English
中文 (中国)
Cải thiện giá trị dinh dưỡng của thịt phi lê và nội tạng cá rô phi
Cá rô phi được xem là một lựa chọn thực phẩm lành mạnh cho người tiêu dùng, bởi chúng có hàm lượng chất béo thấp nhưng lại giàu protein và khoáng chất thiết yếu. Chính đặc điểm này khiến giá trị thương mại của phi lê cá rô phi thường thấp hơn so với nhiều loài cá khác. Tuy nhiên, các nhà sản xuất hoàn toàn có thể nâng cao giá trị dinh dưỡng chẳng hạn như tăng hàm lượng chất béo tốt trong phi lê và nội tạng cá thông qua việc điều chỉnh công thức thức ăn. Đây là hướng đi tiềm năng để tạo ra sản phẩm cá rô phi có giá trị cao hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường về thực phẩm bổ dưỡng và tốt cho sức khỏe.
Chất béo lành mạnh, đặc biệt là các axit béo omega-3 (n-3), mang lại nhiều lợi ích quan trọng cho sức khỏe con người như phòng ngừa bệnh tim mạch, cải thiện thị lực và tăng cường sức khỏe tinh thần. Chính vì vậy, Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ (AHA) khuyến nghị mỗi người nên ăn hai khẩu phần cá béo mỗi tuần (mỗi khẩu phần khoảng 113 gram), chẳng hạn như cá hồi, để bổ sung lượng omega-3 cần thiết. Các loại axit béo omega-3 phổ biến gồm axit alpha-linolenic (ALA), axit eicosapentaenoic (EPA), axit docosapentaenoic (DPA) và axit docosahexaenoic (DHA).
Trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, dầu cá và tảo vi mô được xem là nguồn nguyên liệu tiềm năng giúp tăng hàm lượng axit béo không bão hòa đa chuỗi dài (LC-PUFA) trong các loài như cá tra, cá hồi Đại Tây Dương và cá tráp biển. Tuy nhiên, các nỗ lực làm giàu LC-PUFA trong phi lê cá rô phi thông qua thay thế dầu cá bằng dầu thực vật vẫn chưa đạt kết quả như mong đợi. Gần đây, tảo vi mô Schizochytrium sp. đã được ứng dụng thành công trong khẩu phần ăn của cá rô phi non (trọng lượng trung bình khoảng 25 g), giúp cải thiện cả tốc độ tăng trưởng và thành phần axit béo trong phi lê. Đáng chú ý, hầu hết các nghiên cứu hiện nay đều tập trung tăng cường hàm lượng axit béo omega-3 trong phi lê, thay vì các mô khác như nội tạng, nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng.
Bài viết này tóm tắt ấn phẩm gốc (https://doi.org/10.1371/journal.pone.0194241) của một nghiên cứu mà chúng tôi đã tiến hành để đánh giá xem khẩu phần ăn bổ sung dầu cá và bột tảo có thể làm giàu LC-PUFA và giảm tỷ lệ n-6:n-3 trong phi lê và nội tạng (bao gồm thịt xương, gan và mỡ) của cá kích thước thương phẩm (cá lớn hơn 500 gram) hay không. Kinh phí của tiểu bang cho dự án này được đối ứng với kinh phí của Liên bang theo Chương trình Cải thiện Tiếp thị Liên bang-Tiểu bang (FSMIP) của Dịch vụ Tiếp thị Nông nghiệp (AMS) tài trợ 14- FSMIP-VA-0012 cho David D Kuhn, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA). Dự án này cũng được hỗ trợ một phần bởi Khoản tài trợ Sáng kiến Liên bang năm tài chính (FY) 2015 Hatch Grant (Cao đẳng Nông nghiệp và Khoa học Đời sống, Virginia Tech, Blacksburg, VA) cho David D Kuhn. Chi phí xử lý bài báo được thanh toán bởi Quỹ Trợ cấp Truy cập Mở của Virginia Tech (OASF).
Thiết lập nghiên cứu
Cá rô phi giống (Oreochromis niloticus), trung bình nặng khoảng 11 gram mỗi con, được vận chuyển từ một nhà cung cấp thương mại tại Florida đến cơ sở nuôi trồng thủy sản của Đại học Virginia Tech ở Blacksburg (Virginia, Hoa Kỳ). Tại đây, cá được thích nghi và điều hòa trong vòng bốn tuần cho đến khi đạt trọng lượng trung bình khoảng 160 gram trước khi bắt đầu thí nghiệm. Toàn bộ quá trình nuôi được thực hiện trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn trong nhà (RAS).
Trong khẩu phần ăn thử nghiệm, dầu cá thương mại và bột tảo được sử dụng làm nguồn nguyên liệu chính. Thành phần gần đúng của bột tảo lần lượt gồm 18,8% protein, 3,70% độ ẩm, 3,67% tro và 24,9% carbohydrate. Tất cả các khẩu phần đều được xây dựng trên cơ sở đẳng nitơ và đẳng calo, nhằm đảm bảo sự cân bằng dinh dưỡng giữa các nghiệm thức. Biến độc lập trong thí nghiệm là thành phần lipid của bảy loại khẩu phần ăn, trong khi các biến phụ thuộc bao gồm tỷ lệ sống sót, tốc độ tăng trưởng, các chỉ số sinh trắc học, hiệu suất nuôi, hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) và hàm lượng axit béo liên quan đến dinh dưỡng.
Tất cả các khẩu phần ăn đều được phân tích nhằm xác nhận giá trị dinh dưỡng gần đúng của chúng. Lượng thức ăn được tiêu chuẩn hóa giữa các nhóm thí nghiệm, tính theo tỷ lệ phần trăm trọng lượng cơ thể cá mỗi ngày. Cá rô phi được cân định kỳ hàng tuần trong từng bể để điều chỉnh khẩu phần phù hợp với mức tăng trọng thực tế. Dữ liệu về tăng trưởng và lượng thức ăn được cập nhật hằng tuần, phục vụ việc dự đoán tốc độ tăng trưởng trung bình hàng ngày.
Để biết thêm thông tin chi tiết về hệ thống nuôi và quản lý trại cá, thành phần khẩu phần, phương pháp cho ăn, quy trình sinh trắc học, lấy mẫu mô, phân tích dữ liệu và các tài liệu tham khảo liên quan, vui lòng liên hệ với tác giả phụ trách. Toàn bộ quy trình nghiên cứu đã được Ủy ban Chăm sóc và Sử dụng Động vật của Viện Công nghệ Virginia (VT-IACUC-#14±211) phê duyệt.
Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy cá thí nghiệm đạt mức tăng trưởng và hiệu suất vượt trội trong suốt tám tuần thử nghiệm cho ăn. Tỷ lệ sống sót dao động từ 98–100%, chứng tỏ sức khỏe của cá hoàn toàn không bị ảnh hưởng. Tốc độ tăng trưởng trung bình đạt 45,4 ± 1,0 gam mỗi tuần, phản ánh khả năng sinh trưởng ổn định và tốt. Mặc dù các yếu tố dinh dưỡng khác có thể ảnh hưởng đến sự lắng đọng của các axit béo trong từng loại mô, nhưng khẩu phần ăn trong nghiên cứu này được duy trì đồng nhất giữa các nhóm thí nghiệm, đảm bảo tính khách quan của kết quả.
Các thông số chất lượng nước trong suốt quá trình thí nghiệm được duy trì trong phạm vi tối ưu cho nuôi cá rô phi. Thành phần dinh dưỡng đồng nhất giữa các khẩu phần ăn thử nghiệm. Không có sự khác biệt đáng kể nào được ghi nhận giữa hàm lượng chất béo trong các mô khác nhau của cá được cho ăn các khẩu phần ăn khác nhau. Kết quả sinh trưởng và sinh trắc học của cá được trình bày trong Bảng 1. Không có sự khác biệt đáng kể nào giữa tỷ lệ sống sót, tăng trưởng, hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) hoặc bất kỳ chỉ số sinh trắc học nào được ghi nhận ở cá được cho ăn các khẩu phần ăn thử nghiệm khác nhau.
Vào tuần thứ tư của thí nghiệm, kết quả phân tích axit béo trong thịt phi lê và thịt sườn cho thấy sự khác biệt rõ rệt về hàm lượng ALA, DHA, n-6, tỷ lệ n-6:n-3 và LC-PUFA (bao gồm EPA) giữa các nhóm cá được cho ăn những khẩu phần khác nhau. Trong các khẩu phần chứa dầu cá, khẩu phần FO 5% cho kết quả vượt trội nhất, làm tăng hàm lượng n-3 và LC-PUFA lần lượt 41% và 76% so với nhóm đối chứng, đồng thời giảm n-6 và tỷ lệ n-6:n-3 lần lượt 36% và 55%. Đáng chú ý, khẩu phần chứa 8,77% bột tảo cho thấy hiệu quả tối ưu trong việc cải thiện cấu trúc axit béo, với mức tăng n-3 và LC-PUFA lần lượt đạt 96% và 163% so với đối chứng; trong khi n-6 và tỷ lệ n-6:n-3 giảm tương ứng 37% và 67%. Sự biến đổi về thành phần chất béo ở thịt sườn cũng có xu hướng tương tự như ở phi lê. Điểm khác biệt chính là ở tuần thứ tư, thịt sườn có hàm lượng mỡ thô cao gấp đôi so với phi lê.
Đến tuần thứ tám, hàm lượng chất béo có lợi trong cá được cải thiện rõ rệt ở các nhóm sử dụng khẩu phần có dầu cá và bột tảo. Cụ thể, sự khác biệt đáng kể được ghi nhận ở các chỉ số ALA, DHA, DPA, n-6, tỷ lệ n-6:n-3 và LC-PUFA trong cả phần phi lê và thịt sườn của cá giữa các khẩu phần ăn khác nhau. Trong các công thức chứa dầu cá, khẩu phần FO 5% cho kết quả nổi bật nhất: hàm lượng n-3 và LC-PUFA trong phi lê tăng lần lượt 165% và 232% so với nhóm đối chứng, trong khi n-6 và tỷ lệ n-6:n-3 giảm lần lượt 2% và 62%. Đối với khẩu phần bột tảo 8,77%, hiệu quả còn rõ rệt hơn n-3 và LC-PUFA tăng lần lượt 189% và 298%, cùng với mức giảm n-6 và tỷ lệ n-6:n-3 lần lượt 28% và 75% so với nhóm đối chứng. Kết quả tương tự cũng được ghi nhận ở phần thịt sườn, vốn chứa hàm lượng chất béo thô cao hơn khoảng 87% so với thịt phi lê sau tám tuần thí nghiệm.
Hàm lượng chất béo thô trong thịt phi lê tăng đáng kể, từ mức trung bình 1,85% lên 2,64% chỉ sau bốn đến tám tuần. Tương tự, phần thịt sườn cũng ghi nhận sự gia tăng rõ rệt, từ 3,92% lên 4,93% trong cùng giai đoạn. Các loại chất béo lành mạnh cũng thể hiện xu hướng tăng tương tự.
Thành phần axit béo trong gan hầu như không có sự khác biệt đáng kể giữa các khẩu phần ăn. Mỡ mạc treo cũng tương tự giữa nhóm đối chứng và nhóm cá được bổ sung dầu cá. Đáng chú ý, liều lượng dầu cá không cho thấy mối tương quan rõ ràng với hàm lượng dầu trong khẩu phần ăn, nhưng thành phần axit béo của mỡ mạc treo lại có mối liên hệ chặt chẽ với tỷ lệ bột tảo được bổ sung.
Trong tự nhiên, thành phần axit béo của cá rô phi thường thay đổi theo khu vực sinh sống và mùa vụ. Tuy nhiên, trong các hệ thống RAS được kiểm soát, nhiều yếu tố khác lại ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa axit béo bao gồm tần suất cho ăn, trạng thái đói và nhiệt độ nước. Những yếu tố này quyết định cách cá rô phi sử dụng axit béo và protein trong khẩu phần làm nguồn năng lượng. Đặc biệt, khi nhiệt độ nước giảm, cá có khả năng chuyển đổi axit béo bão hòa thành axit béo không bão hòa đơn và đa một cách hiệu quả hơn.
Hàm lượng omega-3 có lợi tăng lên một cách tuyến tính theo tỷ lệ bột tảo trong khẩu phần ăn, được ghi nhận rõ ở tuần thứ tư và tuần thứ tám của thí nghiệm. Tỷ lệ bột tảo càng cao thì hàm lượng axit béo n-3 có lợi trong phi lê cá càng lớn, thể hiện mối tương quan tích cực mạnh mẽ giữa hai yếu tố này. Điều này cho thấy cá rô phi được cho ăn khẩu phần có tỷ lệ bột tảo tăng dần có xu hướng tích lũy các axit béo LC-PUFA hơn là chuyển hóa chúng, có thể do hàm lượng protein trong thức ăn khá cao (35,5 ± 37,3%).
Đặc biệt, cá được cho ăn khẩu phần chứa 8,77% bột tảo hoặc 5% dầu cá có hàm lượng DHA vượt 200 mg trên mỗi khẩu phần 113 gram (4 ounce) cao hơn so với các loài cá trắng phổ biến như cá da trơn kênh (137 mg), cá tuyết Đại Tây Dương (154 mg) và cá tuyết Thái Bình Dương (173 mg). Kết quả này chứng minh rằng cá rô phi nuôi bằng khẩu phần có bổ sung bột tảo hoặc dầu cá không chỉ phát triển tốt mà còn mang lại giá trị dinh dưỡng vượt trội, góp phần nâng tầm chất lượng so với nhiều loại cá trắng ít béo khác trên thị trường.
Các nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế của việc sử dụng khẩu phần ăn có hàm lượng bột tảo cao, so với giá trị gia tăng mà sản phẩm phi lê cá rô phi giàu omega-3 mang lại cho người tiêu dùng. Kết quả này sẽ góp phần khẳng định tiềm năng của các nguồn thay thế dầu cá, mở ra hướng điều chỉnh hàm lượng omega-3 trong phi lê cá rô phi một cách thực tế và bền vững hơn. Bên cạnh đó, những tiến bộ trong công nghệ nuôi trồng vi tảo Schizochytrium sp. hứa hẹn sẽ giúp quá trình sản xuất nguồn DHA tự nhiên trở nên nhanh chóng, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí hơn.
Ngoài ra, cần tiếp tục nghiên cứu xem hàm lượng omega-3 có xu hướng tăng tuyến tính trong phi lê cá khi tỷ lệ bột tảo vượt mức 8,77% hay không. Nếu xu hướng này được duy trì, việc phát triển thức ăn hoàn chỉnh chứa tỷ lệ bột tảo cao (khoảng 10%) hoàn toàn khả thi không chỉ giúp tăng nhanh hàm lượng omega-3 có lợi trong phi lê cá, mà còn tối ưu hóa chi phí sản xuất cho người nuôi.
Kết luận
Nhìn chung, các khẩu phần ăn thử nghiệm trong nghiên cứu này cho thấy tiềm năng trở thành lựa chọn hiệu quả để tăng cường hàm lượng omega-3 có lợi trong phi lê cá rô phi. Kết quả cũng chứng minh rằng cá rô phi có khả năng kéo dài và khử bão hòa các axit béo không bão hòa đa chuỗi ngắn, chuyển hóa chúng thành các axit béo không bão hòa đa chuỗi dài có giá trị dinh dưỡng cao hơn.
Việc duy trì cho ăn liên tục, kết hợp với nhiệt độ thích hợp cùng khẩu phần giàu protein và omega-3, đã giúp cá phát triển nhanh, tạo ra những miếng phi lê giàu dưỡng chất omega-3 tốt cho sức khỏe.
Bên cạnh đó, nghiên cứu còn cho thấy các bộ phận khác như thịt sườn, gan và mô mỡ mạc treo của cá rô phi được nuôi theo chế độ này cũng giàu omega-3, mở ra tiềm năng chế biến các sản phẩm phụ có giá trị gia tăng, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong chuỗi sản xuất.
Theo Tyler R. Stoneham, David D. Kuhn, Daniel P. Taylor, Andrew P. Neilson, Stephen A. Smith, Delbert M. Gatlin III, Hyun Sik S. Chu, Sean F. O’Keefe
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Vi Khuẩn Kháng Kháng Sinh, Phần 1
- Vi Khuẩn Kháng Kháng Sinh, Phần 2
- Ảnh Hưởng Của Việc Khẩu Phần Thủy Phân Copepod Đến Sức Hấp Dẫn Thức Ăn Của Tôm Thẻ Chân Trắng