TĂNG TRƯỞNG BẰNG ÁNH SÁNG XANH – TRIỂN VỌNG TRONG NUÔI CÁ BƠN

Tỉnh Oita ở miền nam Nhật Bản là nơi sản xuất nhiều cá bơn nhất cả nước. Nhờ một kỹ thuật nuôi mới, nghề nuôi cá bơn thương phẩm ở đây dứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ hơn nữa.

Đó là bởi vì một nguồn sáng mới - đèn LED xanh - đang được triển khai ở đó. Dưới ánh sáng màu xanh lá cây, cá bơn có xu hướng tăng trọng nhanh hơn, trong khi các bước sóng ánh sáng khác nhau xuất hiện để điều chỉnh việc giải phóng hormone tập trung melanin (MCH) - một chất điều chỉnh cảm giác thèm ăn trong não, khiến cá ăn nhiều hơn.

Tiến sĩ Akiyoshi Takahashi, thuộc Đại học Kitasato nói với tờ Advocate : “Chúng tôi đã tiến hành một số thí nghiệm với cá bơn vây (Verasper moseri) trong các bể khác nhau . Những con được nuôi trong bể sáng lớn nhanh hơn những con trong bể tối. Chúng tôi muốn xem liệu các bước sóng cụ thể có ảnh hưởng đến sự tăng trưởng hay không và kiểm tra tác động của ánh sáng xanh lam, xanh lục và đỏ, tương ứng với các màu cơ bản. Màu xanh lá cây cho thấy hiệu quả cao nhất ”.

Đèn LED xanh đang được sử dụng tại một trang trại nuôi cá bơn thuộc Công ty TNHH Towa Suisan, tỉnh Oita, miền nam Nhật Bản

Takahashi và nhóm của ông nhận thấy rằng dưới ánh sáng xanh, cá bơn vây, cá bơn ô liu (Paralichthys olivaceus), cá bơn đốm (Verasper variegatus) và cá bơn cẩm thạch (Pseudopleuronectes yokohamae) bắt đầu haotj động mạnh hơn hơn. Ánh sáng cũng ảnh hưởng đến hành vi kiếm ăn khi cá di chuyển nhiều hơn khi chúng ăn. Nghiên cứu với cá bơn vây gai cho thấy sự tăng trưởng cũng được kích thích trong điều kiện nhiệt độ nuôi tiêu chuẩn (14,9 độ C) và thấp hơn (khoảng 6,6 độ C). Việc chặn ánh sáng ngoài trời cũng tỏ ra có hiệu quả.

Takahashi cho biết: “Chúng tôi tin rằng hệ thống nội tiết và thần kinh đã kích thích sự phát triển dưới ánh sáng xanh nhưng chúng tôi không biết bất kỳ chi tiết cụ thể nào. MCH có tác động nhưng dường như không phải là hormone chủ đạo. Chúng tôi đã thử nghiệm với cá hồi vân, cá tráp biển đỏ và cá đuôi vàng nhưng ánh sáng xanh dường như không có nhiều tác dụng. Nghiên cứu khác cho thấy rằng ánh sáng xanh có hiệu quả khi nuôi cá mú răng dài (Epinephelus bruneus) ở nhiệt độ thấp, vì vậy chúng ta có thể cần xác định màu hiệu quả nhất cho các loài khác nhau. Các phương pháp chiếu xạ khác nhau, chẳng hạn như chỉ sử dụng đèn xanh trong khi cho ăn, có thể đáng để nghiên cứu. Chúng tôi cũng hiểu rằng ánh sáng xanh xuyên qua độ sâu mà cá bơn sống trong tự nhiên, đó là lý do tại sao màu xanh lá cây có thể có tác dụng đặc biệt với chúng ”.

Đèn LED xanh hiện đang được triển khai tại các trang trại nuôi cá bơn ở miền tây Nhật Bản, trong khi các thử nghiệm với cá bơn vây cá đang được tiến hành ở miền bắc Nhật Bản và với cá bơn đốm ở đông bắc Nhật Bản. Nó cũng đang được sử dụng để nuôi trước khi thả cá bơn đốm cho mục đích tái sản xuất. Takahashi tin rằng nó có thể mang lại nhiều lợi ích khác nhau cho các trang trại.

Ông nói: “Dưới ánh sáng xanh, trọng lượng của cá bơn tăng nhanh hơn 1,6 lần so với các phương pháp nuôi tiêu chuẩn, vì vậy các trang trại có thể giảm thời gian nuôi và xuất bán sản phẩm của họ sớm hơn. Đổi lại, chi phí điện và nhân công có thể được cắt giảm. Cần phải nghiên cứu thêm nhưng vì hiệu quả sử dụng thức ăn tốt hơn, nên cũng có thể tiết kiệm chi phí thức ăn ”.

Tiếp xúc với ánh sáng là một yếu tố môi trường quan trọng từ lâu đã được sử dụng để thúc đẩy các quá trình sinh học, do đó ảnh hưởng đến năng suất của cá và ảnh hưởng đến sản xuất. Với nhiều loài cá được nuôi trong nhà trong các hệ thống được kiểm soát chặt chẽ, việc nuôi trồng thủy sản ngày nay phụ thuộc nhiều hơn vào các nguồn ánh sáng nhân tạo. Đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang từ lâu đã là những lựa chọn truyền thống, nhưng theo Tiến sĩ Juliette Delabbio, hiệu trưởng tại Farm Biosecurity International, đèn LED giúp kiểm soát tốt hơn ba yếu tố của ánh sáng môi trường - quang kỳ, cường độ ánh sáng và màu sắc - trong khi chi phí ban đầu của chúng được bù đắp bằng việc tiết kiệm đáng kể năng lượng dài hạn.

Delabbio cho biết: “Trọng tâm của việc thiết kế hệ thống chiếu sáng trong nhà không chỉ là nâng cao hiệu suất của cá thông qua kiểm soát quang kỳ”. “Hệ thống chiếu sáng LED cung cấp một cách để vận dụng các khía cạnh khác nhau của ánh sáng trong nhà mà trên thực tế không thể tiếp cận được với các hệ thống chiếu sáng truyền thống. Chúng cho phép dễ dàng thao tác cường độ ánh sáng và quang phổ. Hai yếu tố này có thể được thiết kế thành một hệ thống chiếu sáng để chúng có thể được tăng cường, thay đổi hoặc loại bỏ chúng phù hợp với sự phát triển và nhu cầu của một loài cụ thể ”.

Ông Delabbio cho biết: Với sự thay đổi nhiều trong môi trường sống tự nhiên của các loài nuôi và cách thức chiếu sáng LED có thể điều khiển cường độ và phổ ánh sáng, có cơ hội lớn để cải tiến hệ thống chiếu sáng nhằm tăng đáng kể sức khỏe và hiệu suất của cá, Delabbio cho biết. Cô lưu ý rằng việc cung cấp ánh sáng tối ưu trong môi trường trong nhà là rất phức tạp, nhưng với đèn LED, hệ thống có thể được thiết kế tùy chỉnh để xem xét giai đoạn phát triển của cá và các yếu tố của môi trường nuôi như nền bể và độ sâu của nước.

Delabbio cho biết: “Ví dụ, hầu hết các loài cá ấu trùng đều cực kỳ nhạy cảm với các điều kiện nuôi. “Thị lực của chúng thay đổi trong quá trình phát triển, điều này ảnh hưởng đến khả năng kiếm ăn của chúng. Ánh sáng không chính xác có thể làm giảm tỷ lệ bắt mồi thành công và ảnh hưởng đến khả năng sống sót của chúng. Như các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản đã lưu ý, ánh sáng trong môi trường tự nhiên của cá là ánh sáng mà nó thoải mái nhất. Điều này cũng rất quan trọng, và cả ba yếu tố ánh sáng - chu kỳ quang, cường độ và quang phổ - phải được tính đến trong quá trình nuôi ”.

Cá bơn được nuôi dưới đèn LED xanh (trái) và một con khác được nuôi dưới đèn tiêu chuẩn (phải).

Trở lại Nhật Bản, nhiều người hy vọng rằng ánh sáng xanh có thể đóng một vai trò nào đó trong việc phục hồi vùng đông bắc Nhật Bản, nơi bị tàn phá bởi trận động đất và sóng thần năm 2011. Là một phần của sự hợp tác với Cơ quan Nghiên cứu và Giáo dục Thủy sản Nhật Bản, Takahashi và nhóm của ông đang làm việc tại các khu vực bị ảnh hưởng. Sự suy giảm số lượng ngư dân đã ảnh hưởng nặng nề đến các khu vực, trong khi sản lượng đánh bắt cá, bao gồm cả cá hồi chum (Oncorhynchus keta), một loài chủ lực trong khu vực, cũng thấp. Trước khi thảm họa xảy ra, hầu như không có cá được nuôi ở đông bắc Nhật Bản nhưng để tái tạo khu vực, công việc nuôi cá hồi ngoài khơi đã được bắt đầu. Trong khi đó, trên cạn có thể có tiềm năng.

Takahashi cho biết: “Với ánh sáng LED xanh, các trang trại sẽ có thể sản xuất cá hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí. “Chúng tôi hy vọng sẽ thu hút du khách bằng cách quảng bá các khu vực thiên tai như những khu vực sản xuất đặc biệt cho cá bơn đốm. Cá là loài chủ lực trong các nhà hàng sushi, và chúng tôi có thể cung cấp nguồn cung ổn định cho các thành phố ”.

“Nếu ánh sáng xanh cũng có thể nâng cao giá trị sản xuất của các loại cá đắt tiền hơn như cá nóc hoặc cá tầm, các trang trại sẽ thu được lợi nhuận kha khá, và nếu chúng ta có thể ăn những loại cá này với giá thấp hơn, văn hóa ăn cá của Nhật Bản chắc chắn sẽ lan rộng hơn nữa”. anh ấy tiếp tục.

Takahashi và nhóm của ông tin rằng ánh sáng xanh có thể được triển khai hiệu quả ở các trang trại nuôi cá bơn ở các nước khác và cải thiện hiệu quả sản xuất và thức ăn nói chung. Trong tương lai, ánh sáng LED xanh sẽ được sử dụng nhiều hơn để làm sáng tỏ cơ chế đằng sau sự kích thích tăng trưởng ở cá bơn và tăng lượng thức ăn. Nghiên cứu cũng đang được tiến hành để kiểm tra mối liên hệ giữa tăng trưởng và các cơ chế sinh lý phản ứng với ánh sáng, chẳng hạn như nhịp sinh học, hay còn được gọi là đồng hồ sinh học.

Lược dịch theo bài viết của Bonnie Waycott trên tạp chí GSA