Đánh Giá Việc Bổ Sung Quá Mức Chất Dinh Dưỡng Vào Khẩu Phần Ăn Của Cá Rô Phi

Isoleucine và leucine hỗ trợ sự phát triển nhanh chóng của cá rô phi con

Cá rô phi là loài được nuôi phổ biến tại nhiều khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Đây cũng là một trong những loài thủy sản có phạm vi phân bố địa lý rộng nhất, với sản lượng toàn cầu từng được dự báo đạt khoảng 6,4 triệu tấn vào năm 2017. Thị trường cá rô phi tiếp tục tăng trưởng ổn định nhờ sự mở rộng nhanh chóng của hoạt động sản xuất tại châu Á và châu Mỹ Latinh. Chính vì vai trò quan trọng trong ngành nuôi trồng thủy sản toàn cầu, việc nghiên cứu dinh dưỡng nhằm tối ưu hóa khẩu phần thức ăn cho cá rô phi (Oreochromis niloticus) trở thành yếu tố then chốt đối với sự phát triển bền vững của ngành nuôi cá rô phi.

Axit amin là những hợp chất sinh học thiết yếu đối với cơ thể động vật. Cá không có khả năng tự tổng hợp đầy đủ tất cả các axit amin cần thiết, do đó 10 axit amin thiết yếu (EAA) phải được cung cấp đầy đủ thông qua thức ăn. Các EAA đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học của cá như tăng trưởng, điều hòa sinh lý dinh dưỡng, tăng cường miễn dịch, điều chỉnh hành vi, quá trình biến thái của ấu trùng, sinh sản và nâng cao khả năng chống chịu trước các tác động bất lợi từ môi trường.

Các axit amin chuỗi nhánh tham gia cấu tạo protein (BCAA) gồm Isoleucine (Ile), Leucine (Leu) và Valine (Val) giữ vai trò thiết yếu trong nhiều phản ứng sinh hóa cũng như quá trình sinh trưởng của cá. Khi thiếu Ile và Leu, các chức năng sinh hóa của cơ thể có thể bị rối loạn, dẫn đến tình trạng chậm phát triển. Ngược lại, nếu khẩu phần ăn chứa lượng Ile và Leu quá cao cũng có thể làm giảm tốc độ tăng trưởng ở một số loài cá nuôi. Ba axit amin BCAA này còn có thể xảy ra hiện tượng đối kháng lẫn nhau, trong đó sự đối kháng giữa Ile – Leu hoặc Leu – Val được ghi nhận là mạnh nhất.

Các nghiên cứu trước đây đã xác định nhu cầu dinh dưỡng của Ile, Leu và Val đối với cá rô phi lần lượt là 0,87%, 0,95% và 0,78%, tương ứng với tỷ lệ 1 : 1,1 : 0,9. Tỷ lệ này khác với tỷ lệ thường gặp trong nhiều nguyên liệu thức ăn thực tế, vốn cho thấy Leu có xu hướng dư thừa tương đối. Tuy nhiên, tỷ lệ này lại khá tương đồng với tỷ lệ axit amin được ghi nhận trong thành phần dinh dưỡng của toàn cơ thể cá (Bảng 1).

Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định liệu việc bổ sung quá mức hai axit amin Ile và Leu (ở mức 2,5%) vào khẩu phần ăn thực tế có tác động đến hiệu suất tăng trưởng cũng như các chỉ số sức khỏe của cá rô phi con hay không. Nghiên cứu được thực hiện với sự hỗ trợ từ Giải thưởng NSF-HBCU-UP số 1436426 – Dự án Targeted Infusion, nhằm thúc đẩy sự tham gia của sinh viên thuộc các nhóm thiểu số vào các chương trình cử nhân STEM tại Đại học Bang Kentucky. Bên cạnh đó, nghiên cứu còn nhận được tài trợ từ USDA NIFA-CBG (Khoản tài trợ số 2013-38821-120) với mục tiêu tăng cường chương trình khoa học môi trường và chuẩn bị nguồn nhân lực khoa học trẻ thuộc các nhóm thiểu số cho thế kỷ XXI.

Chuẩn bị nghiên cứu

Ba khẩu phần ăn thử nghiệm có cùng hàm lượng nitơ (40% protein thô, CP) và lipid (10% lipid) được pha chế để chứa các mức độ khác nhau của BCAA Ile và Leu. Khẩu phần ăn đối chứng được pha chế bằng các nguyên liệu thông thường và chứa lần lượt 1,69% và 2,87% Ile và Leu. Hai khẩu phần ăn bổ sung được pha chế giống hệt khẩu phần đối chứng, nhưng được bổ sung thêm Ile (Ile+) hoặc Leu (Leu+) với lượng dư 2,5% thay thế cho axit L-aspartic (Bảng 2).

Cá rô phi (~1,5 gram) được mua từ Louisiana Specialty Aquafarms LLC ở Harvey, La., và vận chuyển đến Phòng thí nghiệm Dinh dưỡng Nuôi trồng Thủy sản thuộc Trung tâm Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản của Đại học Bang Kentucky. Sau giai đoạn thích nghi, cá được thả vào bể sợi thủy tinh 2.000 lít hoạt động như một hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) và được cho ăn thức ăn thương mại (40% protein thô, 12% lipid) cho đến khi đạt kích thước phù hợp cho thử nghiệm cho ăn.

Khi bắt đầu thử nghiệm cho ăn, các nhóm gồm 20 cá rô phi sông Nile non (4,0 gram, trọng lượng ban đầu) được phân loại bằng tay và thả vào chín bể kính 110 lít hoạt động như một hệ thống tuần hoàn khép kín (RAS), và được chia ngẫu nhiên thành ba nhóm xử lý. Sau thời gian thích nghi bảy ngày, cá trong mỗi bể được cho ăn ba lần mỗi ngày đến khi no trong tám tuần. Các thông số chất lượng nước được duy trì trong phạm vi chấp nhận được đối với cá rô phi sông Nile. Vào cuối thử nghiệm cho ăn, sau 24 giờ nhịn ăn, cá từ mỗi bể được cân theo nhóm, đếm và một số lượng cá đại diện (tổng cộng bảy con) được lấy mẫu để thu thập dữ liệu.

Bảng 2. Thiết kế và thành phần phân tích của các khẩu phần ăn thử nghiệm cho cá rô phi con (4,0 gam, trọng lượng ban đầu) trong tám tuần.

Kết quả và thảo luận

Bảng 3. Hiệu suất sản xuất của cá rô phi con (trọng lượng ban đầu 4,0 g) sau 8 tuần cho ăn các khẩu phần thử nghiệm. Giá trị trung bình ± sai số chuẩn.
SE = sai số chuẩn; FI = lượng thức ăn tiêu thụ; BW = trọng lượng cơ thể (g).

Hình 2: Hiệu quả sử dụng thức ăn (FE) của cá rô phi con (4 gram, trọng lượng ban đầu) sau khi cho ăn các khẩu phần thử nghiệm trong tám tuần. Các đường nối biểu thị sự tương phản trực giao giữa các nghiệm thức. Vạch lỗi biểu thị sai số chuẩn (SE).

Bảng 4. Các thông số máu của cá rô phi con (4,0 gam, trọng lượng ban đầu) sau tám tuần cho ăn theo khẩu phần ăn thử nghiệm. Giá trị trung bình ± sai số chuẩn.
SE = sai số chuẩn; TBIL = bilirubin toàn phần; ALT = alanine aminotransferase; ALP = alkaline phosphatase.

Kết luận

Tỷ lệ BCAA được tính toán trong khẩu phần đối chứng sử dụng trong nghiên cứu này cho thấy hàm lượng Leu cao hơn so với tỷ lệ dựa trên các giá trị nhu cầu định lượng. Tuy nhiên, tỷ lệ này lại khá tương đồng với tỷ lệ được ước tính từ thành phần axit amin của cá rô phi con nguyên con (khoảng 30 g). Nhìn chung, các nghiệm thức được đánh giá trong nghiên cứu đều hỗ trợ tốt cho tốc độ tăng trưởng nhanh của cá rô phi con.

Trong thực tế, việc bổ sung BCAA không phải là thông lệ phổ biến trong công thức thức ăn thương mại, bởi các nguyên liệu thức ăn thông dụng đã cung cấp đủ lượng các axit amin thiết yếu này. Theo đánh giá của chúng tôi, chỉ những khẩu phần được xây dựng với protein cô đặc từ ngô làm nguồn protein duy nhất mới có khả năng vượt mức tổng Leu (5,37%) được xem xét trong nghiên cứu. Tuy nhiên, một công thức như vậy sẽ khó khả thi về mặt kinh tế đối với sản xuất cá rô phi. Dù vậy, ở góc độ khoa học, việc làm rõ các cơ chế tiềm ẩn dẫn đến tương tác đối kháng hoặc độc tính của BCAA vẫn là một hướng nghiên cứu đáng quan tâm trong lĩnh vực dinh dưỡng động vật thủy sản.

Theo Cora Teets, Habte-Michael Habte-Tsion, Ken Thompson, Vikas Kumar, Waldemar Rossi Jr.

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/evaluating-excess-supplementation-tilapia-diets/

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

Xem thêm:

• Đánh Giá Nguy Cơ Lây Truyền Ở Tôm Đã Nấu Chín Nhiễm WSSV
• Phương Pháp Giết Mổ Và Chất Lượng Sau Khi Giết Mổ, Phần 1
• Ảnh Hưởng Của Chiết Xuất Vi Tảo Đến Phản Ứng Miễn Dịch Và Sức Đề Kháng Ở Tôm Thẻ Chân Trắng