Nuôi trồng và đánh bắt thủy sản cung cấp khoảng 15% lượng protein động vật tiêu thụ trung bình cho 2,9 tỷ người trên toàn thế giới và vẫn đang tiếp tục tăng. Khoảng 43,5 triệu người đang làm việc trực tiếp trong các lĩnh vực này và 520 triệu người gián tiếp kiếm được sinh kế từ các ngành nuôi trồng và đánh bắt thủy sản. Công nghệ nano không còn là một lĩnh vực thích hợp cho các nhà nghiên cứu nữa, mà là một lĩnh vực kinh tế quan trọng đang phát triển rất nhanh và có tác động lớn, các sản phẩm có kích thước nano mới với các chức năng mới và độc đáo. Các sản phẩm có cấu trúc nano được chế tạo mới, được cải tiến bằng các hạt nano (NPs), là yếu tố then chốt cho sự thành công của ngành công nghệ nano. Với kích thước từ 1 đến 100 nm trên ít nhất một chiều, Nano bạc (SNPs) thể hiện các đặc tính hóa lý độc đáo khác với vật liệu dạng khối của chúng, chẳng hạn như tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích lớn hơn, dẫn đến phản ứng lớn hơn. Do những đặc tính đáng chú ý của chúng, NPs đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như năng lượng và điện tử, xử lý nước thải, sản phẩm chăm sóc cá nhân, y học và nông nghiệp.
(Bản quyền thuộc về nanoCMM Technology)
1. Ứng dụng của nano bạc trong sản xuất thức ăn thủy sản
Một trong những ứng dụng công nghệ nano quan trọng nhất trong nuôi trồng thủy sản là sản xuất thức ăn trong đó việc sử dụng nano được chứng minh là có hiệu quả đối với (i) phân phối vi chất dinh dưỡng (ví dụ: NP chitosan), (ii) lượng thức ăn được sản xuất trên một đơn vị thời gian (ví dụ: đơn -Ống nano cacbon có vách (SWCNTs), fulleren (C 60 ) và nTiO 2 ), và (iii) thúc đẩy tăng trưởng (ví dụ, nanoFe, nanoSe, nanoTiO 2 và nanoZnO), tiêu diệt độc tố nấm mốc (ví dụ nano bạc)
2. Kiếm soát dịch bệnh ở các loài nuôi trồng thủy sản
Ngành nuôi trồng thủy sản đã phải đối mặt với nhiều vấn đề với mầm bệnh (vi khuẩn, nấm và vi rút) thường được kiểm soát bằng thuốc khử trùng hóa học và thuốc kháng sinh. Các chất khử trùng truyền thống (ví dụ: hydrogen peroxide và malachite green), kháng sinh (ví dụ, sulfonamide và tetracycline), và các chất tẩy giun sán (ví dụ, thuốc diệt côn trùng pyrethroid và avermectins) thường được sử dụng với số lượng lớn, nhưng có một số hạn chế như chi phí thuốc cao, tác động tiêu cực đến các sinh vật không phải mục tiêu, và tăng khả năng đề kháng của mầm bệnh.
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng nano bạc (SNPs) như một chất kháng khuẩn tiềm năng, nhấn mạnh vào vi khuẩn kháng kháng sinh trong thủy sản, vắc xin dựa trên hạt nano và phát triển các công cụ cụ thể và nhạy cảm để chẩn đoán các bệnh do vi khuẩn, nấm và virus trong nuôi trồng thủy sản.
Phòng ngừa và kiểm soát dịch bệnh là rất quan trọng đối với nuôi trồng thủy sản theo quan điểm kinh tế và môi trường. Vì vậy, việc tiêm phòng đóng vai trò quan trọng trong nuôi cá thương phẩm quy mô lớn. Vắc xin bao bọc nano chống lại Listonella anguillarum ở cá chép châu Á (Rajeshkumar et al. 2009 ), virus gây hội chứng đốm trắng (WSSV) và virus myoncronis truyền nhiễm (IMNV) (tức là nuôi tôm) (Rajeshkumar et al. 2009 ; Chalamcheria 2015 ) đã được phát triển .
3. Giảm thiểu sự thất thoát chất dinh dưỡng từ thức ăn
Trong quá trình cho thức ăn trực tiếp vào nước, các chất dinh dưỡng có thể chuyển từ thức ăn viên sang nước. Dung dịch nano có thể được sử dụng như một chất bao bọc các chất dinh dưỡng có thể dễ dàng phân hủy khi tiếp xúc với nước. Một nghiên cứu của Klinkesorn và Mcclements ( 2009 )trong ống nghiệm và chứng minh rằng sự bao bọc của các giọt dầu cá ngừ, với chitosan NPs, làm tăng độ ổn định vật lý và sau đó làm giảm các axit béo giải phóng từ nhũ tương.
4. Công nghê nano trong xử lý nước thải, chất thải nuôi trồng thủy sản
Ô nhiễm môi trường nước là một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với sản xuất nuôi trồng thủy sản. Gần đây, việc ứng dụng các sản phẩm dạng nano dựa trên aerogel, polyme và vật liệu tổng hợp, các organoclays kỵ nước và các hạt nano được thiết kế từ tính để xử lý và lọc nước đã được nghiên cứu.
Các nano Au, nano Ag CNTs, nano Fe, lantan (La) và nano TiO 2 được sử dụng để loại bỏ thuốc trừ sâu, amoniac, kim loại nặng và phốt phát khỏi nước và nước thải. Các chấm lượng tử (quantum dots) do các đặc tính quang học độc đáo của chúng (Vázquez-González và Carrillo-Carrion2014 ) đã được đề xuất để phát hiện kim loại nặng trong môi trường nuôi trồng thủy sản.
5. Sử dụng nano bạc trong bao bì giúp thời gian bảo quản thủy sản lâu hơn
Hạt nhựa được trộn chung với nano bạc có thể tạo ra hạt nhựa kháng khuẩn. Bao bì được sản xuất từ hạt nhựa kháng khuẩn có thể giúp làm tăng thời gian bảo quản thủy sản, nhờ vào cơ chế các hạt nano bạc thoát ra từ các lỗ xốp trên bao bì.
