English
中文 (中国)
Kết quả cho thấy tỷ lệ chết cao nhất (12%) xảy ra sau khi vận chuyển sống
Nghiên cứu này theo dõi các giai đoạn quan trọng của chuỗi cung ứng tôm sống (P. vannamei), bao gồm sau thu hoạch, sau vận chuyển, sau khi nghỉ và mô phỏng bán hàng ở nhiệt độ môi trường và nhiệt độ thấp. Kết quả cho thấy tỷ lệ chết cao nhất (12%) xảy ra sau khi vận chuyển sống, trong khi quá trình nghỉ có liên quan đến khả năng phục hồi căng thẳng tăng cường do ruột. Nghiên cứu này cung cấp thông tin chi tiết về việc tối ưu hóa các chiến lược chuỗi cung ứng tôm và đề xuất các dấu hiệu sinh học của hệ vi khuẩn đường ruột để cải thiện chất lượng cơ trong quản lý nuôi trồng thủy sản. Ảnh của Darryl Jory.
Tôm sống như tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) được người tiêu dùng ở một số nước châu Á ưa chuộng nhờ vào chất lượng cảm quan và khả năng lưu trữ dinh dưỡng. Do đó, trong chuỗi cung ứng sống “từ trang trại đến bàn ăn” (bao gồm thu hoạch, vận chuyển, nghỉ ngơi và tiêu thụ), việc tối đa hóa khả năng sống sót của tôm và duy trì chất lượng là rất quan trọng.
Trong quá trình di chuyển qua chuỗi cung ứng sống, tôm phải đối mặt với nhiều yếu tố gây căng thẳng, có thể tương tác với nhau và dẫn đến suy giảm sinh lý, giảm chất lượng cơ và mất cân bằng hệ vi sinh vật. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự suy giảm chất lượng sau thu hoạch ở tôm và cá, bao gồm thời gian vận chuyển kéo dài, mật độ nuôi quá cao, biến động nồng độ oxy, thời gian nghỉ ngơi trước khi vận chuyển và thay đổi nhiệt độ trong quá trình vận chuyển. Đáng chú ý, hệ vi sinh vật đường ruột được xem như một cơ quan điều hòa chính đối với các hoạt động sinh lý của vật chủ, và lý thuyết về “trục ruột-cơ” đã được đề xuất nhằm giải thích mối liên hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột và chất lượng cơ. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng việc can thiệp vào chế độ ăn có thể cải thiện chất lượng cơ thông qua việc điều chỉnh quá trình chuyển hóa dinh dưỡng và phản ứng miễn dịch, dưới sự tác động của hệ vi sinh vật đường ruột.
Hệ vi sinh đường ruột bị ảnh hưởng bởi các yếu tố căng thẳng, từ đó làm giảm khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng và chức năng chống oxy hóa, dẫn đến sự suy giảm chất lượng cơ. Các nghiên cứu gần đây về hệ vi sinh đường ruột của tôm chủ yếu tập trung vào việc theo dõi tác động của các yếu tố gây căng thẳng trong quá trình nuôi, chẳng hạn như sự thay đổi về độ mặn, thành phần dinh dưỡng, nhiệt độ môi trường và chế độ ăn bổ sung probiotic. Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu hiện nay chỉ tập trung vào từng giai đoạn riêng lẻ của chuỗi cung ứng hoặc các yếu tố căng thẳng đơn lẻ, vẫn còn nhiều khoảng trống trong việc hiểu rõ cách các giai đoạn khác nhau trong chuỗi cung ứng sống ảnh hưởng đến chất lượng cơ, hệ vi sinh vật đường ruột và mối tương tác giữa chúng, đặc biệt là đối với loài tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei.
Bài viết này – tóm tắt từ ấn phẩm gốc [Zhang, P. et al. 2025. Những thay đổi về chất lượng cơ và hệ vi sinh vật đường ruột của tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) trong chuỗi cung ứng tôm sống. Động vật 2025, 15(10), 1431] – báo cáo về một nghiên cứu theo dõi các giai đoạn quan trọng của chuỗi cung ứng tôm sống, bao gồm sau thu hoạch, sau vận chuyển, sau khi nghỉ ngơi và mô phỏng bán hàng ở nhiệt độ môi trường và nhiệt độ thấp.
Thiết lập nghiên cứu
Tôm thẻ chân trắng P. vannamei nuôi trong ao (14,2 ± 2g) được thu hoạch tại Công ty TNHH Nông nghiệp Ningbo Zhengda (Ninh Ba, Trung Quốc) và 1.220 con khỏe mạnh đã được chọn và vận chuyển đến Cơ sở Meishan của Đại học Ninh Ba để nghiên cứu.
Nhiều giai đoạn khác nhau của chuỗi cung ứng sống thực tế để phân phối tôm thẻ chân trắng đã được mô phỏng và theo dõi trong phòng thí nghiệm, bao gồm các giai đoạn sau thu hoạch (PH), sau vận chuyển (PT), sau khi nghỉ (PR) và các giai đoạn bán hàng mô phỏng [nhiệt độ môi trường (AT), 29 ℃ ± 0,3℃ và nhiệt độ thấp (LT), 23℃ ± 0,3℃]. Tỷ lệ sống tích lũy, các thông số chất lượng cơ [tức là màu sắc, kết cấu, độ pH và các thông số khác] và hệ vi khuẩn đường ruột đã được đánh giá.
Thông qua việc tích hợp và phân tích các tập dữ liệu liên quan, nghiên cứu này nhằm khám phá sự biến đổi về chất lượng cơ và cấu trúc cộng đồng vi khuẩn đường ruột của tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) trong toàn bộ chuỗi cung ứng sống, đặc biệt nhấn mạnh đến ảnh hưởng của biến động nhiệt độ. Dựa trên kết quả phân tích chất lượng cơ và sự thay đổi hệ vi khuẩn đường ruột trong quá trình vận chuyển và bảo quản sống, nghiên cứu đề xuất các điểm kiểm soát then chốt cùng với các chỉ thị sinh học vi khuẩn liên quan đến chất lượng cơ tối ưu. Những phát hiện này góp phần nâng cao tỷ lệ sống sót và kéo dài thời gian bảo quản trong quản lý sau thu hoạch và nuôi trồng thủy sản.
Hình 1: Sơ đồ toàn bộ chuỗi cung ứng tôm sống sau thu hoạch. Tôm thu hoạch được vận chuyển, cho nghỉ ngơi, phân ngẫu nhiên và sau đó tiêu thụ. Các chấm đỏ chỉ ra các thời điểm lấy mẫu. PH: sau thu hoạch; PT: sau vận chuyển; PR: sau khi nghỉ ngơi; S0, S8, S16, S24, S32, S40 và S48: các thời điểm khác nhau trong mô phỏng giai đoạn bán hàng, lần lượt là 0, 8, 16, 24, 32, 40 và 48 giờ. AT: nhiệt độ môi trường; LT: nhiệt độ thấp.
Kết quả và thảo luận
Khi chuỗi cung ứng mô phỏng tiếp diễn, tỷ lệ sống tích lũy của tôm có xu hướng giảm dần (Hình 2A). Ở các giai đoạn PT và PR, tỷ lệ sống sót ghi nhận lần lượt là 88,19% ± 0,33% và 82,48% ± 0,33%. Trong giai đoạn bán hàng mô phỏng, cả hai nhóm AT và LT đều cho thấy xu hướng tương tự: từ thời điểm S0 đến S24, tỷ lệ chết tăng dần, sau đó tỷ lệ sống duy trì ở mức ổn định. Cụ thể, ở nhóm AT, tỷ lệ sống giảm rõ rệt từ 81,26% ± 0,20% xuống còn 67,81% ± 1,75% trong khoảng S0 đến S48. Tương tự, nhóm LT cũng chứng kiến mức giảm từ 82,48% ± 0,33% xuống còn 75,43% ± 1,43% trong cùng giai đoạn. Đáng chú ý, tại thời điểm S8, nhóm AT có tỷ lệ sống cao hơn đáng kể so với nhóm LT. Tuy nhiên, từ S24 đến S48, tỷ lệ sống của nhóm LT lại luôn cao hơn và ổn định hơn đáng kể so với nhóm AT.
Hình 2 (AD): Tỷ lệ sống tích lũy của tôm (A), và pH (B), hàm lượng lactate (C) và TBARS (D) trong cơ. PH: sau thu hoạch; PT: sau vận chuyển; PR: sau khi nghỉ ngơi; S0, S8, S16, S24, S32, S40, S48: các thời điểm khác nhau trong quá trình mô phỏng giai đoạn bán hàng, lần lượt là 0, 8, 16, 24, 32, 40 và 48 giờ; AT: nhiệt độ môi trường; LT: nhiệt độ thấp. Sự khác biệt trong nhóm được biểu thị bằng các chữ cái: chữ hoa cho LT và chữ thường cho AT. Sự khác biệt giữa các nhóm được biểu thị bằng dấu hoa thị: * cho p < 0,05, ** cho p < 0,01 và *** cho p < 0,001.
Hình 2C cho thấy những thay đổi về hàm lượng lactat trong cơ theo thời gian. Hàm lượng lactat tăng từ 8,41 ± 1,25 μmol/gam ở PH lên 31,48 ± 1,02 μmol/gam ở PT, sau đó giảm mạnh ở PR. Từ PR đến S48, mức lactat vẫn tương đối ổn định, dao động quanh mức 10 μmol/gam ở cả nhóm AT và LT. Hình 2D minh họa những thay đổi về hàm lượng TBARS trong cơ (chất phản ứng với axit thiobarbituric; được hình thành như một sản phẩm phụ của quá trình oxy hóa lipid) trong toàn bộ chuỗi cung ứng tôm sống.
Hình 3. Giá trị L* (độ sáng) (A), giá trị a* (đỏ-xanh lục) (B), giá trị b* (vàng-xanh lam), (C), giá trị ΔE* (tổng độ chênh lệch màu) (D), độ cứng (E), độ dẻo (F), độ dai (G) và độ đàn hồi (H) trong cơ tôm. PH: sau thu hoạch; PT: sau vận chuyển; PR: sau khi nghỉ ngơi; S0, S8, S16, S24, S32, S40, S48: các thời điểm khác nhau trong quá trình mô phỏng giai đoạn bán hàng, lần lượt là 0, 8, 16, 24, 32, 40 và 48 giờ. AT: nhiệt độ môi trường; LT: nhiệt độ thấp. Sự khác biệt trong nhóm được biểu thị bằng các chữ cái: chữ hoa cho LT và chữ thường cho AT. Sự khác biệt giữa các nhóm được biểu thị bằng dấu hoa thị: * đối với p < 0,05, ** đối với p < 0,01 và *** đối với p < 0,001.
Tỷ lệ sống tích lũy là một chỉ số quan trọng về hiệu quả vận chuyển, phản ánh thiệt hại do căng thẳng ở tôm. Tỷ lệ chết cao được quan sát thấy trong giai đoạn vận chuyển có thể Lcó thể xuất phát từ các yếu tố như thao tác khôgn cẩn thận, mật độ thả nuôi cao, tình trạng thiếu oxy cục bộ và chấn thương sinh lý do thu hoạch, tất cả đều gây ra căng thẳng nghiêm trọng có thể vượt quá khả năng thích nghi của tôm. Sau mốc 24 giờ trong điều kiện mô phỏng bán hàng, tỷ lệ sống tích lũy ổn định, có thể là do kích hoạt các chiến lược thích nghi ở tôm, dần dần khôi phục cân bằng sinh lý, dẫn đến giảm tỷ lệ chết.
Chỉ số TBARS đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá mức độ oxy hóa lipid và sự suy giảm chất lượng hương vị. Sự gia tăng của chỉ số này chủ yếu bắt nguồn từ quá trình oxy hóa các axit béo không bão hòa đa (PUFA) trong màng tế bào, tạo ra các hợp chất peroxide độc hại có khả năng gây chết tế bào theo cơ chế apoptosis và kích hoạt phản ứng miễn dịch, từ đó góp phần vào quá trình thoái hóa cơ. Tuy nhiên, mức TBARS vẫn duy trì ở mức thấp trong suốt chuỗi cung ứng sống và không vượt quá ngưỡng có thể ảnh hưởng đến hương vị, điều này có thể liên quan đến hàm lượng lipid tự nhiên thấp của loài tôm P. vannamei.
Màu sắc và kết cấu là hai yếu tố quan trọng phản ánh chất lượng tôm, trong đó người tiêu dùng thường ưa chuộng loại có màu cơ sáng, kết cấu săn chắc và độ đàn hồi cao. Trong nghiên cứu của chúng tôi, độ sáng cơ của tôm giảm ở nhóm PT, điều này phù hợp với các kết quả trước đây về ảnh hưởng của tình trạng chen chúc gây căng thẳng. Sự suy giảm kết cấu cơ chủ yếu do pH giảm, sự giải phóng hormone cortisol và sự hoạt hóa của các enzyme protease. Trong giai đoạn thương mại, kết cấu cơ ở nhóm AT tiếp tục xấu đi, trong khi nhóm LT ít bị ảnh hưởng hơn. Điều này có thể là do enzyme protease và phenoloxidase (PO – một hệ thống phòng thủ quan trọng ở nhiều loài động vật không xương sống) bị ức chế khi nhiệt độ thấp.
Về mặt vi sinh vật đường ruột, các ngành vi khuẩn chủ yếu bao gồm Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria và Bacteroidetes, phù hợp với các nghiên cứu trước đó. Tỷ lệ cao của Gammaproteobacteria trong ruột tôm trưởng thành (có thể lên tới 40%) là đặc điểm cho thấy sự mất cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột. Actinomycetes đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng nội môi đường ruột, và sự gia tăng nhanh chóng của nhóm này có thể là dấu hiệu cho thấy sự rối loạn tiềm ẩn. Ngoài ra, nghiên cứu còn ghi nhận sự thay đổi chiếm ưu thế của hệ vi sinh vật từ Proteobacteria (ở giai đoạn PH) sang Actinobacteria (ở PT) và Firmicutes (ở PR).
Việc tích hợp và phân tích nhiều chỉ số khác nhau là điều cần thiết để đánh giá những thay đổi xảy ra trong chuỗi cung ứng tôm sống, từ đó rút ra những hiểu biết thực tiễn có giá trị. Trong các giai đoạn của chuỗi cung ứng, giai đoạn vận chuyển cho thấy sự sụt giảm tỷ lệ sống sót rõ rệt nhất. Ở giai đoạn này, tôm phản ứng với tình trạng căng thẳng bằng cách tăng cường các cơ chế phòng vệ chống oxy hóa do vi khuẩn đường ruột trung gian, đồng thời kích hoạt các phản ứng chống căng thẳng và con đường chuyển hóa năng lượng. Trong giai đoạn mô phỏng quá trình tiếp thị, chất lượng cơ của tôm có sự thay đổi đáng kể. Ba điểm kiểm soát quan trọng tiềm năng đã được xác định gồm: giai đoạn vận chuyển, giai đoạn bán hàng sau 24 giờ và sau 40 giờ. Những điểm kiểm soát này có thể được sử dụng để tối ưu hóa điều kiện vận hành hoặc điều chỉnh chiến lược kinh doanh trong chuỗi cung ứng tôm sống nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài thời hạn sử dụng.
Ngoài ra, việc cho tôm nghỉ ngơi sau khi vận chuyển giúp làm giảm hiệu quả tình trạng căng thẳng và sự rối loạn của hệ vi khuẩn đường ruột, cho thấy một quy trình nghỉ ngơi được tiêu chuẩn hóa sẽ có lợi cho tỷ lệ sống sót của tôm, đặc biệt là trong các chuyến vận chuyển đường dài. Trong giai đoạn mô phỏng bán hàng, nhóm tôm được giữ ở nhiệt độ thấp (LT) cho thấy tỷ lệ sống sót cao hơn cùng với các chỉ số chất lượng tốt hơn. Những kết quả này cho thấy rằng môi trường nhiệt độ thấp giúp tăng cường khả năng chống chịu căng thẳng và duy trì sự ổn định trong mối tương tác giữa hệ vi sinh vật đường ruột và vật chủ.
Duy trì nhiệt độ 23 ℃ ở nhóm LT được xem là một chiến lược hiệu quả, khả thi và phù hợp với điều kiện ngành nuôi trồng nhằm nâng cao tỷ lệ sống và chất lượng của tôm. Đặc biệt, sự gia tăng số lượng Xanthomonadales và Oscillospirales trong nhóm LT, cùng với mối liên hệ tích cực giữa chúng và tỷ lệ sống cũng như các chỉ số chất lượng cơ, cho thấy những vi khuẩn này có thể đóng vai trò như các dấu ấn sinh học quan trọng để đánh giá khả năng thích nghi với nhiệt độ thấp và chất lượng cơ của tôm. Những phát hiện này mang đến công cụ hữu ích và góc nhìn mới cho việc xây dựng các chiến lược kiểm soát chất lượng cơ dựa trên hệ vi sinh vật đường ruột trong tương lai.
Kết luận
Trong nghiên cứu này, ba giai đoạn gồm vận chuyển, bán hàng sau 24 giờ và sau 40 giờ được xác định là các điểm kiểm soát quan trọng tiềm năng. Nghỉ ngơi sau khi vận chuyển được chứng minh là có hiệu quả trong việc giảm căng thẳng do vận chuyển và được khuyến nghị chuẩn hóa trong chuỗi cung ứng tôm sống. Đáng chú ý, nhóm LT (23℃) thể hiện tỷ lệ sống sót cao hơn, kèm theo hiện tượng co cơ và pH cơ cao hơn, đồng thời giảm mức độ trao đổi chất qua đường ruột, cho thấy đây là một giải pháp khả thi và hiệu quả.
Chúng tôi đặt giả thuyết rằng sự cải thiện tình trạng sinh lý ở nhóm LT có thể liên quan đến sự gia tăng của các quần thể vi khuẩn Xanthomonadales và Oscillospirales, vốn có tiềm năng trở thành các chỉ thị sinh học cho chất lượng cơ. Do nghiên cứu này tập trung vào vận chuyển trong cự ly ngắn, cần có các nghiên cứu bổ sung trên khoảng cách dài hơn để xác nhận kết quả. Trong tương lai, việc tích hợp các yếu tố như chất lượng nước, chỉ số sinh lý của tôm và phân tích chuyển hóa sẽ giúp làm rõ mối quan hệ giữa vật chủ và hệ vi sinh vật, từ đó hỗ trợ xây dựng các chiến lược kiểm soát chất lượng dựa trên hệ vi sinh trong chuỗi cung ứng và nuôi trồng thủy sản.
Theo Ping Zhang, Zian Jiang, Yuwei Zhang, Lele Leng, Ziyi Yin, Weining He, Daodong Pan, Xiaoqun Zeng
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Phần 1: Glutamate tăng cường khả năng kháng khuẩn của tôm bằng cách tăng cường khả năng miễn dịch tế bào của tôm
- Phần 2: Glutamate tăng cường khả năng kháng khuẩn của tôm bằng cách tăng cường khả năng miễn dịch tế bào của tôm
- Tôm và rong biển: công thức thành công cho Việt Nam?