NGHIÊN CỨU THAY THẾ DẦU CÁ BẰNG DẦU TẢO BIỂN

  • Thứ năm, 23/04/2020, 09:28 GMT+7
  • Lượt xem: 214

Tỷ lệ sống tôm thẻ chân trắng tăng

tom

Hình 1. Kết quả của nghiên cứu cho thấy tôm thẻ chân trắng và có thể nhiều loài khác, có thể được cho ăn mà không cần bột cá và dầu cá

Một thách thức lớn đối với ngành thủy sản liên quan đến việc giảm, hoặc tốt nhất là loại bỏ bột cá (FM) và dầu cá (FO) khỏi thức ăn nuôi trồng thủy sản. Động lực chính đằng sau thách thức này là mong muốn đảm bảo khả năng tồn tại trong tương lai của nguồn cá thế giới và bằng cách mở rộng các hệ sinh thái của chúng. Nhiều loài cá đã đạt năng suất bền vững hoặc bị đánh bắt quá mức, một số đang trong quá trình phục hồi, một số khác đã không còn khả năng phục hồi và một số đã bị tuyệt chủng. Với dân số toàn cầu đang phát triển khoảng 1% hoặc 75 triệu người mỗi năm, tất cả các nguồn protein cung cấp thực phẩm đều quý giá và phải được bảo vệ một cách tốt nhất.

Việc thay thế FM/FO trong thức ăn thủy sản là việc cấp thiết và cần được thực hiện trong tương lai gần. Các nhà nghiên cứu nuôi trồng thủy sản đã tiến hành nghiên cứu thói quen ăn và cho ăn của các loài động vật thủy sản trong nhiều thế kỷ, nhưng khả năng thay thế từ các nguồn tài nguyên biển mới có lịch sử nghiên cứu gần đây (Grassl, EF 1957. Khẩu phần khô cho việc nhân giống cá hồi ở trại giống Michigan).

Hiện nay, có nhiều đề xuất về việc loại bỏ hoàn toàn thành phần FM trong thức ăn cho cá, ngay cả đối với các loài cá ăn thịt. Những quan sát tương tự cũng đã được thực hiện với tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei (Reid, B., McLean, E., Craig, S.R. 2004) cho ăn chế độ thay thế FM cho thấy khó thực hiện hơn thay thế FO.

Nhiều loài thủy sản có thể tự tổng hợp một số loại acid béo, nhưng các loại khác, chẳng hạn như acid béo không bão hòa mạch dài Omega-3 (Omega-3 LC-PUFA), DocosaHexaenoic Acid (DHA; 22:6 Omega-3), phải được lấy từ thức ăn. Omega-3 LC-PUFA liên quan mật thiết đến nhiều chức năng sinh học trên người và nhiều sinh vật khác (Hình 2). Nửa thế kỷ trước, các nhà nghiên cứu từ Bệnh viện Aalborg North, Đan Mạch, đã báo cáo rằng chế độ ăn giàu Omega-3 LC-PUFA làm giảm đáng kể Cholesterol huyết thanh, Triglyceride, Lipoprotein và Pre-β-Lipoprotein. Mức độ thấp của các loại Lipid khác nhau này có liên quan đến việc giảm bệnh tim và tiểu đường.

hinh_2_1

Hình 2. Những lợi ích của việc tăng lượng Omega-3 LC-PUFA trong chế độ ăn là rất nhiều. DHA-EPA thường được coi là một yếu tố dinh dưỡng duy nhất, các quá trình kiểm soát tác động điều chỉnh sự tăng trưởng, phát triển và trao đổi chất bình thường. Các chất chuyển hóa hoạt tính sinh học của Omega-3 LC-PUFA ảnh hưởng đặc biệt đến tình trạng sức khỏe, bao gồm cả sức khỏe tim mạch, khả năng miễn dịch và quá trình viêm. Ở cấp độ tế bào, chúng điều chỉnh cấu trúc và chức năng màng tế bào và cơ quan, sinh lý tế bào, điều chỉnh các thụ thể hạt và các yếu tố phiên mã

Hơn 8.000 thử nghiệm lâm sàng sau đó đã chứng minh rõ ràng rằng EicosaPentaenoic Acid (EPA; 20:5 Omega-3) và DHA rất cần thiết ở người và điều chỉnh tích cực một loạt các chức năng sinh lý (Hình 2) và thủy sản là nguồn phong phú của cả EPA và DHA.

Việc thay thế FO phải bảo tồn mức Omega-3 LC-PUFA cần thiết có trong thịt của sản phẩm cuối cùng. Đồng thời, việc thay thế FO trong thức ăn không được có tác động tiêu cực đến sức khỏe hoặc hiệu suất tăng trưởng của động vật nuôi.

Nghiên cứu của chúng tôi đã kiểm tra chức năng của dầu vi khuẩn giàu DHA và EPA (Veramaris® Vera Oil®) và lợi ích của MrFeed® Pro50®, một thành phần bền vững và chức năng có thể thay thế FM. Các sản phẩm dầu có nguồn gốc từ sinh vật dị dưỡng Schizochytrium limacinum (họ Thraustochytriaceae). Cụ thể, thử nghiệm đã so sánh phản ứng của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei, cho ăn chế độ ăn dầu tảo so với đối chứng và đánh giá khả năng chống lại thách thức với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus, tác nhân gây ra hội chứng chết sớm/hoại tử gan tụy cấp tính (EMS/AHPNS) gây thiệt hại đáng kể trong ngành nuôi tôm toàn cầu.

Thiết lập nghiên cứu

Tôm sạch bệnh được đánh giá bằng PCR ~3 gram được đặt ngẫu nhiên vào bể nhựa 120 lít chứa 100 lít nước 20 ppt (28,14 ± 0,75 °C, pH 7,87 ± 0,05 và DO 6,82 ± 0,01 mg/lít và chu kỳ sáng/tối 12:12 giờ). Thử nghiệm kéo dài 40 ngày bao gồm thời gian thích ứng một ngày, thời gian cho ăn 28 ngày, thử thách ngâm nước EMS/AHPND một ngày và đánh giá tỷ lệ chết sau thử thách 10 ngày. Mật độ thả 20 con/bể (200 con/m3) và thí nghiệm bao gồm 8 nhóm với 4 lần lặp lại.

Phân lập vi khuẩn thu thập từ Penaeus vannamei bị nhiễm bệnh EMS/AHPND từ một trang trại nuôi tôm ở Lộc An, tỉnh Vũng Tàu, Việt Nam. Tryptic Soy Broth + 2% Natri clorua (TSB+) đã được tiêm chủng chủng V. parahaemolyticus có độc lực cao, ủ trong 24 giờ và thêm trực tiếp vào bể để đạt được mật độ 7,5 × 105 CFU/mL, dự kiến sẽ làm chết 90% tôm kiểm soát tích cực trong vòng 10 ngày kể từ ngày thử thách. Các bể đối chứng và bể điều trị tích cực phải chịu một thử thách ngâm trong khi không tiêm chủng, các đối chứng âm tính được điều trị bằng TSB+ vô trùng, có nghĩa là tôm không bị thử thách với vi khuẩn.

Tôm được cho ăn chế độ ăn tương ứng đến mức bão hòa 4 lần mỗi ngày (5-10% trọng lượng cơ thể) trong suốt thời gian thử nghiệm. Lượng thức ăn được điều chỉnh dựa trên sinh khối bể và hành vi cho tôm ăn. Tiêu thụ thức ăn, hành vi chung và tỷ lệ sống trong suốt thử nghiệm được ghi nhận hàng ngày vào lúc 08:30, 11:00, 14:30 và 20:00 h. Tôm được cho ăn một trong 6 chế độ ăn tích cực và tiêu cực (Bảng 1).

Bảng 1. Thành phần trong chế độ ăn của tôm thẻ chân trắng

Thành phần

Chế độ 1

Chế độ 2

Chế độ 3

Chế độ 4

Chế độ 5

Chế độ 6

Tro (%)

9.62

8.95

10.11

7.52

10.14

7.01

Dầu hạt cải

2.1

0.64

4.41

0

0

0

Cholesterol

0.1

0.1

0.1

0.1

0.1

0.1

Béo thô (%)

10.86

9.86

9.33

10.82

9.08

9.2

Xơ thô (%)

1.58

1.54

2.4

2.5

2.17

1.26

Đạm thô (%)

37.54

37.56

38.01

37.46

37.52

38.57

DHA

0

0

0

0

5.5

0

Dầu cá mòi

3.4

3.36

3.09

4

0

0

Bột cá

25

0

0

0

0

0

Lecithin

2

2

2

2

2

2

Lysine

0.6

0.7

1.2

1.5

1.5

0.58

ME-Pro lot 260/3418

0

0

22

0

0

0

Menon MrFeed® Pro50®

0

0

0

17

17

18

Methionine

0.25

0.15

0.4

0.4

0.65

0

Premix khoáng

1

1

1

1

1

1

Monocal 21%

0.8

2.8

4.2

4.2

4.2

2.8

Bột gia cầm

0

23

0

11

11

13

PROXIMATE

 

Bột đậu nành, không biến đổi gen

25

24

22

22

20

26.1

Stay C (L-Ascorbat-2-Mono)

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

Threonine

0

0.2

0.4

0.4

0.65

0

Veramaris Vera Oil®

0

0

0

0

0

2.1

Premix vitamin

1.25

1.25

1.25

1.25

1.25

1.25

Gluten lúa mì

5

5

5

5

5

5

Lúa mì làm sạch

33

35.5

32.45

39.55

29.8

27.19

 

Kết quả và thảo luận

Tôm tăng gấp đôi trọng lượng của chúng trong thời gian thử nghiệm. Các nhóm kiểm soát tiêu cực cho ăn chế độ ăn thương mại cho tỷ lệ sống 97,1 ± 3,42%. Gây nhiễm bằng cách sử dụng V. parahaemolyticus dẫn đến tỷ lệ chết trên tất cả các nhóm bị thách thức (Biểu đồ 1). Tỷ lệ sống thấp nhất ở tôm ăn chế độ ăn 3, lần lượt đến chế độ ăn 2, chế độ ăn 1, chế độ ăn 4, chế độ ăn 5 và tỷ lệ sống cao nhất ở chế độ ăn 6 (Biểu đồ 1). Tỷ lệ sống của tôm khi cho ăn chế độ ăn 6 Veramaris®/Menon® lớn hơn đáng kể (p < 0,01) so với tất cả các nhóm bị thách thức khác. Tất cả các nhóm thử nghiệm khác và thức ăn thương mại tích cực đều có tỷ lệ chết tương tự (p > 0,05; Biểu đồ 1).

BIYU_YY-01

Biểu đồ 1. Tỷ lệ sống của các nhóm tôm thẻ chân trắng khác nhau được cho ăn các chế độ ăn khác nhau và bị thách thức bởi V. parahaemolyticus, nguyên nhân gây ra bệnh EMS/AHPNS. Com -/+ = Kiểm soát tiêu cực/tích cực

FO và FM là tài nguyên hữu hạn. Nguồn cung của chúng có thể dao động do các điều kiện tự nhiên, do đó, có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi khí hậu toàn cầu. Hơn nữa, ngày càng có sự cạnh tranh đối với FO bởi các ngành như dược phẩm, mỹ phẩm, thức ăn chăn nuôi và áp lực sử dụng làm thực phẩm cho người. Các ngành thường sử dụng FO bao gồm sản xuất sơn, chất bôi trơn và sơn, và các ngành công nghiệp thuộc da, cao su, dầu ăn, xà phòng và sáp tổng hợp. Do đó, khả năng nguồn cung cấp FO sẽ có thể không phù hợp với nhu cầu hiện tại khi ngành nuôi trồng thủy sản đang phát triển nhanh chóng. Ngay cả trong trường hợp không chắc là người tiêu dùng giảm sử dụng FO, chi phí của nó cũng chắc chắn sẽ tăng.

Do đó, việc giảm/loại bỏ FO khỏi thức ăn thủy sản là cần thiết để hỗ trợ tăng trưởng chung. Các quan sát ở đây cho thấy rằng 100% FO có thể được thay thế thành công trong thủy sản bằng dầu có nguồn gốc từ Thraustochytrid (S. limacinum), được đặc trưng bởi hàm lượng lipid cao và đặc biệt giàu DHA. Ngoài ra, chế độ ăn có chứa Veramaris®/Menon® MrFeed® - chế độ ăn 6 - đã cho tỷ lệ sống cao hơn đáng kể về mặt thống kê.

Những kết quả này cho thấy MrFeed® Pro50® cho tỷ lệ sống của tôm cao hơn liên quan đến khả năng miễn dịch được tăng cường. Theo báo cáo của Zendejas Hernández, 2020.

Các nghiên cứu thêm vi tảo vào chế độ ăn của giáp xác cho thấy tác dụng kích thích miễn dịch. Ví dụ, việc bổ sung tảo lục Chlorella đơn bào, thay thế 6 - 8% thành phần FM của thức ăn, tăng số lượng tế bào máu và PO đối với postlarvae tôm nước ngọt khổng lồ. PO là một cơ chế bảo vệ bẩm sinh chính như trên động vật có vú.

Giống như những phát hiện của chúng tôi với thử thách V. parahaemolyticus và Veramaris®/Menon®, chế độ ăn dựa trên Chlorella cho thấy khả năng tăng cường chống tác động nhiễm trùng Aeromonas hydrophila. Sự kết hợp của vi khuẩn halophytic (chịu mặn) với vi khuẩn Dunaliella salina ở mức 2% khẩu phần của tôm sú đã tăng cường tình trạng chống oxy hóa và tăng tỷ lệ sống đối với virus hội chứng đốm trắng. Các nghiên cứu trong tương lai với chế độ ăn dựa trên Veramaris®/Menon® sẽ nghiên cứu động lực học của hệ miễn dịch để hiểu hơn về lợi ích của chất thay thế FO/FM này đối với tôm cá.

Một vấn đề cấp bách khác cần được làm rõ liên quan đến an toàn thực phẩm. Hiện nay, rõ ràng rằng một số loại thức ăn gia súc được sử dụng trong giảm FM/FO có thể bị nhiễm độc tố hữu cơ như dioxine và furan, kim loại nặng và các chất khác, có thể tích lũy sinh học ở động vật nuôi. Những chất độc này có khả năng tác động tiêu cực đến một loạt các quá trình kiểm soát sinh lý ở động vật nuôi và người dùng cuối cùng. Mặc dù các công nghệ mới làm giảm và loại bỏ một số chất gây độc trong quá trình sản xuất FO, chi phí phát sinh thêm.

Quan điểm

Do môi trường sản xuất có thể được kiểm soát, S. limacinum tránh được tất cả các vấn đề liên quan đến các chất gây ô nhiễm môi trường. Công nghệ nuôi cấy đại trà đối với Schizochytrium đã được phát triển tốt và dự đoán rằng một lượng lớn Vermaris® sẽ được sản xuất ngay lập tức dưới dạng thay thế FO cho thủy sản. Nghiên cứu hiện tại chứng minh một cách cụ thể rằng tôm, và có thể nhiều loài khác, có thể được nuôi mà không cần FM và FO, do đó cho phép mở rộng nuôi trồng thủy sản trong tương lai bất kể sự biến động của nguồn tài nguyên FM/FO.

Ewen McLean, TS F.T. Barrow, TS Kelly Alfrey Loc Tran, TS J.Y. Mével

Nguồn: www.aquaculturealliance.org

Lược dịch: Trần Thị Thúy Quyên

Ý kiến bạn đọc