Đề tài Công nghệ vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HOC —Ÿ– BÁO CÁO TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN GVHD: Ths.Trần Thị Phương Nhung Lớp: CDSH12 Nhóm 5 Danh sách nhóm TRẦN LÊ VŨ BÌNH 10288351 BÙI THỊ BÉ 10265941 LÝ LONG ĐỈNH 10277881 NGUYỄN HỮU QUỲNH ANH 10242681 ĐẶNG THỊ THU HÒA 09212411 ĐẶNG THỊ THÙY TRANG 09153521 TP Hồ Chí Minh , tháng 05 năm 2013 MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU Ngành nuôi trồng thủy sản đã trở thành ngành kinh tế mũi nhọn trong chiến lược phát triển kinh tế của Việt Nam. Tuy nhiên trong những năm gần đây, người nuôi thủy sản đang phải "oằn mình" ra chống đỡ với các đợt đại dịch xảy ra trên cá, tôm nuôi. Nguyên nhân chủ yếu do người nuôi sử dụng thuốc, hóa chất tràn lan dẫn đến động vật nuôi kháng thuốc, môi trường bị suy thoái. Để hạn chế các tác động đó thì việc nghiên cứu các ứng dụng  về vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản là rất cần thiết. Như chúng ta đã biết vi sinh vật là mắt xích quan trọng trong các chu trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tự nhiên, chúng tham gia vào việc gìn giữ tính bền vững của hệ sinh thái và bảo vệ môi trường, là đối tượng lí tưởng trong công nghệ di truyền, công nghệ sinh học… vi sinh vật tham gia tích cực vào quá trình phân giải các phế thải nông nghiệp, phế thải công nghiệp, rác sinh hoạt …và được sử dụng làm phân bón, thuốc trừ sâu vi sinh và các chế phẩm vi sinh dùng trong chăn nuôi. Chúng còn tham gia vào quá trình tạo mùn, quá trình phân giải xác hữu cơ thành dạng đơn giản và chuyển hóa chất hữu cơ thành cồn, gas …Hiện nay đã có một số nghiên cứu ứng dụng các chủng vi sinh vật có lợi vào nuôi trồng thủy sản nhằm cải tạo môi trường nuôi, hạn chế dịch bệnh. Rõ ràng mối lo lắng về sự xuất hiện các vi khuẩn kháng thuốc từ ao nuôi trồng thủy sản do sử dụng hóa chất, kháng sinh, có thể truyền gen kháng thuốc cho các vi khuẩn gây hại cho người (tồn tạo ngay trong ao nuôi tôm), làm cho kháng sinh không còn hiệu nghiệm để điều trị bệnh cho người nữa, sẽ được giải tỏa nếu thay thế bằng biện pháp sử dụng chế phẩm sinh học. Hiện nay, việc sử dụng chế phẩm sinh học là giải pháp ưu việt nhất để có được năng suất, chất lượng, hiệu quả và sự phát triển bền vững của thủy sản nuôi. Sử dụng chế phẩm sinh học (men vi sinh) trong nuôi trồng thủy sản là hướng đi có ý nghĩa thực tiển về khía cạnh bảo vệ môi trường và đảm bảo hiệu quả sản xuất. Từ đó, góp phần đưa nghề nuôi thủy sản phát triển bền vững. Để đảm bảo hiệu quả sử dụng men vi sinh, người nuôi cần tham khảo một số vấn đề liên quan sau đây. PHẦN II: NỘI DUNG 2.1.Vi sinh vật 2.1.1. Khái niệm Vi sinh vật là tên gọi chung để chỉ tất cả các sinh vật có hình thể bé nhỏ, muốn thấy rõ được, người ta phải sử dụng tới kính hiển vi. Vi sinh vật không phải là một nhóm riêng biệt trong sinh giới. Chúng thậm chí thuộc về nhiều giới (kingdom) sinh vật khác nhau. Giữa các nhóm có thể không có quan hệ mật thiết với nhau nhưng chúng có một số đặc điểm chung (cái này sẽ tìm hiểu ở phần sau). 2.1.2. Đặc điểm Vi sinh vật có các đặc điểm chung sau đây : -Kích thước nhỏ bé : Vi sinh vật thường được đo kích thước bằng đơn vị micromet (1mm= 1/1000mm hay 1/1000 000m). virus được đo kích thước đơn vị bằng nanomet (1nn=1/1000 000mm hay 1/1000 000 000m). Kích thước càng bé thì diện tích bề mặt của vi sinh vật trong 1 đơn vị thể tích càng lớn. Chẳng hạn đường kính của 1 cầu khuẩn (Coccus) chỉ có 1mm, nhưng nếu xếp đầy chúng  thành 1 khối lập nhưng có thể lích là 1cm3 thì chúng có diện tích bề mặt rộng tới ...6 m2 !          Light microscope : KHV quang học          Electron microscope : KHV điện tử          Most bacteria: Phần lớn vi khuẩn Kích thước vi khuẩn so với đầu kim khâu, ba dạng chủ yếu ở vi khuẩn : trực khuẩn, cầu khuẩn và xoắn khuẩn. -Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh : Tuy vi sinh vật có kích thước rất nhỏ bé nhưng chúng lại có năng lực hấp thu và chuyển hoá vượt xa các sinh vật khác. Chẳng hạn 1 vi khuẩn lắctic (Lactobacillus)  trong 1 giờ có thể phân giải được một lượng đường lactose lớn hơn 100-10 000 lần so với khối lượng của chúng. tốc độ tổng hợp protein của nấm men cao gấp 1000 lần so với đậu tương và gấp 100 000 lần so với trâu bò. Lactobacillus qua KHV điện tử -Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh : Chẳng hạn, 1 trực khuẩn đại tràng (Escherichia coli ) trong các điều kiện thích hợp chỉ sau 12-20 phút lại phân cắt một lần. Nếu lấy thời gian thế hệ là 20 phút thì mỗi giờ phân cắt 3 làn, sau 24 giờ phân cắt 72 lần và tạo ra 4 722 366 500 000 000 000 000 000 tế bào (4 722 366. 1017), tương đương với 1 khối lượng ... 4722 tấn. Tất nhiên trong tự nhiên không có được các điều kiện tối ưu như vậy ( vì thiếu thức ăn, thiếu oxy, dư thừa các sản phẩm trao đổi chất có hại...). Trong nòi lên men với các điều kiện nuôi cấy thích hợp từ 1 tế bào có thể tạo ra sau 24 giờ khoảng 100 000 000- 1 000 000 000 tế bào. Thời gian thế hệ của nấm men dài hơn, ví dụ với men rượu (Saccharomyces cerevisiae) là 120 phút. Với nhiều vi sinh vật khác còn dài hơn nữa, ví dụ với tảo Tiểu cầu ( Chlorella ) là 7 giờ, với vi khuẩn lam Nostoc  là 23 giờ...Có thể nói không có sinh vật nào có tốc độ sinh sôi nảy nở nhanh như vi sinh vật. Vi khuẩn Escherichia coli Nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm sợi Alternaria Vi tảo Chlorella -Có năng lực thích ứng mạnh và dễ dàng phát sinh biến dị : Trong quá trình tiến hoá lâu dài vi sinh vật đã tạo cho mình những cơ chế điều hoà trao đổi chất để thích ứng được với những điều kiện sống rất khác nhau, kể cả những điều kiện hết sức bất lợi mà các sinh vật khác tgường không thể tồn tại được. Có vi sinh vật  sống được ở môi trường nóng đến 1300C, lạnh đến 0-50C, mặn đến nồng độ 32% muối ăn, ngọt đến nồng độ mật ong, pH thấp đến 0,5 hoặc cao đến 10,7, áp suất cao đến trên 1103 at. hay có độ phóng xạ cao đến 750 000 rad. Nhiều vi sinh vật có thể phát triển tốt trong điều kiện tuyệt đối kỵ khí, có noài nấm sợi có thể phát triển dày đặc trong bể ngâm tử thi với nộng độ Formol rất cao... Vi sinh vật đa số là đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh, số lượng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trường sống ... do đó rất dễ dàng phát sinh biến dị. Tần số biến dị thường ở mức 10-5-10-10. Chỉ sau một thời gian ngắn đã có thể tạo ra một số lượng rất lớn các cá thể biến dị ở các hế hệ sau. Những biến dị có ích sẽ đưa lại hiệu quả rất lớn trong sản xuất. Nếu như khi mới phát hiện ra penicillin hoạt tính chỉ đạt 20 đơn vị/ml dịch lên men (1943) thì nay đã có thể đạt trên 100 000 đơn vị/ml. Khi mới phát hiện ra acid glutamic chỉ đạt 1-2g/l thì nay  đã đạt đến 150g/ml dịch lên men (VEDAN-Việt Nam). Nhà máy Vedan-Việt Nam -Phân bố rộng, chủng loại nhiều : Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi trên Trái đất, trong không khí, trong đất, trên núi cao, dưới biển sâu, trên cơ thể, người, động vật, thực vật, trong thực phẩm, trên mọi đồ vật... Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc thực hiện các vòng tuần hoàn sinh-địa-hoá học (biogeochemical cycles) như vòng tuần hoàn C, vòng tuần hoàn n, vòng tuần hoàn P, vòng tuần hoàn S, vòng tuần hoàn Fe... Trong nước vi sinh vật có nhiều ở vùng duyên hải (littoral zone), vùng nước nông (limnetic zone) và ngay cả ở vùng nước sâu (profundal zone), vùng đáy ao hồ (benthic zone). Trong không khí thì càng lên cao số lượng vi sinh vật càng ít. Số lượng vi sinh vật trong không khí ở các khu dân cư đông đúc cao hơn rất nhiều so với không khí trên mặt biển và nhất là trong không khí ở Bắc cực, Nam cực... Hầu như không có hợp chất carbon nào (trừ kim cương, đá graphít...) mà không là thức ăn của những nhóm vi sinh vật nào đó (kể cả dầu mỏ, khí thiên nhiên, formol. dioxin...). Vi sinh vật có rất phong phú các kiểu dinh dưỡng khác nhau : quang tự dưỡng (photoautotrophy), quang dị dưỡng (photoheterotrophy), hoá tự dưỡng (chemoautotrophy), hoá dị dưỡng (chemoheterotrophy).tự dưỡng chất sinh trưởng (auxoautotroph), dị dưỡng chất sinh trưởng (auxoheterotroph)... -Là sinh vật xuất hiện đầu tiên trên trái đất : Trái đất hình thành cách đây 4,6 tỷ năm nhưng cho đến nay mới chỉ tìm thấy dấu vết của sự sống từ cách đây 3,5 tỷ năm. Đó là các vi sinh vật hoá thạch còn để lại vết tích trong các tầng đá cổ. Vi sinh vật hoá thạch cỗưa nhất đã được phát hiện là nhữngdạng rất giống với Vi khuẩn lam ngày nay. Chúng được J.William Schopf tìm thấy tại các tầng đá cổ ở miền Tây Australia. Chúng có dạng đa bào đơn giản, nối thành sợi dài đến vài chục mm với đường kính khoảng 1-2 mm và có thành tế bào khá dày. Trước đó các nhà khoa học cũng đã tìm thấy vết tích của chi Gloeodiniopsis có niên đại cách đây 1,5 tỷ năm và vết tích của chi Palaeolyngbya có niên đại cách đây 950 triệu năm. Vết tích vi khuẩn lam cách đây 3,5 tỷ năm Vết tích Gloeodiniopsis cách đây 1,5 tỷ năm Vết tích Palaeolyngbya cách đây 950 triệu năm 2.1.3. Phân bố Vi sinh vật phân bố khắp mọi nơi trên Trái Đất. Chúng có mặt trên cơ thể người, động vật, thực vật, trong đất, trong nước, trong không khí, trên mọi đồ dùng, vật liệu, từ biển khơi đến núi cao, từ nước ngọt, nước ngầm cho đến nước mặn ở biển… Trong đường ruột của người thường không dưới 100 – 400 loài vi sinh vật khác nhau, chúng chiếm 1/3 khối lượng khô của phân. Chiếm số lượng cao nhất trong đường ruột người là vi khuẩn Bacteroides fragilis, chúng đạt tới số lượng 1010 – 1011/g phân. Ở độ sâu 10.000m của Đông Thái Bình Dương, nơi hoàn toàn tối tăm lạnh lẽo và có áp suất rất cao người ta vẫn phát hiện thấy khoảng 1 triệu – 1 tỉ vi khuẩn/ml (chủ yếu là vi khuẩn lưu huỳnh). Ở độ cao lên tới 84km trong không khí người ta vẫn phát hiện thấy có vi sinh vật. Mặt khác khi khoan xuống các lớp đá trầm tích sâu 427m ở châu Nam Cực người ta vẫn phát hiện các vi khuẩn sống. Về chủng loại, trong khi toàn bộ giới động vật có khoảng 1,5 triệu loài, thực vật có khoảng 0,5 triệu loài thì vi sinh vật cũng có trên 100.000 loài bao gồm 30.000 động vật nguyên sinh, 69000 loài nấm, 23.000 vi tảo, 2500 vi khuẩn lam, 1500 vi khuẩn… Như nhà sinh vật học Nga nổi tiếng A.A. Imsenhetskii đã viết “Các loài vi sinh vật mà ta biết hiện nay nhiều lắm cũng không quá 10% tổng số loài vi sinh vật có sẵn trong thiên nhiên”. Chẳng hạn về nấm trung bình mỗi năm lại được bổ sung thêm 1500 loài mới.  2.1.4. Vai trò và ứng dụng Trong đất, các vi sinh vật sống trong nốt rễ (rhizosphere) biến nitơ thành ammoniac bằng các enzyme của chính mình. Một số khác lại dùng phân tử khí nitơ làm nguồn đạm cho mình, chuyển nitơ thành các hợp chất của nitơ; quá trình này gọi là quá trình cố định đạm. Nhiều vi khuẩn được tìm thấy sống cộng sinh trong cơ thể người hay các sinh vật khác. Ví dụ như sự hiện diện của các vi khuẩn cộng sinh trong ruột già giúp ngăn cản sự phát triển của các vi sinh vật có hại. Vi khuẩn có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ một cách đáng kinh ngạc. Một số nhóm vi sinh "chuyên hóa" đóng một vai trò rất quan trọng trong việc hình thành các khoáng chất từ một số nhóm hợp chất hữu cơ. Ví dụ, sự phân giải cellulose, một trong những thành phần chiếm đa số trong mô thực vật, được thực hiện chủ yếu bởi các vi khuẩn hiếu khí thuộc chi Cytophaga. Khả năng này cũng được con người ứng dụng trong công nghiệp và trong cải thiện sinh học (bioremediation). Các vi khuẩn có khả năng phân hủy hydrocarbon trong dầu mỏ thường được dùng để làm sạch các vết dầu loang... Vi khuẩn cùng với nấm men và nấm mốc được dùng để chế biến các thực phẩm lên men như phô-mai, dưa chua, nước tương, dưa cải bắp (sauerkraut), giấm, rượu, và yoghurt. Sử dụng công nghệ sinh học, các vi khuẩn có thể được "thiết kế" (bioengineer) để sản xuất thuốc trị bệnh như insulin, hay để cải thiện sinh học đối với các chất thải độc hại. Những ích lợi bắt nguồn từ các vi sinh vật và các hoạt động của chúng Nói chung, với năng lực chuyển hoá mạnh mẽ và khả năng sinh sản nhanh chóng của các vi sinh vật cho thấy tầm quan trọng to lớn của chúng trong thiên nhiên cũng như trong các hoạt động cải thiện chất lượng sống của con người nhờ hiểu biết về các hoạt động sống của chúng . Ngoài ra, các vi sinh vật còn là đối tượng cho các nghiên cứu cơ bản của di truyền học. Từ đó dẫn tới sự hình thành các lĩnh vực di truyền học sinh-hoá và di truyền học vi sinh vật trong thập niên 1940, hai nền tảng chính cho sự ra đời của di truyền học phân tử và công nghệ DNA tái tổ hợp sau này. Những ích lợi bắt nguồn từ các vi sinh vật và các hoạt động của chúng Trong các môi trường tự nhiên Hoạt động Ích lợi Phân huỷ xác hữu cơ Quay vòng các chất dinh dưỡng trong sinh quyển. Sản xuất oxy Các vi sinh vật (VSV) quang hợp thuỷ sinh tạo ra khoảng một nửa oxy của khí quyển. Ngăn ngừa dịch bệnh Các bệnh côn trùng có thể giúp phòng trừ các dịch bệnh phá hoại mùa màng. Cố định nitơ Một vài vi khuẩn biến đổi nitơ bầu khí quyển thành ra một dạng mà thực vật có thể dễ dàng sử dụng. Sự sống sót của các loài nhai lại Các vi sinh vật tiêu hoá cellulose trong ruột trâu bò, cừu ...cho phép động vật sử dụng thức ăn mà nó không thể tiêu hoá bằng cách khác. Các chuỗi thức ăn thuỷ sinh Các vi sinh vật quang hợp ở nước cung cấp năng lượng và dinh dưỡng để tự chúng duy trì và nuôi sống các tất cả các sinh vật tiêu thụ thuỷ sinh. Các chuỗi thức ăn trong đất Sự phân huỷ của VSV cung cấp các chất dinh dưỡng  cho các sinh vật quang hợp mà nó hỗ trợ các chuỗi thức ăn thuộc đất khô. Một số động vật đất sống bằng các sinh vật thuỷ sinh, qua đó kết nối các chuỗi thức ăn ở nước và ở đất. Phá huỷ các độc tố Các sản phẩm gây độc của một số sinh vật được khử độc một cách tự nhiên nhờ hoạt động của VSV. Đối với ứng dụng của con người Hoạt động Ích lợi Lên men cồn Sản xuất bia, rượu vang và cồn Sản xuất kháng sinh Nhiều dược phẩm được dùng để chống lại các bệnh ở người và các động vật khác. Các thuốc diệt bệnh bằng sinh học Các VSV có khả năng đặc biệt giết côn trùng được dùng để thay thế các hoá chất chống lại các dịch bệnh gây hại mùa màng mà không phải giết các động vật có ích hoặc làm ô nhiễm môi trường. Xử lý rác thải sinh học Các VSV được dùng để làm sạch các cặn bã dầu và phân huỷ các độc tố và các phế liệu công nghiệp. Công nghệ sinh học Cho phép các nhà khoa học tạo ra các nòi VSV mới có các đặc tính độc đáo có thể dùng trong sản xuất insulin hoặc các chế phẩm y-sinh học khác... Sản xuất thực phẩm Yaourt, phomat... và nhiều thức ăn khác được 'rippen' bằng sự lên men vi sinh vật. SX hoá chất c/nghiệp Cồn, các amino acid, vitamin, các enzyme hữu ích Protein đơn bào Bổ sung thực phẩm hứa hẹn cứu đói khắp toàn cầu. Các VSVsinh trưởng trên các hợp chất hữu cơ đơn giản (thậm chí các chất thải) có thể sản xuất nhanh thực phẩm chất lượng cao dùng trong chăn nuôi... Sản xuất các vaccine Các vật gây bệnh sinh trưởng qua nuôi cấy như là nguồn vật liệu ngoại lai được sử dụng ở dạng biến đổi (không gây bệnh) để tiêm chủng cho người và kích thích miễn dịch chống lại bệnh tương ứng. Test Ames đối với các hoá chất gây ung thư Cung cấp test xác định nhanh hàng ngàn hoá chất, nhờ sử dụng khả năng của chúng để gây các biến đổi di truyền ở vi khuẩn như là một chất chỉ thị về tiềm năng gây ung thư của chúng. Khai thác mỏ đồng và uranium Các vi khuẩn phân huỷ đá cho phép các hoạt động khai thác kim loại từ quặng mà bằng cách khác hiệu quả kinh tế rất thấp. Các vi khuẩn này cung cấp khoảng 10% lượng đồng được khai thác. Xử lý nước thải Hoạt động VSV giúp làm sạch nước thải và giết các sinh vật gây bệnh trước khi đưa trả lại môi trường. Các nguồn năng lượng Khí methane tự nhiên và ethanol là hai sản phẩm chất đốt của các VSV sinh trưởng bằng cách biến đổi sinh học biến các phế thải thành nhiên liệu. Các mô hình cho nghiên cứu cơ bản Khám phá Các đóng góp của vi sinh vật DNA là vật chất di truyền Các vi khuẩn và virus đã cung cấp công cụ cho các thí nghiệm chứng minh vật chất di truyền là DNA. Cơ chế biểu hiện gene Các vi khuẩn và virus đã được dùng để tìm hiểu cách thức thông tin mã hoá trong các gene tạo ra các protein đặc thù mà từ đó hình thành nên tính trạng. Mã di truyền Các vi khuẩn cung cấp các enzyme cho các nghiên cứu dịch mã di truyền bằng cách thiết kế các trình tự RNA đặc thù và qua đó giải tất cả mã di truyền. Các con đường chuyển hoá cơ bản Nhiều con đường sinh hoá (chu trình Krebs chẳng hạn) mà đã được khám phá và tiến hành ở các vi khuẩn là trung tâm của sự chuyển hoá ở hầu hết tất cả các sinh vật (kể cả con người). Enzyme phiên mã ngược Một enzyme ở các virus gây bệnh AIDS và một số virus gây ung thư cho phép các virus RNA hợp nhất các bản sao vật chất di truyền của chúng vào DNA của các nhiễm sắc thể động vật. Các enzyme giới hạn và splicing gene Các enzyme vi khuẩn cung cấp cơ chế mà các nhà khoa học lợi dụng để chuyển các gene từ sinh vật này sang sinh vật khác, qua đó mở ra cánh cửa cho kỹ thuật di truyền và các đại lộ mới cho nghiên cứu di truyền cơ bản. 2.2. Vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản Các chủng vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản hiện nay được chia làm 3 nhóm: Nhóm 1: gồm những vi sinh vật sống như vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus, Lactobacillus, Saccharomyces.... người ta thường dùng trộn vào thức ăn. Nhóm 2: gồm các vi sinh vật có tính đối kháng hoặc cạnh tranh thức ăn với vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn Bacillus licheniformis, Bacillus sp,... được dùng cải thiện nền đáy ao nuôi. Nhóm 3: gồm các vi sinh vật cải thiện chất lượng môi trường như vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter, Actinomyces, Bacillus, Rhodobacter sp, Rhodospirillum, Rhodopseudomonas viridis... dùng xử lý nước ao và nền đáy. Lợi ích của các chủng vi sinh vật: + Làm sạch nền đáy ao nuôi bằng việc phân hủy các chất hữu cơ trong ao như thức ăn thừa, mùn bã hữu cơ, chất thải của động vật thủy sản...Giúp đáy ao không bị trơ mà luôn tơi xốp qua các vụ nuôi. + Phân tươi sẽ an toàn và đảm bảo được chất dinh dưỡng khi ngâm ủ bằng các chủng vi sinh vật Nitrosomonas, Nitrobacter, Actinomyces... + Giúp ổn định tảo và tạo được màu nước tốt cho ao nuôi là màu vỏ đậu xanh hoặc màu lá chuối non. + Chuyển hóa các khí độc gây độc cho cá như NH3, NO2, H2S… trong ao nuôi sang dạng không độc. + Một số chủng vi sinh vật khi sử dụng sẽ làm tăng hàm lượng oxy, ổn định pH và các chỉ số môi trường trong ao nuôi. + Các chủng vi sinh vật như Bacillus, Lactobacillus khi sử dụng trộn vào thức ăn sẽ tốt cho đường ruột của động vật thủy sản. 2.2.1. Thức ăn Thức ăn tự nhiên, bao gồm thực vật phù du và động vật phù du, chúng đóng vai trò rất quan trọng trong lưới thức ăn của thủy vực tự nhiên và góp phần đáng kể vào việc cân bằng sinh thái của thủy vực. Ngoài ra, các nhóm sinh vật này còn được sử dụng làm sinh vật chỉ thị cho môi trường nước. Trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt ở giai đoạn phát triển từ ấu trùng/cá bột lên cá giống, thức ăn tự nhiên là thành phần không thể thiếu được của rất nhiều loài cá, giáp xác và thân mềm nước ngọt và lợ, mặn. Ở giai đoạn này, ấu trùng/cá bột rất nhỏ (kích thước miệng nhỏ), chưa phát triển hoàn chỉnh các cơ quan cảm giác (như mắt, xúc giác, cơ quan đường bên) và hệ tiêu hóa chưa hoàn chỉnh là những yếu tố hạn chế việc chọn lựa và sử dụng thức ăn thích hợp trong suốt thời kỳ bắt đầu ăn thức ăn ngoài. Kích cỡ miệng của cá bột lúc bắt đầu ăn thức ăn ngoài giới hạn kích thước hạt thức ăn vừa với miệng (có thể ăn vào được). Nhìn chung, kích cỡ miệng có liên quan với kích thước cơ thể và phụ thuộc vào đường kính trứng,  thời gian dinh dưỡng bằng noãn hoàng. Tình trạng phát triển của ống tiêu hóa ở cá bột bắt đầu dinh dưỡng ngoài cũng thể hiện khả năng có thể hay không thể tiêu hóa những thức ăn của cá. Ở một số loài cá ống tiêu hóa đã phát triển với hệ thống enzym chức năng cho phép tiêu hóa các mảnh vụn thức ăn khi mới bắt đầu ăn. Ngược lại, ở một số loài, cá bột không có dạ dày chức năng nhưng chỉ có ống tiêu hóa ngắn với một ít hệ enzym chức năng vào lúc mới bắt đầu ăn ngoài. Do vậy, các loài cá bột này sẽ phải phụ thuộc vào nguồn thức ăn: (1) dễ tiêu hóa (thức ăn phải chứa lượng lớn acid amin tự do và oligopeptide thay vì các phân