Phần 1: HƯỚNG DẪN NUÔI SINH KHỐI ROTIFER

CHƯƠNG 1:

LỰA CHỌN ROTIFER

Luân trùng ăn những thứ vừa kích cỡ miệng

Sự tiến hóa đã dẫn đến vô số cách sinh sản bao gồm cả thụ tinh bên ngoài, bên trong và đẻ con.

Khi xác định nguồn thức ăn của ấu trùng giai đoạn đầu, chúng tôi xem xét ba biến số chính:

• Thời gian ấu trùng nở sau khi đẻ là bao lâu?
• Kích cỡ noãn hoàng là bao nhiêu?
• Khi ấu trùng có thể ăn ngoài thì kích thước miệng của chúng là bao nhiêu?

Ấu trùng sẽ nở trong vòng dưới 18 tiếng sau khi được sinh ra. Chúng có noãn hoàng nhỏ và cũng là loại ấu trùng khó nuôi nhất.

Cá tuyết, cá mú và một số loài cá chẽm (nở <18 giờ sau khi được sinh) có noãn hoàng lớn hơn cho phép ấu trùng có nhiều thời gian phát triển hơn trước khi ăn ngoại sinh.

Lưu ý rằng: ấu trùng nở >18 giờ sau khi thụ tinh là đối tượng có thể bỏ qua thức ăn tươi sống và nằm ngoài phạm vi của hướng dẫn này.

Luân trùng được phân loại vào ngành riêng Rotifera (Wallace và cộng sự, 2015). Có hơn 2200 loài và chúng có thể có kích thước từ 50 µm đến 2 mm. Luân trùng chính được quan tâm là tổ hợp loài Brachionus plicatilis, trong đó phổ biến nhất là B. plicatilis, B. manjavacas, B. koreaus và B. rotundiformis. Những loài brachionid này có thể chịu được nhiều độ mặn và phân bố rộng rãi ở các môi trường sống ven biển và hồ muối trên khắp thế giới. Phức hợp loài này được nghiên cứu rộng rãi trong sinh thái và tiến hóa. Các loài Brachionus có khả năng sinh sản vô tính và hữu tính, nhưng sinh sản vô tính phổ biến hơn.

Để tối đa hóa khả năng sống sót và phát triển của ấu trùng cá, điều quan trọng là kích cỡ miệng phải phù hợp với luân trùng khi ấu trùng ra khỏi noãn và bắt đầu ăn ngoại sinh. Ấu trùng có thể ăn luân trùng ở mức 2/3 kích thước miệng của chúng.

Có rất nhiều kích cỡ khác nhau giữa các loài Brachionus, từ loài B. rotundiformis nhỏ có chiều dài 137 µM đến loài B. plicatilis lớn với chiều dài 305 µM (Snell và cộng sự, 2019). Chúng tôi cũng quan sát thấy rằng với kỹ thuật nuôi, dinh dưỡng và nước phù hợp, kích thước TRUNG BÌNH của luân trùng trong quần thể sẽ nhỏ hơn kích thước của luân trùng trưởng thành mang trứng. Hơn nữa, Brachionus mới sinh chỉ có kích thước bằng 1/2 kích thước của một con cái trưởng thành.

Proales simulis là luân trùng lý tưởng cho ấu trùng giai đoạn đầu và ấu trùng có kích cỡ miệng nhỏ (con trưởng thành có kích thước 88 µM (dài) x 48 (rộng)). Tuy nhiên, cho đến nay, Proales rất khó quản lý và chỉ có thể vận chuyển sống. Điều này đã hạn chế việc sử dụng chúng trong các trại sản xuất giống thương mại.

Sự xâm nhập của các loài luân trùng khác hoặc việc nhiễm ciliate tạo ra sự cạnh tranh về nguồn thức ăn hạn chế trong các bể nuôi đại trà và làm giảm việc sản xuất luân trùng cho các loài ấu trùng. Tốt nhất là bắt đầu nuôi luân trùng không có ciliate và nên nuôi một loài luân trùng duy nhất.

Hình 1

Dinh dưỡng bền vững cung cấp cho 15 loại bào tử luân trùng không hoạt động khác nhau, không có ciliate và không bị nhiễm trùng từ các loài luân trùng khác (Hình 1).

Trứng của các loài này được sản xuất trong phòng thí nghiệm được kiểm soát chặt chẽ và có nguồn gốc từ các loài sinh vật biển, nước lợ và nước ngọt. Khi được bảo quản trong tủ đông, bào xác luân trùng có thời hạn sử dụng hơn một năm. Chúng có thể được ấp theo yêu cầu để bắt đầu nuôi luân trùng sạch vào đầu mùa sinh sản hoặc để khởi động lại quần thể sau khi bị sụt giảm hoặc như một phần của chương trình phòng ngừa sụt giảm. https://snextracts.com/collections/for–rotifers–and–artemia

CHƯƠNG 2:

HỆ THỐNG SINH KHỐI ROTIFER 

Chất lượng nước, an toàn sinh học và thiết kế

Luân trùng rất nhạy cảm với chất lượng nước kém, đặc biệt là amoniac, ở bất kỳ mức độ nào có thể phát hiện được. Chúng cũng nhạy cảm với các loại ciliate cạnh tranh để lấy thức ăn (vi tảo).

Lò phản ứng sinh học là gì? Một thuật ngữ ưa thích để chỉ những chiếc bình chứa đầy nước, thức ăn, và có thể có thêm luân trùng và được chiếu sáng bằng nguồn ánh sáng.

Bình chứa có thể ở trong môi trường không được kiểm soát như ao, đầm hoặc bình chứa được thiết kế với bề mặt được khử trùng (như túi hoặc bồn nhựa).

Để nuôi luân trùng số lượng lớn, có ba phương pháp chính được sử dụng phổ biến: nuôi trong ao mở, nuôi theo hệ thống dòng chảy và nuôi theo lô.

Ao mở. Không thể kiểm soát thành phần luân trùng trong một hệ thống mở vốn phụ thuộc vào sự thay đổi thất thường của việc nuôi cấy từ các quần thể động vật phù du tự nhiên. Nếu bạn nuôi luân trùng trong ao mở, hãy chấp nhận sản lượng luân trùng thấp, sản lượng sinh khối không đáng tin cậy và tốc độ tăng trưởng của ấu trùng chậm đi kèm với tỷ lệ ấu trùng chết cao.

Các lò phản ứng sinh học dòng chảy duy trì chất lượng nước tốt bằng cách thay nước định kỳ. Các trại cá giống được sử dụng nước sạch không giới hạn thường tiến hành thay nước 6-8 lần mỗi ngày mặc dù nếu nước khan hiếm thì các quy trình mà chúng tôi mô tả trong Chương 3 có thể giảm lượng thay nước xuống mức thấp tới 30% mỗi ngày.

Lò phản ứng sinh học theo lô sử dụng túi nhựa kín vô trùng được sử dụng một lần. Không có thay nước. Phương pháp này là an toàn sinh học nhất. Tuy nhiên, khi số lượng luân trùng tăng lên, chất lượng nước sẽ xấu đi. Việc thu hoạch phải diễn ra trước khi nồng độ amoniac độc hại tích tụ. Toàn bộ chất trong túi sẽ được lọc khi thu hoạch, loại bỏ luân trùng và loại bỏ nước. Phương pháp sản xuất theo lô được khuyến nghị trong trường hợp cần sự đơn giản trong vận hành, nếu nước “đắt đỏ” và cho các tình huống mà độ tin cậy của việc sản xuất rotifer là mối quan tâm hàng đầu.

An toàn sinh học: Chất ô nhiễm từ nước

Nếu bạn có thể dễ dàng tiếp cận với nước biển hoặc nước ngọt tự nhiên sạch, nước vào bộ lọc phải được lọc bằng bộ lọc 50 micron, sau đó khử trùng bằng tia cực tím, ozon, thanh trùng, khử trùng bằng clo hoặc khử trùng bằng bộ lọc 0,2 µM. Nếu có độc tố kim loại, nước cấp vào phải được chạy qua than hoạt tính để loại bỏ.

Trại giống của chúng tôi nằm ở Đông Tennessee, không có nước biển. Chúng tôi tự tạo ra nước muối bằng cách thêm muối biển thương mại vào nước thẩm thấu ngược (RO).

Đối với luân trùng nước mặn, chúng tôi bắt đầu xử lý nước bằng nước RO được xử lý thông qua thiết bị SpectraPure RO. Công ty cung cấp nhiều loại công suất và mức giá khác nhau. Chúng tôi sử dụng nhiều hệ thống (Model # PSP-2500- EF-230-ICTL ), mỗi hệ thống cung cấp cho chúng tôi 2500 gallon RO mỗi ngày. Lưu ý quan trọng là phải sử dụng lọc sơ cấp để bảo vệ màng RO.

Nước RO có hàm lượng chất rắn hòa tan và kiềm <3ppm. Các kim loại vi lượng và khoáng chất có chức năng như những khối xây dựng thiết yếu cho sức khỏe của luân trùng. Việc thêm muối sẽ khôi phục mức độ kiềm đạt mục tiêu 300-350 ppm của chúng tôi.

Đối với hệ thống nước ngọt, chúng tôi sử dụng nước máy đã khử clo chạy qua bộ lọc cacbon và trầm tích. Nếu nước máy có độ kiềm không đạt 300-350 ppm, chúng tôi đệm bằng sản phẩm Seachem. Phòng thí nghiệm Seachem

An toàn sinh học: Chất ô nhiễm từ không khí

Một phương pháp để giảm nguy cơ ô nhiễm ciliate trong không khí là đặt các lò phản ứng sinh học trong phòng an toàn sinh học. Đây là phòng kín được trang bị bộ lọc không khí HEPA và áp suất không khí dương được chọn để mang lại hiệu quả lọc mong muốn cũng như yêu cầu về luồng không khí trong phòng.

HEPA là một loại bộ lọc không khí cơ học xếp li. Nó là từ viết tắt của “[bộ lọc] không khí hạt hiệu suất cao” (theo định nghĩa chính thức của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ). Về mặt lý thuyết, loại bộ lọc không khí này có thể loại bỏ ít nhất 99,97% bụi, phấn hoa, nấm mốc, vi khuẩn và bất kỳ hạt nào trong không khí có kích thước từ 0,3 micron (µm) trở lên. Thông số đường kính 0,3 micron đáp ứng trường hợp xấu nhất; kích thước hạt tối thiểu (MPPS). Các hạt lớn hơn hoặc nhỏ hơn sẽ bị giữ lại với hiệu suất cao hơn. Sử dụng kích thước hạt bụi bẩn khó lọc nhất sẽ cho ra kết quả đánh giá hiệu suất lọc thấp nhất (ví dụ: 99,97% trở lên cho tất cả các kích thước hạt).

Tất cả các máy lọc không khí đều cần được vệ sinh và thay thế bộ lọc định kỳ để hoạt động bình thường. Thực hiện theo khuyến nghị của nhà sản xuất về bảo trì và thay thế.

Giá trị Báo cáo Hiệu suất Tối thiểu, hay MERV, báo cáo khả năng của bộ lọc trong việc thu giữ các hạt lớn hơn trong khoảng từ 0,3 đến 10 micron (µm).

Giá trị này hữu ích trong việc so sánh hiệu suất của các bộ lọc khác nhau

Xếp hạng này bắt nguồn từ một phương pháp thử nghiệm được phát triển bởi Hiệp hội Kỹ sư Hệ thống sưởi, Điện lạnh và Điều hòa Không khí Hoa Kỳ (ASHRAE) [xem www.ashrae.org].

Xếp hạng MERV càng cao thì bộ lọc càng có khả năng lọc các loại hạt cụ thể tốt hơn.

Chúng tôi hướng tới xếp hạng MRV từ 1-4. Xem Hình 2.

Hình 2

Chúng tôi nhận thấy việc xây dựng các lò phản ứng an toàn sinh học dễ dàng hơn nhiều so với việc xây dựng các phòng an toàn sinh học. Lò phản ứng sinh học của chúng tôi là các túi nhựa kín 100 hoặc 1000 lít vô trùng dày 3-6 mil. (Hình 3).

Chúng tôi khuấy trộn thông qua sục khí đủ để ngăn các hạt lắng xuống đáy. Máy thổi tái tạo không khí 5 HP được trang bị bộ lọc HEPA phục vụ tới 35 túi 1000 lít. Lưu ý rằng việc HEPA lọc luồng không khí đi vào túi sẽ rẻ hơn so với việc lắp bộ lọc HEPA cho toàn bộ căn phòng.

Hình 3

Cơ sở của chúng tôi có nguồn điện dự phòng và chúng tôi giữ một máy thổi dự phòng tại chỗ trong trường hợp có sự cố.

Để đỡ các túi nhựa, chúng tôi chế tạo một lồng dây thép được cắt từ cuộn đến cao hai mét bằng sản phẩm sản xuất tại Trung Quốc và được phân phối bởi Louis E Page. Sản phẩm này sử dụng lưới thép hàn mạ kẽm phủ một lớp PVC dày, dẻo và không bị nứt khi uốn cong. Lồng duy trì các đặc tính của nó trong một phạm vi nhiệt độ rộng. Một lớp phủ kẽm bổ sung ức chế sự xuống cấp do tia cực tím gây ra. Khổ 10½, lưới 2” x 2” và ở dạng cuộn 36” x 72” x 100 feet.

Túi nhựa được đâm thủng thành 2 lỗ. Một lỗ để lưu thông không khí và một lỗ khác để cấy và cho ăn. Khi làm thủng lỗ, hãy làm sạch phần ống và đầu ống bằng cồn, đâm thủng từ từ và túi sẽ hình thành miếng bịt kín quanh ống.

Cũng lưu ý rằng mỗi túi nằm trên một khối chữ “V” ngược làm bằng nhựa hoặc gỗ. Cấu hình này thúc đẩy lưu thông và giúp giữ cho các hạt không lắng xuống.

Thức ăn an toàn sinh học

Ciliates cũng có thể xâm nhập vào lò phản ứng sinh học thông qua nguồn thức ăn.

Nếu sử dụng vi tảo, môi trường nuôi cấy tảo cũng phải được giữ trong phòng an toàn sinh học và môi trường nuôi cấy tảo không được chứa ciliates và các loài tảo khác. Nếu quan sát thấy ô nhiễm, hãy loại bỏ môi trường nuôi cấy ngay lập tức khỏi phòng an toàn sinh học và tiêu hủy. Thay thế phương pháp nuôi cấy tảo bằng phương pháp nuôi cấy khởi đầu sạch từ Dinh dưỡng bền vững hoặc các nguồn khác.

Chúng tôi cung cấp đơn tảo, không có ciliate bao gồm Tetraselmis suecica và Nannochloropsis oculata và khuyến nghị Fritz F/2 Part A và Part B làm chất bón. Tảo nước ngọt như Chlorella sp. cũng có thể được nuôi bằng chất dinh dưỡng F2.

Thức ăn luân trùng của chúng tôi, Amplifeed(tm) Replete (xem Chương 3) cũng được đảm bảo không bị nhiễm ciliate.

Chiếu sáng lò phản ứng sinh học

Luân trùng và nhiều loại tảo chịu được nhiều chu kỳ ánh sáng khác nhau, từ 12 giờ sáng/12 giờ tối đến ánh sáng liên tục. Trong Chương 3, chúng tôi giới thiệu hai phương pháp nuôi luân trùng, một phương pháp có và một phương pháp không có tảo sống. Trong phương pháp không có tảo, bạn có thể vận hành lò phản ứng sinh học mà không cần đèn.

Nếu bạn đang sử dụng vi tảo, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng đèn LED trồng trọt có nhiều màu xanh lam và đỏ. (Hình 4). Đèn chúng tôi sử dụng cho luân trùng là đèn LED 4’, mỗi đèn 20 watt. Chúng tôi sử dụng hai đèn cho mỗi lò phản ứng 100 lít đặt thẳng đứng cách túi khoảng 4” (Hình 5).

Hình 4

Hình 5

Kiểm soát nhiệt độ lò phản ứng sinh học

Chúng tôi sử dụng 15 bào tử luân trùng khác nhau được thu thập từ các khu vực khác nhau trên thế giới. Luân trùng có thể chịu được nhiệt độ từ 15 đến 30℃ nhưng quá trình sinh sản rất nhạy cảm với cả nhiệt độ và sự chênh lệch nhiệt độ. Hầu hết luân trùng hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ khoảng 25℃ nhưng B. rotundiformis có xu hướng sinh sản nhanh hơn ở nhiệt độ lên tới 30℃ trong khi B. plicatilis thích nhiệt độ mát hơn. Nhiệt độ tối ưu là một điều kiện đối với việc lựa chọn luân trùng VÀ các quy trình tổng thể được sử dụng để nuôi luân trùng. Bất kể lựa chọn của bạn là gì, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ được đặt để giữ nhiệt độ nước trong khoảng +/- 1 độ.

Bắt đầu nuôi sinh khối luân trùng từ bào tử (“trứng” nghỉ)

Người ta vẫn thường nói rằng, có một nhóm người sẽ tiêu tiền để tiết kiệm thời gian và những người khác sẽ dành thời gian để tiết kiệm tiền.

Điều tương tự cũng đúng khi bắt đầu nuôi cấy luân trùng từ bào tử.

Một túi trứng khô chứa khoảng 7500 trứng phôi nghỉ. Chúng tôi đảm bảo tỷ lệ nở ít nhất là 30% (thường cao hơn nhiều nhưng trong mức đảm bảo) vì vậy, một túi mang lại ít nhất 2250 luân trùng nở trong vòng 48 giờ sau khi ngậm nước (Bạn có thể tìm thấy hướng dẫn khởi động chi tiết tại đây https://snextracts.com/pages/rotifer–resources–andguides )

Bây giờ sẽ một số phép toán cho bạn dễ hiểu.

Giả sử bạn muốn cho 100.000 ấu trùng nở vào ngày 0 và bắt đầu cho ăn ngoại sinh 2 ngày sau khi nở (PH). Bạn muốn cho mỗi ấu trùng ăn 2000 luân trùng/ngày (chương 3) vì vậy chúng ta cần 200 triệu luân trùng trong 2 ngày PH và mỗi ngày sau đó cho đến khi ấu trùng chuyển sang thức ăn khô.

Nguyên tắc chung của chúng tôi là ở nhiệt độ 25°C, số lượng luân trùng sẽ tăng gấp đôi mỗi ngày. (Tham khảo: Sổ tay nuôi cấy sinh vật phù du bảng 5.3/5.4).

Bạn sẽ mất khoảng 18 ngày để đạt được bằng cách sử dụng lò phản ứng sinh học theo lô. Nếu sử dụng hệ thống dòng chảy qua thì bạn cần thêm một ngày nữa để quần thể tăng gấp đôi lên 400 triệu và bạn bắt đầu thu hoạch 200 triệu mỗi ngày.

Nếu có nhiều thời gian hơn, bạn có thể chờ đợi và cho cá ăn thêm sau đó.

Ít thời gian hơn? Thì sử dụng nhiều túi hơn.

Thu hoạch luân trùng

Lựa chọn 1- “Múc chúng ra”

Luân trùng Brachionid có thể dễ dàng được giữ lại bằng bộ lọc 50 µM.

Nếu vận hành lò phản ứng sinh học dòng chảy, hãy đặt bộ lọc 50 micron trên đường xả để giữ luân trùng bên trong lò phản ứng sinh học. Khi bạn đã sẵn sàng thu hoạch, chỉ cần lấy khối lượng mong muốn ra khỏi lò phản ứng sinh học.

Nếu sử dụng quy trình sản xuất theo lô với mật độ luân trùng cao nhất, hãy xả toàn bộ lượng chứa trong túi qua bộ lọc để giữ lại luân trùng.

Lựa chọn 2- “Lọc chúng ra”

Cũng có thể vận hành hệ thống nuôi cấy dòng chảy mà không cần sử dụng bộ lọc để giữ lại luân trùng trong lò phản ứng sinh học. Trong mô hình này, nước thải giàu luân trùng được thu vào bể chứa và thu gom bằng quá trình lọc.

Thận trọng. Nếu bạn vận chuyển luân trùng dày đặc trong một chiếc bình nhỏ không có luồng không khí, quần thể luân trùng có thể bị căng thẳng và chết chỉ sau vài phút do thiếu oxy.

Mô hình trại giống 1 tỷ luân trùng/ngày 

Làm thế nào để bạn thiết kế một trại giống luân trùng có thể sản xuất 1 tỷ luân trùng/ngày?

Dưới đây chúng tôi trình bày thiết kế vật lý của một hệ thống sản xuất dòng chảy và theo lô để sản xuất luân trùng 1 tỷ/ngày bằng cách sử dụng các quy trình vận hành tiêu chuẩn mà chúng tôi đã phác thảo trong Chương 3.

Thiết kế được đề xuất của chúng tôi là sử dụng dòng chảy thông qua túi nhưng chúng tôi đưa ra các lựa chọn cho bình và cơ sở có khả năng tiếp cận nước hạn chế.

Mô hình này sử dụng luân trùng Brachionus manjavacus. Luân trùng nhỏ hơn có thể được nuôi một cách an toàn ở mật độ cao hơn.

Theo John Carberry, Matthew Carberry, Dr. Terry Snell, Tim Wilson

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

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

• Hiệu quả của việc áp dụng Men vi sinh khác nhau lên năng suất tôm thẻ chân trắng
• Loại muối, đường bổ sung và loại hệ thống trong RAS thâm canh đối với sản xuất tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei)
• Ảnh hưởng của chiết xuất tỏi trong khẩu phần đến tăng trưởng, các thông số cho ăn, chỉ số huyết học và thành phần cơ thể của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei