Giun nhiều tơ và ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản bền vững

- GIUN NHIỀU TƠ VÀ ỨNG DỤNG TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN BỀN VỮNG.
- Đặc điểm sinh học, giun nhiều tơ, nuôi trồng thủy sản.
- Giun nhiều tơ là một nhóm lớn của ngành giun đốt với nhiều hình dạng khác nhau.
- Giun nhiều tơ được biết đến đầu tiên như là mồi câu cá ở nhiều nơi trên thế giới.
- Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy nhóm giun nhiều tơ có nhiều đóng góp trong cải thiện môi trường và đóng góp vào các quá trình phân hủy sinh học tự nhiên.
- ngoài ra, giun nhiều tơ còn là nguồn thức ăn quan trọng trong nuôi trồng thủy sản và được ứng dụng như là một mắt xích quan trọng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản bền vững – hệ thống nuôi trồng thủy sản với nhiều bậc thức ăn khác nhau.
- Bài viết này sẽ tóm tắt một số đặc điểm sinh học của giun nhiều tơ và nêu ra tầm quan trọng của chúng trong nuôi trồng thủy sản..
- Giun nhiều tơ và ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản bền vững.
- 54(Số chuyên đề: Thủy sản .
- Tình hình nuôi trồng thủy sản thâm canh các loài thủy sản trên toàn thế giới đang tiêu thụ một lượng lớn bột cá và.
- Việc sử dụng các loài cá không có giá trị kinh tế cao để làm thức ăn cho các loài cá nuôi đang gây ra vấn đề khai thác quá mức trên toàn cầu.
- Mặt khác, chất thải từ hoạt động nuôi trồng thủy sản như thức ăn dư thừa và chất thải của cá nuôi chứa một lượng lớn các thành phần có gốc nitơ có thể gây ô nhiễm nguồn nước và bùn đáy.
- Thực hành nuôi trồng thủy sản bền vững là một mục tiêu hứa hẹn để giảm tác động tiêu cực từ hoạt động nuôi trồng thủy sản đến môi trường, như là hệ thống nuôi trồng thủy sản kết hợp nhiều bậc thức ăn khác nhau nhằm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, phân hủy sinh học của chất thải hữu cơ, và kết hợp với hệ thống lọc sinh học để giảm thiểu sự tích tụ các chất độc hại trong môi trường.
- Sự kết hợp giữa loài sống đáy như nhóm giun nhiều tơ với hoạt động nuôi trồng thủy sản có thể là.
- Giun nhiều tơ là nhóm sinh vật phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, có sẵn trong hầu hết môi trường đáy, có tiềm năng lớn về xử lý sinh học, có thể thay thế làm giảm lượng bột cá và dầu cá sử dụng, có thể là nguồn sinh khối tăng thêm và có thể tạo thêm thu nhập cho người nuôi.
- Bài viết này sẽ giới thiệu một số đặc điểm sinh học và sự đa dạng trong ứng dụng của nhóm giun nhiều tơ như là một tác nhân sinh học quan trọng trong môi trường với một cái nhìn tổng thể về tiềm năng của chúng trong việc phát triển thực hành nuôi trồng thủy sản bền vững..
- Dựa trên sự phân loại trên họ toàn diện nhất và dựa trên hình thái học, nhóm giun nhiều tơ có thể được chia thành ba nhánh, trong đó hai nhánh Aciculata và Canalipalpata có cặp râu giữ chức năng cảm giác, vận động và bắt mồi, và nhánh thứ ba Scolecida không có cơ quan trên và các phần phụ của đầu khác (Rouse and Fauchald, 1997)..
- Bảng 1: Phân loại giun nhiều tơ theo bộ, dưới bộ, trên họ và dưới họ (O: Order, SO: Suborder, SF:.
- cung cấp nhiều thông tin hữu ít về giun nhiều tơ từ.
- Tùy thuộc vào độ chi tiết khi phân tích mẫu vật, nhóm giun nhiều tơ có thể được nhận dạng là nhóm có sự hiện diện của cặp râu giữ chức năng cảm giác, vận động và bắt mồi, cơ quan bài tiết hỗn hợp, các cơ quan phát hiện thức ăn và các cặp lông cứng hỗ trợ vận động (Westheide et al., 1999)..
- Khoảng 168 loài giun nhiều tơ (dưới 2% tổng số loài) được phát hiện ở môi trường nước ngọt (Glasby and Timm, 2008).
- Bảng 1 và Hình 1 thể hiện sự khác nhau trong hệ thống phân loại giun nhiều tơ..
- Giun nhiều tơ không có các đặc điểm hình thái phổ biến.
- tuy nhiên, chúng thường có thể được phân biệt bởi sự kết hợp đặc điểm sau: đầu có các phần phụ cảm giác, cơ thể phân đốt và có các tơ cứng ở mỗi đốt, và hầu hết giun nhiều tơ có các cơ quan phát hiện thức ăn là các hố trên cơ thể với các tơ nhỏ bên trong ở mặt sau của phần đầu (Beesley et al., 2000.
- Giun nhiều tơ cũng có thể được nhận biết bởi phần thân dài với các đốt.
- Phần đầu của giun nhiều tơ có thể có nhiều các cấu trúc cảm giác như các râu xúc giác, râu và súc mao.
- Hầu hết giun nhiều tơ có cơ thể tròn mềm với kích thước cơ thể từ 1 mm đến gần 3 m..
- Kích thước của giun nhiều tơ trưởng thành dao động rất lớn.
- Cá thể giun nhiều tơ dài nhất được biết đến lên đến khoảng 61 m với cơ thể nhỏ như sợi chỉ..
- Hình 1: Phân loại giun nhiều tơ (trích từ Farrell and Briggs, 2007).
- Hình 2: Giun nhiều tơ Alitta virens (trái), phần cơ thể đặc trưng của giun nhiều tơ (phải) (nguồn:https://www.flickr.com/photos/a_semenov https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arenicole_mor pho.jpg).
- Giun nhiều tơ có thể được tìm thấy trong mọi môi trường trong đại dương trên thế giới, hiện diện từ nơi sâu thẳm đến các vùng cửa sông và bờ đá, và thậm chí bơi lội tự do trong nước.
- Hầu hết giun nhiều tơ sống dưới đáy biển, nơi chúng ẩn mình trong cát và bùn hoặc bò trên bề mặt đáy.
- Do sự đa dạng của chúng, giun nhiều tơ là một mắc xích cực kỳ quan trọng trong chuỗi thức ăn ở đại dương..
- Ngoài ra, giun nhiều tơ cũng có thể được tìm thấy trong hang trầm tích trên các bãi biển hoặc sống tập trung cùng với nhau trong các cấu trúc dạng ống (Australian museum, 2015).
- Giun nhiều tơ cũng rất phong phú trong các thảm cỏ biển và các khu vực rừng ngập mặn, nơi có hàm lượng chất hữu cơ lớn tích lũy từ lá cây rụng (Hutchings and Hoegh- Guldberg, 2008).
- Do vậy sự hiện diện của giun nhiều tơ phần lớn phụ thuộc vào tính chất nền đáy hiện hữu..
- Theo Fauchald and Jumars (1979), giun nhiều tơ gồm nhiều loài với các tập tính ăn khác nhau bao gồm: nhóm các loài ăn dưới bề mặt đáy, loài ăn thịt, loài ăn lọc, loài ăn thực vật, hoặc loài ăn trên bề mặt đáy.
- (2015) đã mở rộng công trình nghiên cứu của Fauchald and Jumars (1979) bằng cách sử dụng cấu trúc hình thái trong tập tính ăn của giun nhiều tơ dựa trên sự tìm kiếm và lựa chọn thức ăn của chúng.
- Nhóm giun nhiều tơ có tập tính sinh sản rất đa dạng bao gồm cả sinh sản đơn tính và hữu tính..
- Trong khi hầu hết giun nhiều tơ là loài đơn tính có giới tính đực và cái rõ ràng, một số loài là loài lưỡng tính có cả cơ quan sinh dục đực và cái và một vài loài khác có thể mang kiểu hình đực vào một thời điểm cụ thể trong vòng đời và sau đó chuyển thành giới tính cái.
- Sự sinh sản của giun nhiều tơ bị chi phối bởi các nhân tố môi trường và nội tiết.
- Sự phối hợp sinh sản và giao phối đồng thời nhờ các tín hiệu hóa học đã được nghiên cứu kĩ trên nhóm gium nhiều tơ Nereidid (Hardege, 1999).
- Giun nhiều tơ ở vùng ôn đới thường sinh sản theo mùa.
- Dinh dưỡng, chu kỳ sáng tối, độ mặn và nhiệt độ là các yếu tố môi trường phổ biến ảnh hưởng sự thành thục ở giun nhiều tơ (Schroeder and Hermans 1975.
- Hình 3: Vòng đời giun nhiều tơ Platynereis dumerilii (nguồn: https://www.slideshare.net/YuveenaGokool/phylum-annelidespptx) Vòng đời ở giun nhiều tơ khá đa dạng từ phát.
- Một số ấu trùng giun nhiều tơ bắt đầu tìm thức ăn trong giai đoạn phù du, trong khi các loài khác có noãn hoàng lớn hơn thì không cần ăn trong khoảng thời gian dài hơn (Smart, 2008)..
- Hình 4: Sử dụng giun nhiều tơ làm thức ăn cho tôm bố mẹ.
- (nguồn: https://tepbac.com/tin-tuc/full/san-xuat-tom-giong-chat-luong-cao-lam-giam-ems-8911.html) 2.2 Vai trò của giun nhiều tơ trong nuôi.
- trồng thủy sản bền vững.
- 2.2.1 Nguồn thức ăn sạch không chứa mầm bệnh.
- Tiềm năng thương mại của giun nhiều tơ bắt đầu đầu tiên với nghề khai thác thủy sản với ứng dụng làm mồi câu cá, chúng dần được quan tâm và chú ý hơn với nhiều hơn những khả năng ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản.
- Vào những năm 1980, nhiều trang trại giun nhiều tơ được hình thành chủ yếu để cung cấp mồi sống cho khai thác thủy sản.
- Trong tự nhiên, giun nhiều tơ cũng góp một phần trong khẩu phần ăn tự nhiên của các loài cá và giáp xác.
- Nhiều nhà nghiên cứu đã đề xuất sử dụng giun nhiều tơ như là loại thức ăn kích thích sự thành thục ở các loài giáp xác và sử dụng chúng như là nguồn thức ăn tươi sống cho ấu trùng cá bơn do chúng có thành phần dinh dưỡng cao.
- Theo Tirado (1996), việc sử dụng giun nhiều tơ làm thức ăn kết hợp với thức ăn viên đã cải thiện thời gian hồi phục lượng tinh trùng và các đặc điểm sinh dục đực khác ở tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei.
- Từ đó, việc sử dụng giun nhiều tơ làm thức ăn cho các loài cá và tôm bố mẹ đã được tăng lên mạnh mẽ.
- Ngày nay, nguồn thức ăn cho cá bơn bố mẹ Solea solea thường được bổ sung giun nhiều tơ.
- Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành và thành công như kết hợp giun nhiều tơ (Nereis diversicolor) và sò điệp trong chế độ ăn của cá bơn bố mẹ Solea solea, bổ sung giun nhiều tơ (Hediste diversicolor) cùng với cá mực trong giai đoạn cuối thành thục ở Solea selegalensis, hay nghiên cứu trên loài Solea solea cho thấy sự tăng trưởng và hiệu suất sinh sản tốt hơn khi cho ăn bổ sung giun nhiều tơ so với bổ sung hai mảnh vỏ (Baynes et al., 1993.
- Trong nuôi tôm, giun nhiều tơ thường được sử dụng để kích thích thành thục tôm bố mẹ do chúng có chứa nguồn đạm cao, chất béo thiết yếu PUFA (ARA và EPA) và các hợp chất hỗ trợ hoạt động nội tiết tố khác.
- Giun nhiều tơ sống cát (Perinereis nuntia) được cho là có khả năng thúc đẩy tăng trưởng, tỷ lệ sống, chất lượng dinh dưỡng và chất lượng tinh trùng của tôm sú (Penaeus monodon) so với sử dụng thức ăn viên (Leelatanawit et al., 2014)..
- (2012) cũng cho thấy kết quả tốt về tăng trưởng, tỷ lệ sống và tăng tinh trùng khi so sánh giữa nguồn thức ăn là giun nhiều tơ Sabellaria sp.
- Ngày càng có sự gia tăng sử dụng giun nhiều tơ có nguồn gốc tự nhiên làm thức ăn sống cho một số loài cá và giáp xác, hoặc kích thích sự thành thục sinh dục và sinh sản ở cá bơn và tôm he (Luis and Passos, 1995), gây ra nguy cơ lây lan nhiều mầm bệnh.
- Từ đó cho thấy, nhu cầu của việc nuôi giun nhiều tơ tách biệt khỏi môi trường tự nhiên nhằm góp phần hạn chế và kiểm soát mầm bệnh là vô cùng cần thiết.
- Phát triển nuôi giun nhiều tơ sẽ góp phần cung cấp cho các trang trại nuôi thủy sản nguồn thức ăn tươi sống được kiểm soát về mầm bệnh, và góp phần quan trọng vào sự bền vững của nghành nuôi trồng thủy sản..
- Trong năm 2014, khoảng 16 triệu tấn cá đánh bắt được sử dụng để sản xuất bột cá và dầu cá phục vụ làm thức ăn trong chăn nuôi (FAO, 2016).
- Hình 5: Thu hoạch giun nhiều tơ từ bể nuôi Đối với lipid, nhiều loài cá không thể tự tổng hợp.
- một số axit béo thiết yếu, chúng cần tiêu thụ từ thức ăn của chúng (Sargent et al., 1997).
- Trong tự nhiên, giun nhiều tơ là một nguồn thức ăn tự nhiên quan trọng cho ấu trùng các loài sinh vật biển..
- Từ đó, bằng chứng rõ ràng rằng giun nhiều tơ có thể là một nguồn cung cấp protein và lipid phù hợp cho thức ăn thủy sản, nhất là với các loài cá và giáp xác để thay thế toàn bộ hoặc một phần cho nhu cầu protein và lipid có nguồn gốc từ cá biển.
- Tiềm năng của giun nhiều tơ để được sử dụng trong thức ăn nuôi trồng thủy sản là rất lớn do nhu cầu từ việc lựa chọn nguồn protein và lipid thay thế bột cá và dầu cá truyền thống hiện nay.
- Giá của sản phẩm từ giun nhiều tơ phải hợp lý hơn so với bột cá và dầu cá sẵn có hiện nay.
- thuốc kháng sinh thông qua đường tiêm, ngâm, và trộn với thức ăn viên.
- Cùng với sự thành công trong giàu hóa Artemia với kháng sinh nhằm giảm tác động môi trường giảm giá thành mà vẫn giữ được hiệu quả cao của thuốc, nhóm tác giả Katharios et al., (2005) đã áp dụng và thành công phương pháp giàu hóa tương tự đối với trứng giun nhiều tơ (Nereis virens) để đóng gói sinh học oxytetracycline qua quá trình khếch tán đơn giản từ nước vào trong trứng (1 microgram trên mỗi trứng) và sử dụng làm thức ăn cho ấu trùng cá bơn Solea solea để điều trị Vibrio anguillarum.
- Trứng giun nhiều tơ (Nereis virens) có chứa alanine và glycine làm tăng sự ngon miệng cho ấu trùng tôm cá giúp chúng dễ dàng được chấp nhận làm thức ăn kể cả khi đã nạp kháng sinh và tiềm năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn được đảm bảo bởi sự hiện diện của thuộc tính kháng khuẩn (hợp chất Bromophenol) trong những trứng chưa được nạp kháng sinh (Katharios et al., 2005).
- Từ đó, tiềm năng ứng dụng của trứng giun nhiều tơ trong đóng gói sinh học một số loại kháng sinh tương tự như đối với Artemia trong sản xuất giống một số loài cá đặc thù..
- 2.2.4 Xử lý sinh học các chất thải từ nuôi trồng thủy sản và sinh khối tăng thêm.
- Một lượng rất lớn chất thải có chứa thành phần nitơ từ thức ăn thừa và phân cá từ hoạt động nuôi trồng thủy sản trên toàn thế giới đã và đang gây nhiều tác động tiêu cực đến môi trường.
- Xử lý sinh học các chất thải thông qua việc sử dụng các sinh vật ăn lọc để giảm chất thải hữu cơ và vi khuẩn từ hoạt động nuôi trồng thủy sản là một sự lựa chọn đáng quan tâm..
- Hình 6: Hang giun nhiều tơ trên bãi biển (trái) và hình minh họa hoạt động đào hang của loài Arenicola marina (phải) (Delefosse et al., 2015).
- Trong tự nhiên, giun nhiều tơ đóng một vai trò quan trọng trong phân hủy vật chất hữu cơ và phục hồi các khu vực ven biển bị ảnh hưởng bởi các hoạt động nuôi trồng thủy sản (Heilskov et al., 2006)..
- Chúng sử dụng các hạt lơ lững trong nước làm nguồn thức ăn của chúng.
- Để tối ưu hóa việc sử dụng thức ăn trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản, nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu khả năng sử dụng của giun nhiều tơ như là một thành phần xử lý sinh học cho chất thải trong nuôi trồng thủy sản.
- diversicolor có thể phát triển và sinh sản với thức ăn viên dư thừa từ hoạt động nuôi cá tráp.
- Ngoài ra, giun nhiều tơ có thể thích ứng hành vi ăn uống với điều kiện môi trường, chuyển đổi giữa các tập tính ăn như: ăn thịt, ăn thực vật, ăn phù du sinh vật, ăn vi khuẩn, ăn sinh vật đáy và ăn tạp..
- Nghiên cứu của nhóm tác giả trên loài giun nhiều tơ Sabella spallanzanii cho thấy chúng lọc khá hiệu quả và loại bỏ các vi khuẩn khác nhau khỏi nước thải.
- Palmer (2010) đã sử dụng kết hợp bộ lọc cát và giun nhiều tơ để xử lý nước ao ô nhiễm hữu cơ, kết quả làm giảm đáng kể chất rắn lơ lửng, chlorophyll a, và chuyển đổi chất dinh dưỡng trong ao thành sinh khối sinh học.
- tỷ lệ xử lý nước đạt 1500 L trên mét vuông trên ngày và 300-400 g sinh khối giun nhiều tơ trên mét vuông sau khi kết thúc thí nghiệm.
- Những điều này cho thấy nhiều tùy chọn khác nhau của việc đưa giun nhiều tơ vào hệ thống xử lý nước trong nuôi trồng thủy sản để giảm thiểu tác động tiêu cực của chất thải nuôi trồng thủy sản đối với môi trường và lợi ích kinh tế tăng thêm từ việc giảm chi phí lọc và tạo ra thêm sinh khối giun nhiều như một sản phẩm phụ.
- Đa số giun nhiều tơ là loài ăn cặn bả hữu cơ, chúng có thể sử dụng cả thức ăn cho cá và phân cá trong chế độ ăn của chúng một cách hiệu quả.
- Một vài nghiên cứu đã chứng minh được tiềm năng của giun nhiều tơ trong sử dụng hiệu quả phân cá từ các ao nuôi thủy sản.
- Một nghiên cứu khác của nhóm tác giả Kinoshita et al., (2008) cho thấy tập tính ăn mùn bả làm tăng khả năng tái sử dụng dinh dưỡng dư thừa trong hệ thống nuôi khi kết hợp giun nhiều tơ Capitella capitata với hào Crassostera virginica để xử lý sinh học các chất thải nuôi trồng thủy sản có nguồn gốc protein từ các ao nuôi và lồng bè..
- Hình 7: Sự chuyển hóa dinh dưỡng, sinh khối thu được và tính giá trị kinh tế từ hệ thống nuôi cá bơn kết hợp giun nhiều tơ Nereis (Brown et al., 2011).
- Về thành phần axit béo, giun nhiều tơ N..
- 18: 2-6 và 20: 5ω3, EPA và DHA với liều lượng cao, ngoại trừ DHA không tìm thấy ở giun nhiều tơ có nguồn gốc tự nhiên (Brown et al., 2011)..
- (2011) cũng đã đề cập, giun nhiều tơ được cho ăn bằng thức ăn thừa từ hoạt động nuôi cá bơn lớn nhanh hơn giun nhiều tơ cho ăn bằng thức ăn dành cho cá bơn.
- Mỗi 1 kg thức ăn cho cá bơn ăn tạo ra khoảng 0,3 kg bùn bao gồm phân và thức ăn thừa, lượng bùn này có thể tạo ra khoảng 0,11 kg sinh khối giun nhiều tơ với lợi nhuận tăng thêm khoảng 3,3 USD cho mỗi kg thức ăn cho cá được sử dụng (Hình 8)..
- Giun nhiều tơ đã được biết đến từ nhiều thế kỷ trước.
- Mặc dù nghề nuôi giun nhiều tơ vẫn chưa được phổ biến rộng rãi do khó khăn về kĩ thuật trong nuôi các loài này, nhưng không thể phủ nhận giá trị kinh tế và vai trò quan trọng của chúng trong nuôi trồng thủy sản..
- Bên cạnh đó, chúng còn là nguồn thức ăn tươi sống cho các loài tôm cá, đặc biệt là đối với sự thành thục của cá bơn và các loài tôm he có giá trị.
- Ngoài ra, chúng còn có thể là mắc xích quan trọng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản kết hợp nhiều bậc thức ăn khác nhau với vai trò làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, cải thiện môi trường, và là nguồn thu nhập tăng thêm cho người nuôi trong nuôi trồng thủy sản