(Trang 19)
| Sau khi học xong bài này, em sẽ: - Trình bày được khái niệm, vai trò và một số thành tựu của công nghệ sinh học trong thủy sản. - Đánh giá được triển vọng của công nghệ sinh học trong thủy sản. - Có ý thức về an toàn lao động và đạo đức nghề nghiệp. |
|
Công nghệ sinh học là gì? Nó có vai trò như thế nào đối với sản xuất chế phẩm vi sinh (Hình 5.1)? Con người đang và sẽ ứng dụng công nghệ sinh học trong thủy sản nhằm những mục đích gì? |
Hình 5.1. Chế phẩm vi sinh trong nuôi thủy sản |
I - KHÁI NIỆM
Công nghệ sinh học trong thủy sản được hiểu là việc ứng dụng công nghệ sinh học vào lĩnh vực thủy sản nhằm nâng cao hiệu quả trong công tác giống, nuôi trồng thủy sản, quản lí hiệu quả nguồn tài nguyên thủy sản, phát triển thủy sản bền vững và bảo vệ môi trường sinh thái.
Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong thủy sản hiện nay tập trung vào một số hướng chính như chọn, tạo giống thủy sản năng suất, chất lượng, chống chịu tốt với tác nhân gây bệnh và các điều kiện bất lợi; nhân giống thủy sản theo hướng có lợi cho con người; tạo ra các chế phẩm sinh học có tác dụng tăng năng suất và chất lượng thủy sản, phòng, trị bệnh cho thủy sản; quản lí môi trường nuôi thủy sản, phục vụ phát triển thủy sản bền vững,...
II - VAI TRÒ VÀ THÀNH TỰU CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG THỦY SẢN
1. Vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong công tác giống thủy sản
Ứng dụng công nghệ sinh học, đặc biệt là công nghệ gene và công nghệ hỗ trợ sinh sản đã giúp nâng cao hiệu quả trong chọn, tạo giống thủy sản, giúp tạo ra giống thủy sản có nhiều ưu điểm vượt trội về năng suất, chất lượng, khả năng kháng bệnh mà các phương pháp chọn, tạo giống truyền thống khó có thể đạt được. Mặt khác, con giống tạo ra nhờ ứng dụng công nghệ sinh học còn được nuôi dưỡng trong môi trường không hóa chất độc hại, không bị cảm nhiễm các sản phẩm sạch, không tồn dư kháng sinh độc hại, vượt qua các hàng rào kĩ thuật xuất khẩu hàng hóa.
(Trang 20)
Một số thành tựu nổi bật của ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn, tạo và nhân giống thủy sản như chọn, tạo được cá rô phi GIFT có tốc độ tăng trưởng nhanh (Hình 5.2a); tôm sú Moana sạch bệnh, lớn nhanh, thích ứng tốt (Hình 5.2b); cá hồi vân có tốc độ tăng trưởng tăng 30% so với giống ban đầu (Hình 5.2c); cá hồi Coho có tốc độ tăng trưởng nhanh, dòng tôm thẻ chân trắng có tốc độ tăng trưởng nhanh, cá chép V1 sinh trưởng nhanh, thịt thơm, sức đề kháng tốt; nhân giống cá rô phi, tôm càng xanh với tỉ lệ con đực trên 90%.
|
a) Cá rô phi GIFT |
b) Tôm sú Moana |
c) Cá hồi vân |
Hình 5.2. Một số thành tựu của công nghệ sinh học trong chọn, tạo giống thủy sản
|
Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu thêm vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong chọn, tạo giống thuỷ sản. |
Nêu vai trò và thành tựu của công nghệ gene trong chọn, tạo giống thuỷ sản. |
Khám phá2. Vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thủy sản
Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học, đặc biệt là kĩ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction) đã hỗ trợ công tác chẩn đoán, phát hiện tác nhân gây bệnh trên động vật thuỷ sản được chính xác và nhanh chóng hơn. Bên cạnh đó, công nghệ sinh học giúp phát triễn hiệu quả các loại vaccine phòng bệnh cho động vật thuỷ sản; phát triển các chế phẩm sinh học có khả năng nâng cao sức đề kháng của động vật thuỷ sản, đồng thời ức chế các vi sinh vật gây bệnh.
Một số thành tựu nổi bật của ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thủy sản:
- Đối với việc chẩn đoán, phát hiện tác nhân gây bệnh: đã phát triển thành công kít RT-PCR để phát hiện virus gây bệnh hoại tử cơ (IMNV – Infectious myonecrosis virus) trên tôm nuôi nước lợ dựa trên các chủng virus phân lập được từ tôm bệnh ở nước ta; kít PCR cho xét nghiệm Iridovirus trên cá biển, kít PCR cho xét nghiệm KHV trên cá koi và kít RT-PCR cho xét nghiệm virus gây bệnh xuất huyết mùa xuân (SVC) trên cá chép; kít Multiplex PCR phát hiện Hypodermal and hematopoietic necrosis virus gây bệnh hoại tử cơ quan tạo máu và cơ quan phân lập biểu mô trên tôm sú.
(Trang 21)
- Đối với việc sản xuất vaccine: đã nghiên cứu thành công vaccine vô hoạt phòng bệnh gan thận mủ do vi khuẩn Edwardsiella ictaluri gây ra trên cá tra; vaccine phòng bệnh do vi khuẩn Streptococcus gây ra trên cá rô phi nuôi thương phẩm; vaccine phòng bệnh do vi khuẩn Vibrio spp. gây ra trên cá nuôi biển; vaccine phòng bệnh hoại tử thần kinh (VNN) trên cá.
Kết nối năng lực
| Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu về một số loại chế phẩm sinh học phòng, trị bệnh cho thuỷ sản. |
3. Vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong kiểm soát môi trường nuôi thủy sản
Ô nhiễm môi trường nuôi ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển nuôi trồng thủy sản. Công nghệ sinh học giúp tạo ra các chế phẩm (chế phẩm vi sinh vật, chế phẩm enzyme) có tác dụng ức chế vi sinh vật có hại trong môi trường, cải thiện môi trường nuôi thủy sản (nước và nền đáy ao), tăng khả năng hấp thụ thức ăn của động vật thủy sản, góp phần tăng năng suất và sản lượng.
Một số thành tựu trong lĩnh vực này như đã tạo ra các chế phẩm sinh học chứa 2 chủng vi khuẩn thuộc chi Bacillus, chế phẩm chứa 4 chủng vi khuẩn thuộc chi Bacillus, chế phẩm có chứa nhóm vi khuẩn Bacillus spp. và nấm Saccharomyces cerevisiae, có tác dụng ổn định chất lượng nước và cân bằng pH, làm giảm lượng chất thải hữu cơ trong nước ao, loại bỏ một số khí độc (H₂S, NH₃, NO₂) trong ao, kích thích sự phát triển của sinh vật phụ du trong ao tạo nguồn thức ăn tự nhiên cho tôm cá.
|
Vì sao các chế phẩm sinh học lại có tác dụng bảo vệ, cải thiện môi trường nuôi thuỷ sản? |
Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu thêm vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong kiểm soát môi trường nuôi thuỷ sản. |
Khám phá4. Vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong thức ăn thủy sản
Công nghệ sinh học giúp nâng cao chất lượng thức ăn và hiệu quả sử dụng nguyên liệu liệu thức ăn thủy sản như công nghệ lên men khô dầu tương, thủy phân hóa các phế phụ phẩm để sản xuất nguyên liệu giàu protein, kĩ thuật nhũ tương hoá để làm giàu nguồn acid béo mạch cao nối đôi trong một số loại thức ăn tươi sống,...
Các loại acid béo mạch cao nối đôi (HUFA – Highly unsaturated fatty acids) là một trong những nguồn dinh dưỡng chính trong giai đoạn ấu trùng của động vật thủy sản. Trong quá trình sản xuất giống tôm, cá, HUFA được cung cấp cho giai đoạn ấu trùng thông qua nguồn thức ăn tươi sống (Artemia, Moina, một số loài tảo,...). Tuy nhiên, thành phần và hàm lượng của HUFA trong thức ăn tươi sống thường thiếu cân bằng và không ổn định, dẫn đến làm giảm hiệu quả nhân giống và chất lượng con giống (tốc độ tăng trưởng chậm, khả năng kháng bệnh giảm, tỉ lệ dị hình cao, tỉ lệ sống thấp,...).
(Trang 22)
Thông qua các kĩ thuật làm giàu vi tảo và nhũ tương hoá đã giúp làm giàu thành phần và hàm lượng HUFA trong một số loại thức ăn tươi sống như luân trùng, Artemia, giáp xác chân chèo và Moina. Khi dùng thử nghiệm các loại thức ăn tươi sống này với một số loài thuỷ sản nuôi như cá hồi vân, cá tầm Nga, cá tầm Đại Tây Dương, cá bơn đuôi vàng, tôm thẻ chân trắng đều cho thấy hiệu quả trong việc cải thiện tăng trưởng và tỉ lệ sống ở giai đoạn ấu trùng.
5. Vai trò và thành tựu của công nghệ sinh học trong chế biến thủy sản
Công nghệ chế biến thủy sản hiện nay chủ yếu tập trung vào việc duy trì và nâng cao chất lượng của sản phẩm thủy sản, trong khi đó phát triển các sản phẩm thủy sản trong lĩnh vực dược phẩm, công nghệ mĩ phẩm và một số lĩnh vực khác chưa được khai thác. Để giải quyết những vấn đề này, việc ứng dụng công nghệ sinh học sẽ mang đến giải pháp tối ưu nhằm hướng đến mục tiêu phát triển bền vững, toàn diện lĩnh vực bảo quản và chế biến thủy sản.
Một số thành tựu trong việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chế biến thủy sản như ứng dụng công nghệ vi sinh và công nghệ enzyme để thu nhận và tinh sạch collagen từ da cá tra, cá ngừ làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp dược phẩm và mĩ phẩm, ứng dụng công nghệ sinh học để tách chiết glucosamine từ vỏ tôm, cung cấp chiết chondroitin sulfate từ sụn cá tách chiết các amino acid thiết yếu, calcium hữu cơ từ xương cá là những nguyên liệu có giá trị cao, phục vụ trong nghiên cứu và phát triển các thực phẩm chức năng từ thủy sản.
III - TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG THỦY SẢN
Hiện tại và trong tương lai, công nghệ sinh học đã, đang và sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong thủy sản, đặc biệt trong công tác chọn, tạo giống, chẩn đoán bệnh, tạo vaccine phòng bệnh và quản lí môi trường nuôi thủy sản.
Với tiến bộ của công nghệ hỗ trợ sinh sản, trong tương lai sẽ tạo ra được nhiều giống thủy sản có năng suất cao, chất lượng tốt, khả năng chống chịu tốt để phục vụ cho việc phát triển nuôi trồng thủy sản.
Bằng công nghệ sinh học, đặc biệt là vi khuẩn kĩ thuật sinh học và công nghệ protein-enzyme, các nhà khoa học sẽ tạo ra ngày càng nhiều chế phẩm sinh học có khả năng cải thiện môi trường nuôi thủy sản, tăng sức đề kháng cho động vật thủy sản, góp phần phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững.
Cùng với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật, công nghệ sinh học đang và sẽ tham gia vào hầu hết các khâu trong chuỗi sản xuất của lĩnh vực thủy sản (chọn giống, nhân giống, chẩn đoán bệnh, tạo vaccine phòng bệnh, cải thiện quy trình nuôi trồng, xử lí môi trường nuôi thủy sản, chế biến và bảo quản sản phẩm), giúp ngành thủy sản ngày càng phát triển theo hướng an toàn và bền vững.
Công nghệ sinh học giúp tạo ra các kít phục vụ các mục đích như chẩn đoán và phát hiện nhanh một số loại bệnh trên thủy sản, kiểm định, đánh giá chất lượng con giống. Phát hiện tồn dư chất cấm trong sản phẩm thủy sản, phát hiện các tác nhân gây ô nhiễm môi trường.
(Trang 23)
Kết nối nghề nghiệp
| Kĩ sư thuỷ sản là những người tốt nghiệp đại học ngành Thuỷ sản, được trang bị các kiến thức chuyên môn về phân loại, đặc điểm sinh học, vòng đời và môi trường sống của động, thực vật thuỷ sinh; được trang bị các kiến thức, kĩ năng về nhân giống và kĩ thuật nuôi thuỷ sản, chế biến và sản xuất thức ăn thuỷ sản, quản lí môi trường và sức khoẻ động vật thuỷ sản. Kĩ sư thuỷ sản có khả năng áp dụng các thiết bị và tiến bộ khoa học kĩ thuật tiên tiến để tổ chức vận hành, sản xuất bền vững và có hiệu quả các cơ sở nhân giống, nuôi trồng thuỷ sản; các cơ sở dịch vụ, kinh doanh thuốc, thức ăn và chế biến thuỷ sản. |
IV - MỘT SỐ LƯU Ý VỀ AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ ĐẠO ĐỨC NGHỀ NGHIỆP
Trong một số nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong thủy sản, con người có thể tiếp xúc với các hoá chất độc hại hoặc các vi sinh vật có hại cho con người. Vì vậy, trong quá trình nghiên cứu cần thực hiện tốt các quy định về an toàn lao động, an toàn sinh học và vệ sinh môi trường như sử dụng quần áo bảo hộ, khẩu trang, găng tay phù hợp trong quá trình làm việc, thực hiện việc thu gom và tiêu huỷ hoá chất, mẫu vật, dụng cụ đã qua sử dụng đúng quy định. Ngoài ra, cần quan tâm đến các quy định về phúc lợi vật nuôi thủy sản khi thực hiện các nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trên động vật thủy sản. Ứng dụng công nghệ sinh học cần lưu ý đến bảo vệ môi trường, nguồn lợi thủy sản và bảo tồn các loài thủy sản quý hiếm.
Luyện tập
1. Trình bày vai trò của công nghệ sinh học trong thủy sản. Liên hệ với thực tiễn ở địa phương em.
2. Trình bày triển vọng của công nghệ sinh học trong thủy sản. Trong tương lai, công nghệ sinh học sẽ giúp gì cho việc phát triển thủy sản ở địa phương em?
Vận dụng
Hãy đề xuất một số ứng dụng công nghệ sinh học phù hợp với thực tiễn nuôi trồng thủy sản ở địa phương em.
