English
中文 (中国)
Quan trọng là đáp ứng nhu cầu axit amin thiết yếu trong khẩu phần ăn của tôm và cá
Thức ăn thủy sản dành cho cá và tôm được nghiên cứu, điều chỉnh kỹ lưỡng nhằm đáp ứng chính xác nhu cầu dinh dưỡng của từng loài, phù hợp với từng giai đoạn phát triển, hệ thống nuôi cũng như quy mô sản xuất của trang trại. Các loại thức ăn này được sản xuất từ những nguyên liệu thô tương tự như trong chăn nuôi gia súc, nhưng thường có hàm lượng protein thô (CP) cao hơn đáng kể để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng đặc thù của động vật thủy sinh.
Trong số các nguồn cung cấp protein, bột cá từ lâu được xem là lựa chọn tối ưu nhờ giá trị dinh dưỡng vượt trội, đặc biệt là khả năng tiêu hóa cao của protein và sự cân đối trong thành phần axit amin thiết yếu (EAA). Tuy nhiên, cùng với sự phát triển nhanh chóng của ngành nuôi trồng thủy sản toàn cầu, nguồn cung bột cá ngày càng hạn chế, dẫn đến tình trạng khan hiếm và giá thành tăng cao, khiến việc sử dụng bột cá làm nguồn protein chính trong thức ăn thủy sản trở nên thách thức hơn bao giờ hết.
Do đó, nhu cầu tìm kiếm và sử dụng các nguồn protein thay thế trong khẩu phần ăn ngày càng trở nên cấp thiết. Những lựa chọn khả thi có thể đến từ các sản phẩm phụ của nông nghiệp, thủy sản hoặc chế biến động vật trên cạn. Một số nguồn nguyên liệu này có hàm lượng protein thô (CP) tương đương với bột cá, tuy nhiên tỷ lệ thường dao động trong khoảng 40–75%.
Khi lựa chọn nguồn protein, cần xem xét kỹ thành phần axit amin, mức độ khả dụng sinh học, đồng thời đảm bảo đầy đủ các axit amin thiết yếu (EAA) để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của loài vật nuôi mục tiêu. Tuy nhiên, phần lớn các nguyên liệu thay thế hiện nay trong khẩu phần của tôm và cá vẫn thiếu một hoặc nhiều loại EAA, dẫn đến sự cần thiết phải phối hợp hoặc bổ sung axit amin tổng hợp nhằm đảm bảo cân đối dinh dưỡng.
Methionine (Met), tiếp theo là lysine (Lysine), là những axit amin giới hạn đầu tiên trong các sản phẩm phụ từ thực vật và động vật. Việc tăng hàm lượng Met và Lys thông qua việc sử dụng bột cá hoặc các nguồn protein biển khác hiện nay thường quá tốn kém do hạn chế về giá cả và thị trường, vì vậy các axit amin thiếu hụt thường được bổ sung bằng axit amin.
Bài viết này tóm tắt ấn phẩm gốc (http://dx.doi.org/10.1016/j.aquaculture.2014.04.003) thảo luận về các phương pháp xây dựng công thức khác nhau để đáp ứng nhu cầu EAA của cá và tôm thông qua việc bổ sung axit amin tinh thể.
Công thức cho các axit amin thiết yếu (EAA)
Đã có rất nhiều nghiên cứu được thực hiện về dinh dưỡng protein và axit amin trên nhiều loài cá và tôm có giá trị kinh tế quan trọng. Gần đây, Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia đã công bố báo cáo“Nhu cầu dinh dưỡng của Cá và Tôm”, trong đó có một chương chuyên sâu tổng hợp về dinh dưỡng protein và axit amin. Chương này không chỉ trình bày tổng quan về sinh hóa dinh dưỡng của protein và axit amin, mà còn phân tích vai trò của các axit amin thiết yếu (EAA) cùng những yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng của chúng.
Các nhu cầu EAA được xác định cho cá và tôm dựa trên những nghiên cứu sử dụng khẩu phần ăn tinh khiết hoặc bán tinh khiết, được chế biến từ nguồn nguyên liệu chất lượng cao. Những khẩu phần này có hàm lượng yếu tố kháng dinh dưỡng (ANF) thấp, giúp hạn chế tác động tiêu cực đến khả năng tiêu hóa và hấp thụ EAA, đồng thời đảm bảo protein có mức độ tiêu hóa cao. Các loại thức ăn thử nghiệm này được thiết kế kỹ lưỡng nhằm đáp ứng chính xác nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi trong từng giai đoạn phát triển.
Nhìn chung, hàm lượng axit amin thiết yếu (EAAs) trong khẩu phần ăn có thể được cải thiện bằng hai cách: tăng tỷ lệ các nguyên liệu tự nhiên giàu EAAs mục tiêu hoặc bổ sung trực tiếp axit amin tinh thể (CAA) vào công thức. Tuy nhiên, một thách thức lớn đối với các chuyên gia dinh dưỡng tại các nhà máy thức ăn là làm sao cân bằng giữa hiệu quả dinh dưỡng và chi phí hợp lý trong bối cảnh giá nguyên liệu đầu vào biến động mạnh. Việc xây dựng công thức dựa trên nguyên tắc linh hoạt dinh dưỡng sẽ giúp giảm thiểu, thậm chí loại bỏ sự phụ thuộc vào các nguồn nguyên liệu đắt đỏ, khó tái tạo như bột cá, đồng thời vẫn đảm bảo hiệu suất tăng trưởng và khả năng cạnh tranh về chi phí cho sản phẩm thức ăn chăn nuôi.
Phương pháp xây dựng công thức dựa trên chất dinh dưỡng với EAA dạng tinh thể
Việc tăng cường bổ sung phụ phẩm thực vật và động vật chế biến vào khẩu phần ăn của tôm và cá đã khiến các nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi phải xem xét kỹ hơn hàm lượng EAAs tổng thể và dễ tiêu hóa. Sự thiếu hụt EAAs trong khẩu phần ăn, chủ yếu là tổng axit amin lưu huỳnh (TSAA, Met cộng với cysteine), tăng theo tỷ lệ thuận với hàm lượng thành phần thực vật trong công thức.
Hiện nay, các công thức có chi phí thấp nhất sử dụng khẩu phần ăn ít hoặc không có bột cá là một thách thức đáng kể đối với các chuyên gia dinh dưỡng thức ăn thủy sản, đặc biệt liên quan đến thành phần EAA dễ tiêu hóa và việc xác định hệ số tiêu hóa axit amin thiết yếu (EAADC) của tất cả các thành phần protein sẽ được sử dụng trong công thức là điều mong muốn để bổ sung CAAs vào khẩu phần ăn một cách chính xác.
NRC mới (2011) được tham chiếu trước đó bao gồm giá trị EAADC của 31 thành phần protein cho hơn 10 loài, bao gồm các loài có giá trị thương mại và mới nổi (cá hồi, cá hồi cầu vồng, cá rô phi sông Nile, cá bớp, tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương, cá vược sọc, cá cam, v.v.). Những dữ liệu này có thể được các nhà sản xuất công thức sử dụng để phân biệt giữa hàm lượng EAA dễ tiêu hóa và hàm lượng EAA có sẵn trong ma trận công thức của họ. Đáng tiếc là EAADC của một số loài thủy sản nuôi vẫn còn hạn chế và các nhà sản xuất công thức thường phải sử dụng EAADC có nguồn gốc từ các loài có tập tính ăn uống tương quan (ví dụ: ăn tạp, ăn thịt, ăn cỏ).
Các vấn đề quan trọng với công thức dinh dưỡng
Ngành sản xuất thức ăn thủy sản ngày nay đã có thể áp dụng các công thức dinh dưỡng dựa trên axit amin tinh khiết (CAA), nhờ nguồn cung CAA hiện đã phổ biến toàn cầu với mức giá hợp lý. Các loại CAA được sử dụng phổ biến nhất trong ngành thức ăn chăn nuôi, theo thứ tự bao gồm: DL-methionine (hoặc các dẫn xuất của methionine), L-lysine, L-threonine, L-tryptophan, L-isoleucine và L-valine. Tuy nhiên, hiệu quả sinh học của CAA vẫn là vấn đề được quan tâm, do một số nghiên cứu cho thấy giá trị sử dụng thực tế thấp hơn kỳ vọng. Đặc biệt, ở tôm, hiệu quả sinh học của CAA thường thấp hơn so với cá, nguyên nhân chủ yếu là do hiện tượng rò rỉ CAA vào nước và tốc độ bắt mồi chậm của tôm trong quá trình ăn.
Để cải thiện khả năng hấp thu và thẩm thấu nhanh của CAA, các kỹ thuật như đóng gói, bao bọc và trùng hợp đã được áp dụng. Ngoài ra, CAA có thể được liên kết hóa học với một số loại protein, giúp nâng cao tính ổn định và khả năng hấp thu. Việc điều chỉnh độ pH của thức ăn vốn thường giảm sau khi bổ sung CAA cũng góp phần tối ưu hóa hiệu quả sinh học của hợp chất này. Bên cạnh đó, sử dụng chất kết dính và chất dẫn dụ hiệu quả, kết hợp với tăng tần suất cho ăn hàng ngày, đặc biệt trong nuôi tôm, vốn là loài có tập tính ăn chậm, được khuyến nghị để nâng cao khả năng đồng hóa và sử dụng CAA của vật nuôi.
Bổ sung EAA dạng tinh thể
Hiện nay, việc thay thế bột cá bằng các nguồn protein có giá thành thấp hơn được xem là xu hướng tất yếu nhằm giảm chi phí sản xuất thức ăn thủy sản thương mại. Một giải pháp hiệu quả để đáp ứng nhu cầu axit amin thiết yếu (EAA) của cá và tôm nuôi, đồng thời vẫn giảm giá thành thức ăn, là bổ sung axit amin tinh khiết (CAA) vào khẩu phần.
Nhu cầu về methionine (Met) và lysine (Lys) trong khẩu phần ăn của cá và tôm có sự khác biệt đáng kể, phụ thuộc vào đặc điểm loài, hệ thống nuôi, giai đoạn phát triển và thành phần dinh dưỡng của khẩu phần. Theo các nghiên cứu, nhu cầu Met trong khẩu phần của cá dao động từ 1,3–3,3% protein thô (CP), trong khi ở tôm là 1,4–2,9% CP. Việc duy trì hàm lượng Met và Lys phù hợp không chỉ đáp ứng nhu cầu tăng trưởng mà còn giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng các EAA khác, nhờ khả năng giảm quá trình oxy hóa của các axit amin còn lại.
Methionine (Met) và cysteine (Cys) được xem là hai axit amin chính có chứa lưu huỳnh. Lysine (Lys) thường bị hạn chế trong nhiều nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật được sử dụng trong thức ăn công nghiệp cho cá và tôm. Ngoài ra, các nguyên liệu có nguồn gốc động vật được xử lý trong điều kiện khắc nghiệt cũng có thể bị hao hụt Lys. Vì vậy, việc bổ sung Lys ở dạng tinh thể là cần thiết trong khẩu phần ăn có nguồn gốc thực vật để đảm bảo sự tăng trưởng bình thường của cá và tôm. Trong đó, L-lysine HCl là dạng Lys tổng hợp được sử dụng phổ biến nhất trong ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi. Methionine có thể được thay thế một phần bởi cysteine, vì Cys có thể được tổng hợp từ Met. Thông thường, cysteine chiếm khoảng 40–60% tổng nhu cầu axit amin chứa lưu huỳnh (Met + Cys).
Kết luận
Việc bổ sung chính xác các axit amin tinh thể vào khẩu phần ăn của cá và tôm mở ra cơ hội giảm chi phí sản xuất, một yếu tố đặc biệt quan trọng trong bối cảnh nguồn cung bột cá khan hiếm và giá protein trên thị trường biến động mạnh.
Trong nhiều năm qua, ngành sản xuất thức ăn thủy sản đã hướng tới giảm phụ thuộc vào protein có nguồn gốc biển, mặc dù bột cá vẫn giữ vai trò chiến lược trong một số thị trường đặc thù hoặc giai đoạn nuôi quan trọng như: thức ăn khởi đầu, chống stress, giai đoạn chuyển tiếp và các dòng thức ăn cao cấp.
Trước đây, thị trường thường cho rằng thức ăn có hàm lượng bột cá cao luôn mang lại tăng trưởng và lợi nhuận vượt trội. Tuy nhiên, quan điểm này đang dần thay đổi khi các công thức dựa trên giá trị dinh dưỡng thực tế được phát triển và chứng minh hiệu quả. Ngày nay, để nâng cao tính cạnh tranh và áp dụng tối ưu tiến bộ dinh dưỡng thủy sản, các chuyên gia dinh dưỡng và nhà sản xuất thức ăn đang chuyển sang công nghệ phối trộn hiện đại, thân thiện với môi trường, dựa trên giá trị sinh học của nguyên liệu, bổ sung axit amin thiết yếu (EAA) tinh thể, và đáp ứng chính xác nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi.
Theo Alberto JP Nunes, Marcelo VC Sá, Craig L. Browdy, Mercedes Vazquez-Anon
Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/aquafeed-supplementation-with-crystalline-amino-acids/
Biên dịch: Nguyễn Thi Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Vi Khuẩn Kháng Kháng Sinh, Phần 1
- Vi Khuẩn Kháng Kháng Sinh, Phần 2
- Hiệu Ứng Tích Lũy Và Điều Hòa Từ Hỗn Hợp Kim Loại Zn, Pb Và Cd Trong Tôm Nhiệt Đới Penaeus vannamei