Ứng dụng công nghệ sinh học quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản

Gần đây, trang WIPO (Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới) đã đăng một bài viết về TS. Hoàng Phương Hà (Phó Trưởng phòng Công nghệ sinh học tái tạo môi trường, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) như một nhà khoa học tiêu biểu nhận thấy tầm quan trọng của việc bảo hộ sở hữu trí tuệ đối với các kết quả nghiên cứu.

Theo bài viết, TS. Hà tốt nghiệp Khoa Sinh học tại Đại học Tổng hợp Hà Nội (nay là Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội). Năm 1996, ngay sau khi vào làm tại Viện Công nghệ sinh học, cô đã bắt đầu nghiên cứu về vi sinh vật và tập trung vào một nhóm vi sinh vật có lợi đối với chất lượng nước và sức khỏe nói chung của tôm và cá trong nuôi trồng thủy sản.

Chế phẩm sinh học xử lý nước bị nhiễm amoni

Là quốc gia nuôi trồng thủy sản lớn thứ tư thế giới, một vấn đề trong nuôi trồng thủy sản mà Việt Nam đang gặp phải là chất lượng nước. Thức ăn dư thừa và chất thải của tôm cá sẽ phát sinh ra chất độc, gây ô nhiễm amoni (NH3). Mặc dù nồng độ amoni trong các vùng nuôi trồng thủy sản thường không cao bằng các loại nước thải sinh hoạt song vẫn dễ dàng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của các loài thủy sản chỉ với hàm lượng rất nhỏ. Ô nhiễm amoni sẽ kéo theo ô nhiễm nitrit – hợp chất cực kỳ độc cho động vật thủy sinh, đặc biệt là các ấu trùng nuôi, chỉ với hàm lượng nitrit vượt quá 0,3 mg/l sẽ ức chế vận chuyển oxy trong máu.

Bài báo trên WIPO cho biết một trong những sáng tạo của TS. Hà là chế phẩm sinh học xử lý nước bị nhiễm amoni, có thể xử lý nước chứa các hợp chất Nitơ vô cơ bằng vi khuẩn tự dưỡng. Vi khuẩn chuyển đổi các hợp chất Nitơ vô cơ độc hại thành các hợp chất ít gây hại hơn. Chúng có thể chịu đựng ở nhiệt độ cao hoặc thay đổi độ pH. Người nuôi cá và tôm có thể sử dụng sản phẩm này trong ao của họ.

Với hiệu quả cao trong việc làm sạch môi trường nước bị ô nhiễm amoni, giúp tái sử dụng nước nuôi trồng thủy sản mà không cần thay nước, lại an toàn, đơn giản, dễ thực hiện và phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam, quy trình sản xuất chế phẩm này đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN) cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích.

Sản phẩm của cô được thương mại hóa thông qua các hợp đồng dịch vụ và đã được sử dụng tại một số tỉnh. TS. Hoàng Phương Hà cho biết thêm, kết quả cho thấy hàm lượng Nitơ độc hại giảm, tăng tỷ lệ sống của tôm lên 20%.

Chế phẩm bổ sung cho tôm

Một sáng tạo khác của TS. Hoàng Phương Hà và các cộng sự là chế phẩm probiotic làm thức ăn nuôi tôm – một loại thực phẩm bổ sung cho tôm công nghiệp được chế biến từ đậu tương và vi khuẩn probiotics.

Giải pháp này liên quan đến vi khuẩn tiết ra các enzyme hỗ trợ tiêu hóa thức ăn và đồng thời có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh, do đó bảo vệ tôm chống lại các bệnh truyền nhiễm. Nó cũng làm tăng giá trị dinh dưỡng của thức ăn, dẫn đến giúp tôm to hơn và khỏe hơn. TS. Hà sử dụng bã đậu nành, một phụ phẩm nông nghiệp, để hỗ trợ sự phát triển của những vi khuẩn có lợi đó. Sản phẩm cuối cùng là chế phẩm dạng bột mà các nhà sản xuất tôm trộn với thức ăn thông thường với tỷ lệ từ 5 đến 10 gr/kg.

Ngoài ra, TS. Hà còn bổ sung vi khuẩn có khả năng tạo màng sinh học cao vào thực phẩm bổ sung cho thủy sản của mình. Lớp màng sinh học được tiết ra bởi lợi khuẩn giúptạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn bám vào thành ruột của vật chủ, bảo vệ vật chủ chống lại mầm bệnh và tăng cường hiệu quả chuyển hóa thức ăn, dẫn đến các vật chủ khỏe mạnh hơn.

Giải pháp trên của TS. Hoàng Phương Hà cũng đã được cấp văn bằng sở hữu trí tuệ và cô đã chuyển giao công nghệ thông qua các hợp đồng dịch vụ, nhưng chúng chưa được thương mại hóa vì đang trong giai đoạn thử nghiệm.

Cả hai sản phẩm nghiên cứu đều đang được các doanh nghiệp như Hợp tác xã Thuận Yên ở TPHCM, Công ty cổ phần Maya Farm ở Sóc Trăng và một số trại nuôi tôm địa phương ở Thanh Hóa và Hải Phòng sử dụng.

Theo bài báo trên WIPO, Cục Sở hữu Trí Tuệ (Bộ KH&CN) và WIPO đã hỗ trợ Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam trong việc nâng cao nhận thức của các nhà khoa học về tầm quan trọng của việc bảo hộ sở hữu trí tuệ đối với các kết quả nghiên cứu. “Ý thức được tầm quan trọng của sở hữu trí tuệ đã góp phần tạo nên thành công của tôi và tôi rất vui khi những nghiên cứu của mình có thể ứng dụng vào đời sống thực tế,” TS. Hà cho biết.

Cô cũng chia sẻ mình đang có kế hoạch thương mại hóa các sản phẩm để mở rộng tiềm năng của chúng trong ngành nuôi trồng thủy sản của Việt Nam. Hiện cô đang theo đuổi nghiên cứu các đặc tính và vai trò của các nhóm vi sinh vật có lợi, chẳng hạn như kết hợp vi khuẩn có lợi với kháng sinh thực vật hay tạo ra các sản phẩm sinh học đa năng có thể bổ sung vào thức ăn thủy sản.