English
中文 (中国)
Việc nhận diện và xử lý hiệu quả tình trạng khủng hoảng enzyme ở các giai đoạn PL thông qua lựa chọn nguyên liệu phù hợp và xây dựng khẩu phần dinh dưỡng tối ưu sẽ giúp cải thiện đáng kể hiệu suất nuôi và tăng cường sức khỏe tổng thể cho vật nuôi.
Nghiên cứu đánh giá khả năng tiêu hóa thành phần bằng chiết xuất enzyme trên giai đoạn ấu trùng tôm thẻ chân trắng. Kết quả cho thấy sự thay đổi đáng kể về khả năng tiêu hóa protein trong các giai đoạn phát triển của L. vannamei, làm nổi bật tầm quan trọng của các công thức khẩu phần ăn dành riêng cho từng giai đoạn để tối ưu hóa sự tăng trưởng và sức khỏe. Ảnh chụp mẫu tôm thẻ chân trắng L. vannamei PL7 trong quá trình nghiên cứu của Celine De Maesschalck.
Công thức thức ăn, quy trình sản xuất và phương pháp cho ăn hợp lý đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp kịp thời các các dưỡng chất dễ hấp thu cho tôm. Tuy nhiên, ở cấp độ sinh lý học của tôm, các enzyme tiêu hóa có sẵn đóng vai trò quan trọng trong việc tiêu hóa và hấp thụ các protein là các phân tử giàu dinh dưỡng. Protein rất cần thiết trong quá trình phát triển khẩu phần ăn của ấu trùng tôm, cung cấp các axit amin cần thiết cho sự phát triển và sinh tồn của chúng. Đảm bảo cung cấp đủ protein là điều cơ bản để tối ưu hóa sức khỏe và sự phát triển của ấu trùng tôm. Bên cạnh đó, mỗi chu kỳ lột xác không chỉ đánh dấu sự thay đổi về hình thái mà còn kéo theo biến đổi sâu sắc trong hệ tiêu hóa – ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng ăn, thời gian vận chuyển thức ăn trong ruột, cũng như hoạt động của các enzyme tiêu hóa.
Trong giai đoạn ấu trùng ban đầu (zoea-mysis) của tôm biển, đường tiêu hóa vẫn còn rất đơn giản và chưa phát triển đầy đủ. Giai đoạn hậu ấu trùng ban đầu được đánh dấu bằng sự giảm đáng kể trong sản xuất enzyme tiêu hóa (trypsin và chymotrypsin), một hiện tượng được gọi là “khủng hoảng enzyme”.
Nghiên cứu chỉ ra rằng hoạt động của trypsin giảm trong giai đoạn hậu ấu trùng ban đầu, và tiếp tục suy giảm rõ rệt khi tôm lớn lên. Tương tự như vậy, hoạt động của chymotrypsin tăng trong giai đoạn zoea nhưng giảm trong giai đoạn hậu ấu trùng ban đầu. Sự giảm sản xuất enzyme này thách thức khả năng tiêu hóa và sử dụng protein trong khẩu phần ăn của tôm một cách hiệu quả trong giai đoạn tăng trưởng và phát triển quan trọng này. Hiểu được cuộc khủng hoảng enzyme này là điều cần thiết để xây dựng khẩu phần ăn hiệu quả hỗ trợ tăng trưởng tối ưu trong nuôi tôm.
Nghiên cứu của chúng tôi, được tiến hành với sự hợp tác của phòng thí nghiệm của Giáo sư Tiến sĩ Daniel Lemos từ Đại học Sao Paulo (Brazil), tập trung vào việc tối ưu hóa thử nghiệm khả năng tiêu hóa in vitro đối với giai đoạn ấu trùng và hậu ấu trùng của tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Chúng tôi cũng đã tiến hành sàng lọc toàn diện nhiều thành phần khác nhau để phân tích khả năng tiêu hóa của chúng, hiểu tác động của cuộc khủng hoảng enzyme và xác định các cách hỗ trợ tăng trưởng tối ưu trong các giai đoạn này.
Vật liệu và phương pháp
Chúng tôi đã áp dụng phương pháp thử pH-stat như một phương pháp in vitro để đánh giá khả năng tiêu hóa protein của nhiều thành phần khác nhau, bao gồm nguồn protein có nguồn gốc từ thực vật và động vật trên cạn, biển.
Phương pháp pH-stat để xác định khả năng tiêu hóa protein in vitro được chuẩn hóa bằng cách sử dụng chiết xuất enzyme từ các giai đoạn zoea (Z), mysis (M) và hậu ấu trùng (PL) khác nhau của L. vannamei. Tỷ lệ enzyme trên chất nền (E:S) tối ưu được xác định bằng cách đánh giá các nồng độ khác nhau để đạt được các giá trị lặp lại và thủy phân protein đáng kể.
Quan điểm về thiết lập xét nghiệm pH-stat như một phương pháp trong ống nghiệm được sử dụng để đánh giá khả năng tiêu hóa protein của nhiều thành phần khác nhau trong nghiên cứu. Ảnh của Celine De Maesschalck.
Phương pháp này bao gồm việc theo dõi quá trình thủy phân protein thông qua những thay đổi về độ pH. Trong quá trình phân giải protein, các proton được giải phóng từ các liên kết peptide bị cắt ở độ pH kiềm và gây ra sự giảm độ pH. Để duy trì độ pH ổn định, natri hydroxit (NaOH) được thêm liên tục, và lượng NaOH sử dụng sẽ phản ánh mức độ thủy phân protein, từ đó đánh giá được khả năng tiêu hóa của protein. Phương pháp pH-stat được đánh giá cao nhờ sự đơn giản, độ chính xác và khả năng áp dụng rộng rãi trong việc xác định giá trị tiêu hóa của nhiều loại nguyên liệu thức ăn khác nhau.
Kết quả và thảo luận
Khả năng tiêu hóa theo từng giai đoạn
Các kết quả thử nghiệm chỉ ra rằng khả năng tiêu hóa protein của tôm L. vannamei có sự biến đổi rõ rệt tùy theo từng giai đoạn phát triển và nhấn mạnh tầm quan trọng của các công thức khẩu phần ăn dành riêng cho từng giai đoạn để tối ưu hóa sự tăng trưởng và sức khỏe của tôm. Cụ thể, giai đoạn mysis II (MII) cho thấy khả năng tiêu hóa protein cao hơn so với các giai đoạn khác. Dữ liệu cho thấy tiềm năng enzym tiêu hóa protein tăng từ giai đoạn zoea ZII lên MII, tiếp theo là giảm từ MII xuống PL3 và giảm liên tục từ PL3 xuống PL7 (Hình 1).
Hình 1: Khả năng tiêu hóa protein qua các giai đoạn phát triển khác nhau của L. vannamei. Các mẫu được thủy phân trong 60 phút ở 30 ± 1℃. Kết quả được hiển thị dưới dạng trung bình (thanh dọc) và độ lệch chuẩn (thanh lỗi), n = 4.
Khả năng tiêu hóa của các thành phần khác nhau
Việc lựa chọn nguyên liệu là rất quan trọng để xây dựng khẩu phần ăn hiệu quả cho ấu trùng. Nghiên cứu của chúng tôi đã kiểm tra khả năng tiêu hóa của nhiều thành phần thức ăn khác nhau trong các giai đoạn phát triển khác nhau. Chúng tôi sử dụng hai đối chứng (casein và gelatin), năm nguồn hải sản, hai nguồn thực vật và một nguồn nấm men (Hình 2). Mức độ thủy phân cao nhất được quan sát thấy ở cá đông khô, tiếp theo là bột mực và gelatin.
Hình 2: Độ pH-stat của thủy phân protein trong ống nghiệm (DH, %) của các thành phần được chọn cho Z2, M2, PL3 và PL7 của L. vannamei. Các mẫu được thủy phân trong 60 phút ở 30 ± 1℃. Các chữ cái mũ khác nhau chỉ ra sự khác biệt đáng kể (P < 0,05) giữa các thành phần trong một giai đoạn tôm. Kết quả được hiển thị dưới dạng trung bình (thanh dọc) và độ lệch chuẩn (thanh lỗi), n = 4. Cá đông khô (a) từ Thái Lan; (b) từ Nga.
Nguồn protein biển thường dễ tiêu hóa hơn nguồn protein thực vật. Sự chênh lệch này có thể là do sự hiện diện của chất ức chế enzyme trong nguồn thực vật và thiếu các protease cụ thể cần thiết cho quá trình tiêu hóa hiệu quả vật liệu thực vật của ấu trùng tôm. Ví dụ, bột đậu nành – một nguồn protein thực vật phổ biến – cho thấy khả năng tiêu hóa thấp ở tất cả các giai đoạn phát triển của tôm.
Cá đông khô là thành phần dễ tiêu hóa nhất trong mọi giai đoạn, làm nổi bật giá trị dinh dưỡng vượt trội của thức ăn có nguồn gốc từ biển. So với cá đông khô, bột cá có mức độ thủy phân thấp hơn, cho thấy rõ cách thức chế biến nguyên liệu thô có thể ảnh hưởng đáng kể đến khả năng tiêu hóa. Ví dụ, protein từ hải sản tươi đông lạnh được coi là nguồn chất lượng cao do khả năng tiêu hóa và hàm lượng dinh dưỡng cao hơn. Những thành phần biển tươi đông lạnh này cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu được ấu trùng dễ hấp thụ, hỗ trợ sự tăng trưởng và phát triển của chúng hiệu quả hơn so với các thành phần biển khô đã qua chế biến.
Hiện tượng khủng hoảng enzyme thường được ghi nhận rõ nhất ở giai đoạn hậu ấu trùng PL3 và ở giảm dần ở PL7, gây ảnh hưởng lớn đến khả năng tiêu hóa protein và hấp thụ dưỡng chất của tôm. Việc hiểu rõ cơ chế này và áp dụng các giải pháp dinh dưỡng hợp lý – từ việc lựa chọn nguyên liệu đầu vào đến xây dựng công thức thức ăn tối ưu – sẽ góp phần cải thiện hiệu quả tăng trưởng và tăng cường sức khỏe toàn diện cho vật nuôi.
Kết luận
Đầu tiên, việc sàng lọc các thành phần khác nhau chứng minh rằng các nguồn hải sản có khả năng tiêu hóa cao hơn so với các nguồn thực vật trong các giai đoạn được nghiên cứu. Thứ hai, khả năng tiêu hóa cao hơn của cá đông khô so với bột cá cho thấy cách chế biến thành phần tăng cường ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa và làm nổi bật tiềm năng của các thành phần tươi đông lạnh. Thứ ba, phương pháp pH-stat đã chứng minh là một mô hình hiệu quả để xác định khả năng tiêu hóa protein của các thành phần thức ăn khác nhau.
Theo Celine De Maesschalck, Roeland Wouters, Olivier Decamp, Eva Werbrouck
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Ứng dụng chỉ số phúc lợi chung cho tôm thẻ chân trắng trong quá trình nuôi ao
- Tác động của khẩu phần ăn của chiết xuất lá hương nhu tía Ocimum tenuiflorum lên các chỉ số tăng trưởng và phản ứng miễn dịch của tôm (Penaeus monodon) chống lại vi-rút gây hội chứng đốm trắng (WSSV)
- Ảnh Hưởng Của Tăng Thân Nhiệt Đến Phản Ứng Miễn Dịch Của Tôm Thẻ Chân Trắng Bị Nhiễm IMNV