Phần 3: Bột Vỏ Cam Được Sử Dụng Như Một Chất Bổ Sung Thức Ăn Chức Năng, Giúp Giảm Thiểu Tác Động Của Kim Loại Nặng Và Tăng Cường Hiệu Suất Tăng Trưởng, Khả Năng Miễn Dịch Và Tình Trạng Chống Oxy Hóa Ở Cá Rô Phi (Oreochromis Niloticus) Con Được Nuôi Trong Nước Bị Ô Nhiễm Kim Loại Nặng

4. Thảo luận

Các thành phần cấu trúc của tế bào thực vật, đặc biệt là lignin và cellulose, đóng vai trò quan trọng trong quá trình hấp phụ kim loại nặng. Cấu trúc phức tạp của các polyme sinh học này chứa nhiều nhóm chức có khả năng tương tác vật lý và hóa học với các ion kim loại, qua đó hạn chế khả năng di chuyển và làm giảm sinh khả dụng của chúng trong môi trường cũng như các hệ thống sinh học (Gómez-Aguilar et al., 2022; Ungureanu et al., 2025). Trong nghiên cứu hiện tại, sự suy giảm đáng kể hàm lượng kim loại tích lũy trong các cơ quan của cá rô phi khi tăng mức bổ sung bột vỏ cam (OPM) có thể liên quan đến hàm lượng pectin và các carbohydrate phức tạp khác trong nguyên liệu này. Pectin và chất xơ có khả năng liên kết với kim loại nhờ sự hiện diện phong phú của các nhóm carboxyl và hydroxyl, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hình thành phức với các ion kim loại nặng. Quá trình này có thể hạn chế sự hấp thu kim loại qua đường tiêu hóa và sự vận chuyển chúng vào hệ tuần hoàn, đồng thời thúc đẩy quá trình đào thải dưới dạng các phức hợp kim loại–pectin (Abdel-Ghany, 2018; Raky et al., 2021; Kesbiç et al., 2022). Bên cạnh đó, các hợp chất polyphenol hiện diện phổ biến trong vỏ cam, bao gồm hesperidin, naringin và axit ferulic, có thể tăng cường khả năng liên kết kim loại thông qua các nhóm hydroxyl. Những tương tác này có khả năng thúc đẩy sự hình thành các phức hợp kim loại–polyphenol ít hòa tan, từ đó làm giảm sinh khả dụng của kim loại và hạn chế stress oxy hóa liên quan đến phản ứng Fenton (Lakey-Beitia et al., 2021). Ngoài khả năng tạo phức, các hợp chất này còn có thể tăng cường hoạt tính chống oxy hóa và góp phần duy trì tính toàn vẹn của hàng rào ruột, qua đó hạn chế thêm sự vận chuyển kim loại vào hệ tuần hoàn (Santos et al., 2019; Jahanshahi et al., 2021; El-Saadony et al., 2023). Nhìn chung, sự tương tác hiệp đồng tiềm năng giữa pectin, chất xơ và polyphenol có thể góp phần giải thích xu hướng giảm tích lũy kim loại phụ thuộc vào liều lượng OPM trong mô gan và mang cá rô phi. Những kết quả này cho thấy OPM có triển vọng được sử dụng như một phụ gia thức ăn chức năng nhằm hỗ trợ giảm thiểu sự tích lũy kim loại nặng ở cá trong điều kiện phơi nhiễm.

Ngoài ra, chất xơ trong khẩu phần ăn có thể điều hòa độ pH của đường tiêu hóa, từ đó ảnh hưởng đến độ hòa tan và trạng thái hóa học của kim loại nặng, góp phần làm giảm khả năng hấp thu của chúng tại ruột. Việc tăng hàm lượng chất xơ còn làm tăng khối lượng phân và có thể thay đổi thời gian lưu của thức ăn trong đường tiêu hóa, qua đó rút ngắn thời gian tiếp xúc giữa kim loại nặng và bề mặt hấp thu của niêm mạc ruột. Sự kết hợp của các cơ chế này có thể góp phần hạn chế quá trình hấp thu kim loại độc hại vào cơ thể (Román-Ochoa et al., 2023).

Các dấu ấn sinh học là công cụ quan trọng để đánh giá tác động sinh học của các chất ô nhiễm môi trường, bởi chúng cung cấp thông tin về những phản ứng sinh lý của sinh vật khi tiếp xúc với kim loại nặng (El-Agri et al., 2022). Trong số các cơ chế gây độc, stress oxy hóa được xem là một trong những cơ chế chủ yếu liên quan đến độc tính của kim loại nặng ở cá. Các loại oxy phản ứng (ROS) là những chỉ dấu quan trọng của stress oxy hóa, có khả năng gây tổn thương ở cấp độ phân tử và tế bào, bao gồm oxy hóa protein, lipid và carbohydrate, đồng thời làm ảnh hưởng đến hệ thống chống oxy hóa của cơ thể (Su et al., 2019). Quá trình peroxy hóa lipid (LPO) là một trong những chỉ tiêu đáng tin cậy để đánh giá tổn thương do oxy hóa, bởi cường độ của quá trình này thường gia tăng khi ROS được sản sinh quá mức và tình trạng tổn thương oxy hóa trở nên nghiêm trọng hơn (Ullah, 2015). Malondialdehyde (MDA), một sản phẩm phụ được hình thành trong quá trình peroxy hóa lipid, do đó thường được sử dụng làm dấu ấn sinh học để theo dõi và đánh giá mức độ stress oxy hóa ở các sinh vật thủy sinh (Rizzo, 2024).

El-Agri và Saleh (2025) cho rằng tế bào có khả năng huy động các cơ chế phòng vệ chống oxy hóa, bao gồm hệ thống enzym và các chất chống oxy hóa không enzym, nhằm hạn chế tổn thương do các loại oxy phản ứng (ROS) gây ra. Trong hệ thống chống oxy hóa enzym, superoxide dismutase (SOD) và catalase (CAT) đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào trước độc tính của oxy thông qua việc kiểm soát sự hình thành và tích tụ các gốc oxy phản ứng (Jomova et al., 2024). Nhiều nghiên cứu đã ghi nhận rằng sự phơi nhiễm kim loại nặng có thể làm thay đổi hoạt tính của các enzym chống oxy hóa ở cá, đồng thời thúc đẩy tổn thương mô do stress oxy hóa. Những tác động này thường được thể hiện qua sự gia tăng hàm lượng malondialdehyde (MDA), một chỉ dấu của quá trình peroxy hóa lipid, ở nhiều loài cá khác nhau (Rehman et al., 2021; El-Agri và Saleh, 2025).

Trong nghiên cứu này, việc bổ sung bột vỏ cam (OPM) vào khẩu phần ăn đã cải thiện đáng kể trạng thái oxy hóa của cá Oreochromis niloticus. Kết quả được thể hiện qua sự giảm hàm lượng malondialdehyde (MDA) phụ thuộc vào liều bổ sung, đồng thời hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa superoxide dismutase (SOD) và catalase (CAT) tăng đáng kể ở cả mô gan và mang. Hàm lượng MDA cao ở nhóm đối chứng cho thấy quá trình peroxy hóa lipid diễn ra mạnh và tình trạng stress oxy hóa gia tăng. Ngược lại, hàm lượng MDA giảm dần khi tăng mức bổ sung OPM cho thấy khả năng bảo vệ tế bào trước tổn thương lipid do các loại oxy phản ứng (ROS) được cải thiện. Đồng thời, sự gia tăng hoạt tính SOD và CAT theo liều bổ sung cho thấy hệ thống chống oxy hóa nội sinh được tăng cường, qua đó nâng cao khả năng chuyển hóa và loại bỏ các gốc superoxide cũng như hydrogen peroxide. Tác dụng chống oxy hóa của OPM có thể liên quan đến hàm lượng phong phú các hợp chất hoạt tính sinh học trong nguyên liệu này, đặc biệt là các flavonoid như hesperidin và naringin, cùng với nhiều axit phenolic. Những hợp chất này không chỉ có khả năng loại bỏ gốc tự do mà còn có thể tạo phức với kim loại, qua đó làm giảm tính khả dụng sinh học của kim loại nặng trong hệ thống sinh học. Do độc tính của kim loại nặng thường gắn liền với sự gia tăng quá mức ROS và tình trạng stress oxy hóa, các hợp chất thực vật có hoạt tính chống oxy hóa có thể góp phần hạn chế tổn thương tế bào do ROS gây ra khi cá tiếp xúc với kim loại nặng, từ đó giảm thiểu những tác động bất lợi đối với mô cá (Nowalid et al., 2024). Hesperidin và naringin có thể tăng cường hoạt tính SOD và CAT thông qua ba cơ chế chính: (1) kích hoạt con đường truyền tín hiệu Nrf2–ARE, thúc đẩy biểu hiện các gen mã hóa enzyme chống oxy hóa; (2) trực tiếp loại bỏ ROS, qua đó làm giảm stress oxy hóa; và (3) duy trì trạng thái thiol nội bào, chức năng ty thể và tính toàn vẹn của enzyme, góp phần bảo toàn hoạt tính chống oxy hóa. Trong đó, con đường Nrf2–ARE được xem là cơ chế quan trọng giúp các flavanone có nguồn gốc từ cam quýt kích thích biểu hiện các enzyme bảo vệ tế bào. Cả naringin và hesperidin đều được ghi nhận có khả năng thúc đẩy sự chuyển vị của Nrf2 vào nhân tế bào, từ đó kích hoạt biểu hiện các gen liên quan đến đáp ứng chống oxy hóa và chuyển hóa pha II. Những thay đổi phụ thuộc vào Nrf2 có thể làm tăng biểu hiện hoặc hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa, bao gồm CAT và các thành phần hỗ trợ hoạt động của SOD. Đối với naringin, các nghiên cứu trên tế bào H9c2 ghi nhận sự gia tăng chuyển vị Nrf2 vào nhân, tăng hàm lượng protein heme oxygenase-1 (HO-1) và tiểu đơn vị xúc tác glutamate-cysteine ligase (GCLC), đồng thời tăng hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa nội sinh, bao gồm SOD và CAT. Đáng chú ý, việc ức chế Nrf2 làm mất tác dụng bảo vệ chống oxy hóa của naringin, cho thấy hiệu quả của hợp chất này có liên quan chặt chẽ đến con đường tín hiệu Nrf2 (Almeer et al., 2020). Tương tự, hesperidin được ghi nhận có khả năng thúc đẩy hoạt hóa trục tín hiệu Keap1/Nrf2/ARE, làm tăng biểu hiện NAD(P)H quinone dehydrogenase 1 (NQO1) và HO-1, đồng thời tăng hoạt tính CAT trong các tế bào biểu mô tuyến vú được xử lý bằng H₂O₂. Việc ức chế Nrf2 bằng tác nhân dược lý làm suy giảm tác dụng bảo vệ của hesperidin, qua đó củng cố mối liên hệ giữa hoạt tính chống oxy hóa của hợp chất này và con đường tín hiệu Nrf2 (Silla et al., 2025). Nhìn chung, sự hoạt hóa phiên mã các gen đích của Nrf2 cùng với những cơ chế bảo vệ tế bào liên quan giúp lý giải cách các flavonoid này tăng cường hoạt tính SOD và CAT trong các mô hình nghiên cứu trên tế bào và động vật (Chen et al., 2024). Bên cạnh cơ chế điều hòa biểu hiện enzyme, các flavonoid còn có thể làm giảm sự tích tụ ROS thông qua khả năng trực tiếp loại bỏ gốc tự do và hạn chế sự hình thành các sản phẩm oxy hóa thứ cấp, từ đó bảo toàn chức năng của hệ thống enzyme chống oxy hóa nội sinh. Sự suy giảm nhanh chóng nồng độ ROS nhờ cơ chế loại bỏ trực tiếp có thể phối hợp với quá trình cảm ứng enzyme thông qua Nrf2, tạo nên tác dụng chống oxy hóa tổng hợp. Naringenin và các hợp chất có cấu trúc liên quan đã được chứng minh có khả năng loại bỏ các gốc hydroxyl, hydroperoxide và các dạng gốc chứa nitơ, phù hợp với đặc tính chống oxy hóa trực tiếp của nhóm hợp chất polyphenol này (Chen et al., 2015). Tương tự, khả năng làm giảm ROS của naringenin trong các mô hình thiếu máu cục bộ–tái tưới máu, cũng như tác dụng làm giảm ROS và MDA của hesperidin trong các tế bào và mô chịu stress oxy hóa, cho thấy quá trình trung hòa ROS trực tiếp có thể diễn ra đồng thời với sự điều hòa hoạt tính enzyme chống oxy hóa. Bằng cách nhanh chóng làm giảm nồng độ ROS, cơ chế này có thể hạn chế sự bất hoạt hoặc biến đổi oxy hóa của SOD và CAT, đồng thời giảm áp lực oxy hóa lên hệ thống bảo vệ tế bào. Điều này có thể góp phần duy trì và tăng cường hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa được ghi nhận trong các nghiên cứu liên quan (Almeer et al., 2020; Silla et al., 2025; Chen et al., 2024).

Sự gia tăng hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa trong nghiên cứu hiện tại phù hợp với kết quả từ những nghiên cứu trước đây trên các loài cá được bổ sung các sản phẩm có nguồn gốc từ cam quýt vào khẩu phần ăn. Cụ thể, Acar et al. (2019) ghi nhận hoạt tính SOD và CAT tăng ở cá vược châu Âu (Dicentrarchus labrax) được cho ăn khẩu phần bổ sung dầu vỏ cam bergamot. Tương tự, Abdel-Rahman et al. (2019) báo cáo sự gia tăng đáng kể hoạt tính CAT và SOD ở cá rô phi (Oreochromis niloticus) và cá trê Phi (Clarias gariepinus) khi khẩu phần được bổ sung vỏ chanh (Citrus limon) với hàm lượng 10 và 20 g/kg. Ngoài ra, ở cá rohu (Labeo rohita), hoạt tính SOD và CAT cũng tăng rõ rệt khi cá được cho ăn thức ăn bổ sung vỏ chanh khô ở mức 2,5 và 5 g/kg. Phù hợp với những kết quả này, Vicente et al. (2019) ghi nhận hoạt tính SOD và CAT tăng ở cá rohu được bổ sung vỏ cam trong điều kiện stress do nhiệt độ cao và nồng độ oxy hòa tan thấp. Nhìn chung, các kết quả trên cho thấy việc bổ sung phụ phẩm từ cam quýt vào thức ăn có tiềm năng hỗ trợ hệ thống chống oxy hóa ở cá, mặc dù hiệu quả có thể phụ thuộc vào loài cá, loại phụ phẩm và điều kiện nuôi.

Lysozyme, immunoglobulin (IgM và các immunoglobulin khác) cùng hệ thống bổ thể là những thành phần quan trọng tham gia điều hòa và duy trì chức năng miễn dịch ở cá, đóng vai trò thiết yếu trong cả miễn dịch bẩm sinh lẫn miễn dịch đặc hiệu (Zaki et al., 2023; Marzouk et al., 2024). Tuy nhiên, hệ thống miễn dịch bẩm sinh của cá có thể bị suy giảm khi chịu tác động của các yếu tố gây stress, trong đó có tình trạng ô nhiễm môi trường bởi kim loại nặng (Bols et al., 2001). Trong nghiên cứu hiện tại, việc bổ sung bột vỏ cam (OPM) vào khẩu phần ăn đã cải thiện các chỉ tiêu miễn dịch ở cá rô phi (Oreochromis niloticus), thể hiện qua sự gia tăng hàm lượng IgM huyết thanh, hoạt tính lysozyme, hoạt động thực bào và chỉ số thực bào. Những cải thiện này có thể liên quan đến các hợp chất hoạt tính sinh học hiện diện trong OPM. Vỏ cam quýt là nguồn cung cấp vitamin, đặc biệt là vitamin C, một dưỡng chất có vai trò kích thích miễn dịch ở các sinh vật thủy sinh. Vitamin C tham gia vào quá trình tổng hợp kháng thể, tăng cường hoạt động thực bào và góp phần nâng cao khả năng chống lại bệnh tật (Fadda et al., 2021; Khalil et al., 2023; Raky et al., 2021). Vitamin C có trong OPM có thể hỗ trợ chức năng miễn dịch ở cá thông qua việc thúc đẩy hoạt động thực bào, tăng sản xuất lysozyme và kích thích quá trình bùng phát hô hấp ở bạch cầu trung tính. Ở cá rô phi việc bổ sung các thành phần từ vỏ cam giàu vitamin C còn được ghi nhận có khả năng làm tăng hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa như SOD và CAT, đồng thời giảm peroxy hóa lipid trong điều kiện stress. Những tác động này góp phần bảo vệ chức năng miễn dịch bẩm sinh và hỗ trợ hoạt động của hệ thống bổ thể (Vicente et al., 2024). Bên cạnh vitamin C, các flavonoid trong vỏ cam cũng có thể góp phần điều hòa đáp ứng miễn dịch. Một số nghiên cứu cho thấy flavonoid có khả năng thúc đẩy sự tăng sinh của tế bào B và điều chỉnh các phản ứng miễn dịch. Chẳng hạn, chiết xuất quả cơm cháy được ghi nhận có thể tăng cường hoạt động của tế bào B ở lách và điều hòa interleukin-2 (IL-2) ở cá rô phi. Ngoài ra, một số flavonoid còn thể hiện đặc tính kháng virus và chống viêm thông qua việc điều hòa các con đường tín hiệu liên quan đến NF-κB, cũng như làm giảm sự sản sinh nitric oxide (NO) và ROS trong các mô hình tế bào cá bị nhiễm bệnh. Một số flavonoid polymethoxyl hóa cũng cho thấy tiềm năng điều hòa đáp ứng miễn dịch trong các mô hình nghiên cứu thủy sản (Ahalya et al., 2015). Các hợp chất flavonoid và phenolic trong OPM có thể tương tác với những thành phần nhận diện mầm bệnh của hệ miễn dịch bẩm sinh, qua đó góp phần tăng cường các chỉ dấu miễn dịch như hoạt tính lysozyme ở niêm mạc da, peroxidase và hoạt tính bổ thể trong huyết thanh ở cá rô phi và cá chép. Tương tự, các chất bổ sung có nguồn gốc từ pectin được ghi nhận có thể làm tăng hoạt tính lysozyme huyết thanh và cải thiện tỷ lệ sống của cá sau khi tiếp xúc với tác nhân gây bệnh vi khuẩn. Những tác động này có thể liên quan đến khả năng tương tác của các hợp chất với các thành phần nhận diện mầm bệnh và điều hòa những con đường tín hiệu miễn dịch bẩm sinh, bao gồm các con đường liên quan đến thụ thể giống Toll (Hosseini et al., 2020). Ngoài ra, chất xơ, đặc biệt là pectin trong OPM, có thể điều hòa miễn dịch đường ruột thông qua việc cải thiện tính đa dạng của hệ vi sinh vật, thúc đẩy sản xuất axit béo chuỗi ngắn và duy trì sức khỏe đường ruột mà không gây ra phản ứng viêm quá mức. Ở cá rô phi, những tác động này được cho là có thể góp phần nâng cao khả năng chống chịu với các tác nhân gây bệnh như Streptococcus, thông qua những thay đổi tích cực về hình thái và chức năng đường ruột. Nhờ đặc tính tiền sinh học, pectin có thể hỗ trợ duy trì cân bằng nội môi đường ruột và điều hòa chức năng miễn dịch tổng thể ở cá (Garg et al., 2026).

Ngoài ra, các flavonoid và hợp chất hoạt tính sinh học khác có trong vỏ cam quýt được cho là có khả năng thúc đẩy sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào lympho B, qua đó góp phần tăng cường sản xuất kháng thể. Immunoglobulin M (IgM), loại kháng thể chủ yếu ở cá, đóng vai trò thiết yếu trong việc nhận diện và trung hòa các tác nhân gây bệnh (Mansour et al., 2017). Vì vậy, sự gia tăng hàm lượng IgM trong huyết thanh có thể phản ánh sự tăng cường đáp ứng miễn dịch dịch thể. Bên cạnh đó, các tế bào thực bào giữ vai trò tuyến phòng vệ đầu tiên của cơ thể thông qua việc nhận diện, bắt giữ và tiêu hóa các mầm bệnh xâm nhập (Kord et al., 2021; Kord et al., 2022). Trong nghiên cứu hiện tại, sự gia tăng đáng kể hoạt tính lysozyme, hoạt động thực bào và chỉ số thực bào cho thấy chức năng miễn dịch bẩm sinh ở cá được cải thiện sau khi bổ sung bột vỏ cam (OPM) vào khẩu phần ăn. Các hợp chất hoạt tính sinh học trong OPM có thể góp phần nâng cao số lượng và hiệu quả hoạt động của các tế bào miễn dịch, từ đó tăng cường khả năng nhận diện và loại bỏ các tác nhân ngoại lai (Van Doan et al., 2018; Gheytasi et al., 2021).

Tình trạng viêm mạn tính do stress oxy hóa liên quan đến sự tích tụ kim loại nặng có thể làm suy giảm chức năng miễn dịch và tiêu hao các nguồn lực cần thiết cho hoạt động bảo vệ cơ thể (Singh và Sharma, 2024). Trong bối cảnh này, các hợp chất có đặc tính chống viêm trong bột vỏ cam (OPM) có thể góp phần điều hòa đáp ứng miễn dịch, hạn chế phản ứng viêm quá mức và duy trì hiệu quả hoạt động của hệ miễn dịch trước các tác nhân gây bệnh thực sự (Kesbiç et al., 2022). Bên cạnh đó, hàm lượng chất xơ trong OPM có thể hỗ trợ cải thiện sức khỏe đường ruột, tăng cường khả năng tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng, từ đó gián tiếp góp phần nâng cao chức năng miễn dịch và sức khỏe tổng thể của cá (Ademosun et al., 2025).

Nhìn chung, những tác động tích cực của bột vỏ cam (OPM) đối với hệ miễn dịch của cá rô phi (Oreochromis niloticus) có thể bắt nguồn từ tác dụng hiệp đồng của các hợp chất hoạt tính sinh học đa dạng có trong nguyên liệu này. Việc cải thiện tình trạng dinh dưỡng giúp cung cấp năng lượng và các dưỡng chất cần thiết để duy trì và phát triển đáp ứng miễn dịch hiệu quả. Sự kết hợp giữa các yếu tố này có thể góp phần tăng cường cả miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch dịch thể, giảm stress oxy hóa và cải thiện sức khỏe tổng thể, qua đó nâng cao khả năng chống chịu bệnh tật của cá (Abdel-Rahman et al., 2019; Yousefi et al., 2023; Lee et al., 2024).

Phù hợp với kết quả của nghiên cứu hiện tại, Fadda et al. (2021) ghi nhận sự cải thiện các chỉ tiêu miễn dịch ở cá rô phi (Oreochromis niloticus) được cho ăn khẩu phần bổ sung vỏ cam khô với các mức thay thế ngô vàng lần lượt là 10%, 20% và 30%. Trong đó, mức bổ sung 20% mang lại hiệu quả nổi bật nhất. Trong khi đó, Van Doan et al. (2018) ghi nhận các thông số miễn dịch được cải thiện ở cá rô phi (O. niloticus) nuôi trong hệ thống biofloc khi khẩu phần ăn được bổ sung 10% vỏ cam khô. Tương tự, Lee et al. (2024) cho thấy việc bổ sung 10 g/kg vỏ cam đỏ vào thức ăn giúp cải thiện tốc độ tăng trưởng và tình trạng sức khỏe tổng thể của cá Sebastes schlegelii. Nhìn chung, những kết quả này cho thấy tiềm năng ứng dụng phụ phẩm từ cam quýt làm thành phần bổ sung trong thức ăn thủy sản nhằm hỗ trợ chức năng miễn dịch, tăng trưởng và sức khỏe của cá.

Các đặc tính chống oxy hóa và chống viêm của những hợp chất hoạt tính sinh học trong bột vỏ cam (OPM) có thể góp phần làm giảm hoạt tính của các enzyme gan, bao gồm AST và ALT, như được ghi nhận trong nghiên cứu này. Thông qua việc hạn chế stress oxy hóa và phản ứng viêm tại mô gan, OPM có thể giúp bảo vệ tế bào gan khỏi tổn thương, đồng thời duy trì chức năng chuyển hóa và giải độc của gan. Nhờ đó, mức độ giải phóng AST và ALT từ các tế bào gan bị tổn thương vào máu có thể giảm xuống, dẫn đến nồng độ các enzyme này trong huyết thanh thấp hơn. Tương tự, khả năng chống oxy hóa của OPM có thể góp phần bảo vệ mô thận khỏi tổn thương do oxy hóa, qua đó hỗ trợ duy trì chức năng thận và giải thích phần nào sự suy giảm nồng độ urê và creatinine được ghi nhận trong nghiên cứu. Việc hạn chế stress oxy hóa có thể giúp bảo toàn cấu trúc và chức năng thận, hỗ trợ quá trình lọc máu và đào thải các sản phẩm chuyển hóa. Những cơ chế này có thể góp phần làm giảm nồng độ urê và creatinine trong máu (Yilmaz, 2019; Attalla et al., 2021).

Trong nghiên cứu hiện tại, sự suy giảm nồng độ triglyceride và cholesterol cho thấy việc bổ sung bột vỏ cam (OPM) có thể ảnh hưởng tích cực đến quá trình chuyển hóa lipid ở cá. Các hợp chất hoạt tính sinh học trong vỏ cam, đặc biệt là flavonoid và chất xơ, được cho là có khả năng hạn chế hấp thu cholesterol, thúc đẩy bài tiết axit mật và điều hòa các con đường chuyển hóa liên quan đến quá trình tổng hợp lipid. Những cơ chế này có thể góp phần làm giảm nồng độ lipid lưu hành trong máu, đồng thời hỗ trợ duy trì sức khỏe tim mạch và hạn chế nguy cơ tích tụ mỡ trong gan (Vicente et al., 2019; Calvello et al., 2025). Bên cạnh đó, sự giảm nồng độ glucose được ghi nhận trong nghiên cứu cho thấy OPM có thể góp phần điều hòa chuyển hóa glucose. Các hợp chất hoạt tính sinh học trong OPM có khả năng tác động đến quá trình điều hòa đường huyết thông qua việc cải thiện độ nhạy insulin, làm chậm hoặc hạn chế hấp thu glucose tại đường tiêu hóa, hoặc ảnh hưởng đến quá trình tân tạo glucose ở gan. Những tác động này có thể hỗ trợ duy trì cân bằng glucose và cải thiện tình trạng chuyển hóa của cá (Fadda et al., 2021; Kesbiç et al., 2022). Ngoài ra, một số hợp chất có trong vỏ cam có thể điều hòa hoạt động của các enzyme tham gia vào quá trình giải độc tại gan. Thông qua việc hỗ trợ các cơ chế chuyển hóa và đào thải chất độc, OPM có thể góp phần hạn chế sự tích tụ các hợp chất có hại trong cơ thể, duy trì chức năng gan và thúc đẩy cân bằng sinh lý tổng thể ở cá (Asif et al., 2024).

Bên cạnh các tác dụng chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch và bảo vệ cơ quan, việc bổ sung bột vỏ cam (OPM) vào khẩu phần ăn có thể góp phần cải thiện tốc độ tăng trưởng của cá thông qua nhiều cơ chế sinh lý có liên quan. Vỏ cam chứa các hợp chất hoạt tính sinh học có khả năng hỗ trợ quá trình tổng hợp và hoạt động của các enzyme tiêu hóa, từ đó nâng cao hiệu quả phân giải thức ăn và hấp thu chất dinh dưỡng ở động vật thủy sinh (Hussein et al., 2022a; Hussein et al., 2022b). Ngoài ra, chất xơ và pectin trong vỏ cam có thể đóng vai trò như các chất nền tiền sinh học (prebiotic), thúc đẩy sự phát triển của hệ vi sinh vật có lợi trong đường ruột. Hệ vi sinh vật đường ruột cân bằng có thể cải thiện khả năng hấp thu chất dinh dưỡng, duy trì tính toàn vẹn của niêm mạc ruột và hỗ trợ chức năng miễn dịch, đồng thời hạn chế nguy cơ rối loạn tiêu hóa. Những tác động này góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn và tạo điều kiện thuận lợi cho sự tăng trưởng của cá (Ademosun et al., 2025).

Ngoài ra, hàm lượng chất chống oxy hóa cao trong vỏ cam, đặc biệt là flavonoid và các hợp chất phenolic, có thể đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế stress oxy hóa. Điều này phù hợp với kết quả của nghiên cứu hiện tại, trong đó hàm lượng MDA giảm, đồng thời hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa tăng lên sau khi bổ sung OPM vào khẩu phần ăn. Bằng cách hạn chế tổn thương oxy hóa ở cấp độ tế bào, các hợp chất này có thể làm giảm nhu cầu tiêu hao năng lượng cho các phản ứng đáp ứng stress và quá trình sửa chữa mô, qua đó giúp cơ thể dành nhiều năng lượng hơn cho các hoạt động tăng trưởng (Gandhi et al., 2020). Bên cạnh đó, các hợp chất hoạt tính sinh học trong OPM có thể gián tiếp thúc đẩy tăng trưởng thông qua việc tăng cường chức năng miễn dịch và nâng cao khả năng chống chịu của cá trước các yếu tố stress môi trường cũng như tác nhân gây bệnh. Mặc dù tăng trưởng không phải là chỉ tiêu đánh giá miễn dịch trực tiếp, hệ miễn dịch hoạt động hiệu quả có thể giúp giảm nguy cơ mắc bệnh và hạn chế stress sinh lý. Nhờ đó, cá có thể duy trì các hoạt động sinh lý bình thường và sử dụng dinh dưỡng hiệu quả hơn cho quá trình sinh trưởng, đặc biệt trong điều kiện nuôi có nhiều yếu tố bất lợi (Van Doan et al., 2019; Lee et al., 2024).

Các nghiên cứu trước đây đã cung cấp bằng chứng về tiềm năng cải thiện tăng trưởng của việc bổ sung vỏ cam vào khẩu phần ăn thủy sản. Virk et al. (2023) nhấn mạnh giá trị của bột vỏ cam như một phụ gia thức ăn có chi phí hợp lý và tính bền vững, đồng thời cho thấy việc bổ sung 30% bột vỏ cam vào khẩu phần ăn giúp cải thiện đáng kể tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, trạng thái chống oxy hóa và các chỉ tiêu huyết học ở cá rohu (Labeo rohita). Tương tự, Van Doan et al. (2019) ghi nhận rằng việc bổ sung pectin chiết xuất từ vỏ cam ở mức 10 g/kg thức ăn đã cải thiện đáng kể tốc độ tăng trưởng và hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) ở cá rô phi (Oreochromis niloticus) nuôi trong hệ thống biofloc. Đồng thời, pectin còn góp phần kích thích miễn dịch bẩm sinh và tăng cường khả năng kháng lại vi khuẩn Streptococcus agalactiae. Nhìn chung, những kết quả này cho thấy tác dụng thúc đẩy tăng trưởng của bột vỏ cam có thể liên quan đến nhiều cơ chế phối hợp, bao gồm cải thiện hiệu quả tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng, điều hòa hệ vi sinh vật đường ruột, giảm stress oxy hóa và tăng cường chức năng miễn dịch. Sự kết hợp của các tác động này có thể tạo điều kiện sinh lý thuận lợi cho cá rô phi phát triển, đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn và hiệu suất nuôi tổng thể.

Mặc dù mức bổ sung 10 g/kg bột vỏ cam (OPM) mang lại những cải thiện nổi bật về tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, đáp ứng miễn dịch và khả năng chống oxy hóa của cá trong điều kiện stress do kim loại nặng, các kết quả hiện tại chưa cho thấy hiệu quả đã đạt đến ngưỡng bão hòa. Do đó, cần tiếp tục nghiên cứu các mức bổ sung cao hơn để xác định chính xác liều lượng tối ưu trong điều kiện nuôi bị ô nhiễm kim loại nặng. Các nghiên cứu so sánh trên cá rô phi cho thấy việc bổ sung OPM ở mức lên đến 30 g/kg (OP30) có thể cải thiện đáng kể khối lượng tăng thêm và lượng thức ăn tiêu thụ, trong đó tốc độ tăng trưởng riêng (SGR) đạt giá trị cao nhất ở mức bổ sung này, mặc dù hiệu quả chuyển đổi thức ăn tối ưu được ghi nhận ở mức 10 g/kg. Tương tự, việc bổ sung bột vỏ cam đắng ở mức 10 g/kg đã cải thiện sự phát triển của nhung mao ruột và hình thái hồng cầu. Trong khi đó, bổ sung than sinh học từ vỏ quả lựu ở mức lên đến 5 g/kg giúp tăng cường tăng trưởng và hiệu quả kinh tế, cho thấy tiềm năng mang lại lợi ích ở các mức bổ sung từ trung bình đến tương đối cao mà không ghi nhận độc tính trong các nghiên cứu được đề cập (Hussein et al., 2022a; Hussein et al., 2022b). Những kết quả này củng cố tiềm năng ứng dụng OPM như một phụ gia thức ăn chức năng trong nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, cần thực hiện thêm các thử nghiệm đáp ứng liều, đặc biệt ở khoảng 15–20 g/kg, nhằm đánh giá toàn diện hiệu quả tăng trưởng, khả năng sử dụng thức ăn, đáp ứng miễn dịch và khả năng chống oxy hóa, từ đó xác định mức bổ sung tối ưu cho cá nuôi trong môi trường ô nhiễm kim loại nặng.

5. Kết luận

Việc bổ sung bột vỏ cam (OPM) vào khẩu phần ăn đã góp phần giảm thiểu các tác động bất lợi do phơi nhiễm kim loại nặng ở cá rô phi (Oreochromis niloticus), đồng thời cải thiện đáng kể tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, chức năng miễn dịch bẩm sinh và trạng thái chống oxy hóa, đặc biệt ở mức bổ sung 10 g/kg. Bên cạnh đó, OPM còn giúp hạn chế tổn thương do oxy hóa, cải thiện chức năng gan và thận, đồng thời giảm sự tích lũy kim loại nặng trong mô gan và mang. Những kết quả này cho thấy tiềm năng ứng dụng OPM như một phụ gia thức ăn chức năng có tính bền vững và hiệu quả kinh tế trong nuôi cá rô phi tại các khu vực có nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng. Mặc dù mức bổ sung 10 g/kg mang lại những cải thiện rõ rệt, đường cong đáp ứng liều trong nghiên cứu chưa cho thấy dấu hiệu bão hòa. Điều này gợi ý rằng việc tăng mức bổ sung, chẳng hạn lên 15–20 g/kg, có thể mang lại những lợi ích bổ sung. Tuy nhiên, cần tiến hành các thử nghiệm tiếp theo để đánh giá hiệu quả của những mức bổ sung cao hơn, đồng thời theo dõi các chỉ tiêu an toàn, bao gồm chức năng gan, chức năng thận và các biến đổi mô bệnh học, nhằm xác định giới hạn sử dụng phù hợp.

Ngoài ra, cần nghiên cứu sâu hơn để định lượng các hợp chất phenolic, flavonoid và thành phần chất xơ trong OPM. Việc xác định hàm lượng và đặc tính của các thành phần này sẽ giúp làm sáng tỏ cơ chế tác động của OPM đối với tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, chức năng miễn dịch và khả năng chống oxy hóa ở cá rô phi. Đồng thời, cần đánh giá riêng khả năng hấp phụ hoặc loại bỏ kim loại nặng của OPM trong môi trường nước ô nhiễm để xác định rõ hơn tiềm năng ứng dụng của nguyên liệu này trong quản lý chất lượng nước và giảm thiểu rủi ro ô nhiễm trong nuôi trồng thủy sản.

Theo Hala S. Khalil, Hamed H.E. Saleh, Asmaa M. El-Agri, Mohamed A. Elokaby, Nehal M.N. Elkhouly, Akram I.M. Alkobaby, Gad H.G. Hussein, Rasha K. Abdel-Wahed, Mohammed F. El Basuini, Mohamed F. Sadek

Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004484862600390X

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

Xem thêm: