English
中文 (中国)
Tóm tắt
Tảo xoắn Spirulina platensis đã được chứng minh mang lại nhiều lợi ích kinh tế. Trong nuôi trồng thuỷ sản, nó cũng được sử dụng làm phụ gia thức ăn, có vai trò như chất thúc đẩy tăng trưởng và kích thích miễn dịch. Chi S. platensis được đánh giá cao nhờ hàm lượng protein, carotenoid, phycocyanin và phytochemical dồi dào, giúp giảm thiểu những thách thức trong ngành nuôi trồng thủy sản như bùng phát dịch bệnh, nhiễm trùng và góp phần vào nuôi trồng thủy sản bền vững. Trong bối cảnh đó, một thí nghiệm cho ăn kéo dài tám tuần đã được tiến hành để nghiên cứu những tác động tiềm năng của S. platensis (SP) trong khẩu phần ăn đến việc sử dụng thức ăn, hiệu suất tăng trưởng, hoạt động chống oxy hóa và mô học cơ và gan tụy của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei được cảm nhiễm với Vibrio parahaemolyticus.
Tổng cộng 300 con tôm đã được sử dụng trong thí nghiệm này. Tôm được chia thành 5 nhóm, trong đó 4 nhóm (T1, T2, T3 và T4) được cho ăn khẩu phần ăn có bổ sung SP với hàm lượng lần lượt là 2, 4, 6 và 8 g/kg. Nhóm đối chứng (T0) được cho ăn khẩu phần ăn cơ bản, không có bổ sung SP. Kết quả cho thấy, tôm ăn khẩu phần ăn bổ sung 4, 6 hoặc 8 g/kg SP cải thiện đáng kể trọng lượng cơ thể cuối cùng, tăng trọng, tốc độ tăng trưởng đặc biệt, tỷ lệ chuyển đổi thức ăn và tỷ lệ sống (P ≤ 0,05). Tôm ở nhóm T3 và T4 biểu hiện hoạt động malondialdehyde thấp hơn đáng kể (P ≤ 0,05) so với các nhóm khác. Tất cả các nhóm bổ sung SP đều cho mức GPx, SOD và CAT cao hơn so với nhóm T0 (P < 0,05). Nhóm T4 (bổ sung 8 g/kg SP) có hàm lượng protein thô và tro cao nhất, đồng thời mức lipid thô trong toàn bộ cơ thể tôm thấp hơn đáng kể (P < 0,05). Tôm ăn 8 g/kg SP cho thấy tỷ lệ sống cao nhất (P ≤ 0,05) khi chống lại vi khuẩn V. parahaemolyticus. Việc bổ sung SP vào khẩu phần ăn của tôm, đặc biệt là ở mức 6 và 8 g/kg, đã cải thiện cấu hình mô học của mô cơ và mô gan tụy. Nhìn chung, nghiên cứu này đã cho thấy tiềm năng của S. platensis trong khẩu phần ăn của tôm thông qua cải thiện đáng kể về tăng trưởng, khả năng chống oxy hóa, những thay đổi về mô học và khả năng kháng lại V. parahaemolyticus. Do đó, S. platensis có thể được xem là một chất bổ sung thức ăn có lợi cho ngành công nghiệp tôm.
1. Giới thiệu
Nuôi trồng thủy sản đang là một trong những ngành nông nghiệp phát triển nhanh chóng, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thực phẩm trên toàn cầu. Sản lượng tôm toàn cầu đã tăng 86%, đạt hơn 6,5 triệu tấn vào năm 2019 với giá trị thị trường gần 40 tỷ USD. Do đó, ngành này vẫn là nguồn cung cấp thực phẩm và thu nhập quan trọng (Karthikeyan và cộng sự, 2015) mà còn là hoạt động kinh doanh có giá trị nhất trong sản xuất nuôi trồng thủy sản (Eissa và cộng sự, 2022b). Trong số tất cả các loài tôm nuôi, L. vannamei cho năng suất cao nhất trên toàn cầu, chiếm khoảng 83,1% (Islam và cộng sự, 2020; FAO, 2020; Eissa và cộng sự, 2023a). Loài này là loài tôm nhiệt đới bản địa ở khu vực Thái Bình Dương và là một trong những loài được nuôi rộng rãi nhất trên thế giới (FAO, 2018). Ngoài ra, L. vannamei có những đặc điểm sinh lý thuận lợi cho nuôi chọn lọc, chẳng hạn như nhu cầu protein trong khẩu phần ăn thấp, khả năng chịu mật độ thả cao, giá trị dinh dưỡng cao, khả năng chịu đựng các điều kiện môi trường bất lợi và quá trình thuần hóa tương đối đơn giản (Emerenciano và cộng sự, 2022; Eissa và cộng sự, 2022b). Các nghiên cứu về nuôi trồng thủy sản đã chỉ ra tầm quan trọng của việc sử dụng các chất bổ sung thức ăn tự nhiên thay vì dựa vào việc bổ sung kháng sinh (Eissa và cộng sự, 2022c; Eissa và cộng sự, 2023b; Hendam và cộng sự, 2023). Một chất bổ sung tự nhiên được sử dụng trong khẩu phần ăn của cá là vi tảo khô, có thể tăng cường sức khỏe, tăng trưởng, khả năng miễn dịch và năng suất của cá (Sandeep và cộng sự, 2023; Eissa và cộng sự, 2022b).
S.platensis (SP) giàu axit amin, sắc tố, vitamin, khoáng chất, protein, axit béo thiết yếu và hợp chất hoạt tính sinh học (Jaime-Ceballos và cộng sự, 2006; Patnaik và cộng sự, 2006; Amer, 2016; Eissa và cộng sự, 2024). Nhờ những đặc tính này, S. platensis được ưu tiên sử dụng làm phụ gia thức ăn cho nhiều loài cá và động vật có vỏ vì nó mang lại nhiều lợi ích kinh tế và có thể giảm thiểu những thách thức của ngành bằng cách thúc đẩy việc sử dụng thức ăn, khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng, khả năng miễn dịch và trạng thái sinh lý đối với nhiều yếu tố gây căng thẳng và bệnh tật và hoạt động như một tác nhân điều hòa miễn dịch (Takeuchi và cộng sự, 2002). Việc bổ sung SP khô vào thức ăn đã được chứng minh có tác động đáng kể đến chỉ số tăng trưởng, tỷ lệ sống và hiệu suất sinh sản ở nhiều loài tôm như tôm anh đào đỏ Caridean, Neocaridina davidi (Maryam và cộng sự, 2018), tôm thẻ chân trắng, Litopenaeus vannamei, tôm khurma, Marsupenaeus japonicus (Cuzon và cộng sự, 2009), tôm sú, Penaeus monodon (Sivakumar và cộng sự, 2018), cá tráp biển, Sparus aurata (Mustafa và cộng sự, 1994), cá tráp mõm tù, Megalobrama amblycephala (Jiang và cộng sự, 2022), cá bảy màu, Poecilia reticulata (Dernekbasi và cộng sự, 2010), catla (Catla catla) và rohu (Labeo rohita) (Nandeesha và cộng sự, 2001) và cá da trơn châu Phi, Clarias gariepinus (Promya và Chitmanat, 2011).
Việc bổ sung SP đã được chứng minh là có thể thúc đẩy hiệu suất tăng trưởng, sức khỏe và phản ứng miễn dịch chống lại nhiều thách thức khác nhau (Sandeep và cộng sự, 2022. El-Araby và cộng sự, 2022). Ngoài ra, Macias-Sancho và cộng sự (2014) phát hiện ra rằng việc thay thế bột cá bằng Arthrospira (S. platensis) trong khẩu phần ăn thực tế cho tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei: cải thiện hiệu suất tăng trưởng và các thông số miễn dịch, khiến nó trở thành một lựa chọn thay thế khả thi cho bột cá và giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của biến đổi môi trường và khí hậu trong sản xuất cá, do đó thúc đẩy tính bền vững của nuôi trồng thủy sản. Sandeep và cộng sự (2022) đã xác nhận tác động có lợi của C-Phycocyanin được phân lập từ SP đối với khả năng phòng vệ miễn dịch, các dấu hiệu sinh học chống oxy hóa và bảo quản mô của tôm thẻ chân trắng L. vannamei khi bị thách thức bởi vi khuẩn gây bệnh. Với những lợi thế đã nêu ở trên, thử nghiệm hiện tại được sử dụng để quan sát tác động của Spirulina platensis đối với hiệu suất tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng L. vannamei, lượng thức ăn tiêu thụ, thành phần cơ thể toàn phần, phản ứng chống oxy hóa, các dấu hiệu sinh học peroxy hóa lipid và tăng cường cấu trúc mô học của cơ và gan tụy chống lại vi khuẩn gây bệnh Vibrio parahaemolyticus.
2. Vật liệu và phương pháp
2.1 Thiết kế nghiên cứu, cho ăn và thiết lập
Nghiên cứu được tiến hành sau khi có được giấy chứng nhận phê duyệt từ Ủy ban đạo đức nghiên cứu khoa học của Đại học Kênh đào Suez, Ai Cập (Tham chiếu 55/2022, ngày 2/10/2022) tại một trang trại nuôi tôm tư nhân ở Tỉnh Damietta, Ai Cập. SP khô được mua từ Công ty SCAD ở New Salhi, Ai Cập. Tổng cộng 300 con tôm thẻ chân trắng L. vannamei (trọng lượng trung bình 3,8 ± 0,08 g) được chọn ngẫu nhiên và thả đều (20 con/hapa) trong 15 hapa, (mỗi hapa 1 m3). L. vannamei được cho ăn năm khẩu phần ăn isonitrogenous (38,5%) và isolipidic (10,5%) giống hệt nhau. Để nghiên cứu ảnh hưởng của các mức bột SP khô bổ sung khẩu phần ăn khác nhau đến hiệu suất tăng trưởng của tôm, năm mức SP bao gồm đã được xây dựng: T0 = 0 g, T1 = 2,0 g, T2 = 4,0 g, T3 = 6,0 g, T4 = 8,0 g. Các mức này được trộn trong 1 kg thức ăn (tham khảo Bảng 1) cho một thử nghiệm cho ăn kéo dài 56 ngày. Các nhóm tôm trong năm hapas xử lý nồng độ khác nhau (mỗi nhóm có 3 lần lặp lại kỹ thuật) được đặt trong năm ao đất sét có kích thước tương tự để tránh ô nhiễm giữa năm liều SP khác nhau. Các ao được sắp xếp theo chiều ngang. Tất cả tôm giống đều được thích nghi trong hai tuần bằng cách sử dụng khẩu phần ăn thương mại trước khi bắt đầu thử nghiệm cho ăn. Tôm được cho ăn năm loại thức ăn thử nghiệm ba lần một ngày (vào lúc 6:00, 12:00 và 18:00 giờ) ở mức no. Công thức thức ăn của các khẩu phần ăn thử nghiệm bao gồm bột tôm, bột cá, bột đậu nành, tảo xoắn và dầu cá kết hợp ở mức 6% để đáp ứng nhu cầu năng lượng và axit béo). Tỷ lệ cho ăn được điều chỉnh hai tuần một lần dựa trên trọng lượng tôm sống.
Bảng 1 Thành phần và phân tích hóa học của chế độ ăn thử nghiệm.
a Hỗn hợp vitamin (trên kg hỗn hợp): thiamin, 2,5 g; riboflavin, 2,5 g; pyri doxine, 2,0 g; inositol, 100,0 g; biotin, 0,3 g; axit pantothenic, 100,0 g; axit folic, 0,75 g; axit para-aminobenzoic, 2,5 g; choline, 200,0 g; axit nicotinic, 10,0 g; cyanocobalamine, 0,005 g; a-tocopherol acetate, 20,1 g; menadione, 2,0 g; retinol palmitate, 100.000 IU; cholecalciferol, 500.000 IU. 2Hỗn hợp khoáng chất (g/kg hỗn hợp): CaHPO4.2H2O, 727,2; MgCO4.7H2O, 127,5; KCl 50,0; NaCl, 60,0; FeC6H5O7.3H2O, 25,0; ZnCO3, 5,5; MnCl2.4H2O, 2,5; Cu (OAc)2⋅H2O, 0,785; CoCl3.6H2O, 0,477; CaIO3.6H2O, 0,295; CrCl3.6H2O, 0,128; AlCl3.6H2O, 0,54; Na2SeO3, 0,03. 3NFE = Chiết xuất không chứa nitơ (1000 – {Độ ẩm + Protein + Chất béo + Tro})
2.2 Các thông số chất lượng nước
Độ pH của nước, oxy hòa tan, nhiệt độ và độ mặn được xác định hàng ngày bằng máy đo tổng hợp di động (Senso Direct 150 Multi Meter® của Lovibond, Vương quốc Anh). Ngoài ra, các yếu tố nước như amoniac, nitrat, amoniac liên hợp (NH3) và tổng nitơ amoniac được theo dõi thường xuyên bằng máy đo kỹ thuật số HANNA di động (tham khảo Bảng 2).
Bảng 2 Các thông số chất lượng nước trung bình (± SE, n = 15) trong bể nuôi tôm thẻ chân trắng trong 56 ngày.
2.3 Hiệu suất tăng trưởng và hiệu quả thức ăn
Các mẫu tôm được thu thập hai tuần một lần để đánh giá những thay đổi về trọng lượng cơ thể và các chỉ số liên quan đến tăng trưởng khác. Tăng trọng (WG), tốc độ tăng trưởng riêng (SGR), trọng lượng cơ thể cuối cùng (FW), tăng trọng trung bình hàng ngày (ADG) và tỷ lệ sống sót (%) được xác định bằng các phương trình do Munir và cộng sự (2016a nêu ra). Lượng thức ăn tiêu thụ trung bình (FI) và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) được tính toán để đánh giá việc sử dụng thức ăn dựa trên các phương trình do Sandeep và cộng sự (2020) và Munir và cộng sự (2016b) cung cấp.
− Tăng trọng cơ thể tôm (BWG) = Trọng lượng cuối cùng (g) – Trọng lượng ban đầu (g).
− Tăng trọng cơ thể tôm (%) = [(Trọng lượng cuối cùng – Trọng lượng ban đầu) – Trọng lượng ban đầu] × 100.
− Tăng trọng trung bình hàng ngày của tôm (ADG; g/con tôm/ngày): = (Mf – Mi) / D; trong đó Mf là trọng lượng cuối cùng của tôm tính bằng gam, Mi là trọng lượng ban đầu và D là thời gian kéo dài.
− Tốc độ tăng trưởng riêng (SGR) = 100 × (ln(Mf) – ln(Mi)) / D; trong đó ln là logarit tự nhiên, Mf là trọng lượng cuối cùng (g), Mi là trọng lượng ban đầu và D (thời gian cho ăn tính theo ngày).
− Tỷ lệ sống (SR) = (N1 / N2) × 100, trong đó N1 là số tôm sống sót và N2 là số lượng tôm ban đầu.
− Lượng thức ăn tiêu thụ (FI, g/tôm): Tổng lượng thức ăn tiêu thụ trong chu kỳ nghiên cứu (56 ngày).
− Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) = FI (g) / BWG (g)
2.4 Phân tích thành phần cơ thể tôm
Để phân tích thành phần cơ thể của tôm, năm con tôm được chọn cho mỗi nhóm. Phân tích thành phần cơ thể bao gồm các phép đo protein thô (CP), độ ẩm, lipid thô (CL) và tro được đánh giá theo các phương pháp được nêu trong hướng dẫn của AOAC. Hàm lượng CP được xác định bằng phương pháp Kjeldahl (AOAC, 1990), trong khi hàm lượng CL được ước tính bằng quy trình chiết khô do Salam và Davies (1994) mô tả. Hàm lượng tro được xác định bằng cách nung mẫu cơ tôm khô trong lò Muffle ở 500℃ trong 7 giờ. Mẫu được cân trước khi đốt và cân lại sau khi làm nguội. Hàm lượng nước của tôm được thiết lập bằng cách đặt toàn bộ tôm vào khay giấy bạc đã cân trước và sấy khô trong lò điện (ở 65–80℃) cho đến khi đạt được trọng lượng không đổi.
2.5 Đánh giá các chất chỉ điểm sinh học chống oxy hóa và peroxy hóa lipid
Năm con tôm riêng lẻ được chọn từ mỗi nhóm thử nghiệm để thu thập hemolymp từ xoang bụng bằng ống tiêm vô trùng (kim 25-gauge) với 1 mL dung dịch chống đông. Các mẫu hemolymp được lấy bằng cách ly tâm ở tốc độ 300 × g trong 15 phút ở 4℃. Các bộ dụng cụ thương mại được sử dụng để đo hoạt động của SOD, CAT và GPx (lần lượt là superoxide dismutase, catalase và glutathione peroxidase) theo các phương pháp được phác thảo bởi McCord và Fridovich (1969), Aebi (1984) và Paglia và Valentine (1967). Nồng độ MDA trong hemolymp (Malondialdehyde) được xác định bằng phản ứng axit thiobarbituric theo quy trình được mô tả bởi Ohkawa và cộng sự (1979).
2.6 Thử nghiệm miễn dịch với Vibrio parahaemolyticus
Vào cuối thử nghiệm cho ăn kéo dài 56 ngày, 30 con tôm từ năm khẩu phần ăn khác nhau đã được chọn ngẫu nhiên và phân bổ đều vào 15 bể nhựa trong suốt (mỗi bể có 3 lần lặp lại) với thể tích 25 L. Tất cả tôm đều được tiêm riêng 104 CFU/ mL V. parahaemolyticus (Afandi và cộng sự, 2023). Phương pháp thử ngiệm do Munir và cộng sự (2018) phác thảo đã được thực hiện. Sau 15 ngày sau khi nhiễm bệnh, số lượng tôm chết tích lũy từ mỗi nhóm được ghi lại để tính tỷ lệ chết theo công thức:
Tỷ lệ chết (%) = (Số lượng tôm chết tích lũy / 30) x 100
Vi khuẩn gây bệnh V. parahaemolyticus được nuôi cấy trong môi trường Brain Heart Infusion broth (BHI) ở 25℃ trong 24 giờ, sau đó ly tâm ở tốc độ 1000 ×g. Loại bỏ phần dịch nổi và chuẩn bị huyền phù vi khuẩn bằng cách thêm dung dịch muối vô trùng (SSS; 1,5% NaCl) vào viên vi khuẩn (Ananda và cộng sự, 2021; Raja và cộng sự, 2017; Vieira và cộng sự, 2010). Cường độ vi khuẩn được xác định bằng phương pháp quang phổ ở mật độ quang học 600 nm (OD600) (Won và cộng sự, 2020) và mức độ vi khuẩn cuối cùng được điều chỉnh thành 107 CFU/mL.
2.7 Nghiên cứu bệnh học mô học
Vào cuối thử nghiệm, năm mẫu cơ tôm và gan tụy đã được thu thập và chiết xuất sau khi cảm nhiễm với V. parahaemolyticus. Các mẫu cơ tôm và gan tụy được cố định trong formalin trung tính 10% trong hai ngày, sau đó khử nước bằng các cấp độ cồn tăng dần, làm trong bằng xylen, nhúng vào sáp Paraplast tinh khiết sau đó cắt sáp ở độ dày 5 µm bằng máy cắt vi phẫu quay (Leica, Vương quốc Anh), nhuộm các tiêu bản bằng Haematoxyline và Eosin (H&E), và cuối cùng quan sát các tiêu bản nhuộm dưới kính hiển vi quang học (Leica, Vương quốc Anh).
2.8 Phân tích thống kê
Tác động của năm khẩu phần ăn, hoạt động chống oxy hóa, thành phần cơ thể toàn phần, hiệu suất tăng trưởng và mức MDA trong quá trình cảm nhiễm với mầm bệnh đã được phân tích bằng ANOVA một chiều trong phần mềm SPSS (phiên bản 26). Kiểm định Duncan được sử dụng cho nhiều phép so sánh để đánh giá sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở mức độ tin cậy 95%.
Theo Ragaa A. Ahmed, Samyah D. Jastaniah, Bothaina A. Alaidaroos, Manal E. Shafi, Ehab El-Haroun, Yasmin M. Abd El-Aziz, Ola Hasan Abd El Megeed, Mada M. AL-Qurashi, Safia M.A. Bahshwan, Mohammad Bodrul Munir, Zulhisyam Abdul Kari, Roshmon Thomas Mathew, Moaheda E.H. Eissa, El-Sayed Hemdan Eissa, Amal Elfeky
Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235251342400694X
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG
Xem thêm:
- Ảnh hưởng của mật độ thả và loại rong biển làm nơi trú ẩn đến tỷ lệ sống, tăng trưởng và năng suất của cua con (Scylla paramamosain)
- Phần 1: Nhận dạng và đặc tính của một loại Probiotic tiềm năng, Clostridium butyricum G13, được phân lập từ ruột cua bùn (Scylla paramamosain)
- Sử Dụng Hỗn Hợp Các Phụ Phẩm Thực Vật (Jatropha curcas) Và Động Vật (Cá Ủ Chua) Làm Nguồn Protein Trong Khẩu Phần Ăn Của Tôm (Litopenaeus Vannamei)