English
中文 (中国)
Hiệu suất, khả năng miễn dịch và chất lượng thịt
Hiện nay, mỗi năm trên thế giới có gần 6 triệu tấn cá rô phi được nuôi. Với chi phí sản xuất trung bình khoảng 0,80 USD/kg, trong đó riêng chi phí thức ăn chiếm khoảng 60% (tức 0,48 USD/kg), có thể ước tính rằng các nhà sản xuất cá rô phi toàn cầu đang chi ít nhất 2,88 tỷ USD mỗi năm chỉ riêng cho phần dinh dưỡng.
Vào cuối những năm 1980, cá rô phi chủ yếu được nuôi trong ao, trong một hệ thống nuôi kết hợp thức ăn tự nhiên và thức ăn bổ sung. Có rất ít báo cáo về tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng và bệnh tật. Tuy nhiên, trong ba thập kỷ gần đây, hoạt động nuôi cá rô phi theo hướng thâm canh đã phát triển mạnh, dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng về số lượng trang trại. Điều này đã làm tăng dòng cá giữa các địa điểm sản xuất và tiêu thụ (từ cá bột đến cá cỡ thu hoạch). Đồng thời, các dòng cá có chất lượng di truyền tốt cũng được trao đổi giữa các quốc gia, và mật độ nuôi ở từng khu vực ngày càng tăng lên theo thời gian.
Những diễn biến trên đã góp phần làm gia tăng tần suất bùng phát dịch bệnh trong nuôi cá rô phi. Các chủng vi khuẩn và mầm bệnh ngày càng trở nên chuyên biệt và nguy hiểm hơn, gây ra nhiều lo ngại về mặt vệ sinh và thiệt hại kinh tế cho người nuôi trên toàn thế giới. Trước những thách thức này, các chuyên gia dinh dưỡng thủy sản cần xem xét lại khẩu phần dinh dưỡng của cá, bao gồm axit amin, khoáng chất, vitamin, axit béo và các chất dinh dưỡng thiết yếu khác, không chỉ nhằm tối ưu hóa tăng trưởng mà còn để tăng cường hệ miễn dịch cho cá rô phi.
Bên cạnh các chất dinh dưỡng thiết yếu, nhiều hợp chất khác như prebiotic, chiết xuất thảo dược, axit hữu cơ và probiotic, dù chưa được xếp vào nhóm dinh dưỡng bắt buộc, đã được chứng minh có thể cải thiện sức khỏe và thể trạng của nhiều loài thủy sản, trong đó có cá rô phi. Hiện nay, nghiên cứu dinh dưỡng thủy sản, đặc biệt là với cá rô phi và các loài cá nuôi khác, đang tập trung vào dinh dưỡng miễn dịch và nâng cao hiệu suất nuôi. Các nhà khoa học không chỉ tìm hiểu về khả năng tăng trưởng mà còn nghiên cứu tác động của các chất dinh dưỡng và phụ gia lên khả năng chống chịu bệnh tật của cá. Đồng thời, công nghệ nghiên cứu gen dinh dưỡng cũng đang hỗ trợ đáng kể trong việc khám phá cơ chế điều khiển sự tăng trưởng và sức khỏe của cá thông qua biểu hiện gen.
Bài viết này – được chuyển thể từ ấn phẩm gốc trên Panorama da Aquicultura – Brazil (Tập 169, 2018, trang 42-49) – thảo luận về nhiều khía cạnh dinh dưỡng và sinh lý cụ thể có tầm quan trọng đối với việc quản lý dinh dưỡng và thức ăn, nhấn mạnh vai trò của dinh dưỡng đối với khả năng miễn dịch, sức khỏe và chất lượng của các sản phẩm cá rô phi.
Động vật biến nhiệt, nhiệt độ tối ưu và tỷ lệ protein/năng lượng
Cá là loài động vật biến nhiệt, nghĩa là chúng không tự điều chỉnh nhiệt độ cơ thể mà phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Nhờ đó, cá không cần sử dụng năng lượng từ thức ăn để giữ ấm cơ thể. Khi sống trong khoảng nhiệt độ phù hợp, cá chuyển hóa thức ăn rất hiệu quả, với hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR – lượng thức ăn/tăng trọng) chỉ khoảng 1,1 đến 1,6. Con số này thấp hơn đáng kể so với gà (1,8 đến 2,2) và lợn (2,7 đến 3,0), cho thấy cá tận dụng thức ăn tốt hơn.
Cá là động vật biến nhiệt, nghĩa là chúng không tự điều chỉnh nhiệt độ cơ thể, nên nhu cầu năng lượng trong khẩu phần ăn của chúng thấp hơn so với động vật máu nóng. Tỷ lệ năng lượng tiêu hóa trên protein thô (DE/CP) lý tưởng giúp cá tăng trưởng tốt nằm trong khoảng 8–11 kcal DE cho mỗi gam protein. Khi so sánh, tỷ lệ protein trong thức ăn cho cá thường cao hơn so với thức ăn cho gà hay lợn (chỉ khoảng 14–22% protein), khiến nhiều người lầm tưởng rằng cá cần nhiều protein hơn. Tuy nhiên, thực tế không phải vậy. Ví dụ, một con gà ăn 2 kg thức ăn có 20% protein để tăng 1 kg trọng lượng sẽ tiêu thụ 400 gam protein trên mỗi kg tăng trọng. Tương tự, một con lợn ăn thức ăn chứa 16% protein với hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) là 2,8 sẽ tiêu thụ 448 gam protein. Trong khi đó, cá rô phi ăn thức ăn chứa 32% protein với FCR là 1,3 sẽ tiêu thụ 416 gam protein cho mỗi kg trọng lượng tăng thêm. Như vậy, nếu xét trên lượng protein tiêu thụ để tăng 1 kg trọng lượng, gà, lợn và cá có sự khác biệt không đáng kể (xem Bảng 1).
Cá nhiệt đới như cá rô phi phát triển tốt nhất trong khoảng nhiệt độ từ 27 đến 30°C. Trong điều kiện này, cá ăn khỏe, tiêu hóa tốt, trao đổi chất hiệu quả, tăng trọng nhanh, sử dụng thức ăn tối ưu và có hệ miễn dịch mạnh mẽ.
Chất xơ thô trong thức ăn cho cá rô phi
Chất xơ thô trong thức ăn, bao gồm cellulose, hemicellulose, lignin và các thành phần khác, không thể tiêu hóa được, nên hầu như không cung cấp năng lượng cho cá. Tuy nhiên, nếu hàm lượng chất xơ trong khẩu phần ăn tăng lên, tốc độ thức ăn di chuyển qua đường ruột của cá sẽ nhanh hơn. Điều này khiến thời gian thức ăn lưu lại trong hệ tiêu hóa để hấp thụ dưỡng chất bị rút ngắn, từ đó làm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn, thể hiện qua hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR). Nghiên cứu của Meurer và cộng sự (2003) cho thấy không có sự suy giảm tăng trưởng ở cá rô phi giống nặng từ 1–7 gam khi ăn thức ăn có tới 8,5% chất xơ thô. Trong khi đó, Ali và Al-Asgah (2001) phát hiện cá rô phi giống từ 10–40 gam có tốc độ tăng trưởng và khả năng sử dụng thức ăn, protein kém nhất khi ăn thức ăn chứa 11–14% chất xơ, so với nhóm ăn thức ăn có hàm lượng chất xơ dưới 8%. Tương tự, nghiên cứu của Shiau và cộng sự (1988) cũng chỉ ra rằng cá rô phi ăn thức ăn chứa 6%, 10% và 14% chất xơ tăng trưởng chậm hơn và có FCR kém hơn so với cá ăn khẩu phần chỉ chứa 2% chất xơ.
Điều hòa thẩm thấu và chất điện giải trong thức ăn
Trong môi trường nước ngọt, cá rô phi liên tục hấp thụ nước và mất các khoáng chất như natri, clorua và kali qua mang. Những khoáng chất này được bổ sung thông qua thức ăn. Tuy nhiên, khi cá được nuôi trong lồng, lượng muối mất đi có thể cao hơn do cá thường xuyên chịu căng thẳng lớn hơn, chủ yếu do mật độ dày, tình trạng chen lấn và tiếp xúc mạnh khi cho ăn. Căng thẳng này kích thích cơ thể cá tiết ra cortisol, một loại hormone phản ứng với stress. Cortisol làm màng mang cá trở nên thấm hơn với nước và muối, khiến cá mất muối nhiều hơn và hấp thụ nước nhiều hơn (xem Hình 1).
Cá điều chỉnh lượng nước và muối trong cơ thể thông qua quá trình điều hòa thẩm thấu, nhằm hạn chế hấp thụ quá nhiều nước và mất muối qua mang. Quá trình này tiêu tốn khoảng 10–30% năng lượng mà cá nhận được từ thức ăn. Đây là lý do tại sao cá rô phi thường tăng trọng từ 9–18% khi sống trong môi trường nước lợ có độ mặn từ 4–10 ppt, so với khi sống trong nước ngọt. Việc bổ sung cân bằng điện giải thích hợp trong khẩu phần ăn sẽ giúp cá bù lại lượng muối bị mất, giảm năng lượng cần dùng cho điều hòa thẩm thấu, từ đó dành nhiều năng lượng hơn cho tăng trưởng và tăng cường hệ miễn dịch.
Trong quá trình quan sát thực địa tại một trang trại nuôi cá rô phi thương mại ở Brazil, giống cá rô phi Nile (Oreochromis niloticus, chủng Chitralada) được cho ăn loại thức ăn thương mại thông thường. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã bổ sung thêm các ion natri, clorua, kali và magiê vào khẩu phần ăn để bù lại lượng ion bị mất đi theo ước tính. Kết quả cho thấy cá tăng trưởng tốt hơn (tăng 12–15%), hiệu quả sử dụng thức ăn cải thiện rõ rệt (tăng 14–19%), tỷ lệ sống cao hơn (tăng 5–6,5%) và năng suất ròng hàng năm tăng đáng kể (tăng 26–44%) so với nhóm cá được cho ăn cùng loại thức ăn nhưng không được bổ sung ion (xem Bảng 2).
Nhiều nghiên cứu đã ghi nhận kết quả tương tự về hiệu quả của việc bổ sung muối vào khẩu phần ăn của cá rô phi lai (O. niloticus x O. aureus). Cnaani et al. (2010) phát hiện rằng khi bổ sung 2–3% NaCl vào thức ăn, tốc độ tăng trưởng của cá tăng từ 17–20% so với nhóm không bổ sung muối. Hallali et al. (2018) cũng ghi nhận mức tăng trưởng cao hơn 47%, đồng thời cải thiện khả năng tiêu hóa chất khô, lipid và protein ở cá được cho ăn khẩu phần có bổ sung 5% NaCl. Tại Trung Quốc, một nghiên cứu khác cho thấy việc bổ sung 0,5–2% natri vào khẩu phần ăn tinh khiết (tương đương khoảng 1,25–5% NaCl) giúp cá tăng trọng lượng 17% và giảm hệ số chuyển đổi thức ăn 16% so với cá không được bổ sung muối (Shiau & Lu, 2004). Tuy nhiên, khi bổ sung NaCl vượt quá 5%, hiệu suất tăng trưởng không được cải thiện thêm. Ngoài ra, Shiau và Hsieh (2001) còn xác định cá rô phi non cần bổ sung 0,3% kali trong khẩu phần ăn, tương đương với 0,5% kali clorua, để đảm bảo tăng trưởng tối ưu.
Hàm lượng axit amin và protein trong thức ăn cho cá rô phi
Có mười loại axit amin được xem là thiết yếu đối với hầu hết các loài động vật, bao gồm cả cá. Vì cơ thể không tự tổng hợp được các axit amin này, chúng cần phải được cung cấp đầy đủ và cân đối trong khẩu phần ăn để nuôi cá rô phi thâm canh hiệu quả (xem Bảng 3). Khi nhu cầu về axit amin thiết yếu được đáp ứng, cá rô phi sông Nile sẽ phát triển tốt hơn với khẩu phần thức ăn chứa từ 30 đến 45% protein thô (CP), tùy theo từng giai đoạn sinh trưởng.
Mức protein trong khẩu phần ăn cho cá rô phi hậu ấu trùng và cá giống (tối đa 30g)
Trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát, cá rô phi giai đoạn đầu chuyển đổi giới tính phát triển tốt nhất khi được cho ăn thức ăn có hàm lượng protein từ 40–45% (xem Bảng 4). Tuy nhiên, trong thực tế, hiệu quả tăng trưởng thường cao hơn khi sử dụng thức ăn có hàm lượng protein từ 50–55%. Nguyên nhân chính không phải do lượng protein cao hơn, mà là vì loại thức ăn này có độ ổn định tốt hơn khi nổi trên mặt nước, giúp cá dễ tiếp cận và tiêu thụ hiệu quả hơn.
Để sản xuất thức ăn có hàm lượng protein thô (CP) từ 50 đến 55%, cần sử dụng nhiều loại bột có nguồn gốc động vật giàu protein như bột cá, bột máu, bột lông vũ, bột nội tạng gia cầm, bột thịt và xương,… Các loại bột động vật này nhẹ hơn và ít đặc hơn so với bột protein từ thực vật. Nhờ đó, thức ăn khởi đầu dạng bột có hàm lượng protein cao thường nổi lâu hơn trên mặt nước, ổn định hơn và ít bị tan nhanh trong môi trường nước. Tính chất này giúp các ấu trùng và cá bột nhỏ dễ dàng tiếp cận và ăn được nhiều hơn trước khi thức ăn bị hòa tan.
Mức protein trong khẩu phần ăn trước khi nuôi và nuôi lớn (cá trên 30 g)
Phần lớn người nuôi cá rô phi sử dụng thức ăn chứa từ 32–35% protein thô (CP) trong cả giai đoạn cá giống (30–200g) và giai đoạn nuôi thương phẩm (trên 200g đến 2kg). Một số người cố gắng cắt giảm chi phí bằng cách dùng thức ăn chỉ chứa 28% protein. Tuy nhiên, việc này có thể khiến cá tăng trưởng chậm hơn, hiệu quả sử dụng thức ăn giảm, mỡ nội tạng tích tụ nhiều và chất lượng thịt xấu đi. Hệ quả là chi phí sản xuất tăng, trong khi sản lượng phi lê sau chế biến lại giảm. Tại Brazil, một số hộ nuôi cá rô phi trong lồng đã chuyển sang dùng thức ăn có hàm lượng dinh dưỡng cao hơn, chứa từ 35–40% protein và 8–10% chất béo để nuôi cá đạt trọng lượng từ 1,0 đến 2,0kg.
Sử dụng thức ăn có hàm lượng dinh dưỡng cao giúp rút ngắn thời gian nuôi tăng trưởng từ 30 đến 60 ngày, đồng thời nâng cao sản lượng và năng suất ròng hàng năm. Hiệu quả chuyển đổi thức ăn cũng được cải thiện rõ rệt, đạt mức 1,2–1,3 so với 1,5–1,7 khi dùng thức ăn chứa 32% đạm thô (CP). Ngoài ra, nguy cơ bùng phát dịch bệnh được giảm thiểu đáng kể. Một số lợi ích khác có thể kể đến như: lượng cá chết hàng ngày trong lồng ít hơn, tỷ lệ chế biến cao hơn (nhờ cá ít mỡ nội tạng và cơ lưng phát triển tốt), đồng thời phi lê ít bị vỡ hơn. Tổng thể, các lợi ích này thường vượt trội so với phần chi phí tăng thêm khi sử dụng thức ăn có hàm lượng đạm từ 35–40%.
Các nghiên cứu tại Trung Quốc trên cá rô phi sông Nile dòng GIFT cho thấy: khi nuôi ở nhiệt độ 28–30°C và sử dụng khẩu phần ăn chứa 40% protein thô (CP), cá đạt mức tăng trọng và hiệu quả sử dụng thức ăn cao nhất (Qiang và cộng sự, 2012). Ở 30°C, các yếu tố tăng trưởng IGF (insulin-like growth factors) trong máu và gan của cá cũng đạt mức cao nhất. Khi cá được nuôi ở 28°C và cho ăn thức ăn chứa 38% CP, tỷ lệ sống sót sau khi bị gây bệnh bằng vi khuẩn Streptococcus iniae cao hơn. Ngoài ra, ở nhiệt độ 29,4°C, cá rô phi ăn thức ăn chứa 42% CP có số lượng hồng cầu, bạch cầu và nồng độ hemoglobin trong máu cao hơn so với nhóm cá được cho ăn khẩu phần có hàm lượng protein thấp hơn (Qiang và cộng sự, 2013).
Các nghiên cứu này đã làm rõ lợi ích của việc sử dụng khẩu phần ăn giàu protein cho cá rô phi nuôi trong lồng, đặc biệt trong giai đoạn nhiệt độ nước cao (trên 29°C) – điều kiện thuận lợi cho sự bùng phát các bệnh do vi khuẩn gây ra. Thông thường, khi nhiệt độ vượt quá 29°C, người nuôi có xu hướng giảm lượng thức ăn nhằm hạn chế tỷ lệ tử vong, nhưng điều này cũng đồng nghĩa với việc bỏ lỡ tiềm năng tăng trưởng của cá ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, khi sử dụng thức ăn có hàm lượng dinh dưỡng cao (35–40% protein thô, 8–10% chất béo), dù giảm lượng cho ăn xuống 20–30%, nhiều hộ nuôi vẫn ghi nhận mức tăng trọng ổn định, thậm chí cao hơn so với khi cho cá ăn khẩu phần 32% protein ở mức bình thường.
Việc lựa chọn thức ăn chăn nuôi là quyết định mang tính cá nhân của từng người nông dân. Tuy nhiên, không nên chỉ dựa vào giá thành của bao thức ăn để đưa ra lựa chọn. Cần cân nhắc đến tất cả các lợi ích tiềm năng đã đề cập trước đó, vì chúng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế của cả trang trại lẫn nhà máy chế biến.
Axit béo thiết yếu (EFA)
Axit béo (FA) là thành phần cơ bản tạo nên chất béo và dầu (lipid). Dầu thực vật và dầu cá thường ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng vì chúng chứa nhiều axit béo chuỗi dài (18 nguyên tử cacbon trở lên) và có nhiều liên kết đôi – được gọi là axit béo không bão hòa đa (thuộc nhóm omega-6 và omega-3). Ngược lại, chất béo như mỡ động vật (ví dụ: mỡ bò) lại ở dạng rắn vì chủ yếu chứa axit béo chuỗi ngắn (18 nguyên tử cacbon trở xuống), bão hòa (không có liên kết đôi), kèm theo một lượng nhỏ axit béo không bão hòa đơn (chỉ có một liên kết đôi). Axit béo thiết yếu (EFA) là những loại axit béo mà cơ thể động vật không thể tự tổng hợp được, vì vậy phải bổ sung qua thức ăn. Đối với cá rô phi, chúng cần axit béo omega-6 (khoảng 1% trong khẩu phần), trong khi vai trò thiết yếu của omega-3 vẫn chưa được xác định rõ.
Bên cạnh vai trò là nguồn cung cấp axit béo thiết yếu (EFA), lipid còn là nguồn năng lượng cô đặc và dễ hấp thụ đối với cá. Cá rô phi phản ứng tích cực khi khẩu phần ăn được bổ sung thêm dầu và chất béo. Trong đó, dầu thực vật như dầu đậu nành và mỡ gia cầm (có thành phần axit béo tương tự dầu thực vật) là hai nguồn phổ biến được sử dụng trong thức ăn cho cá. Ngược lại, mỡ bò vốn giàu axit béo bão hòa lại không mang nhiều giá trị dinh dưỡng đối với cá rô phi. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng việc bổ sung mỡ bò vào thức ăn có thể làm giảm tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và protein, tỷ lệ sống cũng như khả năng miễn dịch của cá rô phi con.
Điều đáng chú ý là cá rô phi con được cho ăn khẩu phần có bổ sung mỡ bò có tỷ lệ sống sót cao hơn sau khi bị nhiễm vi khuẩn Streptococcus iniae, so với những con cá được cho ăn khẩu phần chứa dầu ngô, dầu cá mòi hoặc dầu hạt lanh. Trong một nghiên cứu khác, Ferreira và cộng sự (2015) đã thêm 5% các loại chất béo khác nhau vào thức ăn cho cá rô phi và không ghi nhận sự khác biệt đáng kể về hiệu suất tăng trưởng hay tỷ lệ sống trong giai đoạn nuôi. Tuy nhiên, khi bị gây nhiễm vi khuẩn Streptococcus agalactiae qua phúc mạc, cá rô phi được cho ăn khẩu phần có bổ sung dầu đậu nành cho thấy tỷ lệ sống sót cao nhất (56%), trong khi tỷ lệ này ở các nhóm sử dụng dầu hạt lanh, dầu cá biển, dầu ngô và dầu ô liu lần lượt chỉ là 28%, 22%, 13% và 0%.
Theo Fernando Kubitza
Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/advances-in-tilapia-nutrition-part-1/
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Ứng dụng chỉ số phúc lợi chung cho tôm thẻ chân trắng trong quá trình nuôi ao
- Thiết bị chẩn đoán cầm tay phát hiện Virus Hội chứng đốm trắng ở tôm trong vòng 24 giờ
- Thay Thế Một Phần Bột Cá Bằng Protein Thủy Phân Trong Khẩu Phần Ương Cho Tôm Thẻ Chân Trắng