Phần 1: Việc Bổ Sung Tảo Xoắn Và Hạt Thì Là Đen Vào Khẩu Phần Ăn Giúp Giảm Thiểu Căng Thẳng Do Nhiệt Độ Quá Cao Ở Cá Rô Phi (Oreochromis niloticus)

Tóm tắt

Biến đổi khí hậu toàn cầu làm gia tăng nhiệt độ bề mặt trái đất, đặt ra nhiều thách thức đối với các hệ thống nuôi trồng thủy sản trong ao, vốn có khả năng kiểm soát nhiệt độ cực đoan còn hạn chế. Nghiên cứu này nhằm đánh giá khả năng giảm thiểu stress nhiệt của tảo xoắn (Spirulina platensis) và hạt thì là đen (Nigella sativa) khi được bổ sung vào khẩu phần ăn của cá. Cá được cho ăn khẩu phần đối chứng hoặc khẩu phần bổ sung 1% Spirulina (SP 1%), 2% Spirulina (SP 2%), 0,75% hạt thì là đen (BC 0,75%) hoặc 1% hạt thì là đen (BC 1%) trong 35 ngày ở nhiệt độ 28 °C, sau đó được tiếp xúc với điều kiện nhiệt độ cao cực đoan (34 °C) trong 15 ngày. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm hiệu suất tăng trưởng, các thông số huyết học và sinh hóa, mô học ruột và sự phát triển buồng trứng.

Kết quả cho thấy cá được cho ăn khẩu phần bổ sung Spirulina hoặc hạt thì là đen có khối lượng cơ thể cuối cùng, mức tăng khối lượng và tốc độ tăng trưởng đặc hiệu cao hơn đáng kể (P < 0,05), đồng thời hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) thấp hơn so với nhóm đối chứng ở cả hai mức nhiệt độ. Trong điều kiện stress nhiệt, các nhóm được bổ sung có nồng độ protein toàn phần trong huyết thanh cao hơn đáng kể (P < 0,05), trong khi nồng độ SGPT, triglyceride và urê thấp hơn nhóm đối chứng. Các chỉ tiêu huyết học, bao gồm số lượng hồng cầu, bạch cầu, nồng độ hemoglobin, hematocrit, thể tích trung bình hồng cầu (MCV), lượng hemoglobin trung bình trong hồng cầu (MCH) và nồng độ hemoglobin trung bình trong hồng cầu (MCHC), được duy trì ổn định hơn ở các nhóm bổ sung, trong khi giảm rõ rệt ở nhóm đối chứng tại 34 °C.

Kết quả mô học ruột ghi nhận chiều dài, chiều rộng và diện tích nhung mao, cùng số lượng tế bào hình đài, tăng đáng kể ở cá được cho ăn khẩu phần bổ sung 2% SP và 1% BC. Sự phát triển buồng trứng cũng được cải thiện, thể hiện qua quá trình trưởng thành noãn bào được thúc đẩy và đường kính noãn bào tăng ở các nhóm bổ sung. Ngược lại, stress nhiệt gây biến dạng buồng trứng và gia tăng số lượng noãn bào chưa trưởng thành ở nhóm đối chứng. Nhìn chung, việc bổ sung Spirulina và hạt thì là đen vào khẩu phần ăn góp phần giảm thiểu tác động bất lợi của stress nhiệt và cải thiện khả năng phục hồi sinh lý ở cá rô phi.

1. Giới thiệu

Biến đổi khí hậu được xem là một trong những vấn đề môi trường cấp bách nhất của thế kỷ XXI. Báo cáo Chỉ số Rủi ro Khí hậu lần thứ 16 cho thấy những tác động ngày càng gia tăng của biến đổi khí hậu đang diễn ra trên toàn cầu và không thể bị xem nhẹ ở bất kỳ châu lục hay khu vực nào. Tuy nhiên, các hiện tượng thời tiết cực đoan tác động không đồng đều giữa các quốc gia, khiến một số nước dễ bị tổn thương hơn trước những hậu quả bất lợi của biến đổi khí hậu (Eckstein và cộng sự, 2020). Các yếu tố gây stress liên quan đến khí hậu bao gồm biến động lượng mưa, gia tăng bốc hơi và xu hướng khô hạn, các đợt nóng và lạnh cực đoan, mực nước biển dâng và tình trạng axit hóa đại dương (Ahmed và cộng sự, 2019; Tran và cộng sự, 2022). Những biến đổi này khiến cá trong môi trường tự nhiên cũng như trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản phải đối mặt với áp lực nhiệt ngày càng lớn (Islam và cộng sự, 2020b). Trong số các yếu tố môi trường, nhiệt độ là yếu tố phi sinh học chủ yếu chi phối sinh lý, tăng trưởng và phát triển của cá (Islam và cộng sự, 2020b, 2024b; Islam và cộng sự, 2022). Là động vật biến nhiệt, cá chịu ảnh hưởng trực tiếp của sự thay đổi nhiệt độ môi trường đối với các quá trình sinh lý, tăng trưởng, phát triển và sinh sản (Chowdhury và cộng sự, 2010). Khi nhiệt độ môi trường tăng, hoạt động sinh lý của cá cũng có xu hướng gia tăng. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng tối ưu, cá có thể trở nên kích động, suy giảm khả năng chống chịu bệnh và trong trường hợp nghiêm trọng có thể dẫn đến chết (Das và cộng sự, 2004; Fu và cộng sự, 2018; Pörtner và Farrell, 2008; Verhille và cộng sự, 2016). Các chỉ tiêu tăng trưởng, mô học và huyết học được xem là những dấu hiệu sinh học quan trọng để đánh giá stress nhiệt ở cá (Islam và cộng sự, 2021b; Phrompanya và cộng sự, 2021). Tình trạng sinh lý của cá sau khi tiếp xúc với các yếu tố môi trường khác nhau, trong đó có nhiệt độ, thường được đánh giá thông qua các chỉ số huyết học (Affonso và cộng sự, 2002; Sadiqul và cộng sự, 2016; Salam và cộng sự, 2015; Shahjahan và cộng sự, 2019; Sharmin và cộng sự, 2015). Các tế bào máu đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch của cá xương; do đó, việc theo dõi các đặc điểm huyết học có thể giúp làm rõ những phản ứng sinh lý của cá trước các tác nhân gây stress (Long và cộng sự, 2015). Bên cạnh đó, các chỉ tiêu sinh hóa huyết thanh như glucose, protein toàn phần và glutamic pyruvic transaminase (SGPT) cũng có liên quan đến phản ứng stress, đặc biệt là stress nhiệt, ở cá (Islam và cộng sự, 2020b, 2022; Liu và cộng sự, 2016).

Cá rô phi (Oreochromis niloticus) là loài cá nước ngọt được nuôi và tiêu thụ phổ biến thứ hai trên thế giới, sau cá chép, đồng thời có khả năng phát triển tốt trong cả điều kiện khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới (FAO, 2020). Loài này được nuôi rộng rãi trên toàn cầu (Abdel-Tawwab và cộng sự, 2021) nhờ nhu cầu thức ăn nhân tạo thấp (Ogello và cộng sự, 2014), khả năng thích nghi với các điều kiện chất lượng nước và biến động môi trường khác nhau (Singha và cộng sự, 2021), chu kỳ sản xuất ngắn (Islam và cộng sự, 2021b), không có xương dăm giữa các thớ cơ (Moesch và cộng sự, 2016) và sức đề kháng tương đối tốt với nhiều tác nhân gây bệnh (Al-Deriny và cộng sự, 2020; Foysal và cộng sự, 2020; Naiel và cộng sự, 2021). Tuy nhiên, trong điều kiện nuôi thâm canh, cá rô phi có thể dễ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố gây stress, bao gồm cả các đợt sóng nhiệt (Bao và cộng sự, 2018). Mặc dù cá rô phi có thể chịu đựng phạm vi nhiệt độ tương đối rộng (25–30 °C), nhiệt độ nước nằm ngoài ngưỡng tối ưu có thể ảnh hưởng bất lợi đến tăng trưởng, sinh sản và khả năng miễn dịch (Dawood và cộng sự, 2020; El-Sayed, 2020, tr. 348). Đặc biệt, quá trình sản xuất trứng ở cá rô phi có thể ngừng khi nhiệt độ đạt từ 32 °C trở lên (Hossan và cộng sự, 2013). Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các biện pháp giảm thiểu phù hợp nhằm bảo vệ cá trước các tác nhân gây stress và những đợt sóng nhiệt là hết sức cần thiết.

Một số biện pháp có thể được áp dụng nhằm giảm thiểu tác động bất lợi của các đợt nắng nóng mùa hè kéo dài và cực đoan đối với cá, bao gồm che phủ ao, tăng độ sâu ao, lựa chọn các loài nuôi hoặc mô hình nuôi thay thế, cũng như điều chỉnh vị trí và thời điểm nuôi (D’Abramo và Slater, 2019; Slater và cộng sự, 2018). Bên cạnh đó, bổ sung các thành phần chức năng vào khẩu phần ăn và điều chỉnh chiến lược quản lý dinh dưỡng có thể góp phần hạn chế ảnh hưởng của stress nhiệt đối với cá nuôi (D’Abramo và Slater, 2019; Hassaan và cộng sự, 2019; Herrera và cộng sự, 2019). Thảo dược là nhóm phụ gia được biết đến với khả năng điều hòa và kích thích hệ miễn dịch, thông qua các cơ chế đặc hiệu hoặc không đặc hiệu nhằm tăng cường khả năng phòng vệ của động vật (Vallejos-Vidal và cộng sự, 2016). Nhờ các đặc tính chống oxy hóa, giảm stress, kháng khuẩn, thúc đẩy tăng trưởng và kích thích miễn dịch, những sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên như chiết xuất thảo dược, vi tảo và nấm men được xem là các thành phần tiềm năng giúp tăng cường hệ thống phòng vệ miễn dịch ở động vật. Những sản phẩm này cũng được đánh giá là phụ gia thức ăn thân thiện với môi trường trong nuôi cá (Aydın, 2021), với ưu điểm về chi phí và khả năng hạn chế tác dụng phụ so với một số sản phẩm thương mại thay thế (Harikrishnan và cộng sự, 2003; Kim và cộng sự, 2002; Supamattaya và cộng sự, 2005). Các sản phẩm có nguồn gốc thực vật có thể được sử dụng dưới nhiều dạng, bao gồm chiết xuất từ toàn bộ cây hoặc các bộ phận riêng biệt như lá, rễ và hạt, hoặc phối hợp với prebiotic hay các chất kích thích miễn dịch khác (Hai, 2015). Nhiều loài thực vật và phụ phẩm của chúng chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học như phenolic, polyphenolic, alkaloid, quinone, terpenoid, lectin và polypeptide. Những hợp chất này được nghiên cứu như các lựa chọn tiềm năng thay thế kháng sinh, chất điều hòa miễn dịch, thuốc hóa trị liệu và phụ gia thức ăn chăn nuôi (Harikrishnan và cộng sự, 2011). Nhìn chung, việc ứng dụng cây thuốc như các nguồn hợp chất tự nhiên có tiềm năng thúc đẩy sự phát triển của nuôi trồng thủy sản, góp phần thay thế một số hợp chất tổng hợp (Chang, 2000).

Thảo dược và các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật ngày càng được quan tâm như những phụ gia thức ăn chức năng trong nuôi trồng thủy sản nhờ chứa hàm lượng phong phú các hợp chất hoạt tính sinh học, chẳng hạn như polyphenol, carotenoid, flavonoid, alkaloid và tinh dầu (Farsani và cộng sự, 2019; Ming và cộng sự, 2012; Sarkar và cộng sự, 2021). Việc bổ sung sắc tố, dịch chiết và các hợp chất có nguồn gốc thực vật vào khẩu phần ăn đã được ghi nhận có khả năng cải thiện đáng kể hiệu suất tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, hoạt tính enzyme tiêu hóa và khả năng hấp thu chất dinh dưỡng ở nhiều loài cá (Ahmadifar, Kalhor và cộng sự, 2022; Mashhadizadeh và cộng sự, 2024). Bên cạnh đó, các hợp chất này góp phần tăng cường cả đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng thông qua việc kích thích hoạt động thực bào, sản xuất lysozyme, hoạt động bùng phát hô hấp, hệ thống bổ thể và nồng độ immunoglobulin. Đồng thời, chúng có khả năng điều hòa biểu hiện các gen liên quan đến miễn dịch và phản ứng stress (Ahmadifar, Mohammadzadeh và cộng sự, 2022; Van Doan và cộng sự, 2022). Ngoài ra, phụ gia có nguồn gốc thực vật còn hỗ trợ hệ thống chống oxy hóa thông qua việc tăng cường hoạt tính của các enzyme như superoxide dismutase, catalase và glutathione peroxidase, qua đó góp phần hạn chế tổn thương do stress oxy hóa trong các điều kiện stress sinh học và phi sinh học (Ahmadifar và cộng sự, 2019, 2021). Nhìn chung, việc sử dụng cây thuốc và các sản phẩm dẫn xuất là một hướng tiếp cận bền vững, thân thiện với môi trường nhằm cải thiện sức khỏe, tăng cường khả năng kháng bệnh và nâng cao năng suất của cá. Đồng thời, giải pháp này có tiềm năng góp phần giảm sự phụ thuộc vào kháng sinh và các hóa chất tổng hợp trong nuôi trồng thủy sản (Ahmadifar và cộng sự, 2021; Harikrishnan và cộng sự, 2022).

Spirulina platensis thuộc nhóm vi khuẩn lam (tảo lam), là nguồn giàu các hợp chất chống oxy hóa như β-carotene, phycocyanin, tocopherol, superoxide dismutase, phycobiliprotein, carotenoid và polysaccharide. Những hợp chất này đóng vai trò quan trọng trong việc trung hòa các gốc tự do, đồng thời có tiềm năng cải thiện sắc tố, thúc đẩy tăng trưởng và tăng cường khả năng miễn dịch ở cá (Nakagawa và Montgomery, 2007). Bên cạnh các hợp chất chống oxy hóa, S. platensis còn có hàm lượng protein cao (có thể đạt 70%), axit béo không bão hòa đa (PUFA), vitamin, đặc biệt là vitamin B12, cùng nhiều khoáng chất như kẽm, magiê, mangan, selen và sắt (Simsek và cộng sự, 2007). Do không có thành tế bào cellulose, loài vi khuẩn lam này có khả năng tiêu hóa tương đối cao (de Morais và cộng sự, 2010; Karkos và cộng sự, 2011). Ngoài ra, Spirulina được ghi nhận có khả năng điều hòa và tăng cường đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào (Watanuki và cộng sự, 2006), thúc đẩy quá trình sản sinh hồng cầu và bạch cầu (Liu và cộng sự, 1991), qua đó hỗ trợ chức năng miễn dịch thông qua việc kích thích hoạt động thực bào (Duncan và Klesius, 1996). Việc bổ sung Spirulina vào khẩu phần ăn đã cho thấy nhiều lợi ích đối với cá, bao gồm cải thiện hiệu suất tăng trưởng, khả năng sử dụng thức ăn, hệ vi sinh vật đường ruột, thành phần hóa học cơ thể, các chỉ tiêu sinh hóa và huyết học, hoạt tính enzyme tiêu hóa, cũng như khả năng chống oxy hóa và đáp ứng miễn dịch (Eissa và cộng sự, 2024; Rana và cộng sự, 2024; Zahan và cộng sự, 2024).

Hạt thì là đen (Nigella sativa) chứa hàm lượng phong phú vitamin, khoáng chất và nhiều hợp chất hoạt tính sinh học, bao gồm các chất chống oxy hóa như thymoquinone và dithymoquinone, flavonoid, sterol, alkaloid và axit béo không bão hòa, đặc biệt là axit palmitic, oleic và linoleic. Những thành phần này góp phần tạo nên các đặc tính có lợi cho sức khỏe của loại hạt này (Cetin và cộng sự, 2008). Hạt thì là đen và các sản phẩm dẫn xuất đã cho thấy tiềm năng ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe người và động vật, với nhiều hoạt tính sinh học được ghi nhận như chống ký sinh trùng, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus, chống oxy hóa, chống viêm, hỗ trợ kiểm soát đường huyết và bảo vệ gan (Altunoglu và cộng sự, 2017; Arici và cộng sự, 2005; Aycan và cộng sự, 2018; Halder và cộng sự, 2021; Hussein và cộng sự, 2002; Lutterodt và cộng sự, 2010; Salem và Hossain, 2000). Bên cạnh đó, việc bổ sung hạt thì là đen đã được ghi nhận có khả năng cải thiện hiệu suất tăng trưởng và tăng cường đáp ứng miễn dịch ở cá (Dey và cộng sự, 2020). Việc tận dụng các nguyên liệu và phụ phẩm có nguồn gốc thực vật trong sản xuất thức ăn thủy sản không chỉ góp phần đa dạng hóa nguồn nguyên liệu thay thế mà còn mang lại những lợi ích tiềm năng về kinh tế và sức khỏe vật nuôi (Aydın, 2021).

Nhờ các đặc tính sinh học có lợi, cả tảo Spirulina và hạt thì là đen đều có tiềm năng được sử dụng như những chất kích thích miễn dịch, góp phần giảm thiểu phản ứng stress ở cá do các đợt sóng nhiệt cực đoan trong mùa hè gây ra. Một số nghiên cứu đã ghi nhận những tác động tích cực của việc bổ sung Spirulina vào khẩu phần ăn của cá ở mức 1,0–5,0% (Adel và cộng sự, 2016) và bã hạt thì là đen ở mức 0,25–2,5% (Aydın, 2021; Bektaş và cộng sự, 2018). Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy Spirulina và hạt thì là đen có ảnh hưởng tích cực đến nhiều khía cạnh sức khỏe của cá, bao gồm hiệu suất tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, hoạt tính enzyme, các chỉ tiêu huyết học và sinh hóa huyết thanh, đáp ứng miễn dịch và khả năng kháng bệnh (Abdalla và cộng sự, 2014; Awad và cộng sự, 2022; Dey và cộng sự, 2020; Elabd và cộng sự, 2020; Mahmoud và cộng sự, 2018; Velasquez và cộng sự, 2016; Youssif và cộng sự, 2020). Tuy nhiên, các nghiên cứu đánh giá toàn diện tác động của việc kết hợp hai thành phần này trong khẩu phần ăn nhằm tăng cường khả năng chống chịu stress nhiệt ở cá rô phi vẫn còn hạn chế. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá tác dụng bảo vệ của khẩu phần ăn bổ sung Spirulina và hạt thì là đen đối với cá rô phi trong điều kiện tiếp xúc thực nghiệm với nhiệt độ môi trường ấm cực đoan.

2. Vật liệu và phương pháp

2.1. Chuẩn bị khẩu phần ăn thử nghiệm

Các nghiên cứu trước đây trên cá xương đã ghi nhận những tác động tích cực của việc bổ sung Spirulina ở mức 1,0–5,0% và hạt thì là đen ở mức 0,25–2,5%, đặc biệt đối với hiệu suất tăng trưởng, khả năng chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch và khả năng chống chịu stress. Dựa trên những kết quả này, nghiên cứu lựa chọn các mức bổ sung vừa phải, đảm bảo tính an toàn về dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế, đồng thời hạn chế nguy cơ làm giảm tính ngon miệng của thức ăn hoặc gây mất cân đối dinh dưỡng. Spirulina khô được cung cấp bởi Công ty TNHH Energaia, Bangladesh; trong khi hạt thì là đen được mua tại thị trường địa phương (hạt thì là đen nguyên chất ACI, Công ty TNHH ACI, Bangladesh). Các nguyên liệu sau khi thu mua được nghiền thành bột bằng máy nghiền trộn Kiam (Công ty TNHH Công nghiệp Kim loại Kiam). Bột Spirulina và hạt thì là đen được sử dụng để bổ sung vào thức ăn cho cá, với các mức bổ sung khác nhau nhằm chuẩn bị các khẩu phần thí nghiệm. Cụ thể, bột Spirulina và hạt thì là đen được ngâm trong ethanol 70% và lắc trong 2–3 phút. Sau đó, hỗn hợp được phun đều lên 1 kg thức ăn viên thương mại dành cho cá rô phi (New Hope Feed Mill Bangladesh Ltd.). Thức ăn sau khi bổ sung được phơi khô cho đến khi ethanol bay hơi hoàn toàn, rồi bảo quản ở 4 °C cho đến khi sử dụng. Thành phần dinh dưỡng của các khẩu phần thí nghiệm (Bảng 1) được phân tích theo phương pháp của AOAC (1995). Khẩu phần cơ bản không bổ sung phụ gia được sử dụng làm nghiệm thức đối chứng. Các khẩu phần còn lại được bổ sung Spirulina ở mức 1% và 2%, hoặc hạt thì là đen ở mức 0,75% và 1%. Các nghiệm thức này lần lượt được ký hiệu là SP 1%, SP 2%, BC 0,75% và BC 1%.

Bảng 1. Công thức và thành phần dinh dưỡng của các khẩu phần ăn thử nghiệm.

o Tổng lượng carbohydrate = 100 – (protein thô + lipid + tro).

^a *Hỗn hợp khoáng chất (Công ty El Bardeny), mỗi 0,25 kg chứa: Sắt 30.000 mg; Mangan 60.000 mg; Kẽm 50.000 mg; Đồng 4000 mg; Coban 100 mg; Iốt 300 mg và Selen 100 mg.

^b Hỗn hợp vitamin, mỗi 0,25 kg chứa: (A) 10.000.000 IU; (D3) 2.200.000 IU; (E) 10.000 mg; (K3) 1000 mg; (B1) 1000 mg; (B2) 5000 mg; (B6) 1500 mg; (B12) 10.000 mg; Axit pantothenic 10.000 mg; Niacin 30.000 mg; Axit folic 1000 mg; Biotin 50.000 mg; Colinechloride 600.000 mg.

2.2. Thu thập cá và thiết kế thí nghiệm

Cá rô phi [chiều dài (10,2 ± 1,06) cm và khối lượng (8,5 ± 0,94) g] được thu thập từ một trang trại nuôi cá thương mại (Sharnalata Agro Fisheries Ltd., Mymensingh, Bangladesh) và nuôi thích nghi trong các bể nhựa có thể tích hiệu dụng khoảng 1.000 L trong 15 ngày. Trong giai đoạn này, cá được cho ăn thức ăn thương mại (thức ăn dành cho cá rô phi, New Hope Feed Ltd., Bangladesh) hai lần mỗi ngày, vào lúc 9:00 và 16:00, theo nhu cầu đến khi no. Sau thời gian thích nghi, 180 con cá được phân bổ ngẫu nhiên vào 15 bể nhựa có thể tích hiệu dụng khoảng 80 L, duy trì ở nhiệt độ 28 °C. Khối lượng và chiều dài của cá được đo lại sau 15 ngày thích nghi. Từ ngày tiếp theo, cá được cho ăn các khẩu phần thí nghiệm trong 35 ngày ở nhiệt độ nước thông thường (28 °C). Sau đó, tất cả các nhóm cá được tiếp xúc với điều kiện stress nhiệt độ cao mô phỏng ở 34 °C trong 15 ngày. Để tạo stress nhiệt, nhiệt độ nước được tăng dần từ 28 °C lên 34 °C, với tốc độ khoảng 1 °C/ngày cho đến khi đạt mức nhiệt độ mục tiêu. Sau đó, cá được duy trì ở 34 °C trong 15 ngày (Hình 1). Trong suốt thời gian thí nghiệm, phân cá và thức ăn thừa được siphon loại bỏ hằng ngày nhằm duy trì chất lượng nước. Hệ thống sục khí được vận hành liên tục trong toàn bộ quá trình nghiên cứu. Cá được cho ăn hai lần mỗi ngày, vào lúc 9:00 và 16:00, theo nhu cầu đến khi no. Các khẩu phần ăn bổ sung được xử lý riêng biệt và cẩn thận nhằm tránh nhiễm chéo. Các thông số chất lượng nước được kiểm soát nhằm duy trì điều kiện nuôi tối ưu, bao gồm: oxy hòa tan (DO) > 6,0 mg/L; amoniac (NH₃) < 0,05 mg/L; nitrat (NO₃⁻) và nitrit (NO₂⁻) < 0,2 mg/L. Ngoài ra, 50–60% lượng nước biển đã được điều chỉnh nhiệt độ được thay mới hai lần mỗi tuần nhằm hạn chế sự tích tụ chất thải chứa nitơ. Toàn bộ quy trình thí nghiệm được thực hiện theo các quy định về đạo đức và phúc lợi động vật của Đại học Nông nghiệp Bangladesh, Mymensingh, Bangladesh, đồng thời tuân thủ Chỉ thị 2010/63/EU về thí nghiệm trên động vật. Nghiên cứu đã được Ủy ban Đạo đức về Nghiên cứu Động vật, Đại học Nông nghiệp Bangladesh, Mymensingh-2202, Bangladesh phê duyệt.

2.3. Đo lường các thông số tăng trưởng

Chiều dài và trọng lượng cuối cùng của từng con cá được đo. Các phép đo hình thái và các thông số liên quan đến tăng trưởng, chẳng hạn như tăng trọng lượng tịnh, tăng trọng lượng (%), tốc độ tăng trưởng cụ thể (SGR), tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR), chỉ số gan-thể trọng (HSI), chỉ số nội tạng-thể trọng (VSI) và chỉ số sinh dục-thể trọng (GSI) (Islam et al., 2020b; Islam et al., 2020b), được tính toán như sau:

Tăng trọng (g) = [(Cân nặng cuối cùng − Cân nặng ban đầu)]

Tỷ lệ phần trăm tăng trọng  (%)  = [(Cân nặng cuối cùng − Cân nặng ban đầu)/Cân nặng ban đầu] × 100

Trong đó:

W1 = Trọng lượng ban đầu.

W2 = Trọng lượng cuối cùng.

T = Số ngày cho ăn.

Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) = Lượng thức ăn khô tiêu thụ (g) / Lượng tăng trọng của cơ thể (g)

Chỉ số gan-thể trọng (HSI) = trọng lượng gan (g)/trọng lượng cơ thể (g) × 100,

Chỉ số nội tạng-thể trọng (VSI) = Khối lượng nội tạng (g)/khối lượng cơ thể (g) × 100.

Chỉ số sinh dục-thể chất (GSI) = Khối lượng tuyến sinh dục (g)/khối lượng cơ thể (g) × 100.

2.4. Lấy mẫu

Ba con cá trong mỗi bể thí nghiệm được lựa chọn ngẫu nhiên để lấy mẫu tại hai thời điểm: trước khi bắt đầu giai đoạn gây stress nhiệt (sau 35 ngày cho ăn các khẩu phần thí nghiệm) và khi kết thúc 15 ngày tiếp xúc với stress nhiệt. Trước khi lấy mẫu, cá được gây mê bằng cách sử dụng quá liều tricaine methane sulfonate (MS-222, 50 mg/L). Quá trình lấy máu được hoàn tất trong vòng 5 phút nhằm hạn chế căng thẳng do thao tác. Máu được thu thập thông qua chọc tĩnh mạch đuôi bằng ống tiêm vô trùng không chứa heparin, sau đó để đông trong 30 phút. Huyết thanh được tách bằng phương pháp ly tâm ở tốc độ 4.000 vòng/phút trong 15 phút, tại 4 °C (máy ly tâm Eppendorf HERMLE Z216 MK). Các mẫu huyết thanh được bảo quản trong đá và sử dụng để phân tích các chỉ tiêu lý – hóa ngay trong ngày lấy mẫu.

2.5. Phân tích mẫu máu

Các chỉ tiêu sinh hóa huyết thanh, bao gồm protein tổng số, triglyceride, transaminase glutamic-pyruvic huyết thanh (SGPT) và urê, được xác định bằng máy phân tích sinh hóa bán tự động (Biogen-5500).

Đối với phân tích huyết học, 200 μL máu từ mỗi cá thể được thu thập từ tĩnh mạch đuôi bằng micropipette. Quá trình lấy máu được thực hiện trong vòng chưa đến 1 phút đối với mỗi cá thể nhằm hạn chế tình trạng đông máu. Mẫu máu sau khi thu thập được chuyển vào các ống Eppendorf vô trùng có chứa 40 μL chất chống đông ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA, 20 mM). Những mẫu gặp khó khăn trong quá trình thu thập hoặc xuất hiện cục máu đông khi kiểm tra tại phòng thí nghiệm đều bị loại bỏ.

Các chỉ tiêu huyết học, bao gồm số lượng hồng cầu, số lượng bạch cầu, nồng độ hemoglobin, giá trị hematocrit, thể tích trung bình hồng cầu (MCV), lượng hemoglobin trung bình trong hồng cầu (MCH), nồng độ hemoglobin trung bình trong hồng cầu (MCHC), độ phân bố kích thước hồng cầu (RDW) và số lượng tiểu cầu, được xác định bằng máy phân tích huyết học tự động (Mythic 18). Nồng độ glucose máu (mg/dL) được đo bằng máy đo đường huyết Wister, sử dụng que thử chuyên dụng.

2.6. Nghiên cứu mô học

Mô ruột và buồng trứng được thu thập từ cùng một con cá dùng để lấy máu. Ngay sau khi thu thập, các mẫu mô này được cố định trong dung dịch Bouin trong 24 giờ và bảo quản trong cồn 70% ở 4 °C cho đến khi phân tích. Các mô đã cố định được khử nước bằng cách sử dụng một loạt các nồng độ cồn tăng dần, theo các quy trình tiêu chuẩn. Sau đó, các mô được nhúng trong sáp, cắt lát với độ dày 5 μm và xử lý bằng xylene để loại bỏ sáp. Tiếp theo, các lát cắt được nhuộm bằng Hematoxylin và Eosin. Các tiêu bản được quan sát bằng kính hiển vi quang học (HumaScope ClassicLED) và chụp ảnh (AmScope, Model: MU 1003).

2.7. Phân tích thống kê

Dữ liệu về các thông số tăng trưởng được phân tích bằng phương pháp ANOVA một chiều, tiếp theo là kiểm định hậu hoc Tukey-HSD. Tất cả dữ liệu được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (SD). Phân tích phương sai hai chiều (MANOVA hai chiều) tiếp theo là kiểm định hậu hoc Tukey-HSD được sử dụng để xác định sự tồn tại của sự khác biệt thống kê giữa các thông số sinh hóa, buồng trứng và ruột được kiểm tra. Phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích phân biệt được tiến hành để đánh giá tác động tổng thể của stress nhiệt độ lên các thông số đo được. Biểu đồ hai chiều được tạo ra bằng cách sử dụng điểm số chuẩn hóa của ba thành phần chính đầu tiên, chiếm tỷ trọng phương sai lớn nhất. Sự khác biệt giữa các phương pháp điều trị được coi là có ý nghĩa thống kê ở mức P  < 0,05.

…Còn tiếp…

Theo Sumaiya Binte Ayesha, Md Jakiul Islam, Most. Shammi Akter Mimi, Mst. Sabrina Akter Sheuly, Tasnia Islam Auditi, Md Kabir Hossain, Kizar Ahmed Sumon, Md Shahjahan, Md Shah Alam, Harunur Rashid

Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468550X26000183

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

Đọc thêm:

• Phần 1: 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
• 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
• Hàm Lượng Vitamin E Trong Khẩu Phần Ăn Của Cá Rô Phi Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Phi Lê