[Tạp chí Người Nuôi Tôm] – Nghiên cứu các chu kỳ ánh sáng UVA khác nhau ảnh hưởng đến sự tăng trưởng, phản ứng miễn dịch và các thông số sinh lý khác của tôm thẻ chân trắng L. vannamei.

Kết quả cho thấy việc tiếp xúc với chu kỳ 2L:22D và 4L:20D của tia UVA làm tăng hiệu suất tăng trưởng và phản ứng miễn dịch, giảm stress (Ảnh: Darryl Jory)

Tia cực tím (UV) là một yếu tố quan trọng trên quang phổ ánh sáng tự nhiên và phục vụ nhiều mục đích sinh thái. Trong những thập kỷ gần đây, do những thách thức về khí hậu như sự nóng lên toàn cầu và sự suy giảm tầng ozon, lượng bức xạ tia cực tím xung quanh đến bề mặt Trái đất đã tăng lên, gây ra sự ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái.

Quang phổ bức xạ UV được chia thành ba loại là UVA, UVB và UVC. Khi ánh sáng mặt trời đi qua bầu khí quyển của trái đất, hầu hết tia UVB và tất cả tia UVC đều được hấp thụ bởi tầng ozon, oxy, hơi nước và carbon dioxide, nhưng tia UVA không được lọc qua bầu khí quyển.

vannamei là loài tôm nuôi quan trọng nhất ở Trung Quốc và các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn trong nhà (RAS) đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Nhưng mức độ ánh sáng ở môi trường nuôi trồng thủy sản trong nhà rất đa dạng. Nuôi tôm trong nhà hạn chế ánh sáng tự nhiên, trái ngược với ao nuôi ngoài trời. Nghiên cứu trước đây đã tiết lộ rằng tôm cực kỳ nhạy cảm với ánh sáng và ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự tăng trưởng, mức độ ăn và tỷ lệ sống của chúng. Hiện nay, việc sử dụng bổ sung UVA là rất hiếm trong nuôi tôm thương phẩm.

Thiết lập nghiên cứu

Tôm thẻ chân trắng L. vannamei (trọng lượng ban đầu: 9,56 ± 0,10 gram) được mua từ một trại ở địa phương. Tất cả các cá thể tôm được sử dụng trong nghiên cứu đều có thể trạng tốt, không có dấu hiệu bị bệnh và đã được thuần trong bể nuôi 7 ngày trước khi thử nghiệm để thích nghi với điều kiện môi trường thí nghiệm.

Sử dụng đèn UV để cung cấp ánh sáng UVA. Thí nghiệm gồm nghiệm thức đối chứng và 4 nghiệm thức với các chu kỳ UVA (cực đại ở 400nm) khác nhau (2L: 22D, 4L:20D, 8L:16D và 12L:12D). Chu kỳ của ánh sáng toàn phổ là 12L: 12D. Một máy đo quang phổ được sử dụng để đo các thông số ánh sáng khác nhau. Mỗi nghiệm thức tia UVA nhận được một bức xạ có công suất 1 Watt/m² và cường độ của ánh sáng toàn phổ cũng là 1 Watt. Cường độ ánh sáng UVA được đo 2 giờ/lần từ 6 giờ đến 18 giờ và tính trung bình để tạo ra 50% cường độ ánh sáng thử nghiệm. Để tránh ô nhiễm ánh sáng, các nghiệm thức được ngăn cách bằng các tấm che sáng.

Mỗi nghiệm thức gồm ba bể 70L trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn và mỗi bể chứa 30 con tôm. Tôm được cho ăn thức ăn công nghiệp 3 lần/ngày. Các thông số chất lượng nước trong bể được duy trì trong phạm vi cho phép đối với nuôi tôm thẻ chân trắng.

Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy tốc độ tăng trưởng của tôm ở nghiệm thức 2L:22D và 4L:20D cao hơn, trong khi tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) ở nhóm 2L:22D và 4L:20D thấp hơn so với các nghiệm thức khác. Điều này có nghĩa là việc bổ sung một chu kỳ UVA cụ thể vào môi trường của tôm sẽ làm tăng khả năng tiêu thụ thức ăn giúp tôm tăng trưởng. Hơn nữa, các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng tôm trong nhóm 4L:20D tăng trưởng nhanh hơn so với những con trong nhóm 2L:22D cho thấy chu kỳ ánh sáng này là tốt hơn đối với tôm.

Nghiên cứu cho thấy nhóm chu kỳ UVA (8L:16D và 12L:12D) tạo ra các hoạt động enzyme thấp hơn so với các nhóm thử nghiệm khác. Điều này có thể liên quan đến ức chế miễn dịch hoặc suy giảm miễn dịch do tiếp xúc lâu với các bức xạ này. Nhìn chung, việc chiếu tia UVA trong thời gian ngắn có thể tăng cường phản ứng miễn dịch và việc chiếu tia UVA kéo dài có thể ức chế các chức năng miễn dịch ở tôm thẻ chân trắng.

Hầu hết các loài giáp xác có hàm lượng sắc tố carotenoid cao (sắc tố màu vàng, cam và đỏ do thực vật, tảo, một số loại nấm và vi khuẩn tạo ra) hỗ trợ các chức năng thiết yếu khác nhau trong hệ thống miễn dịch, chống oxy hóa. Đồng thời có thể giúp hạn chế tác hại khi tiếp xúc lâu với tia cực tím.

Dưới sự bảo vệ của carotenoid, đặc biệt là ở nghiệm thức 2L:22D, chu kỳ ánh sáng UVA ngắn có thể tăng khả năng chống oxy hóa của tôm ở một mức độ nào đó. Tuy nhiên, các nghiệm thức có chu kỳ sáng UVA (8L:16D và 12L:12D) lại cho thấy kết quả ngược lại: hoạt động của các enzym này thấp hơn so với các nghiệm thức khác. Các nhà nghiên cứu cho rằng khi tiếp xúc với tia UVA trong một thời gian dài, hệ thống chống oxy hóa không thể chống lại các ROS – các hợp chất phản ứng mạnh và có khả năng gây hại có nguồn gốc từ oxy, gây stress oxy hóa và giảm chức năng của các enzyme.

Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng chiếu xạ UVA trong thời gian ngắn không ảnh hưởng nhiều đến quá trình apoptosis, trong khi chiếu xạ UVA kéo dài có thể gây stress dẫn đến quá trình apoptosis. Chu kỳ tia UVA dài (hơn 8 giờ) không chỉ làm giảm quá trình tăng trưởng mà còn có thể gây stress dẫn đến tăng tốc độ oxy hóa gan tụy và suy giảm khả năng miễn dịch ở tôm.

Quan điểm

Kết quả cho thấy rằng việc tiếp xúc với chu kỳ 2L:22D và 4L:20D của tia UVA làm tăng hiệu suất tăng trưởng và phản ứng miễn dịch, giảm stress, trong khi các kết quả ngược lại được tìm thấy đối với các chu kỳ UVA (8L:16D và 12L:12D).

Mức độ biểu hiện gen liên quan đến quá trình apoptosis ở nghiệm thức 2L:22D và 4L:20D thấp hơn so với các nghiệm thức khác, ngoại trừ nghiệm thức đối chứng (0L:24D). Do đó, việc bổ sung tia UVA vào các thời điểm thích hợp có thể kích hoạt hoạt động của các enzym chống oxy hóa và hệ thống phòng thủ miễn dịch, bảo vệ tế bào khỏi stress oxy hóa. Tia UVA 2L: 22D và 4L: 20D mang lại những tác động tích cực đáng kể cho sự tăng trưởng và chức năng miễn dịch ở tôm thẻ chân trắng.

Thu Hiền (Lược dịch)