Kỹ Thuật Nuôi, Tin tức

Sự Khác Biệt Về Hệ Vi Sinh Vật Đường Ruột Ở Tôm Thẻ Chân Trắng Trong Hệ Thống Nhà Kính Và Hệ Thống Aquaponic

Hệ vi sinh đường ruột tôm phần lớn có nguồn gốc từ môi trường nước

Nghiên cứu này điều tra sự khác biệt về hệ vi sinh vật trong đường ruột và trong nước của hệ thống sản xuất nhà kính và aquaponic đối với tôm thẻ chân trắng L. vannamei.

Ảnh của Fernando Huerta.

Hệ thống aquaponic được đặc trưng bởi mối quan hệ cộng sinh giữa động vật thủy sinh, thực vật và biofloc. Vi khuẩn chịu trách nhiệm biến đổi nước thải giàu nitơ thành các dạng trao đổi chất mà cây trồng có thể hấp thụ, do đó cải thiện hiệu quả loại bỏ chất dinh dưỡng và hỗ trợ sản xuất rau. Trong những năm gần đây, hệ thống aquaponic giữa cá và rau đã trở thành trọng tâm nghiên cứu, đặc biệt là về cá và rau nước ngọt.

Tuy nhiên, chưa có báo cáo nào liên quan đến hệ thống aquaponic cho tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) và các loại rau khác nhau trong điều kiện nước lợ (độ mặn 5–15). Trong nghiên cứu này, mô hình nuôi trồng thủy canh giữa tôm thẻ chân trắng L. vannamei và cây kỷ tử (Lycium barbarum) được nghiên cứu trong điều kiện độ mặn 10 ppt.

Bài viết này – được tóm tắt từ bài báo gốc (Dou, Y. và cộng sự, 2023. Sự khác biệt của hệ vi sinh vật đường ruột ở tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei giữa nuôi trong nhà kính và nuôi trong aquaponic. Life 2023, 13(2), 525) – báo cáo về một nghiên cứu khám phá sự khác biệt về hệ vi sinh vật trong đường ruột và trong nước giữa hệ thống sản xuất nhà kính và aquaponic đối với tôm thẻ chân trắng L. vannamei.

Thiết lập nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, các tác giả đã thu thập các mẫu tôm từ ao nuôi trong nhà kính (WG) và aquaponic (YG), mẫu nước (WE, YE) và điều tra hệ vi sinh vật trong đường ruột và trong nước giữa hai hệ thống nuôi.

Tôm giống từ trại sản xuất giống tôm biển thương mại được nuôi với mật độ 400 con/m2 trong hệ thống nhà kính và 1000 con/m2 trong hệ thống aquaponic. Các mẫu nước và ruột tôm từ ao nhà kính (WG) và ao aquaponic (YG) được thu thập khi tôm nuôi được 60 ngày, kích thước cơ thể tôm dao động từ 11,9 – 12,7 cm. Các mẫu nước và ruột đã được phân tích theo nhiều cách khác nhau.

Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm, cách quản lý, thu thập và bảo quản mẫu; tách chiết DNA, khuếch đại PCR và các quy trình khác, cũng như các phân tích thống kê, vui lòng tham khảo bài báo gốc.

Kết quả và thảo luận

Hình 1: Hệ thống nuôi trong nhà kính và trong aquaponic. (a) Cấu trúc bên ngoài của ao nhà kính; (b) cấu trúc bên trong ao nhà kính với độ sâu nước khoảng 0,8 m; (c) ao nuôi theo hình thức aquaponic; (d) các bao bì sinh học có thể tái chế kết hợp với cây trồng theo phương thức canh tác aquaponic.

Còn thiếu dữ liệu về sự khác biệt giữa ao đất trong nhà kính và ao aquaponic nuôi tôm thẻ chân trắng L. vannamei. Phân tích trong nghiên cứu của chúng tôi cho thấy sự đa dạng vi sinh vật của các mẫu nước (WE, YE) cao hơn đáng kể so với các mẫu đường ruột (WG, YG). Điều này cho thấy rằng hệ vi sinh vật trong ruột tôm phần lớn có nguồn gốc từ môi trường nước gần đó hoặc cả hai đã góp phần hình thành hệ vi sinh vật, và hệ vi sinh vật đường ruột tôm có thể hoạt động như một rào cản chống lại hệ vi sinh vật môi trường xung quanh.

Ở cấp độ ngành, phân tích thống kê giữa WE và WG cho thấy các vi khuẩn phổ biến, theo thứ tự giảm dần là Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota, Patescibacteria và Chloroflexi. Chúng khác với các vi khuẩn phổ biến giữa YE và YG: Proteobacteria, Actinobacteriota, Firmicutes, Bacteroidota và Verrucomicrobiota. Các nhà nghiên cứu trước đây đã báo cáo rằng Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria và nhiều loại khác là ngành chiếm ưu thế trong tôm thẻ L. vannamei và môi trường xung quanh. Trong nghiên cứu của chúng tôi, Proteobacteria và Actinobacteriota là những vi khuẩn phổ biến nhất ở cả hai hệ thống nuôi.

Ở cấp độ chi, phân tích giữa WE và WG cho thấy Amaricoccus, Micrococcales, Flavobacteriaceae và Paracoccus là các chi vi khuẩn chiếm ưu thế, trong khi Acinetobacter, Demequina và Rheinheimera là các chi vi khuẩn chiếm ưu thế giữa YE và YG. Điều này chỉ ra rằng hệ thực vật cốt lõi giữa hệ thống nhà kính và aquaponic có sự khác biệt đáng kể. Các chi vi khuẩn Amaricoccus, Paracoccus và Tessaracoccus phổ biến giữa WE và WG, cao hơn đáng kể so với các chi giữa YE và YG. Các chi Amaricoccus và Paracoccus là những vi khuẩn khử nitrat hiếu khí điển hình có khả năng phân hủy nhiều loại hợp chất hữu cơ và biến nitrat thành khí nitơ.

Nhóm YG có số lượng Acinetobacter cao hơn, đây là mầm bệnh cơ hội. Ngoài ra, sự hiện diện của Rhizobium, một loại vi khuẩn cộng sinh thường được tìm thấy trong rễ cây trong nhóm YG cho thấy rằng hệ vi sinh vật đường ruột của tôm đã tương tác với vi khuẩn từ rễ cây.

Các nghiên cứu trước đây chỉ ra mối quan hệ chặt chẽ giữa hệ vi sinh vật trong ruột tôm và môi trường nước xung quanh chúng, cho thấy vi sinh vật từ môi trường nước xung quanh có thể tương tác với hệ vi sinh vật của động vật thủy sinh. Chúng tôi đã xác định được 20 loại phyla phổ biến giữa WE và WG và không có loại phyla đặc biệt nào trong WG so với WE. Ngược lại, tám loại phyla đặc biệt đã được quan sát thấy ở YG so với YE, cho thấy rằng sự tương tác giữa ruột tôm và nước trong hệ thống nhà kính mạnh hơn so với hệ thống aquaponic. Có khả năng là sự hiện diện của microflocs trong vùng nước của hệ thống nhà kính là nguyên nhân gây ra hiệu ứng định hình mạnh mẽ trên ruột tôm khi chúng ăn các microflocs này.

Mặc dù có sự khác biệt đáng kể giữa hệ thống nhà kính và aquaponic, các chu trình nitơ như khử nitrat, khử nitơ oxit, khử nitrit, khử nitrat, hô hấp nitrit và hô hấp nitrat không cho thấy sự khác biệt đáng kể. Điều này cho thấy rằng các hệ thống khử nitơ tự dưỡng và dị dưỡng trong nhóm YE và WE có khả năng loại bỏ nitơ trong nước một cách hiệu quả.

Quan điểm

Chúng tôi đã so sánh hệ vi sinh vật của các mẫu tôm từ các ao nuôi trong nhà kính (WG) và nuôi trong aquaponic (YG) cũng như các mẫu nước (WE, YE) để xác định sự khác biệt về quần thể vi sinh vật giữa hệ thống nhà kính và aquaponic. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng về cơ bản không có sự khác biệt đáng kể về tính đa dạng cụ thể giữa hai hệ thống sản xuất về hệ vi sinh vật đường ruột tôm và hệ vi sinh vật nước. Tuy nhiên, vi khuẩn phổ biến giữa WE và WG khác biệt đáng kể so với YE và YG khi được phân tích ở cấp độ ngành và chi. Các con đường trao đổi chất khác nhau – bao gồm sinh tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp, chuyển hóa vi sinh vật và chuyển hóa carbon – được kích hoạt nhiều hơn đáng kể trong WG so với YG.

Theo Tiến sĩ Hui Shen

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/differences-in-intestinal-microbiota-in-pacific-white-shrimp-from-greenhouse-and-aquaponic-systems/

Biên dịch: Huyền Thoại – Bình Minh Capital

Xem thêm:

You cannot copy content of this page