PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ CHỦNG LACTOBACILLUS TRÊN CÁ CHIM VÂY VÀNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ
ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ CHỦNG LACTOBACILLUS
TRÊN CÁ CHIM VÂY VÀNG

Giảng viên hướng dẫn : Th.s LÊ ĐÌNH ĐỨC
Sinh viên thực hiện: LÊ THANH HUÂN
Lớp : 49 CNSH
Khoá : 49
Nha Trang, tháng 7 năm 2011
ii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ
ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ CHỦNG LACTOBACILLUS
TRÊN CÁ CHIM VÂY VÀNG

Giảng viên hướng dẫn : Th.s LÊ ĐÌNH ĐỨC
Sinh viên thực hiện: LÊ THANH HUÂN
Lớp : 49 CNSH
Khoá : 49
Nha Trang, tháng 7 năm 2011
ii

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Viện Công nghệ sinh học

và Môi trường, trường Đại học Nha Trang đã luôn quan tâm, chỉ bảo và giảng dạy nhiệt
tình, giúp cho tôi có được những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại
trường.
Tôi xin dành lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Thầy Lê Đình Đức, Bộ môn Công nghệ
sinh học, Viện Nghiên cứu Công nghệ sinh học và môi trường, trường Đại học Nha
Trang đã định hướng, dìu dắt và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian tôi thực
hiện đồ án tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến chị Nguyễn Minh Nhật, cán bộ quản lý phòng thí
nghiệm Công nghệ sinh học, đã tạo mọi điều kiện về thời gian để tôi hoàn thành đề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các bạn sinh viên lớp 49SH, cùng toàn thể các bạn sinh
viên thực tập tại phòng thí nghiệm đã nhiệt tình giúp đỡ tôi.
Cuối cùng, tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, những người luôn
quan tâm giúp đỡ, động viên, đồng thời là chỗ dựa tinh thần rất lớn giúp tôi hoàn thành tốt
mọi công việc được giao trong suốt thời gian học tập và thực hiện đồ án vừa qua.
Nha Trang, tháng 6 năm 2011
Sinh viên
Lê Thanh Huân
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
i

MỤC LỤC

GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
ii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Hoạt tính kháng 7 chủng Vibrio của 5 chủng Lactobacillus trên
môi trường MRS, ở nhiệt độ 37
o
C ............................. Error: Reference source not found

Bảng 3.2: Kết quả thử các đặc tính của hai chủng L1.2 và L1.3.....................................52
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
iii

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1 : Cá chim vây vàng ....................................... Error: Reference source not found
Hình 3.1: Khả năng đối kháng 7 chủng Vibrio (V 2.1, V 2.2, V 2.3, V 2.4, C1,
C7 và C23) của 6 chủng Lactobacillus trên môi trường MRS, được xác định
bằng đường kính vòng kháng khuẩn (D-d) sau 1-2 ngày nuôi ở 37
o
C .............. Error:
Reference source not found
Hình 3.2: Vòng kháng Vibrio của 2 chủng Lactobacillus lựa chọn sau 24h
nuôi cấy trên môi trường MRS, lắc 180 vòng/phút, ở nhiệt độ 28 - 30
o
C .........
Reference source not found
Hình 3.3: Hình thái khuẩn lạc chủng L1.2 trên sau 24h trên môi trường
MRS nuôi ở 34
0
C ......................................................... Error: Reference source not found
Hình 3.4: Hình thái tế bào của chủng L1.2 khi soi tươi ở vật kính 100X ..........
Reference source not found
Hình 3.5: Hình ảnh nhuộm gram của chủng L1.2 ............. Error: Reference source not
found
Hình 3.6: Hình thái khuẩn lạc chủng L1.3 trên sau 24h trên môi trường
MRS nuôi ở 34
0
C ......................................................... Error: Reference source not found
Hình 3.7: Hình thái tế bào của chủng L1.3 khi soi tươi ở vật kính 100X ..........

Reference source not found
Hình 3.8: Hình ảnh nhuộm gram chủng L1.3 ......... Error: Reference source not found
Hình 3.9: Khả năng di động của chủng L1.2 và L1.3 .............. Error: Reference source
not found
Hình 3.10: Khả năng lên men các loại đường của chủng L1.2 và L1.3 .............
Reference source not found
Hình 3.11: Mối tương quan giữa thời gian và OD
600 nm
của chủng L1.2 ............
Reference source not found
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
iv

Hình 3.12: Mối tương quan giữa thời gian và OD
600
của chủng L1.3 ...............
Reference source not found
Hình 3.13 : Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy lên sự sinh trưởng và phát
triển của chủng L1.2 và L1.3 ..................................... Error: Reference source not found
Hình 3.14: Mối tương quan giữa thời gian nuôi cấy và mật độ tế bào sống
của hai chủng L1.2 và L1.3 ở OD
600
nm. ................... Error: Reference source not found
Hình 3.15: Ảnh hưởng của pH lên sự sinh trưởng và phát triển của chủng
L1.2 và L1.3 ................................................................. Error: Reference source not found
Hình 3.16: Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl đến sự phát triển của chủng
L1.2 và L1.3 ................................................................. Error: Reference source not found
KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
v

LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, nghành nuôi trồng thủy sản ở nước ta đang phát triển
nhanh chóng. Theo công bố của FAO năm 2006, tổng sản lượng nuôi trồng thủy sản của
Việt Nam là 1,67 triệu tấn, xếp vị trí thứ 6 Châu Á. Hiện nay đối tượng nuôi trồng chủ
yếu là các loài thủy hải sản nước mặn như: cá mú (Epinephelus spp), cá giò
(Rachycentron canadum), cá chẽm (Lates calcariper), cá cam (Seriola spp), cá hồng
(Lutijanus erythropterus), cá chim (Trachinotus blochii), ốc hương (Babylonia areolata),
vẹm xanh (Perna viridis), tôm sú (Penaeus monodon),... trong đó đối tượng nuôi mới là
cá chim vây vàng đang được chú ý phát triển nuôi bởi vì thịt cá thơm ngon hấp dẫn, hàm
lượng dinh dưỡng cao, rất được ưa chuộng.
Cá chim vây vàng (Trachinotus blochii Lacepede, 1801) là loài phân bố tương đối
rộng ở vùng biển nhiệt đới, Tây Thái Bình Dương, Nhật Bản, Đài Loan, Indonesia, miền
Nam Trung Quốc. Nước ta cá phân bố chủ yếu ở vịnh Bắc Bộ, miền Trung và Nam Bộ.
Cá có kích cỡ thương mại 0,8 -1 kg/con, giá trị kinh tế cao với giá bán 100.000 VNĐ/kg,
thị trường xuất khẩu: Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc, Hồng Kông, Mỹ, Singapore.
Đây là một đối tượng nuôi mới ở Việt Nam, chưa được nghiên cứu nhiều nên người nuôi
vẫn gặp khó khăn do tỷ lệ cá chết cao, sức chống chọi trước các điều kiện bất lợi của
môi trường và các vi khuẩn gây bệnh còn thấp đặc biệt là các bệnh do Vibrio gây ra.
Để khắc phục tình trạng này, người nuôi đã dùng các loại hóa chất khử trùng, các
chất kháng sinh phòng bệnh. Tuy nhiên hiệu quả của các phương pháp này không cao,
ngược lại còn gây ảnh hưởng đến môi trường, nguy hiểm hơn nếu lạm dụng chất kháng
sinh sẽ gây ra tồn dư kháng sinh và hiện tượng kháng kháng sinh của các vi khuẩn gây
bệnh trên thủy sản. Vì vậy, việc tìm ra một giải pháp thích hợp để giải quyết vấn đề này
là rất quan trọng.
Phương pháp sử dụng chế phẩm sinh học có chứa những vi sinh vật mang những
đặc tính: đối kháng với vi khuẩn gây bệnh, sinh các enzyme tiêu hóa, phân hủy các chất
hữu cơ thừa …đã được áp dụng. Các chế phẩm sinh học không những tăng khả năng
sinh trưởng, khả năng kháng bệnh cho vật nuôi mà còn hạn chế được tối đa khả năng sử
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân

1

dụng kháng sinh trong việc phòng và trị bệnh thủy sản. Nhiều nhóm vi sinh vật mang các
đặc tính probioic đã được áp dụng, trong đó có nhóm vi khuẩn Lactobacillus.
Với lí do như vậy nên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Phân lập, tuyển
chọn và đánh giá tiềm năng probiotic của các chủng Lactobacillus phân lập trên
Cá Chim vây vàng”
Mục tiêu của đề tài là phân lập, tuyển chọn một số chủng Lactobacillus có hoạt
tính kháng Vibrio để bổ sung vào chế phẩm probiotic nuôi cá chim vây vàng nhằm mục
đích tăng tốc độ tăng trưởng, khả năng kháng bệnh, đảm bảo sự phát triển bền vững của
nghề nuôi cá chim vây vàng.
Các nội dung nghiên cứu của đề tài:
- Phân lập các chủng Lactobacillus và Vibrio trong ruột cá chim vây vàng.
- Tuyển chọn các chủng Lactobacillus có hoạt tính khảng Vibrio.
- Nghiên cứu đặc điểm sinh học của các chủng Lactobacillus.
- Nghiên cứu điều kiện nuôi cấy thích hơp cho các chủng Lactobacillus.
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
2

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về probiotic
1.1.1. Giới thiệu vê Probiotics
Theo Tổ chức nông nghiệp và lương thực của Liên hợp quốc (FAO) “Probiotic là
những vi sinh vật sống, nếu được bổ sung với liều lượng hợp lý sẽ mang lại lợi ích cho
vật chủ”.
Nghiên cứu ứng dụng probiotic mới được chú ý trong 20 năm trở lại đây, nhưng
tác dụng của nó đã được nhận thấy từ lâu. Elie Metnhicoff là người đầu tiên đặt nền
móng cho việc sử dụng probiotic (Metnhicoff, 1908). Năm 1908, ông đề nghị sử dụng vi
khuẩn lactic (Lactobacterium delbruekii spp bulgaricus) để kéo dài tuổi thọ con người.
Ngày nay chế phẩm probiotic được sử dụng khá hiệu quả để phòng bệnh cho

người và vật nuôi. Chế phẩm probiotic đang được sử dụng như một loại thuốc để phòng
và điều trị bệnh cho người và vật nuôi. Các nghiên cứu cho thấy chế phẩm này mang lại
nhiều lợi ích cho đường ruột như: cân bằng hệ vi sinh vật khu trú trong đường ruột, kích
thích tiêu hóa, tăng khả năng miễn dịch và phòng ngừa nhiễm trùng cho cơ thể. Ngoài ra,
chế phẩm probiotic sử dụng trong y học còn có khả năng giảm viêm, giảm cholesteron,
tăng quá trình hấp thu khoáng, ngăn ngừa sự phát triển vi khuẩn gây bệnh viêm ruột,
điều hoà trường hợp không dung nạp lactose và đề phòng được ung thư kết tràng…. Một
số chủng vi sinh vật đã được sử dụng trong chế phẩm probiotic cho người như:
Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus johnsonii, Bacillus
subtilis…
Nhiều chủng vi khuẩn cũng được sử dụng để sản xuất ra các chế phẩm ứng dụng
rất hiệu quả nhằm kiểm soát côn trùng gây hại cho cây trồng như vi khuẩn Bacillus
thuringiensis, nấm Beauveria bassiana, Metarrhizium anisopliae, virus NPV.v.v. Ngoài
ra các chế phẩm vi sinh còn được sử dụng để làm phân bón vi sinh nhằm phân giải các
chất hữu cơ làm giàu cho đất, phân giải lân khó tiêu thành lân dễ tiêu để cây trồng hấp
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
3

thu được. Các chế phẩm vi sinh sử dụng trong các hệ thống xử lý rác thải và nước thải,
làm sạch dầu mỏ trong các vụ tràn dầu.
Mặc dù vậy, việc sử dụng các chế phẩm vi sinh trong nuôi thủy sản (tôm, cua, cá,
nhuyễn thể…) vẫn còn khá mới mẻ, mới bắt đầu trong hơn thập kỷ gần đây. Đối với
mỗi loài thủy sản khác nhau cần có chế phẩm probiotic với những chủng vi sinh vật
thích hợp riêng. Phương thức sử dụng chủ yếu là bổ sung trực tiếp vào thức ăn hoặc
thêm vào môi trường nước nuôi. Nhiều nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đều nhận thấy
chế phẩm Probiotic đã tạo ra những thay đổi đáng kể về khu hệ vi sinh trong đường ruột
theo hướng cân bằng có lợi trong đó các vi khuẩn có ích tăng đáng kể, số lượng các vi
sinh vật có khả năng gây bệnh như E.coli, Samomella, Listeria…giảm mạnh. Những phát
hiện mới về khả năng tăng cường miễn dịch, điều chỉnh những sai lệch bất lợi ở hệ vi
sinh vật đường ruột do bênh nhiễm khuẩn, virus, dị ứng thức ăn đang mở ra triển vọng

áp dụng chế phẩm này trong nuôi trồng thủy sản, cân bằng sinh thái và bảo vệ môi
trường.
* Thành phần chế phẩm probiotic
Vi sinh vật trong chế phẩm Probiotic thường gồm 4 nhóm sau:
- Nhóm vi khuẩn lactic: Thường chọn các chủng vi khuẩn lactic điển hình
thuộc giống Lactobacillus (Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus plantarum,
Lactobacillus casei …). Trong hoạt động sống vi khuẩn lactic chuyển đường thành
axit lactic, ngoài ra nó có thể sinh ra Baterioxin – một loại hợp chất có hoạt tính
kháng khuẩn và có phổ ức chế vi sinh vật khá rộng. Loại chất kháng sinh này không
gây ra tính kháng kháng sinh ở các vi khuẩn gây bệnh. Axit lactic và Bacterioxin có
khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh, giải độc cho đường ruột.
- Nhóm vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh: Chọn các chủng vi khuẩn có hoạt tính α
amylase và protease. Các chủng này không gây độc, gây bệnh cho người và vật nuôi.
Nhóm vi khuẩn này có tác dụng phân giải các hợp chất hữu cơ bị ô nhiễm trong môi
trường. Thường chọn các chủng vi khuẩn thuộc giống Bacillus (Bacillus subtilis,
Bacillus megaterium, Bacillus lichenifomis,… ). Ngoài khả năng sinh α amylase và
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
4

protease chúng còn sinh ra Bacterioxin. Các vi khuẩn này chủ yếu tham gia vào quá
trình làm sạch môi trường và tham gia vào quá trình đấu tranh sinh học, ức chế vi
khuẩn gây bệnh, hạn chế dịch bệnh cho vật nuôi.
- Nhóm vi khuẩn quang tự dưỡng ( Photoautotrop): Gồm các vi khuẩn tía và
vi khuẩn không tía có khả năng đồng hóa H
2
S và CO
2
để xây dựng tế bào và không
sinh ra O
2

. Trong khi phân hủy H
2
S hoặc muối sulfua kim loại gây ra, làm giảm tính
độc cho môi trường. Khi cho thêm vi khuẩn quang tự dưỡng vào thức ăn hoặc môi
trường nước nuôi có thể loại bỏ nhanh chóng NH
3
, H
2
S, axit hữu cơ, những chất có
hại, cân bằng pH, cải thiện chất lượng nước.
- Nhóm nấm men: Gồm một số loài thuộc giống Sacaromyces, sử dụng nấm
men sẽ có tác dụng tận dụng lượng đường được tạo thành trong môi trường nước để
lên men rượu nhẹ, hạn chế dinh dưỡng của các loại vi sinh vật gây bệnh khác, cải
thiện mùi và màu của nước.
1.1.2. Cơ chế tác động của probiotic
1.1.2.1. Sản sinh ra các chất ức chế
Các vi khuẩn probiotic sinh các chất ức chế: bacteriocin, siderophores, lysozym,
protease, H
2
O
2
, các axit hữu cơ, amoni, diaxetyl…các chất này được sinh ra bên trong
đường ruột và bên ngoài môi trường nuôi sẽ có tác dụng ức chế sự phát triển của các vi
khuẩn gây hại khác. (Saurabh S, Choudhary AK và Sushma GS, 2005).Ví dụ:
Lactobacillus sp sản sinh ra bacteriocin là chất ức chế sinh trưởng của các vi khuẩn gây
bệnh. Alteromonas sp dòng B-10-31 sản sinh monostatin làm ức chế hoạt tính protease
của Aermonas hydrophyla và Vibrio anguillarum.
1.1.2.2. Cạnh tranh cơ chất, năng lượng với những vi khuẩn khác
Cạnh tranh dinh dưỡng của các vi sinh vật probiotic có vai trò quan trọng trong
việc đảm bảo sự ổn định của hệ vi sinh vật bên trong đường ruột và bên ngoài môi

trường nuôi. Probiotic có khả năng cạnh tranh về mặt dinh dưỡng đối với các vi khuẩn
lây bệnh và sẽ hạn chế được sự phát triển, lây lan của các chủng vi sinh vật đó. Vi khuẩn
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
5

có hại bị loại bỏ có nghĩa là loại bỏ được đối thủ cạnh tranh chất dinh dưỡng và năng
lượng dùng cho vi khuẩn probiotic và cho vật chủ.
Ví dụ: sự hấp thụ các monosaccarit của các vi sinh vật probiotic có thể làm giảm
sự phát triển của Clostridium difficile gây ra bệnh tiêu chảy trên vật nuôi bởi vì sự phát
triển của Clostridium difficile phụ thuộc vào các monosaccarit (Kenneth, H.Wilson và
Fulvio Periniz, 1998). Ngoài ra các vi khuẩn sinh siderophore được sử dụng làm
probiotic để cạnh tranh Fe với các vi khuẩn gây hại. Vì siderophore là chất có khối lượng
phân tử thấp, nó có khả năng gắn với các ion Fe. Siderophore có thể hoà tan Fe kết tủa
thành dạng dễ sử dụng cho vi sinh vật, do đó nó là công cụ thu lượm Fe trong môi
trường.
1.1.2.3. Cạnh tranh vị trí bám dính với vi khuẩn gây bệnh
Cạnh tranh vị trí bám dính trên đường ruột là một tiêu chí quan trọng để dánh giá
hiệu quả của vi sinh vật probiotic (Ringo E và Gatesoupe FJ, 1998). Vi khuẩn probiotic
cạnh tranh vị trí bám dính trên thành ruột hay trên các biểu mô khác có vai trò ngăn cản
sự khu trú và phát triển của các vi khuẩn gây bệnh .Người ta đã chứng minh khả năng
bám dính và phát triển trên bề mặt ruột của Lactobacillus GG và Lactobacillus
plantarum 299V để ngăn cản sự phát triển và lây lan của vi khuẩn Escherichia coli
0157H7 gây bệnh tiêu chảy ở người và động vật nuôi (Mack DR, Michail S, Wei S,
Macdougal L, Hollingsworth MA, 1999). Ngoài ra một số vi khuẩn thuộc giống
Lactobacillus cũng được biết có thể khóa chặt các thụ thể bề mặt trong đường ruột để
hạn chế được sự bám dính của các vi sinh vật gây bệnh khác. (Bernet MF, Brassart D,
Neeser JR, Servin AL, 1994 ).
1.1.2.4. Tăng cường đáp ứng miễn dịch
Chế phẩm probiotic có tác động tích cực lên hệ thống miễn dịch của cơ thể.
Nhiều nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn trong chế phẩm probiotic có khả năng tăng

cường quá trình sản xuất các kháng thể và gi i phóng cytokin gây ra đáp ngả ứ
mi n d ch cho c th . ễ ị ơ ể (Jon A. Vanderhoof, M.D., Series Editor, 2005). Probiotic
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
6

còn tác động lên các tế bào tua, từ đó cảm ứng tế bào limpho T để dung nạp/điều hòa và
kích thích các đáp ứng miễn dịch. Ngoài ra, kháng nguyên của vi khuẩn probiotic kích
thích tế bào niêm mạc ruột sản sinh kháng thể chống lại tác nhân gây bệnh, các chhất ức
chế của probiotic tiếp tục nâng cao hiệu quả kháng thể của vật chủ.
Người ta thấy rằng bổ sung vi khuẩn lactic làm tăng khả năng chống lại bệnh
truyền nhiễm đường ruột. Một số nghiên cứu khác cũng cho thấy probiotic có ảnh hưởng
quan trọng đối với các đáp ứng miễn dịch thích ứng ở những bệnh như dị ứng sữa bò ở
trẻ em, viêm khớp tự miễn ở người lớn.
1.1.2.5. Cải thiện chất lượng nước
Chế phẩm probiotic giúp giảm nồng độ các chất hữu cơ trong nước, giảm hàm
lượng BOD, giảm độc do amoni, nitrat và khí hydrosunfua, khống chế được vi khuẩn
gây bệnh. Các vi sinh vật trong chế phẩm probiotic có thể cải thiện chất lượng nước bởi
chúng có thể sử dụng các chất hữu cơ dư thừa hoặc các chất khí như H
2
S để làm chất
dinh dưỡng thông qua các enzyme ngoại bào. (Prieur và cộng sự,1990).
1.1.3. Ứng dụng của probiotic
1.1.3.1. Ứng dụng của chế phẩm Probiotic trong y học, trong trồng trọt, trong bảo
vệ môi trường.
- Trong y học: các chế phẩm probiotic khi được bổ sung vào đường ruột sẽ giúp làm
sạch đường ruột, ức chế các vi sinh vật gây bệnh, cân bằng hệ sinh thái của các vi sinh
vật trong đường ruột, loại bỏ các quá trình lên men bất lợi do các vi sinh vật có hại này
gây nên, làm cho các chức năng của đường ruột được hoạt động tốt hơn, tăng hệ số hấp
thu và sử dụng các chất dinh dưỡng trong thức ăn. Ngoài ra, các hoạt chất sinh học từ
chế phẩm probiotic như axit amin, các enzyme, các nucleotit, các axit nucleic, các

vitamin, đặc biệt là biotin có tác dụng tăng các quá trình chuyển hóa của tế bào, kích
thích và tăng cường khả năng miễn dịch, tăng sức đề kháng chống lại sự xâm nhập của
các vi khuẩn có hại.
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
7

- Trong trồng trọt: Chế phẩm probiotic có tác dụng với nhiều loại cây trồng (bao
gồm cây lương thực, cây ăn quả, cây hoa màu…) và ở mọi giai đoạn sinh trưởng phát
triển khác nhau (Võ Thị Hạnh và cộng sự, 2004). Những nghiên cứu về tác dụng của
probiotic với cây trồng cho thấy chúng có thể:
+ kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và quá trình chín của quả,
+ cải thiện hệ vi sinh vật đất, ngăn chặn các mầm bệnh,
+ tăng cường khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng và kéo dài được thời
gian bảo quản, tăng chất lượng các sản phẩm tươi sống, làm cho hoa trái tươi
lâu.
Dùng chế phẩm probiotic trong đất có thể tái lập quần thể hệ vi sinh vật mới có
lợi cho cây trồng, đặc biệt là hệ vi sinh vật vùng rễ. Cây trồng sẽ phát triển tốt ở đất, nơi
mà các vi sinh vật có ích chiếm vai trò chủ yếu, giúp cho cây trồng nâng cao được hiệu
suất quang hợp và sử dụng phân bón, đặc biệt là phân bón hữu cơ (Võ Thị Hạnh và cộng
sự, 2005).
- Trong bảo vệ môi trường: Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh
ra các loại khí H
2
S, SO
2
, NH
3
…) nên khi phun chế phẩm probiotic vào rác thải, cống
rãnh, chuồng trại chăn nuôi…sẽ khử mùi hôi một cách nhanh chóng. Đồng thời số lượng
ruồi, muỗi, ve, các loại côn trùng bay khác giảm hẳn số lượng. Rác hữu cơ được xử lý

EM chỉ sau một ngày có thể hết mùi và tốc độ mùn hoá diễn ra rất nhanh. Trong các kho
bảo quản nông sản, sử dụng EM có tác dụng ngăn chặn được quá trình gây thối, mốc.
Các nghiên cứu cho biết chế phẩm EM có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzym
phân huỷ như lignin peroxidase, enzyme amylase, protease, cellulase và đặc biệt là
cellulase, hemicellulase. Các enzym này có khả năng phân huỷ các hoá chất nông nghiệp
tồn dư, thậm chí cả dioxin. Ở Belarus, việc sử dụng EM liên tục có thể loại trừ ô nhiễm
phóng xạ (Teruo Higa, 2002).
1.1.3.2. Ứng dụng của chế phẩm Probiotic trong nuôi trồng thủy sản
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
8

Mặc dù chế phẩm probiotic mới được ứng dụng vào nuôi trồng thủy sản trong
thời gian 10 năm trở lại đây nhưng hiệu quả của chế phẩm này là rất to lớn. Hiện nay các
loài vi sinh vật: Bacillus, Lactobacilus, nhóm vi khuẩn quang dưỡng… được sử dụng
chủ yếu để sản xuất các chế phẩm này. Những nghiên cứu cho thấy rằng các loài vi
khuẩn này đều không độc hại, dễ nuôi cấy, dễ tồn tại trong môi trường nước.
Cải thiện môi trường nước nuôi:
Chế phẩm probiotic được bổ sung vào môi trường nước nuôi thủy sản có tác dụng
cải thiện chất lượng nước.
Trong nuôi trồng thủy sản, lượng thức ăn dư thừa do động vật thủy sản hấp thụ
không hết chiếm số lượng rất lớn, đây là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường
nước. Đặc biêt trong nuôi tôm, tôm chỉ hấp thụ được dưới 1/3 tổng lượng dinh dưỡng
đầu tư vào ao nuôi (Briggs và Funge-Smith, 1994) và phần còn lại bị mất vào hệ thống
ao nuôi (Wu, 1995 và Piedrahita, 2003). Hơn nữa, các chất bài tiết từ các loài thủy sinh
vào môi trường nước chiếm khoảng 70 – 80% lượng protein chúng đã tiêu hóa, phần lớn
trong số đó (80%) ở dưới dạng dễ hòa tan trong nước, đặc biệt là ammoniac (Porter và
cộng sự, 1987). Các chất thải này, bao gồm thức ăn dư thừa và các sản phẩm bài tiết, có
thể phì nhưỡng cho ao nuôi và kết quả là sự phát triển bùng nổ của tảo độc cũng như gây
ra hiện tượng thiếu ô-xy trong nước. Chế phẩm probiotic được bổ sung vào môi trường
nước có chưa các vi khuẩn có khả năng sinh ra các enzyme ngoại bào như protease,

amylase có thể phân giải các chất hữu cơ và các chất bài tiết thành CO
2
và nước, chuyển
các chất độc hại như NH
3
, H
2
S, NO
2
- thành các chất không độc như NO
3
-
, NH
4
+
,
giúp
giảm mùi hôi của môi trường nước, ổn định pH và màu nước ao (Võ Thị Hạnh và cộng
sự, 2005). Các chủng vi sinh thường được sử dụng để thực hiện chức năng này gồm
Bacillus sp, Nitrosomonas, Nitrobacter.. như vậy các vi khuẩn trong chế phẩm probiotic
co tác dụng
- Làm ổn định chất lượng nước và nền đáy trong ao nuôi tôm cá.
- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường ao nuôi và xung quanh do nuôi trồng thuỷ sản gây
nên.
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
9

Nhiều loại chế phẩm vi sinh được sử dụng để cải thiện môi trường nước nuôi
trồng thủy sản như: chế phẩm EM, BIOnAQUA 1-MV( công ty Mai Việt), BZT®
Aquaculture (USA), BIO II (Võ Thị Hạnh và cộng sự, 2005).…

Tăng tốc độ sinh trưởng, khả năng kháng bệnh cho đối tượng nuôi :
Nghề nuôi trồng thủy sản đang đối mặt với các loại bệnh dịch, nguyên nhân chủ
yếu là do các loại vi khuẩn Aeromonas.sp, Pseodomonas.sp, Vibrio sp. Tuy nhiên ,
chúng ta hạn chế sử dụng kháng sinh để phòng bênh nên chế phẩm probiotic có vai trò
vô cùng quan trọng. Hiện nay trong nuôi trồng thủy sản cũng phân lập được nhiều loại
probiotic như Carnobacterium piscicola (Hius, 1984), Lactobacillus plantarum
(Schroder, 1984), Pediococcus acidilactici (Pucci, 1988 ). Các chủng vi sinh vật có thể
cạnh tranh vị trí bám dính và dinh dưỡng bên trong đường ruột nhờ khả năng chịu mặn,
chịu kiềm, chịu axit của đường ruột. Bên cạnh đó, các chủng probiotic này càng được
chú ý hơn nhờ khả năng sinh ra các chất ức chế (bacteriocins, sideropheres, lysozymes,
hydrogen peroxides..) và tổng hợp được các hợp chất kháng sinh tương ứng như:
piscicolin, plantarin, pediococin (PA - 1) có tính sát khuẩn cao, đặc biệt đối với vi khuẩn
gây bệnh như: Listeria monocytogenes (Pucci, 1988), Shigella spp. và Salmonella spp…
Vì vậy khi bổ sung chế phẩm probiotic có chứa các vi sinh vật này vào thức ăn sẽ kìm
hãm sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh, đảm bảo sự ổn định của hệ vi sinh vật
đường ruột tôm cá, giúp đối tượng nuôi tăng trưởng và phát triển tốt, chống chọi được
với các loại bênh dịch. Sử dụng probiotic trong nuôi trồng thủy sản sẽ hạn chế dùng một
lượng lớn chất kháng sinh và hóa chất vào ao nuôi thủy sản. Đặc biệt là hạn chế đáng kể
khả năng gây bệnh của một số loại vi khuẩn có hại trên đối tượng nuôi đây là biện pháp
tăng hiệu quả sản xuất có ý nghĩa thực tiễn (Xiang-Hong và cộng sự, 1998).
Bên cạnh đó chế phẩm probiotic sẽ giúp tôm cá sinh trưởng mạnh hơn do các vi
khuẩn trong chế phẩm probiotic chính là nguồn cung cấp các enzyme tiêu hóa, một số
vitamin và axit béo có tác động tích cực đến quá trình chuyển hóa của cá tôm. (Sakata,
1990). Nhờ đó tôm cá sẽ hấp thụ thức ăn tốt hơn, có sức chống chịu với các điều kiện
môi trường, tăng sức đề kháng.
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
10

Ngoài ra, chế phẩm probiotic còn được biết với khả năng kháng virus. Một số
nghiên cứu cho thấy các chủng vi sinh vật trong chế phẩm probiotic có khả năng kháng

một số tác nhân virus gây bệnh trên động vật thủy sản, trong đó khả năng kháng virus
gây bệnh trên trên tôm sú như IHNV (Kamei và cộng sự, 1988) và OMV
(Direkbusarakom và cộng sự, 1998). Như vậy, chế phẩm probiotic còn có thể giúp cho
nuôi trồng thủy sản chống chọi với tác nhân gây bệnh nguy hiểm nhất là virus. Đây có
thể là một ưu thế lớn cho việc sử dụng chế phẩm probiotic vào nuôi trồng thủy sản trong
tương lại.
1.1.4. Công nghệ sản xuất chế phẩm probiotics.
Quy trình tạo chế phẩm probiotic :
1.1.4.1. Nguyên liệu
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
Chủng giốngNguyên liệu
Nhân giống
Lên men
Sinh khối
Chế phẩm dạng
dịch
Chất phụ gia
Chế phẩm dạng
bột
11

Môi trường dùng để nuôi thu sinh khối vi khuẩn cần đảm bảo đủ thành phần
chất dinh dưỡng, khoáng, chất kích thích sinh trưởng, VTM. Và một yêu cầu đối với
nguyên liệu dùng để sản xuất công nghiệp là nguyên liệu phải rẻ tiền, dễ kiếm.
Đối với chủng giống vi sinh vật, cần lựa chọn những chủng có đầy đủ các đặc tính mà ta
cần để sản xuất chế phẩm mà ta mong muốn.
1.1.4.2. Nhân giống
Chủng giống được bảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ 4
o
C. Vì vậy, khi sử dụng ta

cần hoạt hóa giống, bằng cách cấy chuyền sang ống thạch nghiêng, đặt trong tủ ấm 32
0
sau 24-48h.
• Nhân giống cấp1: Chủng sau khi phát triển tốt trong ống thạch nghiêng được cấy
chuyển tiếp sang ống nghiệm chứa 10ml môi trường MRS, LB, EB đối với các chủng vi
khuẩn lactic, bacillus, vi khuẩn quang dưỡng. Nuôi ở 37
0
C trong 24h.
• Nhân giống cấp 2: Các chủng giống cấp 1 đã phát triển tốt được cấy chuyền sang
môi trường lỏng với tỷ lệ 10% giống, trong bình tam giác. Nuôi ở 37
0
C trong 24h.
• Nhân giống cấp 3: Giống cấp 2 được nhân tiếp sang thùng nhựa có thể tích lớn
hơn với tỷ lệ giống 10%, nuôi ở 37
0
C. Giống cấp 3 được dùng để lên men trong những
thùng lên men lớn để thu sinh khối.
1.1.4.3. Thu sinh khối
Sau lên men, dịch lên men được xử lý để thu sinh khối. Có các phương pháp thu
sinh khối như:
- Ly tâm với tốc độ 10000 vòng/phút, nhiệt độ 4
0
C trong 10 phút. Phương pháp
này chỉ được áp dụng trong phòng thí nghiệm.
- Dùng màng siêu lọc. Những màng này có thể lọc được vi khuẩn. Hiện nay
phương pháp này được áp dụng nhiều trong công nghiệp.
1.1.4.4. Tạo chế phẩm
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
12

Dịch sinh khối sau khi đã xử lý được trộn với chất mang. Chất mang giúp vi
khuẩn có thể tồn tại lâu, nó như chất bảo quản chế phẩm. Chất mang thường là khô đậu
tương, khô lạc, cám gạo, bột gạo, đường lactose, sucrose…
Sau khi trộn chất mang ta tiến hành sấy khô chế phẩm đến độ ẩm 8-12% để bảo quản.
Có thể dùng các phương pháp sấy:
• Sấy nhiệt:
Cho chế phẩm vào thiết bị sấy bình thường ở nhiệt độ 40-50
0
C trong 4-5h.
Ưu điểm: - Tốn ít chi phí cho thiết bị
- Hao phí cho năng lượng thấp
Nhược điểm: - Thời gian sấy kéo dài
- Không thể tự động hóa được
- Chất lượng sấy kém
• Sấy hút chân không
+ Nguyên lý làm việc: Dưới môi trường áp suất chân không, các khay chứa
nguyên liệu được quay đảo bên trong buồng sấy nhằm tăng hiệu suất sóng cao tần. Hàm
ẩm trong nguyên liệu được gia nhiệt nhanh và bay hơi thoát ra ngoài bề mặt. tăng tốc độ
sấy so với kiểu gia nhiệt truyền dẫn.
+ Ưu điểm: Hiệu suất sấy cao, tiêu hao năng lượng ít, nhiệt độ sấy thấp nên thích
hợp với sản phẩm nhạy nhiệt.
+ Nhược điểm: Thiết bị đắt tiền.
• Sấy chân không thăng hoa
+ Nguyên lý hoạt động:
Giai đoạn 1: làm lạnh chế phẩm đến -18
0
C để kết tinh lượng nước trong và
trên bề mặt nguyên liệu chuyển từ lỏng sang rắn.
Giai đoạn 2: Tạo điều kiện chân không kết hợp với việc nâng nhiệt độ từ từ
(lên đến 25

0
C) để nước trong nguyên liệu chuyển từ rắn sang hơi.
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
13

+ Ưu điểm: Nhiệt độ sấy thấp nên bảo toàn được giá trị của sản phẩm.
+ Nhược điểm: Chi phí cho thiết bị và năng lượng cao.
1.1 . Tổng quan về cá chim vây vàng
1.2.1. Giới thiệu chung về cá chim vây vàng
Cá chim vây vàng (Trachinotus blochii Lacepède 1801) phân bố ở miền Nam
Nhật Bản, Tây Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương, Đại Tây Dương. Vùng biển nhiệt đới
và Á nhiệt đới, vùng biển Đông Nam Á và vùng biển Tây Châu Phi. Ở Trung Quốc
chúng phân bố vùng biển Đông Hải, Nam Hải, Hoàng Hải, vùng biển Quảng Đông,
Quảng Tây, Hải Nam, Phúc Kiến. Cá chim vây vàng cũng đã tìm thấy ở vùng biển nước
ta. Ở Việt Nam, cá chim vây vàng được tìm thấy trên vịnh Bắc Bộ, miền Trung và Nam
Bộ.
Hình 1.1 : Cá chim vây vàng
Cá chim vây vàng có cơ thể hơi tròn và bề bên dẹp chính giữa lưng hình vòng
cung, bề mặt da có màu trắng xám và vây lưng có màu ánh bạc vàng. Cá chim vây vàng
có kích thước tương đối lớn, kích thước có thể đạt 45 - 60 cm. Cá sinh trưởng nhanh,
trong điều kiện nuôi bình thường 1 năm đạt 0,5 - 1 kg/con. Từ năm thứ 2 trở đi mỗi năm
khối lượng tăng tuyệt đối là 1 kg.
Cá chim vây vàng là loài cá nước ấm, có tập tính di cư, sống ở tầng giữa và tầng
mặt. Ở giai đoạn cá giống hàng năm sau mùa đông cá thường tập trung thành đàn sống ở
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
14

vùng vịnh, cửa sông. Cá trưởng thành sinh trưởng tốt nhất ở điều kiện nhiệt độ 22 –
28
0

C, là loài rộng muối 3 - 33 ppt. Dưới 20 ppt cá sinh trưởng nhanh, trong điều kiện độ
mặn cao tốc độ sinh trưởng chậm lại. Nhu cầu hàm lượng oxy hòa tan lớn hơn 2,5 mg/L.
Là loài cá ăn tạp, thiên về động vật, cá có thể kiếm thức ăn ở trong cát, cá trưởng
thành có thể bắt những động vật vỏ cứng như: ngao, cua, ốc. Giai đoạn cá giống thức ăn
là động vật phù du và động vật đáy, chủ yếu là luân trùng, nauplius của Artemia. Cá con
ăn tôm cá nhỏ, hai mảnh vỏ nhỏ. Thức ăn chính của cá trưởng thành là các loại tôm cá
nhỏ. Cá trưởng thành ăn tôm nhỏ và thức ăn công nghiệp hoặc hoàn toàn thức ăn công
nghiệp trong nuôi thương phẩm.
Cá Chim vây vàng (Trachinotus bloochi) có thịt thơm ngon, có khả năng chống
chịu dịch bệnh tốt. Cá chim vây vàng là loài cá biển có giá trị kinh tế cao, được nuôi
nhiều ở vùng biển miền Nam Trung Quốc và một số quốc gia trên thế giới, cá đang được
tiêu thụ mạnh ở Nhật Bản, Đài Loan, Hồng Kông, Trung Quốc, Mỹ, Singapore. Nước ta
có vùng biển ấm, nhiều vùng vịnh, đầm phá, eo biển, biển nội địa ít sóng gió. Bên cạnh
đó, là chất lượng nước tốt, độ mặn nước biển tương đối ổn định. Đây là điều kiện vô
cùng thuận lợi để phát triển nghề nuôi cá chim vây vàng ở Việt Nam.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng trên thế giới và trong nước
1.2.2.1. Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng trên thế giới
Năm 1986, ở Đài Loan, Lâm Liệt Đường đã thu gom 126 con cá chim vây vàng
loại nhỏ, loại vừa và lớn nuôi chung với nhau. Năm 1989, Lâm Liệt Đường lần đầu tiên
sinh sản nhân tạo cá chim vây vàng thành công. Năm 1991, Lâm Liệt Đường tăng thêm
đàn bố mẹ cho tiến hành sinh sản nhân tạo.
Năm 1993, Trung tâm chuyển giao công nghệ Trường Đại học Trung Sơn kết hợp
với Trại Nghiên cứu giống Thủy sản Quảng Đông – Trung Quốc nghiên cứu sinh sản
nhân tạo thành công giống cá chim vây vàng quy mô nhỏ (ương nuôi ấu trùng trong bể xi
măng). Năm 1998, Trung tâm đã kết hợp với Công ty trách nhiệm hữu hạn giống thủy
sản Thắng Lợi – Hải Nam – Trung Quốc nghiên cứu sản xuất nhân tạo thành công trên
quy mô lớn (ương nuôi ấu trùng trong ao đất).
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
15

Bên cạnh đó, Trung tâm phát triển nuôi biển ở Batam – Indonesia (Nur. Muflich
Juniyanto, Syamsul Akbat và Zakimi) đã thành công trong việc sản xuất giống nhân tạo
cá chim vây vàng, vì vậy con giống có thể được sản xuất ở địa phương vượt mức và làm
giảm áp lực khai thác giống ngoài tự nhiên.
Cá chim vây vàng đã và đang được nuôi nhiều ở vùng biển miền Nam Trung
Quốc và một số quốc gia trên thế giới, cá đang được tiêu thụ mạnh ở Nhật Bản, Đài
Loan, Hồng Kông, Trung Quốc, Mỹ, Singapore.
1.2.2.2. Tình hình nghiên cứu cá chim vây vàng ở Việt Nam
Năm 2006, Trung tâm Khuyến nông Quốc gia đã phối hợp với Trường Cao đẳng
Thủy sản, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I thực hiện dự án nhập công nghệ sản
xuất nhân tạo cá chim vây vàng do Trung tâm chuyển giao công nghệ Trường Đại học
Trung Sơn Trung Quốc chuyển giao.
Năm 2009 Khoa Nuôi trồng Thủy sản – Trường Đại học Nha Trang bắt đầu thử
nghiệm cho đẻ nhân tạo cá chim vây vàng tại Bè Nghiên cứu Thực nghiệm - Khoa Nuôi
trồng Thủy sản – Trường Đại học Nha Trang tại Vũng Ngán – Nha Trang – Khánh Hòa,
sau đó ấp trứng và ương giống thành công tại Trại Sản xuất Giống cá Biển – Khoa Nuôi
trồng Thủy sản – Trường Đại học Nha Trang, tại Đường Đệ – Nha Trang.
Với nguồn giống và kỹ thuật nuôi đã được chủ động sản xuất, một số vùng nuôi ở
nước ta đã được chuyển giao công nghệ nuôi thương phẩm cá chim vây vàng.
Đầu năm 2011, Trung tâm giống Hải sản tỉnh Nam Định đã nuôi thử nghiệm
giống cá chim biển vây vàng trong ao đất và có hiệu quả cao. Bên cạnh đó, ở Quỳnh Lưu
Nghệ An đang xây dựng mô hình nuôi thương phẩm cá chim vây vàng. Hiện nay cá
chim vây vàng đang được nuôi thử nghiệm ở Phú Yên, Vũng Tàu, Nha Trang … và
bước đầu đã mang lại hiệu quả.
Trên thế giới và trong nước mới chỉ tập trung vào vấn đề sinh sản nhân tạo và kỹ
thuật nuôi cá chim trắng vây vàng, trong khi đó cá chim trắng vây vàng nuôi lồng biển
vẫn có thể đối diện với nguy cơ bệnh dịch và bị ảnh hưởng bởi các tác động từ môi
trường tự nhiên. Tuy nhiên từ trước đến nay, vấn đề nghiên cứu về thức ăn và bệnh dịch
GVHD: Th.s Lê Đình Đức SVTH: Lê Thanh Huân
16