English
中文 (中国)
Chu kỳ chiếu sáng 24 giờ làm tăng nồng độ các axit amin thiết yếu và axit béo không bão hòa đa trong cơ của tôm thẻ chân trắng L. vannamei và thúc đẩy quá trình tạo mỡ và hấp thụ axit béo
Nghiên cứu đã phân tích quá trình chuyển hóa lipid và chất lượng dinh dưỡng của tôm thẻ chân trắng trưởng thành dưới năm chu kỳ chiếu sáng khác nhau. Kết quả cho thấy chu kỳ chiếu sáng 24L:0D làm tăng nồng độ axit amin thiết yếu và axit béo không bão hòa đa trong cơ của tôm thẻ chân trắng L. vannamei và thúc đẩy quá trình sinh lipid và hấp thụ axit béo. Ngoài ra, việc quản lý ánh sáng cẩn thận đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản trong nhà để cải thiện chất lượng và năng suất tôm, đồng thời tránh duy trì môi trường tối liên tục.
Ánh sáng là một yếu tố sinh học quan trọng, có tính chất phức tạp và linh hoạt, bao gồm cường độ ánh sáng, chu kỳ chiếu sáng và thành phần quang phổ. Những thay đổi trong đặc tính ánh sáng có thể có tác động sinh thái đáng kể, có khả năng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến đặc điểm sinh lý và sinh thái của loài.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh ánh sáng có ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng của mô cơ ở các loài thủy sinh. Trong thập kỷ qua, nhiều nghiên cứu đã chứng minh tác động của chu kỳ chiếu sáng lên quá trình chuyển hóa lipid ở các sinh vật thủy sinh. Trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản trong nhà, chu kỳ chiếu sáng là yếu tố cần thiết trong thời gian nuôi kéo dài đối với các loài thủy sinh. Tuy nhiên, tác động của chu kỳ chiếu sáng lên quá trình chuyển hóa lipid toàn thân ở mô mỡ ẫn chưa được hiểu rõ, cần có thêm nghiên cứu để làm sáng tỏ vấn đề này.
Đối với nuôi tôm trong nhà, việc nắm bắt và điều chỉnh môi trường ánh sáng là rất quan trọng, bởi sự thay đổi về chất lượng ánh sáng có vai trò sinh thái cụ thể, có khả năng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến đặc điểm sinh lý và sinh thái của loài.
Bài viết này – tóm tắt từ ấn phẩm gốc (Fang, Y. et al. 2024. Ảnh hưởng của chu kỳ chiếu sáng lên chất lượng dinh dưỡng của cơ và quá trình trao đổi chất lipid của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei . Fishes 2024, 9(12), 508) – thảo luận về một nghiên cứu tìm hiểu cách chu kỳ chiếu sáng ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất lipid ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei và liệu nó có ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng của cơ hay không. Các kết quả cung cấp những hiểu biết mới về các chiến lược chu kỳ chiếu sáng tối ưu cho hoạt động nuôi thương mại tôm thẻ chân trắng L. vannamei.
Thiết lập nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành tại Công ty TNHH Kỹ thuật Đại dương Yuhai Hongqi, có trụ sở tại Rizhao, Sơn Đông, Trung Quốc. Tôm thẻ L. vannamei khỏe mạnh (11,27 ± 0,73 gam) được lấy từ một cơ sở nuôi trồng thủy sản gần đó tại Rizhao. Trước khi bắt đầu thử nghiệm, tất cả tôm đều được thích nghi một tuần trong các bể nuôi chuyên dụng.
Thí nghiệm đánh giá năm chu kỳ chiếu sáng: 0 giờ sáng – 24 giờ tối (0L:24D), 8 giờ sáng – 16 giờ tối (8L:16D), 12 giờ sáng – 12 giờ tối (12L:12D), 16 giờ sáng – 8 giờ tối (16L:8D) và 24 giờ sáng – 0 giờ tối (24L:0D). Nguồn sáng sử dụng ánh sáng toàn phổ với bước sóng đỉnh trong khoảng 400 – 800 nm và cường độ 1 W/m². Để đảm bảo ánh sáng đồng đều, đèn được đặt cố định cách bể 10 cm trong suốt thí nghiệm, giúp tránh sự thay đổi cường độ hoặc bước sóng do chuyển động của nguồn sáng.
Mỗi nhóm tôm thí nghiệm bao gồm ba bể 800 lít trong hệ thống RAS, mỗi bể chứa 120 con tôm. Tôm được cho ăn thức ăn thương mại có hàm lượng protein 42% (Công ty TNHH Công nghệ Thủy sinh Wudi Xingchang, Binzhou, Trung Quốc) ba lần mỗi ngày. Sau 40 ngày thử nghiệm, mỗi con tôm trải qua thời gian nhịn ăn 24 giờ trước khi lấy mẫu cuối cùng. Vào cuối thí nghiệm, ba con tôm được chọn ngẫu nhiên từ mỗi bể, giết chết và lấy gan tụy của chúng, đông lạnh và lưu trữ để phân tích.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm và chế độ ăn; chăn nuôi; thu thập và phân tích mẫu và dữ liệu, hãy tham khảo ấn phẩm gốc.
Kết quả và thảo luận
Về chuyển hóa lipid và enzyme, các chu kỳ chiếu sáng khác nhau ảnh hưởng đáng kể đến mức độ hoạt động của các enzyme CPT1, ACC và FAS (Hình 1). Cả ba enzyme đều theo xu hướng nhất quán từ cao đến thấp, được sắp xếp như sau: 24L: 0D, 16L: 8D, 12L: 12D, 8L: 16D và 0L: 24D (p < 0,05) (Hình 1A–C).
Hình 1: Ảnh hưởng của năm chu kỳ chiếu sáng lên hoạt động của nhiều loại enzyme được đánh giá [CPT1 (A), ACC (B) và FAS (C)] của L. vannamei . Các giá trị được thể hiện dưới dạng giá trị trung bình ± SD. Các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm. Một số enzyme rất cần thiết để điều chỉnh quá trình chuyển hóa lipid ở gan ở hầu hết các loài được kiểm tra và nghiên cứu đã chỉ ra sự gia tăng đáng kể hoạt động của các enzyme gan này liên quan đến quá trình sinh lipid (quá trình tổng hợp axit béo và quá trình tổng hợp triglyceride sau đó) và sự tích tụ lipid khi tiếp xúc lâu với ánh sáng. Nghiên cứu của chúng tôi còn chỉ ra rằng việc tiếp xúc liên tục với điều kiện ánh sáng có thể thúc đẩy quá trình tích luỹ lipid trong gan tụy, có thể là do hoạt động tăng cường của các enzyme tham gia vào quá trình sinh lipid và những quan sát này phù hợp với các tài liệu đã được công bố.
Cơ đóng vai trò quan trọng để đánh giá chất lượng thịt vì đây là thành phần dinh dưỡng mà các loài thủy sinh tiêu thụ. Thành phần dinh dưỡng của cơ bao gồm protein thô, chất béo thô và các thành phần khác, phản ánh tổng giá trị dinh dưỡng của những động vật này. Chất lượng cơ ở động vật thủy sinh chủ yếu bị ảnh hưởng bởi loài, môi trường và chế độ ăn uống, với sự biến động của hoàn cảnh môi trường và thành phần thức ăn ảnh hưởng đến chất lượng cơ. Nghiên cứu cụ thể chỉ ra rằng sự thay đổi môi trường ánh sáng có thể ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng của các sinh vật thủy sinh. Trong nghiên cứu của chúng tôi, hàm lượng chất béo thô trong cơ giảm ở nhóm 0L:24D, cho thấy bóng tối kéo dài gây ra căng thẳng và suy giảm dinh dưỡng ở L. vannamei.
Hình 2: Ảnh hưởng của năm chu kỳ chiếu sáng (A–E) đến biểu hiện gen chuyển hóa lipid trong gan tụy của L. vannamei. Các giá trị được thể hiện dưới dạng giá trị trung bình ± SD. Các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm.
Nghiên cứu này chứng minh rằng hàm lượng chất béo thô trong cơ ở nhóm 0L:24D thấp hơn nhiều so với các nhóm khác, có thể là do những thay đổi do căng thẳng gây ra trong các con đường chuyển hóa lipid trong điều kiện bóng tối liên tục nhóm có chu kỳ sáng 24L:0D có hàm lượng chất béo thô cao nhất, trong khi độ ẩm của cơ và hàm lượng tro thô không có sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm. Hơn nữa, bóng tối hoàn toàn làm giảm đáng kể hàm lượng protein trong cơ, với mức protein thô thấp nhất được ghi nhận ở nhóm 0L:24D trong nghiên cứu này. Điều này cho thấy rằng chu kỳ sáng 24L:0D có lợi cho tôm L. vannamei, giúp tăng cường hàm lượng dinh dưỡng trong cơ.
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy hàm lượng axit amin tổng thể giảm ở nhóm 0L:24D và 8L:16D so với nhóm 24L:0D và 16L:8D. Hàm lượng protein trong thức ăn có ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng axit amin trong cơ. Dù tất cả các nhóm đều được cho ăn với chế độ giống nhau, nhưng ở nhóm 0L:24D và 8L:16D, hàm lượng axit amin vẫn giảm. Điều này có thể là do hiệu quả chuyển hóa thức ăn kém hơn, khiến cơ thể tôm không hấp thụ đủ axit amin cần thiết.
Ngoài ra, chúng tôi nhận thấy rằng tỷ lệ axit amin thiết yếu so với tổng axit amin (EAA/TAA) khoảng 35%, và tỷ lệ axit amin thiết yếu so với axit amin không thiết yếu (EAA/NEAA) khoảng 80% trong cả năm nhóm. Các tỷ lệ này gần hoặc vượt mức lý tưởng được khuyến nghị. Đặc biệt, nhóm 24L:0D có hàm lượng threonine, phức hợp axit glutamic và lysine cao nhất, với các giá trị này đều đạt hoặc vượt mức tối ưu.
Nhóm 24L:0D có tổng lượng axit amin và axit amin thiết yếu cao nhất, cho thấy tôm L. vannamei có giá trị dinh dưỡng vượt trội khi sống trong điều kiện chiếu sáng liên tục. Chỉ số axit amin thiết yếu (EAAI) – thước đo chất lượng protein dựa trên sự cân bằng axit amin – đạt mức cao nhất là 83,56 trong nhóm 24L:0D. Điều này cho thấy protein cơ của tôm trong điều kiện này có chất lượng rất tốt, đáp ứng tiêu chuẩn về thành phần axit amin.
Ngoài ra, nhóm 24L:0D cũng có hàm lượng EPA+DHA cao nhất, trong khi nhóm 0L:24D có mức thấp nhất. Điều này gợi ý rằng ánh sáng liên tục giúp thúc đẩy quá trình tổng hợp và tích lũy EPA và DHA ở tôm. Tuy nhiên, cách mà chu kỳ chiếu sáng ảnh hưởng đến quá trình sản xuất axit béo trong cơ tôm vẫn chưa được hiểu rõ và cần nghiên cứu thêm.
Nghiên cứu này cũng cho thấy một số enzyme đã được kích hoạt mạnh hơn, làm tăng đáng kể hàm lượng axit béo không bão hòa đa (PUFA) trong cơ tôm khi tiếp xúc với ánh sáng trong thời gian dài. Những phát hiện này cho thấy việc chiếu sáng liên tục có thể thúc đẩy tích lũy lipid trong gan tụy, nhờ vào sự gia tăng hoạt động của các enzyme và sự kích hoạt các gen liên quan đến quá trình sinh tổng hợp lipid.
Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của ánh sáng trong nuôi tôm trong môi trường kiểm soát, nơi ánh sáng tự nhiên có thể bị hạn chế. Dựa trên kết quả nghiên cứu, chu kỳ chiếu sáng 24 giờ liên tục, không có giai đoạn tối, được khuyến nghị để cải thiện chất lượng tôm.
Kết quả của nghiên cứu này có thể cung cấp những hiểu biết quan trọng cho nuôi tôm trên cạn. Tuy nhiên, vì các thông số được đánh giá riêng lẻ nên cần phải nghiên cứu thêm để xác định sự kết hợp tối ưu giữa chu kỳ chiếu sáng, cường độ và quang phổ để tạo ra một giao thức quản lý ánh sáng chuẩn hóa cho L. vannamei. Hơn nữa, nghiên cứu cụ thể cho thấy các bước sóng ánh sáng khác nhau có tác động đến L. vannamei, trong đó bước sóng xanh lá cây phù hợp hơn với nuôi L. vannamei trong hệ thống biofloc. Cần có thêm các nghiên cứu toàn diện về L. vannamei kết hợp với các yếu tố ánh sáng khác nhau.
Kết luận
Nghiên cứu này tìm hiểu cách các chu kỳ chiếu sáng khác nhau ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa lipid và giá trị dinh dưỡng của tôm thẻ chân trắng L. vannamei. Kết quả cho thấy 24L:0D làm tăng nồng độ EAA và PUFA trong mô cơ của loài tôm này, do đó thúc đẩy quá trình sinh lipid và hấp thụ axit béo. Điều này cho thấy việc tiếp xúc với ánh sáng kéo dài, cụ thể là thông qua chế độ 24L:0D, có thể cải thiện đáng kể giá trị dinh dưỡng của cơ ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei. Do đó, việc quản lý ánh sáng cẩn thận là rất quan trọng đối với các hệ thống nuôi trồng thủy sản trong nhà để cải thiện chất lượng và năng suất tôm. Nên tránh môi trường tối liên tục. Những phát hiện từ nghiên cứu này cung cấp thông tin có giá trị cho hoạt động nuôi tôm trong nhà.
Theo Baoliang Liu
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh