Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. Mở đầu Trong những năm gần đây, nghề nuôi trồng thuỷ sản ở nớc ta phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là nghề nuôi cá nớc ngọt. Giống loài nuôi ngày càng tăng lên, diện tích không ngừng mở rộng, sản lợng ngày càng cao so với nhiều năm trớc đây. Hiện nay cá đã trở thành đối tợng chính trong ngành nuôi trồng thuỷ sản, góp phần tăng thêm thu nhập cho nhân dân cũng nh nền kinh tế quốc dân. Tuy nhiên trong nghề nuôi cá nớc ta còn có những hạn chế nhất định là: Năng suất thu hoạch không ổn định, phẩm chất sản phẩm còn nhiều hạn chế nên giá thành và sản phẩm xuất khẩu thấp. Nguyên nhân chính là chúng ta nuôi cá mang tính chất truyền thống, đầu t cho kỹ thuật còn ít và đặc biệt là việc gắn giữa khoa học và kỹ thuật để tạo ra sản phẩm có chất lợng còn nhiều khiếm khuyết. Theo suy nghĩ của chúng tôi nghề nuôi cá muốn có năng suất cao, ổn định và chất lợng sản phẩm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu thì ngời nuôi cần phải tinh thông về kỹ thuật nuôi. Muốn tinh thông về kỹ thuật nuôi thì cần phải nắm vững cơ sở khoa học của các biện pháp kỹ thuật nh: Hình thái học, sinh lý học của các loài cá nuôi, đó chính là cơ sở cho các biện pháp kỹ thuật nuôi cá. Xuất phát từ suy nghĩ đó, chúng tôi đã tiến hành đề tài: Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An . Loài cá chép này là một đối tợng cá kinh tế đợc nhân dân ta nuôi từ lâu đời và nuôi trên nhiều địa bàn của nớc Việt Nam. Nó vừa cho năng suất cao vừa có phẩm chất thịt đợc nhiều ngời a chuộng. Cho nên việc nuôi cá chép cần phải đợc đầu t và đẩy mạnh. Do thời gian nghiên cứu có hạn (từ tháng 10/2003 4/2004) nên chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu một số nội dung sau: Khóa luận tốt nghiệp 1 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. - Các chỉ tiêu về huyết học. - Các chỉ tiêu về hô hấp. - Các chỉ tiêu về hình thái, tốc độ tăng trởng của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) đợc nuôi tại ao nhà ông Nguyễn Danh Thái xã Hng Đông Nghệ An. Với các nội dung nghiên cứu nhằm đạt đợc mục tiêu của đề tài là: - Nêu lên đợc các số liệu khoa học về các chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam . - Thấy đợc mối quan hệ của các chỉ tiêu sinh lý và tốc độ tăng trởng của loài cá nghiên cứu đợc nuôi trên địa bàn Nghệ An. Hy vọng các kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần nhỏ vào việc học tập, giảng dạy sinh lý cá ở Đại học và các tài liệu kỹ thuật ở phổ thông. Mặt khác làm cơ sở cho việc vận dụng kỹ thuật nuôi vào thực tiễn nghề nuôi cá. Trong quá trình tiến hành đề tài chúng tôi đã nhận đợc sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong tổ bộ môn, các cô chú kỹ thuật viên thí nghiệm, ông Nguyễn Danh Thái (chủ ao cá nuôi) và các bạn trong nhóm đề tài. Đặc biệt tôi đã nhận sự động viên, giúp đỡ và hớng dẫn tận tình của thầy giáo Ths. Nguyễn Trinh Quế. Nhân dịp này tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự giúp đỡ quý báu đó. Khóa luận tốt nghiệp 2 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. Chơng 1 Tổng quan tài liệu 1.1. Cơ sở khoa học và lý luận 1.1.1. Sinh lý máu - Vai trò của máu Máu là thể dịch màu đỏ lu thông trong huyết quản, có vai trò quan trọng đối với mọi cơ thể sinh vật. Đối với từng tế bào của cơ thể, máu là môi trờng của tế bào, đảm bảo mối liên hệ giữa tế bào và môi trờng bên trong cơ thể. Đối với các mô, các tổ chức trong cơ thể thì các hoocmôn của các tuyến nội tiết thông qua máu để điều hoà phối hợp hoạt động của các cơ quan. Máu là cầu liên lạc giữa cơ thể và môi trờng, đảm bảo quá trình trao đổi chất giữa cơ thể và môi trờng. Máu có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với mọi quá trình sinh lý của động vật. Máu vận chuyển các chất dinh dỡng từ ống tiêu hoá do cơ thể hấp thụ từ môi trờng đến tế bào, đồng thời nhận chất thải do tế bào thải ra để cơ quan bài tiết thải ra ngoài. Máu đóng vai trò vận chuyển khí ôxy từ mang đến các tế bào và vận chuyển khí cacbonic từ các tế bào đến mang để thải ra ngoài. Chính lợng ôxy trong cơ thể đảm bảo để thực hiện các phản ứng ôxy hoá các chất dinh dỡng nhằm tạo ra năng lợng cung cấp cho các hoạt động sống. Vai trò này còn góp phần loại thải khí cacbonic và các chất cặn bã ra ngoài cơ thể để cơ thể khỏi bị nhiễm độc. Trong máu, nớc chiếm 80% khối lợng cơ thể và do đặc điểm của máu là hấp thụ nớc nhanh và toả nhiệt chậm, nên khi máu lu thông trong cơ thể sẽ điều hoà thân nhiệt của cơ thể. Đặc điểm này của máu có vai trò quan trọng Khóa luận tốt nghiệp 3 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. đối động vật biến nhiệt, vì nhờ đó nhiệt độ của cơ thể ít bị biến động khi nhiệt độ của môi trờng thay đổi đột ngột. Một chức năng quan trọng khác của máu là bảo vệ cơ thể. Khi cơ thể có vi trùng hoặc vật lạ xâm nhập, lập tức các bạch cầu xuất hiện và tiêu diệt vật lạ đó bằng cách thực bào, lympho bào có trong máu còn có khả năng sinh kháng thể để thực hiện phản ứng miễn dịch đặc hiệu của cơ thể. Máu có đặc tính lý hoá ổn định nh độ pH, áp suất thẩm thấu, nhiệt độ, nồng độ các ion nó còn là nguồn gốc mọi dịch thể khác của môi tr ờng trong, vì vậy máu đảm bảo cân bằng nội môi. - Hồng cầu Đối với cá trởng thành thì hình dạng hồng cầu giống với chim, lỡng thê, có hình bầu dục có nhân. Kích thớc hồng cầu của các loài cá khác nhau rất lớn. Riêng đối với loài cá chép đạt 13,45x9 à , bề mặt là 197,2 à 2 . Số lợng hồng cầu thờng là khoảng1-2 triệu hồng cầu/mm 3 máu. Đối với cá nớc ngọt số lợng hồng cầu dao động rất lớn từ 0,7-3,5 triệu hồng cầu/mm 3 máu. Số lợng hồng cầu của cá phụ thuộc vào tuổi tác, giới tính, độ thành thục của tuyến sinh dục và các điều kiện môi trờng: Nhiệt độ, pH, hàm lợng ôxy hoà tan trong nớc và chế độ dinh d- ỡng [8] Hồng cầu là những tế bào có tính đàn hồi, có thể tự kéo dài ra và biến đổi hình dạng. Màng hồng cầu đợc cấu tạo bởi hai lớp: prôtêin và lipit rất mềm có tính thấm chọn lọc. Trong thành phần cấu tạo của hồng cầu nớc chiếm 60%, còn lại là chất khô 40%, trong đó chủ yếu là Hêmôglôbin chiếm tới 90%. Mỗi hồng cầu thờng chứa 340 triệu phần tử Hêmôglôbin. Ngoài ra còn các prôtêin khác, lipit, các muối vô cơ. Trong hồng cầu còn có các men phân giải gluxit, men catalaza, cacnoanhydrazal và một số men khác. Hầu hết Glutathion của máu tập trung ở hồng cầu. Khóa luận tốt nghiệp 4 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. - Sức kháng thẩm thấu hồng cầu. Sức kháng thẩm thấu hồng cầu đó là sức chống chịu của màng hồng cầu với áp suất thẩm thấu. Một đặc tính của hồng cầu là chỉ tồn tại trong môi trờng áp suất thẩm thấu nhất định và áp suất thẩm thấu của huyết tơng phải cân bằng với áp suất thẩm thấu của hồng cầu. Nếu áp suất thẩm thấu của huyết tơng thay đổi quá lớn theo hớng tăng hoặc giảm đều gây biến dạng hồng cầu. Tuy nhiên, màng hồng cầu có khả năng chịu đợc áp suất thẩm thấu nhất định và áp suất này tơng ứng với hàm lợng muối hoà tan trong dung môi. - Hêmôglôbin Hêmôglôbin là sắc tố hô hấp của cá, nó đợc cấu tạo bởi một phần tử Glôbin kết hợp với bốn phân tử Hem. Mỗi Hem gồm bốn nhân pyrol kết lại thành vòng porphin có gắn các nhóm methyl (CH 3 ), vinyl (-CH-CH 2 ) và propionyl (-CH 2 -CH 2 -COOH). Giữa bốn nhân pyrol là một nguyên tử sắt có hoá trị hai (Fe ++ ). Đặc điểm của Hêmôglôbin là rất dễ dàng kết hợp với ôxy tạo thành ôxyhêmôglôbin, đồng thời cũng dễ dàng tách khỏi ôxy thành Hêmôglôbin khử ôxy. Vì vậy nó có ý nghĩa rất quan trọng trong hô hấp. Hàm lợng Hêmôglôbin của máu thờng đợc biểu thị bằng g% (số gam Hêmôglôbin trong 100ml máu). Sự biến đổi hàm lợng Hêmôglôbin trong máu theo độ tuổi, giới tính, mùa vụ, chế độ dinh dỡng - Bạch cầu Bạch cầu là những tế bào máu có nhân, kích thớc khác nhau theo từng loại bạch cầu, nói chung đều lớn hơn hồng cầu. Bạch cầu có hai nhóm: Bạch cầu không hạt: Nhân không chia thành thành múi, trong nguyên sinh chất không có hạt bắt màu với thuốc nhuộm. Thuộc nhóm bạch cầu này gồm Monocyd và Lymphocyd. Bạch cầu có hạt: Nhân chia thành nhiều múi, nguyên sinh chất có hạt bắt màu với thuốc nhuộm. Vì phân chia thành nhiều múi nên còn gọi là bạch Khóa luận tốt nghiệp 5 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. cầu đa nhân. Bạch cầu có hạt có ba loại: bạch cầu a axit, bạch cầu a kiềm, bạch cầu trung tính. Bạch cầu trong máu các loài cá rất khác nhau. Đối với cá chép 2 tuổi có 85000 bạch cầu/mm 3 máu. Số lợng bạch cầu của cá phụ thuộc vào tuổi tác, tình trạng dinh dỡng, bệnh lý 1.1.2. Sinh lý hô hấp - Môi trờng hô hấp của cá Nớc là môi trờng hô hấp của cá. Cá lấy ôxy vào cơ thể dới dạng ôxy hoà tan trong nớc, mà trong thành phần của nớc ngoài ôxy hoà tan còn có nhân tố khác. Vì vậy ngoài hàm lợng ôxy hoà tan trong nớc có ảnh hởng trực tiếp đến hô hấp, thì quá trình hô hấp còn chịu ảnh hởng của các nhân tố khác. - Cơ quan hô hấp và quá trình hô hấp của cá Cá sống trong môi trờng nớc và thực hiện quá trình hô hấp thông qua mang. Cấu trúc mang của cá tơng đối hoàn chỉnh và rất phức tạp. Mỗi mang có 4 đến 5 đôi cung mang. Mỗi cung mang có rất nhiều tơ mang. Mỗi tơ mang có nhiều cánh mang nhỏ, có mạng lới mao mạch phân bố dày đặc, là nơi tiến hành trao đổi khí. Với cấu trúc đó rất thích nghi với chức năng hô hấp trong môi trờng nớc. Sự trao đổi khí ở cá: Máu chảy vào mang theo động mạch vào mang qua động mạch tơ mang đến mao mạch ở cạnh mang con. Sau khi thực hiện quá trình trao đổi khí (hấp thụ ôxy vào máu, thải cacbônic vào nớc) ở mao mạch, máu tập trung lại trong động mạch tơ mang đến động mạch ra mang. Máu chảy từ động mạch vào mang đến động mạch ra mang ngợc chiều với dòng nớc chảy qua tơ mang ở trong xoang mang, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi khí giữa máu và nớc. Động tác thở của cá đợc thực hiện nhờ sự phối hợp nhịp nhàng giữa miệng và nắp mang. Khóa luận tốt nghiệp 6 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. - Một số chỉ tiêu hô hấp của cá + Tần số hô hấp của cá Tần số hô hấp là số lần thở của cá trong một đơn vị thời gian (phút). Đối với các loài cá khác nhau thì tần số hô hấp rất khác nhau. Tần số hô hấp của cá phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài nh: nhiệt độ, hàm lợng ôxy hoà tan trong nớc, độ pH, chế độ dinh dỡng và các yếu tố bên trong nh: độ tuổi, giới tính, tình trạng sinh lý + Lợng tiêu hao ôxy Lợng tiêu hao ôxy là lợng ôxy đợc cơ thể sử dụng trong quá trình hoạt động sống. Để dễ tính toán và so sánh ngời ta quy định theo đơn vị mgO 2 /kg/h. Vậy lợng tiêu hao ôxy là số mgO 2 mà mỗi đơn vị khối lợng tiêu hao theo quá trình trao đổi chất trong một đơn vị thời gian. Hàm lợng tiêu hao ôxy của cá phụ thuộc vào yếu tố bên ngoài nh: nhiệt độ, hàm lợng ôxy hoà tan trong nớc và các yếu tố bên trong nh : độ tuổi, tình trạng sinh lý +Ngỡng ôxy Ngỡng ôxy là giới hạn nồng độ ôxy trong nớc bắt đầu gây cho cá chết ngạt. Các nhân tố ảnh hởng đến tiêu hao ôxy cũng đều ảnh hởng đến ngỡng ôxy của cá và sự ảnh hởng ấy có cùng một quy luật: Khi nhiệt độ cao thì ng- ỡng ôxy của cá cũng cao [8]. Ngoài ra ngỡng ôxy còn phụ thuộc vào hàm lợng ôxy của môi trờng mà cá sống trớc đó một thời gian. 1.1.3. Sinh trởng của cá Khóa luận tốt nghiệp 7 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. Sự sinh trởng của cá cũng giống các sinh vật khác là quá trình phân hoá và tăng trởng của các cơ quan, của các mô xơng trong cơ thể, là kết quả của quá trình trao đổi chất, mà trung tâm là sự trao đổi prôtêin. Trong đó trao đổi chất là đặc tính cơ bản của sự sống, là cơ sở của quá trình sinh trởng. Các quy luật cơ bản về trao đổi chất của các tế bào các mô cũng nh cơ thể hoàn chỉnh của cơ thể cá tơng tự nh ở động vật cao đẳng, nhng biểu hiện của nó qua sinh trởng của cơ thể thì khác. Cá là động vật biến nhiệt, sống trong môi trờng nớc chịu tác động của các yếu tố trong môi trờng nớc. Đại đa số cá sinh trởng liên tục suốt đời, nhng tốc độ sinh trởng không đồng đều lúc nhanh, lúc chậm. Sự sinh trởng của cá chịu ảnh hởng của các yếu tố bên trong nh: tính di truyền, giới tính, nội tiết và nó còn chịu ảnh hởng của các yếu tố bên ngoài nh: nhiệt độ, thức ăn, hàm l- ợng ôxy trong nớc, độ pH, bệnh tật Một số chỉ tiêu hình thái để xác định tốc độ tăng trởng của cá + Khối lợng cá (gam). + Chiều dài thân: là khoảng cách từ đầu mõm cho đến cuối phần đuôi có phần phủ vảy của nó (cm). + Chiều dài kinh tế: là khoảng cách từ giữa mắt cho đến cạnh sau của vây hậu môn (cm). + Chiều cao thân: là khoảng cách từ điểm cao nhất của lng đến bụng theo chiều thẳng đứng (cm). + Độ béo của Fulton. 1. 2. Cơ sở thực tiễn Trong nuôi trồng thuỷ sản thì cá đóng vai trò rất quan trọng, nó không chỉ cung cấp một lợng thực phẩm cho con ngời, mà còn mang lại giá trị kinh tế cao cho nền kinh tế Quốc dân. Đặc biệt đối với loài cá chép trắng Việt Nam (Cyrpinus carpio L.) chiếm vị trí hàng đầu trong nghề nuôi cá nớc ngọt. Khóa luận tốt nghiệp 8 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. Ngoài ra cá cũng là một mắt xích trong lới thức ăn của hệ sinh thái dới nớc. Các chỉ tiêu về sinh lý của các cá nuôi nói chung và cá chép nói riêng nó là cơ sở khoa học để đề ra đợc biện pháp kỹ thuật cho nghề nuôi cá. Hiểu biết đợc các chỉ tiêu về sinh lý giúp cho nghề nuôi cá vận dụng một cách linh hoạt các biện pháp chăm sóc và nuôi dỡng phù hợp với từng điều kiện hoàn cảnh. 1.3. Lợc sử nghiên cứu 1.3.1. Các công trình nghiên cứu sinh lý cá ở trên thế giới Sinh lý cá ở trên thế giới đợc tiến hành nghiên cứu từ rất sớm. Vào thế kỷ XVII đã có các công trình nghiên cứu nh công trình của Bovelli (1608 - 1694) nghiên cứu về cơ năng bơi lội và chức năng bóng bơi của cá, công trình của M.Malpighi (1628 - 1664) nghiên cứu về hệ thần kinh của cá Kiếm, công trình của Daverney (1648 - 1730) nghiên cứu cơ quan hô hấp của cá. Sang thế kỷ XIX các công trình nghiên cứu về sinh lý cá ngày càng nhiều. Nh công trình giải phẫu và sinh lý của: G.Cuvier, Owen, Staniut, công trình nghiên cứu thức ăn thuần hoá của Petsenkosper và Voit, Tuy nhiên các kết quả nghiên còn ít đợc ứng dụng trong thực tiễn. Đến nay các công trình nghiên cứu về sinh lý cá tơng đối nhiều. Công trình của Assmal (1919) khi nghiên cứu máu của cá chép theo mùa, có nhận xét: Mùa hè, khi hàm lợng ôxy giảm đột ngột trong thời gian ngắn, ngời ta không nhận thấy có hiện tợng giảm hàm lợng Hêmôglôbin trong máu.[6] Công trình của Clolik (1931) nghiên cứu trên đối tợng cá vền cá hồi có nhận xét: Cá có tuổi khác nhau có số lợng hồng cầu và hàm lợng Hêmôglôbin trong máu cũng khác nhau [1]. Khóa luận tốt nghiệp 9 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L.) nuôi tại Nghệ An. V.V Kirpichnhicov (1935) nghiên cứu trên đối tợng cá Bắc Hải, có nhận xét: Trong những năm ấm áp, cá phát triển nhanh hơn những năm lạnh. [1] MookeJee (1946) nghiên cứu ảnh hởng của nhiệt độ, ngỡng ôxy trên đối tợng cá chép ấn Độ, có nhận xét: "Nhiệt độ thích hợp đối vói cá chép ấn Độ là 18- 38 0 C và ngỡng ôxy khá thấp 0,32mg/l". Bitzu (1949) và Kithes (1943) khi nghiên cứu ảnh hởng của nhiệt độ đến hô hấp của cá, có nhận xét: khi nhiệt độ nớc thay đổi thì trớc hết nhịp hô hấp của cá thay đổi, sau đó các hoạt động khác cũng thay đổi. N.D Bylu (1950, 1960) nghiên cứu trên nhiều đối tợng cá, ông có kết luận: Sự sinh trởng và tốc độ sinh trởng của cá phụ thuộc vào chiều dài khởi điểm mà nó không phụ thuộc vào tuổi cá. Chiều dài khởi điểm càng lớn thì tốc độ sinh trởng ở nhng năm sau càng chậm [15]. Platner (1950) nghiên cứu cá ở xứ lạnh, có nhận xét: Những vùng xứ lạnh, khả năng ôxy hoà tan trong nớc nhiều hơn so với vùng nớc ấm, vì vậy cá sống ở xứ lạnh cần một lợng Hêmôglôbin thấp hơn [1]. Công trình của Ruud I.T (1954) nghiên cứu ở cá Bắc cực nhận thấy: Cá Bắc cực không có Hêmôglôbin (cá băng), mang và máu của nó có màu trắng. Murachi S. (1959) cùng với các tác giả khác nghiên cứu về hàm lợng Hêmôglôbin và chỉ số Hematocrit của cá chép đều có nhận xét: Hàm lợng Hêmôglôbin và chỉ số Hêmatocrit tăng theo quá trình sinh trởng [1]. AssmanA.V (1960) nghiên cứu trên đối tợng cá chép, có nhận xét: Cá nuôi trong điều kiện tự nhiên có các chỉ tiêu máu cao hơn cá nuôi trong điều kiện nhân tạo. Smirnona L.I (1962) nghiên cứu trên đối tợng cá trắm, nhận xét: Vào Mùa đông số lợng bạch cầu máu cá trắm thấp, mùa hè thì lợng bạch cầu tăng lên [12]. Khóa luận tốt nghiệp 10 Trần Thế Tài . nhiên các chỉ tiêu sinh l của loài cá chép trắng Khóa luận tốt nghiệp 13 Trần Thế Tài Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh l của loài cá chép trắng Việt Nam. tài: Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh l của loài cá chép trắng Việt Nam (Cyprinus carpio L. ) nuôi tại Nghệ An . Loài cá chép này l một đối tợng cá kinh tế