẩn kị khí (Clostridia, Bifidobacteria, Lactobacilli, Bacteroides,
Eubacteria) chiếm trên 90%; nhóm vệ tinh (Satellite flora) gồm chủ yếu là
Enterococcus và E. coli chiếm khoảng 1% và nhóm còn lại (Residual flora) gồm các
vi sinh vật có hại nhƣ Proteus, Staphylococcus và Pseudomonas chiếm dƣới 0,01%.
- 6 -

Nhóm vi khuẩn chính, nhóm vệ tinh và nhóm vi sinh vật còn lại tạo thành một tỷ lệ
90:1:0,01 đƣợc gọi là "eubiosis", tiếng Hy Lạp có nghĩa là "chung sống" của các vi
sinh vật với nhau cũng nhƣ với các sinh vật chủ. Mối quan hệ này là quan hệ cộng sinh
giữa vật chủ và hệ vi sinh vật. Vật chủ sẽ tạo điều kiện sống lý tƣởng nhƣ nhiệt độ ,
pH, chất dinh dƣỡng và đào thải các chất chuyển hóa . Khi hệ vi sinh vật ở trạng thái
cân bằ ng sẽ chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật gây hại , tổ ng hợ p vitamin B và K ,
kích thích hệ miễn dịch và sinh trƣở ng của vật chủ. Nếu mối quan hệ này bị gián đoạn
nghiêm trọng, tình trạng này đƣợc gọi là dysbiosis (“chung sống có hại”). Sự cân bằng
của hệ vi sinh vật trong đƣờng tiêu hóa bị tác động bởi các nhân tố vô sinh và hữu sinh
nhƣ: sinh lý vật chủ (hệ miễn dịch, muối mật, enzyme…), thành phần và chất lƣợng
thức ăn. Tác động của dysbiosis làm cho vật chủ có thể trạng yếu, tăng trƣởng kém và
các triệu chứng về tiêu hóa.
1.1.2.2. Cơ chế hoạt động của probiotic
a. Cạnh tranh dinh dƣỡng
Bên cạnh cạnh tranh nguồn dinh dƣỡng cacbon, nitơ và nhiều loại muối khoáng,

tất cả các vi sinh vật đều cần sắt để tăng trƣởng. Siderophore là một chất có khả năng
gắn với ion sắt, hòa tan sắt dễ dàng cho vi sinh vật. Các vi sinh vật vô hại sinh
siderophore có thể sử dụng nhƣ probiotic để cạnh tranh sắt với các vi khuẩn gây hại
(Vine et al., 2006).
b. Cạnh tranh vị trí bám dính với vi sinh vật gây bệnh
Khả năng bám dính của các vi khuẩn probiotic vào niêm mạc ruột đƣợc xem là
một trong những tiêu chí lựa chọn chủng probiotic. Các tế bào biểu mô đƣờng ruột là
tế bào chủ cho hàng triệu vị trí gắn thụ thể của vi khuẩn khác nhau. Khi probiotic liên
kết với vị trí gắn thụ thể trên tế bào biểu mô sẽ làm thay đổi niêm mạc của tế bào đó và
tế bào lân cận. Do đó vi khuẩn có hại ít có khả năng bám dính lên miên mạc ruột.
Probiotic có thể tìm thấy điểm gắn trong rất nhiều vị trí, do đó ngăn ngừa vi khuẩn có
hại xâm nhập. Vi khuẩn bám dính trên niêm mạc ruột nhờ cơ chế đặc trƣng (chất bám
dính và các phân tử thụ thể của ruột) và cơ chế không đặc trƣng (dựa vào những yếu
tố hóa học). Một vài thành phần cấu tạo của vi khuẩn: protein, thành tế bào,
carbonhydrate, và acid lipoteichoic đƣợc xem là có liên quan đến tính bám dính của
probiotic vào ruột.

- 7 -

c. Sản xuất các hợp chất kháng khuẩn
Thành phần chất tiết ra khó có thể xác định đƣợc nên đƣợc gọi chung là chất ức
chế. Vi khuẩn lactic từ lâu đƣợc biết là chủng vi khuẩn tiết ra chất kháng khuẩn
(bacteriocin). Phần lớn các vi khuẩn gây bệnh trong thủy sản là nhóm Gram âm. Nhiều
vi khuẩn tiết ra chất ức chế chống lại các vi khuẩn gây bệnh nhƣ Aeromonas
hydrophila và Vibrio parahaemolyticus (Nair et al., 1985). Cơ chế tiết ra chất chống
lại vi khuẩn gây bệnh trong các thử nghiệm ở mức tế bào in-vitro rất phổ biến trong
môi trƣờng nƣớc. Có rất nhiều nghiên cứu chứng minh rằng có nhiều dòng vi khuẩn
in-vitro kìm hãm đƣợc các mầm bệnh trong nuôi trồng thủy sản. Những nghiên cứu
này cũng chứng minh khả năng kìm hãm vi khuẩn của những dòng vi khuẩn thông
thƣờng dễ tìm thấy trong môi trƣờng (Fuller, 1989). Những quần thể sinh vật này có

thể tiết vào môi trƣờng những chất có tính sát khuẩn hoặc kìm khuẩn, gây ảnh hƣởng
đến quần thể vi sinh khác, nhằm gián tiếp cạnh tranh dinh dƣỡng và năng lƣợng có sẵn
trong môi trƣờng. Sự hiện diện của những vi khuẩn này sản sinh chất kìm hãm, có thể
tiết trong ruột, trên bề mặt cơ thể vật chủ hay ra môi trƣờng nƣớc làm rào cản gây ức
chế các vi sinh vật gây bệnh (Vine et al., 2006).
d. Ức chế cơ chế kiểm soát mật độ tới hạn (Quorum Sensing)
Theo Đặng Tố Vân Cầm (2009), mỗi vi khuẩn có thể phóng thích ra một loại
phân tử hóa học đặc trƣng. Các phân tử này sẽ khuếch tán vào trong môi trƣờng nƣớc.
Khi tích lũy đến một nồng độ tới hạn nào đó, các phân tử hoá học sẽ trở thành một loại
tín hiệu giúp vi khuẩn có thể dò tìm và nhận biết đồng loại. Nói cách khác, Quorum
Sensing là cơ chế vi khuẩn điều khiển gene liên quan đến mật độ quần thể bằng cách
tạo ra (producing), phóng thích (releasing) và dò tìm (detecting) các phân tử tín hiệu;
là tiến trình các tế bào vi khuẩn thông tin liên lạc với nhau bằng các phân tử tín hiệu.
Nhờ Quorum Sensing, vi khuẩn có thể kích hoạt sự hoạt động của các gen mã
hóa các tiến trình nhƣ: tạo màng sinh học, tạo bào tử, phát sáng, sản xuất kháng sinh,
tiết ra các độc tố,… Hệ thống Quorum Sensing của vi khuẩn đã đƣợc phát hiện từ lâu.
Chúng có chức năng điều khiển độc lực của rất nhiều loài vi khuẩn và là tác nhân gây
bệnh cho ngƣời, cho vật nuôi và cho cây trồng. Các phân tử tín hiệu của vi khuẩn
Gram âm là Acyl Homoserine Lactone (AHL).
- 8 -

Việc phá hủy hệ thống Quorum Sensing của tác nhân gây bệnh nhằm làm bất
hoạt mà không ảnh hƣởng đến sự phát triển của tác nhân gây bệnh, là hƣớng nghiên
cứu - ứng dụng hoàn toàn mới trong lĩnh vực phòng trị bệnh bằng probiotic.
e. Cải thiện chất lƣợng nƣớc
Theo Sihag và Sharma (2012), việc bổ sung chế phẩm sinh học giúp cải thiện
chất lƣợng nƣớc, đặc biệt là vi khuẩn Bacillus spp. Trong ao nuôi chứa nhiều bùn sẽ
tích tụ nhiều nitrogen, một số vi khuẩn gram âm tiết ra chất nhầy làm ngăn cản
khuyếch tán oxy vào lớp bùn đáy. Dó đó lớp chất thải ở đáy ao không bị phân hủy,
probiotic giúp phân hủy làm sạch chất thải ở đáy ao. Nhóm vi khuẩn có lợi có khả

năng loại bỏ chất thải chứa nitơ (ammonia, nitrite và nitrát) nhờ enzyme ngoại bào do
chúng chuyển hóa. Cho nên nhóm vi khuẩn này giải phóng enzyme trong ao có tác
dụng làm giảm vi khuẩn, virus gây bệnh trong ao (Bùi Quang Tề, 2009). Nhóm vi
khuẩn này lấn át nhóm vi khuẩn gây bệnh nhƣ Vibrio spp., Aeromonas spp… Khi vi
khuẩn probiotic đƣợc sử dụng trong môi trƣờng nuôi có tảo, một số chủng vi khuẩn ức
chế sự tăng trƣởng của các loại tảo đơn bào (Pavlova lutheri) ở các mức độ khác nhau
(Munro et al.,1995).
1.1.3. Phân loại probiotic
Các chế phẩm sinh học đƣợc sử dụng ở động vật có thể đƣợc chia thành ba
nhóm chính: vi khuẩn lactic, Bacillus spp. và nấm men (Jans, 2005).
- Vi khuẩn lactic: Vi khuẩn này đƣợc sử dụng trong nhiều thiên niên kỷ trong
việc sản xuất sản phẩm sữa lên men và thực phẩm muối chua. Một số chủng vi khuẩn
đƣợc lựa chọn làm chế phẩm probiotic nhƣ: Lactobacillic, Pediococci, Bifidobacteria
và Enterococci. Trong quá trình lên men, vi khuẩn lactic chuyển đổi một số loại đƣờng
thành acid lactic. Tính năng đặc trƣng của nhóm chế phẩm sinh học này là sinh các
chất kháng khuẩn và sự hình thành màng sinh học để bảo vệ màng nhầy ruột. sản xuất
các chất ức chế nhƣ aicd béo mạch ngắn làm giảm pH. Loại trừ các vi sinh vật gây
bệnh hoặc ngăn chặn chúng dính vào màng nhầy ruột. Sự gia tăng số lƣợng vi khuẩn
lactic tạo thành một hàng rào chống lại các vi sinh vật khác trong ruột. Ngăn chặn sản
xuất độc tố. Kích thích hệ thống miễn dịch trong ruột. Ảnh hƣởng các điều kiện lý hóa
trong ruột, ví dụ pH và thế oxy hóa khử, qua đó hạn chế các điều kiện tăng trƣởng.
Ảnh hƣởng trên sự chuyển hóa của các acid mật và do đó thúc đẩy sự hấp thụ chất béo,
tác dụng trên biểu mô ruột, cải thiện khả năng hấp thụ.
- 9 -

- Vi khuẩn Bacillus: Là vi sinh vật đƣợc tìm thấy phổ biến trong đất, vi khuẩn
có dạng hình que, bắt màu gram dƣơng. Khả năng tự nhiên của men vi sinh Bacillus
chống lại các ảnh hƣởng bên ngoài. Rengpipat và cs (2000), chỉ ra rằng việc sử dụng
các vi khuẩn Bacillus sp. cung cấp bảo vệ bệnh bằng cách kích hoạt hệ miễn dịch tế
bào và miễn dịch dịch thể ở tôm Sú (Penaeus monodon). Vi sinh vật thuộc nhóm

Bacillus nhờ môi trƣờng thích hợp sẽ phát triển số lƣợng rất lớn, cạnh tranh sử dụng
hết thức ăn của động vật nguyên sinh, Vibrio và các vi sinh vật có hại, ngăn cản sự
phát triển của chúng, từ đó giảm đƣợc các tác nhân gây bệnh.
- Nấm men: Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae đã đƣợc sử dụng trong
nhiều thế kỷ đối với sản xuất thực phẩm. Nấm men đã đƣợc sử dụng khoảng 370 trƣớc
Công nguyên, Hippocrates đã phát hiện ra tác dụng lợi tiểu của nấm men và coi nó
nhƣ là một loại thuốc. Một số chủng Saccharomyces cerevisiae có thể để cung cấp
chất dinh dƣỡng: peptide, vitamin, acid hữu cơ.
1.1.4. Probiotic từ vi khuẩn Bacillus
Vi khuẩn Bacillus là nhóm trực khuẩn, gram dƣơng, tế bào hình que và thẳng,
kích thƣớc 0,5 – 2,5 x 1,2 – 10 μm, di động bằng chu mao. Chi Bacillus rất đa dạng về
sinh lý và sinh thái. Chúng là vi sinh vật hiếu khí hoặc kị khí tùy tiện nhƣng trong điều
kiện hiếu khí hoạt động mạnh hơn. Là vi khuẩn dị dƣỡng hóa năng, hoại sinh thu năng
lƣợng nhờ oxi hóa các hợp chất hữu cơ. Các chủng này sinh trƣởng tốt trong môi
trƣờng chứa glucose, amonium sulphate và một vài loại muối khoáng. Nhiều loài
Bacillus có khả năng kháng nhiệt, chịu đƣợc điều kiện khô hạn, pH cực trị, chất khử và
các phân tử có hại khác. Đa số Bacillus sinh trƣởng tốt ở pH = 7, một số phù hợp với
pH = 9 – 10 nhƣ Bacillus alcalophillus, hay có loại phù hợp với pH = 2 - 6 nhƣ
Bacillus acidocaldrius. Về nhiệt độ có nhiều chủng ƣa nhiệt độ cao (45
0
– 75
0
C), hay
ƣa lạnh (5
0
– 25
0
C), nhƣng thƣờng gặp Bacillus sống ở nhiệt độ 34
0
– 37

0
C (Gordon,
1973).
Vi khuẩn Bacillus phân bố rộng rãi trong tự nhiên, trong đất, nƣớc, không khí,
một số loài còn thấy trong khoang miệng, trong đƣờng ruột của ngƣời và động vật
(Lƣơng Đức phẩm, 1998).
Các loài thuộc chi Bacillus đặc trƣng cho trực khuẩn sinh bào tử mà vẫn giữ
nguyên hình que khi mang bào tử, trong một số trƣờng hợp chỉ hơi phình to lên một
chút. Mỗi tế bào sinh dƣỡng thƣờng chỉ hình thành một nội bào tử. Thông thƣờng bào
- 10 -

tử đƣợc tạo ra khi tế bào đã trãi qua giai đoạn phát triển mạnh nhất, hay do cạn kiệt
chất dinh dƣỡng (sự suy giảm của cacbon, nitơ, phốt pho), quá trình này cần phải bắt
đầu trƣớc khi sự cạn kiệt toàn bộ các chất dinh dƣỡng, nếu không sự hình thành bào tử
không thể đƣợc hoàn thành do các chất dinh dƣỡng còn quá thấp cho quá trình hình
thành bào tử (Perez, 2000). Khi bào tử trƣởng thành tế bào dinh dƣỡng tự phân giải,
bào tử đƣợc giải phóng ra khỏi tế bào mẹ. Nội bào tử của vi khuẩn đƣợc sinh ra không
phải để sinh sôi nảy nở mà để chịu đựng với các điều kiện bất lợi. Bào tử có màng
nhiều lớp, chứa ít nƣớc tự do và do đó có thể tồn tại trong nhiều năm, chịu đựng tốt
với nhiều tác động bất lợi có thể làm chết các tế bào dinh dƣỡng, bào tử có khả năng
chịu nhiệt, tia tử ngoại, phóng xạ và nhiều độc tố, vì chúng có khả năng (Gordon,
1973; Lƣơng Đức phẩm, 1998).
Tất cả các loài Bacillus đều có khả năng phân giải hợp chất hữu cơ chứa nitơ,
nhƣ protein, khá mạnh nhờ sinh ra protease ngoại bào. Ngoài ra, chúng còn có khả
năng sinh ra amylase làm loãng tinh bột, biến chất này thành dễ hòa tan và thủy phân
tiếp theo thành các dextrin và các loại đƣờng hợp thành. Một số chủng thuộc loài
Bacillus subtilis, B. mesentericus… có thể có khả năng sinh ra enzym cenlulase và
hemicellulase phân hủy cellulose, hemicellulose (Lƣơng Đức Phẩm, 1998).
Ngoài các enzym trên, các vi khuẩn còn có khả năng sinh ra các chất có hoạt
tính kháng sinh nhƣ insulin, subtilin từ Bacillus subtilis, bacterioxin từ B.

licheniformis… (Lƣơng Đức Phẩm, 1998).
Khả năng gây bệnh của chi Bacillus đối với các sinh vật khác là không phổ
biến. Có 4 loài B. theringiensis, B. larvae, B. popilliae, B. lentimorbus và một số
chủng của B. sphaericus gây độc với côn trùng, B. anthracis và B. cereus gây độc cho
ngƣời và động vật (Gordon, 1973).
1.2. Ứng dụng chế phẩm probiotic trong nuôi tôm hùm và nuôi trồng thủy sản
1.2.1 Tôm hùm
Tôm hùm là một đối tƣợng có giá trị kinh tế. Từ năm 1992 nghề nuôi tôm hùm
ở Việt Nam đã bắt đầu phát triển. Trong nhƣ̃ ng năm gầ n đây sản lƣợng tôm hùm nuôi
ổn định khoảng 2000 tấn/năm (Lai Van Hung, 2008). Nuôi tôm hùm là nghề có giá trị
kinh tế cao, góp phần nâng cao giá trị xuất khẩu thủy sản của Việt Nam. Nuôi tôm
hùm lồng đã tạo ra công ăn việc làm, tăng thu nhập cho ngƣời dân địa phƣơng, và
đóng góp đáng kể vào sự phát triển kinh tế của các tỉnh ven biển (Dean D, 2011).
- 11 -

Một số loài tôm hùm có giá trị kinh tế thuộc giống Panulirus gặp ở biển Việt Nam
(Nguyễ n Thị Bí ch Thú y, 1998).
Ngành chân đốt (Arthropoda)
Lớp giáp xác (Crustacea)
Bộ mƣời chân (Decapoda)
Họ tôm hùm gai (Palinuridae)
Giống Panulirus
Loài tôm hùm Bông – Panulirus ornatus (Fabricius, 1798)
Loài tôm hùm Đá – Panulirus homarus (Linnaeus, 1758)
Loài tôm hùm Đỏ - Panulirus longipes (A. Milne Edwards, 1868)
Loài tôm hùm Sỏi – Panulirus stimpsoni (Holthuis, 1963)
Loài tôm hùm Tre – Panulirus polyphagus (Herbst, 1793)
Loài tôm hùm Sen – Panulirus versicolor (Latreille, 1804)
Loài tôm hùm Ma – Panulirus penicillatus (Olivier, 1791)
Tuỳ theo giai đoạn phát triển mà tôm hùm phân bố ở những độ sâu khác nhau.

Giai đoạn trƣởng thành, chúng sống ở độ sâu 20 m trở lên, giai đoạn ấu trùng và con
non chủ yếu tập trung ở các bãi đá, san hô độ sâu từ 2 – 10 m. Tôm hùm thƣờng sống
ở các rạn san hô ngầm xa bờ, xen kẽ đá san hô, nơi có nhiều hang hốc, khe rãnh ven
biển, độ sâu từ 5 – 35 m, độ mặn khoảng 30 - 34
0
/
00
, nhiệt độ từ 22
0
- 32
0
C và độ trong
suốt cao. Chúng có tập tính sống quần tụ chủ yếu ở tầng đáy với chất đáy sạch, không
bùn.
Tôm hùm lớn lên nhờ quá trình lột xác. Tôm càng nhỏ, quá trình lột xác càng
ngắn và tôm lớn càng nhanh. Tôm hùm có chu kỳ lột xác dài hơn so với các loài giáp
xác khác, do đó tốc độ tăng trƣởng của chúng cũng chậm hơn.
Tôm hùm là loài ăn tạp, trong tự nhiên thức ăn chủ yếu là cá, tôm, cua, ghẹ nhỏ,
cầu gai,…ngoài ra, chúng còn ăn các loại rong rêu. Tôm hùm bắt mồi tích cực về đêm
và gần sáng. Tuy nhiên, hệ số thức ăn (FCR) tính theo trọng lƣợng tƣơi khá cao và
khác nhau tùy theo loài. Đối với tôm hùm bông cỡ 10-90g/ con, FCR là 17-20; cỡ 100-
500 g/con, FCR là 11-26; cỡ 600-1000 g/con, FCR là 27-32 (Nguyễ n Thị Bí ch Thú y ,
1998).
Tôm hùm sinh sản ở tất cả các thời điểm trong năm nhƣng mùa sinh sản chính
tôm là từ tháng 8 đến tháng 9. Giai đoạn ấu trùng phát triển từ thời gian tháng 10 đến
- 12 -

12. Phải mất 10 đến 12 tháng để phát triển thành tôm trƣởng thành. Cho đến nay, các
trại sản xuất giống tôm hùm giống vẫn chƣa thành công nên chủ yếu vẫn phải dựa từ
nguồn tôm giống tự nhiên (Dean, 2011).

Tôm hù m phân bố rộng khắp ở v ùng biển nhiệ t đới từ Ấn Độ Dƣơng đến Thái
Bình Dƣơng. Ở nƣớc ta, Tôm hùm đƣợc phân bố chủ yếu ở vùng biển miền Trung từ
Quảng Bình đến Bình Thuận . Nhờ có giá trị kinh tế cao nên nghề nuôi tôm hùm lồng
có tiềm năng lớn để phát triển tại Việt Nam (Lai Van Hung, 2008).
Các nƣớc sản xuất nhiề u tôm hù m nhƣ : Australia, New Zealand, Nam Phi,
Cuba, Brazil, Mexico và Mỹ, với hơn 70% đánh bắt từ vùng biển Caribbean và Đông
Nam khu vực Đại Tây Dƣơng và phía đông Ấn Độ Dƣơng (Philips và Kittaka, 2000).
1.2.2. Tình hình sản xuất thức ăn và phòng trừ dịch bệnh ở tôm hùm
Mặc dù nhiều nghiên cứu đƣa ra các công thức thức ăn, nhu cầu dinh dƣỡng
cho tôm hùm Bông, tuy nhiên qui trình kỹ thuật sản xuất thức ăn để có thể đảm bảo
các yêu cầu nhƣ: tính ổn định trong môi trƣờng nƣớc, mùi vị hấp dẫn của viên thức ăn
đối với tôm hùm ở các giai đoạn phát triển khác nhau thì vẫn còn rất ít. Mới đây đã có
nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất thức ăn cho tôm hùm (Lại Văn Hùng, 2007).
Nuôi tôm hùm là nghề có giá trị kinh tế cao, góp phần nâng cao giá trị xuất
khẩu thuỷ sản của Việt Nam. Tuy nhiên dịch bệnh trên tôm thời gian qua gây thiệt hại
lớn. Các loại bệnh gây chết tôm hùm vẫn là các bệnh nhƣ bệnh sữa, mang đen, đỏ
thân, hở mang. Theo Vụ Nuôi trồng thủy sản (Bộ Nông nghiệp – Phát triển nông thôn),
cả nƣớc hiện có trên 49.500 lồng nuôi tôm hùm, trong đó Phú Yên có 29.000 lồng,
Khánh Hòa 19.000 lồng. Sản lƣợng tôm hùm nuôi hàng năm cả nƣớc đạt trên 2.000
tấn. Với giá thị trƣờng 2 tỷ đồng/tấn, tôm hùm nuôi mang lại giá trị kinh tế rất lớn.
Từ năm 2008 đến nay, tình trạng tôm hùm bị chết do bệnh sữa xảy ra ở hầu hết
các địa phƣơng có nghề nuôi tôm hùm. Trong đó, Khánh Hòa là tỉnh thiệt hại nặng nề
nhất, tỷ lệ tôm chết bình quân hàng năm khoảng 30% tổng lƣợng nuôi, năm 2008 tỷ lệ
chết trên 50%, gây tổn thất hàng trăm tỷ đồng.
Từ đầu năm 2012, ngƣời nuôi tôm hùm gặp khó khăn vì bệnh sữa bùng phát
trên tôm. Lợi dụng dịch bệnh, thƣơng lái ép giá tôm thƣơng phẩm làm ngƣời nuôi tôm
thua lỗ nặng. Theo Báo cáo của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, nghề nuôi
tôm Hùm tại Phú Yên, từ đầu vụ thả nuôi (tháng 11/2011) đến nay, cả tỉnh đã có gần
75.600 con tôm hùm nuôi bị chết, chiếm hơn 20,5% số lƣợng tôm nuôi do tác động
- 13 -

xấu do thời tiết và môi trƣờng nƣớc bị ô nhiễm đã làm tôm hùm nuôi bị mắc các bệnh
nhƣ đục thân, đen mang, lỏng cổ, đƣờng ruột và bệnh sữa. Tính đến giữa tháng 4, tại 2
tỉnh Khánh Hòa và Phú Yên có trên 600.000 con tôm gần đến tuổi thu hoạch chết vì
bệnh sữa, thiệt hại lên tới hàng trăm tỷ đồng. Phú Yên, thủ phủ nuôi tôm hùm cả nƣớc
cũng đang vật lộn với việc dập dịch.
Chi cục Thú y tỉnh Phú Yên cho biết đến nay lƣợng tôm chết đã giảm nhiều
nhƣng dịch bệnh vẫn còn lây lan. Chƣa có thống kê chính xác, nhƣng 100% hộ nuôi
tôm hùm tại Phú Yên đều có tôm nhiễm bệnh, tùy mức độ nặng nhẹ, ít hay nhiều. Tại
Khánh Hòa, từ đầu năm đến nay, bệnh sữa trên tôm hùm tiếp tục bùng phát ở hầu hết
các địa phƣơng trong tỉnh. Trong đó, xã Vạn Thạnh, huyện Vạn Ninh là địa phƣơng bị
thiệt hại nặng nề nhất, mỗi ngày có khoảng 400 – 500 kg tôm bị chết, trong đó có trên
80% chết vì bệnh sữa, gây thiệt hại cho ngƣời nuôi hàng trăm tỷ đồng.
Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Phú Yên, chính vì lợi nhuận cao
mà ngƣời dân đổ xô vào nuôi tôm hùm, số lồng tôm hùm thả nuôi tăng gây nên hệ lụy
phá vỡ quy hoạch, ô nhiễm môi trƣờng ở nhiều vùng nuôi. Dịch bệnh cũng bùng phát
khiến tôm nuôi chết hàng loạt gây thiệt hại nặng về kinh tế. Hoạt động nuôi lồng trên
biển cũng đƣợc Tổng cục thủy sản dự báo sẽ làm tăng thêm lớp trầm tích chất thải dày
khoảng 3-5 cm, làm xấu đi môi trƣờng tại những khu vực này. Chất lƣợng nƣớc tại các
vùng nuôi tôm hùm cũng bị suy giảm nghiêm trọng do hàm lƣợng NH
3
và H
2
S cao
trong tầng nƣớc sát đáy và tầng đáy, chúng đƣợc coi là những nguyên nhân chủ yếu
làm cho tôm hùm chết hàng loạt. Việc phát triển mô hình nuôi trồng thủy sản trên biển
sẽ làm cho môi trƣờng nƣớc của những khu vực này bị ô nhiễm ngày càng nghiêm
trọng.
1.2.3. Bệnh Vibriosis đối với tôm hùm và động vật thủy sản
Tôm và môi trƣờng sống là một thể thống nhất. Khi chúng mắc bệnh là kết quả

tác động qua lại giữa cơ thể và môi trƣờng sống. Do đó tôm bị bệnh phải có 3 nhân tố
(Bùi Quang Tề, 2009):
- Môi trƣờng sống: t
0
, pH, O
2
, CO
2
, NH
3
, NO
2
, kim loại nặng, Những yếu tố
này thay đổi bất lợi cho tôm và tạo điều kiện thuận lợi cho tác nhân gây bệnh (mầm
bệnh) dẫn đến dễ mắc bệnh.
- Tác nhân gây bệnh: virus, vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng và những sinh vật hại
khác.
- 14 -

- Vật nuôi: có sức đề kháng hoặc mẫn cảm với các tác nhân gây bệnh.
Trong đó bệnh do tác nhóm vi khuẩn gây ra thiệt hại lớn cho việc nuôi thủy sản.
Những vi khuẩn Vibrio thƣờng xuyên có mặt trong môi trƣờng và gây bệnh Vibriosis
thƣờng thấy phổ biến trong ngành nuôi thủy sản hiện nay.
Giống Vibrio thuộc họ Vibrionaceae, là các vi khuẩn Gram âm, có dạng hình
que hay hình dấu phẩy, kích thƣớc tế bào 0,3 - 0,5 × 1,4 - 2,6 µm. Vibrio không hình
thành bào tử và có khả năng chuyển động nhờ tiên mao, đa phần có phản ứng Oxydase
(+), có khả năng oxy hóa và lên men trong môi trƣờng O/F Glucose, không sinh H
2
S
và mẫn cảm với Vibriostat (0/129). Hầu hết các loài giống Vibrio đều phân bố trong

môi trƣờng nƣớc mặn, thích hợp ở 20-40‰, có loài còn có thể phát triển ở độ mặn
70‰, Vibrio là vi khuẩn đặc trƣng cho vùng nƣớc biển ấm, phát triển mạnh ở nhiệt độ
25 - 30
0
C, nên Vibrio luôn là mối đe dọa cho nghề nuôi động vật thủy sản biển, đặc
biệt giáp xác nuôi thâm canh ven biển và trên biển. Môi trƣờng TCBS (Thiosulphate
citrate bile salt agar) là môi trƣờng chọn lọc của Vibrio spp Dựa vào màu sắc khuẩn
lạc trên môi trƣờng chọn lọc này, Vibrio spp. đƣợc chia thành 2 nhóm: Nhóm có khả
năng lên men đƣờng sucrose và có khuẩn lạc màu vàng; Nhóm không có khả năng lên
men đƣờng sucrosse và có khuẩn lạc màu xanh lá cây trên môi trƣờng TCBS (Đỗ Thị
Hòa và cs, 2004).
Trong bệnh Vibriosis, vi khuẩn Vibrio có thể là tác nhân sơ cấp hoặc tác nhân
thứ cấp (tác nhân cơ hội), ký sinh trùng ký sinh hay các tác động môi trƣờng nhƣ cơ
học, hóa học. Hóa học có thể đóng các vai trò quan trọng trong các dịch bệnh Vibriosis
ở động vật thủy sản. Vi khuẩn Vibrio spp. có thể cảm nhiễm và gây nhiều bệnh khác
nhau ở động vật thủy sản, đặc biệt là cá và giáp xác sống ở vùng nƣớc có độ mặn cao.
Các loài Vibrio ở động vật thủy sản thƣờng gặp bao gồm: Vibrio anguillarum, V.
harveyi, V. vulnificus, V. salmonicida… (Thompson et al., 2004).
Ở động vật thủy sản, Vibrio có thể gây một số bệnh khác nhau với những dấu
hiệu bệnh lí nhƣ sau :
- Bệnh phát sáng ở ấu trùng tôm: Khi tôm bị bệnh thƣờng yếu, lờ đờ, kém bắt
mồi, nặng có thể bỏ ăn, trong bóng tối phát ra ánh sáng xanh liên tục. Bệnh thƣờng xảy
ra ở các trại tôm giống gây thiệt hại lớn, đặc biệt ở các giai đoạn tiền ấu trùng. Nếu
bệnh xảy ra ở dạng cấp tính, có thể làm cho tôm ấu trùng chết hàng loạt, tỷ lệ chết có
thể lên đến 100% trong bể ấp do sự nhiễm khuẩn toàn thân. Từ mẫu tôm bị phát sáng