Effect of bacillus isolated from Biofloc particles in improving growth of whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei)

Van Phuong Ta ,
Thi My Xuan Pham ,
Chi Cuong Cao ,
Manh Thuong Chau
Principal Contact: Van Phuong Ta (tvphuong@tdu.edu.vn)

Main Article Content

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện nhằm tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus từ hạt Biofloc có khả năng thủy phân tinh bột, N và khả năng kháng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus cải thiện hiệu quả của hệ thống nuôi tôm thẻ chân trắng. Thí nghiệm được thực hiện tại trại thực nghiệm Khoa Sinh học Ứng dụng - Trường Đại học Tây Đô, sử dụng với năm nguồn carbohydrate khác nhau: Thức ăn (Đối chứng), Bột gạo, Bột mì, Rong và Rỉ đường. Kết quả xác định được dòng vi khuẩn Bacillus màu trắng đục từ hạt Biofloc với nguồn carbohydrate là Bột gạo và được định danh là vi khuẩn Bacillus subtilis. Dòng Bacillus subtilis này được ứng dụng thử nghiệm trong nuôi tôm thẻ chân trắng trong bể ở các mật độ vi khuẩn khác nhau: Đối chứng (không bổ sung vi khuẩn), và các nghiệm thức bổ sung 105 CFU/ml; 107 CFU/ml và 109 CFU/ml. Thí nghiệm trong 60 ngày, thực hiện trong bể composite 500 lít với mật độ nuôi 150 con/m³ và tôm giống có kích thước ban đầu 0,45±0,09 g/con. Kết quả cho thấy bổ sung mật độ vi khuẩn 109 CFU/ml giúp tôm tăng tỷ lệ sống, chiều dài, trọng lượng, sinh khối, và có hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) hiệu quả nhất, khác biệt (p<0,05) so với các nghiệm thức còn lại. Kết quả nghiên cứu có triển vọng tốt và là cơ sở cho việc thử nghiệm vào thực tế ao nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh.

Từ khóa: Bacillus , Biofloc , tôm thẻ chân trắng , Vibrio parahaemolyticus , vòng kháng khuẩn , vòng thủy phân

Abstract

This study aimed to isolate and select Bacillus strains from biofloc particles capable of hydrolyzing starch and nitrogen, , antagonistic activity against Vibrio parahaemolyticus, to improve the performance of intensive whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) in aquaculture systems. The experiment was conducted at the Experimental Facility of the Faculty of Applied Biology, Tay Do University, utilizing five carbohydrate sources: Pellets (control), rice flour, wheat flour, seaweed, and molasses. The results identified a Bacillus subtilis strain with opaque white colonies, originating from rice flour. This Bacillus strain was tested in a white leg shrimp culture with varying Bacillus subtilis densities: Control, 105 CFU/mL; 107 CFU/mL; and 109 CFU/mL. The experiment was conducted over 60 days in composite tanks with a capacity of 500 liters per tank. Shrimp stocking density was 150 individuals/m³, with an initial shrimp weight of 0.45±0.09 g/individual. Results shown that supplementation with Bacillus subtilis at 10⁹ CFU/mL significantly improved shrimp survival rate, length, weight, and biomass, while achieving the lowest feed conversion ratio (FCR), with differences (p<0.05) compared to other treatments. These findings are promising and provide a foundation for further trials in practical scale of intensive shrimp farming systems.

Từ khóa: Antibacterial zone , Bacillus bacteria , Biofloc , Hydrolysis zone , Whiteleg shrimp , Vibrio parahaemolyticus

References

Abdussamad, E.M. and D.M. Thampy, 1994. Cannibalism in the tiger shrimp Penaeus monodon in nursery rearing phase. Journal. Aquaculture in the Tropics 9: 67–75.

Avnimelech, Y., 1999. Carbon and nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems. Aquaculture 176: 227–235.

Avnimelech, Y., 2006. Biofilters: The need for a new comprehensive approach. Aquaculture Engineering 34: 172–178.

Avnimelech, Y., 2009. Biofloc Technology – A Practical Guide Book. The World Aquaculture Society, Baton Rouge, Louisiana, United States. 182 pp.

Boyd, C.E., 1990. Water quality in ponds for aquaculture. Agriculture Experiment Station, Auburn University, Alabama, 482 pages.

Boyd, C.E., J.A. Hargreave and J.W. Clay, 2002. Codes of Practice and Conduct of Marine Shrimp Aquaculture. Report prepared under the World Bank, NACA, WWF and FAO Consortium Programme on shrimp farming and the environment. Published by the Consortium. World Bank, Washington, DC, USA, 31 pp.

Cục Thủy sản, 2023. Hội nghị tổng kết nuôi tôm nước lợ năm 2022 và triển khai kế hoạch năm 2023.

Emerenciano, Maurício, Gerard Cuzon, Korynthia López Aguiar, Elsa Noreña Barroso, Maite Máscaro and Gabriela Gaxiola, 2011. Biofloc meal pellet and plant-based diet as an alternative nutrition for shrimp under limited water exchange system. World Aquaculture 2011.

Hudzicki, Jan, 2009. “Kirby-Bauer Disk Diffusion Susceptibility Test Protocol”, American Society for Microbiology.

Lê Quốc Việt, Trần Minh Nhứt, Lý Văn Khánh, Tạ Văn Phương và Trần Ngọc Hải, 2015. Ứng dụng biofloc nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) với mật độ khác nhau kết hợp với cá rô phi (Oreochromis niloticus). Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ. 38: 44–52.

Moriarty, D.J.W., 1998. Control of luminous Vibrio species in Penaeid aquaculture ponds. Aquaculture 16: 351–358.

Nguyễn Vĩnh Tiến, Nguyễn Chí, Lê Hoàng Phương, Võ Lê Thanh Trúc và Trần Ngọc Hải, 2013. Nghiên cứu nuôi tôm thẻ chân trắng siêu thâm canh trong hệ thống bể tuần hoàn. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. 12: 259–265.

Nguyễn Thị Bích Đào, Trần Quang Khánh Vân, Nguyễn Văn Khanh và Nguyễn Quang Linh, 2015. Phân lập và tuyển chọn các chủng Bacillus ức chế vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh tôm chết sớm ở tỉnh Thừa Thiên Huế. Tạp chí Khoa học Đại học Huế. 100(1): 15–28.

Schillinger, U. and F.K. Lücke, 1989. Identification of lactobacilli from meat and meat products. Food Microbiology 4: 199–208.

Ta, V. Phuong, Nguyen, V. Hoa, Doan, X. Diep, Van–Thanh, Vo, Ma, B. Nhu, 2023. Effects of combined rice flour and molasses use on the growth performance of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei Boone, 1931) applied biofloc technology. Israeli Journal of Aquaculture – Bamidgeh. 75(2): 1–18.

Tạ Văn Phương, Nguyễn Văn Bá và Nguyễn Văn Hòa, 2014. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân và phương thức bổ sung bột gạo lên năng suất tôm thẻ chân trắng. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, số chuyên đề: Thủy sản tháng 8, trang 54–62. ISSN: 1859-2333. NXB ĐH Cần Thơ.

Whestone, J.M., G.D. Treece and A.D. Stokes, 2002. Opportunities and constraints in marine shrimp farming. Southern Regional Aquaculture Center (SRAC) publication No. 2600 USDA.

Wyk, P.V., Samocha, T.M., David, A.D., Lawrence, A.L., Collins, C.R., 2001. Intensive and super-intensive production of the Pacific White Litopenaeus vannamei in greenhouse–enclosed raceway system. In Book of Abstracts, Aquaculture 2001, Lake Buena Vista, L, 573p.