Luận văn Thạc sĩ Sinh học thực nghiệm: Khảo sát ảnh hưởng của một số chế phẩm vi sinh vật đến chất lượng nước ao nuôi tôm

BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Trần Quang Vinh

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM VI SINH
VẬT ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI TÔM

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

Thành phố Hồ Chí Minh 07- 2019


BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Trần Quang Vinh

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM VI SINH

VẬT ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI TÔM
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 8420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hữu Phúc

Thành phố Hồ Chí Minh 07- 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi được sự hướng dẫn tận
tình của thầy TS. Nguyễn Hữu Phúc. Các số liệu và kết quả nêu trong luận
văn chưa từng được công bố trong công trình nào khác. Các số liệu và trích
dẫn trong Luận văn đảm bảo tính chính xác, tin cậy và trung thực.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày …. tháng 7 năm 2019
Tác giả

Trần Quang Vinh

I


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian theo học tại Học Viện Khoa Học và Công Nghệ, tôi đã
được tạo điều kiện tốt nhất trong học tập, nghiên cứu từ Học Viện Khoa Học
và Công Nghệ và Viện Sinh Học Nhiệt Đới.

Tôi đã nhận được sự tận tình chỉ dẫn của Quý Thầy Cô trong Học Viện,
sự chu đáo của cán bộ, nhân viên ở các đơn vị của Học Viện.
Đây cũng là thời kỳ gắn bó và giúp đỡ đầy thiện chí của tập thể bạn bè tơi
ở lớp Cao học Sinh học thực nghiệm 2017A, Học Viện Khoa Học và Công
Nghệ, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam.
Để có được bản luận văn thạc sĩ này, tơi vô cùng biết ơn Thầy Tiến sĩ
Nguyễn Hữu Phúc luôn tận tâm, hết lòng nâng bước cho nhiều thế hệ học trị,
người đã gắn bó khơng mệt mỏi với sự nghiệp trồng người, đã cho tơi nhiều ý
kiến q báu trong q trình thực hiện đề tài.
Tơi khơng qn lịng nhiệt tình, sâu sát, lo lắng, chia sẻ của Ban lãnh đạo
Viện Sinh Học Nhiệt Đới, và các đồng nghiệp đã quan tâm tạo điều kiện, giúp
đỡ, cũng như sự tiếp sức chân tình và hiệu quả từ gia đình nhỏ của tôi.
Em xin chân thành cảm ơn !
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 07 năm 2019
Tác giả

Trần Quang Vinh

II


Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt

Từ viết tắt
VPAHPND
EMS
FAO
GSMC
VASEP
BOD

COD
TSA
TCBS
DO
TOC
FCR
EDTA

Tên tiếng anh
Vibrio parahaemolyticus Acute
hepatopancreatic necrosis disease
Early Mortality Syndrome
Food and Agriculture
Organization
Global Seafood Market
Conference
Vietnam Association of Seafood
Exporters and Producers
Biochemical oxygen demand
Chemical Oxygen Demand
Tryptic Soy Agar
Thiosulfate Citrate Bile Salts
Sucrose
Dissolved oxygen
Total organic carbon
Feed Conversion Ratio
Ethylene Diamine Tetraacetic
Acid

III

Tên tiếng việt
Bệnh hoại tử gan cấp tính
do V. parahaemolyticus
Bệnh hoại tử gan tụy cấp
Tổ chức Nơng lương Liên
Hiệp Quốc
Hội nghị Thị trường Thủy
sản Toàn cầu
Hiệp Hội chế biến và Xuất
khẩu thuỷ sản Việt Nam
Nhu cầu oxy sinh học
Nhu cầu oxy hóa học
Mơi trường ban đầu ni
cấy khuẩn lạc
Mơi trường phân lập chọn
lọc Vibrio sp
oxygen hịa tan
Tổng cacbon hữu cơ
Hệ số chuyển đổi thức ăn
Acid hữu cơ mạnh


Danh mục các bảng
Bảng 1.1: Hiệu quả sử dụng Probiotic trong nuôi thủy sản: ............................. 9
Bảng 2.1: Phương pháp phân tích chất lượng nước: ....................................... 46
Bảng 3.1: Một số chủng vi sinh phân lập đã được chọn lọc : ......................... 51
Bảng 3.2: Đặc điểm phát triển và tạo acid lactic của các chủng
vi khuẩn lactic: ................................................................................................ 63
Bảng 3.3 : Số lượng vi sinh trong EM: ........................................................... 73

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của chế phẩm probiotic đến tỷ lệ sống và năng suất
tôm: .................................................................................................................. 75
Bảng 3.5: Báo cáo giai đoạn các kết quả thử nghiệm chế phẩm trong ao nuôi
tôm sú: ............................................................................................................. 76
Bảng 3.6: Biến động các yếu tố chất lượng nước trong ao nuôi tôm: ............ 77

IV


Danh mục các hình

Hình 1.1: Sơ đồ ảnh hưởng của các chế phẩm vi sinh sử dụng trong thủy sản: . 10
Hình 2.1: máy đo DO, pH,… ........................................................................ 49
Hình 2.2: Máy phá mẫu COD ....................................................................... 50
Hình 2.3: Máy đo BOD 5 ............................................................................... 50
Hình 2.4: Máy đo chỉ tiêu Amonium, nitrate, nitrite,... ................................. 51
Hình 3.1: Khả năng sinh tổng hợp amylase của các chủng Bacillus sp ............ 53
Hình 3.2: Khả năng sinh tổng hợp protease của các chủng Bacillus sp ............. 54
Hình 3.3: Ảnh hưởng pH đến khả năng sinh tổng hợp amylase. ........................ 55
Hình 3.4. Hoạt lực enzym protease của các chủng Bacillus sp ......................... 56
Hình 3.5: Hoạt lực enzym amylase của chủng Bacillus sp ................................. 57
Hình 3.6: Hoạt lực emzyme protease của chủng Bacillus sp.............................. 58
Hình 3.7: Sự biến động số lượng Vibrio sp. ....................................................... 59
Hình 3.8: Sự biến động Bacillus sp trong nước ni tơm................................... 60
Hình 3.9: Sự biến động của Vibrio sp trong tôm theo thời gian ......................... 61
Hình 3.10: Sự biến động số lượng Bacillus sp trong tơm ................................... 62
Hình 3.11: Lactobacillus sp. Lac 1 ; Lactobacillus acidophilus Lac 2 ............. 65
Hình 3.12: Lactobacillus sp. Lac 3 ; Lactobacllus acidophilus Lac 4 ............... 65
Hình 3.13: Lactobacillus sp. Lac 5 ; Lactobacillus sp. Lac 6............................. 66
Hình 3.14: Lactobacillus sp. Lac 7 ; Lactobacillus sp. Lac 8............................. 66

Hình 3.15: Streptococcus sp. Lac 9 ; Streptococcus sp. Lac 10 ....................... 67
Hình 3.16: Lactobacillus sp. Lac 11 ; Lactobacillus sp. Lac 12......................... 67
Hình 3.17: Streptoccocus sp. Lac 13; Streptococcus sp. Lac 14 ........................ 67
Hình 3.18: Lactobacillus sp. Lac 16 ; Lactobacillus sp. Lac 17......................... 68
Hình 3.19: Lactobacillus sp. Lac 18 ; Tế bào vi khuẩn Lactobacillus sp .......... 68

V


Hình 3.20: Sự biến động pH của khi ni EM ................................................... 72
Sơ đồ 3.1: Sơ đồ khối chế tạo EM gốc và các loại EM khác .............................. 71

VI


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 4
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGỒI NƯỚC: ........................................ 5
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC:........................................ 7
1.3. ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG AO NUÔI TÔM: ....... 8
1.3.1. Các chế phẩm vi sinh sản xuất từ các loài vi khuẩn Bacillus sp và
các vi khuẩn khác: .......................................................................................... 10
1.3.2. Chế phẩm EM: ................................................................................. 10
1.3.3. Vi sinh quang tự dưỡng:................................................................... 12
1.3.3.1. Giới thiệu chung về vi khuẩn quang tự dưỡng: ............................ 12
1.3.3.2. Ảnh hưởng của các nhân tố lý hóa đến sinh trưởng của vi khuẩn
quang hợp tía khơng lưu huỳnh: ................................................................ 14
1.3.3.3. Ứng dụng của VKQH tía trong ni trồng thuỷ sản: ................... 15
1.4. DỊCH BỆNH TƠM: ............................................................................... 19

1.4.1.Tình hình bệnh tơm trên thế giới: ..................................................... 19
1.4.2. Tình hình dịch bệnh tôm tại Việt Nam: ........................................... 20
1.4.3. Vi khuẩn Vibrio sp: .......................................................................... 23
1.5. CHẤT HỮU CƠ TRONG CÁC AO NUÔI TÔM: ................................ 24
1.5.1. Nguồn gốc chất hữu cơ trong các ao thủy sinh: ............................... 24
1.5.2. Chất hữu cơ từ nguồn nước cấp: ...................................................... 24
1.5.3. Chất hữu cơ từ thức ăn : ................................................................... 24
1.5.4. Chất hữu cơ từ phân bón: ................................................................. 25
1.5.5. Chất hữu cơ hình thành trong q trình ni tơm: ........................... 25
1.6. VAI TRỊ CỦA VI SINH VẬT TRONG CÁC Q TRÌNH BIẾN
ĐỔI VẬT CHẤT TRONG AO NI THỦY SẢN:..................................... 28
1.6.1. Phân huỷ các hợp chất carbon:......................................................... 28
VII


1.6.2. Vai trị vi sinh vật trong việc chuyển hóa các hợp chất chứa
nitrogen: ......................................................................................................... 30
1.6.2.1. Phân giải protein amon hóa : ....................................................... 30
1.6.2.2. Vi sinh vật tham gia vào q trình nitrat hóa (Nitrification) : .... 30
1.6.3. Biến đổi sulfur: ................................................................................ 34
1.7. CÁC YẾU TỐ HĨA LÝ TỚI MƠI TRƯỜNG NUÔI TÔM: ................ 35
1.7.1. Yếu tố vật lý: .................................................................................... 35
1.7.2. Yếu tố hóa học: ................................................................................ 36
1.7.3. Yếu tố sinh học: .............................................................................. 37
CHƯƠNG 02: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................... 38
2.1 . VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU: .................................................................. 38
2.1.1. Các chủng vi sinh vật dùng trong nghiên cứu hiện có tại Viện Sinh
học nhiệt đới. .................................................................................................. 38
2.1.2. Thử nghiệm trong phịng thí nghiệm: .............................................. 39
2.1.2.1. Đánh giá sơ bộ khả năng sinh tổng hợp amylase, protease của

một số chủng Bacillus sp. ............................................................................... 39
2.1.2.2 Xác định ảnh hưởng của pH môi trường đến khả năng sinh tổng
hợp enzym amylase của các chủng Bacillus sp: ............................................ 39
2.1.2.3. Xác định ảnh hưởng của pH môi trường đến khả năng sinh tổng
hợp enzym protease của các chủng Bacillus: ................................................ 40
2.1.2.4. Xác định hoạt tính emzyme amylase theo phương pháp Smith và
Roe (1946). ..................................................................................................... 40
2.1.2.5. Xác định hoạt tính enzyme protease theo phương pháp Anson. ... 41
2.1.3. Thử nghiệm chế phẩm sinh học vi sinh trong
phịng thí nghiệm: .................................................................................... 44
2.1.4. Thử nghiệm tại ao nuôi: ................................................................... 45
2.1.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm: .................................................... 45
2.1.4.2. Phương pháp quản lý chất lượng nước: ....................................... 46
VIII


2.1.4.2.1. Phương pháp xác định chỉ tiêu hóa lý nước: ............................. 46
2.1.4.2.2. Phương pháp xác định mật độ vi khuẩn trong nước: ................ 47
2.1.4.2.3. Phương pháp phân tích tăng trưởng và năng suất tơm ni:.... 47
2.1.5. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu: .......................................... 47
2. 2. MỘT SỐ HĨA CHẤT, THIẾT BỊ DÙNG TRONG PHÂN TÍCH
MẪU VI SINH, HÓA LÝ: ............................................................................ 48
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 51
3.1. CHỌN LỌC CÁC CHỦNG BACILLUS SP SỬ DỤNG TRONG
NUÔI TÔM. ................................................................................................... 51
3.1.1. Chọn lọc các chủng đối kháng với Vibrio........................................ 51
3.1.2. Xác định khả năng sinh tổng hợp emzyme của các
chủng vi sinh: ............................................................................................. 53
3.1.2.1. Xác định khả sinh tổng hợp amylase của
các chủng Bacillus sp: ............................................................................... 53

3.1.2.2. Khả năng sinh tổng hợp emzym protease của các chủng Bacillus
sp sử dụng trong nuôi tôm : ........................................................................... 54
3.1.2.3. Ảnh hưởng pH môi trường đến khả năng sinh tổng hợp enzym
amylase của các chủng Bacillus sp sử dụng trong nuôi tôm sú: ................... 55
3.1.2.4. Ảnh hưởng pH môi trường đến khả năng sinh tổng hợp enzym
protease của các chủng Bacillus sp: .............................................................. 56
3.1.2.5. Xác định hoạt tính amylase của chủng Bacillus sp: ..................... 57
3.1.2.6. Hoạt tính enzym protease của một số chủng Bacillus sp: ............ 58
3.1.3. Thử nghiệm tính đối kháng các chủng với vi khuẩn Vibrio sp trong
phịng thí nghiệm: .......................................................................................... 59
3.1.3.1. Sự biến động số lượng vi khuẩn Vibrio sp: ................................... 59
3.1.3.2. Sự biến động số lượng vi khuẩn Bacillus sp: ............................... 60
3.1.3.3. Sự biến động Vibrio sp trong tôm thử nghiệm:............................. 61
3.1.3.4. Sự biến động Bacillus sp trong ruột tôm: ..................................... 62
IX


3.2. NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM EM : ................................................ 63
3.2.1. Chọn chủng vi khuẩn lactic:............................................................. 63
3.2.2. Chọn chủng nấm men: ..................................................................... 69
3.2.3. Chế tạo chế phẩm EM: ..................................................................... 69
3.2.3.1.Nguyên liệu: .................................................................................. 69
3.2.3.2. Sơ đồ khối tạo chế phẩm EM: ....................................................... 71
3.2.3.3. Sự biến đổi pH khi nuôi EM: ........................................................ 72
3.2.3.4. Kết quả kiểm tra vi sinh trong EM: .............................................. 73
3.3. KẾT QUẢ SO SÁNH ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM EM VÀ
BACILLUS ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ HIỆU QUẢ NUÔI TÔM: .. 74
3.3.1 Ảnh hưởng chế phẩm Bacillus sp đến chất lượng nước ao nuôi tôm
tại Cần Giờ và Nhà Bè: .................................................................................. 74
3.3.1.1. Khảo nghiệm chế phẩm tại Cần Giờ: ........................................... 74

3.3.1.2. Khảo nghiệm chế phẩm ở huyện Nhà Bè:. .................................... 76
3.3.1.3. Một số chỉ tiêu hóa lý phân tích ao thử nghiệm: .......................... 77
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................. 78
4.1. KẾT LUẬN ............................................................................................. 78
4.2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 79
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 83

X


MỞ ĐẦU
Ngành ni tơm nước lợ chiếm vị trí đặc biệt quan trọng trong
chiến lược phát triển kinh tế ngành thủy sản Việt Nam hơn 10 năm qua.
Cụ thể: theo báo cáo Tổng cục thủy sản năm 2018, giá trị sản xuất thủy
sản năm 2018 đạt khoảng 228.139,8 tỷ đồng, tăng 7,7% so với năm 2017,
tổng sản lượng đạt khoảng 7,74 triệu tấn, tăng 7,2%, trong đó sản lượng
sản lượng khai thác đạt 3,59 triệu tấn, tăng 6,0%, nuôi trồng đạt 4,15 triệu
tấn, tăng 8,3%. Đối với tôm nước lợ: Từ cuối quý II/2018, giá tôm
nguyên liệu đã tăng lên, người ni tiếp tục thả giống ni tơm, góp phần
đưa sản lượng tơm các loại đạt khoảng 800 nghìn tấn trong năm 2018,
tăng 10,5% so với năm 2017, theo dự báo của Tổng cục thủy sản năm
2019, ngành thủy sản Việt Nam sẽ tiếp tục tăng trưởng xuất khẩu đạt mức
10 tỷ USD, trong đó xuất khẩu tơm phấn đấu đạt 4,2 tỷ USD tiến tới nhu
cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu đạt 508 nghìn tấn vào năm 2020 và
678 nghìn tấn vào năm 2030 [1].
Hiện nay, vẫn còn rất nhiều kẽ hở trong việc quản lý sản xuất tôm.
Quản lý môi trường, dịch bệnh trong nuôi tôm còn nhiều hạn chế,... đã
dẫn tới lây lan dịch bệnh. Thực tế người dân chưa áp dụng mà chỉ biết
nuôi theo quy trình của các cơng ty bán giống, thức ăn, chế phẩm sinh

học tổ chức tập huấn tận vùng ni. Các quy trình này đều hướng người
ni đến sử dụng sản phẩm của họ càng nhiều càng tốt nên tình trạng lạm
dụng thuốc, hóa chất, chất kháng sinh rất phổ biến, làm ô nhiễm môi
trường, lờn thuốc, không an toàn và ảnh hưởng tới chất lượng và khả
năng cạnh tranh của sản phẩm. Trong khi đó hiện nay, thị trường thức ăn
ni tơm, thuốc và hóa chất các loại phụ thuộc trên 80% vào các doanh
nghiệp có vốn đầu tư trực tiếp nước ngồi. Nghề ni trồng thủy sản
chúng ta đang đương đầu với nhiều loại bệnh khác nhau: bệnh phát sáng,
bệnh đầu vàng, trong đó bệnh EMS nguyên nhân là do vi khuẩn Vibrio sp
gây ra trên tôm, vi khuẩn Vibrio sp chịu được nồng độ muối cao cho nên
chúng có thể sống được ở mơi trường nước lợ hoặc nước mặn, Vibrio sp
là vi khuẩn phát sáng sống bám trên động vật giáp xác và ruột của động
vật nước. Theo báo cáo FAO khẳng định (Food and Agriculture
1


Organization of the United Nations FAO, 2013) chỉ ra rằng độc tính của
Vibrio sp được phát hiện trên động vật thủy sinh, đặc biệt là họ penaeids
ở Châu Á, vi khuẩn Vibrio sp là nguyên nhân chủ yếu đối với bệnh EMS
và báo cáo mới đây nhất của (Anuphap Prachumwat et al., 2018) cơng bố
tại tạp chí thủy sản thế giới cũng chỉ ra rằng nguyên nhân cũng vậy. Theo
(Han et al., 2017) tác nhân gây bệnh đã được báo cáo vào năm 2013
Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) mà sau này đều mang một
plasmid (PVA) mã hóa các Pir - như gen độc tố nhị phân Pir VPA và Pir
VPB. VPAHPND phân lập khuẩn lạc trong dạ dày tơm và giải phóng độc
tố nhị phân gây ra sự bong tróc lớn của các tế bào biểu mơ ống hình ống
và tử vong, plasmid và các biến thể xảy ra ở nhiều loại huyết thanh V.
parahaemolyticus và cả ở các loài Vibrio khác như V. harveyi, V.
campbellii, và V. owensii., dịch bệnh do vi khuẩn Vibrio sp gây ra trên
toàn thế giới, ở Việt Nam trong những năm gần đây diện tích bị bệnh

không ngừng gia tăng trên diện rộng,... Ngày nay FAO đã xác định sử
dụng probiotic là biện pháp chủ yếu để cải thiện chất lượng mơi trường
thủy sản. Để phịng trị bệnh hoại tử gan tụy, biện pháp hàng đầu là phịng
và trị bệnh cho tơm ni hiệu quả, cần thay thế thuốc kháng sinh trong
nuôi trồng thủy sản, bổ sung các chất khoáng và sử dụng probiotic trong
thức ăn (Gomez-Gil et al., 2000), xử lý nước của thủy sản nuôi là lựa
chọn tốt nhất trong xu thế hiện nay. Mặc dù ngày nay người nuôi tôm
Việt nam đang sử dụng khá nhiều các chế phẩm vi sinh, nhưng phần lớn
đều là các sản phẩm nhập nội.
Các chế phẩm vi sinh là nguyên liệu hết sức quan trọng hiện nay thay
thế phương pháp dùng kháng sinh, số lượng các chế phẩm vi sinh phổ
biến trên thị trường hiện nay một phần lớn là nhập khẩu và một phần còn
lại là sản xuất trong nước. Vì vậy trong chương trình thực hiện luận văn
thạc sĩ chúng tôi chọn đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của một số chế
phẩm vi sinh vật đến chất lượng nước ao nuôi tôm”

2


MỤC TIÊU:
- Nghiên cứu và sản xuất hai chế phẩm xử lý mơi trường nước ao ni
tơm và phịng chống vi khuẩn gây bệnh cho tôm.
- Đánh giá hiệu quả của hai loại chế phẩm vi sinh đang sử dụng nhiều
trong nuôi tôm là chế phẩm Bacillus nhiệt đới và chế phẩm EM gốc
nhiệt đới đến chất lượng nước ao ni tơm và phịng chống Vibrio sp gây
bệnh cho tơm ni ở trong phịng thí nghiệm .

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
- Chọn lọc một số chủng vi khuẩn Bacillus sp để tạo chế phẩm
Bacillus nhiệt đới kháng Vibrio sp dùng trong nuôi tôm.

- Phân lập và chọn một số chủng vi khuẩn Lactic để tạo chế phẩm EM
gốc nhiệt đới.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của 02 chế phẩm vi sinh Bacillus nhiệt đới
và EM gốc nhiệt đới đến chất lượng nước và hiệu quả tơm ni trong
phịng thí nghiệm và ngồi ao nuôi tôm thương phẩm.

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Theo nhóm nghiên cứu về thị trường tơm tại Hội nghị Thị trường
Thủy sản Tồn cầu (GSMC), sự tăng trưởng mạnh từ Ấn Độ và Trung
Quốc, sự phục hồi sản lượng từ các nước Mỹ Latinh và châu Á khác sẽ
thúc đẩy sản lượng tôm thế giới vượt qua 3,5 triệu tấn năm 2018 [1].
Cùng với sản lượng tăng từ Ấn Độ và Ecuador, sản lượng tôm Việt
Nam cũng dự báo tăng trong năm 2018. Trung Quốc, Thái Lan và
Indonesia cũng dự kiến phục hồi sản lượng.
Ngành nuôi (tôm thẻ “Litopenaeus vannamei” và tôm sú “Penaeus
monodon”) gọi chung là nuôi tôm nước lợ chiếm vị trí đặc biệt quan
trọng trong chiến lược phát triển kinh tế ngành thủy sản Việt Nam hơn 10
năm qua. Cùng với quá trình chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi và
chuyển đổi đất nông nghiệp, đất làm muối năng suất thấp sang nuôi tôm ở
các tỉnh ven biển, nhờ vậy mà ngành tơm có sự tăng trưởng vượt bậc cả
về diện tích, sản lượng và giá trị xuất khẩu.
Việt Nam đang là nước xuất khẩu thủy sản đứng thứ 3 thế giới sau
Trung Quốc và Na Uy và sản phẩm thủy sản đã có mặt ở 160 thị trường.
Theo báo cáo mới đây của Tổng cục thủy sản năm 2018, giá trị sản xuất
thủy sản năm 2018 đạt khoảng 228.139,8 tỷ đồng, tăng 7,7% so với năm
2017, tổng sản lượng đạt khoảng 7,74 triệu tấn, tăng 7,2%, trong đó sản
lượng sản lượng khai thác đạt 3,59 triệu tấn, tăng 6,0%, ni trồng đạt

4,15 triệu tấn, tăng 8,3% (trong đó, cá tra đạt 1,251 triệu tấn, tơm các loại
723,8 nghìn tấn: tơm nước lợ 683,4 nghìn tấn gồm tơm sú 256,4 nghìn
tấn, tơm chân trắng 427,0 nghìn tấn); giá trị xuất khẩu thủy sản đạt 8,317
tỷ USD. Diện tích ni tơm nước lợ đạt 721,1 nghìn ha, trong đó tơm sú
622,4 nghìn ha, tơm chân trắng 98,7 nghìn ha [1].
Việc nghiên cứu một căn bệnh do vi khuẩn tương tự gây ra cũng rất
quan trọng. Ví dụ: vi khuẩn phát quang Vibrio có tên gọi là “Vibrio
harveyi” đã phá hủy ngành nuôi tôm ở Philippines vào đầu những năm
1990. Một số bài học liên quan cũng được rút ra từ nghiên cứu này. Ví
4


dụ, ở trại ương giống, người ta phát hiện Vibrio harveyi tấn công trứng
tôm. Người ta buộc phải rửa trứng để khi ấu trùng được ươm, ấu trùng sẽ
có tỉ lệ sống nhiều hơn. Điều này có nghĩa là việc kiểm soát cơ sở ương
giống sẽ rất quan trọng trong việc ngăn ngừa EMS phát tán từ giống bố
mẹ sang tôm post.
Cơ chế tác dụng của các chế phẩm vi sinh theo một số cơ chế sau
đây thường được nói đến [2]:
- Sinh ra các chất ức chế.
- Cạnh tranh các chất dinh dưỡng.
- Cạnh tranh các vị trí bám trong hệ thống đường ruột.
- Tăng cường đáp ứng miễn dịch.
- Đóng góp các enzym đường ruột.
- Là nguồn chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng.
- Cải thiện chất lượng nước.
- Quan hệ với phytoplanton.

1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC:
Việc sử dụng chủng Vibrio alginolyticus phân lập từ nước biển để

thử trên ấu trùng tôm Litopenaeus vannamei. Kết quả là tơm khơng bị
chết ở lơ thử nghiệm có nhiễm vi khuẩn gây bệnh, trong khi ở đối chứng
tôm chết 100% sau 96 giờ cho nhiễm vi khuẩn V. parahaemolyticus ở mật
độ 2 103 tế bào/ml [3].
Ngo, Hai & Fotedar, Ravi. (2010) [4]. Đã chỉ ra ba chủng vi
khuẩn, Bacillus, Lactobacillus và Pseudomonas, thường được dùng làm
men vi sinh trong ni tơm. Việc bổ sung vào thức ăn có hiệu quả hơn
trong việc chuyển chế phẩm sinh học vào động vật so với việc áp dụng
trực tiếp vào hệ thống nuôi. Dùng quá liều hoặc sử dụng men vi sinh kéo
dài có thể gây ức chế miễn dịch. Mật độ tế bào của 10 đơn vị hình thành
khuẩn lạc (CFU) mỗi ml được khuyến nghị rộng rãi. Một sự kết hợp của
5


các chế phẩm sinh học mang lại kết quả tốt hơn cho vật chủ so với các
chế phẩm sinh học riêng lẻ. Probiotic cải thiện chất lượng nước trong khi
giảm vi khuẩn gây bệnh. Probiotic cho thấy tác dụng tích cực thông qua
sự cải thiện các phản ứng sinh lý và miễn dịch của tôm. Probiotic đang
ngày càng trở nên quan trọng và phổ biến hơn trong bất kỳ nghề ni tơm
hữu cơ nào [5].
Ở Châu Á đã có nhiều nghiên cứu sử dụng các chế phẩm vi sinh
trong nuôi tôm, đặc biệt ở Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan.
Jiravanichpaisal et al.(1997) đã sử dụng Lactobacillus sp. trong nuôi tôm
sú (P. monodon Fabrius)[6].
Ở Trung Quốc, nghiên cứu probiotic trong nuôi thủy sản được tập
trung vào vi khuẩn quang hợp. QIAN Dayi et al. (2005) nghiên cứu 3
chủng vi khuẩn quang hợp sử dụng cho tôm (P. chinensis) bằng cách cho
vào thức ăn hoặc cho và nước nuôi tôm cho thấy có sự gia tăng khả năng
phát triển của tơm, loại trừ nhanh chóng NH3-N, H2S, acid hữu cơ và
những chất có hại, cải thiện chất lượng nước, cân bằng độ pH [7].

Một số nghiên cứu mới đây được thực hiện để nghiên cứu in vitro tác
dụng đối kháng của Lactobacillus sp,. chống lại vi khuẩn Vibrio harveyi
gây bệnh trên tôm. Với mục đích này, các mẫu tơm được thu thập từ ba
nơi khác nhau tại Batiaghata upazilla, Khulna. Mang và ruột được lấy ra
từ các mẫu để xác định đối kháng của vi khuẩn Lactobacillus sp,. và
Vibrio sp. Kết quả cho thấy vi khuẩn Lactobacillus spp. đã được tìm thấy
nhiều hơn Vibrio sp. cả trong mang và ruột; mang tôm chứa vi khuẩn
Vibrio sp cao hơn trong ruột. V. harveyi được tách ra khỏi Vibrio sp. với
các loại xét nghiệm sinh hóa khác nhau: ( nhuộm Gram, xét nghiệm
Motility, xét nghiệm Indole, xét nghiệm VP, xét nghiệm MR, Arginine
dihydrolase, thử nghiệm dung nạp muối, tăng trưởng ở các khoảng nhiệt
độ khác nhau và màu khuẩn lạc trên môi trường thạch TCBS). Đã tuyển
chọn các V. harveyi và cấy giống. Trong thử nghiệm trong ống nghiệm,
tác dụng đối kháng tiềm tàng của Lactobacillus sp. chống lại V. harveyi
dần dần đạt được vào 0, 4, 8, 12 giờ thí nghiệm. Phát hiện thú vị là, cùng
với thời gian, tải trọng của V. harveyi đã giảm dần và thấp nhất đạt được
6


sau 12 giờ thử nghiệm. Nghiên cứu hiện tại đã tiết lộ một tác dụng sinh
học đối kháng in vitro tuyệt vời của Lactobacillus sp. trên V. harveyi [8].
Qua kết quả cho thấy rằng điều trị bằng chế phẩm sinh học có thể là sự
thay thế hiệu quả cho việc sử dụng kháng sinh trong điều trị các bệnh do
vi khuẩn trong ni tơm.

1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC:
Ở Việt nam những nghiên cứu về việc sử dụng các chế phẩm vi
sinh để cải thiện môi trường nuôi tôm, phịng trừ bệnh, xử lý mơi trường
ơ nhiễm cịn tương đối ít, và chỉ mới được chú ý trong những năm gần
đây.

Khác với động vật trên cạn, môi trường nước bao quanh các động
vật thủy sinh giúp cho các vi sinh vật gây bệnh cho chúng sống được độc
lập với động vật chủ, kết quả là các vi sinh vật gây bệnh cơ hội có thể
phát triển đạt đến mật độ rất cao xung quanh các động vật thủy sinh, các
vi sinh vật gây bệnh cho động vật thủy sinh ở mơi trường ngồi đi vào cơ
thể động vật thủy sinh dễ dàng qua con đường thức ăn, hoặc qua mang
(hơ hấp). Việc kiểm sốt tốt hệ vi sinh vật trong môi trường nuôi sẽ giảm
thiểu được nhiều dịch bệnh cho động vật thủy sinh.
Năm 2013, Viện nghiện cứu nuôi trồng thủy sản 02 nghiên cứu đề
tài “ Một số yếu tố nguy cơ liên quan đến bệnh hoại tử gan trên tôm thẻ
(Penaeus vannamei) nuôi công nghiệp quy mô nông hộ tại huyện Đầm
Dơi, Cà Mau” kết quả cho thấy dịch bệnh xảy ra trên 54,8% số hộ theo
dõi và có liên quan đến mật độ vi khuẩn Vibrio sp. [9].
Báo cáo tạp chí thủy sản năm 2014, Viện nghiện cứu nuôi trồng
thủy sản 02 nghiên cứu đề tài “ Các giải pháp kỹ thuật kiểm soát bệnh
hoại tử gan tụy cấp trên tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi
thâm canh quy mô trang trại ở Đồng bằng Sông cửu long” các thí nghiệm
tiến hành bổ sung chế phẩm vi sinh nhằm hạn chế mật độ vi khuẩn gây
bệnh Vibrio parahaemolyticus kết quả cho thấy ao đối chứng đạt tỷ lệ

7


sống 87,53% so với ao đối chứng 60,69 % kết luận việc bổ sung chế
phẩm vi sinh kiểm soát được bệnh do Vibrio sp. gây ra [9].
Từ năm 2000 đến nay các tỉnh thành trong cả nước ứng dụng thử
nghiệm chế phẩm vi sinh trên địa phương mình và ghi nhận có hiệu quả
kinh tế, xã hội. Các địa phương đã sử dụng chế phẩm vi sinh như Hà Nội,
thành phố Hồ Chí Minh, Bình Định, Qng Ngãi, Ninh Thuận, Bình
Thuận, Bình Dương, Tiền Giang, An Giang, Bạc Liêu.

Các chế phẩm sử dụng trong nuôi thủy sản và xử lý mơi trường
hiện nay có thể chia làm 3 loại [11]:
Nhóm thứ 1: Các chế phẩm có tính chất probiotic gồm những vi sinh vật
sống như các vi khuẩn thuộc giống Bacillus sp, Lactobacillus sp,
Saccharomyces sp, … người ta thường trộn vào thức ăn hoặc qua trung
gian như Artemia, Rotifer.
Nhóm thứ 2: Gồm các vi sinh vật có tính đối kháng hoặc cạnh tranh với
vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn Bacillus licheniformis sp, Bacillus sp.
Vibrio alginolyticus,…
Nhóm thứ 3: gồm các vi sinh vật cải thiện chất lượng môi trường như vi
khuẩn Nitrosomonas sp, Nitrobacter sp, Actinomyces sp, các loài Bacillus
sp khác nhau, các loại tảo, các vi khuẩn tía không lưu huỳnh như
Rhodobacter sp. Rhodospirillum sp, Rhodopseudomonas viridis,
Rhodopseudomonas palutris, Rhodomicrobium vanniell, các loại nấm
Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Rhizopus sp,…
1.3. ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG AO NUÔI TÔM:
Vi sinh vật và các chế phẩm enzym đưa vào ao nuôi hoặc ao xử lý
sinh học thực hiện các chức năng khác nhau: probiotic (dành riêng cho
các chủng có giai đoạn ngắn hoặc tồn tại lâu dài trong ruột động vật),
Biocontrol (áp dụng đối kháng với các vi sinh vật gây bệnh cho tôm) cải
thiện sinh học (bioremediation = phân hủy các chất gây ô nhiễm trong
môi trường biến chúng thành các chất vô hại, không gây ô nhiễm.
Nhiều nghiên cứu sử dụng probiotic để phục vụ ngành thủy sản.
Probiotic được xác định như là thức ăn vi sinh vật sống bổ sung để cải
8


thiện sức khoẻ của động vật. Hệ vi sinh vật trong dạ dày của cá và tơm sị
phụ thuộc vào mơi trường bên ngồi do nước vào ra hệ thống đường ruột.

Bảng 1.1: Hiệu quả sử dụng Probiotic trong nuôi thủy sản [10]:

Ở Việt nam trong những năm gần đây đã được bộ thủy sản cho lưu
hành sử dụng hàng loạt các chế phẩm vi sinh nhằm cải thiện môi trường
và giúp tôm chống lại các tress.

9


1.3.1. Các chế phẩm vi sinh sản xuất từ các loài vi khuẩn Bacillus
sp và các vi khuẩn khác:
Các chủng vi khuẩn thuộc giống Bacillus sp: B. subtilis, B. licheniformis,
B. polymyxa, B. megaterium.
Sinh ra các chất ức chế, cạnh tranh các chất dinh dưỡng, cạnh tranh
các vị trí bám trong hệ thống đường ruột, tạo các enzym giúp tơm tiêu
hố tốt và phân huỷ chất thải trong môi trường, cải thiện chất lượng nước.
Các chế phẩm vi sinh

Cải thiện chất
lượng nước

Đối kháng vi sinh vật
gây bệnh
Có mặt nhất thời hay cư trú thường
xun trong ruột
Khơng nhất thiết

Nhất thiết

Probiotic

Cải thiện sinh
học
(Bioremediation)

Biocontrol

Hình 1.1: Sơ đồ ảnh hưởng của các chế phẩm vi sinh sử dụng trong
nuôi thủy sản [2].
1.3.2. Chế phẩm EM:
Ý tưởng sử dụng vi khuẩn probiotic đã được Élie Metchnikoff
(EM) đưa ra năm 1907. Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu – EM là tập hợp
các loài vi sinh vật có ích (vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men,
10


xạ khuẩn, nấm mốc) sống cộng sinh trong cùng môi trường [11]. Tập
đồn vi sinh vật có tác dụng tăng cường tính đa dạng vi sinh vật, bổ sung
các vi sinh vật có ích vào mơi trường tự nhiên, giảm thiểu ơ nhiễm mơi
trường do các vi sinh vật có hại gây ra. Chế phẩm EM được sản xuất từ
Nhật Bản do giáo sư – Tiến sĩ Teuro Higa trường đại học Tổng hợp
Ryukyus, Okinawa sáng chế và được áp dụng vào thực tiễn năm 1980
[12]. Hiện nay, trên 80 nước sử dụng EM trong nông nghiệp và môi
trường [13].
Ngày nay các chế phẩm probiotic được sử dụng khá rộng rãi và có
hiệu quả ở người, động vật ni trên cạn và xử lý môi trường. Tuy nhiên
việc áp dụng các chế phẩm probiotic trong nuôi thủy sản, xử lý mơi
trường, sản xuất phân hữu cơ thì chỉ mới bắt đầu từ vài chục năm trở lại
đây tại Việt Nam.
Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu là tập hợp các lồi vi sinh vật có ích

(vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn, nấm mốc) sống
cộng sinh trong cùng mơi trường [13]. Tập đồn vi sinh vật có tác dụng
tăng cường tính đa dạng vi sinh vật, bổ sung các vi sinh vật có ích vào
mơi trường tự nhiên, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do các vi sinh vật có
hại gây ra.
Chế phẩm EM làm tăng khả năng phân hủy chất hữu cơ, thức ăn dư
thừa, giảm lượng bùn tích tụ, giảm mùi hơi, lượng khí độc H2S, Nitrite,
Nitrate, Amoni,.. Việc sử dụng các vi khuẩn có lợi để quản lý hệ vi sinh
trong ao ni có tác dụng: làm sạch nền đáy ao, phân hủy chất hữu cơ hấp
thu xác tảo, làm giảm sự gia tăng lớp bùn ao; ức chế sự hoạt động và phát
triển của các vi khuẩn có hại; chuyển hóa các khí độc gây hại cho tơm
như NH3+, NO2-, H2S…. Giúp ổn định tảo và màu nước ao nuôi; một số
chủng vi khuẩn khi sử dụng sẽ làm tăng hàm lượng ôxy, ổn định pH và
các chỉ số môi trường trong ao ni.
Hệ vi sinh vật trong chế phẩm cịn tăng khả năng tiêu hoá và hấp
thụ thức ăn, nâng cao sức đề kháng bệnh tật trên tôm, tăng năng suất thu
hoạch và giảm chi phí sản xuất,…

11


1.3.3. Vi sinh quang tự dưỡng:
1.3.3.1. Giới thiệu chung về vi khuẩn quang tự dưỡng:
Nhóm vi khuẩn có khả năng quang hợp nhờ có sắc tố lục. Chất diệp
lục vi khuẩn khác với chất diệp lục của thực vật. Vi khuẩn quang hợp
(VKQH) không sử dụng nước làm nguồn hidro như thực vật và không
tạo ra sản phẩm cuối cùng là oxi. Chúng sử dụng nguồn hidro là sunfit
thiosunfat, hidro tự do, chất hữu cơ và sản sinh ra nhiều sản phẩm phụ
dạng oxi hóa. Bao gồm: vi khuẩn lưu huỳnh lục, vi khuẩn tía lưu huỳnh
và vi khuẩn tía không lưu huỳnh.

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài chỉ sử dụng vi khuẩn quang
hợp tía khơng lưu huỳnh chi Rhodopseudomonas sp, và Rhodospirillium sp.
Tác dụng của quang hợp thực vật là dùng H2O để cung cấp H, dùng
CO2 để cung cấp nguồn C, qua tác dụng quang hợp mà sản sinh ra chất
hữu cơ và nhả ơxy, cịn tác dụng quang hợp của vi khuẩn quang hợp là
dùng H2S để cung cấp H, dùng CO2 để cung cấp nguồn C, qua phản ứng
quang hợp sản sinh ra chất hữu cơ, khơng thể nhả ơxy. Phương trình phản
ứng của chúng như sau:
Phương trình tác dụng quang hợp thực vật là:

H2SO + CO2 ánh sáng (CH2O) + O2

Phương trình tác dụng quang hợp của vi khuẩn quang hợp là:

H2SO + CO2 ánh sáng (CH2O) + H2O + 2S
Về mặt phân loại, vi khuẩn quang hợp thuộc ngành vi khuẩn, lớp chân
khuẩn, bộ khuẩn ốc hồng. Hiện đã biết vi khuẩn quang hợp của bộ khuẩn
này gồm hai bộ phụ, bốn họ, mười chín giống, khoảng 49 lồi. Hiện nay,
vi khuẩn quang hợp, sử dụng trong nuôi thuỷ sản thông thường phần lớn
là một loại vi khuẩn trong họ khuẩn Bradyrhizobiaceae, nhất là khuẩn giả
đơn bào mầu hồng ở ao đầm có nhiều.
12


Vi khuẩn quang hợp là loại vi sinh vật trong thuỷ quyển, phân bố rộng
rãi ở ruộng nước ao hồ, sơng ngịi, hồ, biển và trong đất, đặc biệt là trong
đất bùn dưới nước bị vật hữu cơ ô nhiễm số lượng tương đối nhiều.
Vi khuẩn quang hợp do sự khác nhau về giống lồi và mơi trường mà
hình dạng khơng như nhau, có loại hình que, hình lưỡi liềm, hình trịn,
hình cầu v.v Vật bồi dưỡng dịch thể của chúng vì chứa sắc tố khác nhau

mà có nhiều màu đỏ, nâu, vàng,… Ðặc điểm của loại vi khuẩn này là tính
thích ứng mạnh, bất kể là trong nước biển hay trong nước ngọt, trong
những điều kiện khác nhau có ánh sáng mà khơng có ơxy hoặc tối tăm mà
có ôxy đều có thể lợi dụng chất hữu cơ (axit béo cấp thấp amino axít,
đường) để phát triển. Trong điều kiện khơng có ơxy, có ánh sáng, có thể
lợi dụng các sunfit, phân tử H hoặc vật hữu cơ khác làm thành dioxide
carbon CO2 cố định tiến hành tác dụng quang hợp; trong điều kiện có ơxy
và tối tăm, chúng có thể lợi dụng vật hữu cơ như axit béo cấp thấp tạo
nguồn carbon để tiến hành tác dụng quang hợp. Hai phương thức quang
hợp này có thể biểu thị bằng phương trình dưới đây :
Trong điều kiện khơng có oxy - có ánh sáng:
2H2S+ CO2 tác dụng quang hợp -> (CH2O) + H2O + 2S

Trong điều kiện có ơxy mà tối tăm:
C4H6O5 + H2O ánh sáng 2(CH2O) + 2CO2 + 2H2

Phương trình tổng quát quá trình quang hợp:
CO2 + 2H2A + hV [CH2O]n + 2A + H2O
Ở tảo hay thực vật bậc cao: H2O đóng vai trị của H2A. Ở vi khuẩn
quang hợp: H2A có thể là các chất hữu cơ đơn giản các hợp chất khử của
lưu huỳnh hoặc hydro phân tử. Trong đó, các chất hữu cơ vừa đóng vai
trị làm chất điện tử, vừa làm nguồn cacbon trong quá trình quang hợp dị
dưỡng.

13