Vai trò của bacillus trong nuôi trồng thủy sẢn

1. Vai trò của chế phẩm vi sinh trong nâng cao khả năng tiêu thụ thức ăn
Khả năng tiêu thụ thức ăn của động vật dựa vào 2 chức năng chính: sự thủy phân nguồn thức ăn và khả năng hấp thu chất dinh dưỡng.
Các vi sinh vật có khả năng phân hủy nguồn thức ăn là các chủng có khả năng sản xuất các hệ enzyme tiêu hóa để phân hủy các thành phần có trong thức ăn, giúp vật nuôi dễ hấp thu hơn. Ví dụ như vi sinh vật sản xuất enzyme a - amylase thủy phân tinh bột tạo thành đường glucose – nguồn đường dễ hấp thu giúp tăng cường năng lượng cho vật nuôi; enzyme protease thủy phân protein tạo thành các amino acid – là vật liệu để giúp cho vật nuôi tạo cơ thịt; enzyme lipase thủy phân lipid thành thành acid béo – là một nguồn giúp cho vật nuôi tăng cường năng lượng và xây dựng tế bào.
Do đó, việc sử dụng các chế phẩm vi sinh chứa các vi sinh vật có khả năng sản sinh các enzyme tiêu hóa có hoạt tính cao như Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis… sẽ giúp đẩy nhanh khả năng phân hủy và hấp thu thức ăn, giúp vật nuôi tăng trưởng nhanh hơn.
Trong nội dung bài viết này, sẽ giới thiệu tổng quát về đặc điểm và lợi ích của 2 chủng vi khuẩn Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis trong nuôi trồng thủy sản.
1. Đặc điểm chung
a. B. subtilis
Bacillus subtilis là trực khuẩn, ngắn, nhỏ, kích thước (3 – 5) x 0,6 µm, Gram (+), nhiều khi tế bào nối với nhau thành chuỗi dài ngắn khác nhau hoặc tế bào đứng riêng rẽ. Vi khuẩn có khả năng di động, có 8 đến 12 lông, sinh bào tử hình bầu dục, có kích thước từ 0,6 – 0,9 µm, phân bố lệch tâm, gần tâm nhưng không chính tâm, kích thước từ 0,8 – 1,8 µm.



Hình 1: Vi khuẩn B. subtilis quan sát dưới kính hiển vi
Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn phát triển là 30 – 50⁰C. Vi khuẩn B. subtilis có khả năng sinh một số enzyme như: α - amylase, protease, lipase … và đặc biệt có khả năng sinh tổng hợp riboflavin (tiền vitamin B2).
b. B. licheniformis
B. licheniformis là vi khuẩn ưa ấm, Gram dương, có nhiệt độ phát triển tối ưu khoảng 30⁰C và nhiệt độ tối ưu để vi khuẩn sản xuất các hợp chất kháng khuẩn là 37⁰C. Chúng có khả năng hình thành bào tử để chống lại điều kiện bất lợi của môi trường.



Hình 2: Vi khuẩn B. licheniformis dưới kính hiển vi
2. Lợi ích của Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis
a. Tăng cường khả năng tiêu hóa thức ăn bằng cách sản xuất các hợp enzyme tiêu hóa
Vi khuẩn B. subtilis và B. licheniformis có khả năng sản xuất rất nhiều các enzyme tiêu hóa dựa vào nguồn cơ chất khác nhau, bao gồm các enzyme:

• Enzyme amylase

B. subtilis và B. licheniformis có thể tổng hợp nên α - amylase. Dưới tác dụng của α – amylase tinh bột và các sản phẩm chứa tinh bột sẽ bị thủy phân thành đường glucose. α – amylase của B. subtilis và B. licheniformis phân giải tinh bột nguyên nhanh hơn 2 – 2,5 lần so với bình thường.

• Enzyme protease

Enzyme protease là nhóm enzyme xúc tác quá trình thuỷ phân liên kết liên kết peptide (-CO-NH-)_n trong phân tử protein, polypeptide đến sản phẩm cuối cùng là các amino acid. Protease là enzyme quan trọng, cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ mức độ tế bào, cơ quan đến cơ thể vì protease có khả năng phân hủy protein tạo thành acid amin giúp cho sinh vật dễ hấp thu hơn và tổng hợp cấu trúc cơ thịt của vật nuôi.

• Enzyme lipase

Lipase là ezyme tan được trong nước, xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết ester trong chất nền lipid không tan trong nước tạo thành glycerol và acid béo giúp cho quá trình hấp thu chất béo tốt hơn.
Lipase thực hiện chức năng cần thiết trong quá trình vận chuyển, tiêu hóa và xử lý các chất béo của chế độ ăn như triglyceride, dầu, mỡ trong hầu hết các sinh vật sống.
b.  Ức chế các vi khuẩn gây bệnh
      Vi khuẩn B. subtilis và B. licheniformis có khả năng tổng hợp các chất ức chế ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. Theo nghiên cứu của Vaseeharan và Ramasamy (2003), vi khuẩn B. subtilis có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn Vibrio harveyi gây bệnh phát sáng trên tôm. Các chất ức chế này có thể là lyzozyme hoặc các enzyme ngoại bào.
c. Nâng cao chất lượng nước ao nuôi
Trong nhiều nghiên cứu, chất lượng môi trường nước ao nuôi được cải thiện khi bổ sung vi khuẩn có lợi, đặc biệt là sự bổ sung chế phẩm có chứa các chủng Bacillus sp. vì Bacillus là vi khuẩn gram dương rất hiệu quả trong việc biến đổi các chất hữu cơ thành CO₂ so với vi khuẩn gram âm (Verschuere et al., 2000). Từ đó, làm giảm hàm lượng chất hữu cơ và làm giảm các khí độc trong nước.

Th.S Phạm Minh Nhựt
Bộ môn Công nghệ Sinh học
Trường đại học Công nghệ tp Hồ Chí Minh