"Chúng tôi đã bắt đầu từ những thất bại" - PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước mô tả ngắn gọn về quá trình khởi đầu nghiên cứu quy trình nuôi luân trùng Proales similis làm thức ăn cho ấu trùng cá biển của mình. Năm 2015, khi đang hướng dẫn TS. Lê Văn Bảo Duy (khi ấy là nghiên cứu sinh) thực hiện luận án về đề tài sinh sản nhân tạo cá dìa (Siganus guttatus), ông và học trò của mình đã vấp phải khó khăn ngay từ bước khởi đầu: liên tục thất bại trong ương nuôi cá. “Kích thước miệng cá dìa lúc mới nở quá nhỏ, nhỏ hơn so với các loại cá khác, vậy nên những thức ăn thông thường không vừa với kích thước miệng của chúng”, PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước lý giải.

Theo ông, có hai vấn đề ở đây: thứ nhất, đường ruột trong giai đoạn ấu trùng thường thiếu một số loại enzyme tiêu hóa như lipaza, proteaza nên cá phải lấy enzyme từ thức ăn bên ngoài; thứ hai, cá khoảng từ 3 đến 5 ngày tuổi thường có cỡ miệng rất nhỏ, nên người nuôi buộc phải tìm nguồn thức ăn đủ nhỏ để phù hợp với kích cỡ miệng của cá mà vẫn đầy đủ thành phần dinh dưỡng để chúng có thể tiêu hóa được.

Người ta thường nuôi các loài luân trùng thuộc họ Brachionidae làm thức ăn cho ngành công nghiệp sản xuất giống cá biển. Tùy theo kích thước mà luân trùng được chia thành ba nhóm: nhóm có kích thước siêu nhỏ SS (90–110 μm), loại nhỏ S (100–120 μm) và loại lớn L (130–340 μm). “Tuy nhiên, miệng của những loài cá miệng nhỏ như cá dìa, cá mú, cá tráp, chình biển và một số loài cá cảnh khác thậm chí còn nhỏ hơn nữa, ví dụ như cá dìa có kích thước miệng chỉ từ 80 đến 120 μm”, PGS Phước lưu ý.

TS Lê Văn Bảo Duy và PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước đang theo dõi quá trình phát triển của luân trùng (từ trái sang).
 

Vào năm 2009, các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện dòng luân trùng Proales similis có kích thước cơ thể vô cùng nhỏ, chỉ từ 40-80 μm, nhỏ hơn cả dòng siêu nhỏ SS ở trên và có thể làm thức ăn phù hợp cho ấu trùng các loài cá biển có kích thước miệng nhỏ. Họ đã dùng tảo Nannochloropsis oculata và Chlorella vulgaris để nuôi luân trùng Proales similis từ mật độ 25 cá thể /mL lên 2500 cá thể/mL trong 11 ngày ở độ mặn 25‰, nhiệt độ 25 độ C có sục khí mạnh.

Tiếp đó, vào năm 2017, một nhóm nghiên cứu khác sử dụng nhóm vi khuẩn lactic và hỗn hợp hai loại tảo Nannochloropsis oculata và Chlorella vulgaris để nuôi Proales similis ở quy mô thể tích 100 lít và đã cho thấy việc bổ sung nhóm vi khuẩn lactic có tác dụng tốt để luân trùng phát triển. Tuy nhiên, theo báo cáo của Đại học Nagasaki, Nhật Bản, quá trình nuôi kéo dài, mất từ 11 đến 14 ngày cho mỗi chu kỳ nhân, đã dẫn đến tạp nhiễm động vật nguyên sinh, nhiễm khuẩn.

“Do nhiễm vi khuẩn, ký sinh trùng, nấm, quá trình ương ấu trùng cá dìa sau khi nở đã không thành công, tỉ lệ sống của ấu trùng đến 6-7 ngày tuổi rất thấp và thiếu ổn định”, PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước cho biết. “Lúc này, chúng tôi buộc phải tìm kiếm một quy trình nuôi luân trùng sao cho vừa rút ngắn thời gian nhanh chóng mà vẫn đảm bảo dinh dưỡng cho cá”.

Giảm tạp nhiễm vi khuẩn

Trong quá trình tìm hiểu, PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước nhận ra rằng bài toán lớn nhất trong quá trình nuôi luân trùng mà nhóm nghiên cứu cần giải quyết, đó là làm sao nuôi sinh khối không bị tạp nhiễm, và đảm bảo luân trùng phát triển tốt. “Vi khuẩn có ích có thể là câu trả lời”, ông nói, “chúng sẽ giúp chúng tôi rút ngắn thời gian nuôi và hạn chế dịch bệnh trong quá trình nuôi luân trùng”.

Luân trùng dưới góc nhìn của kính hiển vi. Ảnh: biochain

Cụ thể, nhóm nghiên cứu của ông đã pha trộn tảo với 5 chủng vi khuẩn có lợi - những biến chủng được lưu giữ trong ống nghiệm và cung cấp bởi Phòng thí nghiệm Bệnh học thủy sản - Khoa Thủy sản, trường ĐH Nông lâm Huế, theo tỷ lệ 55% tảo Nannochloropsis oculata, 15% tảo Chlorella vulgaris, 5% vi khuẩn Lactobacillus plantarum BHTS10, 5% vi khuẩn L. brevis BHTS2, 5% vi khuẩn Pediococcus acidilactici BHTS12, 5% vi khuẩn P. pentosaceus BHTS4, 5% vi khuẩn L. fermentum BHTS6 và 5% vi khuẩn Bacillus subtilis BHTS3.

Từ công thức thức ăn này, ông cũng đưa ra một quy trình nhân giống gồm bốn bước: nhân giống khởi động, nhân giống cấp một, nhân giống cấp hai, nhân giống sản xuất và thu thành phẩm.
Trước tiên, ở bước nhân giống, ông bổ sung 50ml luân trùng Proales similis giống với mật độ 200.000 cá thể/lít vào 1 lít nước biển có độ mặn 25‰ trong điều kiện sục khí duy trì lượng oxy hào tan trên 6mg/mL, thức ăn được cấp làm 6 lần/ngày với tổng lượng bao gồm 5ml/l thức ăn cho luân trùng, 20mg/l nấm men bánh mì và hằng ngày thay mới 20% thể tích nước biển sạch có độ mặn 25‰ cho đến khi mật độ luân trùng đạt 500.000 cá thể/lít.

Sau đó, nhóm nghiên cứu chuyển sang bước nhân giống cấp một bằng việc cấy chuyền 1 lít môi trường nuôi thu từ bước nhân giống khởi động sang bể nuôi chứa 10 lít nước biển với điều kiện tương tự, nhưng tổng lượng thức ăn được cấp là 10ml/l, 30mg/l nấm men bánh mì. “Chúng tôi tiếp tục nuôi cho đến khi mật độ luân trùng đạt 500.000 cá thể/lít”, PGS.TS Phước mô tả.

Sang bước nhân giống cấp hai, nhóm cấy chuyền 10 lít môi trường nuôi thu từ bước nhân giống cấp một sang bể nuôi chứa 80 lít nước biển, thức ăn được cấp làm 6 lần/ngày với tổng lượng bao gồm 15ml/l thức ăn cho luân trùng, 40mg/l nấm men bánh mì, và cũng nuôi cho đến khi mật độ luân trùng đủ tiêu chuẩn 500.000 cá thể/lít.

Bước cuối cùng, nhân giống sản xuất và thu thành phẩm, nhóm nghiên cứu đã chuyển 80 lít môi trường nuôi thu được từ bước nhân giống cấp hai sang bể nuôi chứa 300 lít nước biển, tăng tổng lượng thức ăn lên 20 ml/l thức ăn, 50 mg/l nấm men bánh mì và hằng ngày thay mới 30% thể tích.

“Từ khi bắt đầu đến lúc thu thành phẩm mất khoảng 6 đến 8 ngày - ngắn hơn hẳn so với 11 đến 14 ngày theo quy trình cũ. Việc rút ngắn thời gian nuôi luân trùng đã giúp giảm tỷ lệ tạp nhiễm vi khuẩn và ký sinh trùng” PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước cho biết. “Thêm vào đó, theo quy trình cũ, người nuôi chỉ mới nuôi được trong thể tích nhỏ - dưới 30 lít, nhưng với quy trình này có thể nuôi sinh khối đạt 500.000 luân trùng/L ở thể tích lớn 300 lít đáp ứng được nhu cầu thức ăn cho ấu trùng cá biển trong sản xuất giống”.

Dù chưa thể đưa ra so sánh về chất lượng luân trùng giữa hai quy trình vì chưa có nghiên cứu cụ thể, “nhưng khi sử dụng luân trùng này làm thức ăn cho ấu trùng cá dìa thì tỷ lệ sống rất tốt, nghĩa là chất lượng luân trùng ổn định”, ông chia sẻ.

Việc giải được bài ương nuôi cá dìa đã giúp PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước và TS Lê Văn Bảo Duy nghiên cứu sinh sản nhân tạo và ương nuôi cá dìa thành công. Ưu điểm của giống cá dìa sinh sản nhân tạo này là tỷ lệ sống cao, có khả năng chống chịu với dịch bệnh, đáp ứng được nhu cầu giống quanh năm cho ngư dân. Chính vì vậy, người ngư dân sẽ không còn phụ thuộc vào nguồn giống được khai thác từ tự nhiên chỉ xuất hiện 1 – 2 lần trong năm, tỷ lệ sống thấp và số lượng đang giảm đi nhanh chóng như hiện nay.

Với những ưu điểm và tiềm năng như vậy, Quy trình nuôi luân trùng Proales similis làm thức ăn cho ấu trùng cá biển của PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước và TS. Lê Văn Bảo Duy đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002645 được công bố vào ngày 25/6/2021.

Tuy nhiên, mục tiêu của nhóm nghiên cứu không chỉ dừng lại ở cá dìa, “quy trình này sẽ giải quyết nút thắt về nguồn thức ăn tự nhiên cho ấu trùng cá biển, đặc biệt các loài cá biển có giá trị kinh tế cao nhưng kích thước miệng nhỏ, từ đó đa dạng hóa đối tượng nuôi biển tại Việt Nam”, PGS.TS Nguyễn Ngọc Phước bày tỏ mong muốn của mình.