THÔNG TIN LUẬN ÁN
Tên luận án: Ảnh hưởng của nitrite, nhiệt độ và CO2 lên quá trình sinh lý và tăng trưởng của cá thát lát còm (Chitala ornata, Gray, 1831)
Ngành: Nuôi trồng nuôi sản Mã ngành: 9 62 62 03 01
Nghiên cứu sinh: Lê Thị Hồng Gẩm
Người hướng dẫn chính: Gs.Ts. Nguyễn Thanh Phương, Trường Đại học Cần Thơ, Viêt Nam.
Người hướng dẫn phụ: PGs.Ts. Mark Bayley, Trường Đại học Aarhus, Đan Mạch
Nơi đăng ký: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt luận án
Cá thát lát còm Chitala ornata một trong nhưng loài được nuôi phổ biến nhất ở vùng Đông Nam Á với chất lượng thịt cao và có giá trị làm cảnh, đặc biệt là khả năng chịu đựng môi trường cao trong hệ thống nuôi thâm canh. Các loài hô hấp khí trời với sự tiêu giảm diện tích mang có thể làm hạn chế quá trình trao đổi ion qua lớp biểu mô và khả năng cân bằng acid-base trong điều kiện CO2 cao trong nước, nhưng có thể giảm sự hấp thu độc chất trong nước như nitrit. Ngoài ra, sự tăng nhiệt độ trên cá hô hấp khí trời có thể làm giảm sự trao đổi khí qua mang làm sản sinh CO2 cũng như làm giảm pH ngoại bào và tăng PCO2 (áp suất riêng phần của CO2 trong nước). Luận án này sẽ cung cấp kiến thức về ảnh hưởng của nitrit, nhiệt độ và nồng độ CO2 cao trong nước lên các quá trình sinh lý và tăng trưởng trên cá thát lát còm C. ornata. Kết quả cho thấy C. ornata có những phản ứng khác biệt so với các loài hô hấp khí trời khác khi tiếp xúc nitrit đơn lẻ và nitrit kết hợp với nồng độ CO2 cao hay nhiệt độ tăng. Khi tiếp xúc với nitrit nồng độ bán cấp tính, các chỉ tiêu sinh lý máu đã phục hồi đáng kể sau 1 tuần nhờ vào quá trình nitrat hóa chuyển đổi nitrit thành nitrat và sự tăng hoạt tính khử methaemoglobin trên cá gần 5 lần để chuyển methaemoglobin thành haemoglobin chức năng. Tương phản với các nhận định về khả năng điều hòa acid-base thấp trên cá hô hấp khí trời, C. ornata đã có khả năng phục hồi pH mặc dù không hoàn toàn sau 96 h tiếp xúc CO2, và sự tiếp xúc mãn tính với CO2 đã hạn chế sự hấp thu nitrit bởi sự giảm tốc độ trao đổi ion HCO3-/Cl- qua mang. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao từ 24 – 33ºC, các chỉ tiêu sinh lý máu trên cá thát lát còm không bị ảnh hưởng đáng kể ở cả 2 kích thước cá thát lát còm giống và thương phẩm. Các chỉ tiêu tăng trưởng như tăng trọng, tỉ lệ sống và hệ số chuyển hóa thức ăn FCR bị ảnh hưởng đáng kể khi tiếp xúc nitrit, đặc biệt là tiếp xúc nitrit ở các mức nhiệt độ cao trong 90 ngày nuôi mặc dù các chỉ tiêu sinh lý máu và cân bằng acid-base trong thí nghiệm sinh lý khi tiếp xúc nitrit ở nhiệt độ tăng đã phục hồi nhanh chóng sau 14 ngày.
2. Những điểm mới của luận án
Luận án đã phát hiện ra cá thát lát còm là loài cá hô hấp khí trời có khả năng chịu đựng nitrit cao nhất hiện nay với giá trị LC50 96 h là 7.82 mM ở 27ºC nhờ quá trình nitrat hóa chuyển nitrit thành nitrat, đặc biệt là sự tăng tốc độ enzyme khử metHb reductase lần đầu tiên được tìm thấy ở cá.
Luận án cũng cho thấy khi tiếp xúc nồng độ nitrit cao (50%*96 h LC50 ở 27ºC) gây ra các ảnh hưởng tiêu cực đến của số lượng tế bào máu, metHb, Hct, nồng độ Hb của cá thát lát còm sau 14 ngày, tỉ lệ sống giảm đáng kể và FCR cao sau 3 tháng nuôi.
Tương tự với cá tra P. Hypophthalmus, luận án tìm ra được cá thát lát còm là loài cá hô hấp khí trời thứ hai có khả năng điều hòa acid-base 50% sau 96 h tiếp xúc 21 mmHg CO2. Và sự hấp thu nitrit ở loài này cũng bị giảm sau khi điều hòa pH từ quá trình tiếp xúc CO2 cao mãn tính qua sự giảm tốc độ trao đổi ion HCO3-/Cl- qua mang.
Luận án cũng cho thấy C. ornata là một trong những loài có khả năng chịu đựng nhiệt độ cao với ngưỡng nhiệt độ trên và dưới lần lượt là 12ºC và 41ºC (gây chết 50%). Hơn nữa, các chỉ tiêu sinh lý máu và cân bằng acid-base không bị ảnh hưởng khi tiếp xúc nhiệt độ cao mặc dù tỉ lệ chết đã xuất hiện ở nghiệm thức 36ºC sau 7 ngày.
Luận án cũng phát hiện ra các chỉ tiêu tăng trưởng của C. ornata không bị ảnh hưởng đáng kể cả khi tiếp xúc nhiệt độ cao đơn lẻ (33ºC) và kết hợp nhiệt độ cao và nitrit mặc dù giá trị FCR cao.
3. Những đóng góp đáng kể của luận án/Tính ứng dụng
Luận án đã cung cấp kiến thức sinh lý chuyên sâu trên cá hô hấp khí trời C. ornata bao gồm những đề xuất và giải pháp hạn chế ảnh hưởng nitrit và sự kết hợp của nó với các yếu tố môi trường trong hoàn cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu.
Với khả năng chịu đựng cao với nitrit, nhiệt độ và CO2 khi tiếp xúc bán cấp tính và mãn tính, C. ornata có thể thích nghi với sự thay đổi khắc nghiệt của môi trường như nhiệt độ (từ 24-33ºC), PCO2 (dưới 21 mmHg) và nồng độ nitrit (dưới 2.5 mM) đóng góp sự phát triển bền vững của động vật thủy sản khi nhiệt độ được dự đoán tăng (1- 4ºC) vào thế kỷ tới và sự tích lũy của các khí độc như: nitrit, CO2 trong hệ thống nuôi thâm canh.
Các kết quả của luận án sẽ là nền tảng tin cậy để xây dựng các thí nghiệm chuyên sâu hơn sau nay về sinh lý trên C. ornata và các loài cá hô hấp khí trời khác hay so sánh với các phản ứng sinh lý của các loài này với các loài động vật thủy sản khác dưới sự thay đổi của môi trường.
4. Đề xuất giải pháp cho hệ thống nuôi thâm canh
Từ những kết quả của luận án, một số đề xuất được cung cấp cải tạo chất lượng nước và hạn chế các ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý và tăng trưởng của cá trong ao nuôi trồng thủy sản như sau :
1) Giảm mật độ nuôi và thay đổi nước thường xuyên để hạn chế sự tích lũy của chất thải và sự hình thành các khí độc và cung cấp đủ oxy trong ao
2) Thiết kế ao với kích cỡ phù hợp, hệ thống kênh cấp thoát nước thuận tiện để đều đặn xử lý chất thải và bùn đáy tích lũy đảm bảo chất lượng nước
3) Hỗ trợ hệ thống sục khí khi nhiệt độ cao và CO2 cao để cung cấp đầy đủ oxy cho hệ thống nuôi.
