Phần 1: Ảnh Hưởng Của Việc Thay Thế Bột Cá Bằng Bột Thịt Xương Bổ Sung Bột Tỏi (Allium Sativum) Đến Các Chỉ Số Sinh Học, Thức Ăn, Thành Phần Cơ, Thành Phần Axit Béo Và Axit Amin Của Tôm Thẻ Chân Trắng (Litopenaeus Vannamei)

Tóm tắt

Do thiếu hụt, giá cao và nhu cầu cao đối với bột cá (FM), các nhà khoa học đã nghiên cứu sử dụng bột thịt xương (MBM) làm nguồn protein thay thế. Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung MBM và bột tỏi vào thức ăn đối với hiệu suất tăng trưởng, thành phần cơ, axit amin và axit béo của tôm chân trắng (5,00 ± 0,23 g). Tổng cộng có sáu khẩu phần ăn được xây dựng: 0% MBM (đối chứng không có bột tỏi), 25% MBM và 50% MBM (các nghiệm thức không có bột tỏi; nghiệm thức WG); 0%MBM+G (đối chứng bằng bột tỏi), 25%MBM+G và 50%MBM+G (nghiệm thức dùng bột tỏi; nghiệm thức G). Kết quả cho thấy việc tăng mức MBM trong thức ăn (lên đến 50%) làm giảm hiệu suất tăng trưởng, thành phần cơ, axit béo và axit amin của tôm. Tuy nhiên, việc bổ sung tỏi đã cải thiện các yếu tố này. Do đó, tôm ăn chế độ 50% MBM + G không có sự khác biệt đáng kể so với nhóm 0% MBM. Nghiên cứu này cho thấy tỏi có thể giúp tăng tỷ lệ thay thế FM bằng cách tăng lượng thức ăn tiêu thụ, cải thiện việc sử dụng protein và axit amin. Do đó, khẩu phần ăn 50% MBM + G được khuyến nghị sử dụng trong nuôi tôm.

Giới thiệu

Việc đảm bảo lương thực cho hơn 9 tỷ người vào giữa thế kỷ 21 là một thách thức lớn. Biến đổi khí hậu và các vấn đề môi trường càng làm cho vấn đề này thêm trầm trọng (FAO, 2018). Trong số các lĩnh vực nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản được xem là giải pháp tiềm năng nhất cho sản xuất lương thực bền vững. Năm 2016, 88% sản lượng nuôi trồng thủy sản (tổng cộng 171 triệu tấn) được tiêu thụ với mức tiêu thụ bình quân đầu người là 20,3 kg. Đây là mức cao kỷ lục nhờ vào sản lượng thủy sản đánh bắt ổn định, giảm thiểu lãng phí và tốc độ tăng trưởng của ngành nuôi trồng thủy sản.

Ngoài ra, hơn 60% sản lượng tôm được sản xuất dựa trên thức ăn nhân tạo, chiếm 50%–60% tổng chi phí vận hành. Do đó, giảm chi phí sản xuất là yếu tố then chốt để phát triển ngành nuôi tôm bền vững. Tìm kiếm giải pháp thay thế bền vững cho các thành phần đắt tiền trong thức ăn như bột cá (FM) và dầu cá là ưu tiên hàng đầu. Theo FAO, năm 2018, FM và dầu cá vẫn được coi là thành phần giàu dinh dưỡng và dễ tiêu hóa nhất trong thức ăn cho các loài nuôi. Tuy nhiên, xu hướng sử dụng chúng đang giảm dần do việc sử dụng ngày càng cẩn trọng và hiệu quả hơn. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã tập trung vào việc thay thế FM bằng các nguồn protein thay thế như côn trùng và phụ phẩm động vật, đặc biệt là bột thịt xương (MBM). MBM được xem là nguyên liệu thức ăn có tiềm năng phát triển bền vững bởi hàm lượng carbohydrate thấp, protein và phốt pho cao, giá thành rẻ hơn và hàm lượng axit amin phù hợp (Meeker, 2006). Tuy nhiên, MBM cũng có một số hạn chế như khả năng tiêu hóa thấp hơn FM, thiếu lysine và methionine, và hàm lượng tro cao (Bureau, Harris, & Cho, 1999).

Nhiều nghiên cứu đã ứng dụng bột thịt xương (MBM) vào thức ăn cho tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) và tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii). Foster và cộng sự (2003) đã thử nghiệm ba loại MBM khác nhau và thay thế 75% bột cá (FM) trong khẩu phần ăn của tôm bằng MBM mà không ảnh hưởng đến hiệu suất tăng trưởng. Hernandez và cộng sự (2008) cho biết MBM có thể thay thế tới 35% protein FM trong thức ăn cho tôm thẻ chân trắng mà không ảnh hưởng đến hiệu suất tăng trưởng, tỷ lệ sống, tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR), tỷ lệ hiệu quả sử dụng protein (PER) và thành phần cơ bắp. Sự khác biệt giữa các nghiên cứu có thể do thành phần MBM khác nhau. Do đó, cần nghiên cứu thêm về việc sử dụng các nguồn MBM khác nhau để thay thế FM.

Tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn ở tôm phụ thuộc vào thành phần dinh dưỡng, nhưng nhiều yếu tố khác cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa, hấp thu và vận chuyển chất dinh dưỡng ở ruột. Sử dụng các thành phần kích thích enzyme tiêu hóa có thể cải thiện khả năng tiêu hóa và hiệu suất tăng trưởng của tôm. Tỏi (Allium sativum) là một loại thảo dược có thể hỗ trợ tiêu hóa và hấp thu. Tỏi kích thích các enzyme tiêu hóa như lipase, phosphatase kiềm và trypsin, giúp cải thiện quá trình tiêu hóa thức ăn. Tỏi cũng kích thích axit mật, đóng vai trò quan trọng trong khả năng tiêu hóa và hấp thu axit béo (Platel & Srinivasan, 2004).

Tỏi làm tăng hiệu suất tăng trưởng ở các loài cá như cá tráp biển (Sparidentex hasta), cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss), cá tầm (Acipenser ruthenus), cá chẽm châu Á (Lates calcarifer), sông Nile Cá rô phi (Oreochromis niloticus), cá chép thông thường (Cyprinus carpio) và cá vàng (Carassius auratus). Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy tác dụng tích cực của tỏi đối với hiệu suất tăng trưởng của tôm thẻ chân trắng. Tỏi có nhiều đặc tính có lợi như kháng khuẩn, kháng nấm, cải thiện chất lượng thịt, tăng cường trao đổi chất, hệ miễn dịch và kích thích ăn uống. Hoạt chất allicin trong tỏi giúp cải thiện chức năng hệ thực vật đường ruột, từ đó nâng cao khả năng tiêu hóa và dẫn đến tăng trưởng tốt hơn.

Tôm thẻ chân trắng là loài giáp xác được nuôi trồng phổ biến nhất trên thế giới, chiếm 53% tổng sản lượng (7,862 triệu tấn). Tại Iran, tôm thẻ chân trắng là loài giáp xác chủ lực và chu trình sản xuất của nó đã được hoàn thiện. Dự đoán sản lượng tôm thẻ chân trắng của Iran sẽ đạt 60.000 tấn/năm vào năm 2020. Nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá tác động tích cực của tỏi trong thức ăn đối với việc tăng mức độ thay thế bột cá (FM) bằng bột thịt xương (MBM) trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng.

Nghiên cứu về tác động kết hợp của protein động vật và thảo dược đối với năng suất của giáp xác. Hiện nay, chưa có nghiên cứu nào đánh giá tác động kết hợp của protein động vật và thảo dược đối với năng suất của giáp xác. Hầu hết các nghiên cứu về việc thay thế bột cá (FM) bằng bột thịt xương (MBM) đều được thực hiện từ nhiều thập kỷ trước và cần được cập nhật. Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu suất tăng trưởng, tốc độ cho ăn, thành phần axit amin và axit béo của tôm thẻ chân trắng được cho ăn khẩu phần bao gồm 0%, 148 g/kg (thay thế 25%) và 303 g/kg (thay thế 50%) MBM với hoặc không bổ sung tỏi. Nghiên cứu này là một phần trong dự án nghiên cứu về tác dụng của thảo dược đối với sinh lý cá và tôm, một số kết quả đã được công bố (Ramezanzadeh, Abedian Kenari, & Esmaeili, 2019; S. Ramezanzadeh, A. Abedian Kenari, M. Esmaeili, & A. Rombenso, dữ liệu chưa được công bố; Safavi, Abedian Kenari, Tabarsa, & Esmaeili, 2019; Zeilab Sendijani, Abedian Kenari, Smiley, & Esmaeili, 2019).

Chuẩn bị nghiên cứu

Chuẩn bị khẩu phần ăn

Sáu khẩu phần chứa hàm lượng protein tương đương (350 g/kg protein thô) và cung cấp năng lượng tương đương (17 MJ/Kg) để thay thế bột cá (FM) bằng bột thịt xương (MBM) theo tỷ lệ: 0%, 25% và 50% (Bảng 1). Khẩu phần đối chứng có (0%MBM+G) hoặc không có (0%MBM) tỏi chứa 454 g/kg FM (bột cá Kilka, Công ty Pars Kilka). Các khẩu phần thử nghiệm dựa trên 0% MBM+G và 0% MBM, tiếp theo là tăng mức MBM (Công ty Babolsar) theo thay thế FM (25% và 50%) bằng (G) hoặc không có (WG) tỏi: 25% MBM+G và 50% MBM+G (nghiệm thức G: với bột tỏi), 25% MBM và 50% MBM (nghiệm thức WG: không có bột tỏi).

BẢNG 1. Công thức và thành phần dinh dưỡng của khẩu phần thí nghiệm cho tôm thẻ chân trắng trong 60 ngày

Lưu ý: Các nghiệm thức khẩu phần với các mức thay thế bột cá (FM) khác nhau bằng bột thịt xương (MBM) có (G) hoặc không có (WG) bột tỏi: 0% MBM (đối chứng không có bột tỏi), 25% MBM và 50% MBM (nghiệm thức không dùng bột tỏi; nghiệm thức WG). 0%MBM+G (đối chứng dùng bột tỏi), 25%MBM+G và 50%MBM+G (nghiệm thức dùng bột tỏi; nghiệm thức G).

¹kg khoáng chất bổ sung chứa: Fe (6 g), Cu (600 mg), Mn (5 g), Zn (10 g), I (600 mg), Se (20 mg), Co(100 mg), choline clorua (6 g), Ca (10.000 mg)

^b 1 kg vitamin bổ sung 0,5% chứa: A (1.200.000 IU), D3 (400.000 IU), E (50.000 m), K3 (800 mg), niacin (35.000 mg), B9 (1.000 mg), C (2.500 mg) , B1 (30.000 mg), B2 (4.000 mg), B6 (25.000 mg), inositol (50.000 mg), biotin (150 mg).

^cTính toán trên cơ sở lần lượt là 23,6, 39,5 và 17,2 Kj/g protein, lipid và carbohydrate (NRC, 2011).

Tôm thẻ chân trắng và điều kiện thí nghiệm

Tôm thẻ chân trắng (trọng lượng trung bình 5 ± 0,23 g) được sử dụng trong thí nghiệm này được lấy từ Trung tâm Sinh sản và Nuôi trồng Tôm thẻ chân trắng (Gomishan, Golestan, Iran). Sau hai tuần thích nghi, tôm được chuyển sang 18 bể sợi thủy tinh (sáu nghiệm thức với ba lần lặp lại) với dung tích 300 L. Hệ thống nuôi bán tuần hoàn được sử dụng với mật độ thả 25 con tôm thẻ chân trắng mỗi bể. Hàng ngày trước khi cho ăn, phân, thức ăn thừa và các chất bẩn khác được loại bỏ bằng cách hút đáy bể. Đồng thời, 20%-30% lượng nước cũ được thay thế bằng nước mới. Oxy được cung cấp cho bể thông qua đá khí nối với máy bơm sục khí. Các thông số chất lượng nước được theo dõi thường xuyên trong suốt thí nghiệm Đo nhiệt độ nước (nhiệt kế thủy ngân, Công ty Zomorodazma), oxy hòa tan (CyberScan, Eutech Instruments, DO 110), được thực hiện hàng ngày và tổng lượng amoni thấp hơn 0,05 mg/L trong thời gian thử nghiệm 60 ngày. Độ mặn (Khúc xạ kế ATAGO) và độ pH (dụng cụ Hanna, 8314) được đo hàng tuần (Hosseinpour Aghaei, Abedian Kenari, Yazdani Sadati, & Esmaeili, 2018). Các hệ số đo được dao động lần lượt là 27–29°C, 6,2–7,5 mg/L O₂, 29–30 g/L độ mặn và pH 6,8 – 7,5. Thí nghiệm được thực hiện trong phòng có mái che với thời gian chiếu sáng là 12 giờ sáng và 12 giờ tối. Tôm thẻ chân trắng được cho ăn bằng tay đến mức no rõ ràng ba lần mỗi ngày.

Đo các thông số tăng trưởng

Tôm thẻ chân trắng được cân bằng cân chính xác 0,01 g sau mỗi 20 ngày. Sau 60 ngày thí nghiệm, tôm thẻ chân trắng được rửa sạch bằng nước ngọt sau 24 giờ bỏ đói (để làm rỗng đường tiêu hóa) và loại bỏ muối tươi ra khỏi cơ thể. Tất cả các công thức tăng trưởng được báo cáo trong phần chú thích của Bảng 2 theo các công trình trước đây của chúng tôi (Kenari, Sotoudeh, & Rezaei, 2011; Oujifard, Seyfabadi, Kenari, & Rezaei, 2012). Để phân tích thành phần cơ, axit béo và axit amin, 10 con tôm chân trắng được chọn ngẫu nhiên từ mỗi lần lặp lại và sau đó đặt vào tủ đông -20°C.

BẢNG 2. Thành phần axit béo trong khẩu phần thí nghiệm cho tôm thẻ chân trắng thay thế bột cá bằng bột thịt và xương trong thời gian 60 ngày (g/100 g lipid)

Lưu ý: Các nghiệm thức khẩu phần với các mức thay thế bột cá (FM) khác nhau bằng bột thịt xương (MBM) có (G) hoặc không có (WG) bột tỏi: 0% MBM (đối chứng không có bột tỏi), 25% MBM và 50% MBM (nghiệm thức không dùng bột tỏi; nghiệm thức WG). 0%MBM+G (đối chứng dùng bột tỏi), 25%MBM+G và 50%MBM+G (nghiệm thức dùng bột tỏi; nghiệm thức G).

^a Axit béo bão hòa – tổng của tất cả các axit béo không có liên kết đôi; bao gồm 17:0 và 22:0 ngoài các SFA được báo cáo riêng lẻ.

^b Axit béo không bão hòa đơn—tổng của tất cả các axit béo có một liên kết đôi; bao gồm 17:1n-7, 22:1n-11 và 22:1n-9 ngoài các MUFA được báo cáo riêng lẻ.

^c Axit béo không bão hòa đa—tổng của tất cả các axit béo có ≥2 liên kết đôi; bao gồm 16:2n-4 ngoài các PUFA được báo cáo riêng lẻ.

^d Axit béo không bão hòa đa chuỗi dài; tổng của tất cả các axit béo C20 và C22 có từ ba liên kết đôi trở lên; bao gồm 20:3(n-6) ngoài các LC-PUFA được báo cáo riêng lẻ khác.

^e Tổng của tất cả các axit béo n-3.

^f Tổng của tất cả các axit béo n-6; bao gồm 20:3n-6 ngoài các axit béo n-6 được báo cáo riêng lẻ.

Bột tỏi được bổ sung vào khẩu phần ăn với tỷ lệ 30 g/kg, dựa trên mức tối ưu đã được báo cáo trong các trại nuôi tôm thẻ chân trắng (Labrador et al., 2016). Tỏi được mua từ chợ địa phương, sau khi bóc vỏ, băm nhỏ và sấy khô trong lò ở nhiệt độ 50°C trong 48 giờ, tỏi khô được nghiền bằng máy nghiền (Moulinex AR1066Q). FM, MBM và các thành phần khác được trộn hoàn toàn bằng máy trộn (Philips HR7628). Sau đó, thêm dầu cá kilka (công ty Pars Kilka), dầu đậu nành (công ty Kesht Va Sanat Shomal), nước ấm vào rồi trộn đều lại. Ở bước tiếp theo, bột nhão được tạo viên bằng máy xay thịt (Công ty CGT, 2mec, Ý) với khuôn 1mm rồi sấy khô trong lò ở 50°C trong 18-24 giờ để đạt > 90% chất khô. Cuối cùng, sau khi đóng gói khẩu phần đã chuẩn bị sẵn trong túi nylon, chúng được bảo quản ở nhiệt độ -20°C.

Phân tích hóa học

Để đánh giá thành phần hóa học của cơ và khẩu phần bao gồm độ ẩm, tro, chất béo thô và hàm lượng protein thô, phương pháp AOAC đã được sử dụng (AOAC, 1995). Độ ẩm thu được từ sự chênh lệch trọng lượng giữa các mẫu trong 12–24 giờ trong lò ở 105°C. Để xác định hàm lượng tro, đốt 0,5 g mẫu trong lò nung ở 550°C trong 5 giờ. Phương pháp Kjeldahl được sử dụng để đo hàm lượng protein thô bằng Máy phân tích tự động Kjeltec (Bộ phân tích Kjeltec 2300) với hệ số chuyển đổi là 6,25. Lượng lipid được đo bằng phương pháp Soxtec (Soxtec 2050 FOSS Model). Chiết xuất không chứa nitơ (NFE) cộng với chất xơ biểu thị dưới dạng carbohydrate được tính bằng chênh lệch: 100 – (Protein + chất béo + tro + độ ẩm) (Aksnes & Opstvedt, 1998). Tổng năng lượng của khẩu phần và phân được tính theo công thức sau (NRC, 2011):

((Năng lượng(MJ/kg)=(Protein×23,6 Kj/g)+(chất béo×39,5 Kj/g) +(Carbohydrate×17,2 Kj/g)).

Phân tích axit amin

Để phân tích các axit amin, phương pháp o-phthaldialdehyd (OPA) đã được sử dụng (Oujifard và cộng sự, 2012). Tóm lại, sau khi thủy phân các mẫu trong HCl 6 N trong 24 giờ ở 110°C, các mẫu được tạo dẫn xuất bằng OPA. Tổng số axit amin được phân tích bằng HPLC (Knauer) sử dụng cột C18 (Knauer) ở tốc độ dòng 1 ml/phút bằng máy dò huỳnh quang (RF530; Knauer). Ngoài ra, nhu cầu axit amin của tôm thẻ chân trắng (Akiyama, 1992) được trình bày trong Bảng 3.

BẢNG 3. Thành phần axit amin trong khẩu phần thí nghiệm cho tôm thẻ chân trắng thay thế bột cá bằng bột thịt xương trong thời gian 60 ngày (g/100 g)

Lưu ý: Các nghiệm thức khẩu phần với các mức thay thế bột cá (FM) khác nhau bằng bột thịt xương (MBM) có (G) hoặc không có (WG) bột tỏi: 0% MBM (đối chứng không có bột tỏi), 25% MBM và 50% MBM (nghiệm thức không dùng bột tỏi; nghiệm thức WG). 0%MBM+G (đối chứng dùng bột tỏi), 25%MBM+G và 50%MBM+G (nghiệm thức dùng bột tỏi; nghiệm thức G).

Chữ viết tắt: ΣEAA: tổng axit amin thiết yếu, ΣNEAA: tổng axit amin không thiết yếu, TAA: tổng axit amin.

^aYêu cầu khuyến nghị đối với tôm (Akiyama, 1992).

Phân tích axit béo

Để phân tích axit béo, việc chiết xuất lipid tổng số trong khẩu phần và cơ của tôm thẻ chân trắng được thực hiện bằng phương pháp chloroform/metanol (Folch, Lees, & Sloane-Stanley, 1957). Sau khi thêm metanol vào mẫu, lipid được metanol hóa bằng boron triflorua (BF3). Lớp trên sau khi phân chia hai pha được tách ra và bảo quản ở -20°C cho đến khi phân tích. Khí sắc ký (GC) (Thiết bị phân tích Varian, CP 3800) được trang bị máy dò ion hóa ngọn lửa và cột mao quản silica nung chảy, polyetylen glycol (Khoa học phân tích PBX70 SGE; đường kính trong 120 m × 0,25 mm, độ dày màng 0,25 µm, Melbourne, Úc) được sử dụng để tách các axit béo metyl este (FAME).Thể tích tiêm là 1,0 µl và khí mang là heli. Nhiệt độ của kim phun và đầu dò lần lượt là 230°C và 260°C. Phương pháp tiêm chia đôi tỷ lệ 20:1 đã được sử dụng và nhiệt độ được lập trình để tăng từ 160°C lên 180°C với tốc độ 2°C/phút và giữ ở 180°C trong 85 phút. Các FAME riêng lẻ được xác định bằng cách sử dụng tiêu chuẩn bên ngoài làm tài liệu tham khảo (Sigma-Aldrich) (Abtahi, Yousefi, & Kenari, 2013).

Phân tích thống kê

Tính quy phạm và tính đồng nhất của phương sai của dữ liệu đã được kiểm tra lần lượt bằng phép thử Kolmogorov–Smirnov và phép thử Bartlett. Tất cả dữ liệu liên quan đến hiệu suất tăng trưởng, thành phần cơ, thành phần axit béo và axit amin được phân tích bằng phân tích phương sai một chiều (ANOVA) bằng phần mềm SPSS (bản phát hành 19.0 cho Windows). Thử nghiệm so sánh nhiều lần của Duncan được thực hiện để minh họa sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Giá trị P trong nghiên cứu này ở mức p < 0,05.

Theo Taghi Tazikeh, Abdolmohammad Abedian Kenari, Mohammad Esmaeili2

Nguồn: https://www.academia.edu/113458263/Effects_of_fish_meal_replacement_by_meat_and_bone_meal_supplemented_with_garlic_i_Allium_sativum_i_powder_on_biological_indices_feeding_muscle_composition_fatty_acid_and_amino_acid_profiles_of_whiteleg_shrimp_i_Litopenaeus_vannamei_i_

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

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

• Chiến Lược Quản Lý Thực Vật Phù Du Trong Nuôi Ấu Trùng Nhằm Nâng Cao Tỷ Lệ Sống Của Ấu Trùng Tôm Thẻ Chân Trắng (Penaeus vannamei) F1 Và Mầm Bệnh Tự Do
• Nuôi Ghép Tôm Sú Penaeus monodon Và Rong Đỏ Gracilaria tenuistipitata Với Mật Độ Khác Nhau: Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Nước, Năng Suất Hậu Ấu Trùng Và Khả Năng Kháng Vibrio parahaemolyticus
• Thái Lan Phát Triển Hai Dòng Tôm Mới Có Khả Năng Kháng Bệnh