Tài liệu Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn biển sinh bacteriocin từ ruột cá giò nhằm định hướng ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản bền vững

i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường, Trường Đại học Nha Trang đã luôn quan tâm, chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình, giúp cho tôi có được những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Tôi xin dành l ời cảm ơn sâu sắc nhất đến Cô Nguyễn Thị Ngọc Thanh và Thầy Nguyễn Văn Duy, B ộ môn Công nghệ Môi Trường, Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường, Trường Đại học Nha Trang đã định hướng, dìu dắt và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn đến chị Nguyễn Minh Nhật, cán bộ quản lý phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học, đã tạo mọi điều kiện về thời gian, dụng cụ, máy móc để tôi hoàn thành đề tài. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các bạn sinh viên lớp 50CNMT, cùng toàn thể các bạn sinh viên thực tập tại phòng thí nghiệm đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện bài đồ án tốt nghiệp này. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và các bạn bè đã tạo điều kiện, động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập vừa qua. Nha Trang, tháng 6 năm 2012 Sinh viên Đặng Thị Thương ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN............................................................................................................i MỤC LỤC ..............................................................................................................ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... v DANH MỤC BẢNG ..............................................................................................vi DANH MỤC HÌNH ..............................................................................................vii MỞ ĐẦU ................................................................................................................1 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU.............................................................3 TỔNG QUAN VỀ CÁ GIÒ ....................................................................3 1.1. 1.1.1. Tên gọi của cá Giò ..................................................................................3 1.1.2. Đặc điểm hình thái ..................................................................................4 1.1.3. Màu sắc và kích thước.............................................................................5 1.1.4. Nơi sống, sinh học và nghề cá .................................................................5 1.1.5. Phân bố ...................................................................................................5 1.1.6. Phân loại theo cấp bậc.............................................................................6 1.1.7. Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế.........................................................6 1.2. TÌNH HÌNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN, CÁC VẤN ĐỀ TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI....................................7 1.2.1. Tình hình nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam và thế giới .............................7 1.2.2. Các vấn đề phát sinh trong nuôi trồng thủy sản ..................................... 13 1.2.2.1. Tình hình dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản................................ 13 1.2.2.2. Các vấn đề môi trường trong nuôi trồng thủy sản ........................... 16 1.3. 1.3.1. TỔNG QUAN VỀ BACTERIOCIN...................................................... 19 Khái niệm về bacteriocin....................................................................... 19 iii 1.3.2. Phân loại bacteriocin ............................................................................. 21 1.3.3. Một số tính chất của bacteriocin............................................................ 25 1.3.3.1. Phạm vi hoạt động của Bacteriocins ............................................... 27 1.3.3.2. Cơ chế hoạt động của Bacteriocin................................................... 27 1.3.3.3. Kiểu hoạt động của Bacteriocin ...................................................... 28 1.3.4. Lợi ích và hạn chế của bacteriocin ........................................................ 30 1.3.5. Tình hình nghiên cứu về bacteriocin trên thế giới và Việt Nam ............. 32 1.3.6. Ứng dụng của bacteriocin...................................................................... 36 1.3.6.1. Ứng dụng của bacteriocin trong kiểm soát vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm. ....................................................................... 36 1.3.6.2. Ứng dụng của bacteriocin trong ngành công nghiệp thủy sản chống lại sự hư hỏng và dịch bệnh............................................................................. 38 TỔNG QUAN VỀ CHẾ PHẨM SINH HỌC (PROBIOTICS)............... 42 1.4. 1.4.1. Thành phần chế phẩm sinh học ............................................................. 43 1.4.2. Cơ chế tác động của chế phẩm sinh học ................................................ 44 1.4.3. Tình hình nghiên cứu chế phẩm sinh học trên thế giới và Việt Nam...... 46 1.4.4. Ứng dụng của chế phẩm sinh học.......................................................... 48 1.4.4.1. Ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản ............................................... 48 1.4.4.2. Ứng dụng trong xử lý môi trường ................................................... 51 1.4.4.3. Một số ứng dụng khác .................................................................... 52 CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 54 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU............................................................... 54 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................... 54 2.2.1. Cách tiếp cận vấn đề nghiên cứu ........................................................... 54 2.2.2. Phương pháp phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn sinh bacteriocin.. 55 iv 2.2.2.1. Phương pháp phân lập vi khuẩn tổng số.......................................... 55 2.2.2.2. Phương pháp bảo quản và giữ giống ............................................... 57 2.2.2.3. Phương pháp tuyển chọn chủng vi khuẩn sinh bacteriocin .............. 58 2.2.2.4. Phương pháp xác định đặc điểm sinh học và định danh của chủng vi khuẩn sinh bacteriocin .................................................................................... 61 2.3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU...................................................... 64 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................. 65 3.1. KẾT QUẢ PHÂN LẬP VI KHUẨN TỔNG SỐ TỪ RUỘT CÁ GIÒ ... 65 3.2. KẾT QUẢ TUYỂN CHỌN CHỦNG VI KHUẨN BIỂN SINH BACTERIOCIN .................................................................................................... 68 3.2.1. Kết quả tuyển chọn sơ bộ các chủng vi khuẩn biển sinh bacteriocin ...... 68 3.2.2. Kết quả kiểm tra bản chất protein của dịch bacteriocin thô với enzym protease K .......................................................................................................... 72 3.3. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ PHÂN LOẠI CỦA CHỦNG VI KHUẨN SINH BACTERIOCIN ........................................................................... 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 80 PHỤ LỤC.............................................................................................................. 82 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ATP Adenosine triphosphate BLIS Bacteriocin-Like Inhibitory Substance BQTP Bảo quản thực phẩm ĐBSCL Đồng bằng Sông Cửu Long ĐBSH Đồng bằng Sông Hồng FAO Food and Agriculture Organization GLOBALGAP On-Farm Food Safety standard HACCP Hazard Analysis of Critical Control Points IHNV Infectious Hematopoietic Necrosis Virus LAB Lactic Acid Bacteria NNPTNT Nông nghiệp phát triển nông thôn NTTS Nuôi trồng thủy sản OMV Oncorhynchus Masou Virus PCR Polymerase Chain Reaction PTN-CNSH Phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học SQF Safe – Quality - Food Program TSA Tryptone Soya Agar TSB Tryptone Soya Broth UBND Ủy ban Nhân Dân VACB Vườn – Ao – Chuồng - Biogas VK Vi khuẩn vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Một số loài cá Giò và môi trường sống của chúng ...................................3 Bảng 1.2. Phân loại theo cấp bậc của cá Giò (Siganus canaliculatus ) ....................6 Bảng 1.3. Sản lượng nuôi trồng thủy sản thế giới năm 2001 theo vùng nước ...........8 Bảng 1.4. Sản lượng nuôi trồng thủy sản và kim ngạch xuất khẩu thủy sản các năm 2006 – 2010........................................................................................................... 10 Bảng 1.5. Diện tích mặt nước nuôi trồng thuỷ sản các năm 2006–2010 ................. 10 Bảng 1.6. Tình hình khai thác và nuôi trồng thủy sản từ năm 2007 đến 2 tháng năm 2011 ...................................................................................................................... 12 Bảng 1.7. Sản lượng thủy sản quý tháng 5/2012 và 5 tháng đầu năm 2012 ............ 13 Bảng 1.8. Một số tác nhân gây bệnh, bệnh và cách điều trị .................................... 14 Bảng 1.9. Bacteriocin và kháng sinh...................................................................... 20 Bảng 1.10. Phân loại bacteriocin ........................................................................... 24 Bảng 1.11. Tính chất hóa lý của một số bacteriocin của vi khuẩn Gram dương...... 26 Bảng 1.12. Một số bacteriocin từ vi khuẩn biển ..................................................... 34 Bảng 1.13. Ví dụ về các thử nghiệm bacteriocin trong các sản phẩm thủy sản ....... 41 Bảng 3.1. Số chủng vi khuẩn biển phân lập từ cá Giò ............................................ 65 Bảng 3.2. Kết quả phân lập các chủng vi khuẩn từ ruột cá Giò .............................. 66 Bảng 3.3. Kết quả tuyển chọn sơ bộ chủng vi khuẩn sinh bacteriocin từ ruột cá Giò .............................................................................................................................. 69 Bảng 3.4. Kết quả kiểm tra với enzym protease K ................................................. 72 Bảng 3.5. So sánh trình tự đoạn gen 16S rDNA của chủng Alcaligenes faecalis T20 với các trình tự tương đồng trên Genbank bằng công cụ BLAST ........................... 76 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cá Giò (Siganus canaliculatus)................................................................4 Hình 1.2. Cấu trúc của nisin .................................................................................. 22 Hình 1.3. Kiểu hoạt động của bacteriocin của vi khuẩn lactic (LAB)..................... 29 Hình 1.4. Số lượng bài báo nghiên cứu về bacteriocin trong mỗi thời kỳ 10 năm từ 1950-2010 được trích dẫn trên Pubmed. ................................................................ 33 Hình 2.1. Sơ đồ cách thức tiếp cận vấn đề nghiên cứu ........................................... 54 Hình 2.2. Quy trình thử hoạt tính kháng khuẩn của dịch bacteriocin thô với các chủng vi khuẩn chỉ thị ........................................................................................... 59 Hình 2.3. Hình ảnh minh họa các bước nhuộm Gram ............................................ 62 Hình 3.1. Khuẩn lạc mọc riêng rẽ trên đĩa thạch ở độ pha loãng 10-7 ..................... 65 Hình 3.2. Hình ảnh cấy ria thuần khiết khuẩn lạc................................................... 69 Hình 3.4. Vòng kháng của chủng T20 đối với chủng chỉ thị B1.1 và V1.1............. 71 Hình 3.5. Kết quả kiểm tra với enzyme protease K của T20 và T22....................... 72 Hình 3.6. Hình ảnh cấy điểm chủng T20 và T22 sau 48 giờ ở 370C ....................... 73 Hình 3.7. Hình ảnh tế bào chủng T22 (bên trái) và T20 (bên phải) quan sát dưới kính hiển vi ở độ phóng đại X-100 ........................................................................ 74 Hình 3.8. Khả năng chịu muối của chủng vi khuẩn T20......................................... 74 Hình 3.9. Trình tự đoạn gen 16S rDNA của chủng Alcaligenes faecalis T22 (1342 bp)......................................................................................................................... 76 1 MỞ ĐẦU Việt Nam có bờ biển dài hơn 3.260 km, với diện tích vùng biển rộng hơn 1 triệu km2, gấp 3 lần diện tích đất liền. Tính đa dạng sinh học biển được đánh giá là rất lớn, nhưng chưa được nghiên cứu đầy đủ. Các hướng nghiên cứu được quan tâm từ trước đến nay thường tập trung vào sự đa dạng của động vật và tảo biển. Tuy nhiên, những nghiên cứu cơ bản về vi khuẩn biển, nhất là trong tương quan với các động vật chủ, cũng như tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực nuôi trồng hải sản, còn rất hạn chế. Nuôi trồng thủy sản hiện là một trong những lĩnh vực sản xuất thực phẩm phát triển mạnh nhất ở nước ta. Tuy nhiên, dịch bệnh thường xuyên xảy ra đã gây thiệt hại kinh tế hàng triệu đô la Mỹ mỗi năm. Trong số các tác nhân gây bệnh thì vi khuẩn điển hình là các loài Vibrio, được coi là một trong những nguyên nhân chính. Hơn nữa, cùng với hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu, những quan ngại đối các vi khuẩn gây bệnh ngày càng tăng lên, bởi vì ở nhiệt độ cao hơn thì khả năng gây bệnh và truyền nhiễm cũng tăng theo. Chất kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản dường như đã mất hiệu quả do việc lạm dụng quá mức. Việc sử dụng các chất kháng sinh không chỉ làm tăng khả năng kháng bệnh của vi khuẩn, phá vỡ hệ vi sinh bình thường và gây ra hiện tượng mất cân bằng vi sinh mà còn làm tích lũy các gốc kháng sinh trong sản phẩm thủy sản có hại cho sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy, các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường như sử dụng vaccine, chất kháng sinh thế hệ mới hay probiotic đã được đề xuất (Corripio-Myar et al., 2007; Smith, 2007). Tuy nhiên, sử dụng vaccine thường tốn chi phí sản xuất, chi phí nhân công và gây stress mạnh cho động vật nuôi. Do vậy, sử dụng các vi khuẩn sinh bacteriocin có thể là giải pháp thay thế rất phù hợp với vai trò kép bởi vì bacteriocin sẽ là một chất kháng sinh thế hệ mới an toàn và thân thiện với sức khỏe con người và môi trường, trong khi đó các vi khuẩn đóng vai trò của probiotic. Trong nhiều năm qua bacteriocin thường được thu nhận từ vi khuẩn lactic có nguồn gốc từ các loại thực phẩm nhằm ứng dụng để kéo dài thời gian bảo quản thực 2 phẩm. Tuy nhiên, để có thể ứng dụng trong phòng trừ dịch bệnh cho lĩnh vực nuôi trồng hải sản, vi khuẩn sinh bacteriocin cần được phân lập từ các sinh vật biển hay môi trường nước biển để thích nghi với những thay đổi về nhiệt độ và độ mặn của điều kiện nuôi. Vì vậy, các vi khuẩn sống bám ở động vật biển có thể là một nguồn thích hợp để phân lập và tuyển chọn các chủng sinh bacteriocin. Hơn nữa, các loài động vật hải sản địa phương cũng là nguồn mẫu tốt cho việc phát hiện các loài vi khuẩn mới cùng với các loại bacteriocin mới. Việc đánh giá đa dạng sinh học của vi khuẩn sinh bacteriocin sẽ góp phần cung cấp những hiểu biết mới về đặc điểm sinh lý- sinh thái- tiến hóa của vi sinh vật biển trong mối tương tác với các động vật chủ và với các vi khuẩn đích gây bệnh. Hơn nữa, các bacteriocin hay BLIS mới có thể được ứng dụng làm chất bảo quản thực phẩm hay làm thuốc phòng trừ bệnh vi khuẩn cho người, gia súc, gia cầm hay động vật biển. Đặc biệt, những ứng dụng tiềm năng từ kết quả đề tài trong việc phát triển chất kháng sinh thế hệ mới và probiotic có thể dẫn tới giảm thiểu dịch bệnh trong nuôi trồng hải sản. Sự thành công của đề tài chắc chắn sẽ đóng góp tích cực vào sự phát triển bền vững của nghề nuôi trồng hải sản và cung cấp cho các ngư dân địa phương một giải pháp mới để giảm thiểu thiệt hại, nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường trong khu vực. Việc thực hiện đề tài là rất cấp thiết và phù hợp cho hoạt động nuôi trồng hải sản trong cả nước, không chỉ ở khía cạnh khoa học mà còn cả trong những ứng dụng thực tiễn. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn biển sinh bacteriocin từ ruột cá Giò nhằm định hướng ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản bền vững.” Nội dung của đề tài: - Thu mẫu động vật (Cá Giò) tại vùng vịnh Nha Trang – Khánh Hòa - Phân lập vi khuẩn tổng số từ ruột cá Giò - Tuyển chọn các chủng vi khuẩn sinh bacteriocin sống trong ruột cá Giò - Thử hoạt tính bacteriocin của chủng vi khuẩn sống trong ruột cá Giò - Xác định đặc điểm hình thái của chủng vi khuẩn sinh bacteriocin 3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÁ GIÒ 1.1.1. Tên gọi của cá Giò Cá Giò là tên gọi địa phương. Còn tên khoa học theo tiếng Latinh của loài cá Giò nghiên cứu là Siganus canaliculatus. Loài cá Giò này cũng có tên gọi khác là cá Dìa. Chúng thuộc về họ cá Giò Siganidae, họ này theo Fishbase có hai chi và 25 loài. Chúng sống ở vùng Ấn độ – Thái Bình Dương và Biển Địa Trung Hải. Bảng 1.1. Một số loài cá Giò và môi trường sống của chúng Loài S. argenteus S. canaliculatus S. corralinus S. fuscescens S. guttatus S. javus S. lineatus S. luridus S. punctatus S. puellus S. rivulatus S. vermiculatus Môi trường sống Cá con: bãi cỏ và rạn san hô Cá trưởng thành: vùng nước mở Cá con: bãi cỏ; rừng ngập mặn Cá trưởng thành: chủ yếu sống ở các bãi cỏ, ngoài ra sống ở rạn san hô và rừng ngập mặn Rạn san hô Rạn san hô, thảm thực vật dưới đáy của vùng nước nông, nước ven bờ Cá con: Trong các rễ cây ở vùng bóng của rừng ngập mặn, vịnh nông, cửa sông Cá trưởng thành: ven biển nhưng trước và sau cửa sông Biển, vùng nước lợ, nước ngọt, có thể ở cửa sông, hồ và bến cảng Cá con: rừng ngập mặn, dọc theo bờ các bến tàu Cá trưởng thành: rạn san hô, bãi cỏ, dọc theo bờ các bến tàu Các rạn san hô ngầm Các rạn san hô ngầm Các rạn san hô ngầm, vùng cỏ biển Vùng nước nông ở cảng, ở dưới bãi cát ở các hồ đá Rừng ngập mặn Nguồn [4] Trong những loài cá Giò trên thì loài cá Giò chấm trắng (Siganus canaliculatus) được chọn để nghiên cứu trong đề tài này. 4 Hình 1.1. Cá Giò (Siganus canaliculatus) 1.1.2. Đặc điểm hình thái Cá Giò có cơ thể rất nhỏ (8 cm hoặc nhỏ hơn) tới rất lớn (15 cm). Chúng có gai ở vây có thể chích và có các tuyến chứa chất độc. Những gai này có thể thấy ở vây lưng, vây ngực và vây hậu môn. Vết chích có thể gây đau nhưng không gây chết người. Nó được đặt tên “rabbitfish” vì mũi nó giống như thỏ, hoặc có thể do thói quen ăn rong biển của nó. Nó cũng được đặt tên “spinefoot” theo các gai trên vây ngực, một đặc điểm độc nhất của loài này. Cá có thân dẹt, thon vừa, chiều cao thân 2,3 – 2,8 lần chiều dài chuẩn. Đầu hõm ít nhiều đến phía trên mắt, mõm nhọn chứ không tròn, trước mũi của cá con có nắp dài, càng lớn càng ngắn đầu và hoàn toàn thoái hóa ở cá lớn, nắp mũi che chưa tới nửa sau của mũi ở các loài có chiều dài chuẩn hơn 12 cm. Trước vây lưng có một gai hướng về trước, gai IV – VII của vây lưng dài nhất, dài hơn gai cuối cùng 1,7 – 2,2 lần, gai cuối cùng của vây hậu môn ngắn hơn gai vây hậu môn dài nhất (thường là gai III) 1,2 – 1,5 lần. Phần mềm của vây lưng và vây hậu môn thấp, tia dài nhất của vây lưng ngắn hơn 0,7 – 1 lần so với gai dài nhất của vây lưng. Vây đuôi gần như lõm ở rìa đối với các loài có chiều dài chuẩn nhỏ hơn 10 cm. Loài cá này có vảy nhỏ, má không có vảy, hoặc có ít hoặc có nhiều vảy li ti, có 16 – 26 dãy vảy giữa đường bên và gốc các gai vây lưng chính. 5 1.1.3. Màu sắc và kích thước Màu sắc của cá Giò hay biến đổi, nhất là do ảnh hưởng của trạng thái môi trường sống. Màu cơ bản là xám bạc ở trên lưng chuyển dần sang bạc ở dưới bụng, trên gáy và mặt trên của đầu có vệt màu xanh lá cây, trên gáy và thân có rất nhiều (100 - 200) đốm màu xanh ngọc chuyển dần sang trắng. Các đốm này ở mặt dưới thì to bằng que diêm, ở trên đường bên thì nhỏ hơn và ở trên gáy chỉ to bằng đầu ghim. Chiều dài lớn nhất khoảng 25 cm, thường là 20 cm. 1.1.4. Nơi sống, sinh học và nghề cá Cá Giò sống ở vùng nước ven bờ cạn có độ sâu 50 m. Loài này chịu được nước đục, sống ở vùng cửa sông, nhất là quanh những tầng lớp rong biển và cũng có ở những vùng nước sâu, sạch cách bờ biển vài km. Cá con sống thành đàn rất lớn ở những vịnh cạn và trên những lớp rạn san hô, càng lớn thì đàn cá nhỏ dần, chia thành nhóm khoảng 20 cá thể trưởng thành. Vào khoảng thời kỳ sinh sản thì xuất hiện những đàn lớn hơn. Cá Giò ăn tảo đáy biển hoặc ít hơn là tảo biển nước cạn. 1.1.5. Phân bố Trên Thế giới: Ấn Độ - Thái Bình Dương, vịnh Ba Tư, vịnh Oman, phía Nam Trung Quốc, Philippines, Indonesia, Nhật Bản, Đài Loan, Tây Úc... Ở Việt Nam: ở Việt Nam cá phân bố ở khắp các vùng biển ven bờ. 6 1.1.6. Phân loại theo cấp bậc Bảng 1.2. Phân loại theo cấp bậc của cá Giò (Siganus canaliculatus ) Giới Animalia Ngành Chordata Dưới ngành Vertebrata Liên lớp Osteichthyes Lớp Actinopterygii Phân lớp Neopterygii Liên bộ Acanthopterygii Bộ Perciformes Phân bộ Acanthuroidei Họ Siganidae Chi Siganus (Forsskål, 1775) Loài Siganus canaliculatus (Park, 1797) – pearly spinefoot, whitespotted rabbitfish 1.1.7. Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế Cá Giò chấm trắng nói riêng và cá Giò nói chung là một món ăn được nhiều người ưa thích, ở một số địa phương trở thành đặc sản bởi giá trị dinh dưỡng rất cao của nó. Cá Giò rất nhiều thịt, thịt rất béo, thơm ngon, bổ dưỡng. Cá Giò có thể được dùng để chế biến rất nhiều món ngon khác nhau như: chiên giòn, nướng, nấu canh chua, kho,...Cá Giò không những có thành phần dinh dưỡng cao mà còn có giá trị kinh tế cao. Tùy vào kích thước của cá Giò mà giá của nó cũng khác nhau, kích thước cá càng lớn thì giá cả càng cao. Trung bình 1kg cá Giò loại trung bình có giá 50 -80 ngàn đồng, còn những loại có kích thước lớn thì có giá từ 100 ngàn đồng trở lên. Cá Giò có giá trị dinh dưỡng tốt và giá trị kinh tế cao nên tình hình đánh bắt cá giò nói riêng và các loài thủy hải sản ngày càng tăng. 7 1.2. TÌNH HÌNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN, CÁC VẤN ĐỀ TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 1.2.1. Tình hình nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam và thế giới Trên thế giới Theo thống kê của FAO, tỷ lệ tăng trung bình hằng năm của NTTS tính từ 1970 tới nay là 8,9%, trong khi đó tỷ lệ tăng của thủy sản khai thác là 1,4% và của sản phẩm thịt gia súc chăn nuôi là 2,8%. Sản lượng NTTS thế giới năm 2001 đạt 48,42 triệu tấn, trong đó động vật thủy sản 37,85 triệu tấn và thực vật thủy sinh đạt 10,56 triệu tấn. Tổng sản lượng NTTS thế giới năm 2000 đạt 45,71 triệu tấn (tăng 6,3% so với năm 1999), trị giá 56,470 tỷ USD (tăng 4,8% so với năm 1999). Trong số đó, hơn một nửa là sản lượng cá nuôi (23,07 triệu tấn, đạt 50,4%), tiếp theo là nhuyễn thể (10,73 triệu tấn, chiếm 23,5%), thực vật thủy sinh (10,13 triệu tấn, chiếm 22,2%), giáp xác (1,65 triệu tấn, chiếm 3,6%), động vật lưỡng cư và rùa biển (100.271 tấn, chiếm 0,22%) và động vật không xương sống thủy sinh khác (36.965 tấn, chiếm 0,08%). Mặc dù giáp xác chỉ chiếm 3,6% về sản lượng, nhưng chúng lại chiếm 16,6% về giá trị. Các nhóm loài cá, giáp xác, nhuyễn thể, rong biển, ba ba...đều tăng từ 6,1% đến 12,1%, riêng loài động vật thủy sinh không xương sống, bao gồm cả tiểu biển (sea squirts) và nhím biển thì giảm tới 15,2% sản lượng. Có khoảng 210 loài thủy sản, kể cả thực vật thủy sinh được nuôi trồng, trong đó có 131 loài cá, 42 loài nhuyễn thể, 27 loài giáp xác, 8 loài thực vật thủy sinh, 2 loại động vật lưỡng cư và rùa biển được nuôi trồng. Các con số chứng tỏ đối tượng NTTS rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, trong thực tế, có tới 21,2% sản lượng NTTS toàn cầu (tức trên 9,7 triệu tấn) không được báo cáo là thuộc các loài nào, ví dụ như Trung Quốc không có số liệu thống kê về các loài nuôi biển, chỉ có sản lượng là 426.957 tấn năm 2000 Nuôi biển và nước lợ ven biển chiếm 54,9%, nuôi nước ngọt chiếm 45,1%. Trong giai đoạn từ 1970 đến 2000, chính nuôi nước ngọt lại có mức tăng trung bình hằng năm cao nhất với 9,7%, sau đó là nuôi nước lợ 8,4% và nuôi biển tăng 8,3%. 8 Tính về sản lượng, nuôi nước lợ chỉ chiếm 4,6% nhưng tính về giá trị thì chúng lại chiếm 15,7% toàn bộ giá trị NTTS. Bảng 1.3. Sản lượng nuôi trồng thủy sản thế giới năm 2001 theo vùng nước Nhóm loài Tổng Cá, giáp xác, Q: 37.851.356 nhuyễn thể Nước ngọt Nước lợ Nước mặn Q: 21.747.553 Q: 2.334.782 Q: 13.769.021 V: 55.686.482 V: 26.504.555 V: 10.655.267 V: 18.526.660 Thực vật thủy Q: 10.562.279 Q: 310 Q:16.607 Q: 10.545.362 sinh V: 5.784.324 V: 631 V: 22.919 V: 5.760.774 Tổng số Q: 48.431.635 Q: 21.747.863 Q: 2.351.389 Q: 24.314.383 V: 61.470.806 V: 26.505.186 V: 10.678.186 V: 24.287.434 Q: Số lượng (tấn), V: Giá trị (ngàn USD) Các loài cá nước ngọt vẫn chiếm ưu thế trong NTTS. Sản lượng năm 2001 đạt 20,80 triệu tấn, chiếm 85,2% tổng sản lượng cá nuôi đạt giá trị 22,122 tỷ USD. Tiếp theo là cá di cư hai chiều (2,543 triệu tấn, chiếm 10,4%, trị giá 7,435 tỷ USD và cá biển (1,091 triệu tấn, chiếm 4,1 %, trị giá 4,088 tỷ USD). Nuôi tôm luôn chiếm ưu thế trong NTTS. Sản lượng nuôi tôm năm 2000 của thế giới là 1.087.111 tấn, chiếm 66% giáp xác nuôi, trị giá 6,880 tỷ USD, chiếm 73,4% giá trị trong nuôi giáp xác. Năm 2001, sản lượng đạt 1.270.875 tấn, trị giá 8,432 tỷ USD. Theo tính toán, sản lượng tôm nuôi hiện nay chiếm trên 1/4 sản lượng tôm nói chung của thế giới. Các loài tôm được nuôi nhiều nhất là tôm sú (P. monodon), tôm nương (P. chinensis) và tôm chân trắng (P. vannamei) Theo bản báo cáo tình hình NTTS thế giới năm 2006 của Tổ chức Lương nông thế giới (FAO), châu Á chiếm 9 vị trí trong 10 quốc gia dẫn đầu về NTTS, trong đó VN đứng vị trí thứ 6. Trung Quốc là nước dẫn đầu bảng xếp hạng với 69,6% về sản lượng và 51,2% về giá trị các mặt hàng thủy sản được nuôi trồng trên thế giới. Vị trí thứ 2 của Ấn Độ chỉ chiếm 4,2% cả về sản lượng cũng như giá trị. Ở vị trí thứ năm, Nhật vẫn chiếm đến 6% về mặt giá trị (4,24 tỉ USD) tuy sản lượng nuôi trồng chỉ khoảng 1,26 triệu tấn do sản phẩm của nước này chủ yếu là các loại thủy sản có giá trị cao. 9 Bản báo cáo cũng cho biết 43% (khoảng 45,5 triệu tấn) các loại thủy sản được tiêu thụ có nguồn gốc từ việc nuôi trồng với tổng giá trị là 63 tỉ USD. Thứ tự của bảng xếp hạng là Trung Quốc, Ấn Độ, Philippines, Indonesia, Nhật, VN, Hàn Quốc, Bangladesh và Chile. Theo báo cáo của FAO, thủy sản nuôi hiện là nguồn cung cấp đạm động vật tăng trưởng nhanh nhất của thế giới và đáp ứng gần một nửa sản lượng tiêu thụ toàn cầu. Báo cáo NTTS thế giới năm 2010 cho thấy, sản lượng thủy sản nuôi của thế giới đã tăng hơn 60% từ 32,4 - 52,5 triệu tấn trong giai đoạn 2000 - 2008. Và dự kiến trong năm 2012, thủy sản nuôi sẽ đáp ứng hơn 50% lượng tiêu thụ thủy sản của thế giới. Hiện nay, thủy sản nuôi đang góp phần giảm nghèo và cải thiện an ninh lương thực ở nhiều khu vực trên thế giới. Tuy nhiên, NTTS phát triển không đồng đều ở các khu vực. Châu Á - Thái Bình Dương được xem là khu vực có ảnh hưởng nhất về NTTS của thế giới. Trong số 15 nước NTTS đứng đầu thế giới, có 11 nước thuộc khu vực châu Á - Thái Bình Dương. Một số nước dẫn đầu về sản lượng nuôi trồng một số loài chính như Trung Quốc dẫn đầu về cá chép; Thái Lan, Việt Nam, Indonesia và Ấn Độ chiếm ưu thế về tôm cỡ nhỏ và cỡ lớn; Na Uy và Chilê dẫn đầu về sản xuất cá hồi. Ở Việt Nam Trong những năm qua, NTTS đã phát triển một cách mạnh mẽ và đóng góp đáng kể vào sự phát triển kinh tế - xã hội và nâng cao vị thế của đất nước. Diện tích mặt nước NTTS tăng dần theo các năm trên địa bàn cả nước. Trong đó, đáng chú ý nhất là diện tích mặt nước ở hai vùng ĐBSH và ĐBSCL. Đến năm 2008, diện tích NTTS đã được mở rộng lên trên 1 triệu ha và sản lượng đạt gần 2,45 triệu tấn, tăng gấp 12 lần so với năm 1980. Đến năm 2010, diện tích NTTS cả nước gần như không tăng, nhưng sản lượng vẫn đạt 2,8 triệu tấn. Với sự đóng góp chủ yếu của sản phẩm từ NTTS, giá trị xuất khẩu thủy sản của Việt Nam năm 2008 đạt trên 4,5 tỷ USD, đứng thứ tư trong những ngành hàng có kim ngạch xuất khẩu cao nhất của cả nước. Và đến năm 2010, giá trị kim ngạch xuất khẩu tăng lên khoảng 10 4.940 USD. Như vậy, NTTS ngày càng đóng vai trò quan trọng của toàn ngành nông nghiệp. Bảng 1.4. Sản lượng nuôi trồng thủy sản và kim ngạch xuất khẩu thủy sản các năm 2006 – 2010 Năm 2006 2007 2008 2009 2010 Sản lượng (nghìn tấn) 1.693,9 2.123,3 2.465,6 2.569,9 2.826,6 Kim ngạch xuất khẩu thủy sản (Tr.USD) 3.358 3.763 4.510 4.200 4.940 Nguồn [14] Bảng 1.5. Diện tích mặt nước nuôi trồng thuỷ sản các năm 2006–2010 (nghìn ha) Năm 2006 2007 2008 2009 2010 Đồng bằng sông Hồng 113,1 117,2 121,2 124,9 - Trung du và miền núi phía Bắc 33,8 36,2 37,9 40,0 - Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung 77,6 78,9 77,9 79,6 - Tây Nguyên 8,5 9,3 10,7 11,1 - Đông Nam Bộ 52,3 53,4 52,7 51,5 - Đồng bằng sông Cửu Long 691,2 723,8 752,2 737,6 - Cả nước 976,5 1.018,8 1.052,6 1.044,7 1.096,7 Nguồn [14] NTTS đang từng bước trở thành ngành sản xuất hàng hóa chủ lực phát triển rộng khắp, có vị trí quan trọng đối với ngành và kinh tế quốc gia. Sản lượng thủy sản năm 2007 đạt 2,1 triệu tấn thủy sản các loại, chiếm trên 50% tổng sản lượng thủy sản, trong đó riêng cá ba sa đạt trên dưới 1 triệu tấn và tôm sú đạt 0,37 triệu tấn. Giá trị xuất khẩu các sản phẩm từ nuôi trồng luôn chiếm trên 60% (toàn ngành thủy sản đạt 3,8 tỷ USD năm 2007). Nếu so với toàn cầu, đến nay Việt Nam có sản lượng thủy sản lớn thứ 3 toàn cầu (sau Trung Quốc, Ấn Độ) và là một trong những quốc gia có tốc độ tăng trưởng bình quân về sản lượng thủy sản nuôi trên thế giới (đứng thứ 2 sau Myanmar). 11 Đối tượng nuôi cũng đa dạng, nhưng tôm sú vẫn là đối tượng nuôi chủ đạo đối với các loài nuôi mặn, lợ. Sản lượng thủy sản nuôi ở nước ta ngày càng tăng từ 0,723 triệu tấn năm 2000 lên đến 2,1 triệu tấn năm 2007, tăng gấp 3,4 lần và đưa tốc độ tăng trưởng về sản lượng bình quân năm 14,3%/năm. Trong đó tôm mặn lợ (chủ yếu tôm sú) 0,37 triệu tấn, cá tra 1,1 triệu tấn. Vùng ĐBSCL luôn chiếm một tỷ lệ lớn trong cơ cấu sản lượng nuôi toàn quốc ( chiếm 68%). Ngoài tôm sú và 1 số loài cá da trơn (basa) thì các loài nuôi biển cũng đang là một đối tượng rất được quan tâm và phát triển trong 10 năm lại đây. Các tỉnh vùng duyên hải ven biển như Quảng Ninh, Khánh Hòa, Phú Yên là nơi phát triển mạnh các loài nuôi biển: tôm hùm, cá chẽm, cá chim trắng vây vàng,..Đây là những loài có giá trị kinh tế rất cao, mang lại lợi nhuận lớn cho người nuôi. Vì thế trong những năm đầu mới phát triển nuôi biển, nhiều gia đình đã trở lên giàu có, đời sống người dân được nâng cao. Theo Tổng cục Thủy sản (Bộ NN&PTNT), năm 2011 là năm ngành thủy sản cả nước có được kết quả đáng phấn khởi cả về sản xuất nuôi trồng, khai thác và xuất khẩu. Tổng diện tích NTTS của cả nước đạt 1.099.000ha, tăng 2,5%. Sản lượng thủy sản ước đạt 5,32 triệu tấn, trong đó sản lượng nuôi trồng đạt 3 triệu tấn, tăng 7,8% và sản lượng khai thác đạt 2,35 triệu tấn, tăng 2,32% so với 2010. Giá trị xuất khẩu ước đạt 6 tỷ USD, tăng 19,6% so với năm 2010 chủ yếu do được giá. Các sản phẩm xuất khẩu sang những thị trường lớn, thị trường truyền thống đều tăng mạnh về giá trị như Mỹ tăng 23,5%, Hàn Quốc tăng 32%, Trung Quốc tăng 49%,.. so với cùng kỳ năm ngoái. Theo Báo cáo mới công bố vào cuối tháng 12 của Bộ NN&PTNT, sản lượng thủy sản cả nước năm 2011 ước đạt 5.457 ngàn tấn, tăng 5,1% so với cùng kỳ năm ngoái. Trong đó, sản lượng khai thác thủy sản ước đạt 2.527 ngàn tấn, tăng 4,6%; sản lượng nuôi trồng ước đạt 2.930 ngàn tấn, tăng 7,4% cùng kỳ năm 2010. Theo Bộ NNPTNT, sản lượng khai thác và NTTS quý I/2012 ước đạt 1.134,4 ngàn tấn, tăng 3% so với cùng kỳ năm 2011. 12 Bảng 1.6. Tình hình khai thác và nuôi trồng thủy sản từ năm 2007 đến 2 tháng năm 2011 2007 2008 2009 2010 Tổng số 4.149.000 4.582.900 4.870.300 5.127.600 - Cá 3.053.600 3.444.000 3.670.700 3.847.700 - Tôm 498.200 505.500 549.500 588.800 - Thủy sản khác 597.200 633.400 650.100 691.100 Khai thác thủy sản 2.063.800 2.134.000 2.280.500 2.420.800 - Khai thác hải sản 1.864.300 1.938.000 2.071.500 2.226.600 - Khai thác nội địa 199.500 196.000 209.000 194.200 Nuôi trồng thủy sản 2.085.200 2.448.900 2.589.800 2.706.800 Năm (Tháng 1, 2) 2011 790.400 442.400 348.000 Tổng sản lượng thuỷ sản tháng 5/2012 ước tính đạt 522 nghìn tấn, trong đó, khai thác đạt 218 nghìn tấn, nuôi trồng 304 nghìn tấn. Như vậy, 5 tháng đầu năm, tổng sản lượng thủy sản cả nước đạt hơn 2 triệu tấn, trong đó khai thác và nuôi trồng đều đạt trên 1 triệu tấn, đều tăng so với cùng kỳ năm 2011. Ước sản lượng NTTS 5 tháng đầu năm 2012 đạt 1.014.000 tấn, tăng 5,6% so với cùng kỳ năm trước. Riêng trong tháng 5, sản lượng nuôi trồng đạt 304 nghìn tấn, tăng 5,6% so với cùng kỳ. 13 Bảng 1.7. Sản lượng thủy sản quý tháng 5/2012 và 5 tháng đầu năm 2012 Ước thực hiện Lũy Tháng kế (từ đầu báo cáo năm) So với năm trước Tháng Lũy kế (từ báo đầu năm) cáo Chỉ tiêu ĐV tính KH năm Tổng sản lượng 1.000 tấn 5,530 522 2,072 105 104,1 “ 2,380 218,3 1058,3 100,3 102,8 “ “ 1.000 tấn 2,200 180 207,0 11,3 993,0 65,3 101,7 80,1 103,5 92,5 3,150 304,0 1014,0 109,5 105,6 Sản lượng khai thác thủy sản - Khai thác hải sản - Khai thác nội địa Sản lượng nuôi trồng thủy sản 1.2.2. Các vấn đề phát sinh trong nuôi trồng thủy sản 1.2.2.1. Tình hình dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản Tình hình NTTS ngày càng được mở rộng, phát triển mạnh, mang lại lợi nhuận cao và đạt được nhiều thành tựu to lớn. Nhưng bên cạnh đó ngành NTTS đang phải gánh chịu thiệt hại năng nề do tình hình dịch bệnh trong NTTS. Ngành nuôi biển mới phát triển thì cũng bị dịch bệnh gây thiệt hại nặng nề, bên cạnh đó ô nhiễm môi trường và trầm tích đáy tăng dần. Đỉnh điểm là dịch bệnh trên tôm hùm xảy ra vào cuối năm 2007, gây thiệt hại hàng tỷ đồng cho các hộ nuôi trồng vì tôm hùm dịch bệnh chết và giá cả giảm nhanh. Những hộ dân nuôi tôm ở Cam Ranh (Khánh Hòa), Phú Yên là bị thiệt hại nặng nề nhất. Sau đợt dịch bệnh sữa năm 2007 gây chết hàng loạt tôm hùm, từ đó đến nay dịch bệnh trên tôm hùm năm nào cũng xuất hiện, mức độ thiệt hại khoảng 15% sản lượng. Từ tháng 11 đến nay, dịch bệnh bùng phát mạnh trở lại với mức độ thiệt hại rất lớn, từ 30- 50 % tôm mắc bệnh. Đặc biệt tại xã Xuân Thịnh (Phú Yên), vùng trọng điểm nuôi tôm hùm, mức độ tôm chết lên tới 70%. Theo ông Tuấn, thị xã Sông Cầu có 22.000 lồng nuôi với khoảng 300.000 con tôm hùm trong giai đoạn trưởng thành (0,3- 1 kg/con) bị chết, ước tính thiệt hại lên tới trên 300 tỷ đồng. Còn tại Khánh Hoà có 20.000 lồng nuôi tôm hùm, sản lượng hàng năm đạt trên 900 tấn. Các bệnh sữa, đỏ thân, mang đen, lột xác không hoàn toàn đã xuất hiện