Nồng độ Carbon Dioxide và cơ chế cân bằng acid base của lươn đồng

Lươn đồng

Theo IPCC 2013 (Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu) thì nồng độ Carbon Dioxide trong khí quyển tăng 40% so với thời kỳ tiền công nghiệp mà chủ yếu do các hoạt động của con người.

Nuôi trồng thủy sản là một trong các ngành bị ảnh hưởng trực tiếp bởi biến đổi khí hậu, đặc biệt là các loài cá tôm nuôi rất dễ bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của môi trường. Các đặc điểm sinh học, sinh lý của cơ thể động vật thuỷ sản sẽ bị thay đổi và điều chỉnh thích ứng để thích nghi với sự biến đổi của môi trường.

Ở các loài cá hô hấp trong nước, khi CO₂ trong môi trường cao thì cá sẽ bị hô hấp acid và được điều hòa nhờ sự tăng cường trao đổi ion với môi trường qua mang, đặc biệt là thải ion H+ và duy trì HCO₃-  trong máu, khi đó pH máu nhanh chóng được phục hồi trong khi áp suất CO₂ trong máu vẫn rất cao (Perry and Gilmour, 2006). 

Lươn đồng là loài hô hấp khí trời, giá trị kinh tế cao, phân bố rộng ở Đồng bằng sông Cửu Long. Lươn đang được nuôi nhiều ở một số tỉnh An Giang, Vĩnh Long, Hậu Giang và thành phố Cần Thơ với các mô hình khác nhau (Lương Quốc Bảo, 2015). Nhiều mô hình nuôi lươn thương phẩm trong ruộng lúa, trong ao, bể xi măng, bể đất, bể lót bạt hay trong can nhựa đã được xây dựng và áp dụng với hiệu quả khả quan. Trong đó, mô hình nuôi lươn không bùn, dùng vạt tre và sợi nilon làm giá thể đạt hiệu quả cao với tỉ suất lợi nhuận 40% - 50% (Ngô Trọng Lư, 2004 & 2008; Nguyễn Chung, 2007). 

Tuy nhiên, nghiên cứu các phản ứng sinh lý hô hấp của lươn ở các điều kiện môi trường thay đổi vẫn còn rất hạn chế, đặc biệt là trong điều kiện hàm lượng CO₂ cao. Hiểu được cơ chế thích nghi của lươn trong điều kiện sống CO₂ cao rất có ý nghĩa trong quản lý tối ưu môi trường nuôi lươn.

Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành gồm 3 nghiệm thức với các mức CO₂ là 0, 14 và 30 mmHg CO₂. Mỗi bể được bố trí với mật độ 50 lươn/bể. Mẫu máu được thu lúc 0, 3, 6, 24, 48, và 72 giờ và mỗi lần thu 6 lươn/bể. 

Mẫu máu được đo các chỉ tiêu như pH, pCO₂và các chỉ tiêu huyết học được đo lần lượt là số lượng hồng cầu, tổng bạch cầu, hàm lượng hemoglobin và chỉ số hematocrit. Sau đó máu được ly tâm lạnh để tách lấy huyết tương đo các chỉ tiêu như hàm lượng HCO₃-  , các ion Na+, K+, Cl- và áp suất thẩm thấu.

Kết quả

Giá trị pH máu giảm trong 24 giờ đầu và phục hồi sau 72 giờ. Pa CO₂ và HCO₃- trong máu tăng cao ở nghiệm thức 14 và 30 mmHg CO₂. Số lượng các tế bào máu (hồng cầu và bạch cầu) cũng tăng cao sau 72 giờ ở nghiệm thức 30 mmHg CO₂.  Nồng độ glucose cũng tăng lên 10,9 và 12,63 mg/100 mL ở các nghiệm thức 14 và 30 mmHg CO₂ sau 24 giờ. Tuy nhiên, nồng độ ion thay đổi không đáng kể ở cả 3 nghiệm thức. Kết quả cho thấy lươn đồng là một trong những loài cá hô hấp khí trời có khả năng điều hòa pH máu bằng cơ chế cân bằng acid và base.

Bạch cầu gia tăng khi cơ thể sinh vật gặp bất lợi với môi trường sống hay sinh vật gặp stress, gia tăng số lượng bạch cầu giúp bảo vệ cơ thể trước những thay đổi bất lợi. Lươn tiếp xúc với điều kiện CO₂ cao làm thay đổi pH nội bào đã làm lươn bị "stress". Tương tự như cá, glucose là một trong những chỉ thị stress phổ biến nhất trên cá và hàm lượng glucose sẽ gia tăng trong suốt quá trình cá bị sốc.

Chất lượng nước tại các bể nuôi lươn không biến động nhiều trong suốt vụ nuôi và nằm trong giới hạn cho phép của nước ao nuôi thủy sản. Tuy nhiên, áp suất riêng phần CO₂ trong nước tăng cao ở cuối vụ. Lươn đồng là loài hô hấp khi trời có khả năng điều hòa acid và base trong máu hoàn toàn dưới điều kiện CO₂ môi trường cao (14 mmHg CO₂ và 30 mmhg CO₂). Từ đó, nhận thấy lươn đồng là loài có khả năng sống và thích nghi tốt trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Lươn đồng là đối tượng dễ nuôi, ít bệnh tật và có khả năng chịu được sự biến động của môi trường. Tuy nhiên, nếu nuôi ở mật độ cao thì sẽ xuất hiện một số bệnh thường gặp như lở loét, đốm đỏ, xuất huyết. Do đó, khi nuôi bà con nên kiểm tra chất lượng nước,  theo dõi lươn hàng ngày để phát hiện kịp thời dấu hiệu bất thường giảm thiểu rủi ro trong quá trình nuôi.