English
Có bằng chứng cho thấy các chất phụ gia trong khẩu phần ăn có thể kích thích hệ thống miễn dịch của tôm, nhưng ít nghiên cứu tập trung vào các giai đoạn phát triển ban đầu. Các phát hiện cho thấy khẩu phần ăn phù hợp bao gồm các chất phụ gia tăng cường sức khỏe như vitamin C, E và β-glucans có thể giải quyết một số vấn đề về nuôi ấu trùng và có thể góp phần vào sự thành công của nghề nuôi tôm thẻ chân trắng về lâu dài, ảnh hưởng đến việc sản xuất tôm giống chất lượng cao ở giai đoạn chưa trưởng thành và thành thục.
Tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) là một trong những loài thủy sản quan trọng nhất trong nuôi trồng thủy sản, đóng góp 4,7% sản lượng toàn cầu vào năm 2020. Nhu cầu ngày càng tăng về tôm thúc đẩy sự phát triển của ngành nuôi tôm, dẫn đến việc tăng cường sản xuất ấu trùng và hậu ấu trùng (PL) tại các trại giống. Tuy nhiên, các vấn đề trong nuôi ấu trùng có thể có tác động to lớn đến năng suất tôm về lâu dài, ảnh hưởng đến quá trình sản xuất tôm con và tôm trưởng thành chất lượng cao.
Tuy nhiên, giai đoạn phát triển ban đầu của tôm thẻ chân trắng thường gặp nhiều vấn đề như sự tăng trưởng dưới mức tối ưu, chênh lệch kích thước và tỷ lệ sống thấp do ăn thịt đồng loại và giảm khả năng kháng bệnh đối với các mầm bệnh cơ hội.
Lý do thứ hai là do tôm phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện chăn nuôi kỹ thuật cao và dinh dưỡng tối ưu. Chúng thiếu khả năng miễn dịch thích ứng và chỉ dựa vào hệ thống miễn dịch bẩm sinh để duy trì sức khỏe tốt và phòng ngừa dịch bệnh. Hệ thống miễn dịch bẩm sinh tuy quan trọng, nhưng dễ bị tổn thương bởi các yếu tố môi trường bất lợi, dẫn đến nguy cơ bùng phát dịch bệnh cao. Khi dịch bệnh xảy ra, hậu quả có thể rất nghiêm trọng, gây thiệt hại lớn về sản xuất và kinh tế cho người nuôi tôm.
Vì vậy, việc áp dụng các giải pháp dinh dưỡng tiên tiến để thúc đẩy sự phát triển, nâng cao khả năng chống stress và chống chịu bệnh tật trong các giai đoạn quan trọng của tôm có tiềm năng to lớn trong việc cải thiện chất lượng tôm ở các giai đoạn nuôi dưỡng sau này. Nhờ vậy, góp phần củng cố sự thành công cho ngành nuôi tôm.
Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của một số chất dinh dưỡng và chất phụ gia tăng cường sức khỏe (như vitamin C và E, β-glucans, taurine và methionine) được bổ sung vào thức ăn vi lượng trơ đối với hiệu suất tăng trưởng và tình trạng sức khỏe của tôm thẻ chân trắng giai đoạn hậu ấu trùng.
Nguyên liệu và phương pháp
Nghiên cứu này đã đánh giá bốn khẩu phần ăn vi mô thử nghiệm ba lần. Khẩu phần đối chứng dương (PC) được xây dựng để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của ấu trùng tôm thẻ chân trắng. PC bao gồm 515 g/kg hỗn hợp protein biển độc quyền của SPAROS, 160 g/kg hỗn hợp protein thực vật độc quyền của SPAROS, 103 g/kg chất thủy phân protein cá, 19 g/kg dầu cá, 28 g/kg phospholipid biển và 57 g/kg hỗn hợp vitamin và khoáng chất độc quyền của SPAROS.
Trong các nghiệm thức còn lại, ba biến thể thử nghiệm dựa trên PC đã được sử dụng, chỉ khác nhau về công thức thành phần như sau:
(1) giảm lượng vitamin và khoáng chất trộn sẵn thêm 7 g/kg để giảm hàm lượng vitamin C và E trong khẩu phần đối chứng âm (NC);
(2) bổ sung 5 g/kg taurine và 10 g/kg methionine để tăng mức độ của cả hai phân tử trong khẩu phần T + M; và bổ sung vào khẩu phần ăn PC 1 g/kg Saccharomyces cerevisiae β-(1, 3)/(1,6)-glucans (BG).
Tôm thẻ chân trắng giai đoạn hậu ấu trùng (PL16) được lấy từ Blue Genetics (La Paz, Mexico) và nuôi trong 18 ngày tại cơ sở Riasearch Lda (Murtosa, Bồ Đào Nha). Tôm được phân bố ngẫu nhiên vào 12 bể có dung tích khoảng 50 lít trong hệ thống tuần hoàn nước sạch.
Mỗi bể nuôi 200 con tôm thẻ chân trắng, với trọng lượng trung bình là 9 mg mỗi con. Để đánh giá các chỉ dấu sinh học liên quan đến stress oxy hóa và miễn dịch, 40 con tôm từ mỗi bể được lấy mẫu vào cuối thí nghiệm. Sau đó, tôm được cân và chia thành bốn nhóm, mỗi nhóm gồm 10 con để phân tích stress oxy hóa và các thông số miễn dịch.
Các hoạt tính catalase (CAT), peroxid hóa lipid (LPO) và tổng glutathione (tGSH) cũng như tổng hàm lượng protein được xác định trong các mẫu đồng nhất.
Kết quả
Hiệu suất tăng trưởng
Không có sự khác biệt đáng kể về hiệu suất tăng trưởng và tỷ lệ sống được quan sát thấy giữa các khẩu phần ăn. Trọng lượng ướt cuối cùng trung bình khoảng 100 mg, giá trị tốc độ tăng trưởng tương đối (RGR) là 15%/ ngày, tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) gần bằng 1 và tỷ lệ sống dao động trong khoảng 86 đến 88% đối với tất cả các nghiệm thức (Bảng 1).
Bảng 1. Trọng lượng ban đầu và cuối cùng, tốc độ tăng trưởng tương đối (RGR), tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) và tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) PL trong thời gian thử nghiệm.
Kết quả được biểu thị dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn. Đối với trọng lượng ban đầu, n = 60 đơn vị quan sát; đối với trọng lượng cuối cùng, FCR, RGR và tỷ lệ sống, n = 3 đơn vị thí nghiệm.
Các dấu ấn sinh học liên quan đến stress oxy hóa và tình trạng miễn dịch
Về các thông số căng thẳng oxy hóa đo được, mức CAT tương tự nhau, không có sự khác biệt đáng kể nào được phát hiện giữa các nghiệm thức; Mức LPO ở tôm PL được cho ăn khẩu phần ăn BG thấp hơn đáng kể so với tôm ăn khẩu phần ăn PC, không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức còn lại; Mức tGSH cao hơn đáng kể ở tôm PL được cho ăn khẩu phần ăn BG so với tôm PL được cho ăn khẩu phần ăn NC, không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức còn lại.
Đối với tình trạng miễn dịch, không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức được quan sát về các thông số đo được (Bảng 2).
Bảng 2. Catalase (CAT), peroxid hóa lipid (LPO), glutathione (tGSH), lysozyme, prophenoloxidase và hoạt tính diệt khuẩn ở tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) PL được cho ăn khẩu phần thử nghiệm trong 18 ngày.
Kết quả được biểu thị bằng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n = 3 đơn vị thử nghiệm). Đại diện cũng là các giá trị p cho ANOVA một chiều. Các chữ cái siêu ký tự khác nhau biểu thị sự khác biệt thống kê (p < 0,05) giữa các nghiệm thức trong bài kiểm tra so sánh đa dạng Tukey post-hoc.
Phân tích biểu hiện gen
Biểu hiện mRNA tương đối được bình thường hóa của gen PvHm117 lớp vỏ P giảm đáng kể ở tôm PL được cho ăn khẩu phần ăn NC so với tôm được cho ăn khẩu phần ăn T + M và BG. Tương tự, mức độ biểu hiện penaeidin 3a mRNA giảm đáng kể ở tôm PL được cho ăn khẩu phần ăn NC so với các tôm ăn khẩu phần ăn PC và BG.
Hemocyanin tăng đáng kể ở tôm PL được cho ăn khẩu phần ăn NC so với PL được cho ăn khẩu phần ăn T + M. Đối với biểu hiện mRNA tương đối được chuẩn hóa của các gen còn lại, không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức được quan sát (Bảng 3).
Bảng 3. Biểu hiện tương của gen housekeeping (bactn và rpl-8) liên quan đến miễn dịch mục tiêu của tôm chân trắng (Penaeus vannamei) PL được cho ăn khẩu phần thử nghiệm trong 18 ngày.
Kết quả được biểu thị bằng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n = 3 đơn vị thử nghiệm). Đại diện cũng là các giá trị p cho ANOVA một chiều. Các chữ cái siêu ký tự khác nhau biểu thị sự khác biệt thống kê (p < 0,05) giữa các phương pháp điều trị trong bài kiểm tra so sánh đa dạng Tukey post-hoc.
Thảo luận
Nghiên cứu này đánh giá tác dụng tiềm năng của việc bổ sung một số chất dinh dưỡng vào thức ăn vi lượng cho tôm thẻ chân trắng giai đoạn ấu trùng (PL). Vitamin C và E, methionine, taurine và β-glucans được lựa chọn vì có khả năng giúp tôm PL khỏe mạnh hơn trong giai đoạn phát triển ban đầu. Tuy nhiên, hiệu quả của các chất bổ sung này vẫn cần được kiểm chứng thêm bằng thực nghiệm.
Khẩu phần ăn đối chứng được thiết kế để đáp ứng đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng của tôm thẻ chân trắng giai đoạn ấu trùng (PL) được sử dụng làm đối chứng dương. Các khẩu phần ăn thử nghiệm khác được xây dựng dựa trên khẩu phần ăn đối chứng, chỉ thay đổi hàm lượng của các chất dinh dưỡng được đề cập trước đó. Mặc dù có những thay đổi về công thức, tất cả các khẩu phần ăn đều đảm bảo tính phù hợp cho tôm PL. Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu suất tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm ở tất cả các nhóm đều tốt. Điều này chứng tỏ rằng các điều kiện kỹ thuật nuôi trồng được duy trì tốt trong suốt quá trình nghiên cứu.
Kết quả tăng trưởng của tôm trong nghiên cứu này tương tự như kết quả được báo cáo bởi Wang et al. (2017) khi sử dụng bột Schizochytrium thay thế cho dầu cá trong khẩu phần ăn cho tôm thẻ chân trắng giai đoạn ấu trùng (PL). Tuy nhiên, tỷ lệ sống của tôm trong nghiên cứu này thấp hơn đáng kể so với nghiên cứu của Wang et al. (2017) (lần lượt là 40,3 – 44,5% và 42,7 – 45,6%).
Việc bổ sung thêm vitamin C và E vào khẩu phần ăn PC không ảnh hưởng đến hiệu suất tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm so với khẩu phần ăn NC. Điều này cho thấy hàm lượng vitamin C và E trong khẩu phần ăn NC đã đủ để đáp ứng nhu cầu phát triển của tôm post.
Vitamin C và E là những chất dinh dưỡng thiết yếu cho động vật. Chúng cần thiết cho nhiều chức năng sinh lý quan trọng và không thể được tổng hợp đủ bởi cơ thể. Do đó, việc thiếu hụt vitamin C và E trong khẩu phần ăn có thể dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm tăng trưởng kém, các vấn đề sức khỏe, giảm khả năng sống sót (Dawood và cộng sự, 2018; Nhu cầu dinh dưỡng của cá và tôm; Nhà xuất bản Học viện Quốc gia, 2011).
Nghiên cứu này cũng không ghi nhận sự thay đổi đáng kể về hoạt động của hệ thống miễn dịch và chống oxy hóa khi tăng cường vitamin C và E trong khẩu phần ăn.
Tuy nhiên, việc bổ sung đầy đủ vitamin C và E có thể đóng vai trò quan trọng trong các giai đoạn sản xuất quan trọng, đặc biệt là tại các trại áp dụng hệ thống ương dưỡng. Ở giai đoạn này, mật độ thả PL cao (bước trung gian giữa giai đoạn PL và giai đoạn nuôi thương phẩm) có thể dẫn đến tình trạng căng thẳng và dễ bị tấn công bởi các tác nhân gây bệnh (Mishra et al., 2008).
Mức độ peroxid hóa lipid giảm đáng kể ở tôm PL được cho ăn khẩu phần ăn BG so với tôm ăn khẩu phần ăn PC, cho thấy rằng β-glucans đã cải thiện cơ chế chống oxy hóa của động vật.
Kết luận
Nghiên cứu này cho thấy rằng các chất phụ gia được thử nghiệm có tiềm năng cải thiện giá trị dinh dưỡng của thức ăn vi lượng cho tôm thẻ chân trắng giai đoạn ấu trùng (PL), mặc dù chúng không ảnh hưởng đến hiệu suất tăng trưởng và tỷ lệ sống trong giai đoạn thử nghiệm.
Lợi ích của việc bổ sung vitamin C và E cao hơn mức thông thường (NC) vào thức ăn cho tôm PL (ấu trùng) thể hiện rõ ràng qua khả năng chống oxy hóa và sức khỏe của tôm. Hiệu quả này tương tự như khi sử dụng vitamin trong khẩu phần ăn PC (kiểm soát). Tuy nhiên, khẩu phần ăn PC có giá thành cao. Do đó, cần tìm kiếm các giải pháp thay thế kinh tế hơn.
Trong số các chất phụ gia được thử nghiệm, β-glucans có tiềm năng ứng dụng nhất. β-glucans giúp giảm quá trình peroxid hóa lipid ở tôm PL, hiệu quả hơn cả khẩu phần ăn PC chất lượng cao.
Ngoài ra, kết hợp β-glucans với hàm lượng vitamin C và E cao hơn cũng mang lại lợi ích cho khả năng chống oxy hóa của tôm PL, so với khẩu phần ăn NC.
Theo Nhóm Biên tập Tạp chí Nuôi trồng Thủy sản
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh
TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG
Xem thêm: