Ảnh Hưởng Của Nồng Độ Kẽm Đến Hiệu Suất Tăng Trưởng Của Tôm Thẻ Chân Trắng Litopenaeus vannamei

Tóm tắt

Nhận thức ngày càng tăng về thực phẩm hữu cơ lành mạnh đã dẫn đến nghiên cứu về các chất gây ô nhiễm và ảnh hưởng của chúng đối với hệ động vật thủy sinh và con người. Một nghiên cứu in vitro được thực hiện từ tháng 6 đến tháng 10 năm 2021 đã đánh giá tác dụng của kẽm sunfat đối với hiệu suất tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei. Kết quả cho thấy rằng liều kẽm sunfat cao hơn có thể gây độc cho tôm. Trọng lượng, chiều dài, tăng trọng mỗi con tôm, tăng trọng trung bình hàng ngày và tốc độ tăng trưởng cụ thể của tôm đều giảm đáng kể ở liều kẽm sunfat 8 mg/l so với đối chứng. Tỷ lệ sống của tôm cũng giảm từ 100% xuống 7% với việc tăng liều kẽm sunfat từ 0 mg/l lên 8 mg/l. Nồng độ gây chết (LC50) đối với kẽm sunfat đối với tôm là 0,71 ppm. Các thông số chất lượng nước trong nghiên cứu này đều nằm trong khoảng tối ưu, cho thấy rằng kẽm sunfat là chất độc đối với tôm, không phải do chất lượng nước kém. Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng cho thấy rằng kẽm sunfat có thể là một mối đe dọa đối với sức khỏe của tôm và có thể dẫn đến thiệt hại kinh tế nghiêm trọng cho người nông dân.

Giới thiệu

Nuôi trồng thủy sản là một ngành quan trọng của nền kinh tế thế giới, đặc biệt là ở Ấn Độ. Tôm thẻ chân trắng là loài nuôi phổ biến nhất ở Ấn Độ, nhưng sự phát triển của ngành này bị hạn chế bởi các yếu tố như tỷ lệ ion không phù hợp, hàm lượng amoniac cao, lượng oxy hòa tan thấp và hàm lượng kim loại nặng cao. Kẽm là một kim loại nặng có thể được tìm thấy trong tự nhiên hoặc do các hoạt động của con người. Nó có thể có tác động độc hại đối với sinh vật dưới nước, bao gồm tôm thẻ chân trắng. Một nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá mức độ an toàn hoặc nồng độ kẽm tới hạn đối với L. vannamei và ảnh hưởng của nó đến sự phát triển của tôm. Nghiên cứu cho thấy rằng tôm thẻ chân trắng có thể dung nạp kẽm ở nhiều nồng độ khác nhau, nhưng nó có thể trở nên độc hại ở nồng độ cao. Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng cho thấy rằng kẽm có thể là một mối đe dọa đối với sức khỏe của tôm thẻ chân trắng. Cần có các biện pháp để kiểm soát hàm lượng kẽm trong nước nuôi tôm để giảm thiểu tác động độc hại của nó đối với ngành nuôi trồng thủy sản.

Chuẩn bị nghiên cứu

Thí nghiệm được thực hiện tại Trường Cao đẳng Khoa học Thủy sản, Đại học Nông nghiệp Chaudhary Charan Singh Haryana Hisar, Haryana, Ấn Độ, trong một mùa nuôi (tháng 6 đến tháng 10 năm 2021). Tôm giống L. vannamei được lấy từ trang trại nuôi tôm thương mại Hisar và vận chuyển đến phòng thí nghiệm trong điều kiện sống. Sau ba ngày thích nghi, tôm thẻ chân trắng L. vannamei được chuyển sang bể thí nghiệm chứa 100 lít nước muối (20ppt) trong mỗi bể với mật độ thả 5 con/bể. Các bể cá riêng lẻ được trang bị bộ lọc, bộ khuếch tán không khí chìm và bộ điều chỉnh nhiệt để duy trì nhiệt độ thích hợp (27 ± 0,5 °C).

Dung dịch gốc kẽm sunfat được chuẩn bị từ sáu liều lượng khác nhau; 0,5, 1, 2, 4, 6 và 8 mg/l được pha loãng bằng phương pháp pha loãng. Mỗi liều được đánh giá trong điều kiện ba lần và được so sánh với đối chứng trong đó không bổ sung kẽm sunfat. Trước khi đưa dung dịch Kẽm sunfat vào bể cá riêng lẻ, nồng độ kẽm được ước tính bằng Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) (Sprague, 1970). Tôm được cho ăn bằng thức ăn công nghiệp (protein thô 36%) bốn lần mỗi ngày theo trọng lượng cơ thể 5%. Thức ăn thừa và phân được loại bỏ hàng ngày và chỉ có lượng nước bị mất do hút nước được thay đổi hàng ngày.

Các quan sát về sự thay đổi trọng lượng và chiều dài của tôm được ghi lại hàng tuần trong bốn tháng. Vào cuối giai đoạn nghiên cứu, tăng trọng trung bình hàng ngày, tăng trọng mỗi con tôm, tốc độ tăng trưởng cụ thể (SGR), tỷ lệ sống và tỷ lệ chết được đánh giá bằng công thức tiêu chuẩn được đề cập dưới đây:

Tăng trọng trung bình ngày (ADG, g/tôm/ngày) = (Fw – Iw) / n (Phương trình 1)

Trong đó, n là khoảng thời gian; Iw là trọng lượng trung bình ban đầu của tôm tính bằng gam và Fw là trọng lượng trung bình cuối cùng của tôm tính bằng gam.

Tăng trọng (WG, g/tôm) = (Fw – Iw) (Phương trình 2)

Tốc độ tăng trưởng riêng (SGR) = 100 x Trong Fw— Trong Iw) / ngày (Phương trình 3)

Trong đó ln là logarit tự nhiên

Tỷ lệ sống (%) = Fw / Iw x 100 (Phương trình 4)

Mẫu nước được lấy từ bể cá (cách mặt nước 20-30 cm để ước tính các thông số chất lượng). Oxy hòa tan (DO), nhiệt độ và độ pH được đo hai lần một ngày (10:00 sáng và 5:00 chiều), trong khi nitơ amoniac, nitơ nitrit và nitơ nitrat được đo hai lần một tuần bằng phương pháp đo màu. Độ mặn, độ cứng tổng và độ kiềm tổng được đo hàng tuần. Độ mặn được đo bằng máy vi xử lý CONDS-TDSSAL (LT-51). Tổng độ cứng và tổng độ kiềm được đo bằng phương pháp chuẩn độ tiêu chuẩn (APHA, 1995).

Nồng độ kẽm được xác định trong nước của mỗi lần lặp lại sáu liều lượng và đối chứng. Các mẫu nước được thu thập hàng tuần từ mỗi bể cá và được phân tích bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) theo phương pháp tiêu chuẩn. Dữ liệu được ghi lại hàng tuần cho mỗi bể cá.

Kết quả

Tôm tiếp xúc với liều lượng cao hơn (2, 4, 6 và 8 mg/l) kẽm sunfat đã phát triển các đốm đen trên cơ thể, đuôi và trên vỏ. Tôm di chuyển chậm chạp và lờ đờ, và việc tôm tiếp xúc ít ăn hơn đã được ghi nhận trong các thí nghiệm này (Hình 1B).

Hình 1. Hình thái của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei A) trước và B) sau khi xử lý bằng kẽm sunfat

Kết quả về hiệu suất tăng trưởng của tôm cho thấy liều kẽm sunfat cao hơn cho thấy độc tính đối với L. vannamei. Số lượng tôm sống giảm ở các nghiệm thức khác nhau, dẫn đến trọng lượng tôm giảm đáng kể (CD=0,11; p=0,05) (Bảng 1). Trọng lượng của tôm cao hơn đáng kể (11,73 g) ở nhóm đối chứng (0 mg/l) và giảm xuống còn 8,47, 7,88, 5,30, 3,83, 3,37, 3,12 g khi tăng liều kẽm sunfat từ 0,5 mg/l lên 8 mg. /l. Phân tích thống kê cho thấy tác động đáng kể của thời gian quan sát. Trọng lượng tôm tăng đáng kể lên 11,16 g vào ngày thứ 119 so với 1,40 g ban đầu do số lượng tôm sống trong nhóm đối chứng (CD=0,11; p=0,05). Phân tích ANOVA cho thấy sự tương tác đáng kể giữa xử lý kẽm sunfat và thời gian quan sát (CD=0,28; p=0,05) (Bảng 1). Điều này cho thấy rằng liều lượng kẽm sunfat cao hơn có hiệu quả hơn trong việc làm giảm trọng lượng và trọng lượng tôm sống ở mỗi ngày quan sát so với liều lượng thấp hơn.

Bảng 1. Ảnh hưởng của kẽm sunfat (ZnSO4) đến trọng lượng tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

Số liệu trong ngoặc là số lượng tôm sống được xử lý; Các giá trị được biểu thị bằng chữ cái giống nhau không khác biệt đáng kể với nhau; CD (p=0,05) cho Ngày quan sát = 0,11; SE=0,04; CD (p=0,05) đối với nghiệm thức Zinc sulphate =0,07; SE= 0,02; CD (p=0,05) cho Ngày quan sát × Xử lý kẽm sunfat = 0,28; SE= 0,10

Kết quả tương tự cũng thu được đối với những thay đổi về chiều dài của tôm do xử lý bằng kẽm sunfat. Do tôm chết, chiều dài tôm thấp hơn đáng kể được ghi nhận ở mức 0,5mg/l (13,33cm), 1mg/l (12,21cm), 2mg/l (11,32cm), 4mg/l (10,47cm), 6mg/ l (9,61cm) và nồng độ 8mg/l (8,95cm) so với đối chứng (16,2cm) (CD=0,40; p=0,05) (Bảng 2). Bất kể liều lượng, chiều dài của tôm đều tăng đáng kể ở mỗi giai đoạn quan sát do số lượng tôm sống ở đối chứng (CD=0,25; p=0,05). Chiều dài của tôm không khác biệt đáng kể ở ngày thứ 0 và ngày thứ 7. Sự tương tác giữa thời gian điều trị và thời gian quan sát được nhận thấy là đáng kể (CD=0,25; p=0,05), điều này cho thấy rằng vào cuối thời gian nghiên cứu (ngày thứ 119), chiều dài tôm thấp hơn được quan sát thấy ở liều cao hơn so với liều thấp hơn. Hiệu quả của nghiệm thức bằng kẽm sunfat đối với tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng được minh họa trong Hình 2. Nghiệm thức bằng kẽm sunfat dẫn đến tỷ lệ sống của tôm ít hơn. Tỷ lệ này là 53, 40, 40, 20, 7 và 7% ở các nghiệm thức 0,5, 1, 2, 4, 6 và 8 mg/l so với tỷ lệ sống 100% ở đối chứng. Tương tự, mức tăng trọng tối thiểu trên mỗi con tôm (4,11g) (Hình 3) và mức tăng trọng trung bình hàng ngày (0,0,32) (Hình 4), tốc độ tăng trưởng cụ thể (1,09gm) (Hình 5) được ghi nhận ở liều cao hơn 8 mg/l kẽm sunfat so với mức tăng trọng của mỗi con tôm, mức tăng trọng trung bình hàng ngày và tốc độ tăng trưởng cụ thể (19,75g, 0,156g và 2,20g) trong nhóm đối chứng khi không cho tôm ăn thêm liều, tôm tăng trọng ít hơn. ghi nhận lần lượt là 0,5 mg/l (13,74g), 1 mg/l (13,21g), 2mg/l (7,54g), 4mg/l (5,35g) và 6mg/l (4,41g). Mức tăng cân trung bình hàng ngày ở nhóm đối chứng là (0,156g) và giảm xuống 0,032 ở liều 8mg/l. Xu hướng tương tự cũng được chứng kiến ở tốc độ tăng trưởng cụ thể của tôm thẻ chân trắng L. vannamei (Hình 5). Nó dao động trong khoảng 2,2 g ở mức đối chứng và 1,1 g ở mức 0,08 mg/l cho thấy tốc độ tăng trưởng thấp hơn ở liều điều trị Zinc sulphate cao hơn.

Hình 2. Ảnh hưởng của nghiệm thức kẽm sunfat đến tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

Hình 3. Hiệu quả của nghiệm thức kẽm sunfat đến tăng trọng của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

Hình 4. Ảnh hưởng của nghiệm thức kẽm sunfat đến tăng trọng trung bình hàng ngày của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

Hình 5. Ảnh hưởng của nghiệm thức Zinc sulphate đến tốc độ tăng trưởng cụ thể của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

Bảng 2. Ảnh hưởng của kẽm sunfat (ZnSO4) đến chiều dài của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

Các giá trị được biểu thị bằng chữ cái giống nhau không khác biệt đáng kể so với các CD khác (p=0,05) đối với ngày quan sát = 0,40; SE= 0,14 CD (p=0,05) đối với nghiệm thức bằng kẽm sulfat = 0,25; SE=0,09; CD (p=0,05) cho ngày quan sát × xử lý kẽm sulfat =1,08; SE= 0,39

Các giá trị LC₅₀ (nồng độ tại đó xảy ra 50% tỷ lệ chết ở L. vannamei) cùng với thống kê hồi quy đối với Zinc sulphate được tính toán bằng phương pháp phân tích probit tiêu chuẩn và được trình bày trong Bảng 3. Giá trị LC₅₀ là 0,71 mg/l. Giá trị của độ dốc là 1,36. Điều này cho thấy nồng độ tiếp tục tăng sẽ dẫn đến tôm chết. Giá trị chặn là 5,18.

Bảng 3. LC₅₀ của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei đối với kẽm sunfat

Phân tích thông qua biểu diễn đồ họa cho thấy sự thay đổi về Nitrite-Nitrogen (mg/l) (Hình 7), NitrateNitrogen (mg/l) (Hình 8) và Ammonical-Nitrogen (mg/l) (Hình 9) trong nuôi cấy Nước. Sự thay đổi của các thông số này (lần lượt là 0-0,018, 0-0,4, 0-0,018 mg/l) nằm trong giới hạn cho phép (0-0,05, 0-0,5 và 0-0,05) (APHA, 1995; FAO, 2018).

Hình 7. Sự thay đổi hàm lượng Nitrit-Nitơ (mg/l) trong quá trình thí nghiệm

Hình 8. Sự thay đổi hàm lượng Nitrat-Nitơ (mg/l) trong quá trình thí nghiệm

Bảng 4. Các thông số hóa lý của nước trong quá trình thí nghiệm

Các giá trị được biểu thị bằng chữ cái giống nhau không khác biệt đáng kể với nhau

Hình 9. Sự thay đổi nồng độ Ammonical-Nitrogen (mg/l) trong quá trình thí nghiệm

Thảo luận

Trong nghiên cứu này, ở các mức xử lý kẽm sunfat 0,5, 1, 2, 4, 6 và 8 mg/l – tỷ lệ chết là 46, 60, 60, 80, 93 và 93% ở L. vnnannamei đã được ghi nhận (Hình 6). Những phát hiện của nghiên cứu này cũng cho thấy tỷ lệ sống của L. vannamei giảm đáng kể (5%) khi được xử lý với liều kẽm sunfat cao hơn. Kết quả tương tự cũng được ghi nhận trong một nghiên cứu trước đây với ở nồng độ cao, kẽm có tác dụng độc hại. Dấu hiệu độc tính rõ ràng nhất được ghi nhận trong nghiên cứu này là sự giảm hiệu suất tăng trưởng. Gan tụy của tôm thẻ chân trắng là nơi tích lũy kẽm chính. Quá nhiều kẽm làm suy yếu gan tụy và cũng làm giảm chiều dài cơ thể, tăng trọng, tốc độ tăng trưởng cụ thể, tỷ lệ sống, lượng thức ăn ăn vào, tình trạng dinh dưỡng và tình trạng sức khỏe của tôm. Kiểm soát thẩm thấu được coi là cơ chế quan trọng để thích ứng với môi trường ở các loài sinh vật biển. Nồng độ thẩm thấu (OC) nhạy cảm với độc tính của kẽm có thể được sử dụng làm tiêu chí gây xáo trộn môi trường nước. Những thay đổi về nồng độ thẩm thấu máu ở L. vannamei tiếp xúc với nồng độ kẽm cao hơn dẫn đến tăng trưởng chậm lại và chết (Wu và Chen, 2004). Khi tôm (L. vannamei) được xử lý với nồng độ kẽm sunfat cao, kẽm sẽ tích tụ trong cơ thể chúng do tốc độ bài tiết thấp. Tôm (L. vannamei) thường chết ở nồng độ trên 1,80 mg/l, nhưng ở nồng độ từ 0,88 đến 1,80 mg/l tỷ lệ chết còn chậm hơn. Khi L. vannamei tiếp xúc với liều lượng kẽm cao, nó gây ra tổn thương tế bào và mô hóa học ở biểu mô mang. Những thay đổi mang này gây ra sự ức chế tiêu thụ oxy, điều này giải thích tỷ lệ chết được quan sát thấy trong nghiên cứu này. LC₅₀ của kẽm đối với Penaeus indicus là 1,67 ppm. LC₅₀ ở Metapenaeus sp. là 1,7 ppm, lớn hơn giá trị tìm thấy trong nghiên cứu này (0,71ppm).

Hình 6. Tỷ lệ chết (%) do xử lý kẽm sunfat ở tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

Kết luận

Nghiên cứu này tiết lộ rằng liều lượng kẽm sunfat cao hơn gây độc cho L. vannamei. Tăng trọng trung bình hàng ngày (0,032) và tốc độ tăng trưởng riêng (1,1 g) thấp hơn đáng kể (5%) ở liều kẽm sunfat cao hơn (8 mg/l) so với đối chứng. Với việc tăng liều kẽm sunfat từ 0 mg/l trong đối chứng lên 8 mg/l, tỷ lệ sống của L. vannamei giảm từ 100% xuống 7%. LC₅₀ cho nghiệm thức kẽm sulfat được ghi nhận ở mức 0,71 ppm. Để tăng tính bền vững của ngành nuôi trồng thủy sản và cung cấp tôm an toàn cho người tiêu dùng, các cơ quan có thẩm quyền ở cấp địa phương, tiểu bang và quốc gia nên tiến hành giám sát thường xuyên tôm và môi trường xung quanh. Vì vậy, nghiên cứu này đã kết luận rằng kẽm có tác động tiêu cực ở nồng độ cao hơn và có thể dẫn đến thiệt hại kinh tế nghiêm trọng cho nông dân.

Theo: Khushbu Sharma, Rachna Gulati, Karuna Bamel, Sushma

Nguồn: https://www.academia.edu/113534509/Effect_of_zinc_concentration_on_the_growth_performance_of_White_leg_shrimp_Litopenaeus_vannamei_Boone

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

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

Kỹ Thuật Nuôi, Tin Tức