Giải mã bí quyết nuôi hải sâm vú trắng

Hải sâm, anh em họ thường bị bỏ qua của sao biển và nhím biển, là động vật da gai xuất hiện với vô số kích cỡ, hình dạng và màu sắc ở mọi đại dương trên Trái đất. Chúng sống dưới đáy biển, ăn chất thải từ cá, trai và những mảnh tảo chết chìm xuống đáy. Những con vật trông ngốc nghếch, di chuyển chậm chạp này là máy làm sạch đại dương cực kỳ quan trọng đối với hệ sinh thái biển.

Nhưng cuộc sống của chúng lại không hề an ổn. Hải sâm có giá trị dinh dưỡng và y học cao, do vậy chúng bị khai thác ở khắp nơi trên thế giới để phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng tại các quốc gia Đông Á và Đông Nam Á.

Đánh bắt quá mức đã gây ra sự tuyệt chủng cho nhiều loài hải sâm, vốn đang phải đối mặt với các mối đe dọa ô nhiễm và phá hủy môi trường quan trọng. Chẳng hạn, quần thể hải sâm vú đen (H. whitmaei) và hải sâm cát (H. scabra) từng phổ biến ở toàn bộ Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương gần đây đã suy giảm 60-90% trong hầu hết phạm vi sống của chúng.

Hải sâm vú trắng (H. fuscogilva) một trong những loài quý hiếm, có giá trị kinh tế cao nhất với tên gọi “nhân sâm của biển cả” đã bị khai thác gần như cạn kiệt đến nỗi chúng đã có một chân trong Sách đỏ IUCN và hoàn toàn bị cấm buôn bán thương mại. Trước đây ở Việt Nam, loài này có thể tìm thấy ở các đảo Phú Quốc (Kiên Giang), Phú Quý (Bình Thuận), Lý Sơn (Quảng Ngãi) nhưng giờ chúng chỉ còn sót lại ở vùng biển thuộc quần đảo Trường Sa (Khánh Hòa).

“Vài chục năm trước, ngư dân nói rằng họ có thể bắt được rất nhiều hải sâm vú trắng mỗi lần kéo lưới. Nhưng điều này ngày càng trở nên ít ỏi và giờ thì rất hiếm”, TS. Nguyễn Đình Quang Duy, Phó Giám đốc Trung tâm Quốc gia giống hải sản miền Trung thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III (Viện III) tại Khánh Hòa, chia sẻ, “Chúng tôi phải đặt hàng những người thợ lặn có giấy phép đánh bắt và phải nêu rõ là phục vụ mục đích khoa học, nhưng cũng phải mất vài tháng mới tìm được đủ con bố mẹ.”

TS. Duy là một trong những nhà nghiên cứu đầu tiên tham gia vào những dự án hải sâm vú trắng nhằm xây dựng quy trình sản xuất giống nhân tạo và thử nghiệm nuôi thương phẩm. Cách đây ba năm, trong một dự án Aus4Innovation hợp tác với Úc và Bộ KH&CN, anh đã xoay sở để tạo ra những con hải sâm vú trắng nhân lên trong điều kiện nuôi nhốt đầu tiên tại Việt Nam.

Đó là một thành công lớn trong cộng đồng nghiên cứu về hải sâm trên thế giới. Lần đầu tiên, những con hải sâm vú trắng non được gây giống thành công trong môi trường phòng thí nghiệm, vốn không phải là nơi sinh sản tốt cho những cá thể bố mẹ quen sống ở vùng nước sâu. Hơn thế nữa, số lượng bố mẹ sẵn có lại rất ít ỏi.

Trong tự nhiên, để sinh sản tốt đàn hải sâm cần số lượng lớn. Hải sâm tập hợp thành nhóm và phóng trứng và tinh trùng của chúng xuống biển. Các tế bào có thể bị nước biển pha loãng, do vậy cần có rất nhiều hải sâm bố mẹ để có thể tạo ra cơ hội thụ tinh. Ngay cả một quả trứng được thụ tinh cũng có khó có thể trải qua tất cả các giai đoạn phát triển để cuối cùng trở thành một con hải sâm trưởng thành. Ấu trùng hải sâm cũng chỉ có tỷ lệ sống dưới 1% trong phòng thí nghiệm, theo một tuyên bố của Đại học Gothenburg, Thụy Điển.

Để khắc phục tình trạng này, các nhà nghiên cứu Việt Nam đã bắt tay với các nhà nghiên cứu Úc tại Trung tâm Nghiên cứu Genecology thuộc Đại học Sunshine Coast sử dụng hormone kích thích khả năng sinh sản làm thời gian phóng trứng và phóng tinh của hải sâm nhanh hơn và khiến cho trứng và tinh trùng được phóng ra toàn bộ.

“Loại hormone này vừa mới được tìm ra và chúng mới chỉ được áp dụng thử nghiệm trên một số loài hải sâm ở Úc. Do vậy, ở Việt Nam, đây là bước tiến đầu tiên cho việc nuôi một số lượng lớn hải sâm vú trắng có thể thả ra biển và củng cố quần thể bị suy giảm”, TS. Hoàng Đình Chiều, Trưởng phòng nghiên cứu bảo tồn biển thuộc Viện Nghiên cứu Hải sản (RMIF) và là người tham gia dự án Aus4Innovation, giải thích.

“Thông thường, để kích thích hải sâm sinh sản, người ta sẽ can thiệp bằng phương pháp sốc nhiệt, chẳng hạn như tăng từ 26^oC lên 29^oC để hải sâm phóng ra trứng. Nhưng điều này có thể gây hại cho cơ thể bố mẹ nếu bị thực hiện quá nhiều lần. Hải sâm vú trắng thực sự hiếm hoi đến nỗi chúng tôi không muốn mất đi bất kỳ một con nào cả. Công nghệ hormone mới tỏ ra ôn hòa hơn. Hơn thế, phương pháp sốc nhiệt chỉ kích thích được những con hải sâm đã trưởng thành về mặt sinh dục, trong khi hormone có thể tác động đến cả những con gần trưởng thành”, TS. Hoàng Đình Chiều cho biết thêm.

Sau nửa năm, các ấu trùng hải sâm vú trắng ở Việt Nam cũng trải qua cả ba giai đoạn biến thái và phát triển thành con giống (Juvenile) có hình dạng gần giống con trưởng thành. Các nhà nghiên cứu của Viện III đang gửi 20.000 con non cho một nhóm nhỏ những người nông dân có khả năng chấp nhận rủi ro cao để tiếp tục theo dõi sự phát triển và khép kín được vòng đời của chúng.

Họ nhắm đến việc thử nghiệm một số phương pháp canh tác liên quan đến sự thay đổi những thông số vật lý và hóa học như nhiệt độ, ánh sáng, lưu lượng nước, chất lượng nước và dinh dưỡng để tìm ra công thức nuôi hải sâm vú trắng thành công nhất. Vì hải sâm vú trắng lớn chậm nên sẽ mất nhiều thời gian hơn để theo dõi toàn bộ quá trình sinh trưởng và khám phá các đặc điểm của chúng, TS. Nguyễn Đình Quang Duy nói.

Hải sâm vú trắng có thể là một ứng cử viên tốt cho việc nuôi xen canh với một số loài ở vùng nước sâu và có giá tốt trên thị trường quốc tế.

Để so sánh, có thể nhìn sang hải sâm cát(H. scabra), một loài đang có giá trị thương mại tương đương với hải sâm vú trắng nhưng ít quý hiếm hơn vì các nhà khoa học của Viện III đã hoàn thiện được quy trình nuôi thương mại. Các công ty tư nhân đã bắt đầu áp dụng chúng để nuôi hải sâm cát trong các đầm tập trung trong vòng 3 - 4 năm trở lại đây.

Mỗi năm, hải sâm cát tạo ra giá trị khoảng 1-2 triệu USD cho các hộ nuôi dọc ven biển Nam Trung Bộ. Nhưng con số này có thể tăng nhanh chóng vì nhu cầu khổng lồ của thế giới. Năm ngoái, số lượng hải sâm xuất khẩu của Việt Nam đã tăng gấp 10 lần so với thời điểm bắt đầu nuôi thương mại (khoảng 70 tấn), khiến Việt Nam từ một nước nhập khẩu ròng hải sâm thành một nước có tiềm năng xuất khẩu ròng.

Các nhà nghiên cứu muốn làm điều tương tự với hải sâm vú trắng (H. fuscogilva): hoàn thiện quy trình sản xuất giống, hoàn thiện quy trình nuôi lớn hải sâm và đưa ra mô hình nuôi trên quy mô thương mại. Hải sâm cát đã đi một chặng đường dài 20 năm trước khi được nuôi phổ biến ở Việt Nam, nhưng các nhà khoa học tin rằng với hải sâm vú trắng, họ có thể rút ngắn quy trình xuống khoảng 10 năm.

TS. Hoàng Đình Chiều giải thích cách họ có thể thúc đẩy một ngành công nghiệp phát triển mạnh và bền vững trong tương lai: “Viện Nghiên cứu Hải sản chỗ tôi ở Hải Phòng đang nắm trong tay công nghệ phân tử để sản xuất hormone ngay trong nước. Chúng tôi có thể tạo ra hormone tinh sạch để cung cấp cho những bên phát triển con giống như Viện III của TS. Duy ở Khánh Hòa, và họ sẽ là những người tiên phong sản xuất hàng loạt hải sâm non để cung cấp giống cho các hộ nuôi trồng”.

Từng là nghiên cứu sinh dưới sự hướng dẫn của hai chuyên gia hàng đầu về công nghệ sinh học phân tử là GS. Abigail Elizur và GS. Scott F. Cummins ở phòng thí nghiệm của Đại học Sunshine Coast, TS. Hoàng Đình Chiều đã tiếp nhận đầy đủ kinh nghiệm xác định trình tự gene tái tổ hợp mã hóa các peptite kích thích tuyến sinh dục của hải sâm và chuyển gene vào nấm men sản xuất hormone RGP.

Ở Việt Nam chỉ có một số ít người có khả năng tiếp xúc và hiểu được thông tin dày đặc trong cơ sở dữ liệu gene hải sâm để từ đó thiết kế được những trình tự phân tử thích hợp như vậy. Hơn thế nữa, cần phải có những kỹ thuật nhất định để tạo ra những hormone có độ tinh khiết cao để tăng tỷ lệ kích thích sinh sản và thụ tinh.

“Chúng tôi đang hoàn thiện quy trình tiêu chuẩn để sản xuất hormone trong phòng thí nghiệm có độ tinh khiết trên 80% trong một dự án tiếp nối do Bộ NN&PTNT tài trợ", TS. Hoàng Đình Chiều tiết lộ. "Công việc dự kiến sẽ hoàn thành vào khoảng cuối năm 2024, nhưng hiện giờ phòng thí nghiệm đã bắt đầu sản xuất được những mẻ hormone đầu tiên có khả năng sử dụng trên vài trăm cá thế hải sâm một lúc. Một số nhà sản xuất và phòng thí nghiệm nước ngoài biết đến đã gõ cửa hỏi thăm việc mua hormone của chúng tôi”.

Việc giải quyết xuất sắc các nút thắt trong khâu sinh sản của hải sâm có thể mở ra cơ hội lớn cho một ngành thủy sản mới giá trị cao. Hiện nay hải sâm vú trắng mới chỉ được nuôi thử ở Khánh Hòa nhưng nếu thuận lợi, chúng có thể được phổ biến dọc theo các bờ biển miền Trung, miền Bắc và cả miền Nam.

Để nuôi thương phẩm xuất khẩu hoặc tiêu dùng trong nước, cần phải chứng minh được nguồn gốc con bố mẹ. Hải sâm vú trắng tự nhiên không được phép thương mại nhưng nếu được tạo giống và nuôi nhân tạo theo một chuỗi liên kết bền vững như trên thì những thách thức về truy xuất nguồn gốc có thể được giải quyết, thậm chí tạo ra ‘đòn bẩy’ uy tín cao hơn trên thị trường.

Hơn thế nữa, những quần thể hải sâm nuôi trồng này sẽ giúp người dân phát triển kinh doanh mà không gây hại cho chính bản thân họ. Nhớ lại những lần trò chuyện với ngư dân, TS. Nguyễn Đình Quang Duy luôn đau đáu về những người thợ lặn phải mạo hiểm tính mạng để lặn xuống vùng biển sâu, tìm kiếm những con hải sâm đắt giá. Công việc của họ phải tiếp xúc với khí độc, áp suất cao, chấn thương, nguy cơ hỏng bình oxy và vỡ mạch máu rình rập.

Khi hải sâm ngày càng khan hiếm, họ phải liều lĩnh sang vùng biển Papua New Guinea, Philippines, Australia, Trung Quốc để bắt trộm và đặt cược mạng sống của mình ra ngoài vòng bảo vệ của pháp luật.

“Không ai thực sự muốn điều đó cả. Nếu chúng ta có thể nuôi được hải sâm quanh các đảo của Việt Nam thì những người thợ lặn này có thể chuyển nghề, có sinh kế tốt hơn và an toàn hơn”, TS. Duy tâm sự.