Gần một nửa sản lượng nuôi trồng thủy sản bị mất do vi khuẩn, vi rút, sinh vật nguyên sinh và nấm. Các chiến lược quản lý và phòng ngừa dịch bệnh thường liên quan đến khử trùng nước, sự chuyển đổi thức ăn và khả năng miễn dịch của cá, cũng như giám sát an toàn sinh học. Sự ra đời của công nghệ nano đã thay đổi cách tiếp cận trong việc quản lý dịch bệnh thủy sản với những tiến bộ trong khử trùng nước, chuyển đổi thức ăn, sức khỏe cá và hệ thống quản lý.
1. Khử trùng nước bằng công nghệ nano nhờ chiếu xạ vi sóng
Khử trùng nước trong nuôi trồng thủy sản thường sử dụng phương phát vật lý (lọc, chiếu tia UV) và hóa học (oxit canxi, đồng, formalin, ozon). Việc khử trùng nước định kỳ giúp gánh nặng vi khuẩn, vi rút và ký sinh trùng. Có nhiều cách tiếp cận để cải thiện môi trường nước bằng công nghệ nano đã xuất hiện. Một số nghiên cứu đã nghiên cứu khả năng của vật liệu nano trong việc loại bỏ các mầm bệnh cụ thể trên cá, chẳng hạn như việc sử dụng ZnO‐NP và Ag‐NP để loại bỏ Aeromonas hydrophilia ở cá chép nuôi.
Công nghệ khử trùng có thể được phân loại thành ba nhóm chính:
- Bổ sung chất oxy hóa trực tiếp (hydrogen peroxide, clo, kali pemanganat hoặc ozon).
- Khử hoạt tính gián tiếp thông qua các loại phản ứng oxy hóa (ROS).
- Khử trùng dựa trên bức xạ (chiếu tia UV).
So với các phương pháp khử trùng thông thường, thì phương pháp thông qua ROS có thể khử trùng hiệu quả hơn và loại bỏ được nhiều mầm bệnh mà không cần đến độ trong của nước và không có tác động tiêu cực sức khỏe cá. Chiếu xạ vi sóng (MW) có thể đưa công nghệ này thành hiện thực vì nó phổ biến và là bức xạ năng lượng thấp nhất không yêu cầu môi trường nước trong. Công nghệ này đã được chứng minh là loại bỏ được vi khuẩn Flavobacterium columnare, gây bệnh columnaris ở cá. Do đó, vật liệu nano đã được chứng minh là có khả năng khuếch đại bức xạ MW để tạo ra một lượng lớn hơn các loại oxy phản ứng (ROS) trong nước, làm bất hoạt các vi sinh vật gây hại.
2. Công nghệ nano cho sức khỏe miễn dịch của cá và phát triển vắc xin
Hiệu suất sản xuất thường đi đôi với các chỉ số như tốc độ tăng trưởng/tăng trọng và chuyển đổi thức ăn. Do đó, duy trì hiệu suất tối ưu là điều cần thiết để cân bằng tính bền vững và ổn định tài chính của các hoạt động nuôi trồng thủy sản. Công nghệ nano đã được áp dụng cho cả việc tăng khả năng miễn dịch của cá và phát triển vắc xin. Ví dụ, chế độ ăn bổ sung nano selen đã cải thiện tốc độ tăng trưởng và tăng cường khả năng miễn dịch của cá sau khi bị nhiễm vi khuẩn (Kumar và cộng sự, 2018 ). Chitosan NPs, được đánh giá cao nhờ các đặc tính bám dính, độc tính thấp, khả năng phân hủy sinh học và tính tương hợp sinh học, cũng đã được chứng minh là có kết quả tăng trưởng tích cực trên cá rô phi (Wang & Li, 2011 ).
