Đánh Giá Protein đơn Bào đến Hiệu Suất Tăng Trưởng, Khả Năng Tiêu Hóa Và Biểu Hiện Gen Miễn Dịch Của Tôm Thẻ Chân Trắng Penaeus Vannamei

Nhiều nghiên cứu đang tập trung vào việc tìm kiếm các nguồn protein thay thế bột cá trong thức ăn chăn nuôi tôm. Protein đơn bào (SCP) được sản xuất từ vi khuẩn oxy hóa metan Methylococcuscapsulatus là một ứng cử viên tiềm năng. Nghiên cứu đã đánh giá khả năng tăng trưởng và tiêu hóa của tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) khi sử dụng SCP thay thế một phần bột cá trong khẩu phần ăn.

Ngành nuôi trồng thủy sản đang phát triển mạnh mẽ, kéo theo nhu cầu ngày càng tăng về thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là protein. Tôm và cá nuôi là những đối tượng tiêu thụ chính thức ăn có nguồn gốc từ thủy sản đánh bắt, bao gồm bột cá (FM) và dầu cá.

Tuy nhiên, việc sử dụng bột cá đang gặp nhiều hạn chế do nguồn cung toàn cầu biến động, giá cả không ổn định, tiêu chuẩn chất lượng ngày càng cao và các vấn đề về tính bền vững.

Vì vậy, việc tìm kiếm các nguồn protein thay thế bột cá trong thức ăn chăn nuôi thủy sản là một chủ đề nghiên cứu quan trọng. Một giải pháp tiềm năng là Protein đơn bào (SCP), bao gồm các sản phẩm từ vi khuẩn, nấm men và vi tảo.

SCP có hàm lượng protein cao với thành phần axit amin thiết yếu (EAA) rất tốt tương tự như bột cá; là nguồn nguyên liệu ổn định và quá trình sản xuất có thể truy xuất nguồn gốc, đồng thời cũng có chỉ số bền vững cao.

Tôm thẻ chân trắng là loài giáp xác nuôi quan trọng nhất trên thế giới và sản lượng của loài này tăng nhanh, đặc biệt ở Ấn Độ trong những năm gần đây. Điều này đã dẫn đến nhu cầu sản xuất thức ăn cho tôm ngày càng tăng dựa vào FM làm nguồn protein chính bằng cách sử dụng các nguồn protein thay thế phù hợp và bền vững.

Dưới đây là kết quả từ một nghiên cứu được thiết kế để đánh giá SCP về hiệu suất tăng trưởng và các thử nghiệm tiêu hóa của tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei, sử dụng khẩu phần ăn có chứa các mức SCP được phân loại.

Vật liệu và phương pháp

Các thử nghiệm tăng trưởng và khả năng tiêu hóa đã được thực hiện đồng thời để đánh giá protein tế bào đơn (SCP) thay thế bột cá trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng P. vannamei và để xác định khả năng tiêu hóa của SCP.

Đối với thử nghiệm tăng trưởng, năm khẩu phần ăn isonitrogenous và isoenergetic đã được xây dựng để chứa các mức SCP khác nhau: đối chứng (Bột cá, không có SCP), bao gồm SCP ở mức 50 g/kg (S-5), 100 g/kg (S-10), 200 g/kg (S-20), 250 g/kg (S25). Công thức thức ăn và thành phần dinh dưỡng được trình bày trước trong Bảng 1.

Kết quả

Dữ liệu về hiệu suất tăng trưởng của tôm được cho ăn các khẩu phần ăn khác nhau trong thử nghiệm tăng trưởng 90 ngày được cung cấp trong Bảng 2.

Đường cong tăng trưởng của các nhóm khác nhau trong thời gian thử nghiệm được trình bày trong Hình 1. Trọng lượng cơ thể tăng đáng kể (p < 0,05) ở nhóm tôm được cho ăn khẩu phần ăn có S-10 so với nhóm đối chứng, nhưng không có ý nghĩa (p > 0,05) tăng khi so sánh với tôm được cho ăn khẩu phần ăn S-20 mặc dù trọng lượng cơ thể cuối cùng trung bình của S-20 cao hơn về mặt số lượng.

Không có sự khác biệt đáng kể (p > 0,05) về hàm lượng protein, lipid và tro giữa các nhóm P. vannamei khác nhau. Không có sự khác biệt đáng kể (p > 0,05) được quan sát thấy trong thành phần axit amin toàn cơ thể của tôm được cho ăn khẩu phần ăn có chứa hàm lượng SCP được phân loại.

Về khả năng tiêu hóa biểu kiến, SCP được thử nghiệm cho thấy có khả năng tiêu hóa cao với hệ số tiêu hóa lần lượt là 0,91, 0,92, 0,60 và 0,70 đối với protein, lipid, canxi và phốt pho.

Hàm lượng protein và lipid tiêu hóa của SCP được tính toán lần lượt là 577,7 g/kg và 57,9 g/kg. Sự biểu hiện gen tương đối của lysozyme, thụ thể Toll và suy giảm miễn dịch (IMD) đều được điều chỉnh tăng đáng kể (p < 0,05) ở tôm được cho ăn khẩu phần ăn S-20 so với tôm được cho ăn khẩu phần ăn đối chứng hoặc khẩu phần ăn SCP khác.

Thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể bổ sung tới 200 g/kg SCP có nguồn gốc từ Methylococcuscapsulatus (thay thế tới 2/3 lượng bột cá) vào khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng mà vẫn duy trì tỷ lệ sống, tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn tốt.

Trên thực tế, mức SCP 200 g/kg trong thức ăn thậm chí còn mang lại kết quả tốt hơn so với thức ăn thông thường, mặc dù lượng thức ăn tiêu thụ ít hơn. Nghiên cứu này cho thấy kết quả khả quan hơn so với nghiên cứu của Chen và cộng sự (2021) trên tôm thẻ chân trắng, nơi họ chỉ có thể thay thế 45% bột cá bằng SCP (105 g SCP/kg khẩu phần ăn).

Tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng không có sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm sử dụng SCP ở mức khác nhau. Tuy nhiên, xu hướng cho thấy tôm sử dụng SCP 50 và 100 g/kg có tỷ lệ sống cao hơn so với nhóm đối chứng. Nghiên cứu của Hamidoghli và cộng sự (2019) cũng cho thấy xu hướng tương tự với SCP từ vi khuẩn Corynebacteria ammonigenes. Giả thuyết cho rằng sự gia tăng tỷ lệ sống có thể do SCP kích thích phản ứng miễn dịch không đặc hiệu ở tôm.

Tôm thẻ chân trắng sử dụng thức ăn có SCP có khả năng hấp thu và giữ lại phốt pho tốt hơn so với thức ăn thông thường có thể là do khả năng tiêu hóa phốt pho trong SCP cao hơn và vì hàm lượng phốt pho trong SCP chủ yếu ở dạng axit nucleic và phospholipid (Øverland và cộng sự, 2010), trong khi phốt pho trong bột cá chủ yếu ở dạng phức hợp canxi (phức hợp canxi hydroxyapatite, Rajesh và cộng sự, 2022).

“Thành phần hóa học toàn cơ thể và thành phần axit amin của tôm không thay đổi đáng kể (p > 0,05) khi mức độ SCP ngày càng tăng.”

Tôm thẻ chân trắng sử dụng SCP (protein đơn bào) có hiệu quả tiêu hóa protein cao, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về thành phần axit amin của tôm (Penaflorida, 1989; Alam và cộng sự, 2002; Xie và cộng sự, 2018). Khả năng tiêu hóa protein SCP cao hơn so với các báo cáo trước đây về SCP khác ở cá có vây (Øverland và cộng sự, 2010; Tlusty và cộng sự, 2017) và tôm thẻ chân trắng (Hamidoghli và cộng sự, 2019).

Nghiên cứu này cho thấy khả năng tiêu hóa protein cao của SCP (protein đơn bào) trong tôm thẻ chân trắng có thể liên quan đến phương pháp xử lý tế bào vi khuẩn trong quá trình sản xuất SCP. Quá trình xử lý này có thể giúp phá vỡ tế bào vi khuẩn, làm cho protein dễ tiếp cận và tiêu hóa hơn cho tôm.

Kết luận

Nghiên cứu 90 ngày cho thấy SCP (protein đơn bào) có nguồn gốc từ vi khuẩn sử dụng khí metan có thể thay thế một phần đáng kể bột cá trong thức ăn tôm thẻ chân trắng mà không ảnh hưởng đến hiệu quả nuôi. Tôm sử dụng SCP có khả năng tiêu hóa tốt, lượng ăn vào tốt, tốc độ tăng trưởng cao, hiệu quả sử dụng thức ăn tốt và tỷ lệ sống cao. SCP hứa hẹn là nguồn protein thay thế bền vững và đáng tin cậy cho ngành nuôi trồng tôm thẻ chân trắng. Cần nghiên cứu thêm về tác động của SCP đến hệ miễn dịch của tôm.

Theo Ban Biên tập Tạp chí Nuôi trồng Thủy sản

Nguồn: https://aquaculturemag.com/2024/01/08/evaluation-of-single-cell-protein-on-the-growth-performance-digestibility-and-immune-gene-expression-of-pacific-white-shrimp-penaeus-vannamei/

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh