Hoạt tính kháng khuẩn Vibrio cholerae của chất chiết củ nghệ bằng các dung môi khác nhau (Nguồn: Lawhavinit và ctv., 2011)
Từ xa xưa con người đã sử dụng nhiều loài thực vật để làm hương-vị, bảo quản thực phẩm và đặc biệt là trong phòng trị bệnh. Vì chúng có khả năng ngăn ngừa và điều trị bệnh nên các loài thực vật này được gọi là thảo dược. Hiện nay ở các nước đang phát triển và vùng nông thôn việc sử dụng thảo dược rất phổ biến trong điều trị một số bệnh thông thường, vì chúng sẵn có và rẻ hơn so với các loại thuốc tân dược.
Bên cạnh đó, trong nuôi trồng thủy sản vấn đề sử dụng thảo dược cũng đã trở thành mối quan tâm của nhiều quốc gia trên thế giới như Ai Cập, Nhật Bản, Ấn Độ, Indonesia, Iran, Hàn Quốc, Mexico, Nigeria và Thái Lan, Việt Nam, …. Việt Nam là nước nhiệt đới gió mùa có nguồn tài nguyên thực vật phong phú và đa dạng với khoảng 3.948 loài thực vật trong đó có nhiều loại cây thuốc quý. Trong đó, Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) là một trong chín vùng sinh thái nông nghiệp của nước ta, với 2 mùa mưa nắng, nhiệt độ trung bình năm 26-27oC, nhóm đất chính là đất phù sa, do đó đã tạo nên cho vùng đất này có sự đa dạng sinh học cao về hệ sinh thái thực vật nước ngọt và lợ-mặn, với nhiều loài thực vật có tiềm năng sử dụng làm thảo dược trong nuôi trồng thủy sản.
Sự quan tâm ngày càng tăng trong việc sử dụng thảo dược trong nuôi trồng thủy sản trùng với các chỉ thị về quy định sử dụng chất chống vi trùng và giảm lượng chất chống vi trùng kháng thuốc ở cấp quốc gia và quốc tế như Kế hoạch Toàn cầu Hành động được thành lập bởi Tổ chức Y tế thế giới (WHO 2015) hoặc Kế hoạch hành động quốc gia chống kháng thuốc giai đoạn 2013–2020 ở Việt Nam. Bên cạnh đó, một số nhận định cho rằng thảo dược có thể được xem là sản phẩm có tiềm năng thay thế một số loại thuốc (đặc biệt là kháng sinh) và hóa chất trong nuôi trồng thủy sản. Nhưng “thảo dược có thật sự hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt trong phòng trị bệnh trên động vật thủy sản”. Bài viết này sẽ trình bày sơ lược về đặc điểm, công dụng, tình hình sử dụng và định hướng nâng cao vai trò của thảo dược trong nuôi trồng thủy sản. Thông qua đó cung cấp thông tin cho người nuôi, nhà quản lý, nhà nghiên cứu hiểu thêm về vai trò và tiềm năng của thảo dược trong nuôi trồng thủy sản nhằm lựa chọn được sản phẩm thảo dược hiệu quả và an toàn.
- Đặc điểm thảo dược trong nuôi trồng thủy sản
- Thảo dược là gì
Thảo có nghĩa là cỏ cây, còn dược nghĩa là thuốc. Những sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật tự nhiên được sử dụng để điều trị hoặc hỗ trợ điều trị bệnh. Có thể lấy ở bất cứ phần nào trên cây như thân, lá, hoa, trái, vỏ thân, vỏ trái, rễ cành ở dạng tươi hoặc đã qua sơ chế, chế biến, dịch chiết để làm thảo dược. Nói cách khác thảo dược là những loài cây được dùng làm thuốc chữa bệnh.
- Các dạng thảo dược dùng trong nuôi trồng thủy sản
Hiện nay thảo dược sử dụng trong nuôi trồng thủy sản có 2 dạng, một là thảo dược tự làm và dạng còn lại là sản phẩm thảo dược của công ty.
Thảo dược tự làm: dạng này chủ yếu là do người nuôi tự chế biến, cụ thể là người nuôi thực hiện bằng cách thủ công như cây thảo dược được xoay (giã) với nước và lọc lấy dung dịch thảo dược, sau đó dung dịch này được trộn vào thức ăn (tùy vào loại thực vật mà người nuôi không thực hiện qua bước lọc lấy nước mà dùng trực tiếp). Phương pháp này hiện nay được nhiều người nuôi sử dụng vì không cần nhiều dụng cụ cũng như kỹ thuật, đồng thời có thể lấy hết các thành phần có trong thảo dược. Nhưng có nhược điểm là vì ly trích được hết các hoạt chất có trong thảo dược (do nước có độ phân cực cao) cho nên sẽ làm giảm nồng độ các hợp chất thật sự có hiệu quả trong phòng và trị bệnh trên động vật thủy sản.
Hoặc người nuôi có thể nấu cây thảo dược (tương tự như sắc thuốc trong y học cổ truyền), dùng nhiệt độ để ly trích các hợp chất trong thực vật, phương pháp này chỉ áp dụng cho một số loại thảo dược vì ở nhiệt độ cao có thể làm phá hủy một số hợp chất thực vật có hoạt tính trong phòng trị bệnh.
Sản phẩm thảo dược của công ty: thành phần trong các sản phẩm này là một loại hoạt chất được ly trích từ thực vật hay hỗn hợp các hoạt chất được ly trích từ thực vật. Các hoạt chất này được ly trích bằng các dung môi hữu cơ, tùy vào độ phân cực của các thành phần hóa học trong thảo dược có hiệu quả trong phòng trị bệnh mà sử dụng dung môi khác nhau.
Phần lớn các sản phẩm thảo dược này được trộn vào thức ăn để cung cấp cho động vật thủy sản, ngoài ra một số ít dùng tạc vào trong nước, hay dùng cành lá tươi ngâm trực tiếp vào trong ao nuôi có tác dụng trong điều trị bệnh ký sinh trùng. Bên cạnh đó, thảo được còn được dùng làm chất giào hóa trên Artemia, sau đó dùng Artemia được giàu hóa làm thức ăn cho ấu trùng tôm cá.
- Công dụng của thảo dược trong nuôi trồng thủy sản
Thảo dược có chức năng kháng mầm bệnh (vi khuẩn, virus, ký sinh trùng, nấm); giảm stress; kích thích sự thèm ăn, kích thích tăng trưởng; kích thích miễn dịch (tăng cường sức đề kháng), kích thích phát triển tuyến sinh dục và giúp chống độc cho động vật thủy sản.
Thống kê từ các báo cáo khoa học cho thấy hơn 250 loài thực vật được nghiên cứu ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản, trong đó có 32 bộ và 75 họ đã được báo cáo là có hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản. Cụ thể các loài thảo dược thường được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản chủ yếu là bộ húng Lamiales đặc biệt ở họ húng Lamiaceae (chiếm 12%), tiếp theo là bộ đậu Fabales với họ đậu Fabaceae (11%), bộ cúc với họ cúc Asteraceae chiếm 10% và bộ sơ ri Malpighiales với họ diệp hạ châu Phyllanthaceae và họ đại kích Euphorbiaceae cũng chiếm 10%. Trong nghiên cứu xác định hoạt tính sinh học của các loài thảo dược cho thấy có 36% loài có hoạt tính kháng khuẩn; 17% có hoạt tính kháng ký sinh trùng, 16% có khả năng kích thích miễn dịch, 14% có hoạt tính kháng virus, 13% giúp kích thích tăng trưởng và chỉ 4% có hoạt tính kháng nấm.
Một số hợp chất có khả năng kháng khuẩn được tìm thấy phổ biến trong thảo dược như phenol, polyphenols, alkaloids, quinones, terpenoids-steroids, lectine, polypeptides và tinh dầu. Một số hợp chất phenolics, polysaccharides, proteoglycans và flavonoid đóng vai trò chính trong việc ngăn ngừa hoặc kiểm soát quá trình lây nhiễm của nhiều tác nhân gây bệnh. Ngoài ra, một số loại thảo dược có hàm lượng protein thực vật rất cao, tiềm năng tạo nguồn nguyên liệu protein trong tương lai đối với nghề nuôi trồng thủy sản.
Cho đến nay, cơ chế tác động của thảo dược đối với tác nhân gây bệnh cũng đã được nghiên cứu và giải thích một cách cơ bản. Đặc biệt là trong cơ chế diệt khuẩn của một số nhóm hợp chất chính cô lập từ thực vật, ngoài ra chúng có thể tác động lên sinh lý của động vật thủy sản, giúp tăng cường các thông số miễn dịch không đặc hiệu (chỉ số lysozyme, antiprotease, các loại phản ứng oxy hóa, thực bào và hoạt động hô hấp) và các thông số miễn dịch đặc hiệu (kháng thể, diệt khuẩn, ngưng kết hồng cầu chống lại tác nhân gây bệnh).
Cơ chế diệt khuẩn của một số nhóm hợp chất chính cô lập từ thực vật (Nguồn: Cowan, 1999)
- Tình hình sử dụng thảo dược trong nuôi trồng thủy sản
- Tình hình sử dụng
Kết quả khảo sát từ các trang trại nuôi cá ở West Java (Indonesia) có đến 46% nông dân điều sử dụng thảo dược. Trong hầu hết các trường hợp họ sử dụng cây tươi được đưa trực tiếp vào nước nuôi và được sử dụng để cải thiện chất lượng nước, giảm cá stress, tăng sức đề kháng của cá đối với mầm bệnh và điều trị bệnh cho cá. Tuy nhiên họ lựa chọn loại thảo dược và liều lượng sử dụng dựa vào kinh nghiệm là chủ yếu. Tương tự, một kết quả khác ở một số hộ nuôi tôm thuộc tình Cà Mau, Sóc Trăng (Việt Nam) cho thấy các hộ nuôi này sử dụng thảo dược chủ yếu ở dạng tự làm và một số ít mua sản phẩm của công ty. Nhưng nhìn chung, họ cũng ghi nhận hiệu quả mang lại từ thảo dược.
Song song đó về tình hình nghiên cứu thảo dược trong nuôi trồng thủy sản ở các nước ngày càng được tăng lên thông qua số lượng các bài báo được xuất bản. Những kết quả nghiên cứu này làm cơ sở để hình thành nên các sản phẩm thảo dược thật sự hiểu quả về công dụng cũng như về kinh tế. Bởi vì các kết quả nghiên cứu này đã xác định được loại thảo dược (hoặc hoạt chất ly trích từ thực vật) có hiệu quả cụ thể về công dụng trên từng loại tác nhân gây hại, đồng thời xác định được liều lượng, thời gian sử dụng.
Số bài báo nghiên cứu về thảo dược trong nuôi cá được xuất bản ở các quốc gia (bản đồ được tạo bằng QGIS phiên bản 3.4 Madeira) (Nguồn: Reverter và ctv., 2021)
3.2 Những điểm lưu ý trong nghiên cứu và sử dụng thảo dược trong nuôi trồng thủy sản
Mặc dù thảo dược được đánh giá là an toàn nhưng cũng có các báo cáo nói về tác động tiêu cực của chúng đối với động vật thủy sản. Ví dụ Tỏi (A. sativum) được mô tả có lợi ích trong nhiều nghiên cứu như hiệu quả trong kiểm soát bệnh, tăng cường đáp ứng miễn dịch. Tuy nhiên, tỏi cũng đã được cho thấy có thể gây hại và thậm chí gây chết vật nuôi. Tỏi với nồng độ 4 g/l có thể giết chết tất cả ấu trùng, nồng độ 3 g/l gây chết 50% ấu trùng mới nở của cá chép bạc. Một nghiên cứu khác về hạt thìa là đen (Nigella sativa) và củ tỏi cho thấy ảnh hưởng tỉ lệ nghịch với tốc độ tăng trưởng và đáp ứng miễn dịch của cá rô phi khi được sử dụng trong thời gian dài hơn 2 tháng. Do đó, người sử dụng cần đặc biệt chú ý đến liều lượng, thời gian sử dụng, nguồn nguyên liệu thực vật, kỹ thuật chiết xuất, dung môi. Chi phí cao và mức độ sẵn có thấp của một số loại thảo dược cũng là một hạn chế để lựa chọn thảo dược trong nghiên cứu cũng như sử dụng trong quá trình nuôi.
Độ pH của các hợp chất pha loãng cũng làm thay đổi hiệu quả, không chỉ các hợp chất ion thay đổi hoạt tính; mà một số báo cáo cho rằng tinh dầu cũng phụ thuộc vào độ pH. Thành phần của môi trường dinh dưỡng cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các chất chiết xuất hoặc hợp chất trong thử nghiệm in-vitro xác định hoạt tính kháng khuẩn. Ngoài ra, nhiều phân tử hoạt tính sinh học thực vật cũng có thể độc hại hoặc kháng dinh dưỡng, giảm hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng hoặc gây rối loạn chức năng đường ruột, do đó ảnh hưởng đến sinh lý của động vật thủy sản.
- Định hướng nâng cao vài trò của thảo dược trong nuôi trồng thủy sản
Để thảo dược có thể sử dụng rộng rãi mà mang lại hiệu quả về công dụng và giá trị kinh tế trong nuôi trồng thủy sản cần phải có phương hướng cụ thể và sự phối hợp của các bên có liên quan. Nhìn nhận vào thực tế hiện nay phần lớn các quốc gia đang gặp phải là người nuôi không tiếp cận được các kết quả nghiên cứu từ các nhà khoa học, cũng như người nuôi vẫn còn e dè đối với sản phẩm thương mại.
Đối với việc nghiên cứu ứng dụng chiết xuất thảo dược vào trong nuôi trồng thủy sản cần phải có kế hoạch nghiên cứu có cấu trúc và tập trung. Đầu tiên cần xác định hoạt tính sinh học, hợp chất và phương thức hoạt động của thảo dược, thứ hai về tác động của thảo dược trên sinh lý động vật thủy sản. Cụ thể, một số hướng dẫn cho nghiên cứu về sử dụng thảo dược trong nuôi trồng thủy sản được đề xuất. Tiến hành thử nghiệm in-vitro (ngoài cơ thể động vật) cần được thực hiện để xác định khả năng hoạt tính sinh học thực vật, cùng với đặc tính sinh học của phân đoạn và mô tả các sản phẩm tự nhiên có hoạt tính sinh học. Thử nghiệm in-vivo (trên cơ thể động vật) cũng nên được thực hiện để kiểm tra độc tính tế bào của chiết xuất thực vật trên tế bào. Cần thực hiện 10 thử nghiệm in-vivo trên mô hình, trước tiên phải hiểu các ảnh hưởng của thực vật đối với sinh lý của động vật và xác định điều kiện tốt nhất cho ứng dụng thực vật (phương thức áp dụng, thành phần cây, cách chuẩn bị, liều lượng và thời gian điều trị), hiệu quả của thảo dược trong tăng cường tỉ lệ sống của sinh vật đối với việc gây cảm nhiễm nhiều bệnh khác nhau. Xác định các chỉ số huyết học như hematocrit, hemoglobin, hồng cầu và mức tế bào lymphocyte. Khả năng miễn dịch của cá thường được phân tích để xác định khả năng điều hòa miễn dịch thông qua các chỉ số (lysozyme, phagocytic hoặc hoạt động hô hấp) hoặc nghiên cứu biểu hiện gen miễn dịch (Lys, TNF-alpha, IL-1, IL-10). Một loại thảo dược hiệu quả sử dụng trong nuôi trồng thủy sản thì phải đảm bảo an toàn cho vật nuôi và con người.
Các bước nghiên cứu sử dụng thảo dược trong nuôi trồng thủy sản (Nguồn: Reverter và ctv., 2017)
Đối với người nuôi để lựa chọn loại thảo dược, liều lượng và thời gian sử dụng hiệu quả cần phải tìm hiểm thêm các thông tin thông qua các kênh như hội thảo, hợp tác xã, tiếp cân khoa học công nghệ song song cùng lúc với kinh nghiệm cá nhân. Sản phẩm thương mại đã được kiểm tra và đánh giá do đó nó cũng là lựa chọn bên cạnh việc người nuôi tự làm, tuy nhiên người nuôi phải sử dụng đúng theo chỉ định của nhà sản xuất để thật sự hiệu quả.
Đối với nhà quản lý cần có những xúc tiến giúp người nuôi có thể tiếp cân được các nguồn thông tin, các kết quả nghiên cứu đã đạt được. Cũng như tạo điều kiện cho các sản phẩm thương mại hiệu quả đến tay người nuôi. Khi lựa chọn thảo dược có hiệu quả có thể tạo điều kiện cho việc trồng nguyên liệu với qui mô lớn bên cạnh có ý nghĩa trong việc cung cấp nguyên liêu thì cũng tạo việc làm cũng như thu nhập cho nhóm người sản xuất trồng trọt, phụ thuộc thấp hơn của các sản phẩm bên ngoài và quảng bá các sản phẩm truyền thống, nâng cao kiến thức và đa dạng sinh học địa phương. Góp phần nạo nên chuỗi hệ sinh thái cân bằng và hiệu quả.
Nhìn chung cho đến nay nghiên cứu sử dụng thảo dược trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam còn hạn chế, tuy nhiên những kết quả đạt được cũng là những kết quả bước đầu cho quá trình khảo sát tiềm năng nguồn thảo dược của vùng ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản. Nhất là thảo dược trong phòng trị một số bệnh nguy hiểm trên các đối tượng chủ lực như cá tra, cá điêu hồng, cá lóc, tôm sú, tôm thẻ chân trắng.
ThS. Hồng Mộng Huyền - Bộ môn Bệnh học Thủy sản, Khoa Thủy sản, Trường đại học Cần Thơ