Artemia, “Bột Thần Kỳ” Thúc Đẩy Một Ngành Công Nghiệp Trị Giá Hàng Tỷ Đô La

Các trại sản xuất giống hiện vẫn phụ thuộc vào Artemia – nguồn thức ăn chủ lực cho giai đoạn ấu trùng, đang chịu áp lực từ biến đổi khí hậu và tình trạng khai thác quá mức. Tuy nhiên, những đổi mới công nghệ đang từng bước giải quyết trực tiếp thách thức này.

Với người không chuyên, chúng chỉ giống như những hạt cát li ti. Thế nhưng, khoảng 250.000 cá thể Artemia – loài giáp xác cực nhỏ có khả năng tồn tại trong lớp vỏ trứng hình cầu (trứng bào xác) ở trạng thái “ngủ đông” suốt nhiều thập kỷ lại chỉ nặng vỏn vẹn khoảng 1 gram.

Trứng Artemia khô, với kích thước chỉ từ 250–300 micron (0,2–0,3 mm), dưới kính hiển vi trông như những hạt nụ bạch hoa bị ép dẹt. Tuy nhiên, ẩn sau vẻ ngoài nhỏ bé ấy là một sinh vật vô cùng đặc biệt: chúng là loài đặc hữu của các thủy vực mặn trên khắp thế giới và có khả năng “hồi sinh” khi gặp nước mặn. Chính đặc tính độc đáo này đã biến chúng thành “những công nhân thầm lặng” của ngành nuôi trồng thủy sản, góp phần quan trọng vào một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ đô la, hiện cung cấp tới một nửa sản lượng hải sản toàn cầu.

Các chuyên gia nhận định rằng quần thể Artemia, dù đang chịu áp lực từ khai thác quá mức và biến đổi khí hậu, nhưng đồng thời trở thành nguồn thu nhập phụ quan trọng cho diêm dân Đông Nam Á đã góp phần nền tảng vào sự phát triển của ngành nuôi trồng thủy sản hiện đại. Sau hơn nửa thế kỷ kể từ khi sản phẩm Artemia dạng khô đóng hộp được thương mại hóa rộng rãi, ấu trùng mới nở vẫn được xem là nguồn “thức ăn sống” tối ưu, giàu dinh dưỡng cho giai đoạn ấu trùng của cá và các loài giáp xác.

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản tiếp tục tăng trưởng nhanh và nhu cầu về nguồn thức ăn chất lượng cao ngày càng lớn, việc bảo tồn Artemia trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Thực tế, nhu cầu sử dụng đã tăng mạnh, gấp khoảng 30 lần kể từ năm 1980, đạt mức tiêu thụ khoảng 3.000 tấn mỗi năm.

“Artemia vẫn là nguồn thức ăn sống không thể thay thế trong các trại sản xuất giống tôm và cá biển. Phần lớn các trại giống hiện nay đều sử dụng loại thức ăn này. Dù một số đơn vị đã thử chuyển sang hoàn toàn thức ăn nhân tạo, nhưng trong đa số trường hợp, sự thay đổi đó làm suy giảm chất lượng con giống,” ông Patrick Lavens – Giám đốc Phát triển Kinh doanh và Đổi mới của INVE Aquaculture, với các văn phòng tại Bỉ, Thái Lan và Salt Lake City – chia sẻ.

Đổi mới để hiệu quả

Theo nhiều chuyên gia hàng đầu, trong đó có Patrick Sorgeloos, hồ Great Salt Lake được xem là nơi sở hữu nguồn Artemia khỏe mạnh nhất thế giới. Quần thể Artemia tại đây do Utah Division of Wildlife Resources quản lý và được đánh giá là một trong những nguồn Artemia được kiểm soát tốt nhất toàn cầu. Đáng chú ý, Great Salt Lake Brine Shrimp Cooperative, có trụ sở tại Mountain Green, là đơn vị dẫn đầu trong hoạt động thu hoạch và chế biến.

Khoảng 25 năm trước, theo Philippe Léger, hồ Great Salt Lake từng cung cấp tới 90% sản lượng Artemia thương mại toàn cầu. Tuy nhiên, từ giữa những năm 1990, nhiều nguồn khai thác mới đã được phát hiện, khiến tỷ trọng này giảm xuống còn khoảng 35–50% hiện nay. Phần còn lại chủ yếu đến từ các quốc gia như Nga, Kazakhstan và Trung Quốc.

[Ghi chú: Patrick Sorgeloos, Patrick Lavens và Philippe Léger là những nhà khoa học hàng đầu thế giới trong lĩnh vực Artemia, đồng thời là ba trong số năm tác giả của cuốn Manual on the Culture and Use of Brine Shrimp Artemia in Aquaculture do Food and Agriculture Organization biên soạn năm 1986.]

Patrick Sorgeloos, dù đã nghỉ hưu ba năm, vẫn tiếp tục tham gia các nghiên cứu và hội thảo chuyên gia do Food and Agriculture Organization tổ chức. Ông hoàn thành luận án tiến sĩ về Artemia hơn bốn thập kỷ trước và là một trong những người góp phần thành lập Trung tâm Tham chiếu Artemia của FAO vào năm 1978, sau khi nhận thấy tình trạng khan hiếm nghiêm trọng nguồn Artemia từ thập niên 1960.

Tại một hội nghị kỹ thuật về nuôi trồng thủy sản ở Nhật Bản năm 1976, nhiều ý kiến đã bày tỏ lo ngại về tương lai của Artemia, đặt câu hỏi làm thế nào ngành nuôi trồng thủy sản châu Á có thể phát triển nếu người nuôi quy mô nhỏ vẫn phụ thuộc vào nguồn cung từ Hoa Kỳ.

Tuy nhiên, những lo ngại này xuất hiện trước khi các nguồn Artemia mới được phát hiện tại Siberia và Trung Á, cũng như trước khi hàng loạt nghiên cứu và đổi mới quan trọng giúp mở rộng hiểu biết và hoàn thiện các quy trình nuôi, khai thác Artemia như hiện nay.

Việc sản xuất artemia tại địa phương trong các ruộng muối sẽ có chiều hướng kinh tế – xã hội vì những người nông dân nghèo làm việc trong ruộng muối có thể sản xuất thêm một sản phẩm khác và có cơ hội phát triển nuôi trồng thủy sản với artemia địa phương.

“Công nghệ ứng dụng artemia trong các trại giống cá và tôm đã không ngừng được cải tiến qua từng năm,” ông Patrick Sorgeloos chia sẻ. “Nhu cầu sử dụng artemia ngày càng gia tăng, song song với đó là sự hiện đại hóa của các trại giống. Trải qua nhiều thập kỷ, riêng lĩnh vực này đã phát triển thành một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ đô la.”

Việc sử dụng Artemia gồm sáu loài, phổ biến như Artemia franciscana và Artemia salina trong ương nuôi ấu trùng đã xuất hiện từ những năm 1930. Tuy nhiên, ở giai đoạn đầu, artemia chủ yếu phục vụ cho ngành cá cảnh với nhu cầu khá hạn chế so với quy mô nuôi thương mại hiện nay. Đặc biệt, những ai yêu thích văn hóa đại chúng Mỹ thập niên 1960 hẳn còn nhớ đến Sea-Monkeys, một dạng artemia được quảng bá như thú cưng độc đáo trong các bể cá.

Dù cả ngành ương nuôi cá và giáp xác đều phụ thuộc vào artemia làm thức ăn sống, các trại giống tôm mới là nhóm tiêu thụ lớn nhất. Theo ông Peter Leger từ INVE Aquaculture, khoảng 99% trại giống tôm chất lượng cao trên toàn cầu đều sử dụng artemia. Chính vì vậy, công ty đã đầu tư mạnh vào nghiên cứu và công nghệ nhằm tối ưu hiệu quả sử dụng nguồn tài nguyên này.

“Chúng tôi tin rằng mình có trách nhiệm đồng hành và thúc đẩy sự phát triển của ngành nuôi trồng thủy sản,” ông Patrick Lavens nhấn mạnh.

Dù sản lượng artemia tiêu thụ toàn cầu đã tăng mạnh từ 100 tấn vào năm 1980 lên khoảng 3.000 tấn mỗi năm hiện nay, hiệu quả hoạt động của các trại giống lại được cải thiện đáng kể. Trước đây, artemia chiếm đến 35% khẩu phần ăn so với 65% nguyên liệu khô, nhưng hiện nay tỷ lệ này đã giảm xuống còn khoảng 15:85.

Theo ông Lavens, xu hướng tối ưu này vẫn đang tiếp tục được đẩy mạnh. Các nghiên cứu mới cho thấy việc giảm tỷ lệ sử dụng artemia xuống mức 5% hoàn toàn khả thi, mở ra cơ hội giúp các trại giống gia tăng sản lượng ấu trùng (postlarvae) trong bối cảnh nhu cầu con giống ngày càng tăng trong tương lai gần.

Từ năm 2012, INVE đã giới thiệu hai giải pháp đột phá giúp tối đa hóa hiệu quả sử dụng artemia: ARTemia HIGH5 với tỷ lệ nở cao và ổn định, cùng SEP-Art cho phép tách hoàn toàn ấu trùng sống khỏi vỏ nhờ lớp phủ từ tính an toàn. Hai công nghệ này hiện đã được tích hợp thành một giải pháp toàn diện, mang lại hiệu quả vượt trội cho người nuôi.

“Đây là một công nghệ đã được cấp bằng sáng chế, được xem như ‘bước tiến kế tiếp’ trong việc ứng dụng artemia tại các trại giống,” Lavens – người đã dành hơn một thập kỷ để phát triển giải pháp này chia sẻ. “Tại châu Âu, hơn 90% artemia hiện nay được sử dụng thông qua công nghệ SEP-Art. Giải pháp này đặc biệt phù hợp với cá, bởi lớp vỏ có thể gây tắc nghẽn hệ tiêu hóa của cá con và dẫn đến tỷ lệ chết cao.”

Trong khi đó, Sorgeloos nhấn mạnh vai trò không thể thay thế của artemia trong ngành nuôi trồng thủy sản: “Chính artemia đã góp phần tạo nên sự thành công của ngành công nghiệp tôm. Dù thức ăn công nghiệp và các chương trình chọn giống đều rất quan trọng, artemia vẫn là yếu tố cốt lõi.” Ông cũng bày tỏ sự hoài nghi về khả năng loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc vào nguồn thức ăn này: “Có thể giảm bớt thì được, nhưng thay thế hoàn toàn thì rất khó. Chúng ta đã đạt nhiều tiến bộ, nhưng bước thay thế cuối cùng luôn là thách thức lớn nhất.”

Sản lượng hạn chế, kiến ​​thức ngày càng được nâng cao

Theo nghiên cứu do Patrick Sorgeloos trình bày tại hội thảo của Food and Agriculture Organization ở Thiên Tân vào tháng 11, để sản xuất 1 triệu con Litopenaeus vannamei hoặc Penaeus monodon cung cấp cho người nuôi, chỉ cần khoảng 3 kg artemia. Trong khi đó, lượng artemia tương đương chỉ đủ để sản xuất khoảng 5.000 cá giống Rachycentron canadum – một loài cá thịt trắng cỡ lớn ngày càng phổ biến tại thị trường Mỹ.

Tại Việt Nam, một đối tượng nuôi mới là Scylla paramamosain đang được phát triển. Tuy nhiên, để sản xuất 1 triệu ấu trùng cua bùn, cần tới khoảng 30 kg artemia, cao hơn rất nhiều so với tôm. Điều này đặt ra câu hỏi về tính bền vững và trách nhiệm trong việc phát triển loài nuôi này, khi vẫn tồn tại những phương pháp hiệu quả hơn.

Theo Sorgeloos, mức tiêu thụ cao hiện tại là điều dễ hiểu do hạn chế về kiến thức khi mới đưa vào nuôi một loài mới. Ông cho rằng trong những năm tới, con số này sẽ giảm dần từ 30 kg xuống 20 kg, rồi 15 kg và tiếp tục thấp hơn nữa, khi các giải pháp thay thế artemia và kỹ thuật rút ngắn thời gian cho ăn được cải tiến. Ông cũng nhấn mạnh rằng chỉ trong vài năm, lượng artemia có thể giảm xuống còn khoảng 3 kg, nhờ việc tận dụng kinh nghiệm và nền tảng dinh dưỡng đã được xây dựng từ các loài như Litopenaeus vannamei và Penaeus monodon.

Tại khu vực Đông Nam Á – trung tâm sản xuất thủy sản nuôi trồng của thế giới – hầu như không tồn tại nguồn artemia tự nhiên. Tuy nhiên, từ cuối thập niên 1970, vào mùa khô kéo dài khoảng 4–5 tháng, nhiều hộ diêm dân quy mô nhỏ đã tận dụng ruộng muối để sản xuất một lượng artemia dưới dạng “sinh khối”. Theo ông Sorgeloos, đây là nguồn artemia sống được trao đổi hằng ngày giữa các hộ dân tại một số khu vực ở Việt Nam, thậm chí còn có thể dùng làm thực phẩm cho con người. Dù vậy, sản lượng vẫn còn rất hạn chế, chỉ khoảng 40–50 tấn mỗi năm, chiếm chưa tới 5% tổng nhu cầu tiêu thụ artemia tại Việt Nam – một trong những quốc gia cung cấp tôm và cá nuôi lớn nhất thế giới.

So với con số khoảng 3.000 tấn, sản lượng này là rất nhỏ. Tuy nhiên, ở những khu vực mà ngành nuôi trồng thủy sản còn đang trong giai đoạn phát triển, việc sản xuất artemia tại chỗ trên ruộng muối lại mang ý nghĩa kinh tế – xã hội đáng kể. Mô hình này không chỉ giúp người dân tận dụng điều kiện sẵn có để tạo thêm nguồn thu, mà còn mở ra cơ hội phát triển nuôi trồng thủy sản dựa trên nguồn artemia địa phương. Đáng chú ý, thu nhập của các hộ vừa làm muối vừa nuôi artemia có thể tăng gần gấp ba lần so với trước đây.

Chỉ cần thêm nước

Khai thác quá mức cùng với biến đổi khí hậu đang trở thành mối đe dọa nghiêm trọng đối với các quần thể Artemia hiện có. Khoảng một thập kỷ trước, một nguồn Artemia mới đã được phát hiện khi các con sông cung cấp nước cho Biển Aral (Trung Á) bị chuyển hướng phục vụ canh tác bông, làm gia tăng độ mặn và tạo điều kiện cho Artemia phát triển. Tuy nhiên, theo Sorgeloos, nguồn tài nguyên này có nguy cơ suy giảm nhanh chóng.

Ông cho biết phần phía đông của Biển Aral đã gần như khô cạn, với diện tích lên đến hàng nghìn km², và nhiều hồ nước mặn đang dần biến mất dưới tác động của con người cũng như biến đổi khí hậu.

Ông Legér (INVE) nhận định rằng phần lớn các nguồn Artemia quan trọng trên thế giới đã được xác định và đưa vào khai thác. Dù vẫn còn nhiều nguồn nhỏ lẻ, nhưng chúng không đủ quy mô để đầu tư khai thác thương mại hiệu quả.

Mặc dù các chuyên gia như Sorgeloos, Lavens và Legér đều cho rằng nguy cơ thiếu hụt Artemia toàn cầu chưa xảy ra trong ngắn hạn, họ nhấn mạnh rằng việc quản lý khai thác cần được cải thiện. Những mô hình quản lý hiệu quả như tại Utah có thể giúp bảo vệ nguồn tài nguyên này, trong khi ở một số khu vực như Siberia và Kazakhstan, tình trạng khai thác trái phép vẫn đang diễn ra đáng lo ngại.

Sorgeloos thẳng thắn nhận định: “Có thể xem đây như những hoạt động mang tính mafia.” Ông kể lại rằng vào tháng 9 năm ngoái, khi đến thăm các khu vực đã có lệnh cấm khai thác, ông vẫn chứng kiến hàng trăm trường hợp săn bắt trái phép. Mỗi người chỉ thu gom vài kg nhưng nếu nhân lên hàng trăm lần, tổng sản lượng bị khai thác bất hợp pháp có thể lên tới hàng trăm tấn.

Artemia là loài có sức chịu đựng đáng kinh ngạc, có thể tồn tại trong môi trường có độ mặn rất cao, lên đến 180 g/L (so với nước biển khoảng 35 g/L và hồ Great Salt Lake khoảng 150 g/L). Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và tác động của con người khiến nhiều sông hồ biến mất hoặc thay đổi tính chất, không loại trừ khả năng một số thủy vực nước ngọt hiện nay sẽ trở nên mặn hơn, từ đó mở ra những nguồn Artemia mới. Tuy nhiên, theo Lavens và Legér, hiện vẫn chưa có khu vực nào thực sự tiềm năng.

Ngoài áp lực từ con người, Artemia còn đối mặt với các loài săn mồi tự nhiên. Dù vậy, ở những vùng nước có độ mặn trên 100 g/L, hầu như không sinh vật nào có thể tồn tại, tạo ra một “vùng trú ẩn” cho chúng. Ngược lại, khi độ mặn giảm xuống, Artemia gần như không có cơ chế bảo vệ, khiến sự sống của chúng trở nên rất mong manh.

Điều thú vị là sự mong manh này lại đối lập với một khả năng phi thường: Artemia có thể tồn tại trong trạng thái “ngủ đông” không trao đổi chất suốt thời gian cực dài. Trong trạng thái này, các chức năng sống gần như ngừng hoàn toàn và chỉ được kích hoạt trở lại khi điều kiện môi trường thuận lợi thậm chí có thể sau hàng thế kỷ.

“Bạn có thể hình dung những trứng bào xác này giống như những hạt giống… các trứng bào xác cổ đại thậm chí có thể nở sau hàng trăm năm.” Lavens chia sẻ.

Việc giải trình tự toàn bộ bộ gen của Artemia – thành quả từ nỗ lực của Sorgeloos cùng các nhà khoa học nghiên cứu Artemia trên toàn cầu đang mở ra cơ hội giải đáp nhiều câu hỏi phức tạp trong khoa học và y học. Đặc biệt, các gen có khả năng “bật – tắt” trạng thái sống của Artemia đã được nghiên cứu như một hướng tiếp cận tiềm năng nhằm kiểm soát sự phát triển của tế bào ung thư ở người.

“Chúng ta có thể nói rất lâu về sự độc đáo của loài này và lý do vì sao nó trở thành nguồn thức ăn phổ biến tại các trại giống tôm trên khắp thế giới. Đơn giản vì nó tồn tại ở dạng khô,” Lavens cho biết. “Chỉ cần đưa vào nước mặn, ngay ngày hôm sau bạn đã có một sinh vật sống.”

“Tôi gọi đó là ‘bột thần kỳ’.” Sorgeloos nói.

Theo James Wright

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/artemia-the-magic-powder-fueling-a-multi-billion-dollar-industry/

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh

Xem thêm:

• Ký Sinh Trùng Làm Tăng Khả Năng Nhiễm Flavobacterium columnare Ở Cá Rô Phi
• Tích Hợp Sản Xuất Thức Ăn Chăn Nuôi Vào Hoạt Động Sản Xuất Cá Hoặc Tôm
• Phân Tích Phiên Mã mRNA và RNA Vòng Cho Thấy Việc Bổ Sung Lactiplantibacillus Plantarum Đông Khô Vào Khẩu Phần Ăn Giúp Tăng Cường Trí Nhớ Miễn Dịch Của Tôm Thẻ Chân Trắng (Penaeus vannamei) Chống Lại Mầm Bệnh