Cải tiến quy trình đực hóa cá rô phi

MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. Tên giải pháp: Cải tiến quy trình đực hóa cá rơ phi (Oreochromis niloticus)
bằng phương pháp ngâm trong nước có pha hormone 17α-Methyltestosterone.
2. Giải pháp kỹ thuật đã biết:
a. Quy trình sản xuất giống cá rơ phi đơn tính đực 21 ngày tuổi bằng
phương pháp cho ăn thức ăn trộn hormone 17α-Methyltestosterone
Phương pháp sản xuất giống cá rơ phi đơn tính đực 21 ngày tuổi trên cơ
sở cải tiến qui trình của Viện Kỹ thuật Châu Á (Asian Institute of Technology,
AIT). Qui trình này căn bản dựa vào phương pháp cho cá bố mẹ sinh sản trong
giai và ấp trứng nhân tạo để thu được cá bột hàng loạt và đồng cỡ cho việc xử lý
hormone.
Cá cái nuôi vỗ hồi phục

Giai nuôi vỗ
cá cái hồi phục

Giai sinh sản
Tỉ lệ đực:cái là 1:3

Cá cái sau thu trứng

Cá đực sau thu trứng
Thu trứng 7 ngày 1 lần
Phân loại và rửa trứng
Cân, đếm số lượng trứng
Ấp
Trứng giai đoạn 1, 2, 3, 4
Khay ấp

Giai xử lý MT

Cho ăn thức ăn trộn
hormon MT

Cá bột

Ðàn cá rơ phi đơn tính đực

Ưu điểm: Kỹ thuật sản xuất giống cá rơ phi đơn tính đực 21 ngày tuổi bằng
phương pháp cho ăn thức ăn trộn hormone 17α-Methyltestosterone có những
thuận lợi sau:
1


(1) Thu trứng cùng một giai đoạn phát triển để ấp nhân tạo từ đó hạn chế
được hiện tượng phân cỡ và ăn nhau trong quần đàn cá bột;
(2) Thời gian cho ăn dài nên tỷ lệ đực hóa khá cao, trung bình 95%;
Nhược điểm:
(1) Phải thường xuyên thu trứng cá trong miệng cá bố mẹ, ảnh hưởng đến
sức sinh sản của cá bố mẹ; Cách thức tiến hành phức tạp, từ khâu thu trứng cùng
giai đoạn, ấp trên khay cho đến cho ăn trong 21 ngày đã dẫn đến chi phí nhân
cơng cao, chi phí thức ăn, hormone lớn, cá chậm lớn, tỷ lệ sống thấp do phải
ương trong giai đến 21 ngày tuổi, thời gian sản xuất dài, khơng phù hợp với
phương thức sản xuất hàng hóa.
(2) Phương pháp cho ăn thức ăn trộn 17α-Methyltestosterone , hormone
khó phân bố đều đến từng cơ thể, qua nhiều công đoạn chắc chắn sẽ làm hao hụt
một lượng lớn hormone, không quản lý được lượng hormone thừa.
b. Đực hóa cá rơ phi (Oreochromis niloticus) bằng phương pháp ngâm trong
nước có pha 17α-Methyltestosterone (MT)
Đực hóa cá rơ phi bằng cách ngâm cá bột 8 - 14 DPH (8 - 14 ngày sau nở, thời
điểm trước khi biệt hoá tuyến sinh dục) trong nước có pha MT.

Ưu điểm: Cách ngâm cá Rơ phi ở thời điểm trước khi biệt hóa tuyến sinh dục
trong nước có pha 17α-methyltestosteron (MT) có nhiều ưu điểm như:
(1) Tỷ lệ đực khá cao, tỷ lệ sống cao, đơn giản, thời gian thực hiện ngắn, liều
MT sử dụng thấp và công nhân không tiếp xúc trực tiếp với hormon nên an toàn
cho cả người tiêu dùng và sản xuất;
(2) Lượng MT sử dụng có nồng độ bằng hoặc thấp hơn các cơng trình trước đó.
Thấp hơn 33,33% so với cơng trình của Wssermann & Afonso (2003), thấp hơn
gấp 4,17 lần so với cơng trình của Dương Văn Biểng (2006).
(3) Số cá bột cho 1 lần đựợc xử lý là khá lớn, mật độ cá bột khi xử lý trong thí
nghiệm này là 500 con/l. Mật độ này gấp 8,33 lần so với cơng trình của
Wassermann & Afonso (2003) và Lê Ngọc Thảo (2008), là 60 con/l.
(4) Thực hiện trong những túi PE rẻ tiền, ít chiếm diện tích, có thể di chuyển dễ
dàng trong lúc xử lý, thậm chí là ngay trong khi vận chuyển cá bột;
(5) Chỉ cần thực hiện 1 lần với thời gian thực hiện ngắn (2 giờ). Có thể thực hiện
bất cứ nơi nào mà không phụ thuộc nguồn điện.
Nhược điểm:

2


(1) Các cơng trình trước đây cho thấy, mật độ cá khi xử lý còn khá thấp
(60 con/l của Lê Ngọc Thảo, 2008) hay phải xử lý nhiều lần trên cùng 1 đàn cá,
việc ngâm được thực hiện trong những dụng cụ chứa nước lớn, chiếm diện tích
và cần sử dụng điện để sục khí (Lê Ngọc Thảo, 2008), thời gian xử lý dài (2 - 9
ngày) và sử dụng nhiều MT (5, 10 mg/l) (Lê Văn Thắng và Phạm Anh Tuấn,
2000).
(2) Cơng trình của Nguyễn Tường Anh - Khoa Sinh, Đại học Khoa học Tự
Nhiên Tp.HCM đã nâng cao mật độ xử lý lên 500 con/lít, tỷ lệ sống đạt cao
100% sau ngâm 2 giờ và 95,89% sau khi ương nuôi 90 ngày (90 DPH – Days
Post Hatching - 90 ngày sau khi nở). Tuy nhiên mật độ xử lý 500 con/lít vẫn cịn

thấp so với khả năng ứng dụng vào thực tiễn, tỷ lệ đực đạt được không cao,
trung bình 84,44 - 86,67%.
3. Mục đích của giải pháp dự thi:
Chúng ta không thể sản xuất đàn cá Rô phi 100% đực cho dù áp dụng các
phương pháp riêng lẻ hay kết hợp nhiều phương pháp với nhau. Do đó, một giải
pháp đơn giản, hiệu quả và mang lại lợi ích kinh tế cao, đạt tỷ lệ đực tương đối
cao sẽ được lựa chọn, trong đó giải pháp đực hóa cá Rơ phi bằng cách ngâm
trong túi nước pha MT có bơm oxy là một đề xuất tốt nếu cải tiến tăng tỷ lệ đực
lên gần 95%.
Giải pháp dự thi đã cải tiến và tăng tỷ lệ đực hóa lên gần 95% trong khi
giảm được chi phí và nhân công sản xuất.
4. Giới thiệu giải pháp dự thi:
a. Nguyên lý của giải pháp:
Cá rơ phi đực có tốc độ tăng trưởng và kích cỡ thương phẩm lớn hơn cá
cái. Việc đực hóa cá rơ phi là hết sức có ý nghĩa. Cá nuôi thương phẩm không
sinh sản, không tạo ra đàn cá con cạnh tranh thức ăn và môi trường sống với
đàn cá nuôi thương phẩm, làm giảm giá thành sản phẩm, tăng hiệu quả nuôi cá
rô phi đơn tính đực.

3


Cá rơ phi có q trình biệt hóa giới tính đặc biệt, lợi dụng đặc điểm này,
các nhà khoa học đã dùng hormone sinh dục đực để tác động lên q trình biệt
hóa giới tính theo chiều hướng biệt hóa giới tính đực để thu được thế hệ con
tồn đực. Thời điểm biệt hóa giới tính chưa được xác định chính xác. Qua
nghiên cứu thực nghiệm, các nhà khoa học thấy rằng: cứ cho cá ăn thức ăn trộn
hormone sinh dục đực trong vòng 21 ngày tuổi là thu được đàn con có tỷ lệ đực
cao nhất. Một số nghiên cứu nhằm cải tiến phương pháp dùng hormone qua
đường thức ăn gây tốn kém thời gian và tiền bạc đã được thực hiện. Trong đó có

phương pháp ngâm cá con trong nước có pha hormone 17α-Methyltestosterone (MT).
Khi steroid (MT) tiếp xúc với tế bào thì do màng tế bào có cấu tạo là lipid
nên steroid (MT) dễ dàng đi xuyên qua màng tế bào vào tế bào, vào hệ tuần
hoàn và cả cơ thể cá. Trong hệ tuần hoàn steroid (MT) liên kết với protein
chuyên chở (Carrier protein) nên có thể đi khắp nơi. Ngồi ra, steroid có khả
năng liên kết khơng đặc hiệu với protein nên có thể được giữ lại trong những mơ
có protein của cá. Hơn nữa, sự liên kết của steroid (MT) với lipid, protein xảy ra
ngay trong những giây tiếp xúc đầu tiên. Vì thế khi ngâm cá trong nước có pha
steroid (MT) thì chỉ cần một thời gian ngắn là steroid đã xâm nhập vào cơ thể
cá. Nó được tích lũy trong cơ thể cá, chờ đến khi biệt hố tuyến sinh dục thì liên
kết với thụ thể và phát huy hiệu quả. Cơ chế tác dụng của MT được mơ tả như
Hình 1:

4


Đoạn Gen đích
được sao chép

Nhân tố đáp
ứng steroid
Nhân TB

Tế bào chất

Thụ thể

Nhóm
thụ thể
hormone

Hormone

Bản sao

Protein
ức chế
Protein ức chế bị thay thế

Hình 1: Sơ đồ cơ chế thâm nhập tế bào và sự hoạt động của steroid (MT)
Cũng như testosteron, MT là steroid có khả năng đi xuyên màng tế bào và
tác dụng lên ADN (một đoạn nhiễm sắc thể trong nhân tế bào). Trong q trình
biệt hóa giới tính, MT đã làm tác động theo hướng biệt hóa giới tính đực thay vì
biệt hóa giới tính cái.
Như vậy, thời gian ngâm cá con không quan trọng, mấu chốt là lượng
hormone ngấm qua màng tế bào vào cơ thể cá phải đủ để đạt hiệu quả cao trong
q trình biệt hóa giới tính. Một trong những yếu tố quan trọng để quá trình hóa
học xảy ra nhanh, mạnh đó là nhiệt độ và nồng độ.
Bằng cách tăng nhiệt độ ngâm lên 32oC, tăng nồng độ hormone lên gấp
1,5 lần, mật độ cá ngâm lên gấp đôi và giảm thời gian ngâm xuống 1 giờ. Đồng
thời thường xuyên lắc túi để tăng hàm lượng oxy trong nước đảm bảo tỷ lệ sống
cho cá con vì pha MT trong nước làm giảm hàm lượng oxy hịa tan trong nước,
nếu khơng lắc túi sẽ làm cá thiếu oxy gây chết hàng loạt.

5


Cá sau khi ngâm, được chuyển ra ương trong ao đất hoặc trong bể lọc sinh
học cho ăn thức ăn không trộn hormone, làm cho cá con tăng trưởng nhanh, tỷ lệ
sống cao, giảm thời gian có thể xuất bán cá giống ra thị trường.

b. Các nội dung công nghệ chủ yếu:
* Chuẩn bị vật liệu:
+ Cá con được thu hoạch tại ao ghép cặp cá bố mẹ cho sinh sản tự nhiên
trong ao. Hàng ngày, thu cá con trong giai đoạn 8-14 ngày sau nở.Thời gian thu
hoạch vào sáng sớm và chiều tối.
+ Túi PE kích thước 110 x 60 cm.
+ Dây cao su buộc miệng túi.
+ Bình Oxy.
+ Bể xi măng chứa nước nâng nhiệt.
+ Heater nâng nhiệt.
+ Cân kỹ thuật.
+ Hormone: 17α-Methyltestosterone (MT).
+ Cồn: 96o
Hình 2: Lọ MT 5g

Đẻ

Nở

Biết ăn

14 ngày sau khi nở

Ngâm 1h trong dung dịch MT
21 ngày xử lý bằng cách cho ăn thức ăn trộn MT

6


0

1-2

3

4-9

10

11-16

17

18

19-30

31 32

Hình 3: Thời điểm thu cá và thời gian ngâm trong dung dịch MT
* Cách thức tiến hành:
- Pha MT trong cồn: pha 250 mg MT trong 1 lit cồn, nồng độ 0,250 mg/ml
- Đơn vị xử lý (ĐVXL): 1 lit nước + 2,5 lit oxy – 1.000 cá bột – 5 ml cồn MT
Dung tích túi PE = số ĐVXL x 3,5 (lít)
- Trình tự:
+ Chuẩn bị túi PE kích thước 110 cm x 60 cm, sau khi cho nước, bơm oxy
và buộc chặt miệng túi, dung tích còn 35 lit.
+ Số cá/1.000 = số ĐVXL = số lit nước.
+ Cho 10 lit nước sạch vào túi, thêm 10.000 cá bột (8 -14 ngày tuổi), thêm
50 ml cồn MT, bơm 25 lít oxy (khuấy, đuổi khơng khí khỏi túi trước khi bơm

oxy), buộc chặt túi (túi căng tròn), tính giờ (lắc thường xuyên túi), sau 1 h thả cá
ra ao hoặc bể ương nuôi (cho nước vào túi trước để cá thốt ra từ từ).

Hình 4: Thu cá bột từ 8-14 ngày tuổi

Hình 5: Cân cá để tính toán số lượng
cho vào ngâm trong 1 túi

7


Hình 6: Cho cồn MT vào túi chứa cá

Hình 7: Túi sau khi đóng xong
ngâm trong nước 32oC

Hình 8: Lắc túi tăng hàm lượng oxy

* Kiểm tra giới tính sớm: Thường xuyên kiểm tra giới tính sớm để biết được tỷ
lệ đực của giống.
- Dụng cụ
+ 1 kính hiển vi có độ phóng đại x 40;
+ 1 bộ đồ giải phẫu cá;
+ 1 hộp lame;
8


+ Các chai lọ giữ mẫu.
- Hóa chất
+ Formalin để cố định mẫu;

+ Dung dịch aceto-carmine (dung dịch carmine bão hòa trong acid acetic
45% dùng để nhuộm mẫu tươi)
+ Chuẩn bị dung dịch carmine như sau:
(i) Thêm 0,5 g carmine vào 100 ml acetic acid 45%;
(ii) Ðun sôi dung dịch khoảng 2-3 phút rồi để nguội;
(iii) Lọc qua giấy lọc để loại bỏ cặn.
Có thể xác định giới tính cá khi cá đạt 2,5 tháng tuổi (cỡ 3-4 cm); trên mẫu
tươi hay mẫu cố định trong formaline; Số lượng mẫu khảo sát tối thiểu là 100 cá.
Giải phẩu cá và lấy một mảnh tuyến sinh dục đặt trên lame (Hình 9); Nhỏ
1 giọt carmine lên mẫu tuyến sinh dục; Dùng một miếng lame khác để nghiền
mẫu tuyến sinh dục (Hình 10); Ðể 1-2 phút và quan sát mẫu dưới kính hiển vi
với độ phóng đại x 40.

Hình 9: Mổ lấy tuyến sinh dục của cá
dục

Hình 10: Nhuộm carmen mơ tuyến sinh

Hình 11: Mơ tuyến sinh dục của cá cái

Hình 12: Mô tuyến sinh dục của cá đực
9


Nếu thấy các hạt trứng trịn đều, đó là tuyến sinh dục cá cái (Hình 11); Nếu
mẫu là đồng nhất gồm các hạt nhỏ, đó là tuyến sinh dục cá đực (Hình 12 ); Nếu
mẫu là khối đồng nhất gồm các hạt nhỏ có vài hạt trứng nằm lẫn bên trong: đó là
tuyến sinh dục cá gian tính.
c. Kết quả của giải pháp:
Tỷ lệ sống của cá sau 1 giờ ngâm trong túi bơm oxy chứa nước pha MT

đều cho tỷ lệ sống là 100%. Cá sau khi ngâm được ương trong ao đất, tỷ lệ sống
của cá 90 DPH đạt 93 - 95%. Kết quả này cho thấy phương pháp này không ảnh
hưởng đến tỷ lệ sống của cá bột trong khi ngâm và trong thời gian ương ở ao.
Khi so sánh tỷ lệ sống của cá với các cơng trình trước đó thì kết quả của
chúng tơi cho tỷ lệ sống cao. Tỉ lệ sống của cách cho cá ăn thức ăn trộn MT liên
tục trong 21 ngày là 69,51 - 83,4% (Nguyễn Văn Tư, 2006), Lê Văn Thắng và
Phạm Anh Tuấn (2000) đực hóa cá bằng cách ngâm nước có pha MT đã thu
được tỷ lệ sống là 68,5-83,3%; Lê Ngọc Thảo (2008) với phương pháp tương tự
cho tỷ lệ sống của cá sau khi ngâm là 97,78-99,02%. Việc đực hóa bằng cách
ngâm phơi (Cagauan et al., 2004) cho tỷ lệ sống sau 2 tháng ương là 80,94%.
Bằng cách ngâm cá bột 8 - 14 DPH trong túi PE chứa nước pha MT có
bơm oxy thì tỷ lệ đực trung bình là 94,6%. Tỷ lệ đực này gần bằng tỷ lệ đực
trung bình của phương pháp cho ăn thức ăn trộn MT liên tục trong 21 ngày
(95%), điều đó chứng tỏ phương pháp ngâm trong túi PE chứa nước pha MT với
liều tăng gấp 1,5 lần có tác dụng làm tăng tỷ lệ cá Rô phi đực lên mức cao, có
thể ứng dụng vào thực tế sản xuất hàng hóa, cho hiệu quả kinh tế cao hơn.
5. Đánh giá giải pháp:
a. Tính mới:
Giải pháp dự thi:
 Lần đầu tiên được thực hiện tại Quảng Ninh.
 Đang có tính mới đối với Quảng Ninh.
 Được thiết kế theo tài liệu của bên ngồi mà cơng nghệ chưa vào Quảng

Ninh.
 Mang tính kết hợp kỹ thuật của các ngành.

b. Khả năng áp dụng:
10

- Triển khai được ngay với trình độ kỹ thuật và thị trường vật tư trong tỉnh hiện nay.
 Cần một số chủng loại vật tư nhập không thông dụng.
 Cần có một số điều kiện kỹ thuật.
 Có tính áp dụng đơn chiếc.
 Có tính áp dụng trong sản xuất loại nhỏ hoặc thời vụ.
 Có tính áp dụng quy mô công nghiệp.

Cần phải nhập khẩu 17α-Methyltestosterone (MT) từ Thái Lan hoặc Mỹ
để đảm bảo chất lượng cao của hormone, đây là yếu tố quan trọng số 1 của giải
pháp.
Cần các điều kiện kỹ thuật đặc biệt nghiêm ngặt như pha nồng độ
hormone nhỏ nên phải có cân kỹ thuật; cần điều kiện cá dưới 14 ngày tuổi sau
nở, khi giới tính chưa biệt hóa.
Do biện pháp dễ áp dụng, có thể làm đại trà bằng nguồn cá sinh sản tại ao,
khơng phải thu và ấp trứng nên có thể sản xuất ở quy mô công nghiệp, tạo ra sản
phẩm hàng hóa lớn cho tiêu thụ nội địa và xuất khẩu.
c. Hiệu quả:
1- Kỹ thuật: Đã tăng tỷ lệ đực hóa gần 95% nhờ việc tăng nhiệt độ nước
và nồng độ MT đồng thời đã tăng tỷ lệ sống của cá hương, cá giống lên rất nhiều
(93-95% so với 68-83% nếu áp dụng phương pháp cho ăn thức ăn trộn MT).
2- Kinh tế:
- Tăng mật độ ngâm lên gấp đôi nhưng nồng độ MT chỉ tăng 1,5 lần, giảm
thời gian ngâm xuống còn một nửa đã làm giảm đáng kể chi phí vật tư, nhân
cơng và thời gian thực hiện.
- Cá con ương nuôi trong ao rộng (so với ương 21 ngày trong giai cho ăn
thức ăn trộn hormon MT) sẽ tận dụng được thức ăn tự nhiên và không gian sống
nên lớn nhanh, tỷ lệ sống cao hơn, cho hiệu quả kinh tế cao hơn.
- Hiệu suất sử dụng MT cao gấp 8,9 lần so với phương pháp cho ăn thức
ăn trộn MT (1,125 mg MT/1.000 cá bột so với 10 mg MT/1.000 cá bột). Nếu chỉ
tính riêng tiền tiết kiệm hormone cho sản xuất 10 triệu cá bột đã là 35.000.000 đ.

11


- Tỷ lệ sống tăng 15%, nếu ương nuôi 10 triệu cá bột sẽ thu được nhiều
hơn 1.500.000 cá hương, tương đương 900.000.000 đồng.
3- Xã hội:
Phương pháp đơn giản, thời gian thực hiện ngắn, liều MT sử dụng thấp và
công nhân không tiếp xúc trực tiếp với hormon như trong phương pháp cho cá
ăn thức ăn trộn MT nên an tồn cho cả người tiêu dùng và người sản xuất;
Có thể sản xuất hàng hóa với số lượng lớn, khơng phụ thuộc vào cơng
suất ấp trứng trên khay, góp phần tăng thu nhập cho đơn vị và người lao động.
4- Mức độ triển khai:
 Nội dung giải pháp đã có đủ các thông số kỹ thuật chủ yếu và khả thi.
 Đã thử nghiệm thành cơng (có phụ lục minh chứng ở phần sau) từ

tháng ..../...
 Đã sản xuất thử ở quy mô nhỏ từ tháng .../...
 Đã sản xuất ổn định, đại trà từ tháng 04/2012 đến 10/2013.

6. Phụ lục minh họa:
 Bản gốc quyền Sáng chế, giải pháp hữu ích, Kiều dáng cơng nghiệp.
 Phiếu chứng nhận, kiểm nghiệm tỷ lệ đực.
 Quy trình.
 Mơ hình, vật mẫu.
 Nhận xét của chuyên gia trong ngành.
 Nhận xét của ngành chức năng liên quan.
 Hợp đồng kinh tế đã ký kết.
 Phiếu nhận xét của khách hàng.

Quảng Yên, ngày 10 tháng 9 năm 2013
Đại diện nhóm tác giả

12


Vũ Công Tâm

13