English
中文 (中国)
Cá rô phi được cho ăn trong quá trình thanh lọc mùi vị sẽ loại bỏ geosmin trong buồng trứng nhanh hơn so với cá bị bỏ đói.
Geosmin và 2-methylisoborneol (2-MIB) là các chất chuyển hóa thứ cấp do nhiều nhóm vi sinh vật phổ biến trong hệ thống nuôi trồng thủy sản trên cạn tạo ra. Khi được giải phóng vào môi trường nước, các hợp chất này nhanh chóng tích lũy trong cơ thể cá do đặc tính ưa lipid của chúng. Sự hiện diện của geosmin và 2-MIB trong mô cá gây ra mùi và vị khó chịu, thường được mô tả là mùi đất hoặc mốc, và bị người tiêu dùng xem là một khiếm khuyết nghiêm trọng về chất lượng sản phẩm.
Quá trình tích lũy sinh học của geosmin và 2-MIB mang tính động và có thể đảo ngược, bởi các hợp chất này có khả năng khuếch tán tự do vào và ra khỏi cơ thể cá thông qua mang. Dựa trên cơ chế này, người nuôi thường áp dụng biện pháp “làm sạch” cá bằng cách chuyển chúng sang môi trường nước không chứa geosmin và 2-MIB ngay trước khi thu hoạch. Cá được lưu giữ trong điều kiện này cho đến khi quá trình bài tiết làm giảm nồng độ các hợp chất gây mùi xuống dưới ngưỡng cảm quan. Tuy nhiên, biện pháp trên không phải lúc nào cũng đạt hiệu quả như mong muốn, và cá có mùi vị khó chịu vẫn có thể xuất hiện trên thị trường. Vì vậy, mục tiêu chung của nghiên cứu này là nhằm nâng cao hiểu biết về cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình loại bỏ mùi vị khó chịu trong nuôi trồng thủy sản.
Trong quá trình khử mùi vị không mong muốn, cá thường được ngừng cho ăn nhằm giúp làm sạch đường ruột trước khi thu hoạch, đồng thời giảm lưu lượng nước cần thiết trong hệ thống làm sạch để duy trì chất lượng nước ổn định. Thông thường, các vấn đề về mùi vị liên quan đến hàm lượng geosmin và 2-MIB trong phi lê cá; tuy nhiên, hiện tượng mùi vị khó chịu cũng có thể xuất hiện trong trứng cá tầm nuôi thương phẩm. Rõ ràng, người tiêu dùng không chấp nhận sự hiện diện của mùi vị không mong muốn trong các sản phẩm thủy sản cao cấp như trứng cá tầm.
Do cá tầm có buồng trứng phát triển lớn và có giá trị cao, không phù hợp để sử dụng cho thí nghiệm, nghiên cứu này đã lựa chọn cá rô phi cái làm đối tượng thử nghiệm. Cá rô phi cái có đặc điểm phát triển buồng trứng khi kích thước cơ thể còn nhỏ (100–200 g), phù hợp để đánh giá tốc độ loại bỏ geosmin khỏi mô phi lê và buồng trứng trong các điều kiện có cho ăn và bỏ đói. Theo hiểu biết hiện tại, chưa có tài liệu khoa học nào ghi nhận ảnh hưởng của chế độ cho ăn hoặc bỏ đói đối với quá trình loại bỏ geosmin trong cá.
Bài viết này – được chuyển thể và tóm tắt từ ấn bản gốc [Schram, E. et al. 2021. Effect of feeding during off-flavor depururation on geosmin excretion by Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture Volume 531, 30 January 2021, 735883] – báo cáo về một nghiên cứu nhằm xác định ảnh hưởng của việc cho ăn so với nhịn ăn đến sự bài tiết geosmin của cá, và để xác định sự khác biệt về tốc độ loại bỏ geosmin từ phi lê cá và buồng trứng.
Chuẩn bị nghiên cứu
Cá rô phi được sử dụng trong nghiên cứu này có nguồn gốc từ đàn cá bố mẹ được nuôi dưỡng tại Đại học và Viện Nghiên cứu Wageningen (Hà Lan). Cá rô phi giai đoạn giống được chuyển đến cơ sở nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Hàng hải Wageningen với khối lượng trung bình khoảng 5 g. Sau đó, cá được nuôi trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) cho đến khi đạt khối lượng xấp xỉ 180 g trong thời gian 120 ngày, trước khi được đưa vào thí nghiệm. Để tạo ra cá rô phi có mùi vị không mong muốn, cá được nuôi trong một hệ thống RAS đã xác định là bị nhiễm vi sinh vật sinh geosmin. Trong quá trình sinh sống trong hệ thống này, cá tích lũy geosmin trong mô, dẫn đến hiện tượng mùi vị khó chịu ngay từ thời điểm bắt đầu thí nghiệm.
Thí nghiệm được bố trí theo mô hình nhân tố 2 × 4, với hai mức cho ăn (F) và bốn khoảng thời gian thanh lọc (T) làm các yếu tố nghiên cứu. Hai nghiệm thức cho ăn bao gồm nhịn ăn (không cho ăn) và cho ăn bình thường, trong khi các khoảng thời gian thanh lọc lần lượt là 24, 48, 72 và 96 giờ. Các nghiệm thức được phân bổ ngẫu nhiên vào 16 đơn vị thí nghiệm (bể), mỗi tổ hợp F × T được lặp lại hai lần nhằm đảm bảo độ tin cậy của kết quả.
Tại thời điểm bắt đầu thí nghiệm (T = 0), tổng cộng 120 cá thể cá được phân bố ngẫu nhiên vào 20 nhóm, mỗi nhóm gồm 5 con, và tiến hành cân khối lượng. Khối lượng cơ thể trung bình (± độ lệch chuẩn) của cá là 184,8 ± 15,0 g. Trong số này, 4 nhóm được chọn ngẫu nhiên để xác định hàm lượng geosmin ban đầu. 16 nhóm còn lại được phân bổ ngẫu nhiên vào 16 bể polyester dung tích 180 L, và các bể này tiếp tục được chỉ định ngẫu nhiên cho 8 nghiệm thức khác nhau.
Cá được cho ăn thức ăn thương mại (Skretting ME-2 Meerval Start) với khẩu phần tương đương 1,1% khối lượng cơ thể/ngày, chia thành hai lần cho ăn bằng nhau. Để kiểm soát lượng thức ăn tiêu thụ, sự hiện diện của thức ăn thừa được ghi nhận 30 phút sau mỗi lần cho ăn. Trong tổng số 40 lần cho ăn, thức ăn thừa được quan sát ở 33 lần, cho thấy khẩu phần cung cấp ở mức hơi dư.
Trong suốt quá trình thí nghiệm, cá được lấy mẫu tại các thời điểm 0, 24, 48, 72 và 96 giờ. Ở mỗi thời điểm, hai bể cho mỗi nghiệm thức, với năm cá thể mỗi bể, được thu mẫu. Khối lượng từng cá thể được đo tại thời điểm thả, đồng thời các mẫu máu, thịt phi lê và buồng trứng được thu thập để phục vụ phân tích.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm; nuôi cá và lấy mẫu; phân tích geosmin và lipid; và phân tích thống kê, vui lòng tham khảo ấn bản gốc.
Kết quả và thảo luận
Việc cho cá rô phi ăn trong giai đoạn khử mùi đã làm tăng đáng kể hiệu quả loại bỏ geosmin khỏi buồng trứng. Kết quả tương tự cũng được ghi nhận đối với mô cơ (phi lê); tuy nhiên, ở phi lê, phương pháp cho ăn chỉ tạo ra sự khác biệt mang tính số học. Nguyên nhân được cho là do mức geosmin ban đầu trong phi lê vốn đã thấp, dẫn đến độ biến động phân tích cao hơn trong dữ liệu, chứ không phải do việc cho ăn không có tác dụng hỗ trợ quá trình loại bỏ geosmin khỏi phi lê.
Quá trình bài tiết geosmin ở cá chủ yếu diễn ra thông qua sự trao đổi giữa máu và nước tại mang. Do đó, việc khử mùi đòi hỏi geosmin phải được vận chuyển từ các mô ngoại vi đến mang thông qua hệ tuần hoàn. Chúng tôi giả thuyết rằng cá được cho ăn sẽ loại bỏ geosmin nhanh hơn so với cá bị bỏ đói, nhờ hàm lượng lipid trong máu cao hơn và mức độ thông khí ở mang tốt hơn. Hàm lượng lipid máu cao, chủ yếu tồn tại dưới dạng lipoprotein, có thể làm tăng khả năng vận chuyển của hệ tuần hoàn, trong khi sự thông khí mang được cải thiện sẽ thúc đẩy quá trình bài tiết geosmin từ máu ra môi trường nước.
Do hàm lượng lipid trong máu cá chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, đặc biệt là tình trạng dinh dưỡng, chúng tôi đã tạo ra sự khác biệt về nồng độ lipid máu giữa các nhóm thí nghiệm thông qua việc cho ăn và không cho ăn. Ở nhóm cá bị bỏ đói, hàm lượng lipid trong máu duy trì ổn định trong suốt thời gian thí nghiệm, dao động trong khoảng 1,25–1,40% theo khối lượng (w/w).
Kết quả quan sát cho thấy những cá thể được cho ăn, với nồng độ lipid máu cao hơn, loại bỏ geosmin khỏi buồng trứng và có thể cả mô phi lê nhanh hơn. Điều này gợi ý rằng ở cá bị bỏ đói, quá trình bài tiết geosmin có thể bị hạn chế do nồng độ lipid máu thấp. Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng các dữ liệu thu được chưa cung cấp bằng chứng trực tiếp về sự liên kết giữa geosmin và lipid máu, cũng như chưa đủ cơ sở để khẳng định mối quan hệ nhân quả giữa nồng độ lipid máu với quá trình vận chuyển và bài tiết geosmin.
Những quan sát gần đây cho thấy quá trình loại bỏ geosmin diễn ra nhanh hơn ở cá được cho ăn, mang lại những hàm ý quan trọng cho các quy trình làm sạch trong sản xuất công nghiệp. Trong thực tế nuôi trồng, người nuôi tận dụng tính chất thuận nghịch của sự tích lũy sinh học geosmin bằng cách chuyển cá sang môi trường nước không chứa geosmin ngay trước khi thu hoạch, nhằm loại bỏ mùi vị không mong muốn trong thịt cá. Thời gian cần thiết để làm sạch hiệu quả phụ thuộc chủ yếu vào nồng độ ban đầu của các hợp chất gây mùi và tốc độ đào thải của chúng. Nồng độ geosmin trong mô cá càng cao thì thời gian làm sạch càng kéo dài để đưa hàm lượng xuống dưới ngưỡng cảm nhận cảm quan, đặc biệt trong trường hợp tốc độ loại bỏ thấp. Thông thường, cá không được cho ăn trong suốt quá trình làm sạch; chỉ trong những quy trình làm sạch kéo dài đối với các loài cá kích thước lớn, chẳng hạn như cá tầm, việc cho ăn định kỳ mới được áp dụng.
Một trong những lý do thực tiễn khiến cá không được cho ăn trong giai đoạn thanh lọc là nhằm tạo điều kiện để cá làm sạch đường ruột trước khi thu hoạch, do đó việc cho ăn thường không được duy trì đến những ngày cuối của quá trình này. Bên cạnh đó, sự thay đổi về điều kiện môi trường và cách xử lý cá ở thời điểm bắt đầu giai đoạn thanh lọc có thể làm giảm tạm thời khả năng bắt mồi của cá. Vì vậy, lượng thức ăn tiêu thụ trong giai đoạn thanh lọc nhìn chung thấp hơn so với giai đoạn nuôi trước đó. Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng của việc giảm lượng thức ăn này đối với khả năng tăng cường bài tiết geosmin thông qua cho ăn hiện vẫn chưa được xác định rõ, cho đến khi mối quan hệ giữa mức độ cho ăn và quá trình thải loại geosmin được làm sáng tỏ.
Một lý do thực tiễn khác để hạn chế cho cá ăn trong giai đoạn loại bỏ mùi vị khó chịu là việc này làm gia tăng áp lực lên hệ thống xử lý nước thải do lượng chất thải phát sinh từ cá tăng cao. Khi cá được cho ăn, nước trong hệ thống xử lý buộc phải được thay mới thường xuyên hơn hoặc phải tái tuần hoàn thông qua quá trình lọc nội bộ nhằm duy trì chất lượng nước phù hợp. Phương án thứ nhất làm tăng nhu cầu sử dụng nước, đi ngược lại mục tiêu tiết kiệm nước của các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS). Trong khi đó, phương án tái tuần hoàn nước đòi hỏi phải sử dụng hệ thống lọc sinh học, vốn có thể trở thành nguồn phát sinh hoặc tích tụ các hợp chất gây mùi vị khó chịu. Do các bộ lọc sinh học có khả năng chứa hoặc giải phóng các hợp chất như geosmin và 2-MIB, việc tái chế nước trong giai đoạn này có thể làm kéo dài thời gian khử mùi. Vì vậy, tác động thực tế của việc tiếp tục cho cá ăn trong quá trình loại bỏ mùi vị khó chịu vẫn cần được nghiên cứu và làm rõ thêm.
Điểm đáng chú ý nhất là sự khác biệt rõ rệt giữa phần phi lê và buồng trứng. Bất kể chế độ cho ăn, cá đều cần nhiều thời gian hơn để loại bỏ geosmin khỏi buồng trứng so với phần phi lê. Do tốc độ thải loại geosmin giữa hai mô không có sự khác biệt đáng kể, sự chênh lệch về thời gian thanh lọc chủ yếu bắt nguồn từ nồng độ geosmin ban đầu cao hơn trong buồng trứng. Kết quả cho thấy cá rô phi có xu hướng tích lũy sinh học geosmin nhiều hơn ở buồng trứng so với phần phi lê khi tiếp xúc với cùng một mức geosmin. Mặc dù hàm lượng lipid cao hơn có thể giải thích phần lớn hiện tượng này, nhưng đó không phải là yếu tố duy nhất. Phù hợp với các kết quả nghiên cứu trước đây, dữ liệu cho thấy sự phân bố geosmin trong cơ thể cá không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng lipid của các mô, mà còn chịu tác động của các yếu tố sinh lý khác.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy cá tích lũy geosmin ở nồng độ cao hơn trong buồng trứng và do đó cần thời gian loại bỏ lâu hơn so với mô cơ. Phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với việc kiểm soát và loại bỏ mùi vị không mong muốn trong sản xuất cá tầm phục vụ cả trứng cá muối và thịt. Sự khác biệt này nhiều khả năng bắt nguồn từ chênh lệch hàm lượng lipid giữa buồng trứng cá tầm (khoảng 28–37%) và mô cơ (khoảng 6–10%), khiến buồng trứng có xu hướng tích lũy geosmin nhiều hơn. Trong bối cảnh đó, thời gian cần thiết để khử mùi hiệu quả dường như được quyết định chủ yếu bởi buồng trứng chứ không phải bởi phi lê. Nhận định này đã được xác nhận thông qua các quan sát thực tế tại các trang trại nuôi cá tầm thương mại. Đồng thời, điều này cũng cho thấy việc sử dụng chất lượng cảm quan của phi lê làm chỉ số đại diện cho chất lượng cảm quan của buồng trứng có thể dẫn đến rủi ro thu hoạch trứng cá vẫn còn mùi vị khó chịu. Cần lưu ý rằng việc sử dụng cá rô phi cái làm mô hình nghiên cứu cho cá tầm mang tính thực tiễn, xuất phát từ việc đây là loài cá nhỏ, dễ tiếp cận và có buồng trứng phát triển, chứ không dựa trên sự tương đồng về mặt sinh lý giữa hai loài.
Kết luận
Dựa trên kết quả đánh giá ảnh hưởng của chế độ cho ăn trong giai đoạn thanh lọc mùi vị đối với khả năng loại bỏ geosmin khỏi mô cơ (phi lê) và buồng trứng của cá rô phi – mô hình được sử dụng trong sản xuất trứng cá muối, chúng tôi kết luận rằng cá rô phi được cho ăn trong quá trình thanh lọc mùi vị loại bỏ geosmin khỏi buồng trứng nhanh hơn so với cá bị nhịn ăn.
Kết quả này được cho là chủ yếu liên quan đến sự gia tăng thông khí mang nhằm đáp ứng nhu cầu oxy cao hơn khi cá được cho ăn. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng không loại trừ khả năng rằng nồng độ lipid trong máu thấp ở cá bị bỏ đói có thể làm hạn chế quá trình đào thải geosmin. Việc áp dụng chế độ cho ăn trong giai đoạn thanh lọc mùi vị giúp rút ngắn đáng kể thời gian loại bỏ mùi vị không mong muốn, mang lại lợi ích thiết thực cho người nuôi.
Theo Edward Schram, Christiaan Kwadijk, Angelo Hofman Ainhoa Blanco, Albertinka Murk, Johan Verreth, Johan Schrama
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Bổ Sung Kali Diformat Vào Khẩu Phần Ăn Giúp Cải Thiện Hiệu Suất Tăng Trưởng Của Cá Rô Phi Đực
- Yếu Tố Threonine Trong Khẩu Phần Ăn Ảnh Hưởng Đến Năng Suất Phi Lê Cá Rô Phi
- Các Phương Pháp Tiêm Vắc-Xin Bất Hoạt Bằng Formalin Khác Nhau Và Ảnh Hưởng Của Chúng Đến Khả Năng Miễn Dịch Và Sức Đề Kháng Bệnh Tật Của Cá Rô Phi