Phần 2: Tăng Cường Sức Đề Kháng Cho Cá Rô Phi: Tinh Dầu Chùm Ngây Cải Thiện Sự Phát Triển, Cấu Trúc Đường Ruột, Khả Năng Miễn Dịch Bẩm Sinh, Khả Năng Chống Oxy Hóa Và Khả Năng Chịu Đựng Amoniac Ở Cá Rô Phi

3. Kết quả

3.1. Hiệu suất tăng trưởng và sử dụng thức ăn

Bảng 2 trình bày ảnh hưởng của các khẩu phần ăn thử nghiệm đến hiệu suất tăng trưởng và các thông số sử dụng thức ăn. Vào đầu thử nghiệm, trọng lượng cơ thể ban đầu (IBW) của cá không có sự khác biệt đáng kể (P > 0,05), trung bình là 6,15 g. Đến cuối giai đoạn cho ăn 8 tuần, tất cả cá đều tăng gần gấp bốn lần IBW. Bổ sung tinh dầu chùm ngây (MEO) vào khẩu phần ăn đã cải thiện đáng kể hiệu suất tăng trưởng và sử dụng thức ăn – bao gồm trọng lượng cơ thể cuối cùng (FBW), tăng trọng lượng (WG%), tốc độ tăng trưởng cụ thể (SGR), lượng thức ăn tiêu thụ (FI), tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR), hiệu suất chuyển đổi thức ăn (FCE) và tỷ lệ hiệu quả protein (PER) – theo cách phụ thuộc vào liều lượng (P < 0,05). Lợi ích rõ rệt nhất được quan sát thấy ở mức 15 g MEO/kg khẩu phần ăn (MO 15), mang lại giá trị cao nhất cho FBW, WG%, SGR, FCE và PER, và giá trị thấp nhất cho FCR so với nhóm đối chứng.

Cá được cho ăn khẩu phần ăn bổ sung MEO có lượng thức ăn tiêu thụ cao hơn so với cá được cho ăn khẩu phần ăn đối chứng. Lượng thức ăn tiêu thụ tối đa (30 ± 0,5 g thức ăn/cá) xảy ra ở các nhóm nhận 15 và 20 g MEO/kg, trong khi lượng thức ăn tiêu thụ thấp nhất (25,67 ± 0,3 g thức ăn/cá) được ghi nhận ở nhóm đối chứng. Đáng chú ý, hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) bị ảnh hưởng đáng kể (P < 0,05) bởi việc bổ sung MEO, với giá trị thấp nhất (1,33 ± 0,02) được quan sát thấy ở nhóm M15. Trong suốt thí nghiệm, cá ở tất cả các nhóm đều duy trì sức khỏe tốt, được thể hiện qua mức độ hoạt động và tỷ lệ chết thấp (P > 0,05).

Phân tích hồi quy cho thấy mối quan hệ bậc hai đáng kể đối với cả tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR; R² = 0,5421) và tốc độ tăng trưởng cụ thể (SGR; R² = 0,8317) (Hình 1.A và B). Dựa trên các mô hình này, mức độ bổ sung tối ưu tinh dầu Moringa oleifera (MEO) trong khẩu phần ăn được xác định là 1,4% đối với FCR và 1,3% đối với SGR.

3.2. Thành phần cơ thể và các chỉ số thể chất

Bảng 3 trình bày ảnh hưởng của các khẩu phần ăn thử nghiệm đến thành phần dinh dưỡng của toàn bộ cơ thể cá. Việc bổ sung MEO với các mức độ khác nhau trong khẩu phần ăn không làm thay đổi đáng kể hàm lượng nước, protein thô (CP), tổng lipid hoặc tro (P > 0,05). Tuy nhiên, tất cả các nhóm được bổ sung MEO đều cho thấy giá trị cao hơn về các thông số này so với nhóm đối chứng, mặc dù sự khác biệt vẫn không đáng kể (P > 0,05; Bảng 3).

*Số liệu được biểu thị dưới dạng giá trị trung bình ± sai số chuẩn trung bình gộp (SEM). Các giá trị có chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể (P  < 0,05). Các giá trị có cùng chữ cái không có sự khác biệt đáng kể (P  > 0,05).

^aVSI: chỉ số nội tạng/thể trọng = 100 x (trọng lượng nội tạng/trọng lượng cá),

^bHSI: chỉ số gan-thể trọng = 100 x (trọng lượng gan/trọng lượng cá).

3.3. Các chỉ số huyết học và sinh hóa

Bảng 4 tóm tắt tác động của các khẩu phần ăn thử nghiệm lên các thông số huyết học (thể tích hồng cầu [PCV], hemoglobin [Hb], tổng protein), hoạt động enzyme gan (ALT và AST) và các chỉ số chức năng thận (creatinine, nitơ urê máu [BUN]) ở cá rô phi (Oreochromis niloticus). Phân tích thống kê (Bảng 4) cho thấy không có sự khác biệt đáng kể (P > 0,05) giữa các nhóm thử nghiệm đối với hầu hết các thông số. Tuy n10/10/2026hiên, PCV, Hb, hematocrit và tổng protein cho thấy sự gia tăng đáng kể theo liều lượng (P < 0,05) so với nhóm đối chứng. Ngược lại, hoạt động ALT và AST trong huyết thanh, cũng như nồng độ creatinine và BUN, không bị ảnh hưởng (P > 0,05) ở tất cả các nhóm điều trị so với nhóm đối chứng.

*Số liệu được biểu thị dưới dạng giá trị trung bình ± sai số chuẩn trung bình gộp (SEM). Các giá trị có chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể (P  < 0,05). Các giá trị có cùng chữ cái không có sự khác biệt đáng kể (P  > 0,05).

3.4. Mô học và hình thái ruột của cá rô phi

Kiểm tra mô học tại các đoạn ruột trước, giữa và sau (Hình 2) cho thấy cấu trúc mô ruột vẫn được duy trì bình thường ở cả nhóm đối chứng và nhóm được bổ sung MEO, không ghi nhận các biến đổi bệnh lý. Các đặc điểm mô học của ruột, bao gồm chiều cao nhung mao, chiều rộng nhung mao và tế bào hình chén, đều giữ được tính toàn vẹn về cấu trúc. Biểu mô trụ có sự sắp xếp rõ ràng, trong khi các tế bào hình chén phân bố đúng vị trí. Kết quả phân tích hình thái mô học (Hình 3) cho thấy việc bổ sung MEO vào khẩu phần ăn làm tăng đáng kể chiều cao nhung mao và số lượng tế bào hình chén theo liều lượng (P < 0,05), trong khi chiều rộng nhung mao không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P > 0,05). Cụ thể, nhóm M15 đạt chiều cao nhung mao lớn nhất ở đoạn ruột trước và đoạn giữa, trong khi nhóm M20 có chiều cao nhung mao cao nhất ở đoạn ruột sau. Số lượng tế bào hình chén đạt giá trị cao nhất ở nhóm M15 tại tất cả các đoạn ruột (P < 0,05). Những kết quả này cho thấy đáp ứng đối với việc bổ sung MEO có sự khác biệt giữa các đoạn ruột (Bảng 5).

ef-1α : yếu tố kéo dài-1α (ef-1α). Muc : protein giống mucin. PepT1 : chất vận chuyển oligopeptide 1.

GHR1 : thụ thể hormone tăng trưởng 1. IGF-1 : yếu tố tăng trưởng giống insulin 1. GPx : Glutathione peroxidase. CAT: catalase. LYZ : gen lysozyme. C3 : thành phần bổ thể 3.

3.5. Phản ứng miễn dịch

Hình 4 cho thấy việc bổ sung MEO đã tăng cường hoạt động của lysozyme, trong đó nhóm M15 thể hiện hoạt động cao nhất (P < 0,05). Hơn nữa, nồng độ immunoglobulin M tăng lên ở các nhóm được bổ sung MEO, đặc biệt là ở liều cao hơn (M10, M15 và M20) (P < 0,05). Ngoài ra, hoạt động thực bào cũng được cải thiện đáng kể, với nhóm M15 cho thấy hoạt động thực bào cao nhất (P < 0,05).

3.6. Hoạt tính chống oxy hóa

Hoạt động của glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD) và catalase (CAT) được tăng cường đáng kể ở các nhóm bổ sung moringa theo liều lượng (P  < 0,05) (Hình 5). Ngược lại, nồng độ malondialdehyde (MDA) giảm dần ở các nhóm này, đạt mức thấp nhất ở nhóm M15 (P  < 0,05).

3.7. Biểu hiện gen

Hình 6 cho thấy việc bổ sung tinh dầu Moringa oleifera (MEO) vào khẩu phần ăn đã làm tăng đáng kể biểu hiện gen PepT-1 theo liều lượng (P < 0,05). Tương tự, biểu hiện gen mucin tăng lên ở tất cả các nhóm được bổ sung MEO, với mức cao nhất được quan sát thấy ở nhóm M15 (P < 0,05). Hơn nữa, việc bổ sung tinh dầu Moringa oleifera (MEO) đã làm tăng đáng kể biểu hiện của các gen liên quan đến tăng trưởng, bao gồm yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGF) và thụ thể hormone tăng trưởng (GHR). Trong tất cả các nghiệm thức, nhóm M15 (15 g/kg MEO) cho thấy mức độ biểu hiện cao nhất đối với cả hai gen.

Như thể hiện trong Hình 7, các gen liên quan đến chất chống oxy hóa GPx (glutathione peroxidase) và catalase cho thấy sự biểu hiện tăng cường ở cá được xử lý bằng MEO, với mức biểu hiện cao nhất xảy ra ở nhóm M15 (P < 0,05). Bổ sung MEO cũng làm tăng các dấu ấn sinh học liên quan đến miễn dịch, bao gồm lysozyme và thành phần bổ thể C3 (C3) (P  < 0,05). Đáng chú ý, biểu hiện lysozyme lại cao nhất ở nhóm M15 trong tất cả các nghiệm thức (P  < 0,05), trong khi C3 cho thấy sự tăng cường tương tự giữa các nhóm được bổ sung MEO.

3.8. Thử thách amoniac và các dấu hiệu stress

Tác động của tinh dầu chùm ngây (MEO) đối với khả năng chịu đựng amoniac ở cá rô phi đã được đánh giá sau thử nghiệm cho ăn kéo dài 56 ngày (Hình 8). Cá được cho ăn khẩu phần ăn bổ sung MEO cho thấy khả năng kháng amoniac cao hơn đáng kể, được thể hiện bằng thời gian dẫn đến tỷ lệ chết 50% (LT50, phút) tăng lên so với nhóm đối chứng (P < 0,05). LT50 thấp nhất được quan sát thấy ở nhóm đối chứng, trong khi nồng độ MEO cao nhất (MO 15 và MO 20) mang lại khả năng chịu đựng cao nhất (P < 0,05).

Hình 9 cũng minh họa nồng độ glucose và cortisol trong huyết thanh của cá rô phi trước và sau khi tiếp xúc với tình trạng thiếu oxy sau 56 ngày cho ăn. Trước khi bị căng thẳng, cả glucose và cortisol đều giảm khi lượng bổ sung MEO tăng lên. Sau khi bị căng thẳng, tất cả các nhóm đều cho thấy nồng độ glucose và cortisol tăng cao; tuy nhiên, cá được cho ăn MEO duy trì nồng độ thấp hơn so với nhóm đối chứng (P < 0,05).

4. Thảo luận

Nghiên cứu này là công trình tiên phong trong việc ứng dụng tinh dầu Moringa oleifera (MEO) làm phụ gia thức ăn có nguồn gốc thực vật cho cá rô phi. Khác với bột lá hoặc chiết xuất nước, dạng tinh dầu cô đặc này cho thấy hiệu quả trong việc đồng thời thúc đẩy tăng trưởng (Kaleo và cộng sự, 2019b), cải thiện chức năng miễn dịch (Faheem và cộng sự, 2020) và hỗ trợ kiểm soát stress oxy hóa (Hamed và cộng sự, 2022). Những kết quả này mở ra một hướng ứng dụng mới, có tính đặc thù trong lĩnh vực dinh dưỡng thủy sản. Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở việc làm rõ tiềm năng ứng dụng sinh hóa thực vật trong nuôi trồng thủy sản mà còn hướng đến phát triển các giải pháp thực tiễn có khả năng mở rộng quy mô, đáp ứng nhu cầu cấp thiết về tính bền vững của ngành. Qua đó, tinh dầu Moringa được xem là một thành phần tiềm năng trong các chiến lược dinh dưỡng dành cho cá rô phi.

Các chỉ tiêu tăng trưởng là những thông số quan trọng phản ánh tình trạng sức khỏe của cá. Các chất bổ sung có nguồn gốc thảo dược được biết đến với khả năng kích thích sự thèm ăn, hỗ trợ tiêu hóa và nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn (Shawky và cộng sự, 2023; Magouz và cộng sự, 2022). Trong nghiên cứu này, việc bổ sung dầu chùm ngây (MEO) ở các mức khác nhau vào khẩu phần ăn cơ bản đã cải thiện trọng lượng cơ thể cuối cùng (FBW), tăng trọng (WG), lượng thức ăn tiêu thụ (FI), tốc độ tăng trưởng đặc hiệu (SGR), hiệu quả chuyển đổi thức ăn (FCE) và tỷ lệ hiệu quả sử dụng protein (PER) ở cá rô phi. Kết quả này tương đồng với những phát hiện từ các nghiên cứu trước đây (Kaleo và cộng sự, 2019b; Faheem và cộng sự, 2020).

Sự cải thiện về tăng trưởng có thể liên quan đến hoạt động gia tăng của các enzyme tiêu hóa trong ruột và những thay đổi tích cực về hình thái ruột (Magouz và cộng sự, 2021). Trong nghiên cứu hiện tại, mức bổ sung MEO 15 g/kg cho hiệu quả tăng trưởng tối ưu, thể hiện qua trọng lượng cơ thể cuối cùng, tăng trọng, tốc độ tăng trưởng đặc hiệu (SGR) và lượng thức ăn tiêu thụ (FI) cao nhất, đồng thời tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) thấp nhất. Những cải thiện này cũng có thể bắt nguồn từ khả năng sử dụng thức ăn hiệu quả hơn và sự điều chỉnh về mô học đường ruột (De Marco và cộng sự, 2023).

Bên cạnh đó, kết quả phân tích hồi quy đa thức đối với tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) và tốc độ tăng trưởng đặc hiệu (SGR) xác định mức bổ sung tinh dầu Moringa oleifera tối ưu cho cá rô phi nằm trong khoảng 1,3–1,4%. Các nghiên cứu trước đây cũng ghi nhận những mức bổ sung tối ưu khác nhau đối với các chế phẩm Moringa oleifera trong khẩu phần ăn của cá rô phi. El-Kassas và cộng sự (2020a) cho thấy việc bổ sung 5–10% bột lá M. oleifera vào khẩu phần ăn trong thí nghiệm kéo dài 8 tuần giúp cải thiện đáng kể hiệu suất tăng trưởng của cá rô phi. Tương tự, Elabd và cộng sự (2019) ghi nhận rằng bổ sung 1,5% bột lá Moringa oleifera vào khẩu phần ăn trong 90 ngày đã cải thiện đáng kể hiệu suất tăng trưởng của cá rô phi (Oreochromis niloticus). Gần đây hơn, Abdelhiee và cộng sự (2021) phát hiện rằng việc bổ sung 0,5% chiết xuất hạt M. oleifera có hiệu quả trong việc cải thiện các chỉ tiêu tăng trưởng của cá Oreochromis niloticus khi cá tiếp xúc với liều aflatoxin B1 dưới ngưỡng gây chết.

Sự khác biệt về mức bổ sung tối ưu giữa các nghiên cứu có thể xuất phát từ nhiều yếu tố, bao gồm loại chế phẩm M. oleifera được sử dụng, bộ phận thực vật được khai thác (lá hoặc hạt), dạng chế biến (bột hoặc chiết xuất), thời gian thí nghiệm, thiết kế nghiên cứu và điều kiện môi trường.

Đối với thành phần dinh dưỡng toàn thân, kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung MEO vào khẩu phần ăn của cá rô phi không làm thay đổi đáng kể hàm lượng độ ẩm, protein thô, lipid tổng số và tro tổng số. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về việc bổ sung dầu thảo dược vào khẩu phần ăn của cá rô phi (Abdel-Latif và Khalil, 2014). Tương tự, Zheng và cộng sự (2009) cũng không ghi nhận sự thay đổi đáng kể về thành phần dinh dưỡng toàn thân ở cá da trơn được cho ăn khẩu phần có bổ sung tinh dầu O. heracleoticum.

Phân tích các chỉ tiêu máu là công cụ chẩn đoán quan trọng trong nuôi trồng thủy sản, giúp đánh giá những thay đổi sinh lý của vật nuôi do các yếu tố dinh dưỡng, môi trường, bệnh lý và miễn dịch gây ra. Hồ sơ huyết học toàn diện, bao gồm các chỉ số hồng cầu, nồng độ hemoglobin, hematocrit và các chỉ tiêu bạch cầu, cung cấp những thông tin quan trọng về tình trạng sức khỏe tổng thể của động vật thủy sinh (Seibel và cộng sự, 2021; Badran và cộng sự, 2024a; Zaineldin và cộng sự, 2025).

Trong nghiên cứu này, việc bổ sung MEO làm tăng đáng kể nồng độ hematocrit và hemoglobin ở cá rô phi. Kết quả tương đồng với nghiên cứu của Mahmoud và cộng sự (2022) và Sharker và cộng sự (2024), trong đó việc bổ sung lá chùm ngây cũng làm tăng các chỉ số hematocrit và hemoglobin ở cá rô phi. Ngoài ra, Elabd và cộng sự (2019) ghi nhận sự gia tăng đáng kể các chỉ tiêu huyết học quan trọng, bao gồm RBC, HGB, HCT, MCV và MCH, ở cá rô phi (Oreochromis niloticus) sau khi được bổ sung Moringa oleifera vào khẩu phần ăn. Tương tự, Kamble và cộng sự (2024b) báo cáo rằng việc bổ sung lá M. oleifera ở các nồng độ khác nhau đã cải thiện rõ rệt các chỉ số huyết học của O. niloticus, cho thấy tình trạng sức khỏe sinh lý của cá được nâng cao.

Tuy nhiên, kết quả không hoàn toàn đồng nhất giữa các loài. Puycha và cộng sự (2017) không ghi nhận sự khác biệt đáng kể về hematocrit hoặc các chỉ tiêu sinh hóa huyết thanh ở cá basa (Pangasius bocourti) sau khi bổ sung bột lá M. oleifera (MOLM). Sự khác biệt này có thể liên quan đến đặc điểm chuyển hóa riêng của từng loài. Đối với cá rô phi, những cải thiện về huyết học quan sát được có thể bắt nguồn từ các hợp chất chống oxy hóa trong M. oleifera, vốn có khả năng kích thích quá trình tạo hồng cầu và hạn chế hiện tượng tan máu do stress oxy hóa (Hamed và El-Sayed, 2019).

Bên cạnh các chỉ tiêu huyết học, phân tích sinh hóa huyết thanh cũng là công cụ quan trọng để đánh giá tình trạng chuyển hóa, chức năng cơ quan và sức khỏe tổng thể của động vật (Dossou và cộng sự, 2018; Picó và cộng sự, 2019; Zhang và cộng sự, 2018; Lomartire và cộng sự, 2021). Trong nghiên cứu này, các chỉ tiêu sinh hóa được theo dõi, bao gồm cholesterol toàn phần, triglyceride, enzyme gan, creatinine và nitơ urê máu (BUN), đều nằm trong phạm vi giá trị tham chiếu bình thường của loài O. niloticus (El Basuini và cộng sự, 2020). Không có sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm thí nghiệm, cho thấy chức năng gan và thận được duy trì trong suốt thời gian nghiên cứu.

Ngược lại, hàm lượng protein tổng số trong huyết thanh tăng đáng kể ở tất cả các nhóm được bổ sung dầu Moringa oleifera, trong đó nhóm bổ sung 1,5% MEO đạt giá trị trung bình cao nhất. Sự gia tăng protein tổng số có thể là dấu hiệu cho thấy quá trình tổng hợp protein và tình trạng chuyển hóa tổng thể được cải thiện, có khả năng liên quan đến sự hấp thu chất dinh dưỡng hiệu quả hơn và tác dụng bảo vệ gan của các hợp chất chống oxy hóa trong MEO (Yan và cộng sự, 2024).

Đáng chú ý, việc bổ sung MEO làm tăng hàm lượng protein tổng số trong huyết thanh theo liều lượng, đạt mức cao nhất ở nhóm bổ sung 1,5% MEO (p < 0,05). Đồng thời, các chỉ tiêu huyết học như PCV và Hb cũng tăng đáng kể ở các mức bổ sung 1,5–2% MEO (p < 0,05), cho thấy khả năng cải thiện hoạt động tạo hồng cầu và chuyển hóa protein (Ali và cộng sự, 2022). Những tác động tích cực này không đi kèm với sự suy giảm chức năng cơ quan, thể hiện qua các chỉ số chức năng gan (ALT, AST) và thận (urê, creatinine) vẫn ổn định ở tất cả các nghiệm thức.

Ruột là cơ quan chủ yếu đảm nhiệm quá trình tiêu hóa, hấp thu chất dinh dưỡng và điều hòa chuyển hóa, đồng thời đóng vai trò như một hàng rào vật lý và hệ thống bảo vệ miễn dịch (Vancamelbeke và Vermeire, 2017). Các chức năng quan trọng của ruột bao gồm đồng hóa chất dinh dưỡng, nhận diện mầm bệnh và duy trì cân bằng nội môi đường ruột (Patel và Stappenbeck, 2013).

Kết quả đánh giá mô học trong nghiên cứu này cho thấy việc bổ sung dầu chùm ngây (MEO) mang lại những cải thiện đáng kể về hình thái ruột ở cá rô phi, với mức độ đáp ứng khác nhau giữa các đoạn ruột. Cụ thể, ở đoạn ruột trước và đoạn giữa, mức bổ sung MO1.5 giúp gia tăng tối đa chiều dài, chiều rộng nhung mao và diện tích bề mặt hấp thu, trong khi đoạn ruột sau thể hiện sự kéo dài nhung mao theo liều lượng bổ sung. Những thay đổi này có ý nghĩa đối với sức khỏe đường ruột, bởi chiều cao nhung mao tăng có mối liên hệ chặt chẽ với khả năng hấp thu chất dinh dưỡng được cải thiện và hiệu suất sinh lý cao hơn. Các kết quả cho thấy việc bổ sung MEO vào khẩu phần ăn góp phần cải thiện cấu trúc ruột, qua đó hỗ trợ nâng cao hiệu quả tăng trưởng. Những phát hiện này phù hợp với các nghiên cứu trước đây, trong đó Moringa oleifera được ghi nhận có khả năng cải thiện cấu trúc và chức năng nhung mao ruột ở nhiều loài động vật (Nkukwana và cộng sự, 2014; Khan và cộng sự, 2017; Hadad và cộng sự, 2024). Những cải thiện này góp phần tăng cường hấp thu chất dinh dưỡng, nâng cao hiệu quả chuyển đổi thức ăn và thúc đẩy tăng trưởng.

Bên cạnh đó, tế bào hình chén là những tế bào biểu mô chuyên biệt có chức năng tổng hợp và tiết chất nhầy dọc theo đường ruột. Lớp chất nhầy được tiết ra tạo thành hàng rào niêm mạc, giúp bảo vệ biểu mô ruột khỏi tổn thương cơ học, tình trạng khô hạn và sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh (Birchenough và cộng sự, 2015). Trong nghiên cứu này, số lượng tế bào hình chén tăng theo mức bổ sung MEO, đặc biệt ở các mức 1,5–2% MO/kg, qua đó củng cố nhận định về vai trò điều hòa miễn dịch của MEO (Kulkarni và cộng sự, 2020). Đồng thời, sự điều hòa biểu hiện gen Muc cũng góp phần hỗ trợ quá trình tăng cường sản xuất chất nhầy, giúp bảo vệ đường ruột trước sự xâm nhập của mầm bệnh và duy trì hệ vi sinh vật cộng sinh. Những tác động này góp phần cải thiện khả năng sử dụng thức ăn và sức khỏe tổng thể của cá (Zhou và cộng sự, 2025).

IgM là kháng thể đầu tiên tham gia vào phản ứng miễn dịch thích ứng, được tiết ra bởi các tế bào B sau khi nhận diện kháng nguyên và đóng vai trò là tuyến phòng thủ dịch thể đầu tiên của cơ thể (Keyt và cộng sự, 2020). Nhờ được sản xuất sớm, có ái lực cao do cấu trúc đa hóa trị và khả năng hoạt hóa bổ thể mạnh, IgM đặc biệt hiệu quả trong giai đoạn đầu của phản ứng chống lại sự xâm nhập của mầm bệnh. Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ IgM tăng ở các nhóm được bổ sung Moringa, phù hợp với những bằng chứng trước đây về khả năng kích thích miễn dịch của Moringa oleifera, thể hiện qua sự gia tăng sản xuất IgM ở cá rô phi (Oreochromis niloticus) (Nassar và cộng sự, 2024a).

Tương tự, lysozyme là một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch bẩm sinh ở cá xương, có chức năng kháng khuẩn và điều hòa miễn dịch (Ferraboschi và cộng sự, 2021). Enzyme này có nguồn gốc từ bạch cầu, thực hiện chức năng phân giải vi khuẩn thông qua quá trình thủy phân các liên kết β-(1,4)-glycosidic trong peptidoglycan, đồng thời tham gia kích hoạt hệ thống bổ thể. Nhờ cơ chế hoạt động kép, phản ứng nhanh và khả năng kháng khuẩn trên phổ rộng, hoạt tính lysozyme được xem là một chỉ dấu sinh học đáng tin cậy để đánh giá khả năng miễn dịch không đặc hiệu ở động vật thủy sinh. Bên cạnh đó, sự hiện diện rộng rãi của enzyme này trên các bề mặt niêm mạc, trong huyết thanh và các tế bào thực bào càng khẳng định vai trò quan trọng của lysozyme trong tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn (Dawood và cộng sự, 2016). Trong nghiên cứu này, hoạt tính IgM và lysozyme đều tăng đáng kể, qua đó cho thấy tác dụng kích thích miễn dịch của việc bổ sung dầu Moringa oleifera (MEO). Những kết quả này tương đồng với các nghiên cứu trước đây về tác dụng của chiết xuất Moringa trên cá chép thường (Cyprinus carpio) (Faheem và cộng sự, 2020), cá rô phi (Hamed và cộng sự, 2022) và tôm (Kaleo và cộng sự, 2019b).

Hệ thống chống oxy hóa đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì sức khỏe và chức năng miễn dịch của cá thông qua điều hòa stress oxy hóa. Tình trạng này xảy ra khi lượng các loại oxy phản ứng (ROS) được tạo ra vượt quá khả năng trung hòa của hệ thống chống oxy hóa trong tế bào (Dawood và Koshio, 2018; El Basuini và cộng sự, 2024). Các enzyme chống oxy hóa chủ yếu, bao gồm superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) và glutathione peroxidase (GPx), giữ vai trò quan trọng trong việc loại bỏ ROS và duy trì cân bằng nội môi tế bào (Khalafalla và cộng sự, 2022). Kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung dầu Moringa oleifera (MEO) vào khẩu phần ăn giúp tăng đáng kể hoạt tính của các enzyme SOD, CAT và GPx, đồng thời làm giảm hàm lượng malondialdehyde (MDA). Bên cạnh đó, mức độ biểu hiện gen CAT và GPx cũng tăng lên tương ứng. Những kết quả này cho thấy MEO có tiềm năng chống oxy hóa mạnh, thông qua khả năng loại bỏ các gốc tự do, góp phần bảo vệ những thành phần tế bào như DNA, lipid và protein khỏi tổn thương do oxy hóa. Ngoài ra, MEO còn có khả năng điều hòa quá trình chuyển hóa nhằm duy trì cân bằng năng lượng và tiềm năng ứng dụng trong hỗ trợ phòng ngừa hoặc cải thiện các bệnh lý liên quan đến stress oxy hóa (Mthiyane và cộng sự, 2022). Nhìn chung, các bằng chứng cho thấy MEO là một phụ gia thức ăn có nguồn gốc tự nhiên với tiềm năng chống oxy hóa, góp phần cải thiện sức khỏe và tăng cường khả năng kháng bệnh của cá trong nuôi trồng thủy sản.

Phân tích biểu hiện gen là công cụ quan trọng để đánh giá tác động của các biện pháp can thiệp dinh dưỡng trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là hiệu quả của các chất phụ gia thức ăn có nguồn gốc thực vật (Alhoshy và cộng sự, 2022). Chất vận chuyển oligopeptide 1 (PepT1), nằm trên màng vi nhung mao ruột, đóng vai trò chủ yếu trong quá trình hấp thu protein tại ruột (Adibi, 1997). Trong nghiên cứu này, việc bổ sung dầu Moringa oleifera (MEO) làm tăng biểu hiện gen PepT1 tại màng vi nhung mao ruột, cho thấy khả năng vận chuyển peptide được cải thiện. Điều này có thể góp phần giải thích hiệu quả sử dụng protein cao hơn ở các nhóm cá được bổ sung MEO. Sự gia tăng biểu hiện PepT1 cũng được xem là một chỉ dấu quan trọng phản ánh khả năng tiêu hóa protein và đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cá (Wei và cộng sự, 2021). Mức biểu hiện PepT1 cao thường gắn liền với khả năng hấp thu dipeptide và tripeptide được cải thiện, đặc biệt trong các giai đoạn tăng trưởng quan trọng như phát triển ấu trùng, cá con hoặc khi cá được cung cấp khẩu phần giàu protein (Kwasek và cộng sự, 2012; Printzi và cộng sự, 2024). Trong nuôi trồng thủy sản, sự gia tăng biểu hiện PepT1 thường được ghi nhận khi sử dụng các chất phụ gia thức ăn chức năng, cho thấy tiềm năng cải thiện khả năng sử dụng chất dinh dưỡng (Hoseinifar và cộng sự, 2024; Abdo và cộng sự, 2022).

Lớp gel nhầy ở ruột liên tục được đổi mới, trong đó tốc độ tiết chất nhầy của tế bào hình đài được điều hòa chặt chẽ nhằm đáp ứng nhu cầu làm sạch lòng ruột (Birchenough và cộng sự, 2015). Quá trình đổi mới này giúp duy trì đồng thời hai chức năng quan trọng của lớp nhầy: bảo vệ biểu mô ruột và cung cấp nguồn carbon tái tạo cho hệ vi sinh vật cộng sinh thông qua quá trình bài tiết mucin có kiểm soát (Maxson và cộng sự, 1994; Suriano và cộng sự, 2022). Những cơ chế này phối hợp với nhau để nâng cao hiệu quả tiêu hóa, thông qua việc duy trì tính toàn vẹn của hàng rào ruột, hỗ trợ hoạt động chuyển hóa của hệ vi sinh vật và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý chất dinh dưỡng (Paone và Cani, 2020). Trong nghiên cứu hiện tại, biểu hiện gen mucin tăng đáng kể ở các nhóm cá được bổ sung MEO vào khẩu phần ăn. Sự gia tăng này cho thấy khả năng tăng cường chức năng hàng rào niêm mạc thông qua việc thúc đẩy sản xuất glycoprotein, qua đó góp phần bảo vệ đường ruột trước sự xâm nhập của mầm bệnh và duy trì tính toàn vẹn của ruột (Cornick và cộng sự, 2015).

Để làm rõ hơn cơ chế tác động của MEO, nghiên cứu cũng phân tích biểu hiện của các gen chủ chốt liên quan đến tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và chuyển hóa chất dinh dưỡng ở cá rô phi. Cụ thể, mức mRNA của yếu tố tăng trưởng giống insulin-1 (IGF-1) và thụ thể hormone tăng trưởng 1 (GHR1) được định lượng trong mô gan. Biểu hiện của hai gen này chịu ảnh hưởng bởi thành phần và chất lượng dinh dưỡng trong khẩu phần ăn, từ đó tác động đến hiệu suất tăng trưởng của cá (Ndandala và cộng sự, 2022). Trục tín hiệu GHR1/IGF-1 giữ vai trò then chốt trong điều hòa hoạt động của hormone tăng trưởng ở các loài cá xương (Sánchez-Moya và cộng sự, 2023; Ndandala và cộng sự, 2022). Tác dụng thúc đẩy tăng trưởng của hormone tăng trưởng (GH) được thực hiện thông qua quá trình liên kết với GHR1 và kích hoạt thụ thể này, từ đó khởi phát các con đường truyền tín hiệu đồng hóa ở hạ nguồn (Dehkhoda và cộng sự, 2018).

Nhiều hợp chất có nguồn gốc thực vật đã được chứng minh có khả năng điều hòa biểu hiện các gen liên quan đến tăng trưởng ở động vật thủy sinh. Các ví dụ bao gồm curcumin và các hợp chất terpen như limonene và thymol ở cá rô phi (Midhun và cộng sự, 2016; Aanyu và cộng sự, 2018), polyphenol ở cá tầm (Safari và cộng sự, 2020) và giấm táo ở cá ngựa vằn (Ahmadifar và cộng sự, 2019). Tuy nhiên, trước nghiên cứu này, tác động của tinh dầu Moringa oleifera (MEO) đến biểu hiện của các gen liên quan vẫn chưa được nghiên cứu ở các loài cá nuôi. Kết quả cho thấy việc bổ sung MEO làm tăng biểu hiện gen GHR1 và IGF-1 theo liều lượng. Điều này cho thấy MEO có tiềm năng trở thành phụ gia thức ăn hỗ trợ tăng trưởng, có thể thông qua cơ chế kích thích trục hormone tăng trưởng.

Ngoài ra, nghiên cứu đã đánh giá các đặc tính sinh học của tinh dầu Moringa oleifera (MEO) trên cá rô phi (Oreochromis niloticus) thông qua phân tích biểu hiện các gen chỉ thị quan trọng trong mô gan. Kết quả cho thấy biểu hiện của các gen chống oxy hóa, bao gồm GPx1 và CAT, tăng đáng kể, qua đó cho thấy tiềm năng chống oxy hóa của MEO thông qua cơ chế loại bỏ các gốc tự do. Đồng thời, biểu hiện của các gen liên quan đến miễn dịch, gồm lysozyme và C3, cũng gia tăng. Những kết quả này cung cấp bằng chứng cho thấy MEO có khả năng tăng cường cả hệ thống phòng vệ chống oxy hóa lẫn chức năng miễn dịch ở cá rô phi, một loài có giá trị thương mại quan trọng. Các kết quả trên phù hợp với những nghiên cứu trước đây về tác dụng sinh học của Moringa oleifera trên các loài thủy sinh. Kaleo và cộng sự (2019b) ghi nhận sự gia tăng biểu hiện của các gen liên quan đến chống oxy hóa và miễn dịch ở tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii) được bổ sung chiết xuất lá Moringa oleifera vào khẩu phần ăn. Tương tự, Mansour và cộng sự (2020) cũng ghi nhận những tác động tích cực của chiết xuất lá Moringa oleifera đối với các gen liên quan đến hai cơ chế bảo vệ này ở tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii). Khả năng kích thích miễn dịch và chống oxy hóa của MEO có thể liên quan đến thành phần hóa thực vật phong phú, bao gồm các hợp chất phenolic có hoạt tính sinh học, vitamin chống oxy hóa và folate (Peñalver và cộng sự, 2022; Anwar và cộng sự, 2005; Makkar và Becker, 1996). Nhìn chung, những phát hiện này cho thấy Moringa oleifera là nguồn nguyên liệu tự nhiên đầy tiềm năng để phát triển các chất bổ sung có đặc tính chống oxy hóa, góp phần nâng cao sức khỏe và khả năng phòng vệ của vật nuôi thủy sản.

Nồng độ amoni cao trong mô cá có thể gây ra stress sinh lý trên nhiều hệ cơ quan, làm suy giảm đáng kể chức năng sinh lý và hiệu suất hoạt động của cá thông qua nhiều cơ chế có liên quan với nhau (Xu và cộng sự, 2021; Ip và Chew, 2010). Khi chịu stress do amoni, cá có thể gặp tình trạng stress oxy hóa do mất cân bằng giữa quá trình sản sinh các loại oxy phản ứng (ROS) và khả năng phòng vệ chống oxy hóa của tế bào (Ou và cộng sự, 2022).

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung tinh dầu Moringa oleifera (MEO) vào khẩu phần ăn ở mức 1,5–2% giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu đựng amoni của cá, thể hiện qua thời gian gây chết trung bình (LT50) kéo dài hơn trong các thử nghiệm gây độc bằng amoni. Bên cạnh đó, các nhóm cá được bổ sung MEO có phản ứng stress sinh lý thấp hơn rõ rệt, với nồng độ glucose và cortisol trong huyết tương sau thử thách thấp hơn đáng kể so với nhóm đối chứng. Những kết quả này củng cố các bằng chứng trước đây về hiệu quả giảm stress của các chiết xuất thảo dược trong nuôi trồng thủy sản. Cụ thể, chiết xuất lá Moringa oleifera đã được chứng minh có khả năng làm giảm đáng kể nồng độ cortisol ở cá rô phi (Oreochromis niloticus) trong điều kiện bỏ đói (Elabd và cộng sự, 2019). Tương tự, tinh dầu cỏ xạ hương giúp giảm 35% nồng độ cortisol ở cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) được nuôi trong điều kiện mật độ cao, gây chật chội (Hoseini và Yousefi, 2019). Ngoài ra, chiết xuất lô hội còn góp phần ổn định quá trình chuyển hóa glucose ở cá chép thường (Cyprinus carpio) chịu stress do vận chuyển (Khanal và cộng sự, 2021). Nghiên cứu hiện tại cho thấy MEO có tiềm năng bảo vệ cá trước độc tính của amoni thông qua hai cơ chế chính: (1) tăng cường khả năng chống oxy hóa, giúp hạn chế tổn thương do stress oxy hóa gây ra bởi amoni; và (2) điều hòa trục hạ đồi – tuyến yên – mô liên quan đến phản ứng stress (HPI), qua đó kiểm soát các đáp ứng sinh lý khi cá chịu tác động bất lợi. Những phát hiện này cho thấy MEO có tiềm năng được sử dụng như một chất phụ gia thức ăn chức năng nhằm tăng cường khả năng chống chịu stress ở cá thông qua các cơ chế sinh lý bổ trợ lẫn nhau. Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn còn hạn chế do chưa làm rõ quá trình hấp thu và chuyển hóa cụ thể của các hợp chất hoạt tính sinh học chủ yếu trong MEO ở cá rô phi. Trong tương lai, việc ứng dụng các nghiên cứu dược động học kết hợp với phương pháp chuyển hóa học có thể cung cấp thêm thông tin về cơ chế tác động của MEO, từ đó làm rõ hơn tiềm năng ứng dụng của nguyên liệu này trong nuôi trồng thủy sản.

5. Kết luận

Nghiên cứu này chứng minh rằng việc bổ sung tinh dầu Moringa oleifera (MEO) vào khẩu phần ăn giúp cải thiện đáng kể nhiều chỉ số hiệu suất ở cá rô phi (Oreochromis niloticus), bao gồm: các thông số tăng trưởng được cải thiện, hình thái ruột được tối ưu hóa, hồ sơ huyết học-sinh hóa được cải thiện, khả năng chống oxy hóa được tăng cường, phản ứng miễn dịch được thúc đẩy và khả năng chống chịu tốt hơn với stress do amoniac gây ra. Các mô hình biểu hiện gen tương ứng ở cá rô phi (Oreochromis niloticus) đã xác nhận các phản ứng sinh lý quan sát được, cung cấp bằng chứng xác thực ở cấp độ phân tử cho các phát hiện. Sử dụng hồi quy đa thức, nghiên cứu này xác định mức độ bổ sung tối ưu trong khẩu phần ăn là 1,3–1,4% đối với MEO, đưa ra khuyến nghị chính xác, dựa trên dữ liệu, thu hẹp phạm vi rộng hơn liên quan đến các sản phẩm Moringa khác. Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng đầu tiên cho thấy MEO đặc biệt tăng cường khả năng chống chịu với độc tính của amoniac, một thách thức lớn trong nuôi trồng thủy sản, bằng cách kéo dài LT₅₀ và giảm thiểu phản ứng stress sinh lý liên quan (tăng cortisol và glucose), liên kết với tình trạng chống oxy hóa và miễn dịch được tăng cường. Những cải thiện đa chiều được quan sát thấy cho thấy tiềm năng của MEO như một chất bổ sung thực vật bền vững để nâng cao cả năng suất và tình trạng sức khỏe của cá rô phi nuôi.

Theo Amr I. Zaineldin, Safaa E. Abdo, Gehan IE Ali, Aly S. Saif, Mohammed Rashed, Walid S. Abdo, Ehab Elsebaey, Mahmoud AO dawood

Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352513426000682

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh

Xem tiếp:

• Phần 1: Đánh Giá Tác Động Của Việc Bổ Sung Lá Ổi (Psidium guajava) Lên Hiệu Suất Tăng Trưởng, Tình Trạng Chống Oxy Hóa Và Các Thông Số Huyết Học Của Cá Rô Phi (Oreochromis niloticus)
• Phần 2: Đánh Giá Tác Động Của Việc Bổ Sung Lá Ổi (Psidium guajava) Lên Hiệu Suất Tăng Trưởng, Tình Trạng Chống Oxy Hóa Và Các Thông Số Huyết Học Của Cá Rô Phi (Oreochromis niloticus)
• Ứng Dụng Siêu Âm Để Xác Định Giới Tính Và Đánh Giá Khả Năng Sinh Sản Ở Cá Rô Phi