Dinh duong va thuc an thuy san by i4ra i4ra

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN

GIÁO TRÌNH

DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THỦY SẢN

BIÊN SOẠN

TS. TRẦN THỊ THANH HIỀN

CẦN THƠ – 2004

THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG CỦA GIÁO TRÌNH 1. THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ Họ và tên: Trần Thị Thanh Hiền Sinh năm: 1965 Cơ quan công tác: Bộ môn:Dinh dưỡng và CBTS Khoa: Thủy Sản Trường: Đại học Cần Thơ............................ Địa chỉ Email để liên hệ: ttthien@ctu.edu.vn 2. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG Giáo trình có thể dùng tham khảo cho những ngành nào: Nuôi trồng thủy sản, Nông học, Quản lý Nghề cá, Bệnh học Thủy Sản, Sinh kỹ thuật Nông nghiệp Có thể dùng cho các trường nào: Cao Đẳng, Đại học Các từ khóa (Đề nghị cung cấp 10 từ khóa để tra cứu): Dinh dưỡng thủy sản , Thức ăn thủy sản, Thủy sản, nhu cầu dinh dưỡng, chế biến thức ăn, nhu cầu protein, nhu cầu lipd, nhu cầu carbohydrat, nhu cầu vitamin, nhu cầu khoáng. Yêu cầu kiến thức trước khi học môn này: sinh hóa, hóa phân tích, hình thái giải phẫu tôm cá, Sinh lý động vật thủy sinh. Đã xuất bản in chưa, nếu có thì Nhà xuất bản nào: Chưa

MỤC LỤC MỤC LỤC.......................................................................................................................................1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THUỶ SẢN ..............................6 Mục tiêu môn học........................................................................................................................6 Nội dung môn học .......................................................................................................................6 1. KHÁI NIỆM VỀ DINH DƯỠNG THỨC ĂN .......................................................................6 1.1. Dinh dưỡng:......................................................................................................................6 1.2. Thức ăn:............................................................................................................................7 2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH DINH DƯỠNG HỌC THUỶ SẢN: .....................8 3. MỐI QUAN HỆ GIỮA THUỶ SẢN VÀ DINH DƯỠNG.....................................................9 4. VAI TRÒ CỦA THỨC ĂN ĐỐI VỚI NGHỀ NUÔI THỦY SẢN: .......................................9 5. ĐẶC ĐIỂM DINH DƯỠNG CƠ BẢN CỦA ĐỘNG VẬT THUỶ SẢN ............................10 6. VẤN ĐỀ SỬ DỤNG THỨC ĂN TRONG NUÔI THỦY SẢN: ..........................................11 6.1 Môi trường sống của các đối tượng nuôi thủy sản là nước: ............................................11 6.2. Quan hệ giữa lượng thức ăn với chất lượng nước:.........................................................11 6.3. Trong môi trường nước có thức ăn tự nhiên: .................................................................11 6.4. Chế độ cho ăn:................................................................................................................11 6.5. Các hình thức nuôi thủy sản: ..........................................................................................11 7. VẤN ĐỀ SỬ DỤNG THỨC ĂN HIỆN NAY Ở ĐBSCL ....................................................11 7.1. Nguồn thức ăn nhân tạo.................................................................................................11 7.2. Vấn đề thức ăn tự nhiên..................................................................................................12 7.3. Nhận thức về vị trí của thức ăn trong nuôi thủy sản: ....................................................12 7.4. Vấn đề chế biến thức ăn: ................................................................................................12 7.5. Vấn đề sử dụng thức ăn trong các hình thức nuôi:.........................................................12 Câu hỏi: .....................................................................................................................................13 Tài liệu tham khảo:....................................................................................................................13 CHƯƠNG II: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐỘNG VẬT THUỶ SẢN VÀ THỨC ĂN ....14 1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN..............................................14 1.1. Nước: .............................................................................................................................14 1.2 Protein: ...........................................................................................................................14 1.3. Lipid. .............................................................................................................................14 1.4. Khoáng ..........................................................................................................................15 1.5. Vitamin...........................................................................................................................15 2. NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÀNH PHẦN SINH HÓA CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN ...........................................................................................................................................15 2.1. Vị trí trên cơ thể: ............................................................................................................15 2.2. Thời kỳ sinh sản: ............................................................................................................16 2.3. Thức ăn:..........................................................................................................................16 2.4. Thời tiết, ngoại cảnh:......................................................................................................16 2.5. Giai đoạn phát triển, giới tính: .......................................................................................16 3. TÍNH CHẤT CỦA THỨC ĂN: ............................................................................................17 Câu hỏi: .....................................................................................................................................19 Tài liệu tham khảo chính:..........................................................................................................19 CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA THỨC ĂN .......................................................................................................................................................20 1. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM ......................................20 2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ TIÊU HOÁ....................................................................20 2.1. Độ tiêu hoá thức ăn........................................................................................................20 2.2. Phương pháp xác định khả năng tiêu hóa thức ăn..........................................................21 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tiêu hóa: ..........................................................................24 1

3. PHƯƠNG PHÁP NUÔI DƯỠNG ........................................................................................27 3.1. Hệ thống thí nghiệm:......................................................................................................27 3.2 Tôm cá thí nghiệm..........................................................................................................27 3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm .......................................................................................28 4. MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ TRONG NGHIÊN CỨU DINH DƯỠNG ĐVTS. ........28 Câu hỏi: .....................................................................................................................................30 Tài liệu tham khảo chính ...........................................................................................................30 CHƯƠNG IV: NĂNG LƯỢNG TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN.............................................32 1. GIỚi THIỆU..........................................................................................................................32 2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ NĂNG LƯỢNG SINH HỌC:..................................................32 2.1. Năng lượng thô (Gross ennergy-GE) .............................................................................32 2.2. Năng lượng thức ăn ăn vào : (Intake of food energy – IE) ............................................32 2.3 Năng lượng tiêu hóa (Digestible energy- DE)................................................................33 2.4. Năng lượng trao đổi (Metabolizable energy - ME ).......................................................33 2. 5. Năng lượng sinh trưởng (Retained energy- RE) ...........................................................33 3. SỰ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG TRONG CƠ THỂ ĐVTS..................................................33 4. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN.............................................36 5. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NHU CẦU NĂNG LƯỢNG:.....................................37 5.1. Hàm lượng protein trong thức ăn ...................................................................................37 5.2. Nhiệt độ: .........................................................................................................................37 5.3. Dòng chảy: .....................................................................................................................37 5.4. Mức độ cho ăn:...............................................................................................................37 5.5. Kích thước cơ thể: ..........................................................................................................37 6. CÁC NGUỒN THỨC ĂN CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG...................................................37 Câu hỏi: .....................................................................................................................................39 Tài liệu tham khảo:....................................................................................................................39 CHƯƠNG V: PROTEIN VÀ ACID AMIN TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN.........................40 1. GIỚI THIỆU..........................................................................................................................40 2. VAI TRÒ CỦA PROTEIN...................................................................................................40 3. SỰ TIÊU HOÁ VÀ BIẾN DƯỠNG PROTEIN ...................................................................40 3.1. Sự tiêu hoá protein..........................................................................................................40 3.2. Sự biến dưỡng protein ....................................................................................................41 4. NHU CẦU PROTEIN CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN.......................................................41 4.1. Định nghĩa ......................................................................................................................41 4.2. Nhu cầu protein ..............................................................................................................42 5 . NHU CẦU VỀ ACID AMIN ...............................................................................................44 5.1 Acid amin không thiết yếu ..............................................................................................44 5.2 Acid amin thiết yếu .........................................................................................................44 6. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NHU CẦU PROTEIN................................................46 6.1. Năng lượng của thức ăn: ................................................................................................46 6.2. Chất lượng và loại thức ăn sử dụng:...............................................................................47 6.3. Giai đoạn phát triển: .......................................................................................................47 6.4. Môi trường nuôi dưỡng: .................................................................................................48 6.5. Lượng thức ăn cho ăn:....................................................................................................48 6.6. Yếu tố di truyền:.............................................................................................................48 7. GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN .........................................................................49 7.1 Chỉ số acid amin thiết yếu (EAAI)..................................................................................50 7.2. Hiệu quả sử dụng protein (PER) ....................................................................................51 7.3. Chỉ số NPU ( Net protein utilization).............................................................................51 7.4. Độ tiêu hoá protein (Digestibility coefficient) ...............................................................51 8. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NHU CẦU PROTEIN .........................................................52 Câu hỏi: .....................................................................................................................................53 2

Tài liệu tham khảo chính:..........................................................................................................53 CHƯƠNG VI: LIPID VÀ ACID BÉO TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN...................................54 1. GIỚI THIỆU..........................................................................................................................54 2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC LIPID .........................................................................................55 2.1. Cung cấp năng lượng......................................................................................................55 2.2. Hoạt hóa và cấu thành enzyme....................................................................................55 2.3. Tham gia cấu trúc màng tế bào ......................................................................................56 2.4. Hỗ trợ hấp thụ các lipid khác .........................................................................................56 2. 5. Vận chuyển các vitamin và một số chất khác ..............................................................56 3. SỰ TIÊU HOÁ VÀ HẤP THU LIPID..................................................................................56 3.1. Sự tiêu hóa và hấp thu ....................................................................................................56 3.2. Hệ số tiêu hóa lipid trong thức ăn ..................................................................................57 4. NHU CẦU LIPID CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN .............................................................58 5. ACID BÉO (FATTY ACID) .................................................................................................59 5.1 Cách gọi rút gọn của acid béo: ........................................................................................60 5.2. Thành phần acid béo trong sinh vật thủy sinh:...............................................................61 5.3. Sinh tổng hợp acid béo của động vật thủy sản ...............................................................61 6. NHU CẦU ACID BÉO THIẾT YẾU ...................................................................................62 7. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÀNH PHẦN ACID BÉO TRONG ĐỘNG VẬT THỦY SẢN...............................................................................................................................65 7.1 Độ mặn ............................................................................................................................65 7.2 Nhiệt độ ...........................................................................................................................66 7.3 Thức ăn............................................................................................................................66 8. PHOSPHOLIPID VÀ NHU CẦU PHOSPHOLIPID ..........................................................66 9. CHOLESTEROL VÀ NHU CẦU CHOLESTEROL ...........................................................67 Câu hỏi: .....................................................................................................................................69 Tài liệu tham khảo:....................................................................................................................69 CHƯƠNG VII: CARBOHYDRATE TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN .....................................70 1. GIỚi THIỆU..........................................................................................................................70 1.1. Tinh bột ..........................................................................................................................70 1.2. Dextrin............................................................................................................................70 1.3. Glycogen ........................................................................................................................70 1.4. Cellulose.........................................................................................................................71 1.5.Chitin và Chitosan ...........................................................................................................71 2. CHỨC NĂNG CỦA CARBOHYRATE TRONG THỨC ĂN CHO ĐỘNG VẬT THỦY SẢN ...........................................................................................................................................71 3. SỰ TIÊU HÓA VÀ BIẾN DƯỠNG CARBOHYDRAT....................................................71 3.1. Tiêu hóa carbohydrat ở ĐVTS .......................................................................................71 3.2. Hiệu quả sử dụng các nguồn carbohydrat của động vật thủy sản ..................................73 4. NHU CẦU CARBOHYDRAT CỦA ĐVTS........................................................................75 4.1. Khả năng sử dụng tinh bột của động vật thủy sản:.........................................................76 4.2. Khả năng kết dính của tinh bột:......................................................................................77 5. CHẤT XƠ TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN.......................................................................77 Câu hỏi: .....................................................................................................................................78 Tài liệu tham khảo:....................................................................................................................78 CHƯƠNG VIII: VITAMIN TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN....................................................79 1. GIỚI THIỆU..........................................................................................................................79 2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC SỬ DỤNG VITAMIN TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN...............................................................................................................................79 2.1. Điều kiện chế biến và bảo quản vitamin ........................................................................79 2.2. Khả năng tổng hợp vitamin ............................................................................................80 2.3 Tập tính dinh dưỡng ........................................................................................................80 3

2.4. Điều kiện nuôi dưỡng .....................................................................................................80 2.5. Điều kiện sinh lý của cá ................................................................................................80 2. 6.Chất kháng vitamin hiện diện trong thức ăn ..................................................................80 3. TÍNH CHẤT VÀ NHU CẦU VITAMIN CHO ĐỘNG VẬT THỦY SẢN .........................80 3.1. Nhóm vitamin tan trong nước ............................................................................................81 3.2. Nhóm vitamin tan trong chất béo .......................................................................................86 Câu hỏi: .....................................................................................................................................90 Tài liệu tham khảo.....................................................................................................................90 CHƯƠNG IV: MUỐI KHOÁNG TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN..........................................91 1. GIỚI THIỆU..........................................................................................................................91 2. CHỨC NĂNG CỦA MUỐI KHOÁNG................................................................................91 3. KHOÁNG ĐA LƯỢNG........................................................................................................91 3.1. Calci (Ca) và Phosphorus (P) .........................................................................................91 3.2. Magneium (MG).............................................................................................................93 3.3. Các khoáng đa lượng khác .............................................................................................93 4. CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG ..........................................................................................94 4.1. Sắt (Fe) ...........................................................................................................................94 4. 2. Cu ..................................................................................................................................94 4.3. Kẽm (Zn) ........................................................................................................................95 Câu hỏi: .....................................................................................................................................96 Tài liệu tham khảo:....................................................................................................................96 CHƯƠNG X: NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN THỦY SẢN .........................................97 1. GIỚI THIỆU..........................................................................................................................97 2. NHÓM NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP PROTEIN................................................................97 2.1. Nhóm protein động vật...................................................................................................97 2.2. Nhóm protein thực vật:.................................................................................................100 2.3. Một số nhóm cung cấp protein khác ...........................................................................102 3. NHÓM NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG....................................................102 3.1. Nhóm cung cấp tinh bột ...............................................................................................102 3.2. Dầu động thực vật ........................................................................................................104 4. CÁC CHẤT PHỤ GIA........................................................................................................105 4.1. Chất kết dính ................................................................................................................105 4.2.Chất chống oxy hóa.......................................................................................................105 4.3. Chất kháng nấm............................................................................................................105 4.4. Chất tạo mùi (chất dẫn dụ) ...........................................................................................106 4.5. Sắc tố ............................................................................................................................106 4.6. Premix vitamin – khoáng .............................................................................................107 4.7. Enzime tiêu hóa ............................................................................................................107 4.8. Acid amin tổng hợp ......................................................................................................108 5. CÁC CHẤT PHẢN DINH DƯỠNG VÀ CÁC CHẤT ĐỘC TRONG NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN THỦY SẢN................................................................................................109 Câu hỏi: ...................................................................................................................................110 Tài liệu tham khảo...................................................................................................................110 CHƯƠNG XI: THIẾT LẬP CÔNG THỨC VÀ CHẾ BIẾN THỨC ĂN THỦY SẢN.............111 I.THIẾT LÂP CÔNG THỨC THỨC ĂN ...............................................................................111 1.1. Các nguyên tắc trong thiết lập công thức thức ăn ........................................................111 1.2. Phương pháp tổ hợp công thức.....................................................................................113 II. PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN THỨC ĂN ..........................................................................115 2.1. Các loại thức ăn chính trong nuôi thủy sản ..................................................................115 2.2. Chế biến thức ăn...........................................................................................................117 3. ĐỘ BỀN TRONG NƯỚC CỦA THỨC ĂN VIÊN ............................................................120 4. BẢO QUẢN THỨC ĂN .....................................................................................................121 4

4.1. Nhiệt độ và độ ẩm ........................................................................................................122 4.2. Tác động của vi sinh vật...............................................................................................122 4.3. Tác động của côn trùng và các loài gặm nhấm. ...........................................................122 4.4. Sự biến đổi hoá học trong quá trình bảo quản.............................................................122 4.5. Phương pháp bảo quản .................................................................................................122 Câu hỏi: ...................................................................................................................................123 Tài liệu tham khảo...................................................................................................................123 CHƯƠNG XII: THỨC ĂN TỰ NHIÊN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN .......................125 I. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NUÔI THỨC ĂN TỰ NHIÊN ........................................125 1.1. Nuôi vi tảo ....................................................................................................................125 1.2. Nuôi luân trùng.............................................................................................................126 1.3. Nuôi Artemia................................................................................................................127 2. VAI TRÒ CỦA MỘT SỐ LOÀI THỨC ĂN TỰ NHIÊN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN .........................................................................................................................................129 2.1. Vi tảo ............................................................................................................................129 2.2. Luân trùng (Rotifer) .....................................................................................................134 2.3. Artemia.........................................................................................................................135 Câu hỏi: ...................................................................................................................................136 Tài liệu tham khảo...................................................................................................................136

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THUỶ SẢN Mục tiêu môn học Môn học nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức sâu về nhu cầu dinh dưỡng của các đối tượng nuôi thủy sản cũng như phương thức chế biến thức ăn thủy sản ở giai đoạn nuôi thương phẩm hay nuôi vỗ bố mẹ và ương ấu trùng Từ đó, sinh viên vận dụng những kiến thức đã học vào nghiên cứu hoặc sản xuất, sử dụng thức ăn phục vụ cho nghề kỹ thuật nuôi thủy sản. Nội dung môn học Trong phần lý thuyết, sinh viên sẽ được cung cấp những kiến thức cơ bản về dinh dưỡng, bao gồm các nội dung: đặc điểm dinh dưỡng của động vật thủy sản, các thành phần chính của thức ăn, sự tiêu hóa và biến dưỡng thức ăn, vai trò và nhu cầu của các thành phần: năng lượng, protein, lipid, carbohydrate, muối khoáng và vitamin đối với động vật thủy sản. Trên cơ sở những kiến thức trên, sinh viên sẽ được cung cấp những thông tin mới nhất về nhu cầu dinh dưỡng của các nhóm đối tượng cụ thể như ấu trùng cá, cá bố mẹ, giáp xác đồng thời sinh viên cũng nắm được cách chọn lựa nguyên liệu, phối chế thức ăn sao cho đáp ứng được nhu cầu của vật nuôi và nuôi đạt hiệu quả kinh tế. Ngoài ra, sinh viên còn được hướng dẫn các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm dinh dưỡng, phương pháp chế biến và đánh giá chất lượng thức ăn thủy sản , phương pháp nghiên cứu về dinh dưỡng của động vật thủy sản. 1. KHÁI NIỆM VỀ DINH DƯỠNG THỨC ĂN 1.1. Dinh dưỡng: Dinh dưỡng là sự chuyển hóa vật chất của thức ăn thành những yếu tố cấu tạo nên cơ thể thông qua các quá trình sinh lý, hóa học. Quá trình dinh dưỡng được thực hiện trong cơ thể. Thức ăn là cơ sở để cung cấp chất dinh dưỡng và năng lượng cho quá trình dinh dưỡng. Vấn đề dinh dưỡng đã được quan tâm từ lâu của các nhà sinh lý và hóa học như: Spanallazani, Liebig, Zavoisier, Dumas... Người ta tiến hành tìm hiểu, phân chia các chất trong thức ăn. Cùng với sự phát triển của khoa học, tùy thời kỳ khác nhau mà đã có các kiểu phân chia khác nhau. Theo Nicolas Lemerry thì đã chia thức ăn thành 3 nhóm chính là: chất khoáng, chất động vật và chất thực vật. Stahl đã chia thức ăn thành 2 nhóm: khoáng vật (chứa chất đất) và sinh vật (gồm nước và các chất hữu cơ cháy được). Prout đã chia thức ăn thành 3 nhóm: Saccharine (bột đường), Cleose (mỡ). Albuminosa (đạm). Ngày nay, 3 chất này (bột đường , mỡ và đạm) đã được thống nhất gọi theo dạng quốc tế là: Glucid, Lipid và Protein.

1.2. Thức ăn: Thức ăn là vật chất chứa đựng chất dinh dưỡng mà động vật có thể ăn, tiêu hóa và hấp thu được các chất dinh dưỡng đó để duy trì sự sống, xây dựng cấu trúc cơ thể. Trong tự nhiên, một loại vật chất có thể là thức ăn của loài cá này, giai đoạn phát triển cơ thể này nhưng chưa hẳn đã là thức ăn của loài cá khác, giai đoạn phát triển cơ thể khác. Sự khác biệt đó hoặc là do đặc điểm dinh dưỡng khác nhau theo loài, mà nguyên nhân chính là khả năng tiếp nhận và tiêu hóa các loại thức ăn khác nhau theo loài hoặc do sự khác biệt về mức độ hoàn thiện bộ máy tiêu hóa khác nhau theo giai đoạn phát triển cơ thể. Đó cũng thể hiện đặc tính loài. * Một số khái niệm về loại thức ăn Thức ăn tự nhiên (Live food, natural food): như các loài rong tảo và các sinh vật phù du động vật là những cơ thể sinh vật sống và phát triển trong hệ thống nuôi (natural food) hoặc sinh vật được nuôi (live food) có thể dùng làm thức ăn cho động vật thuỷ sản. Thức ăn nhân tạo (Commercial feed, Pellet feed) : còn được gọi là thức ăn khô hay thức ăn viên. Trong thức ăn công nghiệp còn được chia ra: thức ăn viên chìm (rinking food) sử dụng chủ yếu nuôi giáp xác và thức ăn nổi (floating food) sử dụng nuôi cá. Thức ăn tự chế (home-made feed): Thức ăn do người nuôi tự phối chế chủ yếu từ các nguồn nguyên liệu địa phương, qui trình chế biến đơn giản, thức ăn dạng ẩm. Hiện nay, nhiều người nuôi cá sử dụng cả nguồn nguyên liệu tinh như bột cá, bột đậu nành làm thức ăn nuôi cá. Thức ăn tươi sống (fresh feed): Là các loại động vật tươi làm thức ăn cho cá như : tôm cá tạp, ốc, cua…

Hình 1.1 Một số loại thức ăn nuôi thủy sản 7

2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH DINH DƯỠNG HỌC THUỶ SẢN: Antoine Lavoisier (1743-1794), nhà hoá học lớn người Pháp được xem như là người có công gây dựng nên ngành khoa học Dinh Dưỡng. Tiếp theo các nghiên cứu đầu tiên về dinh dưỡng học, quá trình phát triển của ngành này rất chậm ở thế kỷ 19. Kiến thức về dinh dưỡng được phát triển mạnh vào khoảng thập niên 1920 khi một vài vitamin đầu tiên được phát hiện ra. Thời gian đó có rất nhiều khám phá về vai trò của vitamin, các acid amin, acid béo thiết yếu, các chất khoáng đại lượng và vi lượng, sự trao đổi năng lượng, nhu cầu dưỡng chất.. Tuy nhiên, dinh dưỡng học thuỷ sản chỉ mới phát triển gần đây. Những nghiên cứu đầu tiên về nhu cầu dinh dưỡng được thực hiện tại Corlan (Ohio, Mỹ) vào nhũng năm 40 và bắt đầu từ thập niên 60 các nghiên cứu về dinh dưỡng thuỷ sản phát triển rất nhanh. Thức ăn nhân tạo thuỷ sản đầu tiên do sự phối trộn các thành phần nguyên liệu chỉ bắt đầu từ thập niên 50. Cuối thập niên 50 loại thức ăn viên được dùng phổ biến tại Mỹ và Châu Âu. Ở Việt nam vào thời kỳ 1954- 1975 các nhà khoa học tập trung nghiên cứu sử dụng nguồn thức ăn sẵn có, rẻ tiền phù hợp với từng địa phương nhằm tận dụng tối đa nguồn phụ phẩm trong nông nghiệp. Các nghiên cứu về sử dụng và gây nuôi thức ăn tự nhiên, nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ ứng với các giai đoạn phát triển của cá trong ao nuôi cũng được quan tâm. Từ sau năm 1975, để nâng cao hiệu quả của nghề nuôi cá nước ngọt việc khuyến khích người nuôi sử dụng nguồn nguyên liệu địa phương, sẵn có, rẻ tiền để nuôi cá vẫn được tiếp tục phát triển. Tuy nhiên, trong mô hình nuôi thâm canh thì việc sử dụng thức ăn công nghiệp đã được khuyến khích người nuôi. Nếu những năm 90, thức ăn công nghiệp chủ yếu được nhập từ nước ngoài, hoặc do các công ty nước ngoài đầu tư và sản xuất ở Việt Nam thì đến nay nhiều công ty sản xuất thức ăn trong cả nước đã được xây dựng, góp phần vào việc giảm giá thành thức ăn tăng hiệu quả của người nuôi. Tính đến năm 2000 cả nước có 64 cơ sở sản xuất thức ăn nuôi trồng thủy sản với công xuất 64.000 tấn/năm, nhập thêm khoảng 40.000 tấn từ Thái Lan, Hồng Kông, Đài Loan (Bộ Thuỷ sản, 2000). Nhiều công trình nghiên cứu về dinh dưỡng và thức ăn cho thủy sản được quan tâm nghiên cứu, trong đó tập trung vào nghiên cứu dinh dưỡng và thức ăn cho nhóm cá da trơn, cá đồng, tôm càng xanh và tôm biển. Ngoài thức ăn nuôi thịt nghiên cứu sử dụng thức ăn tươi sống (live food), thức ăn chế biến ương nuôi ấu trùng, tôm cá bố mẹ cũng được các nhà khoa học nghiên cứu. Nhiều công trình nghiên cứu đã được ứng dụng thực tế sản xuất. Tính đến năm 2003 sản lượng thức ăn sản xuất trong nước đạt khoảng 250.000 tấn cho tôm và 100.000 tấn cho cá/ năm. Một trong những mục đích kỹ thuật của nuôi thuỷ sản là nâng cao sức sản xuất một cách có hiệu quả kinh tế trong một thời gian ngắn. Sức sản xuất liên quan đến tỉ lệ đầu tư vào (ví dụ như đất, nước, lao động, con giống và thức ăn...) và sản phẩm thu được (cá, tôm, nhuyễn thể). Một trong những giới hạn chính để nâng cao sản lượng là chi phí của thức ăn (chiếm 50- 75 % trong tổng chi phí lưu động). Giảm chi phí thức ăn thường phụ thuộc vào hiệu quả sử dụng các dưỡng chất của động vật nuôi. Điều này rất quan trọng trong việc phát triển bền vững trong nghề nuôi thuỷ sản. Hoạt động liên quan đến chuẩn bị hệ thống nuôi bao gồm chọn vi trí nuôi thích hợp, xây dựng và thiết kế hệ thống nuôi (ao, bè, hệ thống nuôi nước chảy..) và chuẩn bị 8

điều kiện cần thiết trước khi thả giống. Hoạt động liên quan đến quản lý và chăm sóc đối tượng nuôi bao gồm mật độ nuôi, kích cỡ, thu hoạch. Hoạt động liên quan đến đầu tư như phân bón, thức ăn tươi sống, cách cho ăn, chế biến thức ăn, chế độ cho ăn, chất lượng nước, chăm sóc và quản lý sức khoẻ đối tượng nuôi.... 3. MỐI QUAN HỆ GIỮA THUỶ SẢN VÀ DINH DƯỠNG Thuỷ sản

Dinh dưỡng

Đầu tư

Chế tạo và dự trữ nguồn nguyên liệu

Nguyên liệu

Chế biến nguồn nguyên liệu

Thiết lập công thức thức ăn

Bảo quản sản phẩm

Tập tính ăn

Tiêu hoá

Nhu cầu dinh dưỡng

Cân bằng dưỡng chất

Chất lượng nước

Sức sản xuất

Thức ăn thừa

Hoà tan

Vật nuôi

Phân

Bài tiết

Sản phẩm

4. VAI TRÒ CỦA THỨC ĂN ĐỐI VỚI NGHỀ NUÔI THỦY SẢN: Thức ăn là cơ sở để cung cấp chất dinh dưỡng cho quá trình trao đổi chất của động vật thủy sản. Nếu không có thức ăn thì không có trao đổi chất. Khi đó động vật sẽ chết. Thức ăn có vai trò quyết định đến năng suất, sản lượng, hiệu quả của nghề nuôi cá. Tùy theo điều kiện nuôi mà có mức độ đầu tư khác nha. Trong các điều kiện nuôi cá nói chung, thức ăn chiếm tỷ lệ cao trong tổng chi phí chung (50 - 80%). Đây là vấn đề cần được quan tâm, sử dụng hợp lý cho nghề nuôi cá. Sử dụng và chế biến thức ăn cho cá cần được kết hợp với nhiều nghề khác như chăn nuôi, chế biến bột cá, chế biến phụ phẩm nông nghiệp, chế biến thực phẩm... Đồng thời khi cho cá ăn, cần đủ lượng và chất mới nâng cao được năng suất cá nuôi, mới giảm được giá thành sản phẩm. Trong cùng điều kiện nuôi (môi trường, đối tượng nuôi, các biện pháp kỹ thuật được áp dụng...) thì thức ăn có vai trò quyết định đến tốc độ tăng trưởng, đến năng suất và hiệu quả kinh tế. Ở chừng mực nhất định, thì “Ảnh hưởng của thức ăn và chế độ nuôi dưỡng còn mạnh hơn giống và tổ tiên con vật”. 9

Hình 1.2 : Các mục chi phí trong mô hình nuôi cá Tra trong ao 5. ĐẶC ĐIỂM DINH DƯỠNG CƠ BẢN CỦA ĐỘNG VẬT THUỶ SẢN Thuỷ sản bao gồm các loài các xương và giáp xác, có những đặc điểm dinh dưỡng rất chuyên biệt và rất khác so với các động vật trên cạn: •

Có nhiều thay đổi trong cấu trúc ống tiêu hoá và đa số động vật thuỷ sản trong chu kỳ sống trải qua giai đoạn ấu trùng. Trong giai đoạn này nhu cầu dinh dưỡng ấu trùng thay đổi rất lớn nên nghiên cứu dinh dưỡng sẽ khó khăn hơn so với động vật trên cạn.

•

Là động vật biến nhiệt nên nhu cầu năng lượng thấp hơn và lệ thuộc vào nhiệt độ môi trường sinh sống nên tỉ lệ giữa năng lượng và protein hay tỉ lệ năng lượng và các thành phần dinh dưỡng thức ăn cũng thay đổi rất nhiều.

•

Thuỷ sản là sinh vật bài tiết ammonia rất khác với sinh vật trên cạn bài tiết urea hay uric acid. Điều này ảnh hưởng rất nhiều đến giá trị sử dụng protein.

•

Động vật thuỷ sản có một số nhu cầu dưỡng chất khác với động vật trên cạn như cá có nhu cầu các acid béo họ n-3 chứa nhiều nối đôi như 20:5n-3, 226: n3 hay tôm và giáp xác có nhu cầu sterol.

•

Động vật thuỷ sản có khả năng hấp thụ các muối khoáng trong nước nên nhu cầu các muối khoáng rất khác so với động vật trên cạn.

•

Khả năng tổng hợp một số vitamin của động vật thuỷ sản có giới hạn nên chúng lệ thuộc rất nhiều vào nguồn cung cấp từ thức ăn.

•

Môi trường sống của động vật thuỷ sản rất khác động vật trên cạn. Do đó động vật thuỷ sản phải có những kiểu thích nghi như khả năng biến dưỡng ở điều kiện oxy thấp, tiêu hao năng lượng thấp hơn, giảm khối lượng bộ xương và khung chống đỡ cơ thể. 10

6. VẤN ĐỀ SỬ DỤNG THỨC ĂN TRONG NUÔI THỦY SẢN: 6.1 Môi trường sống của các đối tượng nuôi thủy sản là nước: Khi sử dụng thức ăn nhân tạo, mức độ hao hụt cao (do có sự tan rã trong nước). Đây là điểm khác biệt so với việc sử dụng thức ăn trong ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm ở trên cạn. Cũng vì vậy cần có những biện pháp thích hợp trong chế biến thức ăn, sử dụng thức ăn để hạn chế hao hụt (sử dụng chất kết dính, thức ăn viên, chế biến thức ăn, cho cá ăn theo giờ và địa điểm cố định trong ao...) 6.2. Quan hệ giữa lượng thức ăn với chất lượng nước: Do một phần thức ăn nhân tạo (nhất là thức ăn dạng rời) bị tan rã trong nước mà không được cá ăn nên đã ảnh hưởng đến chất lượng nước. Phần này sẽ phân hủy, tiêu hao O2, sinh ra nhiều loại chất độc H2S, NH3... làm hại cá. Điều này đòi hỏi người nuôi cá phải linh hoạt cân đối khẩu phần ăn theo loài cá, giai đoạn phát triển cơ thể, điều kiện môi trường... cho phù hợp. 6.3. Trong môi trường nước có thức ăn tự nhiên: Nguồn thức ăn tự nhiên đã chiếm vai trò quan trọng trong nuôi cá. Các đối tượng cá nuôi điều sử dụng thức ăn tự nhiên. Nhờ đó mà giúp người nuôi cá giảm được chi phí về thức ăn. Đây là lợi điểm của nghề nuôi cá, góp phần cho nghề nuôi cá thu lợi cao. 6.4. Chế độ cho ăn: Khẩu phần ăn cho cá nuôi, loại thức ăn... thay đổi theo điều kiện môi trường (nhiệt độ nước, hàm lượng Oxy hòa tan, mức độ nhiểm bẩn môi trường nước, thức ăn tự nhiên trong nước...) 6.5. Các hình thức nuôi thủy sản: Ở qui mô nhỏ thường áp dụng nuôi ghép nhiều loài trong cùng thủy vực. Cá có những quan hệ khác loài về mặt dinh dưỡng, thức ăn (cạnh tranh khác loài, tương hổ khác loài, quan hệ hiền - dữ...). Vì vậy việc sử dụng thức ăn nuôi cá cũng có những riêng biệt, đặc biệt là quan hệ hổ trợ khác loài. Đối với nuôi công nghiệp thì hoàn toàn phụ thuộc vào thức ăn cung cấp. 7. VẤN ĐỀ SỬ DỤNG THỨC ĂN HIỆN NAY Ở ĐBSCL ĐBSCL là đồng bằng trẻ, trũng, có nhiều dạng hình thủy vực có tổng diện tích rộng lớn rất thuận lợi cho nuôi thủy sản. Thiên nhiên đã ưu đãi ĐBSCL trong việc phát triển sản xuất nông nghiệp và thủy sản. Từ chế độ đất đai thổ nhưỡng đến chế độ khí tượng thủy văn đều thuận lợi cho nuôi thủy sản. Nói riêng về thức ăn cho nuôi thủy sản hiện nay ở ĐBSCL thì có một số vấn đề chủ yếu sau: 7.1. Nguồn thức ăn nhân tạo Thế mạnh của ĐBSCL là sản xuất nông nghiệp, là trung tâm lớn nhất của cả nước trong sản xuất lúa. Nguồn phụ phẩm nông nghiệp dồi dào có thể dùng cho nuôi cá. So với các khu vực khác trong cả nước thì ĐBSCL có nguồn thức ăn tốt phục vụ cho nuôi trồng thủy sản. 11

7.2. Vấn đề thức ăn tự nhiên Thức ăn tự nhiên ở ĐBSCL rất phong phú. Các nhóm thức ăn tự nhiên đều phong phú từ tảo, động vật nổi, động vật đáy, vi khuẩn, đến các chất hữu cơ. Hàng năm vào thời gian đầu mùa mưa (tháng 5) thường có sự phát triển bùng nổ của các sinh vật thức ăn trong nước. Sự phát triển của thức ăn tự nhiên đã góp phần tích cực nâng cao năng suất cá nuôi, giảm chi phí thức ăn cho cá. Tuy nhiên tiềm năng thức ăn tự nhiên của ĐBSCL chỉ mới được khai thác ở mức thấp. Trong nuôi cá, chưa tận dụng tốt thức ăn tự nhiên (nhất là động vật nổi) để dùng làm thức ăn cho cá bột mà địa vị của chúng trong rất nhiều trường hợp đã bị thay thế bằng trứng gà, bột đậu nành, bột sữa... là những thức ăn có giá trị. Cũng từ việc coi nhẹ hoặc chưa thấy hết vai trò của thức ăn tự nhiên mà nhóm thức ăn này nhìn chung chưa được chú ý phát triển (kể cả trong các cơ sở quốc doanh, tập thể, tư nhân...). Vấn đề sử dụng phân bón thúc đẩy sự phát triển của thức ăn tự nhiên chưa được coi trọng ở ĐBSCL. 7.3. Nhận thức về vị trí của thức ăn trong nuôi thủy sản: Do nhận thức ngày càng rõ về vai trò của nghề nuôi thủy sản trong sự phát triển kinh tế khu vực, kinh tế gia đình nên vị trí thức ăn ngày càng được đánh giá đúng mức. Những quan niệm nuôi cá không cần cho ăn hoặc cho ăn ít đã dần được thay đổi. Hiện nay đứng về toàn cục ở ĐBSCL, thì việc cho cá ăn đã được quan tâm, nhất là đối với hình nuôi cá trong ao, bè ở các tỉnh An Giang, Đồng Tháp. Tuy vậy, nhiều trường hợp nuôi cá chưa đầu tư thức ăn đúng mức (hình thức nuôi cá ao, mương vườn...). 7.4. Vấn đề chế biến thức ăn: Tiến bộ về khoa học kỹ thuật trong việc chế biến thức ăn cho cá chưa được áp dụng rộng rãi. Chế biến thức ăn chủ yếu mới tập trung ở các hình thức nuôi cá trong bè, ao thâm canh. Còn lại nhiều địa phương, nhiều cơ sở (quốc doanh, tập thể, tư nhân...) chưa áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong chế biến sử dụng thức ăn (thức ăn viên, vật liệu kết dính...). Một số sử dụng thức ăn tinh hiện nay là dùng thức ăn khô (bột cá, bột đậu nành, bột bắp, cám...) rãi trên mặt nước ao. Như vậy thức ăn sẽ bị lãng phí nhiều, làm giảm hiệu quả cho ăn, rất dể dàng gây ô nhiểm môi trường nước. 7.5. Vấn đề sử dụng thức ăn trong các hình thức nuôi: Hiện nay tuỳ theo đối tượng nuôi và mức độ thâm canh mà người nuôi sử dụng các dạng thức ăn khác nhau để nuôi thủy sản. Trong các mô hình VAC, VACR, hoặc nuôi ao hồ nhỏ, thức ăn chủ yếu là sẵn có từ nông hộ, mức đầu tư thấp. Trong khi nuôi cá, mô hình nuôi cá tra bè và nuôi ao thâm canh, hơn 70% là sử dụng thức ăn công nghiệp. Một số đối tượng cá đồng như cá lóc đen, lóc bông người dân sử dụng 100% là thức ăn cá tạp. Trong nuôi tôm hiện 80% là các hộ nuôi sử dụng thức ăn công nghiệp. Đối với mô hình quảng canh thì gần như người nuôi dựa hoàn toàn vào thức ăn tự nhiên.

Câu hỏi: 1. Vai trò của thức ăn trong nuôi trồng thủy sản ? 2. Ưu và nhược điểm của việc sử dụng của mỗi loại thức ăn trong nuôi trồng thủy sản 3. Đặc điểm dinh dưỡng cơ bản của động vật thủy sản ? Tài liệu tham khảo: 1. Abramo L.R.D., D. E. Conklin, and D. M. Akiyama, 1997. Crustacean Nuitrition Advances in Word Aquaculture. 2. De Silva S. S, 1994. Fish Nuitrition Research in Asia. Published by the Asian Fisheries Society in association with the International Development Research Centre (Canada), 138pp. 3. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 4. http://www.fao.org/DOCREP/005/Y1453E. Good Aquaculture Feed Manufacturing Practice Aquaculture Development. 5. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 6. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp. 7. Phạm Minh Thành, 1999. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn Cá. Trường Đại Học Cần Thơ – Khoa Nông Nghiệp, 122 trang. 8. Stephen G. (1996). Feed management in Intensive Aquaculture.

CHƯƠNG II: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐỘNG VẬT THUỶ SẢN VÀ THỨC ĂN 1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Thành phần hóa học của ĐVTS cũng tương tự như động vật khác bao gồm nước, protein, lipid, khoáng, glucid, muối vô cơ, vitamin. Chúng khác nhau chỉ ở hàm lượng các chất cấu tạo cơ thể: 1.1. Nước: Trong cơ thể ĐVTS, hàm lượng nước là cao nhất, thường chiếm trên 60 - 80%. Hàm lượng nước thay đồi tùy theo loài và giai đoạn phát triển. 1.2 Protein: Protein là thành phần hóa học chủ yếu trong thịt động vật thủy sản, chiếm khoảng 6075 % (trọng lượng khô). Protein trong cơ thể động vật thủy sản thường liên kết với nhóm chất hữu cơ khác như lipid, acid nucleic, glycogen để tạo thành các phức chất phức tạp có những tính chất sinh học đặc trưng khác nhau. Protein trong tổ chức cơ thịt ĐVTS được chia làm 2 nhóm chính: chất cơ hòa tan (Mucle plasma) và chất cơ cơ bản ( Mucle stroma). Tỷ lệ chất cơ hòa tan và chất cơ cơ bản trong thịt cá khác nhau theo giống loài nhưng so với động vật trên cạn thì tỉ lệ chất cơ hòa tan lớn hơn rất nhiều chất cơ cơ bản. Protein của chất cơ cơ bản chiếm khoảng 3-15% tổng lượng protein cơ thịt. Bảng 2.1 : Hàm lượng một số acid amin trong cơ thể cá chép (% Protein). Acid amin

Hàm lượng

Acid amin

Hàm lượng

Ala

6.9

Leu

9.20

Arg

6.0

Lis

11.6

Asp

10.9

Met

3.30

Glu

16.6

Phe

5.10

Gly

3.70

Pro

3.10

His

2.20

Tre

5.0

Iso

5.10

Tri

5.90

1.3. Lipid. Thành phần chủ yếu của chất béo trong động vật thuỷ sản là triglycerit do acid béo bậc cao hóa hợp với glycerin. Chất béo trong ĐVTS có vai trò quan trọng trong hoạt động sống của chúng. Chất béo trong động vật thuỷ sản thường có màu vàng nhạt, một số loài có màu đỏ, thường thì lượng Vitamin A trong dầu càng nhiều thì dầu càng có màu thẫm. Người ta thường dựa vào lượng mỡ cơ chia cá ra nhóm “cá béo” khi lượng mỡ cơ cao hơn 10% như cá trích, họ cá Scomber sp. và nhóm “cá gầy” có lượng mỡ cơ thấp hơn 14

2% như nhóm cá thu ( lipid dự trữ chủ yếu trong gan có thể đạt 50%). Giữa hai nhóm trên là nhóm cá trung gian có mỡ cơ trong khoảng 2-6%. Bảng 2.2: Thành phần hóa học của một số loại động vật thuỷ sản (%) Loại

Nuớc

Protein

Lipid

Khoáng

Cacbohydrat

Giáp xác

76.0

17.8

2.10

Nhuyễn thể

81.0

13.0

1.50

1.60

2.90

Trắm cỏ

74.0

17.4

5.80

1.50

Tôm sú

75.22

21.04

1.83

Acid béo của ĐVTS thuôc loại mạch thẳng có một gốc Cacboxin, chuỗi Cacbon dài nhất 28 C, chủ yếu là C18-C22. Trong dầu cá acid béo chưa bảo hóa (nhóm n-3 và n.6) chiếm tới 84% do đó dễ bị Oxy hóa và thối rữa, quá trình Oxy hóa dầu cá sản sinh ra rất nhiều chất thuôc loại Andehit, ceton, loaị acid béo cấp thấp làm cho dầu có mùi hôi khó chiụ. 1.4. Khoáng Khóang trong ĐVTS khác nhau theo giống loài thời tiết và hoàn cảnh sống. Nguồn khoáng quan trọng và chiếm số lượng nhiều trong ĐVTS là Canci, Photpho, Fe. Hàm lượng Fe chiếm khoảng 12% tổng lượng khóang. Các chất khoáng: Fe, Cu, Mn, Zn, Co, Cr, F, I... rất cần thiết cho quá trình trao đổi chất. Một nguồn lợi đặc biệt trong khoáng của ĐVTS là Iod, hàm lượng này nhiều hơn động vật trên cạn hàng chục đến hàng trăm lần. Iod đóng vai trò quan trọng trong thực phẩm của con người. Iod có nhiều trong gan, noãn sào, túi tinh, trong cơ thịt ít hơn. 1.5. Vitamin. Ngoài những thành phần dinh dưỡng cơ bản, ĐVTS còn có một lượng Vitamin phong phú đặc biệt như Vitamin A và D, ngoài ra còn có Vitamin nhóm B và E Vitamin trong ĐVTS chủ yếu tập trung ở nội tạng đặc biệt là gan và một phần ở tuyến sinh dục (chủ yếu là Nhóm A &D), một số khác phân bố trong cơ dưới dạng hợp chất đơn giản 2. NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÀNH PHẦN SINH HÓA CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 2.1. Vị trí trên cơ thể: Trên cùng một cá thể thì thành phần hóa học của các vị trí khác nhau cũng rất khác nhau. Phần mỡ tập trung ở bụng và ở đầu. Phần thịt trắng của cá bơn có lượng mỡ rấc cao và trong protid của nó có nhiều Arginin, cystin còn protid trong thịt đỏ thì có nhiều tyrosin. Mỡ trong cơ thịt thì ít hơn mỡ trong gan Theo Bilinski (1969) gan là nơi dự trữ lipid cho những loài cá sống tầng đáy và bơi lội chậm như trường hợp một số loài cá biển như cá tuyết (Gardus callarias) lipid trong gan có thể chiếm 75% thể trọng gan. Lipid trong cơ đỏ hay màu sẩm thường cao gấp đôi lượng lipid trong cơ trắng. Một số trường hợp lipid dự trữ ở màng treo ruột tạo thành các mô mỡ và có một tỉ lệ rất lớn như cá basa có lượng mỡ chiếm 25% thể trọng cá khi thức ăn có quá nhiều năng lượng. 15

2.2. Thời kỳ sinh sản: Là giai đoạn làm biến đổi rất lớn đến thành phần hóa học của ĐVTS. Thời ký sinh sản và đặc biêt là loài di cư sinh sản hàm lượng lipid và protid giảm đáng kể. Cá hồi trước khi di cư sinh sản hàm lượng mỡ là 15%, nhưng sau khi sinh sản hàm lượng mỡ chỉ còn lại 2.2%. Thành phần mỡ trong cá thay đổi theo tuổi và trạng thái sinh lý của cá. Một cách tổng quát hàm lượng lipid của cá tăng lên theo tuổi và kích thước của cá trong khi protein ít thay đổi hơn. Ngoài ra các yếu tố thức ăn, di truyền, môi trường có ảnh hưởng lên sự tích lũy lipid trong cá trong đó thức ăn giữ vai trò quan trọng và quyết định. Cá nuôi thường có một lượng mỡ tích lũy cao hơn cá ngoài thiên nhiên. 2.3. Thức ăn: Bảng 2.3 : Ảnh hưởng của các mức đạm trong thức ăn lên thành phần hóa học cơ thể cá Tra NT (% protein)

% Protein

% Lipid

% Tro

15%

32,14

49,81

10,84

20%

37,95

47,87

11,68

25%

39,23

47,15

10,94

30%

45,80

42,97

12,01

35%

46,27

42,57

11,20

40%

48,75

37,19

12,02

45%

52,57

29,76

11,97

50%

55,35

29,10

11,95

Thức ăn có ảnh hưởng rất lớn đến thành phần sinh hóa của ĐVTS, đặc biệt là hàm lượng lipid. Thường những loài cá nuôi có hàm lượng lipid cao hơn cá tự nhiên. Cá sinh trưởng ở các vùng có nguồn thức ăn khác nhau sẽ có thành phần hoá học khác nhau. 2.4. Thời tiết, ngoại cảnh: Thời tiết có mối quan hệ mật thiết đến sự phát triển của tuyến sinh dục và thức ăn. Cá trích có hàm lượng mỡ cao vào cuối mùa thu và ít nhất vào đầu xuân. Nguồn thức ăn tự nhiên trong thủy vực chịu ảnh hưởng lớn bởi thời tiết nên ảnh hưởng mạnh đến thành phần hóa học của ĐVTS. Hoàn cảnh sống có ảnh hưởng lớn tới thành phần hóa học của ĐVTS. Ví dụ lượng Iod trong nước biển cao làm cho sinh vật biển thường có hàm lượng Iod cao. Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng tới thành phần hóa của ĐVTS. 2.5. Giai đoạn phát triển, giới tính: Thành phần hóa học của ĐVTS biến đổi theo giai đoạn phát triển của chúng, thường là hàm lượng lipid và đạm gia tăng theo giai đoạn phát triển, thành phần hóa học 16

của cá cái chịu ảnh hưởng lớn bởi quá trình phát triển tuyến sinh dục và sinh sản. Thường thì cá đực có hàm lượng nước, protid và muối vô cơ nhiều hơn cá cái nhưng hàm lượng mỡ trong cá cái thì cao hơn cá đực. Những nhân tố trên có ảnh hưởng lớn đến thành phần hóa học của ĐVTS và thành phần học có ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng, mùi vị giá trị của thực phẩm, có ý nghĩa quyết định đối với quy trình sản xuất, vì vậy chúng ta cần phải nắm vững để sử dụng có hiệu quả nguồn nguyên liệu. Bảng 2.4 : Thành phần hoá học cá trắm cỏ thay đổ theo trọng lượng cơ thể Kích cỡ

Nước (%)

Độ khô (%)

Protein (%)

Lipid (%)

94g

83.5

16.5

14.0

1.31

174g

79.4

20.6

17.3

2.97

427g

77.8

22.2

18.2

2.87

628g

75.8

24.2

18.7

3.8

3. TÍNH CHẤT CỦA THỨC ĂN: Nguồn thức ăn chủ yếu hiện nay được dùng cho nuôi thủy sản bao gồm: các loại thức ăn có nguồn gốc động vật, thực vật và một số sản phẩm bài tiết, phân hủy của chúng như phân động vật, các chất vẩn hữu cơ lơ lửng... Về cơ bản thành phần hóa học của thức ăn động vật và thực vật là tương tự. Chúng bao gồm các yếu tố chủ yếu: Nước, Glucid, Protein, Lipid, Khoáng, Vitamin. Tuy nhiên chúng có sự khác nhau về hàm lượng và chất lượng các yếu tố cấu tạo nên thức ăn. Thực vật có khả năng sử dụng H2O, CO2 các muối dinh dưỡng nhờ ánh sáng mặt trời mà tổng hợp nên các chất hữu cơ, còn động vật thì không có khả năng này, chúng phải sử dụng các hợp chất hữu cơ có sẳn trong động vật hay thực vật khác. So sánh hàm lượng chất dinh dưỡng trong động vật và thực vật thấy rằng: • Chất hữu cơ ở động vật chủ yếu là protein và lipid, còn ở thực vật là glucid. Chất khoáng ở thực vật chủ yếu là K và Si, còn ở động vật chủ yếu là Ca, Mg và P. • Thực vật tự tổng hợp được Vitamin còn động vật thì hầu như không. Hàm lượng Vitamin ở thực vật cao hơn ở động vật. • Màng tế bào ở thực vật là xơ, ở động vật là protein, lipid. Vì vậy thức ăn là động vật thường được tiêu hóa dễ hơn. Bằng phương pháp phân tích thành hoá học của thức ăn thuỷ sản bao gồm nước chất hữu cơ, chất vô cơ theo sơ đồ phân tích như sau:

Thức ăn thực hay động vật

Nước (độ ẩm) Nước trong sinh vật thay đổi theo • Tuổi • Bộ phận cơ thể sinh vật

Vật chất khô

Chất Hữu cơ • Lipid • Nucleic acid • Cacbohydrate Thực vật: 75-80% Động vật: <1% • Acid hữu cơ • Vitamin

Chất vô cơ • Đa lượng: Ca, K, Mg, Na, Cl, S và P • Vi lượng: Fe, Mn, Co, I, Zn, Si, Mo, Cr, F, V, Sn, As

Hình 2.1: Thành phần hoá học của thức ăn nguồn gốc thực vật hay động vật

Mẫu thức ăn

Sấy 105o C

Nước Vật chất khô Muối khoáng

Đốt ở 550oC Chất hữu cơ

Kjeldahl Protein thô

Chiết xuất với Ether Acid và base Lipid thô

Xơ thô

Phần còn lại Dẫn xuất không đạm

Protein, amino acids,

Dầu và mỡ

Cellulose

Đường, tinh bột,

Amid, peptid, purine,

Phospholipid

Hemicellulose

Glycogen, fructans,

Nucleic acis, nitrate,

Steroid, sáp,

Lignin,cutin

Pectin, acid hữu cơ

Vitamin B

Acid béo, Xanthophyll, Vitamin A, D, E,K

Hình 2.2 Các chỉ tiêu phân tích trong thành phần hóa học của thức ăn ĐVTS Câu hỏi: 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần hóa học của động vật thủy sản ? 2. Tại sao nguyên liệu có nguồn gốc động vật được đánh giá cao hơn thực vật trong chế biến thức ăn cho thủy sản Tài liệu tham khảo chính: 1. Nguyễn Trọng Cẩn , Đỗ Minh Phụng (1996). Công Nghệ Chế Biến Thực Phẩm Thủy Sản. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp. Tập 1: Nguyên Liệu Chế Biến Thủy Sản;

2. Dương Thanh Liêm, Bùi Huy Như Phúc và Dương Duy Đồng, 2002. Thức ăn và dinh dưỡng động vật. Trường đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh – Khoa Chăn Nuôi và Thú Y. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, 438 trang. 3. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 4. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp. 5. ADCP/REP/80/11 - Fish Feed Technology. Lectures presented at the FAO/UNDP Training Course in Fish Feed Technology. University of Washington, Seattle, Washington, U.S.A., 9 October-15 December 1978. 19

CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA THỨC ĂN 1. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm có thể xác được thành phần và hàm lượng các chất dinh dưỡng trong thức ăn, xác định được nhiệt năng của các thành phần hữu cơ. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm có nhiều ưu điểm đồng thời cũng tồn tại nhiều nhược điểm cơ bản như sau: *

Ưu điểm: -

Cho kết quả nhanh chóng, có thể áp dụng rộng rãi.

- Kết quả chính xác về thành phần và hàm lượng dinh dưỡng, giúp ta thấy sự giống và khác nhau giữa thức ăn và cơ thể động vật, đồng thời có thể phân loại được thức ăn và sơ bộ biết được thức ăn có tốt hay xấu. *

Nhược điểm:

- Chưa phản ánh được giá trị thực tế của các chất dinh dưỡng trong thức ăn, chỉ cho thấy giá trị hoá học mà không thấy giá trị sinh vật học của thức ăn. - Chưa thấy được ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng đó đối với tôm cá. 2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ TIÊU HOÁ 2.1. Độ tiêu hoá thức ăn Thức ăn khi được động vật thủy sản ăn vào , một phần sẽ được động vật thủy sản hấp thu, phần không được tiêu hóa hoặc hấp thu dễ bị thải ra ngoài. Độ tiêu hoá thức ăn là khả năng tiêu hoá và hấp thụ loại thức ăn đó. Độ tiêu hóa có ý nghĩa rất lớn trong việc đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Protein, lipid va carbohydrat của thức ăn phải được thủy phân trước khi tôm cá sử dụng. Quá trình tiêu hóa protein, lipid và carbohydrat sẽ cung cấp acid amin, acid béo và glucose và cung cấp năng lượng cho quá trình trao đổi chất. Một chất dinh dưỡng nếu không được tiêu hóa sẽ không được hấp thu vào cơ thể để tiến hành các phản ứng dinh dưỡng. Trước khi xây dựng công thức thức ăn cho tôm cá, cần phải xác định độ tiêu hóa tôm cá đối với từng loại nguyên liệu làm thức ăn. Tỷ lệ tiêu hóa của một chất dinh dưỡng nào đó trong thức ăn là tỷ lệ giữa phần tiêu hóa được của chất dinh dưỡng đó so với những phần ăn vào. Hệ số tiêu hóa tạm (Apparent digestibility coefficient) được tính bằng công thức I-F ADC = I

100

Trong đó: • I (intake): lượng thức ăn lấy vào (tính theo trọng lượng khô hay hàm lượng dưỡng chất)

• F ( Faeces): lượng phân thải ra (tính theo trọng lượng khô hay hàm lượng dưỡng chất) Tuy nhiên trong nguồn phân thải ra ngoài lượng thức ăn không tiêu hóa hoặc hấp thu, còn các phần khác do cơ thể thải ra. Do đó để tính chính xác hơn các nhà dinh dưỡng học đưa ra hệ số tiêu hoá thực TDC (True digestibility coefficient) trong đó các phần của phân có nguồn gốc do cơ thể thải bỏ được tính trừ ra khỏi phần phân. I-( F F’) x 100 TDC = I

Trong đó: F’: các phần khác do cơ thể thải ra Trong thực tế rất khó để đo hệ tiêu hoá thực vì lượng tế bào thành ruột mất đi và theo phân nên rất khó xác định, nên khi đề cập đến độ tiêu hoá người ta chỉ nói đến độ tiêu hoá tạm thời ADC. Độ tiêu hoá có thể được xác định bằng các hệ số tiêu hoá vật chất khô, proteins, lipids, năng lượng hay các thành phần khác có trong thức ăn. Ý nghĩa tương đối của tỷ lệ tiêu hoá: nếu cho rằng toàn bộ thành phần dinh dưỡng trong thức ăn không được thải theo phân là đã được tiêu hóa, hấp thu thì sẽ gặp phải vấn đề là: trong phân ngoài phần thức ăn không tiêu hóa được còn có những chất bài thải vào ruột không tái hấp thu được và xác của tế bào biểu mô ruột bị tróc ra, sẽ đi theo phân làm tăng lượng đạm trong phân (thức ăn không có đạm nhưng phân vẫn có đạm). Do đó tỷ lệ tiêu hóa đạm tìm được thường thấp hơn thực tế. Mặt khác, vi khuẩn lại phân giải một phần bột đường , xơ thành những chất khí như: CO2, CH4 thải ra ngoài. Do đó tỷ lệ tiêu hóa nhóm Glucid tìm được thường cao hơn thực tế. Ví dụ: Cho con vật ăn mỗi ngày 1.2 g , trong đó có chứa 1 g vật chất khô và trong ngày đó nó thải ra 0.2g vật chất khô (trong phân). Thì tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô của thức ăn này là: 80% 2.2. Phương pháp xác định khả năng tiêu hóa thức ăn Động vật thủy sản sống trong môi trường nước nên cả thức ăn và phân đều thải vào môi trường nước, do đó để tách được phần phân và phần thức ăn dư thừa để xác định độ tiêu hóa thức ăn của động vật thủy sản cần phải có phương pháp khác so với động vật trên cạn. Phương pháp đo độ tiêu hoá gián tiếp thông qua việc sử dụng chất đánh dấu trộn vào thức ăn được sử dụng phổ biến. Đặc điểm của chất đánh dấu là: (1) có tốc độ di chuyển giống như dưỡng chất , (2) không được tiêu hóa và tan trong nước, (3) không ảnh hưởng đến độ tiêu hóa và hấp thu các dưỡng chất. Chất đánh dấu không được tiêu hoá và hấp thụ nên tỉ lệ nồng độ chất đánh dấu trong phân và trong thức ăn chính là độ tiêu hoá thức ăn. Một số chất đánh dấu được sử dụng trong nghiên cứu như: Cr2O3, HROM, HRA, Cs137, Cr51, trong đó Cromic Oxide (Cr2O3) được dùng phổ biến nhất với tỉ lệ trộn vào thức ăn 0.5- 1%. %A ⎞ ⎛ DC = 100 − ⎜100 ⎟ %B ⎠ ⎝

Để xác định độ tiêu hoá của một dưỡng chất như protein, lipid hay năng lượng trong thức ăn, hệ số tiêu hoá các dưỡng chất được tính theo công thức sau:

DC = 100

100 %A x%B’ %B %A’

Trong đó: %A: % chất đánh dấu có trong thức ăn(tính theo trọng lượng khô) % B: % chất đánh dấu có trong phân(tính theo trọng lượng khô) % A’: % chất dinh dưỡng có trong thức ăn (tính theo trọng lượng khô) % B’: % chất dinh dưỡng có trong phân (tính theo trọng lượng khô) Để đánh giá độ tiêu hóa của một loại nguyên liệu, sử dụng một công thức thức ăn đối chứng (R) và một loại thức ăn phối hợp giữa thức ăn R và nguyên liệu theo một tỉ lệ nhất định (T) Bảng 3.1 : Thức ăn đối chứng và thức ăn phối chế xác định độ tiêu hóa nguyên liệu Thức ăn đối chứng (R)

Thức ăn xác định độ tiêu hóa nguyên liệu (T)

Thức ăn đối chứng R

100

Nguyên liệu

Độ tiêu hóa nguyên liệu được tính theo công thức DC nguyên liệu = (DCT – 0.7 x DCR)/0.3 Trong đó : DCR: % tiêu hóa thức ăn đối chứng R DCT: % tiêu hóa thức ăn xác định độ tiêu hóa nguyên liệu (T) * Các phương pháp thu phân trong nghiên cứu xác định độ tiêu hóa: @ Phương pháp thu trực tiếp từ ống tiêu hóa: Vuốt nhẹ phần phân từ ruột của cá (Nose, 1960), dùng ống hút phân hoặc cắt phần ruột cuối để thu phân (Windell (1978). Các phương pháp trên có những nhược điểm như lẫn phần thức ăn chưa được hấp thu, lẫn dịch tiêu hóa, nước tiểu, cá chết hoặc bị sốc, lượng phân thu được ít dẫn đến sai số lớn khi tính toán độ tiêu hóa thức ăn. 22

Hình 3.1 Các phương pháp thu phân trực tiếp @ Phương pháp thu trong hệ thống nuôi : Để có thể xác định chính xác hơn độ tiêu hóa thức ăn và hạn chế các nhược điểm của phương pháp thu trực tiếp từ ống tiêu hóa, các nhà nghiên cứu áp dụng phương pháp thu phân bằng cách nuôi cá trong môi trường nước. Có hai phương pháp thu là phương pháp thu phân tự lắng và phương pháp thu phân liên tục (Guillaume và ctv, 1999). Bảng 3.2 : Độ tiêu hóa thức ăn của cá chẽm khi sử dụng các phương pháp thu phân khác nhau (Spyridaskis, 1989) Hệ số tiêu hóa (ADC)

Phương pháp thu phân Vuốt bụng

Giải phẩu

Hút phân

Siphon phân cá

Phương pháp lọc

ống tiêu hóa ADC protein (%)

82,5 ± 1.4

84,4 ± 0.8

86,6 ± 0.3

90,6 ± 0.3

94,2 ± 0.1

ADC lipid (%)

94,1 ± 0.8

95,0 ± 0.4

96,3 ± 0.4

97,3 ± 0.2

97,1 ± 0.3

ng Van Phân

Hình 3.2. Một số hệ thống thu phân gián tiếp

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tiêu hóa: Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn chủ yếu là: Tính chất của thức ăn, giống loài, môi trường và phương thức cho ăn. 2.3.1 Thành phần và tính chất của thức ăn: Thức ăn có nguồn gốc thực vật thường có độ tiêu hoá thấp hơn thức ăn có nguồn gốc động vật. @ Đối với protein : Khi protein có nhiều thì tỷ lệ tiêu hóa của nó tăng, đồng thời làm tăng tỷ lệ tiêu hóa các thành phần hữu cơ khác. điều này được lý giải bằng việc protein đã làm tăng hoạt động của các tuyến tiêu hóa, làm tăng men Tripsin và men Lipaza, làm tăng sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật nhờ đó làm tăng phân giải các chất hữu cơ. Tuy nhiên, nếu qúa nhiều protein trong khẩu phần thì sẽ có một số không được dịch dạ dày tác động, xuống ruột sẽ rất khó được dịch ruột tác động và tích lại, được vi

khuẩn lên men thối rữa, kích thích màng ruột, làm cho nhiều chất dinh dưỡng bị thải ra ngoài. Như vậy tỷ lệ tiêu hóa protein và các chất hữu cơ khác bị giảm. Nguồn cung cấp protein có ảnh hưởng rất lớn đến độ tiêu hóa protein của tôm cá. Cá rô phi, mức năng lượng tiêu hóa bột cá là 4.04 kcal/g, bột đậu nành là 3.34 kcal/g, trong khi bột thịt xương chỉ là 2.49 kcal/g. @ Đối với chất bột đường: Khả năng tiêu hóa chất bột đường của động vật thủy sản không cao. Do đó nếu phối chế hàm lượng chất bột đường cao trong thức ăn thì khả năng tiêu hóa sẽ giảm, đặc biệt là sự tiêu hóa protein. Sự tiêu hóa protein trong cá trơn giảm khi hàm lượng carbohydrat tăng. Ngoài ra nguồn nguyên liệu cung cấp chất bột đường cũng ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa và hấp thu. @ Đối với lipid: Nếu quá nhiều lipid sẽ không được nhũ hóa hết, rối loạn tiêu hoá khi đó chất dinh dưỡng bị tống ra ngoài. khả năng tiêu hóa các nguồn lipid cũng khác nhau. Lipid từ bột cá có thể được cá tiêu hóa 97% nhưng từ bột thịt xương chỉ là 73%. @ Chất xơ là thành phần khó tiêu, nó tham gia tạo nên vách tế bào thực vật bao bọc chất hữu cơ, ngăn cản tác động của dịch tiêu hóa đối với các chất hữu cơ bên trong tế bào, nên làm giảm độ tiêu hóa thức ăn. Khi hàm lượng xơ trong thức ăn cao dẫn tới thức ăn di chuyển nhanh trong ống tiêu hóa làm cho các chất này không kịp tiêu hóa. Bảng 3.3.Ảnh hưởng cellulose lên độ tiêu hóa (%) thức ăn ở cá chép Cellulose (%)

Protein

Lipid

Tinh bột

Vật chất hữu cơ

@ Dạng thức ăn và phương thức cho ăn: Độ tiêu hoá thức ăn tăng cao khi xay nhuyễn thức ăn vì kích cỡ thức ăn càng nhỏ men tiêu hoá càng dễ thấm vào từng phân tử thức ăn. Nấu chín thức ăn hay hồ hoá tinh bột trong quá trình ép đùn viên thức ăn có tác dụng tăng độ tiêu hoá protein và carbohydrate. Năng lượng tiêu hóa bột bắp chưa nấu chín của cá rô phi là 2.46kcal/g, nếu được gia nhiệt năng lượng tiêu hóa tăng lên 3.02 kcal/g Một số tính chất vật lý của thức ăn cũng ảnh hưởng lên độ tiêu hóa thức ăn của tôm cá như mùi vị, độ cứng, kích thước và hình dạng. Độ tiêu hóa thức ăn giảm kích thước của viện thức ăn tăng. 2.3.2 Giống loài: Khả năng tiêu hóa thức ăn phụ thuộc vào đặc điểm của từng loài. Đối với những loài cá ăn động vật, nhóm men tiêu hóa protein sẽ hoạt động mạnh hơn ở nhóm cá ăn thực vật, ngược lại nhóm cá ăn thực vậy nhóm men tiêu hóa carbohydrat sẽ hoạt động mạnh ở nhóm cá ăn động vật. Thêm vào đó cấu trúc của ống tiêu hóa giữa hai nhóm này cũng khác nhau. Nhóm cá ăn thực vật có cấu trúc ống tiêu hóa dài hơn nên thời gian đủ thời gian cho enzime tiêu hóa carbohydart và hoạt động của vi khuẩn, giúp cho sự tiêu hóa và hấp thu carbohydrat tốt hơn. 25

Các kết quả nghiên cứu cho thấy hầu hết các loài tôm cá có khả năng tiêu hóa protein và lipid tốt và độ tiêu hoá protein và lipid khác nhau không đáng kể giữa các loài cá. Ngược lại, khả năng tiêu hoá carbohydates có sự khác biệt rất lớn giữa nhóm ăn động vật và nhóm ăn tạp hay ăn thực vật. Tôm càng xanh có khả năng tiêu hóa carbohydrat (bột mì hay cám gạo) hơn so với các loài giáp xác biển. Năng lượng tiêu hóa bột bắp của cá rô phi là 3.02 Kcal/g, trong khi ở cá trơn chỉ là 2.53 kcal/g. Bảng 3.4 : Khả năng tiêu hóa (%) một số nguồn nguyên liệu của giáp xác Nguồn

Loài

Tiêu hóa chất khô (ADMD)

Tiêu hóa protein (ACPD)

Năng lượng tiêu hóa (ADE)

Tôm sú

Thẻ chân trắng

nguyện liệu Cám gạo

He Nhật bản Bột đầu tôm Bột đậu nành

Bột cá

Càng xanh

Thẻ chân trắng

Tôm sú

He Nhật bản

Càng xanh

Thẻ chân trắng

Tôm càng xanh

2.3.3. Giai đoạn phát triển Trong quá trình phát triển hệ thống men tiêu hóa của tôm cá sẽ dần hoàn thiện, nhu cầu về dinh dưỡng của các giai đoạn cũng có sự thay đổi nên có ảnh hưởng đến sự tiêu hóa thức ăn. Phần lớn các loài tôm cá khả năng tiêu hóa nguồn thực ăn thực vật ở giai đoạn trưởng thành tốt hơn ở giai đoạn nhỏ. 2.3.4. Trạng thái sinh lý : Những cá bị stress do đánh bắt hay nhiễm bệnh có độ tiêu hoá giảm rất nhiều. Nhịn đói lâu ngày cũng ảnh hưởng đến sự tiết các enzyme tiêu hoá nên ảnh hưởng đến độ tiêu hoá. 2.3.5. Nhiệt độ môi trường: Hoạt tính enzyme tiêu hoá của động vật biến nhiệt thay đổi rất lớn khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Khi nhiệt độ nước tăng lên cá có khuynh hướng tăng sự tiết các enzyme tiêu hóa và tăng hoạt tính các enzyme này. Đồng thời khi tăng nhiệt độ cũng dẫn đến tăng lượng thức ăn cá ăn, quá trình trao đổi chất và vận tốc thức ăn đi qua ống tiêu hóa nên ảnh hưởng đến sự tiêu hóa thức ăn. Ở mỗi loài có một khoảng nhiệt độ thích hợp cho sự tiêu hóa thức ăn. Ở cá trơn, độ tiêu hóa thức ăn là 94% ở nhiệt độ 28oC nhưng độ tiêu hóa sẽ giảm xuống còn 70% khi nhiệt độ giảm xuống 23 oC. Độ tiêu hóa của tôm sú giảm nhanh khi nhiệt độ tăng từ 30oC lên 35oC. 26

2.3.6. Lượng thức ăn và tần số cho ăn: Lượng thức ăn và tần số cho ăn có ảnh hưởng lớn đến độ tiêu hóa thức ăn. Khi khối lượng thức ăn càng lớn thì tốc độ tiêu hóa càng chậm và thức ăn cũng không được sử dụng một cách triệt để. Khối lượng thức ăn không những làm chậm tốc độ tiêu hoá mà còn làm giảm sự hấp thu chất dinh dưỡng. Khi khối lượng thức ăn càng lớn, men tiêu hoá khó ngấm vào bên trong và mức độ ngấm không đều dẫn đến quá trình tiêu hoá chậm lại, ảnh hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn. Tần số cho ăn: độ tiêu hóa thức ăn tăng khi số lần cho ăn tăng, vì với cùng một lượng thức ăn trong ngày nếu chia làm nhiều lần cho ăn thì mổi lần cho ăn với một lượng thức ăn ít, men tiêu hóa sẽ hoạt động tốt, dẫn đến khả năng tiêu hóa và hấp thu thức ăn tốt hơn. 3. PHƯƠNG PHÁP NUÔI DƯỠNG 3.1. Hệ thống thí nghiệm: -

Điều kiện môi trường phải được khống chế thích hợp với sinh trưởng bình thường của đối tượng thí nghiệm.

Nên bố trí thí nghiệm trong hệ thống lọc tuần hoàn hoặc chảy tràn.

Thể tích bể ương phải đủ lớn cho cá sinh trưởng bình thường đến khi kết thúc thí nghiệm (thường tăng trưởng 500-1000%)

Duy trì ánh sáng 12h/ngày.

Nguồn: David M. Smith, CSIRO Hình 3.2: Hệ thống thí nghiệm 3.2 Tôm cá thí nghiệm -

Nên thí nghiệm từ giống nhân tạo

Tôm cá đồng cở, không bệnh và không sây xát.

Trước khi bố trí thí nghiệm, cá phải được ương trong điều kiện giống như thí nghiệm khoảng 1 – 2 tuần. 27

Tỉ lệ đực cái là 1:1 (nếu phân biệt được)

Hình 3.3: Chọn cá thí nghiệm 3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm -

Thí nghiệm trên cùng hệ thống.

Các nghiệm thức bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, lập lại ít nhất 3 lần.

Tôm cá trước khi bố trí thí nghiệm phải cân đo chiều dài và khối lượng.

Các chế độ chăm sóc phải giống nhau.

Lượng và nhịp cho ăn phải thích hợp với đối tượng nghiên cứu. Nên cho ăn giống nhau về khẩu phần, hoặc theo nhu cầu.

Định kỳ 1 tuần hoặc 10 ngày ghi nhận các chỉ tiêu cần đánh giá

Điều chỉnh lượng thức ăn sau mỗi lần thu mẫu.

Thời gian thí nghiệm khoảng 8-10 tuần

4. MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ TRONG NGHIÊN CỨU DINH DƯỠNG ĐVTS. 4.1. Tỷ lệ sống: được tính bằng công thức S cá th cu i T l s ng =

X 100

4.2. Sinh trưởng: trong khoảng thời gian nuôi nhất định, sinh trưởng của đối tượng nuôi cho ăn các loại thức ăn thí nghiệm khác nhau được tính toán và so sánh. * Tăng trọng: W=Wt - Wo * Tỷ lệ tăng trọng (%): 28

W t - Wo Wg =

X 100 Wo

* Tốc độ tăng trọng theo ngày (g/ngày): W t - Wo DWG = t * Tốc độ tăng trưởng đặc biệt (%/ngày): LnWt - LnWo SGR (%/ngày) =

X 100 t

4.3. Sự tiêu thụ thức ăn hàng ngày: chỉ tiêu này dùng để so sánh mức độ sử dụng thức ăn trên ngày Lượng thức ăn lấy vào (g) Sự tiêu thụ thức ăn hàng ngày (%) =

x 100 ((Wo+Wt)/2) x ngày

Trong đó: Wo: trung bình khối lượng ban đầu Wt: trung bình khối lượng cuối @ Hệ số thức ăn: lượng thức ăn (tính theo khối lượng khô) cần dùng để tăng một đơn vị khối lượng vật nuôi Thức ăn sử dụng (g) FCR = Khối lượng gia tăng (g)

* Hệ số tiêu tốn thức ăn: là lượng thức ăn sử dụng để tăng một đơn vị khối lượng. Hệ số này được tính trong thực tế sản xuất * Hệ số chuyển hóa thức ăn là lượng thức ăn động vật thực sự ăn vào để tăng một đơn vị thể trọng. Hệ số này thường được tính trong các thí nghiệm. -

Thức ăn sử dụng được tính bằng khối lượng khô

Động vật nuôi tính bằng khối lượng tươi

Ví dụ: Sau khi cá ăn 1.5 kg một loại thức ăn nào đó thì khối lượng tăng được 1kg, thì hệ số thức ăn (thường ký hiệu là FCR) bằng 1.5. Hệ số thức ăn thay đổi theo loài cá, giai đọan phát triển cơ thể , điều kiện môi trường sống, loại thức ăn, phương thức cho ăn... 4.4. Hiệu quả sử dụng thức ăn: được định nghĩa như tăng trọng của đối tượng nuôi trên đơn vị thức ăn sử dụng. 1 FCE =

Tăng trọng của đối tượng nuôi (g) =

FCR

Lượng thức ăn sử dụng (g)

• Đối với nghiên cứu cá bố mẹ cần đánh giá các chỉ số như: hệ số thành thục, tỉ lệ thành thục, thời gian tái phát dục, sức sinh sản tương đối, sức sinh sản tuyệt đối, tỉ lệ nở, chất lượng ấu trùng… • Đối với ấu trùng giáp xác: thời gian biến thái, tỉ lệ biến thái, mức độ phân đàn… • Đối với giai đoạn nuôi thịt có thể đánh giá thành phần sinh hóa, màu, mùi của sản phẩm nuôi.

Câu hỏi: 1. Ưu và nhược điểm của các phương pháp thu phân để xác định hệ số tiêu hoá thức ăn? 2. Các chỉ tiêu cần thiết để đánh giá chất lượng thức ăn thuỷ sản ? Tài liệu tham khảo chính 1. Cho and Kaushik, 1990. World Review Nutrition. Diet. 61, 132-172. 2. Dương Thanh Liêm, Bùi Huy Như Phúc và Dương Duy Đồng, 2002. Thức ăn và dinh dưỡng động vật. Trường đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh – Khoa Chăn Nuôi và Thú Y. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, 438 trang. 3. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 4. http://www.fao.org/DOCREP/005/Y1453E. Good Aquaculture Feed Manufacturing Practice Aquaculture Development. 30

5. Khajarern J., and S. Khajaren, 1999. Manual of Feed Microscopy and Quality Control. In collaboration. American Soybean Association US Grains Council, 256pp. 6. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp. 7. Tacon A.G.J., 1990. Standard Methods for the Nuitrition and Feeding of Farmed Fish and Shrimp. Argent Laboratories Press Redmond, Washington U.S.A, 208pp. 8. ADCP/REP/80/11 - Fish Feed Technology. Lectures presented at the FAO/UNDP Training Course in Fish Feed Technology. University of Washington, Seattle, Washington, U.S.A., 9 October-15 December 1978.

CHƯƠNG IV: NĂNG LƯỢNG TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN 1. GIỚi THIỆU Năng lượng cần thiết cho mọi hoạt động cần thiết của sinh vật. Động vật không có khả năng sử dụng năng lượng từ mặt trời như thực vật mà chúng phải sử dụng năng lượng từ thức ăn. Thức ăn sau khi được tiêu hóa sẽ được hấp thu vào cơ thể và thông qua quá trình oxy các chất này sẽ sinh ra năng lượng cho cơ thể động vật hoạt động và phát triển. Mọi quá trình tiêu hóa, trao đổi chất xảy ra bên trong cơ thể động vật đều liên hệ đến thay đổi năng lượng. Khả năng cung cấp năng lượng của một loại thức ăn là chức năng rất quan trọng để xác định giá trị dinh dưỡng của thức ăn đó, vì vậy cung cấp năng lượng là một chức năng quan trọng bậc nhất của thức ăn. Đối với động vật thủy sản quá trình trao đổi năng lượng cũng tương tự như động vật trên cạn, tuy nhiên động vật thủy sản sống dước nước nên không phải tốn chi phí cho quá trình điều hòa thân nhiệt và khả năng thải trực tiếp NH3 ra môi trường ngoài nên cá ít phải chi phí năng lượng hơn. 2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ NĂNG LƯỢNG SINH HỌC: Calorie (cal) số lượng nhiệt năng cần thiết để làm 1 gam nước nóng lên 1oC, tương đương với 4,184 Joul (J). Joule (J) là đơn vị năng lượng được sử dụng rộng rãi trên thế giới, dùng để diễn tả năng lượng hóa học, cơ học và điện tử cũng như khái niệm về nhiệt. Trong dinh dưỡng học, đơn vị năng lượng thường dùng là calorie g(cal) hay joule (J) hoặc Kcal, KJ. 1 Kcal= 4.19 KJ hay 1KJ = 0.24 Kcal 1 Kcal = 1000 cal; 1 kJ = 1000 J 2.1. Năng lượng thô (Gross ennergy-GE) Năng lượng hóa học trong thức ăn được đo bằng phương pháp trực tiếp khi đốt cháy một lượng thức ăn trong calorie kế, nhiệt lượng sinh ra do sự đốt cháy thức ăn này gọi là năng lượng thô. Năng lượng thô tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng trong thức ăn và có thể được tính dựa vào năng lượng của protein, lipid và carbohydrate. Các thành phần khác như vitamin và khoáng thì cung cấp một lượng năng lượng không đáng kể. 1 g protein ⇒ 5,65 Kcal 1 g lipid ⇒ 9,45 Kcal 1 g carbohydrate ⇒ 4,2 Kcal 2.2. Năng lượng thức ăn ăn vào : (Intake of food energy – IE) Khi cho động vật thuỷ sản ăn, một phần thức ăn không được cá ăn vào mà bị mất đi vào môi trường. Do đó năng lượng thức ăn ăn vào (IE) là năng lượng thô của thức ăn được động vật thực sự ăn vào dạ dày. Tại đây một số chất nội sinh như: emzime, tế

bào chết, chất nhầy sẽ được thêm vào. Các chất này cùng với một phần thức ăn không được tiêu hóa bị thải ra ngoài (Feace energy- FE). 2.3 Năng lượng tiêu hóa (Digestible energy- DE) Là phần năng lượng của thức ăn thực sự được động vật tiêu hóa. Do đó năng lượng tiêu hóa sẽ bằng năng lượng thức ăn ăn vào (IE) khi trừ đi phần năng lượng thải ra qua phân (FE) DE = IE – FE Phần trăm năng lượng tiêu hóa được tính (DE: IE) được gọi là tỉ lệ tiêu hóa năng lượng (Apparent digectibility –AD) 2.4. Năng lượng trao đổi (Metabolizable energy - ME ) Năng lượng trao đổi là phần năng lượng tiêu hóa trừ đi một phần năng lượng mất đi do sự bài tiết qua nước tiểu và mang (Waste energy – WE). Năng lượng trao đổi chất chiếm khoảng 8% năng lượng thô và thay đổi tùy theo chất lượng của thức ăn. Năng lượng trao đổi một phần sử dụng cho năng lượng duy trì (MEm) và một phần sử dụng cho năng lượng sản xuất (MEp). Năng lượng duy trì được sử dụng cho duy trì trao đổi chất cơ sở, hoạt động, các phản ứng sinh hóa… và kết quả mất nhiệt cho quá trình duy trì (Hm). Một phần của (MEp) sử dụng cho quá trình phân giải protein và lipid (Hp). Như vậy, tổng lượng nhiệt mất đi (năng lượng tỏa nhiệt - HE) bao gồm: (i) Năng lượng mất đi do quá trình duy trì (Hm); (ii) năng lượng mất đi do quá trình sản xuất (Hp). ME = IE – (FE – WE) 2. 5. Năng lượng sinh trưởng (Retained energy- RE) Là phần năng lượng thực sự được tích lũy trong cơ thể như protein hoặc lipid. Năng lượng sinh trưởng sau cùng được phân chia thành năng lượng sinh trưởng ở dạng protein (Rep) và năng lượng sinh trưởng ở dạng lipid (Ref). 3. SỰ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG TRONG CƠ THỂ ĐVTS Năng lượng từ thức ăn động vật thủy sản ăn vào sẽ được sử dụng cho nhiều quá trình yêu cầu năng lượng. Sự phân chia năng lượng sử dụng cho từng chức năng phụ thuộc vào năng lượng ăn vào và khả năng tiêu hóa và hiệu quả sử dụng năng lượng của động vật thuỷ sản. Sự biến đổi năng lượng trong cơ thể cá được Smith (1976) phác họa qua sơ đồ 3.1. Mức độ cho ăn tăng dần từ trái sang phải, từ 0 đến mức ăn tốt đa. Đường thẳng đứng đứt khúc là giới hạn mức cho ăn duy trì. Phía bên trái của đường này thể hiện năng lượng lấy vào nhỏ hơn yêu cầu duy trì và và trọng lượng của cá bị giảm. Phía bên phải của đường này là mức năng lượng lấy vào cho cá có khả năng sinh trưởng. Xa ra khỏi khu vực sinh trưởng, nghĩa là lượng cho ăn quá mức thì sinh trưởng của cá sinh trưởng của cũng sẽ cá bị giảm.

Phân

Nước tiểu và mang

NĂNG LƯỢNG

Sinh trưởng

Giảm khối lượng

Phản ứng sinh hoá Hoạt động

Trao đổi chất cơ sở

Duy trì

MỨC ĐỘ CHO ĂN

Hình 4.1: Sự biến đổi năng lượng trong cơ thể ĐVTS @ Các khái niệm về nhu cầu năng lượng của cá -

Nhu cầu năng lượng duy trì: là năng lượng cần thiết để cá đạt một cân bằng giữa năng lượng hấp thu và tiêu thụ, trọng lượng các mô và của cơ thể không thay đổi trong khoảng thời gian thí nghiệm. Năng lượng duy trì được biểu diễn bằng kcal (kJ)/kg cá trong 24 giờ và ở một nhiệt độ nhất định.

Nhu cầu năng lượng cho tăng trưởng: là năng lượng cần thiết để được 1 kg cá tăng trọng. Mức nhu cầu này thay đổi tùy theo thành phần của thức ăn, đặc biệt là tỉ lệ protein và năng lượng.

y = - 6 E - 0 6 2x + 0 ,0 1 3 8 x - 2 ,0 6 6 3 R 2 = 0 ,9 7 8 1

Toác ñoä taêng tröôûng ñaëc bieät

7 ,0 6 ,0 5 ,0 4 ,0 3 ,0 2 ,0

y = - 4 E - 0 6 x 2 + 0 ,0 0 8 4 x - 0 ,4 5 2 R 2 = 0 ,9 8 6 1

1 ,0 0 ,0 - 1 ,0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

- 2 ,0 - 3 ,0

P . b o c o u r ti

P .h y p o p h th a lm u s

- 4 ,0 N a ên g lö ô ïn g t h ö ùc a ên h a áp t h u ï m o ãi n g a øy ( k J . K g . j - 1 )

Hình 4.2: Nhu cầu năng lượng duy trì của cá tra và cá ba sa được tính toán dựa theo mô hình tăng trưởng (Hung L.T ,1999) 34

Phương trình cân bằng về năng lượng của động vật thuỷ sản có thể được diễn tả như sau: IE = RE + HE + WE + FE Nếu xem xét theo tỉ lệ phân trăm phân chia năng lượng thì có thể diễn giải theo phương trình sau (Tacon, 1990): 100 IE = 30 RE + 40 HE + 5 WE + 25 FE Theo Brett và Groves (1979) quá trình chuyển hóa năng lượng từ thức ăn của cá thì khác nhau tùy theo tính ăn của cá. Cá ăn động vật: 100 IE = 29 RE + 44 HE + 7 WE + 20 FE Cá ăn thực vật : 100 IE = 20 RE + 37 HE + 2 WE + 41 FE

Hình 4.3 . Con đường chuyển hóa năng lượng trong cơ thể Độnh vật thuỷ sản (Bureau et al, 2002). Như vậy với động vật thủy sản, 1/3 năng lượng mất đi do quá trình bài tiết (trong phân, những phần không tiêu hóa được, nước tiểu và bài tiết qua mang), 1/3 năng lượng dùng cho các hoạt động của cơ thể và 1/3 còn lại dành cho sự sinh trưởng. Các giá trị này thay đổi tùy thuộc mức độ cho ăn và khả năng tiêu hóa thức ăn của cá (Smith, 1989). Như vậy, năng lượng trao đổi chất cơ sở càng thấp thì năng lượng tích lũy cho sinh trưởng càng cao. Đối với năng lượng tỏa nhiệt gồm: trao đổi chất cơ sở (duy trì các hoạt động của động vật TS), duy trì cho sự vận động, phản ứng tổng hợp hay phân giải, lột xác, … đo đó chi phí năng lượng cho quá trình này khác nhau tùy theo loài. Trong một phạm vi nào đó, để hạn chế mất năng lượng nên đảm bảo điều kiện môi trường thích hợp và hạn chế stress hoặc những hoạt động quá mạnh đối với cá. 35

4. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Cũng như các động vật khác, động vật thủy sản cần năng lượng để duy trì hoạt động sống của cơ thể. Năng lượng này dự trữ trong các liên kết hóa học của các chất lấy từ thức ăn và chúng được giải phóng bởi quá trình oxy hóa. Con đường oxy hóa các chất trong thức ăn giải phóng năng lượng ở động vật thủy sản cũng tương tự như động vật trên cạn. Năng lượng sinh ra từ thức ăn sẽ được cơ thể dự trữ lại một phần ở dạng adenosine triphosphate (ATP). Động vật thủy sản là một trong những động vật chuyển hóa năng lượng từ thức ăn để xây dựng cơ thể hiệu quả nhất. Động vật thủy sản sử dụng hiệu quả năng lượng từ thức ăn là do: -

ĐVTS có khả năng thải trực tiếp amonia ra môi trường ngoài (85% tổng số N2 thải ra), nên không phải tốn năng lượng để chuyển hóa amonia thành ure hay acid uric.

Chi phí năng lượng cho thực hiện quá trình tiêu hóa và hấp thu chỉ chiếm 3-5% (ME) của năng lượng trao đổi, trong khi ở động vật hữu nhũ là 30%.

Do ĐVTS sống trong môi trường nước có lực đẩy lớn và độ nhớt nên tôm cá ít tiêu hao năng lượng cho sự duy trì thăng bằng cho cơ thể và vận động, vì thế nhu cầu duy trì thấp.

Động vật thuỷ sản là động vật biến nhiệt nên không tiêu tốn nhiều năng lượng để duy trì thân nhiệt.

Năng lượng cho phí cho trao đổi chất cơ sở thấp hơn so với động vật hữu nhũ và chim

Nhu cầu năng lượng (thô) trong thức ăn cho tôm sú là khoảng 3100-4000 kcal/kg, cá trơn là 2750-3100 kcal/kg, cá rô phi 2500- 3400 Kcal/kg, cá chép: 2700-3100 kcal/kg, nhóm cá biển: 2700-3700 kcal/kg. Bảng 4.1: Nhu cầu năng lượng cho một đơn vị tăng trọng của một số loài cá và động vật khác Giống loài

Năng lượng

Tỉ lệ P/E (Kj/mg protein)

Cho kg thức ăn

Cho kg tăng trọng

(MJ/kg)

(Mj/kg)

Cá hồi

12.4

18.7

Cá trơn

14.2

22.7

21.1

Gà

12.2

30.8

16.3

Heo

13.7

54.9

11.7

Bò

10.4

83.2

9.6

5. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NHU CẦU NĂNG LƯỢNG: 5.1. Hàm lượng protein trong thức ăn Trên thực tế, rất khó xác định nhu cầu năng lượng thực sự của cá mà người ta dựa vào tỉ lệ năng lượng và protein tối ưu. Tỉ lệ tối ưu này rất quan trọng bởi vì nếu thức ăn vượt quá nhu cầu năng lượng sẽ giảm sự bắt mồi của; ngược lại, nếu thức ăn thiếu năng lượng thì protein trước tiên sẽ được dùng để cung cấp năng lượng thỏa mãn nhu cầu của cơ thể. Hầu hết các kết quả nghiên cứu trên cá nheo Mỹ cỡ từ 3-266 g, cho ăn thức ăn nguyên chất và chế biến ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau cho thấy nhu cầu Protein/năng lượng (P/E) thích hợp là 26-30 mg protein/KJ hay 8-9 kcal/g protein (Wilson, 1996). Tỉ lệ P/E của một số loài cá trơn khác cũng tương đương với cá nheo Mỹ, từ 20-30 mg protein/KJ. Đối với tôm sú tỉ lệ P/E 28 mg protein/KJ 5.2. Nhiệt độ: Khi nhiệt độ môi trường giảm thấp quá mức cá phải tăng cường quá trình trao đổi chất để cung cấp năng lượng cho quá trình duy trì thân nhiệt. hầu hết cá nước ngọt thì không phải sử dụng năng lượng cho quá trình duy trì này vì khi nhiệt độ môi trường giảm thì nhiệt độ cơ thể giảm và quá trình trao đổi chất cũng giảm. Quá trình trao đổi chất giảm làm cho cá có khả năng sống một thời gian dài trong mùa đông. Phần lớn các loài khi nhiệt độ môi trường tăng quá trình trao đổi chất tăng và cá cũng ăn một lượng thức ăn lớn hơn do đó sinh trưởng của cá cũng tăng lên. Tuy nhiên nếu nhiệt độ tăng quá cao cá sẽ giảm ăn và sinh trưởng sẽ chậm lại. 5.3. Dòng chảy: Tốc độ dòng chảy quá mạnh sẽ làm cho cá phải chi phí một lượng năng lượng rất lớn cho quá trình chống lải dòng nước. Tuy nhiên nếu dòng chảy quá yếu sẽ làm cho chất thải khó được giải thoát. Do đó trong nuôi cá bè thường FCR cao hơn trong nuôi cá ao, do cá tốn một năng lượng khá lớn cho quá trình chống lại dòng chảy. 5.4. Mức độ cho ăn: Mức độ cho ăn có ảnh hưởng đến chi phí năng lượng của động vật thuỷ sản. Khi mức độ cho ăn tăng, ngoài trao đổi chất cơ sở các chi phí cho mọi hoạt động khác đều tăng nhanh do đó năng lượng cũng mất đi nhiều. Tuy nhiên nguồn năng lượng dự trữ cũng được tích lũy nhiều hơn, nghĩa là sinh trưởng của động vật thuỷ sản sẽ tăng. 5.5. Kích thước cơ thể: Động vật thuỷ sản nhỏ cần nhiều năng lượng hơn cỡ lớn tính trên một đơn vị trọng lượng do giai đoạn nhỏ là giai đoạn sinh trưởng nhanh. Vì vậy cá nhỏ nên được cho ăn một lượng thức ăn nhiều hơn (%BW) cá lớn. Một vài yếu tố khác cũng ảnh hưởng tới việc sử dụng năng lượng của động vật thuỷ sản như: mật độ nuôi, oxy thấp, lắng đọng chất thải…. 6. CÁC NGUỒN THỨC ĂN CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG Năng lượng tiêu hóa và năng lượng biến dưỡng thay đổi tùy giống loài và phản ảnh đúng giá trị năng lượng có khả năng sử dụng của loại thức ăn đó. Trong khi đó, giá 37

trị năng lượng thô chỉ có giá trị tham khảo ban đầu vì chúng không nói lên được khả năng tiêu hóa năng lượng thức ăn. Tuy nhiên, phương pháp xác định năng lượng tiêu hóa và năng lượng biến dưỡng rất khó do việc kiểm soát năng lượng bài tiết qua phân, nước tiểu và qua mang rất phức tạp. ĐVTS có thể sử dụng cả 3 nguồn protein, lipid và carbohydrate trong thức ăn làm nguồn năng lượng. Nguồn năng lượng từ protein đắt tiền nhất, do đó các nguồn năng lượng không phải protein nên cung cấp ở mức tối đa có thể được. Các nghiên cứu cho thấy cá yêu cầu năng lượng từ protein, lipid hơn ở nhóm động vật trên cạn. Điều này có thể là do tôm cá bắt buộc phải cần acid amin và acid béo để cung cấp năng lượng hơn các động vật khác. Lipid chứa năng lượng nhiều nhất trên mỗi đơn vị trọng lượng và nguồn năng lượng này được cá sử dụng hiệu quả. Lipid có trong thức ăn còn làm tăng mùi vị và độ trơn láng của viên thức ăn. Tuy nhiên, nếu lượng lipid cao sẽ gặp trở ngại trong khâu chế biến và bảo quản thức ăn. Bảng 4.2: Năng lượng tiêu hoá và trao đổi (Kcalo/g) một số loài cá với các loại dưỡng chất Nguồn

Năng lượng thô Năng lượng tiêu hóa (DE) Năng lượng trao đổi (ME) (GE) Cá hồi Cá nheo Cá chép Cá hồi Cá nheo Cá chép

Protein

5.65

Lipid

9.45

4.5

4.1

3.4

3.5

Unsaturated

″

8.5

Saturated

″

7.5

8.1

7.5

8.1

Phospholipid

″

7.2

Carbohydrate

4.1

Tinh bột thô

″

1.6

2.5

1.6

2.5

Gelatinized Starch

″

2.3

3.0

2.9

2.3

3.0

2.9

Dextrin

″

3.2

3.3

3.2

3.3

Xơ

″

Khả năng sử dụng carbohydrate làm năng lượng khác nhau tùy loài cá (cá ăn động vật có khả năng sử dụng carbohydrate kém hơn so với cá ăn thực vật) và tùy loại carbohydrate. Dạng đường đơn được các loài cá tiêu hóa dễ dàng, nhưng các dạng phức hợp như cellulose, lignin thì chỉ được tiêu hóa do vi khuẩn. Năng lượng trao đổi carbohydrat của cá đối với cellulose là 0, 3,8 kcal/g cho nhóm đường được tiêu hóa. Đối với tinh bột thô là 1.2-2 kcal/g, nếu được hồ hóa sẽ tăng lên 3.2 kcal/g. Carbohydrate là nguồn năng lượng rẻ tiền nhất nên sử dụng trong thức ăn ở mức tối đa có thể để giảm giá

thành thức ăn. Tuy nhiên lượng dùng thích hợp là bao nhiêu đối với từng loài thì vẫn còn được nghiên cứu. Trên thế giới, nguồn carbohydrate thường dùng là bột ngũ cốc, chủ yếu là các phụ phẩm của các nhà máy xay xát lúa mì. Ở dạng thô, các nguyên liệu này có giá trị năng lượng rất thấp đối với cá, do đó, người ta chế biến thành các dạng tinh bột để nâng cao giá trị năng lượng. Ở nước ta, nguồn carbohydrate dùng trong các nhà máy chế biến thức ăn là cám gạo, tấm, bột bắp, bột mì...Giá trị năng lượng nguồn carbohydrat sẽ tăng lên nếu quá trình chế biến thức ăn được hồ hóa tốt. Câu hỏi: 1. Quá trình biến đổi năng lượng trong cơ thể động vật thủy sản? 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng năng lượng từ thức ăn của động vật thủy sản? 3. Tại sao động vật thủy sản sử dụng hiệu quả năng lượng từ thức ăn hơn động vật trên cạn ? Tài liệu tham khảo: 1. Bureau, D.P., Kaushik, S.J., Cho, C.Y., 2002. Bioenergetics. In: Fish Nutrition (J. E. Halver & R.W. Hardy, Eds.), pp. 1-59. Academic Press, New York, USA. 2. D’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (1997). Crustacean Nutrition. In Advances in World Aquaculture Volume 6. World Aquaculture Society. 3. De Silva S. S, 1994. Fish Nuitrition Research in Asia. Published by the Asian Fisheries Society in association with the International Development Research Centre (Canada), 138pp. 4. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 5. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 6. New, M.B. 1987. Feed and feeding of fish and shrimp. A manual on the preparation and presentation of compound feeds for shrimp and fish in aquaculture. FAO. ADCP/REP/87/26, 275 pp. 7. Weerd H. V., and J. Verreth, 1993. Fish Nutrition. Guest Lecturers Department of Fish Culture and Fisheries Wageningen Agriculture University, 464pp.

CHƯƠNG V: PROTEIN VÀ ACID AMIN TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN 1. GIỚI THIỆU Protein là thành phần chất hữu cơ chính của cơ thể ĐVTS, chiếm khoảng 60-75% trọng lượng khô của cơ thể (Halver, 1988). Protein có cấu trúc rất phức tạp. Trong thành phần hóa học của protein có chứa: carbon (50-55%); oxy (22-26%); nitơ (12-19%); hydro (6-8%); và lưu huỳnh (0-2%). Mặc dù chúng rất khác nhau về cấu trúc, chức năng, thành phần hóa học, kích thước...nhưng khi bị thủy phân chúng đều phân hũy thành các axit amin. Nhiệm vụ chính của protein là xây dựng nên cấu trúc của cơ thể. Protein trong thức ăn cung cấp các amino acid nhờ quá trình tiêu hóa và thủy phân. Trong ống tiêu hóa, các amino acid được hấp thu vào máu và đi đến các mô, cơ quan, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein của cơ thể, phục vụ cho quá trình sinh trưởng, sinh sản và duy trì cơ thể. Do đó, nếu thức ăn không cung cấp đủ nhu cầu protein cho cá sẽ dẫn đến cá chậm lớn, hoặc ngừng tăng trưởng, thậm chí có thể giảm trọng lượng. Mặt khác, nếu lượng protein trong thức ăn vượt quá nhu cầu thì chỉ một phần được sử dụng để tạo protein mới, phần còn lại sẽ được chuyển sang dạng năng lượng, điều này sẽ làm tăng giá thành thức ăn không cần thiết. Chính vì vậy, các nhà khoa học rất chú ý và đã nghiên cứu nhu cầu protein và amino acid của cá, bắt đầu từ những năm 50, đến nay, phần lớn các đối tượng nuôi quan trọng và phân bố rộng trên toàn thế giới đã được nghiên cứu về lĩnh vực này. 2. VAI TRÒ CỦA PROTEIN

- Là thành phần chủ yếu tham gia cấu tạo cơ thể, thay tổ chức cũ xây dựng tổ chức mới.

- Các acid amin (AA) sẽ tham gia vào các sản phẩm protein đặc biệt có hoạt tính sinh học cao (hormon, enzyme).

- AA sẽ tham gia quá trình tạo thành năng lượng ở dạng trực tiếp hay tích lũy ở dạng glucogen hay lipid. Với những chức năng quan trọng trên, không có vật chất nào có khả năng thay thế protein trong cơ thể. Khi thức ăn thiếu protein thì động vật chậm sinh trưởng, chậm phát dục, sức sinh sản giảm. Do đó, protein là chất dinh dưỡng được đặc biệt chú ý trong thức ăn. Mục đích của nuôi động vật thủy sản là biến đổi protein từ thức ăn (tự nhiên và nhân tạo) thành protein cấu tạo cơ thể động vật thủy sản có chất lượng cao. 3. SỰ TIÊU HOÁ VÀ BIẾN DƯỠNG PROTEIN 3.1. Sự tiêu hoá protein 3.1.1. Men tiêu hóa protein Nhóm men phân giải protein chính gồm có pepsin, trypsin và chymotripsine. Tiền thân của pepsin là pepsinogen do tuyến dạ dày tiết ra và lại được hoạt hóa bởi HCl cũng do chính dạ dày tiết ra. Dưới tác dụng của men pepsin trong môi trường acid, protein được thuỷ phân thành polypeptid. Ở nhóm cá không có dạ dày không có tiết ra men pepsin. 40

Polypeptid từ dạ dày được chuyển xuống ruột non và được tiêu hoá bởi men trypsin, chymotripsine. Trypsin là men phân giải các protein hỗn hợp, men này do tuyến tụy tiết ra, tiền thân của nó là trypsinogen, được hoạt hóa bởi Enterokinaza của ruột. Đối với cá không có dạ dày (cá chép, mè trắng, rôhu...) thì trypsine là men chủ yếu phân giải protein. Trypsin ở đoạn ruột trước nhiều hơn đoạn ruột sau. Erepsin do tuyến ruột ở niêm mạc ruột tiết ra và tồn tại trong dịch ruột. Ở giáp xác, men tiêu hoá protein tương tự như cá không có dạ dày, nghĩa là không có men pepsin, nhưng men trypsin thì hoạt động rất mạnh. Chymotrypsin cũng được xác định có ở nhiều loài giáp xác. Astacine cũng là một loại men có vai trò quan trọng trong phân giải protein. 3.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt lực của các men tiêu hoá @ Tuổi cá : Đa số các loài cá sau khi nở, các mô tiết trong ống tiêu hoá chưa phát triển đầy đủ và chức năng tiết men tiêu hoá chưa hoàn chỉnh nên khả năng tiêu hoá protein thấp hơn so với cá trưởng thành. @Thành phần thức ăn : Thức ăn nhiều protein và chứa ít cellulose có tác dụng làm tăng hoạt tính của trypsin và pepsin và ngược lại (Penaeus vannamei, Palaemon serratus, Salmo gairdneri). Thức ăn có chứa nhiều tinh bột cũng làm giảm hoạt tính của một số men tiêu hoá protein. @ Nhiệt độ môi trường: khi nhiệt độ tăng, hoạt lực của các enzym tăng lên. 3.2. Sự biến dưỡng protein Protein trong thức ăn sau khi tiêu hoá được hấp thu vào máu dưới dạng acid amin và được chuyển hoá theo các hướng chủ yếu như sau: -

Tổng hợp thành protein mới của các mô mới thay thế protein cũ không ngừng bị phân giải hoặc tham gia tạo thành các chất đặc biệt có chứa hormon, enzyeme.

Tạo thành glucogen dự trữ trong cơ thể

Phân giải giải phóng năng lượng, tạo thành CO2, H2O và các sản phẩm có chứa nitơ khác. Sản phẩm bài tiết chủ yếu của động vật thủy sản là ammonia, ngoài ra còn có một số hợp chất hữu cơ chứa nitrogen khác.

4. NHU CẦU PROTEIN CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 4.1. Định nghĩa Nhu cầu protein là lượng protein tối thiểu có trong thức ăn nhằm thoả mãn yêu cầu các amino acid để đạt tăng trưởng tối đa ( NRC, 1993) Nhu cầu protein tương đối: Tính theo mức protein trong thức ăn Nhu cầu protein tuyệt đối là lượng protein động vật thủy sản lấy từ thức ăn trên một đơn vị thể trọng của động vật thủy sản (tính theo gam protein trong thức ăn trên một kg ĐVTS)

S. trương (g/wk)

2.2 2.0 1.8 1.4 1.2 1.0 1.8

FCR (DM g:g)

R 2 = 0.89

1.6

Diet CP (% DM)

1.6 1.4

R 2 = 0.89

1.2 1.0 0.8 40

protein (% DM) Hình 5.1 Ảnh hưởng của protein lên sinh trưởng và FCR của cá mú giống (C. altivelis) 4.2. Nhu cầu protein Nhu cầu protein của động vật thủy sản thường lớn hơn động vật trên cạn. Nhu cầu protein của cá dao động trong khoảng từ 25 đến 55%, trung bình 30%, giáp xác từ 3060%. Nhu cầu protein tối ưu của một loài nào đó phụ thuộc nguồn nguyên liệu làm thức ăn (tỉ lệ protein và năng lượng, thành phần amino acid và độ tiêu hóa protein), giai đoạn phát triển của cơ thể, các yếu tố bên ngoài khác. Khi động vật thủy sản sử dụng thức ăn không có protein thì cơ thể giảm khối lượng, bởi vì chúng sẽ sử dụng protein của cơ thể để duy trì các chức năng hoạt động tối thiểu của cơ thể để tồn tại. Trái lại nếu thức ăn được cung cấp quá nhiều protein thì protein dư không được cơ thể hấp thu để tổng protein mới mà sử dụng để chuyển hóa thành năng lượng hoặc thải ra ngoài. Thêm vào đó cơ thể còn phải tốn năng lượng cho quá trình tiêu hóa protein dư thừa, vì thế sinh trưởng của cơ thể giảm. Bảng 5.1: Mức protein tối ưu cho một số loài giáp xác Loài Khối Nguồn protein Mức lượng Protein (%) Casein + Albumin >55 Tôm he Nhật bản P.japonicus Zoea Casein + Albumin 45-55 Bột mực 60 Bột tôm >40 0.6 Casein + Albumin 54 0.8 Casein + Albumin 52 42

Tác giả Teshima (1984) Teshima (1984) Deshimaru (1972) Balazs và ctv (1973) Deshimaru (1978) Koshio và ctv

Tôm thẻ P. merguiensis Tôm Sú P. monodon

0.4 0.3 0.5

1.3 Thẻ chân trắng P. vannamei

0.9 1.7

Tôm càng xanh M. rosenbergii

0.10 0.15 4.1

Đạm cua Bột nhuyễn thể Hỗn hợp Casein + bột cá Casein Hỗn hợp Hỗn hợp Bột cá trắng Hỗn hợp Hỗn hợp Hỗn hợp Bột cá Hỗn hợp Bột cá + đậu nành Protein cua Bột cá + casein

Bảng 5.2: Nhu cầu protein của một số loài cá Loài cá Trọng Nguồn protein lượng Cá nheo Mỹ 7g Protein trứng gà I. punctatus 69 g Bột thịt, bột huyết, bột xương Cá trê trắng 0.1 g Bộtcá + đậu nành C. batrachus Cá trê phi 40 g Casein+Arg, Met C. gariepinus Cá lăng 25.9 practical M.nemurus 10 g Cá tra bần 2-8 Bột cá P. kunyit 14-22 Cá tra 2-3 Bột cá/bột đậu nành P. hypophthalmus 5-6 Bột cá Cá basa 2-3 Bột cá/bột đậu nành P. bocourti 5-6 Bột cá

Cá hú P. conchophilus Cá rô đồng

42 34-42 50 46 40 40 35 40 35 44 >30 30 40 >35 40 25 33-35 40 30

Protein tối ưu (%) 32-36

Garling (1976)

26-32

Robinson, 1999

Chuapoehu, 1987

30-40 42

Henken và ctv 1986, Khan và ctv, 1996

29.6 40 35 38

Aizam, 1983 Phương và ctv, 2000 Hiền và ctv, 2004

32.2 35

Hùng và ctv, 2000 Hiền và ctv, 2004

27.8

Hùng và ctv, 2000ï Phương, 1998

16-17 75-81 2-3

Bột cá/bột huyết (2:1) 36.7 34.9 Bột cá/bột đậu nành 48

6.5 2-3

Bột cá Bột cá, đậu nành 43

Koshio và ctv Sedgwick (1979) Aquacop (1978) Lee (1971) Aquacop (1978) Khannapa (1977) Bages và Sloane (1981) Alava và Lim (1983) Lin và ctv (1982) Shiau và ctv Colvin và Brand (1977) Cousin và ctv Foster và Beard (1973) Balazs và Ross (1976) Millikin và ctv (1980) Clifford (1978) D’Abramo (1988) Ashmore và ctv (1985) Fruechtenicht (1988)

37.9 32

Tác giả

Hiền và ctv, 2004 Liêm và ctv, 2000 Hiền và ctv, 2004

Cá chép Cá mú E.salmoides Cá trắm cỏ C. idella Lươn A.japonica Cá măng C. chanos Rô phi T. aurea

Casein Bột cá ngừ

31 -38 40-50

Casein

34-38

Casein acids Casein

và

amino 44.5

Casein + albumin

Ogino (1970) Teng và ctv (1978) Dabrowski (1977)

Nose và Arai (1972) Lim và ctv (1979)

Winfree (1981)

5 . NHU CẦU VỀ ACID AMIN Khi nói đến protein, người ta không chỉ quan tâm đến hàm lượng của nó trong thức ăn mà còn chú ý đến các acid amin tham gia cấu tạo nên protein (đặc biệt là thành phần và tỷ lệ các acid amin thiết yếu trong protein). Nhu cầu protein nói một cách chính xác hơn đó chính là nhu cầu amino acid. Ngoài nhiệm vụ chính là cấu tạo nên protein, chúng còn là tiền chất của một số sản phẩm trao đổi chất khác. Có hai loại amino acid: thiết yếu và không thiết yếu. 5.1 Acid amin không thiết yếu AA không thiết yếu là những AA mà cơ thể sinh vật tự tổng hợp được từ thức ăn. Chúng bao gồm: Alanin, Glycin, Serin, Tyrosin, Polin, Cystein, Cystin. 5.2 Acid amin thiết yếu Nhu cầu về amino acid thiết yếu được nghiên cứu nhiều bởi vì cá không thể tổng hợp được chúng mà phải lấy từ thức ăn. Cũng như động vật bậc cao, các loài động vật thủy sản nói chung cần 10 loại amino acid, gồm: arginin, histidin, isoleucin, leucin, lysin, methionin, phenillalanin, threonin, tryptophan và valin (Halver, 1989). Bảng 5.3: Nhu cầu acid amin (% protein) của một vài loài tôm cá. Loài Nheo Mỹ Chình Nhật Rôphi Chép Acid amin Arginin 4.3 4.2 4.2 4.2 Histidine 1.5 2.1 1.7 2.1 Isoleucine 2.6 4.1 3.1 2.3 Leucine 3.5 5.4 3.4 3.4 Lysine 5.1 5.3 5.1 5.7 Methionine 3.2 (+ cystine) 2.3 5.0 3.2 3.1 Phenylalanine 5.6 (+ tyronsine) 5.0 8.4 5.7 6.5 Threonine 2.0 4.1 3.6 3.9 Tryptophan 0.5 1.0 1.0 0.8 Valine 3.0 4.1 2.8 3.6

Tôm he 5.8 2.1 3.5 5.4 5.3 3.6 7.1 3.6 0.8 4.0

Hình 5.2 Tương quan giữa acid amin cơ cá và nhu cầu acid amin tương ứng trong thức ăn Trong 10 amino acid kể trên có methionine và pheninlalanine có quan hệ mật thiết với amino acid không thiết yếu tương ứng là cystine và tyrosine. Khi có mặt cystine và tyrosine trong thức ăn thì nhu cầu methionine và pheninlalanine sẽ giảm. Cystin có thể thay 1/ 2 nhu cầu Methionin (Cystin và Methionin là 2 acid amin cùng có S). Chẳng hạn một khẩu phần có 0.5% Cystin và 0.2% Methionin mà nhu cầu của một loài nào đó là 0.8%, như vậy khẩu phần còn thiếu 0.6% Methionin (0.8-0.2). Ở đây Cystin có 0.5% mà Cystin có khả năng thay thế cho 1/2 nhu cầu Methionin (tức 0.4%) như vậy trong trường hợp này nhu cầu 0.8% về Methionin đã được đáp ứng 0.6% chỉ còn thiếu 0.2%. Ở cá nheo Mỹ, cystine có thể thay thế 60% methionin. Tyrosin có khả năng thay thế cho 30% nhu cầu của Phenylalanin (2 acid amin này cùng có gốc phynyl). Cá không thể dự trữ acid amin tự do. Nếu như có một acid amin nào đó chưa được dùng ngay để tổng hợp protein thì sẽ được chuyển thành acid amin khác hoặc cung cấp năng lượng. Trường hợp này (chuyển acid amin này thành acid amin khác hoặc cung cấp năng lượng), nếu xảy ra ở acid amin thiết yếu thành acid amin không thiết yếu hoặc cung cấp năng lượng thì rất lãng phí. Do đó sự mất cân đối acid amin sẽ dẫn đến lãng phí acid amin. Thiếu cũng như thừa bất kỳ acid amin nào thì đều làm giảm hiệu quả sự dụng protein Giả sử có hai loại protein: loại 1 thiếu Lisin nhưng thừa Methionin, loại 2 thì ngược lại (thiếu Methionin nhưng thừa Lysin). Nếu cho con vật ăn riêng từng loại thì giá trị sử dụng protein của cả hai đều thấp, nếu hỗn hợp lại thì giá trị sử dụng protein sẽ tăng nhờ chúng bổ sung cho nhau. Trong thực tế thì một khẩu phần càng nhiều nguồn protein thì giá trị protein càng cao. Giá trị sử dụng protein của hỗn hợp thức ăn không phải là số trung bình của từng giá trị sử dụng protein thức ăn đơn độc trong hỗn hợp.

Amino acid thiết yếu giớI hạn

Hình 5.3. Minh hoạ về acid amin thiết yếu giới hạn (vị trí số 4) Ngoài ra, giữa các acid amin có cấu tạo giống nhau còn có tương tác đối kháng (antagonism). Đó là khi hàm lượng một amino acid nào đó trong thức ăn vượt quá mức nhu cầu sẽ kéo theo nhu cầu của amino acid có cấu tạo hóa học tương tự tăng lên. Ví dụ như tương tác giữa leucine và isoleucine được Wilson (1980) quan sát trên cá nheo Mỹ. Ngược lại, nếu thiếu loại nào đó thì cũng ảnh hưởng đến các acid amin khác (acid amin giới hạn). Acid amin thường bị coi giới hạn là methionin, lysine vì các nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật có hàm lượng các acid amin này thường không đủ theo nhu cầu của ĐVTS. 6. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NHU CẦU PROTEIN 6.1. Năng lượng của thức ăn: Do động vật thuỷ sản có khả năng sử dụng năng lượng biến dưỡng từ nguồn protein trong thức ăn nên nhu cầu protein của chúng có khả năng giảm khi mức năng lượng trong thức ăn tăng lên. Nhưng nếu thức ăn quá giàu năng lượng thì sẽ hạn chế sự tiêu thụ thức ăn của động vật thủy sản vì chúng sẽ ngưng bắt mồi khi thỏa mãn nhu cầu năng lượng (Lee và Putnam, 1973; Page và Andrew, 1973). Do đó hàm lượng protein tối ưu cho ĐVTS chịu ảnh hưởng bởi tỷ lệ tối ưu giữa protein và năng lượng. Protein trong thức ăn (mg hoặc g) Tỷ lệ protein/năng lượng (P/E) = ------------------------------------------------Năng lượng trong thức ăn (KJ/Kcal) Tỷ lệ P/E tối ưu cho động vật thuỷ sản có sự thay đổi tuỳ theo loài, tuy nhiên thường lớn hơn 20 mg/kJ cao hơn nhiều so với động vật trên cạn., do nhu cầu protein của ĐVTS cao. Tỉ lệ P/E thay đổi theo yếu tố môi trường như dòng chảy, nhiệt độ, thành phần thức ăn… Bảng 5.4: Tỉ lệ P/E cho tăng trưởng tối ưu của một số loài tôm cá: Loài % Protein P/E (mg/kj) Tác giả Tôm sú 37 28 Aquacop, 1977 Tôm thẻ 37 26.5 Segweck, 1979 Thẻ chân trắng 37 19.1 Cousin, 1992 30 21.5 Dokken, 1987 He Nhật bản 37 21.5 – 28.6 Koshio, 1992 Cá nheo Mỹ 22.2 – 28.8 19.3 – 23.2 Page, 1973 Cá rô phi 30 24.6 El Sayed (1987) Cá chép 31.5 25.8 Takeuchi (1979) Cá trê phi 40 18.6 Machiel (1985) 46

6.2. Chất lượng và loại thức ăn sử dụng: Nhu cầu protein tối ưu của cá chịu ảnh hưởng các yếu tố của thức ăn thí nghiệm như thành phần amino acid, khả năng tiêu hóa protein và tỉ lệ các nguồn cung cấp năng lượng khác như lipid và carbohydrate. Tùy theo loài mà khả năng chia sẻ năng lượng của lipid và carbohydrat với protein khác nhau.

800 Cải tiến Tiêu chuẩn Khối lượng (g)

600 175 g

400

+45 ngày

200

0 0

100 120 140 160 180

Thời gian nuôi (ngày)

Hình 5.4 Sinh trưởng của cá chẽm với thức ăn tiêu chuẩn (45% CP; 10% lipid) thức ăn cải tiến (55% CP; 20% lipid) 6.3. Giai đoạn phát triển: Động vật thuỷ sản còn nhỏ, tốc độ tăng trưởng nhanh nên cần mức protein cao hơn so với cá lớn. Đối với cá rô phi, giai đoạn 1-5 gam nhu cầu protein là 30-40%, giai đoạn 5-25 g: 25-30% và lơn hơn 25 g là 20-25% protein trong thức ăn .Ở giai đoạn sinh sản, nhu cầu protein của động vật thuỷ sản cao hơn so với giai đoạn sinh trưởng, vì giai đoạn này chúng cần một lượng protein cao để phát triển tuyến sinh dục. Ví dụ: nhu cầu dinh dưỡng của tôm càng xanh ở giai đoạn sinh trưởng khoảng 25-28% protein trong thức ăn, nhưng ở giai đoạn thành thục sinh dục, nhu cầu này phải tăng lên hơn 40%. Bảng 5.5. Nhu cầu protein của cá Tra theo giai đoạn phát triển Cỡ cá (%) Hàm lượng protein (%) 5- 50 g

34 - 36

50 - 100 100 - 300

32 - 34 30 - 32

300- 500

28 - 30 47

>500

24 – 26

* Nguồn: Dự án ACIAR- ĐHCT Hàm lựợng đạm tối ưu (g/kg)

900 16 MJ-DE

800 700

18 MJ-DE

DP: đạm tiêu hóa DE: năng lượng tiêu hóa

600 500 400 300

Ở cá cỡ 75 g/con tỷ lệ DP/DE tối ưu = 31 g/MJ

200 100 0 0

500

1000 1500 Khối lượng cá (g/con)

2000

(Glencross, 2006).

Hình 5.5 : Nhu cầu protein tối ưu (DP) cho các giai đoạn phát triển cùa cá chẽm

6.4. Môi trường nuôi dưỡng: Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ mặn cũng có ảnh hưởng đến nhu cầu protein của động vật thủy sản. Khi nhiệt độ tăng, sự sinh trưởng của cá cũng tăng lên dẫn đến nhu cầu protein cũng tăng theo. Ngoài ra, nhu cầu protein của cá tăng còn có thể do sự bài tiết nitơ trong quá trình dị hóa nitơ của cơ thể tăng lên. Đối với những loài cá rộng muối, khi độ mặn gia tăng, nhu cầu protein cũng tăng độ tổng hợp và biến dưỡng các amino acid sẽ tăng cao ở môi trường ưu trương so với môi trường nhược trương (Steffens, 1989). 6.5. Lượng thức ăn cho ăn: Mức độ cho ăn cũng là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến nhu cầu protein của cá. Khi cho cá ăn ở mức độ giới hạn (tính theo trọng lượng thân) có thể làm tăng nhu cầu protein. Nếu mức cho ăn thấp gần bằng mức cần thiết để duy trì cơ thể sẽ dẫn đến hệ số chuyển hóa thức ăn cao và tăng trưởng rất chậm hoặc bị ngừng lại. Ngược lại, nếu dư thừa lượng thức ăn cũng cho kết quả hiệu quả chuyển hóa thức ăn kém do thức ăn bị hao hụt và sự tiêu hóa thức ăn giảm đi. 6.6. Yếu tố di truyền: Cùng một loài nhưng khác nhau về di truyền sẽ có nhu cầu protein khác nhau. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các mức protein khác nhau lên các nhóm cá hồi, Austreng và Refstie (1979) nhận thấy chúng có sự sai khác về tăng trưởng, khả năng tiêu hóa protein và thành hóa học của cơ thể . 48

7. GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN Giá trị của protein thức ăn được thể hiện bằng trị số của các chỉ số protein. Một loại protein tốt sẽ được động vật sử dụng hữu hiệu. Muốn vậy protein đó phải có số lượng đúng các acid amin thiết yếu và đầy đủ các acid amin không thiết yếu để thỏa mãn nhu cầu của động vật. Để đảm bảo sự cân bằng về acid amin, tăng khả năng tiêu hóa thức ăn của động vật thuỷ sản, nên phối chế hợp lý nguyên liệu cung cấp protein từ nhiều nguồn. Ở động vật nhai lại (trâu, bò...) và một số các loài cá (Trắm cỏ), ngoài protein có trong thức ăn, chúng còn có thêm acid amin nhờ vi sinh vật tổng hợp trong đường tiêu hoá. Trong khi phối chế khẩu phần thức ăn cho tôm cá, thường sử dụng một số nguồn nguyên liệu thực vật, rẻ tiền nên thiếu Tryptophan, Lysin, Methionin, do đó khi phối chế công thức thức ăn cho tôm cá có thể bổ sung thêm các acid amin trên. Bảng 5.6: Sinh trưởng của cá trê phi khi sử dụng một số nguồn nguyên liệu thay thế bột cá hoặc bổ sung acid amin tổng hợp (giá trị được so sánh với 100% bột cá) Nguồn protein

Tỉ lệ thành phần cung cấp protein

Sinh trưởng

Thức ăn sử dụng

Bột cá

Nguồn khác

-AA

+ AA

-AA

Bột cá

100

Bột huyết

104

124

100

105

101

110

104

100

165

133

113

114

191

166

106

104

131

122

100

224

126

Bột đậu nành

Bột bông vải Groundnut meal

+ AA

- AA: Không bổ sung thêm acid amin + AA: Bổ sung thêm acid amin * Nguồn Machiels, 1987 Việc bổ sung acid amin tổng hợp vào thức ăn để tăng gía trị dinh dưỡng đã được ứng dụng trên nhiều loài động vật thủy sản. Ở tôm he Nhật bản khi sử dụng casein có bổ sung thêm methionin, sinh trưởng của tôm được cải thiện, đối với tôm càng xanh, tốc độ tăng trưởng của tôm gia tăng khi bổ sung thêm vào thức ăn công nghiệp lysine, methionin. Đối với cá kết quả này cũng được ghi nhận trên cá trê phi, cá chép...Tuy nhiên 49

một vài nghiên cứu cho thấy, không thành công khi bổ sung thêm acid amin vào thức ăn mặc dù thức ăn này đang thiếu những acid amin này như ở tôm Palaemon serratus, hoặc ở tôm he Nhật bản khi bổ sung arginin. Ở một số loài cá khi sử dụng bột đậu nành có bổ sung thêm lysin cũng không đạt kết quả. Nguyên nhân được giải thích là trong một số trường hợp khi bổ sung thêm 1-2 acid amin tổng hợp, các acid amin này sẽ được ĐVTS hấp thu nhanh hơn so với acid amin của protein thức ăn, bởi vì acid amin của thức ăn phải qua quá trình dị hóa trước khi được hấp thu. Điều này dẫn đến không cùng thời điểm của các acid amin tại vị trí tổng hợp protein. Hơn nữa, Rumsey (1990) chứng minh rằng, giá trị sinh vật học của protein được cải thiện khi được bổ sung nhiều loại acid amin. 7.1 Chỉ số acid amin thiết yếu (EAAI) Chỉ số acid amin thiết yếu được tính theo công thức sau: Trong đó:

EAAI = n

aa 1 aa 2 aa 3 aa n x x x...x AA 1 AA 2 AA 3 AA n

- aa1 aa2 ...aan, là phần trăm acid amin thiết yếu tương ứng của protein thức ăn. - AA1 AA2 ...AAn, là phần trăm acid amin thiết yếu tương ứng của tôm cá - n: là số acid amin thiết yếu xem xét Như vậy, với cách tính EAAI như trên, cả 10 acid amin thiết yếu đều được quan tâm. Chỉ số này càng lớn, tức là tỉ lệ EAA của protein trong thức ăn gần tương đương với tỉ lệ EAA của protein trong cơ thể ĐVTS thì thức ăn ấy càng có giá trị dinh dưỡng với đối tượng nuôi. Chỉ số EAAI tối đa là 1, tối thiểu là 0.1. Khi chỉ số này từ 0.9 trở lên thỉ chất lượng protein là rất tốt, khoảng trên dưới 0.8 thì được còn dưới 0.7 thì không thỏa nhu cầu đối tượng nuôi Chỉ só EAAI của một số nguồn nguyên liệu làm thức ăn cho tôm sú: Bột tôm (Acetes sp):

0.98

Bột mực:

0.98

Bột cá Peru:

0.92

Bột cá ngừ:

0.92

Bột đậu nành:

0.87

Casein:

0.81

Bột khoai lang;

0.53

Tóm lại: để đáp ứng đủ nhu cầu về các acid min của thức ăn cho ĐVTS có thể áp dụng 3 cách: - Phối hợp nhiều nguồn nguyên liệu cung cấp protein trong thức ăn - Bổ sung một số acid amin thiết yếu - Tăng hàm lượng protein trong thức ăn để bù đắp sự thiếu hụt acid amin

7.2. Hiệu quả sử dụng protein (PER) Chỉ số này là lượng tăng trọng trên mỗi đơn vị trọng lượng protein ăn vào, thay đổi theo lượng và loại protein ăn vào. Từ PER ta biết được chất lượng protein của các loại protein thức ăn đối với từng đối tượng sử dụng. W2 - W 1 PER = ----------------Protein ăn vào Trong đó: W1, W2: Trọng lượng cá trước và sau thí nghiệm Hiệu quả sử dụng protein còn thay đổi theo hàm lượng protein trong thức ăn. Với cùng một nguồn protein cung cấp cho thức ăn thì hiệu quả protein sẽ cao ở thức ăn có mức protein thấp, vì ĐVTS sẽ tận dụng tối đa nguồn protein trong thức ăn để xây dựng cơ thể. 7.3. Chỉ số NPU ( Net protein utilization) Protein ăn vào - (Protein thải ra ngoài) NPU (%) = ----------------------------------------------- x 100 Protein ăn vào Tuy nhiên do trong phân còn có Nitơ do không tiêu hoá hết và trong nước tiểu cũng có Nitơ nội sinh. Cả hai nguồn này đều không xuất phát từ thức ăn . Do đó NPU thật khó xác định và được tính bằng công thức sau Protein ăn vào - (P. phân + P. trao đổi - P.tiểu + P. nội sinh) NPU (%)= -------------------------------------------------------------------- x 100 Protein ăn vào Lượng protein trao đổi và protein nội sinh được ghi nhận từ lượng protein trong phân và nước tiểu của tôm cá cho ăn thức ăn hoàn toàn không có protein. 7.4. Độ tiêu hoá protein (Digestibility coefficient) Độ tiêu hoá protein là phần trăm protein hấp thụ vào sau khi protein được tiêu hoá trong quá trình thức ăn đi ngang qua ống tiêu hoá Protein ăn vào - protein trong phân Độ tiêu hoá protein (%) = -------------------------------------------x 100 Protein ăn vào Khả năng tiêu hoá protein cao hơn so với các thành phần khác trong thức ăn, thường từ 50-95% tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu cung cấp protein. Protein có thành phần và tỉ lệ các amino acid thiết yếu càng giống đối tượng nuôi sẽ cho sinh trưởng tốt 51

hơn. Protein động vật được tiêu hóa tốt hơn protein thực vật. Hàm lượng protein động vật :27-85%. Protein thực vật: 20-45% (trọng lượng khô). 8. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NHU CẦU PROTEIN Để xác định nhu cầu protein của động vật thuỷ sản, thức ăn thí nghiệm được phối chế có các mức protein khác nhau (trong khoảng từ 0 - 55%) nhưng phải cùng năng lượng (isocaloric). Từ các số liệu về sinh trưởng thu được tác giả có thể dựa vào nhiều phương pháp tính toán để xác định nhu cầu protein. Hiện nay, có 2 phương pháp thường dùng để xác định nhu cầu protein: phương pháp phân tích đường cong gẫy khúc (broken line) và phương pháp đường cong bậc hai. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Tuy nhiên, theo Zeitoun và ctv (1976) thì phương pháp tương quan bậc hai cho kết luận nhu cầu protein tối ưu chính xác hơn cả về sự tăng trưởng của cá và hiệu quả kinh tế khi mức thay đổi protein giữa các nghiệm thức trong thí nghiệm lớn. Ví dụ: Xác định nhu cầu của cá hú theo phương pháp đường cong bậc hai SGR (%/ngày)

2.0

Quadratic regr. Low er 95% Upper 95% Horizontal to max Horizontal to Low er 95%

1.5

X.max =: 48.5%

Xo= 29.3%

X =35%

1.0 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55

Hàm lượng đạm (%) Hình 5.6. Xác định nhu cầu chất đạm của cá hú theo phương pháp đường cong bậc hai Kết quả nhu cầu đạm cho tăng trưởng tối đa của cá hú giai đoạn giống nhỏ là X max = 48,5% và khoảng đạm thích hợp là 29,3-35%.(X0-X1).

Câu hỏi: 1. Tại sao nhu cầu protein của động vật thuỷ sản cao hơn động vật trên cạn? 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu protein của động vật thuỷ sản ? 3. Phương pháp đánh giá chất lượng của nguồn protein?

Tài liệu tham khảo chính: 1. D’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (1997). Crustacean Nutrition. In Advances in World Aquaculture Volume 6. World Aquaculture Society. 2. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 3. http://www.fao.org/DOCREP/005/Y1453E. Good Aquaculture Feed Manufacturing Practice Aquaculture Development. 4. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 5. New, M.B. 1987. Feed and feeding of fish and shrimp. A manual on the preparation and presentation of compound feeds for shrimp and fish in aquaculture. FAO. ADCP/REP/87/26, 275 pp. 6. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp. 7. Silva, D.S.S. ( 1994). Fish nutrition research in Asia. Procedings of the fifth Asian Fish nutrion worthshop. Asian Fisheries Society Special Publication No 9. 8. Tacon A.G.J., 1990. Standard Methods for the Nuitrition and Feeding of Farmed Fish and Shrimp. Argent Laboratories Press Redmond, Washington U.S.A, 208pp. 9. Williams. K.C., Barlow, C.G., Rodgers, L., McMeniman, N., Johnston, W., 2000. High performance grow-out pelleted feeds for cage culture of barramundi (Asian sea bass) Lates calcarifer. In: Cage Aquaculture in Asia (I.C. Liao & C.K. Lin, Eds.), pp.175-191. Asian Fisheries Society & WAS SE Asian Chapter, Taiwan.

CHƯƠNG VI: LIPID VÀ ACID BÉO TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN 1. GIỚI THIỆU Lipid là một trong những thành phần sinh hóa cơ bản của động thực vật. Các thành phần của thức ăn thường được tập trung nghiên cứu là protein, lipid, glucid và một số vitamin. Trong đó lipid đóng vai trò quan trọng như là nguồn cung cấp năng lượng (89 kcal/gam) và các acid béo cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật thủy sản. Lipid trong thức ăn cũng đóng vai trò như là chất vận chuyển vitamin tan trong dầu và sterols. Ngoài ra trong thành phần của lipid có phosphollipid và sterol ester tham gia vào quá trình sinh tổng hợp màng tế bào Với vai trò của lipid quan trọng như vậy, nên lipid hiện nay là một vấn đề đang được quan tâm nghiên cứu để nâng cao chất lượng thức ăn cho ĐVTS, Nhiều kết quả nghiên cứu về nhu cầu các acid béo của ĐVTS đã được công bố và ứng dụng vào thực tế sản xuất đem lại hiệu qủa cao. Nhiều nghiên cứu cho thấy lipid có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của ĐVTS, đặc biệt là ở giai đoạn ấu trùng và giống. Ở giai đoạn nuôi vỗ thành thục thức ăn được bổ sung nguồn lipid thích hợp sẽ nâng cao sức sinh sản của ĐVTS cũng như chất lượng của giống Lipid là một hợp chất hữu cơ có chức năng và thành phần hóa học khác nhau được ly trích từ động và thực vật nhờ các dung môi ether, chloroform, metanol... Sự phân chia các nhóm lipid dựa trên tính chất vật lý hơn là cấu trúc hóa học, hiện chưa có sự thống nhất chung về hệ thống phân loại lipid. Mac Donald và ctv (1988) đã đưa ra một hệ thống phân loại lipid như sau: Lipid chứa glycerol

Phức tạp Phospholipids

không chứa glycerol

Đơn giản Glycolipids Spingomyelins

Lecithin Cephalin

Glucolipid Galactolipid Dầu mỡ

Cerebrosides Sáp, Terpenes Prostagladins

Hình 6.1: Phân loại lipid theo Mac Donald và ctv (1988)

Lipid còn được chia thành hai nhóm lớn là phân cực và không phân cực. Nhóm phân cực có thể hòa tan trong chloroform, trong khi nhóm không phân cực (thường là phospholipid) hoà tan trong dung môi là hexane. Nhóm lipid không phân cực chủ yếu là nhóm cung cấp năng lượng: triglyceride, các sterol ester , alkyldiacyl glycerol và sáp.

Nhóm phân cực gồm chủ yếu là nhóm phospholopid có nhiệm vụ vì nó tham gia vào cấu trúc của tất cả các màng cơ bản và giữ vai trò quan trọng trong sự vận chuyển và hấp thụ lipid và tham gia vào các quá trình biến dưỡng trung gian trong cơ thể sinh vật: Phosphotidylserine (PS), Phosphotidylethanolamine (PE), Phosphatidylcholine (PC), Plasmalogens, Sphingomyaline, Cerebroside, Ganglioside,Phosphotidylinositol (PI)

H O H-C—O—C-(CH2)R-CH3 O H-C—O—C-(CH2)R-CH3 O -C—O—P-O-(CH H 2)R H O

Phospholipid 2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC LIPID 2.1. Cung cấp năng lượng Lipid là nguồn dinh dưỡng cung cấp năng lượng tốt nhất cho ĐVTS, sự chia sẻ năng lượng từ protein của lipid được chứng minh trên nhiều loài ĐVTS. Việc bổ sung lượng lipid thích hợp sẽ giảm nhu cầu protein. Triglyceride là thành phần chính và chủ yếu cung cấp nguyên liệu cho quá trình oxy hóa tạo năng lượng ở ĐVTS. Năng lượng thức ăn không được sử dụng ngay mà thường được dự trữ dưới dạng glycogen và mỡ. Động vật thủy sản dự trữ lipid với lượng rất lớn ở gan, cơ, giáp xác ở gan tụy. Ngoài ra một số loài cá dự trữ mỡ dưới dạng mô mỡ bao quanh ruột như cá chép, rô phi, tạo thành lá mỡ như ở basa. 2.2. Hoạt hóa và cấu thành enzyme Lipid, đặc biệt là phospholipid có khả năng hoạt hóa enzyme. Ví dụ phosphattidyl choline có khả năng hoạt hóa enzyme glucose 6 phosphatase, Adenogentriphosphatase (ATPase). Lipid là thành phần chính của nhiều hormon là steroid. Ngoài ra một số PUFA acid béo cao phân tử không no (PUFA) là tiền thân của prostaglandin ở tôm cá, prostaglandin là họ acid béo 5 mạch vòng, số lượng rất nhỏ, hoạt động giống như hormone. 55

2.3. Tham gia cấu trúc màng tế bào Lipid phân cực hay phospholipid có một vai trò rất quan trọng trong dinh dưỡng vì nó tham gia vào cấu trúc của tất cả các màng tế bào. Cấu trúc cơ bản của các màng tế bào này là hai lớp của những phân tử phosphoglyceride trong đó đuôi không phân cực xếp đối diện và chồng với đuôi kỵ nước của một phospholipids và chúng xếp ở giữa màng cơ bản, trong khi hai chiều ưa nước xếp ở mặt ngoài tạo nên hai bề mặt trong và ngoài của màng cơ bản. Trong màng cơ bản những đại phân tử protein sắp xếp xuyên qua màng cơ bản và liên quan đến khả năng vận chuyển những vật liệu qua màng. 2.4. Hỗ trợ hấp thụ các lipid khác Phospholipid giữ vai trò quan trọng trong sự vận chuyển và hấp thụ lipid và tham gia vào các quá trình biến dưỡng trung gian trong cơ thể sinh vật. Phospholipid đóng vai trò như chất nhũ tương hóa giúp các acid béo, muối mật và các chất hòa tan trong chất béo gắn vào các hạt micelle nhỏ li ti. Nhờ đặc tính có hai đầu phân cực: kỵ nước và hiếu nước, nên các phospholipid nằm bên ngoài các hạt micelle gắn các sản phẩm thủy phân của lipid vào. Sự vận chuyển các hạt micelle qua màng tế bào nhờ liên kết của các hạt micelle với hai lớp phospholipid của các màng cơ bản nên các sản phẩm thủy phân của lipid được đưa qua màng tế bào và hấp thụ vào hệ bạch huyết. Như vậy, phospholipd có một vai trò quan trọng trong sự hấp thu chất béo. 2. 5. Vận chuyển các vitamin và một số chất khác Lipid là dung môi hòa tan các vitamin tan trong trong dầu như A, D, E, K và hydrocarbon. Do đó trong khi hấp thu và vận chuyển trong cơ thể lipid cũng mang theo các chất hòa tan trong lipid. 3. SỰ TIÊU HOÁ VÀ HẤP THU LIPID 3.1. Sự tiêu hóa và hấp thu Đối với cá, gan giữ vai trò quan trọng trong tiêu hóa lipid, gan tiết ra mật và dự trữ trong túi mật, khi thức ăn đến ruột thì mật được tiết vào ruột. Muối mật có tác dụng nhũ tương hóa chất béo và làm tăng bề mặt tiếp xúc của lipid với enzym tiêu hóa. Enzym tiêu hóa lipid được tìm thấy ở tụy, manh tràng và ruột trước. Lipase phân giải triglyceride thành glycerol và các acid béo. Có một số yếu tố kích thích hoạt lực Lipase bao gồm Ca2+, Peptidase nhưng quan trọng nhất là những muối mật. Những muối mật này có tác dụng như một chất tẩy ---> làm gia tăng diện tích tiếp xúc của những chất béo từ đó làm gia tăng lực Lipase. Trong trường hợp những lipid phức tạp còn có thêm một lượng phosphoric acid và các bazơ. Các este của sterol được thủy phân tạo ra các acid béo và sterol tự do. Những sản phẩm của quá trình tiêu hóa dễ hòa tan trong nước như các acid béo ngắn và choline được trong nước nên được hấp thụ trực tiếp vào lớp mucosa ruột. Các acid béo có chuỗi carbon dài và muối mật không hòa tan trong nước chúng liên kết tạo thành các hạt nhỏ micelle có kích thước 50 - 100 A0 phân tán nhỏ trong nước. Những hạt micelle được hấp thu vào thành ruột qua các tế bào hấp thụ. Trong thành ruột những monoglyceride và các acid béo chuỗi carbon dài trên 14 đơn vị được tái tổng hợp thành triglycerides. 56

Các triglyceride tái tổng hợp cùng một lượng nhỏ phospholipid và các cholesterol tự do qua thành ruột được vận chuyển trong hệ mao mạch ở dạng liên kết với các phân tử protein tạo nên phức hệ lipoprotein có kích thước nhỏ bé, thường được gọi là những chylomicron. Các phức hệ chylomicrons được hấp thu qua hệ mao mạch sau đó đến gan và các cơ quan như cơ để biến dưỡng tạo năng lượng cho hoạt động hay đến các cơ quan dự trữ như màng treo ruột hay gan. Đối vối giáp xác, có cả hai enzym tiêu hóa lipid là lipase và esterase. Đối với enzime phân giải chất béo ở Astacas là esterase có tác động mạnh trên những ester của acid béo bậc thấp hoặc những alcohol. Ngược lại ở tôm hùm, enzime phân giải chất mỡ là lipase vì nó tác động lên mỡ mạnh hơn những ester. Nhưng trong cùng một loài có khi enzime phân giải chất mỡ là esterase nhưng cũng có lipase như ở tôm sú . Triglycerides

Lipase

Mu i

Tuïy taïng

Gan

Acid beùo

Glycerol

H P THU

Hình 6.1 Sơ đồ tác dụng của các enzyme lên sự tiêu hóa lipid (triglycerides) (Theo Moreau,1988)

3.2. Hệ số tiêu hóa lipid trong thức ăn Chất lượng của lipid được đánh giá dựa vào thành phần và hàm lượng acid béo trong thức ăn. Lipid trong thức ăn có độ tiêu hóa cao trung bình 85% - 90%. Độ tiêu hóa lipid thay đổi theo nhiều yếu tố. Trước hết là tính chất của acid béo cấu tạo nên lipid đó và tỉ lệ của lipid trong thức ăn. 57

Teshima và Kazanawa (1983) cho biết tôm P. japonicus có khả năng tiêu hóa 80% lipid từ thức ăn có hàm lượng lipid 8% với các loại lipid: dầu động thực vật, palmitic acid, tripalmitin và lecithin từ trứng. Triglycerol trong dầu đậu nành, dầu cá, dầu mực được tiêu hóa dễ dàng 96,1- 98% đối với tôm sú giống (Merican và Shim, 1995). Tuy nhiên độ tiêu hóa giữa các nhóm acid béo cũng khác nhau, khả năng tiêu hóa những lipid có hàm lượng acid béo no cao thì kém hơn lipid hàm lượng acid béo không no mạch dài. Khả năng tiêu hóa của mỗi loại acid béo chịu ảnh hưởng bởi hàm lượng acid béo khác trong lipid (Harrison, 1990). Ở tôm sú, nhóm dầu cá biển được tiêu hóa 91-100%, trong khi nhóm dầu đậu nành được tiêu hóa 78-95% và dầu cọ được tôm tiêu hóa kém nhất 6393%. Các thành phần khác trong thức ăn cũng ảnh hưởng đến độ tiêu hóa lipid. Thức ăn có nhiều chất xơ sẽ làm giảm độ tiêu hóa, hay lượng lipid trong thức ăn tăng lên quá cao và số lượng thức ăn tăng lên có tác dụng giảm khả năng tiêu hóa của lipid. Ngoài ra nhiệt độ có ảnh hưởng đến độ tiêu hóa của lipid. 4. NHU CẦU LIPID CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Nhu cầu lipid của động vật thủy sản được xác định dựa vào nhu cầu về năng lượng, yêu cầu về acid béo cần thiết, nhu cầu về phospholipid và cholesterol và đặc điểm sống và dự trữ lipid của loài. Tôm cá có nhu cầu năng lượng thấp hơn động vật trên cạn và có thể sử dụng protein để làm năng lượng. Kết quả nghiên cứu về nhu cầu lipid trong thức ăn cho giáp xác cho thấy tỷ lệ sống và sinh trưởng của tôm đạt cao nhất là 5-8%. Đối với cá, hàm lượng lipid thay đổi tùy theo loài, tuy nhiên mức đề nghị từ 6-10%. Bảng 5.1. Mức sử dụng tối đa lipid trong thức ăn trên một số loài cá Giống loài % lipid thức ăn Giống loài % lipid thức ăn 12-15 Cá hồi 18-20 Chép < 10 Cá chẽm 13-18 Rô phi 7-10 Cá mú 13-14 Cá trơn Mỹ 7-10 Cá vền biển 12-15 Cá trê phi 4-8 Cá bơn Atlantic <15 Cá tra Ngoài ra nhu cầu này phụ thuộc rất lớn vào hàm lượng và chất lượng protein, hàm lượng và chất lượng của nguồn cung cấp năng lượng khác, và ngay cả chất lượng của dầu. Tỉ lệ protein và lipid được đề nghị cho tôm cá là 6-7:1

Khối lượng cá sau thí nghiệm (g) 23 22 21 20 19 18 17 16 15 0

Hàm lượng Lipid trong thức ăn (%) Hình 6.2 : Nhu cầu chất béo của cá mú (Epinephelus fuscogatus) Đối với tôm biển thì nguồn dầu cá biển, dầu mực, dầu nhuyễn thể sẽ tốt hơn là nguồn dầu bắp, dầu đậu nành. Đối với tôm P. japonicus tốc độ sinh trưởng sẽ gia tăng khi bổ sung 4% dầu cá trích hay dầu hầu (Guary và ctv, 1976), trong khi đó ở tôm P. serratus là 4% dầu cá tuyết (Martin, 1980). Khi hàm lượng lipid quá cao làm ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của tôm, (D’Abrano, 1997) cho biết có mối tương quan chặt giữa hàm lượng lipid trong thức ăn và lipid trong ruột, khi hàm lượng lipid trong thức ăn quá cao, dẫn tới hàm lượng lipid trong ruột tăng và làm giảm khả năng trao đổi chất của giáp xác, từ đó ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng. Bảng 5.2: Nhu cầu lipid của một số loài tôm Loài Nguồn lipid Mức lipid Mức tốt nhất Dầu gan cá 1, 5, 10, 15 5% Homarus americanus Dầu cá 0,3, 6, 9, 12, 9% hoặc Procambarus 15 mức lipid cao acutus hơn He Nhật bản Dầu gan cá + 3, 6, 9, 12 6% Dầu đậu nành Tôm càng Dầu gan cá và 0, 2, 4, 6, 8, 6% xanh dầu bắp (1:1) 10, 12 Tôm sú Dầu mực, dầu 6-7.5 cá

Tác giả Castell và Covey (1975) Davis và Robinson (1986) Deshimaru và ctv (1979) Sheen và D’ Abramo (1991) Abramo (1997)

5. ACID BÉO (FATTY ACID) Sự khác biệt giữa các loại lipid là thành phần và tỉ lệ các acid béo.Trong tự nhiên có khoảng hơn 100 acid béo, các acid béo khác nhau về độ dài và mức độ không no. Acid béo tồn tại rất ít ở trạng thái tự do hoặc izonized gọi là acylate, còn lại phần lớn là trạng thái ester hóa như kết hợp của các loại lipid.

HO—C-(CH 2)R-CH3 O Saturated fatty acid HO—C-(CH 2)R-CH=CH-(CH2)7-CH3 O Monounsaturated fatty acid 5.1 Cách gọi rút gọn của acid béo: -

Chỉ số đầu tiên biểu thị số lượng carbon trong chuỗi acid béo

Chỉ số thứ hai chỉ số lượng nối đôi trong chuỗi acid béo

Chỉ số thứ ba, sau n hoặc ω cho biết vị trí đầu tiên của nối đôi kể từ gốc methyl (CH3), đây là điểm khác biệt ở dinh dưỡng ĐVTS. Trong sinh hóa và các nhà dinh dưỡng động vật thì vị trí nối đôi bắt đầu từ gốc carboxylic (COOH). Ví dụ: Linoleic acid (Octadecadienoic acid): 18:2n-6 hoặc 18:2∆9,12 CH3-(CH2)4-(CH=CH)-CH2-(CH= CH)-(CH2)7-COOH Linolenic acid (Octadecatrienoic acid): 18: 3n-3hoặc 18:3∆9,12,15 CH3-CH2-CH= CH-CH2-CH= CH-CH2-CH= CH-(CH2)7-COOH

∆ ω or n

HOOC 17 2 15 4 13 6 11 8 9 10 7 12 5 14 3 16 18 CH3 1

Linoleic 18:2 ∆9,12 18:2n-6

Linolenic 18:3 ∆9,12,15 18:3n-3

Dựa vào vị trí nối đôi đầu tiên so với gốc methyl, các acid béo được xếp vào các họ: 60

Palmitoleic acid (n7) :16:1n7; 18:1n7. Oleic acid (n9)

: 18:1n9; 20:1n9.

Linoleic acid (n6)

: 18:2n6; 18:3n6; 20:3n6; 20:4n6; 22:4n6.

Linolenic acid (n3) : 18:3n3; 20:5n3; 22:5n3; 22:6n3. 5.2. Thành phần acid béo trong sinh vật thủy sinh: Là các acid béo mạch dài gồm từ 4-24 carbon và một nhóm carboxyl. Đối với động vật thủy sinh hầu hết các acid béo chứa đựng từ 12-22 carbon dạng mạch thẳng. Khác với động vật trên cạn, lipid của động vật thủy sản chứa nhiều các acid béo cao phân tử không no, đặc biệt là nhóm n-3, n-6. Những linoleic acid (n-6) và linolenic acid (n-3), tức là nhóm acid béo không no có mạch carbon dài từ 18C trở lên và có ít nhất 2 nối đôi được gọi tên là PUFA (polyunsaturated fatty acid) và những acid béo có chuỗi carbon dài từ 20 carbon trở lên và có ít nhất 3 nối đôi như 20:3n-3; 22:4n-3; 20:2n-6; 22:3n-6 được gọi tên là HUFA (highly unsturated fatty acid). Những HUFA và PUFA hiện diện rất phổ biến và phong phú trong chuỗi thức ăn thủy vực Bảng 6.3: Một số acid béo thông thường trên động vật thuỷ sản Stt

Tên gọi nhanh

Tên thông thường

Tên qui ước quốc tế

14:0

Myristic

Tetradecanonic

16:0

Palmitic

Hexadecanoic

18:0

Stearic

Octadecenoic

18:1n-9

Oleic

Cis-9-octadecenoic

18:2n-6

Linoleic

9,12-octadecadienoic

18:3n-3

Linolenic

9,12,15-octadecatrienoic

20:4n-6

Arachidonic (AA)

5,8,11,14-eicosatetraenoic

20:5n-3

Eicosapentaenoic (EPA)

5,8,11,14,17-eicosapentaenoic

22:6n-3

Docosahexenoic (DHA)

4,7,10,13,16,19-docosahexenoic

5.3. Sinh tổng hợp acid béo của động vật thủy sản Động vật thủy sản có khả năng sinh tổng hợp một số acid béo như các acid béo không no từ acetate, acid beo không no thành acid béo không no một nối đôi. Tuy nhiên khác với thực vật động vật thủy sản không có khả năng tăng số nối đôi về phía gốc methyl (CH3) mà chỉ có thể cộng về phía gốc COOH, vì vậy các acid béo không bảo hòa không thể được tổng hợp nếu thiếu tiền chất trong thức ăn. Lý do là động vật thủy sản thiếu enzym desaturated. Ví dụ: Thực vật: - 2H 18:9n-1 (Olenic)

- 2H 18: 2n-6,9 (Linoleic)

18: 3 n- 3,6,9 (Linolenic)

Động vật thủy sản: 61

- 2H

+ 2C, 4H

18: 2n-6,9 (Linolenic)

18: 3 n- 6,9,12 ( γ Linoleic)

-2H 20: 3n- 6,9,12 ( Homo γ linoleic)

20:4n-6,9,12,15 (Arachidonic)

Các thử nghiệm chứng tỏ trên cá, linolenic acid (18:3n-3) và linoleic acid (18:2n6) rất quan trọng và là tiền chất cho sự tổng hợp các acid béo khác thuộc họ n3 và n6. Từ hai tiền chất 18:2n6 và 18:3n3 cá có thể sinh tổng hợp một loạt các acid béo họ n3 và n6 bằng cách mỗi lần kéo dài thêm hai đơn vị carbon hay tăng số nối đôi lên nhịp CH= CHCH2-CH= CH về phía đầu carboxyl. Như vậy, có thể kết luận trên cá và các động vật thủy sản linolenic acid và linoleic acid là hai acid béo thiết yếu. Một vài nghiên cứu cho thấy khả năng sinh tổng hợp acid béo của giáp xác là yếu. Kanazawa và ctv (1979) đã nghiên cứu và khám phá ra rằng P. japonicus có thể chuyển đổi 16:0 thành một acid béo không no khác hoặc là acid béo có một nối đôi. Tuy nhiên, rất ít hoặc không tìm thấy loại acid béo no 16:0 được đánh dấu trong 18:2n-6, 18:3n-3, 20:5n-3 và 22:2n-6. Một vài nghiên cứu khác cho biết giáp xác rất ít hoặc không có thể tổng hợp n-3 và n-6 HUFA từ n-6 và n-3 PUFA. Theo Read (1981), tôm P. indicus khả năng giới hạn tổng hợp các acid béo mạch dài và chuyển hóa acid béo nhóm linoleic và linolenic thành 20-22 C HUFA. Colvin (1976) khi so sánh thành phần acid béo của tôm thí nghiệm và tôm ngoài tự nhiên đã chứng minh khả năng giới hạn tổng hợp 18:2n-6 hoặc n-3 thành 20:n-6 hoặc 20:n-3 của tôm. Kết quả này cũng được chứng minh tương tự trên tôm P. setiferus, P. azrecus và P. duorarum (Bottino và ctv, 1980). Từ những nghiên cứu này cho thấy tôm phải được cung cấp nguồn lipid có thành phần acid béo thích hợp để gia tăng hiệu quả sử dụng lipid trong thức ăn. 18:1n9 20:1n9

18:2n9

20:2n9 20:3n9

18:2n6 20:2n6

18:3n6

20:3n6 22:3n6

20:4n6

22:4n6 22:5n6

18:3n3 20:3n3

18:4n3

20:4n3 22:4n3

20:5n3

22:5n3 22:6n3

Hình 6.2 : Sơ đồ sinh tổng hợp các acid béo cao phân tử không no trên Động vật thủy sản (Castell 1979) 6. NHU CẦU ACID BÉO THIẾT YẾU Khi xem xét nhu cầu acid béo thiết yếu (essential fatty acid –EFA) thường dựa vào thành phần acid béo của thức ăn tự nhiên nơi ĐVTS sinh sống và thành phần acid béo của 62

chính ĐVTS. Nhóm thức ăn cơ sở của hệ sinh thái biển là tảo đơn bào, ở giai đoạn sinh trưởng lipid chiếm 20% (trọng lượng khô), trong đó 50% là nhóm acid béo n-3 cao phân tử không no (n-3 PUFA) như 20:5n-3, 22:6n-3. Tảo đơn bào là thức ăn quan trọng của giáp xác, động vật nổi và nhóm cá ăn thực vật ở biển. Do ĐVTS không có khả năng tổng hợp các acid béo này nên việc cung cấp các acid béo này vào thức ăn cho ĐVTS biển là cần thiết. Đối với nhóm tảo nước ngọt, nhóm acid béo n-6 phong phú hơn tảo biển. Nhóm cá nước ngọt có nhiều acid béo 18 carbon và n-6PUFA hơn cá biển. Tất cả các nghiên cứu trên ĐVTS đều cho thấy ĐVTS yêu cầu acid béo n-3, như yêu cầu acid béo18:3n-3 là 1-2%. Yêu cầu đối với các acid béo mạch dài hơn (HUFA) như 20:n-3, 22:5n-3, 22-6n-3 thấp hơn, khoảng 0.5%. Nhìn chung trong ĐVTS yêu cầu được cung cấp cả hai nhóm acid béo n-3 PUFA và n-6 PUFA, tuy nhiên nhóm ĐVTS biển yêu cầu n-3 nhiều hơn, ngược lại nhóm ĐVTS nước ngọt yêu cầu n-6 nhiều hơn. Tỷ lệ n-3/n-6 thay đổi tùy theo loài và nguồn acid béo được cung cấp. Nhóm acid béo n-3 có chức năng chủ yếu là sinh tổng hợp các acid béo mạch dài, trong khi nhóm n-6 được sử dụng như nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng. Đối với giai đoạn ấu trùng, lipid đóng vai trò quan trọng bởi nó cung cấp các acid béo cần thiết. Các acid béo thiết yếu thì rất quan trọng trong quá trình phát triển, trao đổi chất, sinh lý và xây dựng cơ thể. Hàm lượng acid béo cần thiết ở giai đoạn ấu trùng cao hơn giai đoạn trưởng thành. Lipid tổng số và acid béo cần thiết thì đóng góp trong suốt quá trình biến thái của ấu trùng từ nauplii, zoea, mysis, poslarvae của tôm sú.

LOA & LNA tối ýu LOA: 8% of FFA (= 0.5% thức ăn) LNA: 24% of FFA (= 1.5%thức ăn)

350 300 250 200

EPA & DHA tối ưu EPA 5% of FFA (= 0.3% thức ăn) DHA 5% of FFA (= 0.3% thức ăn)

10 EPA (% )

15 20

150 0

DHA (% )

Hình 6.3. Nhu cầu EPA & DHA của (Penaeus monodon) (Glencross et al. 2002) Ở giai đoạn tôm giống, thức ăn chủ yếu của tôm là thức ăn chế biến nên việc cung cấp các acid béo cho tôm là cần thiết. Mức độ tăng trưởng của P. japonicus sẽ gia tăng khi bổ sung 1% của 18:2n-6 và 18:3n-3 vào thức ăn. Shewbart và Mies (1973) thử nghiệm mức độ từ 0,5-5% 18:3n-6 vào thức ăn công nghiệp cho tôm giống P. aztecus, kết quả là mức 2% cho tốc độ tăng trưởng cao nhất, dưới mức 2% sẽ làm giảm khả năng tăng trưởng của loài tôm này. Read (1981) đã tìm thấy bổ sung 1% của 18:2n-6 hoặc 18:3n-3 63

vào thức ăn sẽ cải tiến được mức độ tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm P. indicus. Sinh trưởng của tôm P. japonicus ăn thức ăn chứa nhiều 18:3n-3 thì tốt hơn là nhiều 18:2n-6 (Gury và ctv, 1976). Trong khi đó Xu và ctv (1994) lại cho biết tốc độ sinh trưởng của tôm P. chinensis được cải thiện khi kết hợp hai nhóm acid béo này hơn là chỉ bổ sung một loại. Nhiều nghiên cứu cho thấy nhóm acid béo 20-22 Cacbon-HUFA được coi là có giá trị dinh dưỡng cao hơn nhóm 18 Carbon-PUFA. Xu (1994) cho biết tốc độ tăng trưởng của tôm P. chinensis được gia tăng khi bổ sung thức ăn giàu HUFA. Kazanawa và Teshima (1977) cho biết giá trị dinh dưỡng thấp của dầu đậu nành là do hàm lượng HUFA của dầu này rất thấp, nên phải kết hợp thêm dầu mực có hàm lượng HUFA cao để ương nuôi tôm biển. Tỷ lệ sống, sinh trưởng của tôm he Nhật bản được cải thiện khi bổ sung vào thức ăn 18:2n-6 kết hợp với 3% dầu giàu HUFA. Bảng 6.4: Tóm tắt nhu cầu các acid béo thiết yếu của một số loài tôm cá Loài

Nhu cầu acid béo (% trong khẩu phần khô)

Cá Nheo Mỹ

1 - 2% 18:3n3 hoặc 0.5-0.75% n-3 HUFA

Cá Chình Nhật

0.5% 18:2n6 + 0.5% 18:3n3

Rôphi

0.5 - 1% 18:2n6 hoặc 1% 20:4n-6

Chép

1% 18:2n6 + 1% 18:3n6

Cá bơn

0.6- 1% HUFA

Tôm he Nhật bản

1%18:2n6 + 1% 8:3n3 hoặc 0.5% HUFA

Tôm càng xanh

1% 18:2n6 hoặc 1% 18:3n3

Tôm sú

18:2n-6 và 18:3-3 (12:1) hoặc 20:4n-6 và 22:6n-3 2- 3% HUFA

Một số tác giả khi nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần lipid lên sức sinh sản và tỷ lệ nở của trứng tôm Peneus chinensis cho rằng có mối liên hệ chặt chẽ giữa acid béo, 20:5n-3 trong trứng và sức sinh sản, giữa 22:6n-3 và tỷ lệ nở, vì vậy họ đề nghị bổ sung HUFA vào thức ăn cho tôm bố mẹ. Alava và ctv (1993) cũng cho biết thức ăn thiếu phospholipid hoặc HUFA đều làm chậm quá trình phát triển buồng trứng của tôm P. japonicus. Ngoài ra, mối liên hệ rất chặt chẽ giữa 20:4n-6 và 20:5n-6 sự phát triển của buồng trứng cũng được tìm thấy ở một số loài tôm thuộc họ Penaedea ngoài tự nhiên. Xu và ctv (1994) thí nghiệm sử dụng thức ăn có bổ sung các nguồn lipid khác nhau lên tôm P. chinensis, kết quả cho thấy sức sinh sản của loài tôm này gia tăng khi thức ăn được bổ sung dầu gan cá, trong khi dầu đậu nành thì cho sức sinh sản thấp hơn. • Dấu hiệu thiếu acid béo thiết yếu của ĐVTS: -

Giảm sinh trưởng

Tăng tỉ lệ chết

Giảm hiệu quả sử dụng thức ăn 64

Mòn vây đuôi (nguyên nhân do Flexebacterium sp)

Thoái hóa gan (sưng to, tái màu)

Giảm sinh sản (tỉ lệ nở của trứng và tỉ lệ sống ấu trùng, cá bột thấp)

7. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÀNH PHẦN ACID BÉO TRONG ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 7.1 Độ mặn Động vật thủy sản nước ngọt có chứa nhiều acid béo n-6 hơn ĐVTS biển. tỉ lệ n-6/n-3 là 0.37 ở cá nước ngọt và 0.16 ở cá biển. Tỉ lệ n6/n3 cũng khác nhau đối với loài cá di cư từ biển vào sông hay ngược lại. Tỉ lệ n-6/n-3 thay đổi từ 0.14 lên 0.3 trong vòng 1 tháng di cư từ nước biển vào môi trường nước ngọt. Ngược lại ở tỉ lệ này giảm từ 0.3 xuồng 0.1 khi cá di cư từ nước ngọt ra biển để sinh sản. Sự thay đổi này xảy ra ở cả lipid dự trữ cũng như lipid cấu trúc (phospholipid). Sự thay đổi này có thể do sự khác nhau về thành phần các acid béo trong thức ăn tự nhiên hoặc sự khác nhau này nhằm đáp ứng nhu cầu sinh lý của cá để thích nghi với điều kiện sống khác. Bảng 6.5. Thành phần của các acid béo thay đổi khi cá di cư Acid béo

Plecoglosus altivelis Biển

Onchorhynchus masu

nước ngọt

Nước ngọt

biển

Bảo hòa

34,9

31,8

35,1

53,8

31,9

37,5

31,0

36,0

1 nối đôi

27,4

16,1

32,0

35,9

43,0

18,6

43,1

19,2

n- 6

4,4

2,2

7,2

3,2

5,7

4,0

1,5

n- 3

31,7

49,4

23,9

6,9

18,6

39,8

23,2

43,1

n-6/n- 3

0,14

0,04

0,30

0,46

0,31

0,10

0,03

Tương tự, tôm nước ngọt, đại diện là tôm càng xanh cũng có tỉ lệ n-6 PUFA cao hơn n-3 trong tổng số lipid, trong khi đó, tôm biển có tỉ lệ n-3 PUFA cao hơn so với n-6 . Bảng 6.6: Thành phần acid béo của tôm nước ngọt và tôm biển (%lipid) Acid béo 16:0 16:1n9 18:0 18:1n9 18:2n6 18:3n6 + 20:1n9 18:3n3 20:2n6 20:3n6 + 22:1n9 20:4n6 20:5n3

Tôm nước ngọt 26,0 6,4 9,8 28,8 16,3 0,7 1,9 1,0 0,1 2,7 3,7 65

Tôm biển 17,6 13,5 9,3 14,9 2,9 2,6 1,5 1,7 0,2 6,4 15,5

22:4n6 22:5n6 22:5n3 22:6n3 Tổng PUFA Tổng n-6 PUFA Tổng n-3 PUFA

0,2 0,2 0,2 2,1 28,3 20,4 7,9

0,8 1,2 1,5 10,3 41,8 13,0 28,8

7.2 Nhiệt độ Nhiệt độ là một yếu tố môi trường ảnh hưởng quan trọng đến tỉ lệ các acid béo trong lipd của cá. Nhiều thí nghiệm cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường làm ảnh hưởng thành phần acid béo. Tôm cá xứ lạnh thường chứa nhiều HUFA trong thành phần acid béo hơn tôm cá nhiệt đới, như vậy tỷ số n6/n3 giảm theo sự giảm nhiệt độ. Theo khuynh hướng trên tôm cá xứ lạnh có nhu cầu acid béo họ n-3 cao hơn tôm cá xứ nhiệt đới và ngược lại cá xứ nhiệt đới có nhu cầu cao hơn về acid béo n6. Như cá hồi, một loài cá xứ lạnh ngay trong nước ngọt cũng có khuynh hướng gia tăng hàm lượng HUFA của những acid béo nhánh dài C20 và C22 và tỉ lệ n6/n3 thấp hơn những loài cá nhiệt đới. Do đó khi thay đổi nhiệt độ môi trường nuôi cần lưu ý thay đổi mức độ và tỉ lệ acid béo thiết yếu để ĐVTScó thể sinh trưởng và phát triển trong điều kiện sống mới 7.3 Thức ăn Tỉ lệ acid béo n6/n3 của acid béo cá thay đổi rất lớn theo tỉ lệ n6/n3 trong thức ăn. Khi cho cá ăn thức ăn chứa nhiều n6 như mỡ bò, dầu thực vật, cá có khuynh hướng thay đổi tỉ lệ n6/n3 tích lũy trong cơ thể bằng cách tăng tỉ lệ n6/n3 lên và ngược lại khi cho cá ăn thức ăn chứa nhiều n3. Tôm chân trắng Penaeus vannamei cũng cho biết, khi sử dụng thức ăn được bổ sung nhiều HUFA thì tôm giống cũng tích luỹ một hàm lượng HUFA cao hơn so với các nghiệm thức khác. Kết quả này cũng được ghi nhận trên tôm sú (Piedad-Pascual, 1986), ấu trùng và hậu ấu trùng tôm càng xanh (Alam, 1995). Hàm lượng n-3 PUFA trong lipid tôm biển là 41,5% trong khi tôm nước ngọt chỉ là 20,4%. Trái lại n-6 PUFA ở tôm nước ngọt (20,4%) cao hơn tôm biển (13%). Sự khác nhau này đã được một vài tác giả nghiên cứu và cho biết có thể là do thức ăn của nhóm tôm nước ngọt chủ yếu là nhóm sống ở khu vực nước ngọt, đặc biệt là nhóm thực vật, mà thành phần lipid của thực vật chủ yếu là nhóm n-6 PUFA 8. PHOSPHOLIPID VÀ NHU CẦU PHOSPHOLIPID Phospholipid là ester của các acid béo với phosphatidic acid. Phospholipid là thành phần chính cấu tạo nên các màng cơ bản sinh học trong đó hai đầu ưa nước sắp xếp quay mặt ra bên ngoài. Phospholipid được phân chia thành hai nhóm tùy theo cấu trúc có chứa gốc glycerol hay gốc sphingosyl. Glycerolphospholipid gồm phosphatidyl choline (PA), phosphatidil ethanolamine (PE), phosphatidyl inositol (PI), phosphatidyl serine (PS), phosphatidyl glycerol (PG). Sphingosyl phổ biến nhất là sphigomyalin. Phospholipid có một vai trò rất quan trọng trong dinh dưỡng vì nó tham gia vào cấu trúc của tất cả các màng cơ bản và gữi vai trò quan trọng trong sự vận chuyển và hấp 66

thụ lipid và tham gia vào các quá trình biến dưỡng trung gian trong cơ thể sinh vật. Phospholipid hay lipid phân cực có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng cho động vật thủy sản, đặc biệt là giáp xác. Nó tham gia vào cấu trúc của tất cả các màng tế bào cơ bản, giữ vai trò quan trọng trong sự vận chuyển và hấp thu lipid, tham gia vào quá trình biến dưỡng trung gian trong cơ thể sinh vật. Thường đối với thủy sản, nguồn cung cấp phospholipid chủ yếu là lecithin từ dầu đậu nành. Tất cả các loài giáp xác đều cần lecithin trong suốt quá trình phát triển đặc biệt là giai đoạn ấu trùng (Harrison, 1990). Ấu trùng tôm biển sẽ chết 100% ở giai đoạn mysis nếu cho ăn thức ăn không có lecithin (Kazanawa và ctv, 1985). Teshima và Kavazawa (1986) đã nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng lecithin lên sinh trưởng của tôm he Nhật bản, kết quả cho thấy tốc độ tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn sẽ giảm khi thức được bổ sung lecithin dưới 3%. Đối với tôm hùm triệu chứng của việc thiếu hụt phospgholipid là tôm không có khả năng lột xác hoàn toàn ra khỏi vỏ cũ được gọi là bệnh "molt death = bẩy lột xác”, bệnh này kéo dài đến 90 ngày tuổi làm giảm tỷ lệ sống của ấu trùng (Coklin và ctv, 1980). Lecithin trích từ đậu nành và phosphostidylcholine (PC) đã được chứng minh là cần thiết cho sự sinh trưởng của tôm P. penicillatus (Jenn, 1989), tôm P. monodon (Piedad-Pascula, 1985) và P. chinensis (Kazanawa, 1993). Piedad-Pascula (1985) tìm thấy rằng tăng trọng của tôm sú giống sẽ gia tăng khi thức ăn bổ sung 2% lecithin kết hợp với dầu cá Tuyết. Bảng 6.7: Các kết quả nghiên cứu về nhu cầu lecithin cho giáp xác Loại tôm

Nguồn phospholipid

Mức tối ưu (%) Tác giả

hùm Lecithin đậu nành

Conklin (1980)

và

ctv

Teshima (1983)

và

ctv

(P. japonicus)

Lecithin đậu nành (hỗn hợp 3 PC (24%), PE (30%) và một số thứ khác)

Tôm sú

Lecithin đậu nành

Piedad-Pascula, 1985

Lecithin đậu nành

1.5

Bray và ctv (1990)

Tôm (giống)

He Nhật bản

7.5

(Hỗn hợp dầu đậu nành, PC, PE và một số loại khác

(P. monodon) P. stylirostris

* PC: phosphostidylcholine, PE: Phosphatidylethanolamine. 9. CHOLESTEROL VÀ NHU CẦU CHOLESTEROL Sterol là một rượu có vòng chứa bộ khung 1,2 - cyclopentanophenthrene chứa 27 30 nguyên tử carbon với gốc OH ở vị trí C3 và một nhánh ngang chứa tối thiểu bảy carbon ở vị trí C17. Trong sterol, cholesterol là một thành phần chính cấu tạo màng tế bào và là tiền chất của nhiều hormon sinh dục như progesterone, testosterone... và các muối mật. Giáp xác phải lấy sterol từ thức ăn, mà duy nhất là từ lipid của thức ăn (Kanazawa và ctv, 1971; Castell và ctv, 1975). Một vài dạng của sterol là Cholesterol, phytosterol, isofucosterol, stigmasterol... Trong đó cholesterol được xem như là loại có ảnh hưởng lớn nhất đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của nhiều loại giáp xác (Teshima và Kanazawa, 1983). Một số loài giáp xác như cua và tôm hùm sẽ chuyển hoá cholesterol ngoại sinh thành cholesteryl esters, corticoids, kích thích tố sinh dục, và kích thích tố lột xác (Kanazawa, 67

1985; Teshima và Kanazawa, 1971). Thí nghiệm của Teshima và ctv (1982) trên tôm P. japonicus cho thấy, khi bổ sung 1% cholesterol vào thức ăn cho loài tôm này đã làm gia tăng tỷ lệ sống cũng như tốc độ tăng trưởng. Nhu cầu cholesterol của tôm sú P. monodon được đề nghị bởi Wu (1986) là 0,5%. @ Một vài lưu ý khi thức ăn bị oxy hóa lipid (ôi dầu) Một điểm cần lưu ý khi sử dụng lipid trong thức ăn cho động vật thủy sản là do nguồn lipid cung cấp trong thức ăn của yếu là các loại lipid có hàm lượng PUFA cao nên dễ dàng bị oxy hóa trong không khí. Chất béo bị oxy hóa gây ra một số ảnh hưởng xấu lên ĐVTS -

Lipid bị oxy hóa giảm lượng acid béo cần thiết cho ĐVTS

Gây độc cho ĐVTS, nguyên nhân là quá trình oxy hóa chất béo tạo các sản phẩm như andehyt, ketons ...đây là những chất gây độc cho ĐVTS.

Quá trình oxy hóa lipid sẽ làm cho thức ăn cò mùi hôi, vị khó ăn nên ảnh hưởng đến sự bắt mồi, hiệu quả sử dụng thức ăn.

Sản phẩm ĐVTS khi sử dụng thức ăn bị oxy hóa có mùi hôi khó chịu, mỡ tích lũy sẽ bị vàng hay nâu sậm

Một số dưỡng chất cần thiết bị phân hủy ( Vitamin A, B6, C, D, E và carotenoid)

Giá trị dinh dưỡng của thức ăn giảm

@ Một số dấu hiệu khi ĐVTS sử dụng thức ăn có chứa chất béo bị oxy hóa -

Xuất huyết, lượng hồng cầu giảm và cá có triệu chứng thiếu máu.

Trương bụng và phồng gan

Giảm ăn và FCR tăng cao

Sinh trưởng chậm

Mòn vây và teo cơ

Tăng tỉ lệ chết

Để tránh hiện tượng oxy hóa chất béo nên sử dụng chất kháng oxy hóa. Các chất kháng oxy hóa như vitamin E, phenols, quinones, tocopherols và gallic acid, ascorbic acid, citric acid. Tuy nhiên trong thực tế sản xuất người ta thường dùng các chất kháng oxy hóa nhân tạo như: • BHT (Butylated Hydroxy Toluen):

200ppm

• BHA (Butylated Hydroxy Anisole):

200ppm

• Ethoxyquin

150 ppm

Ngoài ra thức ăn cần được bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát để tránh hiện tượng oxy hóa.

Câu hỏi: 1. Tại sao cá ăn động vật có nhu cầu lipid cao hơn cá ăn thực vật 2. Sự khác biệt về nhu cầu acid béo và thành phần acid béo trong cơ thể giữa động vật thuỷ sản nước ngọt và nước mặn/lợ Tài liệu tham khảo: 1. D’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (1997). Crustacean Nutrition. In Advances in World Aquaculture Volume 6. World Aquaculture Society. 2. Glencross, B.D., Smith, D.M., Thomas, M.R., Williams, K.C., 2002. Optimising the essential fatty acids in the diet for weight gain of the prawn, Penaeus monodon. Aquaculture 204, 85-99. 3. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 4. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp. 5. Smith, D.M., Tabrett, S.J., Barclay, M.C., 2001. Cholesterol requirement of subadult black tiger shrimp Penaeus monodon (Fabricius). Aquacult. Res 32, 399405. 6. Williams. K.C., Barlow, C.G., Rodgers, L., McMeniman, N., Johnston, W., 2000. High performance grow-out pelleted feeds for cage culture of barramundi (Asian sea bass) Lates calcarifer. In: Cage Aquaculture in Asia (I.C. Liao & C.K. Lin, Eds.), pp.175-191. Asian Fisheries Society & WAS SE Asian Chapter, Taiwan.

CHƯƠNG VII: CARBOHYDRATE TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN 1. GIỚi THIỆU Carbohydrat được xem là nguồn nguyên liệu cung cấp năng lượng rẻ tiền nhất cho ĐVTS. Sự tiêu hóa carbohydrat biến động rất lớn giữa các loài và phụ thuộc vào thành phần của carbohydrat trong nguyên liệu. Năng lượng trao đổi (ME) carbohydrat của ĐVTS dao động lớn từ 0 kcal/g (cellulose) đến 3.8 kcalo/g (đường đơn). Carbohydrat chiếm tỉ lệ trên 75 % ở thực vật, trong khi ở động vật hiện diện với số lượng nhỏ và tồn tại chủ yếu dưới dạng glycogen. Carbohydrate (Glucid) chứa Carbon, Hydrogen và Oxygen. Công thức tổng quát của (CH2O)n hay Cx(H2O)y. Carbohydrat có nhiều trong thực vật. Carbohydrate được chia làm hai nhóm chính: nhóm đường và nhóm không đường: -

Nhóm đường bao gồm monosaccharide (đường đơn): như glucose, galactose, mannose, fructose và oligosaccharide (đường đa): Sucrose, lactose, maltose... Nhóm này không phải là thành phần quan trọng trong thức ăn của động vật thủy sản.

Nhóm không đường gồm homoglycan: tinh bột, dextrin, glycogen, cellulose và heteroglycans: pectin, hemicellulose...trong đó tinh bột vai trò quan trọng trong thức ăn thủy sản.

Dựa trên giá trị dinh dưỡng người ta chia carbohydrat thành 2 nhóm chính. Đó là dẫn xuất không đạm (NFE: Nitrogen Free Extracts) và chất xơ thô (CF: Crude Fiber). NFE phần lớn là tinh bột và đường , chúng dễ tiêu hóa và hấp thu trong đường tiêu hoá của tôm cá. Chất xơ thì khó tiêu hoá bởi vì cơ thể không có enzim thuỷ phân chúng. 1.1. Tinh bột Tinh bột là một glucosan (glutan) có nhiều và là chất dự trữ trong thực vật. Trong hạt có thể chiếm đến 70%, trong trái, khoai củ có thể đến 30%. Tinh bột hiện diện trong tế bào thực vật dưới dạng các hạt tinh bột bao gồm amylose (20-30%) và amylopectin (70-80%). -

Amylose: gồm chuỗi không phân nhánh (α-1,4) các đơn vị glucose

Amylopectin: gồm chuỗi chính (α-1,4) và các nhánh ngang (α-1,6).

1.2. Dextrin Là sản phẩm trung gian của sự thủy phân tinh bột và glycogen. Thường được sử dụng làm chất kết dính trong thức ăn thủy sản. Trong nghiên cứu về khả năng sử dụng carbohydrat cho tôm cá, dextrin thường được sử dụng như nguồn cung cấp carbohydrat. 1.3. Glycogen Glycogen là dạng dự trữ carbohydrate trong gan và cơ của động vật thủy sản. Cấu trúc là một polysaccharides có nhánh giống như tinh bột nhưng có trọng lượng phân tử lớn hơn., chuỗi có 5.000-25.000 đơn vị glucose.

1.4. Cellulose Là một glucosan, có cấu trúc theo kiểu liên kết 1-4 β-glucose với khoảng 8.000 phân tử β-glucose liên kết lại. Cellulose có ở tất cả thực vật vì nó là chất chính yếu của vách tế bào thực vật. Cellulose hiện diện nhiều trong cám gạo (>12%), một nguồn nguyên liệu quan trọng trong thức ăn cho động vật thủy sản. 1.5.Chitin và Chitosan Chitin là polymer của các đơn vị N-acetyl glucosamine trong khi chitosan cấu tạo bởi các đơn vị glucosamine. Chitin có mặt rất phổ biến ở động vật bậc thấp, đặc biệt có nhiều ở giáp xác, tảo. Thành phần này thường có nhiều trong bột tôm, làm ảnh hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn, đặc biệt là độ tiêu hóa protein của ĐVTS. 2. CHỨC NĂNG CỦA CARBOHYRATE TRONG THỨC ĂN CHO ĐỘNG VẬT THỦY SẢN • Carbohydrat là nguồn năng lượng chủ yếu cho toàn bộ hoạt động sống cơ thể. 1gr carbohydrat (oxy hóa) = 4,19 Kcal • Trong khẩu phần thức ăn khi carbohydrat tăng lên thì sự phân giải lipid và protein trong cơ thể sẽ giảm đi, thì năng lượng chủ yếu do carbohydrat cung cấp. Do đó carbohydrat được xem là nguồn chia sẻ việc cung cấp năng lượng cho protein và lipid. • Quá trình dự trữ năng lượng ở dạng glycogen và chuyển hóa thành lipid dự trữ trong cơ thể ĐVTS. • Carbohydrat là một trong những thành phần cấu tạo tổ chức cơ thể như glucoprotein có trong màng tế bào. • Trong công nghệ chế biến, carbohydrat là đóng vai trò là chất kết dính quan trọng. 3. SỰ TIÊU HÓA VÀ BIẾN DƯỠNG CARBOHYDRAT 3.1. Tiêu hóa carbohydrat ở ĐVTS Trong thành phần của carbohydrat, tinh bột được xem như là nguồn nguyên liệu chính cung cấp năng lượng cho ĐVTS. @ Sự tiêu hóa tinh bột Động vật thuỷ sản có hệ thống enzym để thủy phân tinh bột như sau: α amylase Tinh bột

Dextrin + maltose + glucose Thủy phân α-1,4 của amylose α -1,6 glucosidase

Dextrin

Maltose + glucose Thủy phân α-1,6 của amylospectin 71

α glucosidase (maltase) Maltose

2 glucose β glucosidase (lactase)

Lactose

Glucose + galactose β fructofuranisidase (sucrase)

Suctose

Glucose + fructose

Enzim tiêu hóa carbohydrat của động vật thủy sản thì kém hơn so với động vật trên cạn, nên khả năng tiêu hoá carbohydrat của động vật thuỷ sản thì biến động và ít hiệu quả hơn so với động vật trên cạn, đặc biệt đối với các loại đường phức tạp. Khả năng tiêu hóa carbohydrat thì thay đổi tùy theo loài, tính chất của nguyên liệu carbohydrat và một số yếu tố khác. Khả năng tiêu hóa carbohydart của động vật thủy sản thấp hơn so với protein và lipid. Nguồn cung cấp năng lượng cho quá trình trao đổi chất của tôm cá là protein và lipid thích hợp hơn là carbohydrat. Wilder (1994) cho biết cá nước ngọt và cá vùng nước ấm có khả năng tiêu hóa tinh bột tốt hơn cá biển và cá vùng nước lạnh. Sự khác nhau này có liên quan đến hoạt lực của enzyme amylase của loài. Hoạt lực của enzym tiêu hóa carbohydrat của cá chép cao hơn 80 lần so với cá đuôi vàng và 10-30 lần so với cá hồi. Nhóm cá ăn thực vật có enzym tiêu hóa carbohydrat mạnh hơn so với cá ăn động vật. Bảng 7.1: Hoạt lực amylase của một số loài cá khi so sánh với amylase cá diếc (Theo Nagayama và Saito, 1968) Cá ăn thực vật hay ăn tạp

Hoạt lực *

Cá ăn động vật

Hoạt lực *

Cá diếc

100

Cá hồi

Trắm cỏ

Lươn biển

Rô phi

Chép

Mè trắng

Khả năng tiêu hóa carbohydrate phụ thuộc rất nhiều vào trọng lượng phân tử và cấu tạo các nối của carbohydrate. Các loại đường đơn dễ tiêu hóa hơn các loại đường đa và nhóm không đường như tinh bột, dextrin. Đường đơn có thể hấp thu trực tiếp qua thành ruột trong khi các nhóm khác phải qua quá trình tiêu hóa, đặc biệt là quá trình này xảy ra chậm ở ĐVTS. Khi thủy phân các loại tinh bột dẫn đến làm gia tăng độ tiêu hóa của tinh bột, vì vậy, việc nấu chín hay hồ tinh bột đều giúp cải thiện độ tiêu hóa thức ăn tinh bột. 72

Bảng 7.2: Khả năng tiêu hoá các nguồn carbohydrat của cá Loài Cá hồi

Nguồn carbohydrat

% trong thức ăn

% Tiêu hóa

99.3

99.5

77,2

45,5

69,2

26,1

11,5

40,2

48,2

Tinh bột khoai tây

Tinh bột khoai tây nấu

12,5

72,8

60,9

55,1

12,5

83,1

78,3

66,5

Glucose Dextrin Tinh bột khoai tây nấu Tinh bột nấu

Cá chép Cá trơn

Tinh bột bắp

Tinh bột bắp nấu

Cá và hầu hết động vật thuỷ sản không có enzym thủy phân nối β-1,4 nên việc tiêu hóa các cellulose hầu như không đáng kể. Một số báo cáo cho rằng hệ vi khuẩn đường ruột của một số loài cá có khả năng thủy phân cellulose trong chất xơ. Tuy nhiên cấu trúc ống tiêu hóa các loài cá trên cho thấy các vi khuẩn trên có nguồn gốc ngoại sinh. Chitin được xem là chất dinh dưỡng quan trọng của một số loài cá ăn động vật, đặc biệt ở giai đoạn cá bột và cá hương, nguồn cung cấp này từ thức ăn tự nhiên là Artemia và Dapnhia hay giáp xác khác. Enzyme Endogenous chitinase có khả năng tiêu hóa chitin được tìm thấy, do đó có thể xem rằng chitin có thể được tiêu hóa ở một số loài cá này. Khả năng tiêu hóa chitin cũng được tìm thấy trên các loài giáp xác Độ tiêu hóa carbohydrate phụ thuộc rất nhiều vào lượng thức ăn hàng ngày và tỉ lệ cellulose trong thức ăn. Cùng một lượng thức ăn, khi tăng lượng cho ăn hàng ngày, động vật thuỷ sản có khuynh hướng giảm độ tiêu hóa do khi tăng lượng thức ăn, tốc độ thức ăn qua ống tiêu hóa nhanh và nhiều nên khả năng tiêu hóa thức ăn giảm. 3.2. Hiệu quả sử dụng các nguồn carbohydrat của động vật thủy sản Hiệu quả sử dụng các nguồn carbohydrat khác nhau phụ thuộc vào mức độ và loài. Đối với cá hồi cho thấy, độ tiêu hóa giảm dần theo thứ tự glucose, maltose, dextrin, tinh bột chín, tinh bột khoai tây. Tốc độ tăng trưởng của cá giảm khi trọng lượng phân tử carbohydrat tăng. Trái lại đối với cá nheo Mỹ, hiệu quả sử dụng thức ăn tinh bột, dextrin cao hơn là đường đôi và đường đơn. Kết quả này cũng được ghi nhận ở cá chép, trong 3 73

nguồn carbohydrat: glucose, tinh bột và dextrin thì tinh bột được sử dụng tốt nhất, sau đó đến dextrin và glucose sử dụng ít hiệu quả nhất. Một số loài cá không có sự khác nhau về khả năng tiêu hoá giữa các nguồn tinh bột khác nhau. Đối với giáp xác, khả năng sử dụng đương đơn kém hơn đường đa. Ở tôm sú khả năng sử dụng tinh bột hiệu quả hơn glucose (Shiau,1992). Kết quả này cũng được khẳng định bởi Alava (1987) khi sử dụng các nguồn carbohydrat từ: trehalose, succrose và glucose làm thức ăn cho tôm. Hiệu quả sử dụng carbohydrate không phải bao giờ cũng tỉ lệ thuận với độ tiêu hóa carbohydrate. Động vật thủy sản có khả năng tiêu hóa tốt glucose nhưng khả năng sử dụng glucose rất kém do khả năng biến dưỡng của chúng có giới hạn. Hiệu quả sử dụng carbohydrat của của ĐVTS kém được giải thích là do sự tích lũy cao và quá lâu của glucose trong máu. Vấn đề này được dự đoán là kết quả của việc thiếu insulin cho quá trình trao đối chất bình thường của cá (tương tự như động vật hữu nhũ bị bệnh tiểu đường do thiếu insulin). Ngoài ra khi cá sử dụng một lượng carbohydrat cao thì dẫn đến hàm lượng glucose trong máu tăng, giảm sinh trưởng. Bảng 7.3 : Khả năng sử dụng các nguồn carbohydrat của tôm biển Nguồn Carbohydrat

% Carbohydrat Loài

Kết quả

Glucose,tinh bột

0,20,30,40

P. sitiferus

Hiệu quả tốt nhất: tinh bột

Glucose,tinh bột

10, 40

P. duorarum

Hiệu quả tốt nhất: tinh bột

P. japonicus

Tăng trọng tốt nhất: sucrose

Glycogen, tinh bột, 10 dextrin, glucose, sucrose

Hiệu quả sử dụng thức ăn: tinh bột Tiêu hoá kém nhất: glucose

Glucose, tinh bột, 19,5 dextrin, tinh bột khoai tây, sucrose, maltose

P.japonicus

Tiêu hoá kém nhất đường đơn: glucose, galactose

Maltose, sucrose, 10,40 dextrin, bột khai mì, bột bắp,

P. monodon

Tốt nhất: Sucrose

Glucose, dextrin, tinh 20,25,30 bột

P. monodon

Hiệu quả tốt nhất: tinh bột và dextrin

Việc giảm hàm lượng glucose trong máu còn tùy thuộc vào các thể tiếp nhận insulin (receptor) hiện diện trong các tế bào và mối tương quan với glucagon. Các nghiên cứu gần đây cho thấy trên cá rô phi, sự thiếu thể tiếp thụ glucose-4 dẫn đến sự phản ứng chậm và không hiệu quả đối với insulin và các thực nghiệm cũng cho thấy khi tăng số lần cho ăn thì cá tăng khả năng sử dụng glucose. Điều này có thể rút ra kết luận khả năng biến dưỡng glucose của cá chậm hơn động vật trên cạn, thêm một lượng lớn thức ăn chứa glucose sẽ dẫn đến sự gia tăng glucose trong máu cá đột ngột và kéo dài. Hiệu quả sử dụng dextrin, tinh bột ở tôm cá tốt hơn là glucose là do glucose không cần tiêu hóa mà 74

được hấp thu nhanh qua thành ruột làm tăng nhanh hàm lượng này trong máu, động vật thủy sản không kịp điều chỉnh nên dẫn tới khả năng sử dụng kém, ảnh hưởng đến sinh trưởng và tỉ lệ sống. Trong khi đó dextrin, tinh bột còn phải trải qua quá trình tiêu hóa và hấp thu từ từ, nên ĐVTS có thể điều chỉnh hàm lượng đường trong máu và hiệu quả sử dụng tốt hơn. Một vài nghiên cứu trên cá còn cho thấy, khi nhịn đói hàm lượng glycogen trong gan, và glucose trong máu vẫn không thay đổi. Trong khi đó lipid (mô tế bào) được sử dụng như là nguồn cung cấp năng lượng thông qua con đường glucogenesis (tổng hợp glucose từ các chất khác). Điều này cho thấy các loài tôm cá ưu tiên sử dụng nguồn glucose biến dưỡng khả năng sử dụng glucose biến dưỡng theo con đường glucogensis hơn là sự thủy phân từ glycogen dự trữ. Tuy nhiên có một số loài cá có khả năng sử dụng glycogen để làm năng lượng trước khi sử dụng lipid như ở cá rô phi (O.mossambicus), thường những loài này có khả năng tiêu hóa và sử dụng carbohydrat tốt. Avarado (1979) còn cho biết ở giáp xác khả năng hấp thu acid amin qua thành ruột bị giảm khi cho tôm ăn thức ăn có chứa glucose. Hakazeno (1979) cho biết khi hàm lượng glucose là 10mM thì khả năng hấp thu L –lysine giảm từ 26.6 xuống 12.3% ở ruột giữa. 4. NHU CẦU CARBOHYDRAT CỦA ĐVTS Khả năng sử dụng carbohydrat của động vật thủy sản thì khác nhau, đặc biệt là giữa các loài, trong đó tính ăn là khâu quyết định đến khả năng sử dụng carbohydrat của động vật thủy sản. Những loài ăn tạp, thực vật có khả năng sử dụng carbohydrat tốt hơn loài ăn động vật. Ở cá biển trung bình khoảng 20% trong khi cá nước ngọt thì cao hơn. Có những loài tôm cá không có nhu cầu về carbohydrat là do chúng có khả năng tổng hợp carbohyrat thông qua con đường biến dưỡng glucose (gluconeogenesis) hoặc thỏa mãn về nhu cầu năng lượng sử dụng từ lipid và protein. Carbohydrates gồm rất nhiều thành phần khác nhau nhưng để sử dụng trong thức ăn thủy sản: tinh bột, dextrin và cellulose là ba thành phần sử dụng phổ biến trong thức ăn. Việc sử dụng các loại đường đơn như glucose, sucrose không kinh tế. Bảng 7.4: Sự biến động của FCR khi sử dụng thức ăn có mức protein và carbohydrat khác nhau ở nheo Mỹ Thức ăn

Hàm lượng protein (%)

Hàm lượng carbohydrat (%)

FCR

6.3

9.3

6.65

15.8

9.3

2.3

25.3

9.3

1.4

34.8

9.3

1.25

6.3

18.6

4.0

15.8

18.6

1.8

25.3

18.6

1.23

34.8

18.6

1.23

Mặc dù carbohydrat được xem như là chất dinh dưỡng không cần thiết, tuy nhiên việc bổ sung carbohydrat vào thức ăn cho ĐVTS với các mục đích như sau: • Giảm giá thành: do carbohydrat là nguồn cung cấp năng lượng rẻ tiền • Giảm việc sử dụng protein như là nguồn năng lượng (hoạt động thay thế protein của carbohydrat), từ đó protein cung cấp từ thức ăn được động vật thủy sản sử dụng cho sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn tăng. • Tăng độ bền trong nước (chất kết dính trong thức ăn) • Giảm mức độ nát, bụi của thức ăn (kết dính các thành phần với nhau) 4.1. Khả năng sử dụng tinh bột của động vật thủy sản: Tinh bột của tất cả các thực vật có giá trị năng lượng thô khoảng 17.6kJ/gr cao hơn glucose (khoảng 15.9kJ/gr) nhưng năng lượng tiêu hóa thay đổi rất nhiều tùy theo giống loài, cách chế biến. Do đó khi sử dụng tinh bột trong thức ăn thủy sản phải chú ý đến độ tiêu hoá tinh bột. Do tinh bột là nguồn thức ăn cung cấp năng lượng rẻ tiền so với protein và lipid nên khuynh hướng các nhà sản xuất thức ăn sử dụng tối đa vào thành phần thức ăn cho cá, tôm. Đối với cá rô phi, khả năng có thể sử dụng tinh bột trên 40%, cá tra trên 45%. Thức ăn có chứa hàm lượng chất bột đường cao đến 40% vẫn cho kết quả tốt về tăng trưởng của tôm càng xanh, điều này dẫn đến nhu cầu protein của tôm càng xanh thấp hơn tôm biển do khả năng chia sẻ năng lượng của tinh bột. Điều này cũng làm thức ăn tôm càng xanh rẻ hơn thức ăn tôm biển. Bảng 6.5: Tỉ lệ % tinh bột sử dụng tối đa trong thức ăn cho một số loài tôm cá Loài

% tinh bột

Cá Chép

40-45

Cá trơn Mỹ

30-35

Cá trắm cỏ

37-56

Cá rô phi

35-40

Cá măng

35-45

Cá chẽm

20-25

Cá bơn

15-20

Tôm sú

30-35

Tôm càng xanh

35-40

Cá Tra

Ba sa

Cá Hú

Cá rô đồng

Để tăng hiệu quả sử dụng tinh bột trong thức ăn thủy sản các biện pháp sau đây đã được chú ý: • Tăng độ tiêu hóa thức ăn thủy sản bằng biện pháp nấu chín hay hồ hóa trong quá trình ép viên qua phương pháp ép đùn. 76

• Tăng số lần cho ăn sẽ giúp cho ĐVTS sử dụng hiệu quả tinh bột lên do khả năng biến dưỡng chậm của glucose nên việc chia nhỏ lượng thức ăn sẽ giúp cá chấp nhận lượng glucose từ từ thay vì tăng lên đột ngột sau bữa ăn. 4.2. Khả năng kết dính của tinh bột: Trong thức ăn thủy sản, tinh bột hồ hóa có tác dụng như một chất kết dính, sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp chế biến thức ăn. Chất kết dính hồ tinh bột có tác dụng kết dính tốt như các chất kết dính khác. 5. CHẤT XƠ TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN Chất xơ là thành phần phổ biến trong thức ăn thực vật. Hiện nay, thức ăn chế biến thường sử dụng một lượng lớn nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật nên tỉ lệ xơ trong thức ăn cao. Chất xơ có thể chia làm 2 nhóm: nhóm tan trong nước và nhóm không tan trong nước. Nhóm tan trong nước là gum và pepsin. Trong thực tế các chất này thường được sử dụng làm chất kết dính trong thức ăn, nhiều nhất là carboxymethylcellulose (CMC). Thí nghiệm trên cá rô phi cho thấy việc tăng hàm lượng CMC trong thức ăn làm tăng hệ số thức ăn, giảm sinh trưởng, tuy nhiên hệ số tiêu hóa thức ăn thì không ảnh hưởng lớn. Tuy nhiên ở cá tráp thì ngược lại sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn tăng khi mức CMC tăng từ 0 lên 12%. Nhóm chất xơ không tan trong nước điển hình là cellulose. Hàm lượng cellulose cao trong thức ăn sẽ làm giảm độ tiêu hóa thức ăn, ĐVTS sinh trưởng chậm. Tuy nhiên ở tôm thẻ chân trắng thì không có sự ảnh hưởng này. Sinh trưởng của tôm càng xanh không bị ảnh hưởng khi hàm lượng cellulose lên đến trên 30%. Bảng 7.6: Sinh trưởng và FCR của cá rô phi sử dụng thức ăn có mức carboxymethylcellulose (CMC) khác nhau (Shiau và ctv, 1988) Hàm lượng CMC (%)

Tăng trọng (g/con)

FCR

10.88

1.08

8.09

1.32

8.92

1.21

8.41

1.41

Thông thường đối với thức ăn cá có tỉ lệ chất xơ trong thức ăn được đề nghị không quá 10%, riêng đối với thức ăn tôm tỉ lệ này thường không quá 4%. Một vài điểm cần lưu ý đối với chất xơ trong thức ăn: • Chất xơ kích thích nhu động co bóp của ống tiêu hoá làm cho thức ăn di chuyển dễ dàng để tống cặn bã, độc hại ra ngoài. Chất xơ có tác dụng làm gia tăng tốc độ thức ăn đi qua đường tiêu hóa nên nó tác dụng làm tăng lượng thức ăn ĐVTS ăn vào. •

Chất xơ trong thức ăn có tác dụng như chất pha loãng thức ăn và được sử dụng trong các thử nghiệm thức ăn để cân bằng năng lượng hay dưỡng chất của các công thức.

• Hàm lượng chất xơ cao sẽ làm giảm hoạt động của một số Enzyme. Đặc biệt là lignin liên kết với protein làm giảm khả năng tiêu hoá protein một cách có ý nghĩa 77

• Sự gia tăng chất xơ đến một mức sẽ làm giảm khả năng tiêu hóa thức ăn và người ta ghi nhận một tương quan ngược giữa hàm lượng chất xơ và năng lượng thức ăn. Chất làm giảm tỉ lệ tiêu hoá thức ăn bằng cách ngăn giữ dưỡng chất bên trong các tế bào, thay vì chúng phải được tiếp xúc trực tiếp với các men tiêu hoá của đường ruột. • Khi chất xơ quá nhiều thì hàm lượng các dưỡng chất khác thấp, làm cho động vật phải ăn nhiều lên để đủ chất dinh dưỡng, điều này dẫn tới lượng phân thải ra nhiều (tăng COD trong ao nuôi). • Chất xơ trong thức ăn sẽ làm giảm khả năng kết dính khi ép viên thức ăn.

Câu hỏi: 1. Khả năng sử dụng tinh bột của động vật thuỷ sản ? 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tiêu hoá tinh bột trong thức ăn? 3. Ảnh hưởng của chất xơ trong thức ăn đối với động vật thuỷ sản ? Tài liệu tham khảo: 1. D’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (1997). Crustacean Nutrition. In Advances in World Aquaculture Volume 6. World Aquaculture Society. 2. De Silva S. S, 1994. Fish Nuitrition Research in Asia. Published by the Asian Fisheries Society in association with the International Development Research Centre (Canada), 138pp. 3. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 4. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 5. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp. 6. Weerd H. V., and J. Verreth, 1993. Fish Nutrition. Guest Lecturers Department of Fish Culture and Fisheries Wageningen Agriculture University, 464pp.

CHƯƠNG VIII: VITAMIN TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN 1. GIỚI THIỆU Vitamin đóng vai trò quan trọng trong thành phần dinh dưỡng của động vật thủy sản. Vai trò và nhu cầu vitamin đối với động vật thực sự được quan tâm khi nghề nuôi thủy sản thâm canh ra đời. So sánh với các thành phần dưỡng chất chính trong thức ăn như protein, lipid và carbohydrat, vitamin chiếm một lượng rất nhỏ từ 1-2% trong thức ăn. Tuy nhiên, vitamin có vai trò quyết định trong quá trình trao đổi chất của cơ thể và chi phí có thể lên đến 15% trong khẩu phần ăn. Hầu hết các vitamin giữ vai trò đặc biệt như là một co-enzyme hay các tác nhân hỗ trợ các enzyme thực hiện các phản ứng sinh hóa trong cơ thể sinh vật. Vitamin đóng vai trò tác nhân của phản ứng oxy hóa, chuyển các electron từ hợp chất hữu cơ sang chất nhận như oxy hóa sinh vật. Co-enzymes trong sự thành lập hồng cầu và tế bào thần kinh và tiền chất của các homones. Nhiều kết quả nguyên cứu cho thấy, động vật thủy sản không có khả năng hay khả năng tổng hợp rất ít không đủ cho nhu cầu nên việc cung cấp vitamin vào thức ăn cho động vật thủy sản là rất cần thiết. Động vật thủy sản ăn thức ăn không được cung cấp đầy đủ vitamin sẽ sinh trưởng chậm, tỉ lệ sống thấp, khả năng chịu đựng với biến động môi trường kém và dễ bị bệnh. Một số dấu hiệu bệnh lý khi thiếu vitamin ở động vật thủy sản đã được ghi nhận như: xuất huyết, dị hình, nứt sọ ở cá, đen thân ở tôm… Nhu cầu vitamin cho động vật thủy sản đã được một số tác giả nghiên cứu và đề ra mức thích hợp cho một số loài động vật thủy sản. Tuy nhiên nhu cầu vitamin chịu ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố: kích cỡ và giai đoạn phát triển của đối tượng nuôi, các yếu tố môi trường nuôi, mối tương tác với các thành phần dinh dưỡng khác và đặc biệt là quá trình chế biến và bảo quản. 2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC SỬ DỤNG VITAMIN TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN 2.1. Điều kiện chế biến và bảo quản vitamin Đa số các vitamin đều nhạy cảm với các điều kiện chế biến và bảo quản thức ăn. Sự gia tăng nhiệt trong quá trình ép viên thức ăn thường phân hủy vitamin C, vitamin B12 và Pyridoxine. Việc sử dụng các vitamin kháng nhiệt hay ép viên ở nhiệt độ thức ăn không quá cao trong quá trình chế biến thức ăn sẽ giảm sự hao hụt vitamin. Một phương pháp khácđược sử dụng là pha dung dịch “lipid-vitamin” và phun áo ngoài bề mặt của viên thức ăn sau khi gia nhiệt. Một số vitamin nhạy cảm với ánh sáng và tia UV như vitamin B12 hay vitamin E sẽ bị mất đi khi tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời. Các vitamin tan trong chất béo như vitamin A, D, E, K sẽ bị biến chất khi điều kiện chế biến thức ăn không tốt vì chất béo sẽ bị oxy hóa khi độ ẩm và nhiệt độ cao. Khi thức ăn có hàm lượng lipid cao thì yêu cầu phải có hàm lượng vitamin E cao hạn chế quá trình oxy hóa lipid.

2.2. Khả năng tổng hợp vitamin Khả năng tổng hợp vitamin của động vật thủy sản là rất kém, nhiều vitamin không thể tổng hợp được như vitamin C, do đó việc cung cấp đầy đủ nhu cầu các vitamin này là cần thiết. Một số vi sinh vật đường ruột của một số loài cá như cá chép, rô phi, cá hồi có khả năng sinh tổng hợp vitamin nhóm B12 nếu trong thức ăn được cung cấp Co. Tuy nhiên khả năng sinh tổng hợp này có thể bị hạn chế nếu có chất kháng sinh trong thức ăn. Cá nước ấm có khả năng tổng hợp vitamin bởi vi sinh vật đường ruột tốt hơn ở cá vùng ôn đới. 2.3 Tập tính dinh dưỡng Một trong những khó khăn để xác định nhu cầu về vitamin và giảm hiệu quả sử dụng vitamin trong thức ăn thủy sản là tập tính bắt mồi. Những loài thủy sản có tập tính ăn chậm, đặc biệt là giáp xác các vitamin trong thức ăn sẽ bị rữa trôi vào môi trường nên nhu cầu vitamin trong thức ăn sẽ phải tăng lên. Ngoài ra tập tính xé, cạp mảnh thức ăn của giáp xác cũng góp phần vào việc thất thoát vitamin vào môi trường nước. Đối với những loài thủy sản ăn lọc thức ăn tự nhiên sẽ sử dụng nguồn vitamin rất phong phú trong nguồn thức ăn này. 2.4. Điều kiện nuôi dưỡng Hình thức nuôi có ảnh hưởng rất lớn đến nhu cầu vitamin của động vật thủy sản. Trong mô hình nuôi quảng canh hay quảng canh cải tiến không cần cung cấp vitamin vì ĐVTS có thể sử dụng vitamn thức ăn tự nhiên. Trong khi ở mô hình nuôi bán thâm canh, thâm canh và nuôi trong lồng bè, thức ăn tự nhiên rất giới hạn nên cần phải cung cấp đầy đủ vitamin. 2.5. Điều kiện sinh lý của cá Nhu cầu vitamin của động vật thủy sản thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển. Ở giai đoạn ấu trùng, tôm cá cần được cung cấp lượng vitamin C nhiều hơn giai đoạn trưởng thành và giai đoạn bố mẹ. Ở giai đoạn ấu trùng tôm càng xanh cần bổ sung 200 mg vitamin C/kg thức ăn, giai đoạn tôm giống cần bổ sung 100 mg/kg thức ăn. Thủy sản trong thời kỳ sinh sản cần một lượng lớn vitamin A, E, C. Ngoài ra vitamin C có tác dụng tăng khả năng chịu đựng trên tôm cá khi đánh bắt hay khi vận chuyển. Khả năng đề kháng bệnh của thủy sản tăng lên khi bổ sung vitamin C, E, B6, Panthothenic acid choline vào thức ăn. 2. 6.Chất kháng vitamin hiện diện trong thức ăn Trong một số loại nguyên liệu làm thức ăn cho động vật thủy sản có chứa một số chất kháng vitamin tự nhiên, các chất này là giảm hoạt tính và hiệu quả sử dụng vitamin. Người ta ghi nhận sự hiện diện của chất kháng vitamin như enzyme thiaminase hiện diện trong cá sống ức chế thiamine (B1) . Trong thức ăn chứa nhiều chất béo sự oxy hóa sẽ hủy hoại các vitamin nhóm A, D, E và K tan trong chất béo. 3. TÍNH CHẤT VÀ NHU CẦU VITAMIN CHO ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Dựa vào đặc tính hòa tan mà vitamin được chia là hai nhóm chính. Nhóm vitamin tan trong chất béo: vitamin A, D, E và K. Nhóm vitamin tan trong nước gồm: nhóm vitamin B, Vitamin C, chiline và inositol. Mỗi một loại vitamin có cấu tạo, chức năng 80

riêng biệt. Nhu cầu vitamin được nghiên cứu trên một số đối tượng như cá hồi, cá chép, cá nheo Mỹ và một số loài tôm biển 3.1. Nhóm vitamin tan trong nước Nhóm vitamin tan trong nước bao gồm nhóm vitamin B, vitamin C, chiline, inositol, có một giá trị dinh dưỡng rõ rệt. Ngoài ra số hoạt tính của vitamin chưa xác định rõ như p-aminobenzoic acid, lipoic acid, citrin cũng liệt kê vào nhóm vitamin tan trong nước. Chức năng chính của nhóm này là coenzime trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Một vài loài cá nước ấm có khả năng tổng hợp một số vitamin này. 3.1.1 .Thiamin (Vitamin B1) Vitamin B1 có tên hóa học là thiamin hay thiamin chlohydrate. Chức năng là Coenzymes trong biến dưỡng carbohydrate. Do đó thiamin cần thiết cho cá tăng trưởng và hoạt động sinh sản bình thường. Nhu cầu thiamin được xác định tùy theo mức năng lượng có trong thức ăn. Ở cá chép, nhu cầu vitamin B1 tăng khi tăng lượng carbohydrat trong thức ăn. Thức ăn chứa nhiều năng lượng cần bổ sung thêm vitamin. Cá ăn tạp có thể có nhu cầu B1 cao hơn cá ăn động vật. Nhu cầu vitamin B1 ở cá thấp khoảng 1- 15 mg/kg, trong khi ở tôm biển mức đề nghị là 60 mg/kg Các nghiên cứu cho thấy dấu hiệu bệnh lý khi ăn thức ăn thiếu vitamin B1 thường xuất hiện sau 8-10 tuần. Dấu hiệu rõ nhất là sinh trưởng của tôm cá giảm nhanh Dạng vitamin B1 thường được sử dụng bổ sung vào thức ăn là thiamin mononitrate với tỉ lệ thiamin là 91-88%, đây là dạng vitamin bền. Tuy nhiên loại này mất đi khoảng 80-90% nếu giữ ở nhiệt độ phòng trong 3 tháng. Qua ép viên mất đi từ 0-10%. Khi phối chế vào thức ăn để trong thời gian 7 tháng mất từ 11-12% (Slinger, 1979)

T l s ng (%)

8mg 4 mg

2 mg

v t 2 4 6 8 Th i gian cho

10 n (ngày)

Hình 8.1: Ảnh hưởng của vitamin B1 lên tỉ lệ sống của tôm he 3.1.2. Riboflavin ( Vitamin B2)

Vitamin B2 có tên hóa học là riboflavin. Riboflavin là thành phần cấu tạo của flavin adenine dinucleotide (FAD) hay flavin mononucleotide (FMN) là coenzyme cho nhiều phản ứng oxy hóa khử và trao đổi ion Nhu cầu vitamin B2 khoảng 8-10mg/kg thức ăn cho loài cá chép và cá trơn và 25 mg/kg cho tôm. Dấu hiệu bệnh lý khi ăn thức ăn thiếu vitamin B2 biểu hiện ở cá chép sau 3 tuần và ở cá trơn sau 8 tuần. Các dấu hiệu thường gặp giảm sinh trưởng, thiếu máu, sợ ánh sáng, xuất huyết da, vây…Ở tôm thì nhạt màu, dễ bị kích thích, có dấu hiệu khác thường trên vỏ. Vitamin B2 là dễ bị mất đi qua quá trình chế biến và cho ăn. Khi ép đùn có thể mất 26%, khi cho vào nước sau 20 phút mất đi 40% (Goldblatt, 1979) 3.1.3. Pyrodoxine ( Vitamin B6) Vitamin B6 có tên hoá học là pirodoxine. Nhóm vitamin B6 bao gồm pyridoxine, pyridoxal, pyridoxamine và nhiều dẫn xuất khác trong đó pyridoxal có hoạt tính sinh học cao nhất. Pyridoxine là coenzyme cho phản ứng decarboxyl hóa cho các acid amin nên pyridoxine liên quan đến sự biến dưỡng protein. Dấu hiệu thiếu vitamin B6 tăng lên khi thức ăn có hàm lượng protein cao. Vì vậy vitamin B6 đóng vai trò quan trọng đối với những loài tôm cá động vật. Nhu cầu vitamin B6 ở cá khoảng 5-10 mg/kg cho cá. Trong khi ở tôm được đề nghị là 50 –60 mg/kg. Dấu hiệu bệnh lý khi ăn thức ăn thiếu vitamin B6 biểu hiện ở cá chép sau 4-6 tuần và ở cá trơn sau 6- 8 tuần. Các dấu hiệu thường gặp rối loạn thần kinh, giảm khả năng miễn dịch, thiếu máu…Ở tôm sẽ chậm sinh trưởng, tỉ lệ chết cao (Deshimaru, 1979) Vitamin B6 được sử dụng bổ sung vào thức ăn dạng pyridoxine hydrochloride. Hàm lượng vitamin B6 mất đi khoảng 7-10% qua quá trình ép viên và bảo quản. 3.1.4. Pantothenic acid Pantothenic acid tham gia cấu tạo acetyl coenzyme A là một bước trung gian trong biến dưỡng carbohydrate, lipid và protein nó giữ vai trò quan trọng cho các chức năng sinh lý của cá đang sinh trưởng. Nhu cầu Pantothenic acid ở cá khoảng 30- 50 mg/kg thức ăn . Ở tôm mức đề nghị là 70 - 75 mg/kg thức ăn. Những biểu hiện thường gặp trên các loài cá khi thức ăn thiếu pantotheic acid lâu là mang sần sùi, bỏ ăn, hoại tử, chậm lớn. Ở tôm tỉ lệ sống và sinh trưởng giảm. Pantothenic acid được bổ sung vào thức ăn dưới dạng: calciun d -pantothenate (92% hoạt tính) hoặc : calciun dl- pantothenate (46% hoạt tính). Hàm lượng Pantothenic acid mất đi khoảng 10% qua quá trình ép viên 3.1.5. Vitamin PP Vitamin PP bao gồm niacin, nicotinic acid và nicotinamide chúng có tác dụng tương tự vì chúng có thể biến đổi qua lại trong quá trình biến dưỡng. Niacine là thành phần của coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) và nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP). Các coenzyme này liên quan đến các phản ứng oxy hóa

và khử trong quá trình chuyển vận hydrogen và biến dưỡng của carbohydrate, lipid và amino acid. Nhu cầu vitamin PP là 14 mg/kg cho cá chép, 28 mg/kg cho cá trơn. Ở tôm mức được đề nghị là 40 mg/kg thức ăn. Dấu hiệu thiếu vitamin PP ở cá là lở loét da và vi cá, tỉ lệ chết cao, xuất huyết da và biến dạng xương hàm. Vitamin PP có trong thức ăn thực vật và một số mô động vật. Tuy nhiên đa số vitamin PP trong thực vật ở dạng khó hấp thu đối với các loài cá. Hàm lượng vitamin PP mất đi khoảng 20% qua quá trình ép viên (Anonymous, 1981) 3.1.6. Biotin Biotin có tác dụng như chất chuyển vận CO2 trong chuỗi phản ứng carboxyl hóa và khử carboxyl. Các enzyme chứa biotin hoạt hoá các phản ứng trên bao gồm acetylCoA carboxylase, pyruvate carboxylase và propyonyl-coA carboxylase. Như vậy. Biotin tham gia vào quá trình sinh tổng hợp các acid béo chuỗi dài và purine. Nhu cầu biotin cho cá là 1.5–2 mg/kg , cho tôm là 1 mg/kg thức ăn. Một số loài cá có khả năng tổng hợp biotin nhờ hệ vi khuẩn đường ruột như ở cá nheo. Biểu hiện của cá khi thiếu biotin chậm tăng trưởng, màu sắc cá nhạt hơn, cá rất nhạy với tiếng động khi thức ăn thiếu biotin lâu dài. Ở tôm khi thiếu Biotin là tỉ lệ sống thấp, sinh trưởng chậm. Biotin hiện diện phổ biến trong thức ăn thực động vật. Cám gạo, cám mì, bột thịt, bột cá, bột bắp, bánh dầu các loại là nguồn cung cấp đáng kể biotin. Dạng biotin thường được sử dụng bổ sung vào thức ăn là d-biotin. Qua quá trình ép viên hàm lượng bitoin trong thức ăn mất đi khoảng 15% (Anonymous, 1981). 3.1.7. Vitamin B12 Vitamin B12 được biết như là cyanocobalamin, trong thành phần có Co. Cả động vật và thực vật đều không có khả năng tổng hợp Vitamin B12. Vitamin B12 cần cho quá trình thành thục và phát triển phôi. Đối với tôm, Vitamin B12 giữ vai trò quan trọng trong tổng hợp nucleotic, protein, biến dưỡng carbohydrat và chất béo. Vitamin B12 có thể được tổng hợp bởi vi khuẩn đường ruột của một số loài cá như cá trơn, Nghiên cứu nhu cầu vitamin B12 cho tôm cá còn rất hạn chế, nhu cầu cho cá hồi được đề nghị là 0.015 –0.2 mg/kg, đối với tôm là 0.2mg/kg thức ăn Vitamin B12 có thể được tổng hợp bởi vi khuẩn đường ruột bởi một số loài cá như cá trơn, cá rô phi, cáchép. Biểu hiện thiếu vitamin B12 chưa thể hiện rõ ở các loài, biểu hiện thường thấy là giảm sinh trưởng. Qua quá trình chế biến, hàm lượng vitamin B12 không bị ảnh hưởng. 3.1.8. Choline và inositol Choline và inositol thuộc nhóm vitamin tan nước, nhưng khác với nhóm này là không tham gia vào thành phần coenzime. Choline có chức năng là thành phần phosphotydylcholine tham gia vào cấu trúc màng sinh học và sử dụng lipid trong cơ thể, là thành phần của chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine và là tiền chất của betain chất đóng vai trò như nguồn cung cấp gốc methyl cho các phản ứng methyl hóa như sự tạo thành methionine từ cystine. Đối với giáp xác, hai chất này có chức năng cơ bản là tham gia vào cấu trúc cơ thể hơn là coenzime, vì thế nhu cầu lớn hơn so với các vitamin tan trong nước khác. Yêu cầu cung cấp choline cho cá rất cao 1500 – 2000 mg/kg(cá chép), tôm là 600 mg/kg 83

thức ăn. Nhu cầu inositol cho cá là 500 – 1000 mg/kg và 400 mg/kg thức ăn cho tôm. Dấu hiệu thiếu Choline và inositol ở cá là giảm sinh trưởng, sưng gan, xuất huyết ruột, thận. Ở giáp xác thì dấu hiệu giảm sinh trưởng và tỉ lệ sống giảm. Cholin được bổ sung vào thức ăn dưới dạng chiline chloride (70% choline). Choline không bi mất đi qua quá trình chế biến nhưng khi vào nước sẽ mất đi khoảng 10% sau 60 phút (Kanazawa, 1976) 3.1.9. Vitamin C Trong nghiên cứu về thức ăn cho nuôi trồng thủy sản, Vitamin C đã được nghiên cứu và đánh giá là cần thiết cho tôm cá cách đây trên 25 năm (Merchie, 1997). Vitamin C được xác định là rất quan trọng cho động vật thủy sinh bởi vì trong khi hầu hết các động vật khác có khả năng tổng hợp vitamin C từ glucuronic acid thì cá và giáp xác lại thiếu enzim gulonolactone oxidase cần thiết cho bước cuối cùng của quá trình tổng hợp (Dabrowki, 1990). Chính vì thế vitamin C của động vật thủy sản được hấp thu chủ yếu từ thức ăn. Bảng 8.2: Một số dấu hiệu bệnh do thiếu vitamin C trên cá Tác giả

Loài

Dấu hiệu bệnh

- Cá Trê Phi (Clarias gariepinus)

- Có sự rạn nứt, xuất huyết ở đầu và Eya 1996 ăn mòn vây, mõm và mang.

- Cá Chép

- Không tìm thấy dấu hiệu biểu hiện.

Sato (1978)

(Cyprinus carpio)

- Tật ưỡn lưng, ăn mòn vây đuôi, biến dạng mang và uốn cong mõm.

Dabrowksi (1988)

- Cá chẽm

- Không tìm thấy dấu hiệu biểu hiện.

Merchie và ctv. (1996)

- Vây và mắt bị xuất huyết

Lin (1991)

(Scophthalmus maximus) - Cá trắm cỏ (Ctenopharyngodon idella) - Giảm hàm lượng khoáng, mất sắc (Tilapianilotica♀xT.auea ♂) tố ở da, tổn thương da, mất vẩy, xuất huyết da và vây.

Shiau và Jan

- Cá bơn

Coustans ctv. (1990)

- Cá Rô Phi lai

(Scophthalmus maximus)

- Dị tật xương sống, tật ưỡn lưng, xuất huyết, mất thăng bằng.

( 1992) và

Vitamin C được ghi nhận là có vai trò quan trọng trong trao đổi chất, nó tham gia vào quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật bởi việc tạo thành collagen, tăng cường các phản ứng miễm dịch và sức đề kháng bệnh của tôm cá, tổng hợp corticosteroids, chất có liên quan đến khả năng chịu đựng của tôm cá. Thức ăn có hàm lượng vitam C cao được đề xuất là có lợi ích cho việc giảm sốc của cá (Hardie và ctv, 1991). Thức ăn thiếu vitamin C là nguyên nhân dẫn đến các triệu chứng bệnh lý như bệnh vẹo cột sống ở cá và bệnh chết đen ở tôm. Ở giai đoạn ấu trùng tôm cá cần nhiều vitamin C hơn giai đoạn trưởng thành, nó không những làm gia tăng tốc độ sinh trưởng mà còn làm tăng sức đề kháng của ấu trùng (Dabrowski và ctv, 1988). 84

Đối với tôm càng, khả năng chống lại virus Vibrio harveyi sau 18 ngày thí nghiệm với thức ăn vitamin C từ mức 0-40% AA/kg thức ăn thì sau một tuần tôm chết từ 63-73% trong khi mức 1500 AA/kg thì không có tôm chết (Kontara và ctv, 1997). Kanazawa (1996) cho biết, vitamin C có ảnh hưởng đến khả năng chống lại vi khuẩn của tôm he Nhật Bản giống, sau một tuần gây cảm nhiễm với vi khuẩn Vibrio sp, ở lô thức ăn không có vitamin C tỷ lệ sống chỉ là 14%, trong khi ở lô 50 mg AA/kg thức ăn tỷ lệ sống đạt 80%. Đối với tôm cá bố mẹ, khi bổ sung vitamin C vào thức ăn có khả năng làm tăng tỉ lệ nở, khả năng chịu đựng của cá bột và ấu trùng. Theo Viện nghiên cứu thủy sản quốc gia Mỹ (1993) hàm lượng vitamin C cần thiết cho cá giống dao động trong khoảng từ 25-50 mg/kg thức ăn, trong khi đó mức độ cho tôm được đề nghị bởi D’Abramo (1995) là 100 mg/kg thức ăn. Bảng 8.3: Nhu cầu Vitamin C của một số loại tôm cá Loài

- Cá Trê Phi

Nhu Cầu (mg/kg)

Nguồn AA

Kích cỡ (g)

Tác giả

ECAA

19,9

Eya 1996 *

1,5

Misfra và ctv. (1996)*

APP

Cá bột

Gouillou-Coustans (1998)

APP

Cá bột

Merchie và ctv.(1996)

1,1

Shiau và Jan ( 1992)

3,43

Teshima và ctv. (1993)

(Clarias gariepinus) - Cá trê trắng (Clarias batrachus) - Cá Chép (Cyprinus carpio) - Cá chẽm (Scophthalmus maximus) - Cá Rô Phi lai (Tilapia nilotica♀xT.auea ♂) - Cá bơn Nhật Bản

60-100 AMP

(Paralichthys olivaceus) - Tôm he Nhật Bản

Giống Shigueno và Itoh, 1988

- Tôm Sú

209

APP

Giống Chen và Chang, 1994

(Penaeus monodon)

200

APP

Âú trùng Merchie và ctv, 1997

- Tôm Càng Xanh

100

AMP

(Penaeus Japonicus)

(Macrobrachium rosenbergii) 200 Tôm thẻ chân trắng

120

Giống D' Abramo và ctv, 1994 Ấu trùng

Hiền, 2002

Giống He và Lawrence, 1993

(Penaeus vannamei) *(AA, L-ascorbic acid tinh; ECAA, ethylcellulose-coated ascorbic acid; APP, ascorbyl-2-polyphosphate) 85

Để làm giảm sự hòa tan nhanh của vitamin C trong nước, người ta dùng ethylcellulose để bao lấy các hạt vitamin C (thành thể AA bọc vỏ). Một thể khác của AA bọc vỏ là dùng dầu để bao lấy hạt vitamin C hoặc dùng một số chất có màng chứa vitamin C. Lớp mỡ sẽ ngăn chặn sự thấm nước và hoạt động của oxy trong suốt quá trình chế biến và bảo quản. Thường dầu thực vật được sử dụng làm vỏ bọc cho vitamin. Vitamin C dạng bọc vỏ có hàm lượng vitamin C hoạt tính cao từ 80 - 90% và có thể lưu trữ trong vài tháng mà không bị oxy hóa (Gill, 1991). Phương pháp thành công nhất trong việc gia tăng độ bền của vitamin C là nhóm phosphate như ascorbate-2-mono phosphate (AMP), ascorbate-2-poly phosphate (APP) hay palmitic (ascorbyl-6-palmitate, AP). Sự hiện diện của các nhóm này sẽ làm giảm khả năng tan trong nước và bị oxy hóa của vitamin C. Bảng 8.4: Sự ổn định Vitamin C trong thức ăn cá sau khi chế biến. Dẫn xuất Phương thức sản xuất Tỉ lệ mất đi Tác giả (%) Vitamic. C AA

Ép viên nóng

Shelbaek và ctv. (1990)

APP

Ép viên bằng hơi

Grant và ctv. (1989)

ECAA

Ép đùn

40-55

Lovell và Lim (1978)

FCAA

Ép đùn

Robinson (1992)

APP

Ép đùn

Robinson và ctv.(1989)

NaAA

Ép viên nguội

Soliman và ctv.(1987)

GCAA

Ép viên nguội

Soliman và ctv.(1987)

Ép viên nguội

Soliman và ctv.(1987)

*(AA, L-ascorbic acid tinh; ECAA, ethylcellulose-coated ascorbic acid; FCAA, fatcoated ascorbic acid; APP, ascorbyl-2-polyphosphate; NaAA, ascorbic acid Natri; GCAA, glyceride-coated ascorbic acid; AS, ascorbyl-2-sulfat) 3.2. Nhóm vitamin tan trong chất béo Nhóm vitamin tan trong chất béo là vitamin A, D, E, và K. Nhóm này được hấp thu qua ruột cùng với chất béo trong thức ăn. Vì vậy khi chất béo trong thức ăn được hấp thu tốt thì tạo điều kiện cho nhóm vitamin này cũng được hấp thu tốt hơn. Nhóm vitamin này sẽ tích lũy trong cơ thể khi được cung cấp vượt quá nhu cầu. Vì vậy nhu cầu về nhóm vitamin này rất biến động và phụ thuộc vào lượng vitamin được tích lũy trước đó của cơ thể động vật thủy sản. 3.2.1.Vitamin A Vitamin A có hai dạng là vitamin A1 (rettinol) được tìm thấy ở động vật hữu nhũ và động vật biển, vitamin A 2 (3-dehydroretinol còn được gọi là retinol 2) được tìm thấy ở cá nước ngọt (Lehninger, 1975). Vitamin A cần thiết cho mắt, vận chuyển Ca qua mang tế bào, thành thục và phát triển phôi. Ở giai đoạn cá giống thường rất nhạy cảm với việc thiếu Vitamin A trong thức ăn, trong khi ở giai đoạn trưởng thành, viamin A có thể được tích lũy nhiều trong gan nên ít bị ảnh hưởng hơn. Một vài loài cá có thể chuyển đổi βcaroten thành vitamin A. Ở tôm vitamin A có hàm lượng cao ở trong mắt. Một số loại như astaxanthin, carotenoids cũng là nguồn cung cấp vitamin A cho tôm cá. Vitamin A 86

có nhiều trong dầu cá. Do đó khi thức ăn cho tôm biển được bổ sung dầu cá biển và carotenoid thì không cần cung cấp vitamin A. Vitamin A cũng được chứng minh là cần thiết cho sự phát triển của buồng trứng, buồng tinh và phôi của giáp xác. Điều này có thể được chứng minh qua sự tích lũy vitamin A trong trứng của tôm trong quá trình thành thục (Fisher, 1985) Hàm lượng vitamin A được đề nghị cho cá là 1000- 2000 UI/kg, trong khi ở tôm thì yêu cầu cao hơn 5000 UI/kg thức ăn. Dấu hiệu thiếu vitamin A ở cá là thiếu máu, xuất huyết mắt, mang, thận, màu sắc cơ thể thay đổi... Dạng vitamin A được sử dụng bổ sung vào thức ăn là acetace, palmitate, propionate. Hàm lượng vitamin A bị mất đi khoảng 20% qua quá trình ép đùn, mất 53% sau thời gian bảo quản trong phòng 6 tháng. 3.2.2.Vitamin D Vitamin D có hai dạng là Vitamin D2 ( engocalciferol) và vitamin D3 (cholecalciferol). Vitamin D3 có nhiều vitamin D hoạt tính hơn vitamin D2 và được tìm thấy chủ yếu ở động vật. Vitamin D3 được sử dụng tốt hơn là vitamin D2. Vitamin D có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và hấp thu Ca và P. Khi bổ sung thiếu hoặc thừa vitamin D đều làm ảnh hưởng đến động vật thủy sản. Hàm lượng vitamin D cần bổ sung cho cá từ 500- 1000 UI/kg cho cá nước ấm, cho tôm được đề nghị là 2000 UI/kg thức ăn. Khi thức ăn có bổ sung lượng dầu cá lớn có thể không cần cung cấp vitamin D. Dấu hiệu khi thiếu vitamin D ở tôm cá là sinh trưởng và hàm lượng khoáng trong cơ thể giảm. Dạng vitamin D thường được bổ sung vào thức ăn là vitamin D3 (cholecalciferol) 3.2.3. Vitamin E Vitamin E có tên hóa học là tocophenol. Vitamin E có một số dạng khác nhau,trong đó dạng α - tocophenol là có chứa hàm lượng vitamin E hoạt tính cao nhất. Một trong những chức năng sinh học của vitamin E là ngăn cản quá trình oxy hóa chất béo cao phân tử không no (HUFA) của lipid trong màng tế bào sinh học. Vitamin E có vai trò trong quá trình tổng hợp và hoạt động của các hormone sinh dục. Nhu cầu vitamin tăng khi hàm lượng PUFA trong thức ăn cao. Nhu cầu vitamin E ở cá khoảng 30-100 mg/kg và ở tôm là 100 mg/kg thức ăn Dấu hiệu khi thiếu vitamin E ở cá là giảm sinh trưởng, tỉ lệ chết cao thoái hóa cơ, tích mỡ trong gan… Đối với tôm biển, sức sinh sản và tỉ lệ nở của tôm giảm khi thức ăn được cung cấp thêm HUFA nhưng thiếu vitamin E. Mức đề nghị cho tôm biển ở giai đoạn nuôi vỗ là 600mg/kg thức ăn. Đối với cá chép hệ số thành thục cũng được cải thiện khi thức ăn có bổ sung đầy đủ vitamin E. Vitamin E rất dễ phân hủy qua quá trình chế biến và bảo quản, đặc biệt là ở các nước vùng nhiệt đới. Vì vậy dạng vitamin E thường được sử dụng bổ sung vào thức ăn cho tôm cá là α - tocophenol acetace.

Hình 8.2 Ảnh hưởng của vitamin E trong thức ăn lên tỉ lệ sống của tôm he 3.2.4. Vitamin K Vitamin K có vai trò quan trọng trong quá trình đông máu ở động vật và cả ở cá. Thiếu vitamin K dẫn tới cá không có khả năng tổng hợp proconvertin và prothrombin ở trong gan, đây là các chất cần thiết cho quá trình đông máu. Dạng vitamin K được sử dụng tốt cho tôm cá lá vitamin K3 Nhu cầu vitamin K ở cá là 10 mg/kg thức ăn, ở tôm được đề nghị là 5 mg/kg. Ở một số loài tôm khi cho ăn thiếu vitamin K thì sinh trưởng của tôm giảm. Vitamin K được bổ sung vào thức ăn dưới dạng muối menadione, menadione sodium bisulfite (50% vitamin K3), hỗn hợp menadione sodium bisulfite (33% vitamin K3), menadione dimethylpyrimidinal (45.5% K3). Vitamin K bị phân hủy dưới điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao và hàm lượng khoáng vi lượng cao (anonymous, 1981). Bảng 8.5. Nhu cầu vitamin cho một số loài tôm cá Vitamin Cá chép Cá trơn Mỹ Thiamin (B1) 1- 3 1-3 Riboflavin (B2) 7- 10 9 Pyridoxine (B6) 5- 10 3 Pantothenate 30- 40 25- 50 Niacin( PP) 30- 50 14 Folic acid Cyanocobalamin (B12) Inositol 200- 300 Choline 1500- 2000 Biotin 1- 1,5 Vitamin C 30- 50 60 Vitamin A(IU) 1000- 2000 1000- 2000 Vitamin D (IU) 500- 1000 Vitamin E 80- 100 30 Vitamin K 88

(mg/kg thức ăn) Cá hồi Tôm biển 10- 15 60 20- 25 25 15- 20 50 40- 50 75 150- 200 40 6- 10 10 0.015- 0.02 0.2 300- 400 400 600- 800 600 2- 1,5 1 100- 150 200 2000- 2500 5000 2400 2000 30 100 10 5

Bảng 8.6. Dấu hiệu bệnh lý khi thiếu vitamin của một số loài cá Vitamin Cá trơn Cá chép Lươn Nhật Bản 1. Thiamin Mất điều hòa, cơ thể Sẫm màu, tỉ lệ chết cao Xung huyết ở vây, rối loạn, giảm khả năng uốn khúc, xuất huyết ở cảm nhận âm thanh vây 2. Riboflavin

Còi cọc

3. Pyridoxine

Rối loạn, màu sắc nhợt Rối loạn nhạt, tetany

4. Pantothenic

Mang sưng phòng, thiếu máu, ăn mòn da, tử vong, quẹo hàm dưới

Tăng trương chậm. thiếu máu, xuất huyết da, lồi mắt

Bơi lội bất bình thường, tổn thương da

5. Niacin

Da và cây bị tổn thương, xuất huyết, tử vong, lồi mắt

Xuất huyết da, tử vong

Bơi lội bất bình thường, tổn thương da, sẫm màu

6. Biotin

Thiếu máu, mất sắt tố

Tăng trưởng chậm

Bơi lội bất bình thường

7. Folic acid

Không phát hiện

Tăng trưởng chậm, sẫm màu

8. Vitamin B12

Giảm khả năng tạo máu

Không phát hiện

Tăng trưởng chậm

9.Choline

Gan phì to, xuất huyết trong thận và ruột

Mỡ bao bọc gan

Ruột màu trắng xám

10. Inoistol

Không phát hiện

Tổn thương da

Ruột màu trắng xám

11. Ascorbic acid

Giảm khả năng tạo keo Không kiểm tra trong xương, bị sán, mẫn cảm với bệnn, ưỡn mình.

Vây đầu xuất huyết, quẹo hàm dưới

12. Vitamin A

Có nhiều chất lỏng Màu sắc kỳ quặc, lồi trong xoang của cơ thể, mắt, vây và da xuất huyết, mang biến dạng lồi mắt

Không kiểm tra

13. Vitamin D

Trong xương thấp khoáng chất

14. Vitamin E

Cơ quan nội tạng có

Da và vây bị xuất huyết, có sự tử vong

Không kiểm tra

Vây xuất huyết, sợ ánh sáng Rối loạn

Không kiểm tra

15. Vitamin K

chất dịch rỉ, tử vong, gan nhiều mỡ, mất sắc tố, thiếu máu

Cơ thịt bị rối loạn dinh dưỡng

Không kiểm tra

Xuất huyết da

Không kiểm tra

Câu hỏi: 1. Những lưu ý khi sử dụng vitamin làm thức ăn cho thuỷ sản ? 2. Các dấu hiệu bệnh lý thường gặp khi thiếu vitamin? 3. Tại sao vitamin C được quan tâm nhiều nhất trong chế biến thức ăn thuỷ sản ? Tài liệu tham khảo 1. ’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (1997). Crustacean Nutrition. In Advances in World Aquaculture Volume 6. World Aquaculture Society. 2. ADCP/REP/80/11 - Fish Feed Technology. Lectures presented at the FAO/UNDP Training Course in Fish Feed Technology. University of Washington, Seattle, Washington, U.S.A., 9 October-15 December 1978. 3. Dương Thanh Liêm, Bùi Huy Như Phúc và Dương Duy Đồng, 2002. Thức ăn và dinh dưỡng động vật. Trường đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh – Khoa Chăn Nuôi và Thú Y. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, 438 trang. 4. Gadient, M., Fenster, R (1994) Stability of ascorbic acid and other vitamins in extruded fish feeds. Aquaculture 124: 207-211. 5. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 6. http://www.fao.org/DOCREP/005/Y1453E. Good Aquaculture Feed Manufacturing Practice Aquaculture Development. 7. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 8. Manning, B (2001) Mycotoxins in fish feed. In: Lim, C & Webster, CD (Eds.) Ch. 13. p 267. Nutrition and fish health. Hawthorn Press, Inc. NY. 9. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp.

CHƯƠNG IV: MUỐI KHOÁNG TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN 1. GIỚI THIỆU Đối với động vật hiện nay người ta xác định có 6 nguyên tố khoáng đa lượng (Ca, Mg, P, Na, K và Cl) và 16 nguyên tố vi lượng là (As, Cr, Co, Cu, I, F, Fe, Mn, Mo, Ni, Se, S, Si, Sn, Zn và V) là cần thiết cho cơ thể động vật. Trong nhóm khoáng vi lượng chức năng sinh lý của Cr, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn, F và I thì đã được khẳng định, tuy nhiên vai trò của Ni, V, Si và As thì chưa được nghiên cứu. Tuy nhiên các nghiên cứu cho thấy động vật thủy sản cần Ni, V, As nếu sinh trưởng trong nước không có khoáng Các nghiên cứu về ảnh hưởng của việc thiếu P, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn và Se đã được nghiên cứu trên một số loài tôm cá. Có rất nhiều trở ngại khi nghiên cứu về nhu cầu khoáng cho động vật thủy sản là do động vật thủy sản có thể hấp thu khoáng trực tiếp từ môi trường nước thông qua việc uống nước hoặc hấp thu qua mang, da... Do đó rất khó xác định nhu cầu chính xác về khoáng cho động vật thủy sản. Nhu cầu về khoáng cho động vật thủy sản phụ thuộc vào: • Thành phần và hàm lượng khoáng hiệu quả trong thức ăn • Nồng độ khoáng trong môi trường nước • Tình trạng dinh dưỡng trước đó của động vật thủy sản 2. CHỨC NĂNG CỦA MUỐI KHOÁNG Thành phần cấu tạo của cơ thể như các nguyên tố đa lượng Ca, P, Mg tham gia cấu tạo khung cơ thể. Có thể có vai trò cần thiết duy trì chức năng sinh lý bình thường Vai trò chất xúc tác cho phản ứng sinh hoá. Duy trì chức năng sinh lí thể hiện ở những muối kiềm ảnh hưởng đến sự cân bằng acid và baze góp phần việc ổn định nồng độ thẩm thấu cơ thể cũng như duy trì sự cân bằng nước. Dẫn truyền thần kinh và một số nguyên tố là thành phần cấu tạo một số hormon như iod trong Thyroxine giúp cơ thể thích ứng điều kiện bên trong và bên ngoài. Tham gia vào cấu tạo máu như Fe (hemoglobin), Cu (hemocyanin) Nồng độ thẩm thấu muối vô cơ trong cơ thể và môi trường ngoài khác nhau lớn do đó cơ thể và môi trường luôn có quá trình trao đổi muối khoáng thông qua da,mang, ruột... 3. KHOÁNG ĐA LƯỢNG 3.1. Calci (Ca) và Phosphorus (P) Ca và P cần thiết cho quá trình hình thành xương. Trong xương cá Ca chiếm tỉ lệ cao. Ở vảy cá rô phi hàm lượng ca cũng chiếm đến 19 –21%. Hàm lượng Ca trong một số loài cá giảm khi sinh sản và thức ăn thiếu Ca, điều này cho thấy Ca được hấp thu từ vảy cho các hoạt động sinh lý. Tỉ lệ Ca/P ở vảy và xương cá là 1.5 – 2.1 và tỉ 91

lệ Ca/P cả cơ thể là 0.7-1.6. Ngoài vai trò cấu trúc cơ bản của xương, Ca còn tham gia vào quá trình động máu, co cơ, dẫn truyền truyền thông tin thần kinh, duy trì áp suất thẩm thấu. Trong khi đó P có vai trò trong quá trình biến dưỡng các chất dinh dưỡng trong cơ thể. P là chất cấu thành hợp chất cao năng Adenosine triphosphate (ATP), Phospholipid, AND, ARN và một số coenzime. Vì vậy P tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng, điều khiển sinh sản, sinh trưởng …Phospho tham gia vào việc duy trì ổn định pH trong cơ thể động vật thủy sản. Đối với động vật trên cạn, Ca được lấy từ thức ăn, tuy nhiên ở động vật thủy sản, đặc biệt là động vật biển có khả năng hấp thu Ca từ việc uống nước hoặc hấp thu qua mang, da. Đối với cá biển sẽ hấp thu một lượng khoáng rất lớn từ nước biển như Ca, Na, Cl, và Mg, nhưng rất ít P (Spoltte, 1970). Hàm lượng Ca hấp thu được ở cá biển khoảng 40 – 52% so với lượng cung cấp từ thức ăn. Trái lại cá nước ngọt hầu như không lấy được Ca từ môi trường vì chúng ít uống nước. Khi hàm lượng P trong nước biển thấp ít hơn 0.1 mg/l, lượng P mà cá lấy được từ nước biển chỉ khoảng 1% so với lượng P lấy từ thức ăn. Như vậy, sự hấp thụ Ca có thể được cá tự điều chỉnh thông qua sự gia tăng hấp thu từ môi trường nước chỉ khi nào nước quá mềm và thức ăn không cung cấp đủ Ca thì vấn đề thiếu hụt Ca mới xảy ra. Do đó nhu cầu Ca của cá ít được chú ý tuy nhiên cá được nuôi trong môi trường nước thật mềm lượng Ca trong thứcăn cũng rất cần lưu ý vì hàm lượng Ca trong thức ăn thấp sẽ ảnh hưởng đến sự tăng trưởng. Trái ngược với Ca, P hầu như được lấy chủ yếu từ thức ăn, tỉ lệ P hấp thụ từ môi trường nước rất thấp chỉ đạt 1/40 so với Ca. Lượng phosphorus hấp thu từ môi trường nước lệ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường, thức ăn, hàm lượng Ca trong nước và giống loài thủy sản có một ảnh hưởng đến sự hấp thu P Dấu hiệu thiếu P chủ yếu là giảm sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và khoáng trong xương, vảy, vỏ. Ngoài ra ở cá chép còn có dấu hiệu tăng hàm lượng mỡ, giảm lượng nước trong cơ thể và lượng P trong máu. @ Các dạng Ca và P động vật thủy sản có thể sử dụng: Khả năng sử dụng và hấp thu Ca phụ thuộc vào dạng và hàm lượng Ca, thành phần của thức ăn và cấu trúc hệ thống tiêu hóa của động vật thủy sản. Ở cá chép khi hàm lượng Ca trong thức ăn là 0.68% thì cá có thể hấp thu được 58% (dạng calcium lactate), 37% (tribasic calcium phosphate) và 27% ( calcim carbonat). Khả năng hấp thu Ca của ĐVTS tăng khi sử dụng dạng Ca hòa tan. Khả năng hấp thu Ca sẽ giảm 20-34% khi hàm lượng P tăng cao trong thức ăn. Giống như Ca, hiệu quả sử dụng và hấp thu P phụ thuộc vào dạng P được sử dụng, hàm lượng Ca và loài cá. Dạng monobasic phosphote Na và monobasic phosphote K là dạng được sử dụng hiệu quả nhất đối với cá chép, rôphi, cá da trơn và cá hồi. Khả năng sử dụng hỗn hợp Calci phophate thì biến động rất lớn. Dạng monobasic calci phosphate thì được sử dụng hiệu quả nhất. Trong khi dạng dibasic và tribasic thì ít hiệu quả hơn. Tuy nhiên khả năng sử dụng các dạng P cũng thay đổi tùy theo loài. P trong bột cá có hiệu quả sử dụng đối với cá khoảng 40%. P trong casein và men được sử dụng rất tốt bởi cá chép, cá da trơn. Đối với P của thực vật hầu như động vật thủy sản không sử dụng được hoặc hiệu quả sử dụng rất kém. P từ bột đậu nành được cá sử dụng 29-54%. 92

Tỉ lệ Ca/P được đề nghị cho một số loài đã được đề nghị: 0.56/1.1 cho tôm hùm, 1:1 cho tôm he Nhật bản, 1: 1 hoặc 1:1.5 ở tôm sú. Mức Ca tối đa cho tôm là 2.3% trong thức ăn. Mức P từ 1-2%. Ở cá mức P được đề nghị là 0.29-0.8 tùy thuộc vào loài và dạng P sử dụng. Bảng 9.1. Giá trị sử dụng của các nguồn phosphorus đối với tôm cá Dạng sử dụng

Cá trơn

Cá chép

Tôm thẻ chân trắng

Mono basic Calcium phosphate

94 %

94%

46.5

Di basic Calcium phosphate

65 %

46%

19.4

Tri basic Calcium phosphate

13%

9.9

Mono basis Potassium phosphate

Mono basis sodium phosphate

68.2

3.2. Magneium (MG) Mg được xác định là cần thiết cho một số loài tôm cá. Chức năng chủ yếu của Mg là giữ vai trò quan trọng trong các phản ứng phosphoryl hóa và một số hệ thống enzyme. Trong gan, Mg tham gia vào việc tăng hoạt lực biến dưỡng. Hàm lượng Mg trong nước biển tiêu chuẩn khá cao 1.350 mg/l và giáp xác và cá biển có khả năng hấp thu và đào thải lượng Mg dư ra khỏi cơ thể. Hàm lượng Mg trong máu nhóm này thường thấp hơn môi trường ngoài và có thể chúng không cần cung cấp từ thức ăn (Dall, 1983). Tuy nhiên, ở môi trường nồng độ muối thấp hoặc môi trường nước ngọt thì tôm cá cần được cung cấp Mg từ thức ăn. Ở tôm thẻ chân trắng khi bổ sung 0.12% thức ăn tôm sẽ sinh trưởng tốt hơn (Liu, 1997), tôm he được đề nghị mức 0.3% Một vài dấu hiệu bệnh lý khi thiếu Mg ở cá da trơn như giảm sinh trưởng, Đối với cá khi thiếu Mg, giảm ăn, lờ đờ, tỉ lệ chết cao và hàm lượng Mg tích lũy trong cơ thể giảm. Nhu cầu Mg ở cá cũng phụ thuộc vào hàm lượng Mg có trong nước, khi hàm lượng Mg trong nước khoảng 1.35 – 3.5 g/lít thì nhu cầu Mg khoảng 0.04 g/kg thức ăn 3.3. Các khoáng đa lượng khác Các khoáng đa lượng như Na, Cl và K thì cần thiết cho các hoạt động sinh lý của cơ thể động vật thủy sản. Tuy nhiên trong nước ngọt và nước biển đều có nhiều các nguồn khoáng này, đặc biệt là nước biển. Chức năng chủ yếu là duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của cơ thể, cần bằng acid – bazơ, dẫn truyền thần kinh, duy trì cấu trúc màng tế bào. Nhiều nghiên cứu cho thấy không cần bổ sung Na và Cl vào thức ăn. Khi hàm lượng muối quá cao trong thức ăn (> 2%) có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng của một số loài cá. Ở tôm he, hàm lượng K yêu cầu từ thức ăn là 0.9-1%. Tuy nhiên nhiều nghiên cứu cho thấy do K có sẵn trong nước biển, trong nhiều nguồn nguyên liệu chế biến thức ăn do đó không cần phải bổ sung dưới dạng khoáng vào thức ăn. Đối với cá nước ngọt, hàm lượng K đôi khi không đủ, do đó cá cần một nhu cầu K trong khoảng 0.3 – 0.8% tuỳ theo môi trường có nhiều hay ít K. 93

Bảng 9.2. Nhu các muối khoáng đa lượng trên một số loài cá (g/kg) Giống loài

Phosphorus

Calci

Magnesium

Cá trơn Mỹ

0.45

0.45*

0.04

Cá chép

0.65

0.3

0.05

Cá rô phi

0.90

0.65*

0.06

0.5-0.8

0.05

0.05.

0.3

0.14

Cá hồi ( Salmo gairdneri) Cá chình (Anguiila anguiila) Cá vền biển(Chrysophrys major)

K 0.26

0.34

* Cá nuôi trong nước không có Ca 4. CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG Một số nguyên tố hiện diện với một số lượng rất nhỏ (10-12%) nhưng có ảnh hưởng một cách rõ rệt đến các quá trình trao đổi chất cơ thể đó là nguyên tố vi lượng (như Fe,Cu, Zn,.. .) Bảng 9.3. Nhu cầu một số khoáng vi lượng của một số tôm cá (ppm) Loài Cá hồi Cá trơn Mỹ Cá chép Cá phi Tôm thẻ chân trắng

2.4

0.6

0.25

15-30

0.10

3.5

150

16-32

0.2-0.4

4.1. Sắt (Fe) Fe trong cơ thể tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ như Hemoglobin hay có thể ở dạng vô cơ như Fe dạng dự trữ. Fe giữ vai trò quan trọng trong quá trình hô hấp. Thiếu Fe cá sẽ giảm lượng hồng cầu và gan vàng. Trong khẩu phần thức ăn, Fe ở dạng vô cơ dễ hấp thu hơn Fe hữu cơ và Fe có hoá trị thấp hấp thu nhanh hơn Fe có hoá trị cao. Động vật thủy sản có thể hấp thu sắt qua môi trường. Trong thức ăn có nguồn gốc động vật có nhiều Fe thích hợp cho sự hấp thu của động vật thủy sản. Hàm lượng Fe được đề nghị bổ sung vào thức ăn cho cá khoảng 60- 150 ppm 4. 2. Cu Là thành phần nhiều enzyme có tính oxy hoá và có vai trò quan trọng trong sự hô hấp, là thành phần của sắc tố đen (Melanin), kích thích quá trình sử dụng Fe và là chất xúc tác cho việc tạo thành Hemoglobin (Hb). Đối với giáp xác dấu hiệu thiếu Cu là tôm giảm sinh trưởng, giảm hàm lượng Cu trong máu, gan tụy. Ở cá thiếu đồng cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng và dễ bị nhiễm bệnh. Hàm lượng Cu đề nghị cho tôm là 16-32 mg/kg thức ăn. hàm lượng Cu trong bột cá khá cao và là nguồn cung cầp Cu tốt cho động vật thủy sản 94

4.3. Kẽm (Zn) Kẽm là thành phần cấu tạo enzyme Carbonicanhydrase (xúc tác phản ứng hydrat hoá ) làm tăng khả năng vận chuyển CO2. Ngoài ra Carbonicanhydrase còn kích thích tiết HCl trong dạ dày. Khi thiếu Kẽm tôm cá giảm tăng tưởng và giảm sức sinh sản. Nhu cầu kẽm cho cá từ 15 – 25 mg/kg. Và tôm là 15-20mg/kg thức ăn Bảng 9.4. Tóm tắt nguồn gốc và vai trò chức năng một số khoáng vi lượng Vi lượng Nguồn cung cấp Triệu chứng khi thiếu hụt -Giảm lượng hồng cầu Fe (Sắt) -Môi trường nước(-) -Thức ăn gốc động vật như bột cá -Gan vàng -FeCl2, FeSO4 -Citrate Cu ( Đồng) -Môi trường nước(-) -Giảm tăng tưởng -Thức ăn gốc động vật như bột cá -Dễ cảm nhiễm bệnh -Giảm tăng tưởng Kẽm(Zn) -Môi trường nước(-) -Giảm sức sinh sản -ZnSO4 - Thức ăn gốc động vật như bột cá -Giảm tăng tưởng Mangan(Mn) -Môi trường nước(-) -Giảm sức sinh sản -MnSO4 - Thức ăn gốc động vật như bột cá -Biến dạng cột sống -Giảm hoạt tính một số enzyme -Ôi dầu -Giảm khả năng đề kháng bệnh -Giảm khả năng một số enzyme

Selenium(Se) -Môi trường nước(-) -Na2SeO4 -Bột cá

Bảng 9.5: Nhu cầu khoáng được đề nghị cho tôm biển Khoáng Yêu cầu Khoáng đa lượng Ca tối đa 2.3% P (hấp thu) 0.8% Mn 0.2% K 0.9% Khoáng vi lượng(mg/kg) FE tối đa 200 mg Cu 35 mg Zn 150 mg Mg 20 mg Se 1 mg Co 0.05 mg

Câu hỏi: 1. Chức năng, nhu cầu Canci va phosphorus của động vật thuỷ sản ? 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng và nhu cầu khoáng của động vật thuỷ sản? Tài liệu tham khảo: 1. ADCP/REP/80/11 - Fish Feed Technology. Lectures presented at the FAO/UNDP Training Course in Fish Feed Technology. University of Washington, Seattle, Washington, U.S.A., 9 October-15 December 1978. 2. D’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (1997). Crustacean Nutrition. In Advances in World Aquaculture Volume 6. World Aquaculture Society. 3. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 4. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 5. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp. .

CHƯƠNG X: NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN THỦY SẢN 1. GIỚI THIỆU Chất lượng nguyên liệu là vấn đề then chốt trong thức ăn thủy sản. Lựa chọn nguyên liệu thích hợp để phối chế thức ăn cho động vật thủy sản cần phải hội đủ hai điều kiện cơ bản là chất lượng và giá thành. Vì vậy việc hiểu biết về thành phần, tính chất của từng loại nguyên liệu sử dụng trong phối chế thức ăn là rất cần thiết. Trong sản xuất thức ăn cho động vật người ta thường phân chia theo khối lượng và mục đích sử dụng. Trong công thức thức ăn, các nguồn nguyên liệu được phân chia như sau: • Nhóm cung cấp đạm: bột cá, bột tôm, bột đậu nành … • Nhóm cung cấp năng lượng: cám, tấm, bột mì… • Nhóm cung cấp chất khoáng: bột xương, bột sò, premix khoáng • Nhóm cung cấp vitamin: bao gồm nhiều loại vitamin có thể có trong nguyên liệu hoặc premix vitamin • Nhóm chất bổ sung: nhóm chất hỗ trợ dinh dưỡng, nhóm chất bảo quản và duy trì giá trị dinh dưỡng, nhóm chất hỗ trợ tiêu hóa, tăng trưởng…. 2. NHÓM NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP PROTEIN Nhu cầu protein của động vật thủy sản khoảng 25-55%, cao hơn nhiều so với gia súc và gia cầm. Chính vì vậy trong chế biến thức ăn thủy sản, nguồn nguyên liệu cung cấp protein luôn là yếu tố được quan tâm đầu tiên. Nguyên liệu cung cấp protein có hàm lượng protein lớn hơn 30%, được chia làm hai nhóm phụ thuộc vào nguồn gốc: protein động vật và protein thực vật. 2.1. Nhóm protein động vật Nguồn protein động vật có hàm lượng protein từ 50% trở lên và thường được động vật thủy sản sử dụng hiệu quả hơn nguồn protein thực vật. Các nguồn protein động vật thường được sử dụng trong thức ăn thủy sản là: Bột cá, bột đầu tôm, bột huyết, bột mực, bột nhuyễn thể…., trong đó bột cá được xem là nguồn protein thích hợp nhất cho tất cả các loài tôm cá nuôi. 2.1.1. Bột cá Bột cá là nguồn cung cấp protein tốt nhất cho các loài tôm cá. Bột cá có hàm lượng protein cao, trung bình từ 45 –60%, có loại hơn 70% và chủ yếu được làm từ cá biển. Bột cá chứa đầy đủ các acid amin cần thiết cho động vật thủy sản (EAAI: >0.92). Đặc biệt trong thành phần lipid của bột cá có nhiều acid béo cao phân tử không no (HUFA). Trong bột cá có hàm lượng vitamin A và D cao và thích hợp cho việc bổ sung vitamin A trong thức ăn. Bột cá làm cho thức ăn trở nên có mùi hấp dẫn và tính ngon miệng của thức ăn. Hàm lượng khoáng trong bột cá luôn lớn hơn 16% và là nguồn khoáng được động vật thủy sản sử dụng hiệu quả. Năng lượng thô của bột cá khoảng 4100-4200 kcalo/kg. Ngoài ra, một số nghiên cứu cho thấy trong bột cá có chứa chất kích 97

thích sinh trưởng, đây là nguyên nhân chính khi thay thế bột cá bằng các nguồn protein động vật khác kết quả không hoàn toàn đạt được như sử dụng bột cá. Tuy nhiên một vấn đề gặp phải ở bột cá trong chế biến thức ăn là: trong một số bột cá có thể chứa chất kháng vitamin B1 (thiaminase), giá thành cao và nguồn nguyên liệu rất biến động. Bột cá được chia làm hai loại: bột cá nhạt (độ mặn dưới 5%, protein >50%) và bột cá mặn. Trong chế biến thức ăn cho động vật thủy sản chỉ sử dụng bột cá nhạt. Bột cá thường được làm từ cá trích, cá mòi và cá cơm. Chất lượng bột cá phụ thuộc vào loài, độ tươi của nguyên liệu tươi, phương thức chế biến và bảo quản Bảng 10.1. Thành phần hóa học cơ bản của một số lọai bột cá thành phẩm (% khối lượng) Độ ẩm (%)

Protein thô (%)

Lipit thô (%)

Tro thô (%)

Xơ thô (%)

Bột cá Kiên Giang 65% protein

8,01

65,26

6,19

19,08

1,01

Bột cá Kiên Giang 60% protein

9,42

60,40

6,94

20,50

1,89

Bột cá Kiên Giang 55% protein

10,10

55,67

7,89

24,23

1,88

Bột cá Vũng Tàu 55% protein

8,65

55,13

7,37

22,72

2,33

Bột cá Kisimex 60% protein

9,17

60,44

6,42

21,20

1,54

Bột cá Kisimex 55% protein

8,88

55,56

6,80

23,35

1,80

BC Nam Hương Chang 55% protein

9,64

55,30

7,13

24,16

0,83

BC Nam Hương Chang 60% protein

10,11

60,03

6,97

20,72

1,15

BC Phan Thiết 65% protein

9,08

65,04

6,10

18,25

1,50

Bột cá Malaysia 60% protein

7,58

61,06

4,98

19,97

1,47

Bột cá Peru 65% protein

7,22

65,94

4,92

18,96

1,48

Nguyên liệu

Nguồn: Nguyễn Văn Nguyện và ctv (2006) 2.1.2. Bột đầu tôm: Bột đầu đầu tôm là sản phẩm của các nhà máy chế biến thuỷ sản, bột đầu tôm cung cấp vào thức ăn ngoài mục đích cung cấp protein còn là nguồn cung cấp khoáng và một số chất dinh dưỡng khác. Bột đầu tôm không được xem là nguồn cung cấp protein chính cho động vật thủy sản do hàm lượng protein thấp 35-40%. Bột đầu tôm thường được sử dụng trong chế biến thức ăn cho tôm. Bột đầu tôm là nguồn cung cấp khoáng, chlesterol, astaxanthin cho tôm. Hàm lượng astaxanthin trong bột đầu tôm (>100ppp). Ngoài ra bột đầu tôm giàu chitin là chất cần thiết cho quá trình hình thành vỏ của tôm. Mục đích bổ sung bột đầu tôm vào thức ăn cũng nhằm cải thiện mùi vị hấp dẫn của thức ăn. Chất lượng của bột đầu tôm rất biến động phụ thuộc vào loài, phương thức chế biến và bảo quản. Đối với thức ăn cho tôm không nên bổ sung quá 15% vào công thức ăn 2.1.3. Bột thịt, bột thịt xương 98

Bột thịt có hàm lượng protein cao tương đương bột cá (50-60%). Bột thịt xương thì có hàm lượng protein thấp hơn. Hàm lượng protein của hai loại này phụ thuộc vào chất lượng nguồn gốc nguyên liệu chế biến. Bột thịt thường được chế biến từ sản phẩm của lò mổ, bao gồm tất cả những phần không dùng làm thức ăn cho người như: ruột già, gân, móng, thức ăn trong dạ dày, gân, móng và lông. Nhìn chung giá trị protein của cả hai loại bột này đều không cao, hàm lượng methionin thấp nên hiệu quả sử dụng không cao khi làm thức ăn cho động vật thuỷ sản. hàm lượng Ca ở bột thịt xương (8.8 –12%) cao hơn bột thịt (Ca <3%). Hàm lượng bột thịt xương được đề nghị sử dụng trong thức ăn cho tôm không quá 15%. Hàm lượng bột thịt xương đề nghị cho cá Tra không quá 20% (Hiền, 2006) 2.1.3. Bột huyết Bột huyết là sản phẩm của lò mổ gia súc. Bột huyết có hàm lượng protein rất cao, lớn hơn 80%. Bột huyết rất giàu lysine (9-11%), tuy nhiên thiếu Isoleusine và Methionin. Khả năng tiêu hóa bột huyết của động vật thuỷ sản thấp. Protein và acid amin trong bột huyết dễ bị phân hủy trong quá trình chế biến. Bột huyết rất dễ bị hư trong quá trình tồn trữ. Hàm lượng bột huyết được đề nghị sử dụng trong thức ăn cho tôm không quá 10%. Hàm lượng bột huyết đế nghị cho cá Tra không quá 7%. 2.1.3. Bột phụ phẩm gia cầm và bột lông vũ Bột phụ phẩm phẩm gia cầm là sản phẩm của lò mổ gia cầm: lông, ruột , phổi… Hàm lượng protein khoảng 58 –60%, lipid 13 –15%. Độ tiêu hóa protein thấp hơn 70% Bột lông vũ có thành phần chủ yếu là protein nên hàm lượng protein đạt 80-85%. Tuy nhiên thành phần protein chủ yếu là keratin có độ tiêu hóa rất thấp, do đó bột lông vũ không qua xử lý hầu như không sử dụng được. Bột lông vũ qua xử lý bằng hơi nước hoặc acid có thể được sử dụng, tuy nhiên bột này thiếu methionin lẫn lysine. Protein của bột lông vũ mà cá có khả năng tiêu hóa thấp (khoảng 50%). Bảng 10.2: Thành phần sinh hoá một số nguồn protein động vật Nguồn

Chất khô

Protein

Lipid

Xơ

Muối khoáng

Bột thịt

50.9

9.7

2.4

29.2

Bột lông vũ

83.3

5.4

1.2

2.9

Bột đầu tôm

39.5

3.2

12.8

27.2

Bột máu

1.4

1.1

7.1

Bột nhuyễn thể

34.8

2.1

11.6

44.66

2.1.4. Cá tạp Có hai nguồn cá tạp là cá tạp nước ngọt và cá tạp biển. Tuy nhiên, hiện nay người dân sử dụng chủ yếu là cá biển. Tên của các nhóm cá tạp thường tự do người mua và người bán thống nhất với nhau. Mỗi nhóm cá còn được chia ra loại “cá rặc" (có một loài cá chiếm đa số) và cá lẫn tạp (có lẫn nhiều loài cá khác). Có thể kể một số nhóm cá chủ yếu sau: nhóm cá cơm, cá nục, cá trích, cá liệt, cá chỉ vàng, cá xây, cá bò … Người nuôi 99

tại đây thíhc mua cá cơm để phối chế vì cá cơm có hàm lượng đạm khá ổn định và có kích thứơc nhỏ. Thành phần đạm các loại cá tạp dao động từ 44,1% (như đầu cá nục, đầu cá trích…) đến 69,2% (như cá hố, cá cơm…). Hàm lượng khoáng của nhóm đầu cá khá cao (22-23,4%) trong khi ở cá tạp nguyên con là 1 1 5- 1 6,9%. Chất đạm đóng vai trò quan trọng nhất trong thành phần hóa học của thức ăn. Chất đạm từ cá được động vật thủy sản tiêu hóa rất tốt (>90%), cung cấp đầy đủ các acid min cần thiết cho cá nuôi. Hàm lượng chất béo của các loại cá tạp không khác nhau nhiều, dao động trong khoảng từ 15,3 - 19,3. Cá tạp là nguồn cung cấp các acid béo cần thiết và năng lượng trong thức ăn cho cá. Chỉ số độ thối (TVN) của cá tạp cho biết độ tươi của nguyên liệu. TVN của cá nguyên liệu có 3 mức độ: cá tươi, cá ươn và cá thối. Chỉ số TVN (mgN/100g) biến động trong khoảng 84-148 mgN/100g, TVN trung bình là 113,2 ± 25,6 mgN/100g. Nguyên nhân của hiện tượng này là do thời gian từ lúc cá biển được đánh bắt cho đến khi đến người nuôi phối chế thức ăn thường mất từ 3-5 ngày, cá biển bị phân hủy rất nhiều và không còn tươi . Việc sử dụng cá tạp làm thức ăn trực tiếp cho nuôi thuỷ sản có nhiều hạn chế: • Chất lượng kém do quá trình đánh bắt, bận chuyển và bảo quản không tốt. Cá tạp khi cho ăn thường ở giai đoạn phân hủy, cá kém tươi nên hàm lượng TVA và amonia rất cao. Đây là nguyên nhân làm cá nuôi phát sinh và lây lan mầm bệnh. • Cạnh tranh nguồn cá tạp làm thức ăn cho chăn nuôi, làm nước mắm và là nguồn thực phẩm sử dụng trực tiếp cho con người. Ngay trong cùng nghề nuôi thuỷ sản, cạnh tranh nguồn cá tạp giữa nuôi các đối tượng, nhất là các đối tượng biển có giá trị kinh tế cao như cá mú, cá bớp, tôm hùm làm giá cá tạp tăng nhanh. • Phụ thuộc vào mùa vụ, nên số lượng không ổn định. • Nguồn cung cấp cá tạp ngày càng cạn kiệt. Việc khai thác quá mức làm cho nguồn tài nguyên này suy kiệt, khó đáp ứng cho nhu cầu mở rộng của nghề nuôi thủy sản 2.2. Nhóm protein thực vật: Nguồn cung cấp protein thực vật quan trọng là những hạt có dầu như đậu nành, đậu phộng (lạc), hạt bông vải…Nhóm protein thực vật hiện nay được sử dụng nhiều trong thức ăn thuỷ sản với mục đích thay thế nguồn protein bột cá, nhằm giảm giá thành thức ăn. Tuy nhiên khi sử dụng các nguồn protein thực vật sẽ gặp phải một số trở ngại như: độ tiêu hóa thấp, thường chứa các chất kháng dinh dưỡng và độc tố, không cân đối về acid amin, thường thiếu lysin và methionin. 2.2.1.Bột đậu nành Bột đậu nành được xem là nguồn protein thực vật thay thế cho bột cá tốt nhất trong thức ăn cho động vật thuỷ sản. Nhiều nghiên cứu cho thấy bột đậu nành có thể thay thế 60-80% bột cá trong khẩu phần thức ăn, ở cá rô phi O. niloticus có thể thay thế 100%. Trong thức ăn cho tôm bột đậu nành có thể được sử dụng đến 25%. Bột đậu nành được sử dụng làm thức ăn cho động vật hiện nay chủ yếu là bột đậu nành ly trích dầu có hàm lượng protein khoảng 47-50%, lipid không quá 2%. Bột đậu nành thiếu methionin, cystin, chỉ số acid amin thiết yếu (EAAI) của bột đậu nành đối với tôm sú là 0.87.

100

Hạn chế của bột đậu nành là bột đậu nành chứa nhiều loại độc tố đặc biệt là chất ức chế enzime tiêu hóa protein : anti – trypsine, chất này ức chế hoạt động của enzime tiêu hóa protein là trypsin và chymontrypsine. Các anti-tripsine mất hoạt tính khi quan sử lý nhiệt ở 105oC trong 30 phút, tuy nhiên giá trị dinh dưỡng của protein của đậu nành sẽ giảm. Việc sử lý này cũng giúp làm phân hủy chất haemagglutinin trong đậu nành, đây là chất có tác dụng gắn với Hb của hồng cầu làm ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển Oxy của Hb. 2.2.2. Bánh dầu đậu phộng (lạc) Bánh dầu đậu phộng là phụ phẩm của quá trình ép dầu. Tùy theo công nghệ ép mà chất lượng bánh dầu khác nhau. Hàm lượng protein của bánh dầu đậu phộng khoảng 45%. Hàm lượng chất béo khoảng 2% (ép công nghiệp ), 8-10% (ép thủ công). Thành phần và hàm lượng acid amin của bánh dầu đậu phộng không tốt bằng bánh dầu đậu nành. Bánh dầu đậu phộng thiếu methionin và lysis. Một hạn chế lớn nhất đối với việc sử dụng bánh dầu đậu phộng là dễ bị mọc nấm Aspergilus flavus. Nấm này tiết ra độc tố aflatoxine và hàm lượng aflatoxin trong bành dầu đậu phộng thường rất cao. Đây là loại độc tố làm ảnh hưởng đến sinh trưởng, tỉ lệ sống và gây độc cho động vật thủy sản. 2.2.3. Bánh dầu bông vải Bánh dầu bông vải hiện đang được một số nơi sử dụng làm thức ăn cho động vật nuôi. Đặc điểm của bánh dầu bông vải là có hàm lượng protein 40 - 50%, hàm lượng lipid 4-5%, hàm lượng xơ khá cao (>12%). Hàm lượng acid amin Cystin, Methionin, lysine, Ca và PO4 của bánh dầu bông vải thì thấp, nhưng giàu vitamin B1. Ngoài ra bánh dầu bông vải chứa 0.03-0.2% gossypol, chất này ức chế hoạt động của men tiêu hóa và giảm tính ngon miệng của thức ăn đối với động vật thủy sản. Bảng 10.3 : Thành phần dinh dưỡng của một số nguồn protein thực vật Thành phần

Bánh dầu

đậu nành

Bánh dầu bông vải

dừa

Bánh dầu đậu phộng

45-48

21.5

45-48

Lipid

1.9

1.4

1.6

1.1

Trích không đạm

28.5

29.1

43.9

Khoáng

6.2

6.5

7.0

4.5

Năng lượng thô (MJ/kg)

17.5

17.9

16.1

Năng lượng tiêu hóa (MJ/kg)

13.5

9.1

Trọng lượng khô Protein

Bánh dầu

101

2.3. Một số nhóm cung cấp protein khác Trong thức ăn sử dụng nuôi thủy sản, một số nguồn protein như nấm men, tảo đơn bào cũng là nguồn cung cấp protein cho động vật thủy sản. Các nguồn nguyên liệu này có thể được sử dụng trực tiếp làm thức ăn cho động vật thủy sản hoặc gián tiếp thông qua việc làm nguồn thức ăn để nuôi các động vật sống làm thức ăn cho cá như luân trùng, artemia…. 3. NHÓM NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG Nhóm nguyên liệu cung cấp năng lượng gồm có nhóm cung cấp carbohyrat (chủ yếu là nhóm thực vật cung cấp tinh bột) và nhóm dầu mỡ (dầu động vật và thực vật) 3.1. Nhóm cung cấp tinh bột Tinh bột là thành phần chủ yếu trong mô của các loại khoai củ, ngũ cốc và phụ phẩm nông nghiệp như cám gạo, cám mì… Đặc điểm chung của nhóm cung cấp tinh bột: • Hàm lượng protein thấp (không quá 20%), acid amin không cân đối • Lipid thấp khoảng từ 2-5%. Tuy nhiên cám gạo có hàm lượng lipid cao 10-15%. • Hàm lượng chất xơ cao, đặc biệt là cám gạo, hàm lượng xơ biến động từ 11- 20% tùy theo chất lượng cám do đó ít được sử dụng làm thức ăn cho tôm. • Hàm lượng khoáng trong nhóm này thấp và không thích hợp cho động vật thủy sản. Bảng 10.4 : Thành phần sinh hóa một số nguồn thực vật cung cấp tinh bột: Nguồn

Độ khô

Protein

Lipid

Xơ

Khoáng

Bắp vàng

8.5

3.6

2.3

1.3

Gạo

12.8

4.6

5.3

7.4

Cám gạo

12.8

13.7

11.1

11.6

Khoai lang khô

3.2

1.7

2.2

2.6

Khoai mì

0.9

1.7

0.8

0.7

Tấm

9.5

1.9

0.8

2.1

Lúa mì

12.9

1.7

2.5

1.6

Bột mì

11.7

1.2

1.3

0.4

Cám lúa mì

16.4

4.0

9.9

5.3

Khả năng sử dụng các nguồn tinh bột làm thức ăn cho động vật thủy sản tùy thuộc vào đối tượng nuôi. Đối với nhóm ăn thiên về động vật, lượng tinh bột không sử dụng quá 20%. Trong các nguồn tinh bột thì nguồn tinh bột từ bột mì được xem là nguồn tinh bột tốt nhất làm thức ăn cho tôm. Hạn chế sử dụng bột bắp, cám gạo làm thức ăn cho tôm. @ Cám gạo

102

Hàm lượng đạm trong một số loại cám dao động trong khoảng từ 8,34- 16,3%. Cám ly trích dầu có hàm lượng đạm cao nhất (16,3%) do đã được ly trích một lượng lớn chất béo. Hàm lượng đạm thấp nhất là ở cám lau khô (8,34%). Hàm lượng chất béo trong cám ly trích dầu thấp nhất (2,76%), kế đến là cám lau ướt (5,6%). Ưu điểm nổi bật của cám là hàm lượng vitamin A, D, E và nhóm B (B1, B2) cao hơn trong ngô. Trong dầu cám có chứa chất oxy hoá tự nhiên là tocophenol. Cám có chứa hàm lượng P cao và nhiều nguyên tố quan trọng như Fe, Cu, Co, Zn, Se. Hiện nay người nuôi thích dùng cám lau ướt để phối chế thức ăn vì cám này có hàm lượng đạm ổn định (12,4%) và có bột gạo nhiều dễ làm dẻo thức ăn khi nấu và phối trộn. Tuy nhiên độ khô của cám lau ướt khá thấp (83,6%) nên việc bảo quản khá khó. Tuy nhiên đối với vấn đề sử dụng cám hiện nay, một trở ngại thường gặp là do cám có hàm lượng chất béo cao, dễ hút ẩm và dễ bị oxy hóa, trở nên đắng. Sử dụng cám bị oxy hóa làm thức ăn cho cá sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe, sự sinh trưởng và chất lượng của cá nuôi. Các loại cám dùng phối chế thức ăn cho cá Cám gạo là nguyên liệu truyền thống được sử dụng phổ biến nhất để làm thức ăn tự chế trong nuôi trồng thuỷ sản. Hiện nay có nhiều loại cám, từ ba loại cám cơ bản là cám y, cám lau bass 1 và cám lau bass 2, người ta chế biến thêm các loại cám khác như cám sấy, cám trích ly, cám pha. -

Cám y: cám xay gạo thường, hoặc xay trắng từ các nhà máy qui mô nhỏ. Gao này dùng để bán nội địa không xuất khẩu. loại cám này có lẫn nhiều tấm dạng hạt và có ít bột gạo

Cám lau: cám được chuốt ra từ gạo xay xô (gạo mới bóc vỏ trấu). Cám lau có 2 loại là cám lau bass 1 và bass 2. Sản phẩm gạo từ công đoạn xay xát này chủ yếu dùng để xuất khẩu.

+ Cám bass 1: còn gọi cám lau khô vì trong quá trình lau chuốt không có phun thêm nước. Cám loại này ít bột gạo hơn cám bass 2. + Cám bass 2: còn gọi là cám lau ướt vì trong quá trình lau gạo người ta dùng kỹ thuật phun nước để làm bóng hạt gạo. Cám bass 2 có độ ẩm cao, không bảo quản lâu được như các loại cám khác. Loại cám này có rất nhiều tinh bột vì bột gạo bị chuốt ra trong quá trình xay xát ở giai đoạn này rất nhiều. -

Cám sấy: cám đã qua sấy khô để bảo quản được lâu hơn. Sấy và bảo quản ở các kho.

Cám ly trích: Cám được trích lấy dầu (chất béo) nhằm giảm chất dầu để bảo quản được lâu hơn và tránh hiện tượng ôi dầu, đồng thời cám loại này có hàm lượng đạm cao hơn.

Cám pha: cám được pha trộn lại với nhau theo yêu cầu mua bán, thường có các cách pha trộn như: cám (các loại) pha với bột mì, cám (các loại) pha thêm tấm, cám lau bass 1 pha lau bass 2.

Bảng 10.5: Thành phần dinh dưỡng của các loại cám và tấm Protein thô

Béo thô

Tro

Độ khô

(%)

Cám trích ly dầu

16,3

2,76

10,3

90,6

Cám sấy

12,6

7,35

91,7

Nguyên liệu

103

Cám lau ướt

12,4

5,6

4,9

87,6

Cám lau khô

8,34

7,44

30,3

89,8

Cám y

13,1

13,3

8,03

87,8

Cám pha

11,4

8,05

4,96

87,8

Tấm

8,76

0,99

0,42

86,7

3.2. Dầu động thực vật Dầu động thực vật là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng trong thức ăn cho động vật thủy sản. Tuy nhiên dầu động và thực vật được sử dụng trong thức ăn cho động vật thủy sản như là nguồn cung cấp các acid béo không no cần thiết cho động vật thủy sản. Đối với nhóm động vật thủy sản ăn thiên về động vật, khả năng sử dụng tinh bột kém thì lipid được sử dụng như là nguồn cung cấp năng lượng chính nhằm hạn chế việc sử dụng protein như là nguồn cung cấp năng lượng. Thường trong nguyên liệu chế biến thức ăn thủy sản có sẵn lipid nên trong công thức thức ăn chỉ bổ sung thêm khoảng từ 2-3% dầu. Tùy theo đối tượng nuôi mà nguồn dầu được bổ sung là dầu thực vật hay động vật, hoặc kết hợp cả hai Ngoài mục đích cung cấp năng lượng, acid béo, việc bổ sung dầu vào thức ăn cũng có tác dụng tạo mùi cho thức ăn. Ngoài ra lecithin (phospholipid) hay cholesterol cũng được bổ sung vào thức ăn thông qua nguồn dầu mực, dầu đậu nành hoặc trực tiếp sử dụng lecithin hay cholesterol tổng hợp. Bảng 10.5: Thành phần acid béo của một số nguồn dầu động thực vật Nguồn lipid

18:2n-6

18:3n-3

20:5n-3

22:6n-3

Dầu dừa

Dầu bắp

Dầu bông vải

Dầu cọ

Dầu đậu phộng

Dầu hướng dương

Dầu cá tuyết

Dầu mai mực

Dầu cá trích

Dầu cá hồi

Dầu cá mồi

Dầu mực ống

Dầu thực vật

Nguồn động vật biển

• Lecithin: Lòng đỏ trứng, dầu đậu nành 104

• Cholesterol: Dầu mực, dầu cá biển 4. CÁC CHẤT PHỤ GIA Trong sản xuất thức ăn cho động vật thủy sản, ngoài các nguồn nguyên liệu chính, một số nguồn nguyên liệu khác được bổ sung vào thức ăn với nhiều mục đích như: tăng giá trị dinh dưỡng, tăng tính ngon miệng, hạn chế sự biến chất thức ăn….Những chất này được gọi chung là chất phụ gia 4.1. Chất kết dính Để gia tăng độ kết dính của thức ăn, ngoài tinh bột trong thức ăn, trong chế biến thức ăn cho thủy sản còn sử dụng một số chất kết dính. Giá trị của chất kết dính bao gồm: đóng góp dinh dưỡng cho thức ăn, giảm sự thất thoát các chất dinh dưỡng, tăng độ bền của thức ăn trong môi trường nước, giảm bụi trong quá trình chế biến thức ăn. Tuy nhiên một số chất kết dính có thể làm ảnh hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn. Một vài loài cá không chấp nhận thức ăn quá cứng. Tinh bột được gelatine hóa là chất kết dính tự nhiên tốt nhất cho động vật thủy sản, tuy nhiên để tăng độ kết dính của thức ăn phải bổ sung thêm chất kết dính. Một số chất kết dính được sử dụng trong thức ăn thủy sản: • Nhóm có nguồn gốc tảo biển: Agar (1-2%), Alginate, Carrgeenan.. • Nhóm có nguồn gốc thực vật: tinh bột (10-25%), Gure gum, Hemicellulose, Carboxymethyl Cellulose – CMC ( 1-3%).. • Nhóm có nguồn gốc động vật: Gelatin, Collagen, Chitosan… • Nhóm có nguồn gốc vô cơ: Bentonite… Hàm lượng chất kết dính sử dụng trong thức ăn phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu chế biến thức ăn và thiết bị chế biến. Khi sử dụng các thiết bị thủ công thì chất kết dính sử dụng sẽ nhiều hơn so với hệ thống thiết bị ép viên hiện đại. 4.2.Chất chống oxy hóa Thức ăn thủy sản do có hàm lượng chất béo cao và thành phần của chất béo chứa nhiều acid béo cao phân tử không no nên dễ bị oxy hóa trong quá trong chế biến và bảo quản. Khi bị oxy hóa thức ăn sẽ hôi dầu và mất đi các acid béo thiết yếu, các vitamin tan trong dầu như A, D và E, carotenoids bị phá hủy làm giá trị dinh dưỡng của thức ăn bị giảm. Do đó trong thức ăn thủy sản, cần bổ sung chất chống oxy hóa. Chất chống oxy hóa phải đảm bảo không độc và có giá thành rẻ. Các chất chống oxy hóa thường được sử dụng là: -

BHT (Butylated hydroxy toluene):

200 ppm

BHA (Butylated hydroxy Anisole):

200 ppm

Ethoxyquin (1,2 dihydro–6 ethoxy–2,2,4 trymethyl quinoline):

150 ppm

4.3. Chất kháng nấm Nhiệt độ và độ ẩm cao ở vùng nhiệt đới là nguyên nhân làm cho thức ăn thủy sản dễ bị nấm mốc phát triển. Trở ngại chính cho việc chế biến thức ăn thủy sản là sự phát 105

triển của nấm mốc Aspergillus flavus, nấm mốc này sản xuất ra độc chất Aflatoxin, một loại độc tố nguy hiểm cho động vật thủy sản. Nấm này thường phát triển ở các loại hạt có dầu. bắp và khoai củ. Chất kháng nấm thường được sử dụng là một hay hỗn hợp các loại acid hữu cơ. Trong thức ăn thủy sản một số chất chống mốc được sử dụng là acid propionic, acid sorbic, sodium diacetate, acid phosphoric. Việc sử dụng chất kháng nấm phải không làm ảnh hưởng đến độ ngon miệng của thức ăn đối với động vật thủy sản. 4.4. Chất tạo mùi (chất dẫn dụ) Chất dẫn dụ đóng vai trò quan trọng, quyết định hiệu quả sử dụng thức ăn của động vật thủy sản, đặc biệt là tôm. Trong môi trường nước, để cãm nhận thức ăn chất dẫn dụ phải hòa tan đề cá tôm có thể cảm nhận. Có hai cách để cảm nhận. – Khứu giác (smell) – Vị giác (taste) Do đó chất dẫn dụ càng đễ hòa tan, trọng lượng phân tử càng nhỏ càng có tác dụng cao trong dẫn dụ thức ăn. Trái với tác động nghe và nhìn, tác nhân hóa học trong dẫn dụ có tính chuyên biệt cho từng chất hóa học * Tính chất chung của chất dẫn dụ: Không bay hơi Có trọng lượng phân tử rất bé Hợp chất hữu cơ chứa Nitơ Tan trong nước Ổn định ở nhiệt độ Trong các nguồn nguyên liệu sử dụng làm thức ăn cho tôm có sẵn các chất dẫn dụ tự nhiên như: bột mực, bột nhuyễn thể, bột đầu tôm, gium nhiều tơ, nhộng tằm, dịch thủy phân cá, tôm. Hàm lượng chất dẫn dụ thay đổi tùy theo loài (1-5%). Ngoài ra dầu mực, dầu nhuyễn thể cũng được sử dụng như là chất dẫn dụ trong thức ăn cho tôm. Ngoài các chất dẫn dụ tự nhiên, các chất dẫn dụ nhân tạo như các acid amin tự do (glycine, analine, glutamate) hay một số phân tử peptide như betane cũng được tổng hợp để bổ sung vào thức ăn cho động vật thủy sản. 4.5. Sắc tố Sắc tố chủ yếu được sử dụng trong thức ăn là carotenoids. Chức năng chính của sắc tố này là: • Tiền chất tạo vitamin A • Thành phần của chromatophore • Liên quan đến màu sắc của giới tính • Tạo màu đỏ trong một số loài cá • Màu của trứng tôm cá

106

Màu

1 0

100

150

200

250

300

Astaxanthin thức ăn (mg/kg) Hình 10.1: Ảnh hưởng astaxanthin lên màu sắc tôm hùm (Jasus edwardsii) Trong tự nhiên nguồn cung cấp caroteinoid chính là tảo . Ngoài ra nhóm giáp xác chân chèo, một số loài nhuyễn thể, tôm, cua cũng là nguồn cung cấp caroteinoid. Astaxanthin là cũng sắc tố thuộc họ carotenoid, bổ sung sắc tố astaxanthin với nồng độ 50ppm sẽ tạo màu sắc tự nhiên cho tôm nuôi. Một số nguồn nguyên liệu giàu sắc tố: bắp vàng, bột cỏ, rong tảo . 4.6. Premix vitamin – khoáng Trên thị trường có một số loại premix khoáng, premix vitamin, premix vitamin – khoáng có thể sử dụng bổ sung khoáng và vitamin cho thức ăn cho động vật thủy sản. Mức độ bổ sung khoảng 0.5-2%, tùy thuộc vào hàm lượng chất khoáng và vitamin trong hỗn hợp và nhu cầu của đối tượng nuôi. Một số chất khoáng cũng được bổ sung vào thức ăn để cung cấp phospho cho tôm như: monocalcium phosphate, di calcium phosphate. 4.7. Enzime tiêu hóa Để tăng độ tiêu hóa thức ăn của động vật thủy sản, một số nhà nghiên cứu cho biết có thể bổ sung enzime proteolyti và amilolytic vào thức ăn. Phytate còn gọi inositol hexaphosphate (IP6), hay phytic acid. Đây là dạng phospho hiện diện trong các hạt và ngũ cốc. Phytate liên kết chặt chẻ với một số muối khoáng có hóa trị hai như calcium, magnesium, sắt và kẽm. Dẫn đến một số triệu chứng thiếu muối khoáng khi sử dụng nhiều nguyên liệu gốc thực vật.

107

Hình 10.2 Cấu tạo của phytate Phytase được biết đến như là một enzym hóa học thủy phân phosphor (myoinositol-hexaphosphate) được chiết xuất từ vi sinh vật (Peniophora và E. coli), nấm (Aspergillus ficuum, Mucor piriformis và Cladosporium) hoặc trong một số nguồn thực vật (lúa mì, lúa mạch) (Weremko et al., 1997). Phytase có nguồn gốc từ các loại nấm, vi sinh vật thì có hoạt tính tốt hơn so với phytase có nguồn gốc từ thực vật do khả năng chịu đựng được nhiệt độ cao và khoảng giá trị pH rộng nhưng tốt nhất vẫn là phytase có nguồn gốc từ nấm. Phytase có nguồn gốc từ thực vật hoạt động không ổn định khi pH dưới 4 và trên 7.5 trong khi đó phytase có nguồn gốc từ các loại nấm, vi sinh vật (microbial phytase) vẫn có hoạt động ổn định ở ngay cả giá trị pH dưới 3 và trên 8 (Greiner and Konietzny, 2006). Ngoài ra, phytase thực vật bị phá hủy nhanh hơn khi đốt nóng và khả năng hoạt hóa của chúng bị giảm xuống trong quá trình chế biến thức ăn. Ở 70oC thì nó bị bất hoạt sau vài phút trong khi đó microbial phytase vẫn hoạt hóa trong thời gian kéo dài. Hiệu quả sinh học của phytase thực vật chỉ bằng 40% so với microbial phytase (Pointillart, 1998). Từ các yếu tố pH tối ưu, nhiệt độ ổn định và hiệu quả sinh học của microbial phytase đều tốt hơn so với phytase thực vật nên người ta chọn microbial phytase bổ sung vào trong thức ăn cá. Báo cáo của Schafer and Koppe (1995), khi bổ sung phytase 500 và 1000 U/kg trong thức ăn của cá chép làm từ bột đậu nành sẽ phóng thích được 20% và 40% phytate – P. Theo Yu and Wang (2000) khi cá giếc sử dụng thức ăn từ bột đậu nành có 60% và 80% phytate – P được phóng thích khi cung cấp phytase 500 và 1000 U/kg. Phytase biến phytate – P thành P dễ sử dụng thì động vật thủy sản có thể tiêu hóa được chúng ngay lập tức và sự tiêu hóa P sẽ tỷ lệ thuận với lượng phytase thêm vào (Cao et al., 2007). 4.8. Acid amin tổng hợp Acid amin tổng hợp hóa học như DL- Methionin, hoặc sản phẩm lên men các loại vi sinh vật như L-lysine được bổ sung vào thức ăn cho động vật thủy sản nhằm cân đối acid amin thiết yếu (khi sử dụng nguồn protein thực vật) trong công thức thức ăn. Khả năng hấp thu các acid amin tổng hợp này thay đổi tùy theo loài. Có loài có khả năng sử dụng acid amin này không khác biệt so với acid amin tự nhiên trong nguyên liệu, tuy nhiên cũng có loài khả năng sử dụng acid amin tổng hợp kém hơn so với acid amin tự nhiên. 108

5. CÁC CHẤT PHẢN DINH DƯỠNG VÀ CÁC CHẤT ĐỘC TRONG NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN THỦY SẢN Trong một số nguồn nguyên liệu chế biến thức ăn thủy sản có chứa chất kháng dinh dưỡng. Để hạn chế ảnh hưởng các chất này lên động vật thủy sản và người sử dụng sản phẩm thủy sản, việc lựa chọn nguyên liệu tươi hoặc nếu cần phải qua sử lý như gia nhiệt hoặc thủy phân là việc cần phải thực hiện. • Chất ức chế hoạt động của Trypsin: Chất này kết hợp với Trypsin làm cho Trypsin mất hết hoạt tính, dẫn đến sự làm giảm sinh trưởng, giảm quá trình hấp thu chất béo và trao đổi năng lượng. • Minosine: là một acid amin có cấu tạo vòng, với nồng độ cao nó phá hũy tế bào tuyến gan tụy của tôm. • Goitrogens: Cản trở sự hấp thu ion của tuyến giáp, vì vậy, cản trở sự sinh trưởng • Cyanogens: là một glycoside, khi bị thủy phân sẽ tạo ra acid hydrocyanic (độc tố). • Sapogenin glycosides: • Gossypol: làm giảm sự hiện diện cả các amino acid tự do. • Aflatoxins: là những chất rất độc, chúng làm hoại gan. • Những chất ức chế vitamin: chúng kết hợp với vitamin thành những dạng rất phức tạp, làm cho vitamin không còn dạng tự do (mất tác dụng) • Peroxydes: oxy hoá các acid béo cao phân tử chưa no, gây ra tăng trưởng và tỷ lệ sống thấp. Bảng 10. 6: Một số độc tố và chất ức chế dinh dưỡng trong nguyên liệu Những chất dinh dưỡng và Hiện diện các chất độc Chất ức chế Trypsin Đậu nành không sấy Minosine Lá bình linh Alkaloids Cây khoai tây Goitrogens Đậu phộng, đậu nành Cyanogens Khoai mì Sapogenin glycosides Bột đậu nành Gossypol Sắc tố của hạt bông Phytates Mè, đậu phộng, đậu nành Hemagglutinins Đậu nành và các cây họ đậu khác Aflatoxins Đậu phộng, các cây ngũ cốc Lipoxidase Đậu nành Chất ức chế vitamin Ức chế Vit.D Đậu nành Ức chế Vit.E Đậu tây Thiaminase Cá tạp, sò, vẹm Antibiotins Lòng trắng trứng Botulin Cá tươi trong điều kiện yếm khí Vi khuẩn Salmonella Thịt động vật bị nhiễm các chất thải của côn trùng và các loài gặm nhắm Thuốc trừ sâu và diệt cỏ Tích lũy trong cá và các sản phẩm thủy sản khác Kim loại nặng Tích lũy trong các nguyên liệu dùng làm thức ăn Peroxydes Dầu bảo quản không tốt

109

Câu hỏi: 1. Những lưu ý khi sử dụng các nguồn protein thực vật làm thức ăn cho động vật thủy sản? 2. Các nguồn nguyên liệu cung cấp protein, carbohydrat được dùng phổ biến trong công thức thức ăn cho cá ở nước ta? Tài liệu tham khảo 1. Dương Thanh Liêm, Bùi Huy Như Phúc và Dương Duy Đồng, 2002. Thức ăn và dinh dưỡng động vật. Trường đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh – Khoa Chăn Nuôi và Thú Y. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp, 438 trang. 2. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 3. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 4. Manning, B (2001) Mycotoxins in fish feed. In: Lim, C & Webster, CD (Eds.) Ch. 13. p 267. Nutrition and fish health. Hawthorn Press, Inc. NY.

5. Nutrient Reasearch Council (NRC). Nutrient Requirements of Fish. Washington, DC: National Acedemiy Press; 1993, 69pp. 6. Sitasit, P.1993. Feed Ingredients and Quality Control, p.75-86. In M.B. New, A.G.J., Tacon and I. Csavas (eds.) Farm-made Aquafeeds. Proceedings of the FAO/AADCP Regional Expert Consultation on Farm-made Aquafeeds,l 14-18 December 1992, Bangkok, Thailand. FAO-RAPA/AADCP Bangkok, Thailand 434 p. 7. Tacon A.G.J., 1990. Standard Methods for the Nuitrition and Feeding of Farmed Fish and Shrimp. Argent Laboratories Press Redmond, Washington U.S.A, 208pp.

110

CHƯƠNG XI: THIẾT LẬP CÔNG THỨC VÀ CHẾ BIẾN THỨC ĂN THỦY SẢN I.THIẾT LÂP CÔNG THỨC THỨC ĂN Để đảm bảo đủ dinh dưỡng theo yêu cầu của động vật thủy sản, việc phối chế công thức thức ăn phù hợp với nhu cầu, đảm bảo an toàn, vệ sinh thực phẩm, tăng thời gian bảo quản và hiệu quả sử dụng thức ăn là thực sự cần thiết. Để việc phối hợp khẩu phần đạt kết quả tốt, cần tổng hợp tất cả những hiểu biết đã trình bày ở trên về dinh dưỡng động vật thủy sản, sao cho có được khẩu phần thích hợp cho. Khẩu phần ăn phải cân đối, phải đủ thành phần dinh dưỡng theo yêu cầu của cơ thể, khẩu phần có giá thành thấp mà hiệu quả lại cao, mang lại lợi nhuận cho người nuôi. Xây dựng thức thức ăn là một quá trình kết hợp các nguồn nguyên liệu tạo nên hổn hợp thức ăn theo một mục đích cụ thể nào đó trong sản xuất($/kg thức ăn, sinh trưởng, hệ số thức ăn, $/kg thu hoạch) hay đạt được mục đích nghiên cứu. Đây là một sự kết hợp giữa thiết kế công thức lý tưởng và phù hợp với yêu cầu thực tế 1.1. Các nguyên tắc trong thiết lập công thức thức ăn 1.1.1. Xác định nhu cầu dinh dưỡng của cá, tôm • Dựa vào tài liệu đã công bố và nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng của tôm, cá. Cơ sở này đối với nghề thủy sản còn hạn chế, nhiều đối tượng nuôi chưa được nghiên cứu đầy đủ về nhu cầu dinh dưỡng. • Kết quả thí nghiệm nuôi dưỡng: đây là cơ sở đúng nhất, thực tế nhất để xác định nhu cầu dinh dưỡng của từng đối tượng trong từng điều kiện cụ thể. • Nhu cầu dinh dưỡng của động vật thủy sản thay đổi tùy theo loài, dòng, giai đoạn phát triển, sức khỏe, nhiệt độ và các đều kiện môi trường khác. • Tập tính ăn tự nhiên của đối tượng nuôi cũng nên được xem xét. 1.1.2. Lựa chọn nguyên liệu phối hợp Để xây dựng được khẩu phần thức ăn đáp ứng được nhu cầu của động vật thủy sản cần phải nắm vững giá trị dinh dưỡng của các nguồn nguyên liệu dự kiến lựa chọn phối chế. Một vài điểm cần lưu ý trong lựa chọn nguyên liệu @ Nguồn năng lượng: Khi cần các thức ăn có năng lượng cao thì chủ yếu là hạt ngũ cốc. Cần lưu ý đến hàm lượng xơ của thức ăn. Nếu xơ nhiều sẽ làm giảm sự ngon miệng và độ tiêu hóa thức ăn, chất xơ cũng sẽ làm ảnh hưởng đến độ kết dính của viên thức ăn. Các nguồn nguyên liệu có hàm lượng xơ cao không nên sử dụng làm thức ăn cho tôm.

111

@Nguồn protein: Nguồn protein cung cấp tốt nhất cho động vật thủy sản nói chung là nguồn protein động vật. Tuy nhiên để giảm giá thành và cân đối acid amin thiết yếu, nên phối chế thức ăn từ nhiều nguồn protein. Khi sử dụng nguồn protein bột cá bằng bột độn vật khác hoặc bột thực vật. Mức độ thay thế không nên quá 50%. Để đảm bảo dinh dưỡng cho động vật thủy sản khi sử dụng các nguồn protein thay thế bột cá nên có thể bổ sung acid amin tổng hợp, các acid béo thiết yếu, premix khoáng, vitamin. Tuy nhiên thực tế là sinh trưởng và chất lượng của đối tượng nuôi khi sử dụng thức ăn có chủ yếu là nguồn protein thực vật vẫn kém hơn so với protein từ bột cá. Nguyên nhân là do các chất bổ sung thường dễ bị biến đổi trong quá trình chế biến cũng như và tan nhanh trong môi trường nước. Thêm vào đó độ ngon miệng, độ cứng của viên thức ăn cũng không thích hợp cho tôm cá, đặc biệt là nhóm ăn động vật. @ Độc tố Một điểm cần lưu ý khi sử dụng các nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật thường có độc tố hoặc chất kháng dinh dưỡng, do đó việc xử lý các nguồn nguyên liệu này trước khi đưa vào phối chế thức ăn là cần thiết, nhằm hạn chế tới mức thấp nhất ảnh hưởng của các chất này đến sinh trưởng, sức khỏe và cả chất lượng của sản phẩm nuôi sau này. @ Biến đổi thành phần sinh hóa Một số tài liệu có công bố về giá trị dinh dưỡng của một số nguồn nguyên liệu, tuy nhiên trong sử dụng nên lưu ý là chất lượng của nguyên liệu biến động theo khu vực, mùa, kỹ thuật chế biến và bảo quản. Do đó nên phân tích lại thành phần sinh hóa của nguyên liệu trước khi phối chế thức ăn. @ Tương tác giữa các chất dinh dưỡng: Có 4 kiểu chính về sự tương tác giữa các chất dinh dưỡng trong thức ăn: -

Nhóm vi lượng với các thành phần dưỡng chất khác trong thức ăn: Cá ăn thức ăn thiếu vitamin B1 nhưng có hàm lượng carbohydrat cao thì dấu hiệu bệnh lý thể hiện sớm hơn, tỉ lệ chết cao hơn là cá ăn thức ăn thiếu vitamin B1 nhưng có hàm lượng lipid cao. Quá trình biến dưỡng vitamin B6 thì có liên quan đến quá trình biến dưỡng protein và acid amin. Nhu cầu B6 của cá có liên quan đến nguồn nguyên liệu cung cấp protein là bột cá hay bột thực vật.

Khoáng với khoáng: nhu cầu Mg phụ thuộc vào hàm lượng Ca, P

Vitamin với khoáng: khả năng hấp thu khoáng hạn chế nếu trong thức ăn thiếu vitamin D. Thiếu vitamin C ảnh hưởng đến sự hấp thu Fe.

Vitamin với vitamin: Dấu hiện bệng lý sẽ thể hiện nhanh và trầm trọng hơn nếu thức ăn cung cấp thiếu cả hai nguồn B12 và folic acid

@ Độ ngon của thức ăn: Độ ngon của thức ăn có ảnh hưởng đến cường độ ăn của cá, ảnh hưởng đến khả năng tiết dịch tiêu hóa. Thức ăn mới ngon hơn thức ăn củ, tinh ngon hơn thô, thô xanh ngon hơn khô, thức ăn đạm ngon hơn thức ăn năng lượng, đạm động vật ngon hơn đạm thực vật, thức ăn càng nhiều khoáng càng kém ngon...

112

1.1.3. Giá cả và tính sẵn có của nguyên liệu Ngoài vấn đề chất lượng, vấn đề giá cả và tính sẵn có của nguyên liệu đóng vai trò quan trọng trong chế biến thức ăn thủy sản. Khi xây dựng được một công thức thức ăn hoàn hảo về mặt dinh dưỡng, nhưng giá thành cao, nguồn nguyên liệu khó chủ động thì không thể tiêu thụ được trên thị trường. Vì vậy khi xây dựng công thức thức ăn nên dựa vào nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương, giá thành rẻ. Ngoài ra giá cả của nguyên liệu phụ thuộc theo mùa, vì vậy nên xây dựng nhiều phương án sử dụng nguyên liệu để có thể chủ động nguồn nguyên liệu và hạ giá thành. 1.2. Phương pháp tổ hợp công thức Xác định thành phần và tỷ lệ từng nguyên liệu đơn trong khẩu phần là công việc cần thiết trước khi phối hợp khẩu phần. 1.2.1. Các bước tiến hành -

Nêu các dưỡng chất chủ yếu của khẩu phần.

Nêu nhu cầu từng dưỡng chất đối với cá.

Liệt kê thành phần của từng thực liệu.

1.2.2. Phương pháp tính toán công thức @Tính toán đơn giản: Với các công thức thức ăn đơn giản chỉ bao gồm vài loại nguyên liệu và yêu cần tính một vài dưỡng chất thì có thể áp dụng phương pháp tính toán kinh điển như phương pháp đường chéo của Pearson (phương pháp hình vuông), thiết lập hệ phương trình tuyến tính bậc nhất. Ví dụ: Thiết lập một công thức thức ăn tôm sú có hàm lượng đạm là 40% từ các nguyên liệu sau: Nguyên liệu

Hàm lượng protein

Bột cá

60 %

Bột đậu nành

40%

Cám

10%

Bột bắp

Giả sử tỉ lệ bột cá: bột đậu nành là 3/1 và tỉ lệ cám: bột bắp là 2/1 Áp dụng phương pháp hình vuông 1. Vẽ một hình vuông. Ghi mức protein cần tính ở giữa hình vuông đó. 2. Chia hỗn hợp nguyên liệu làm hai nhóm: nhóm cung cấp protein, nhóm cung cấp chất bột đường (năng lượng) và tính % protein trung bình của mỗi nhóm. Ghi vào bên trái hình vuông. Nguồn protein (hỗn hợp 1) Bột cá:

3 phần x 60% = 180

Bột đậu nành:

1 phần x 40% = 40 4 phần

= 220 113

Trung bình: 220/4 = 55 (% protein) Nguồn năng lượng (hỗn hợp 2) Cám:

2 phần x 10% = 20

Bột bắp:

1 phần x 7% = 7 3 phần

= 27

Trung bình: 27/3= 9 (% protein) 3. Tính hiệu số (giá trị tuyệt đối) của mức protein cần tính và protein trong nguyên liệu, ghi ở cạnh bên phải theo hướng đường chéo. 4. Tính tổng của hai giá trị vừa tìm được và % của chúng so với tổng. Hỗn hợp 1

55%

31 (31/46) x 100 = 67,39 % (15/46) x 100 = 32,61 %

Hỗn hợp 1

15 46

5. Tính % protein của mỗi nguyên liệu trong mỗi nhóm và cũng chính là % của các nguyên liệu tương trong công thức thức ăn. Bột cá:

(3 phần)

67,39 x 3/4 = 50,54

Bột đậu nành:

(1 phần)

67,39 x 1/4 = 16,85

Cám:

(2 phần)

32,61 x 2/3 = 21,74

Bột bắp:

(1 phần)

32,61 x 1/3 = 10,87

Như vậy, công thức thức ăn gồm có: Bột cá: 50,54%, bột đậu nành: 16,85%, cám: 21,74% và bột bắp là 10,87% @ Sử dụng phần mềm máy tính: Thực chất các phầm mềm máy tính cũng là áp dụng một hoặc vài phương pháp tính toán đơn giản như ở phần trên, nhưng với tốc độ sử lý nhanh nên rút ngắn được thời gian tính toán và gia tăng vầ số lượng các yêu cầu cần tính toán. Sử sụng phần mềm máy tính còn tính được công thức tối ưu về giá cả vốn rất khó giải quyết bằng phương pháp tính đơn giản. Tùy theo khả năng mà có thể sử dụng các phầm mềm khác nhau. phần mềm đơn giản nhất sử dụng chương trình Excell để thiết lập bảng tính với những công thức thích hợp hoặc các phần mềm chuyên biệt như: Winfeed, Feedlive, UFFDA, Feedmania… Các phần mềm chuyên biệt ngoài việc tính toán công thức thức ăn còn có thể có chức năng so sánh giá trị dinh dưỡng của các nguồn nguyên liệu, bảo quản các công thức, dữ liệu để giảm bớt thời gian tìm kiếm, tính toán

114

Cần lưu ý là người sử dụng các phần mềm trong tổ hợp khẩu phần cần phải có kiến thức căn bản về tin học, đặc biệt phải hiểu biết sâu sắc về dinh dưỡng và thức ăn để có được một kết quả phù hợp với yêu cầu dinh dưỡng của động vật thủy sản cũng như giá thành thích hợp cho người sử dụng. Các phương pháp tính toàn đơn giản cũng như phần mềm ứng dụng sẽ được hướng dẫn trong phần thực hành. Phần mềm WINFEED

II. PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN THỨC ĂN 2.1. Các loại thức ăn chính trong nuôi thủy sản Tùy theo giai đoạn phát triển và mục đích của người nuôi mà trong thức ăn thủy sản có các loại như: thức ăn ương ấu trùng (cá bột, ấu trùng giáp xác, ...), thức ăn ương giống, thức ăn nuôi thịt, thức ăn nuôi vỗ bố mẹ... Hình thức của thức ăn: thức ăn dạng ẩm, thức ăn viên khô: thức ăn nổi cho cá, thức ăn chìm cho giáp xác. @ Thức ăn ẩm: thường được gọi là thức ăn tự chế (home-made foood) hiện được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản, ẩm độ thường cao hơn 40%. Thành phần nguyên liệu chính là cá tép tạp, phụ phẩm của các nhà máy chế biến thủy sản, các sản phẩm phụ nông nghiệp như cám tấm, khoai củ….Ngoài ra một số có bổ sung thêm premix khoáng vitamin. Tỉ lệ phối chế biến động tùy theo khả năng của nông hộ, mùa vụ của nguyên liệu và cả giá thành của sản phẩm. Xét về một vài khía cạnh thì thức ăn ẩm có một số ưu điểm là tính sẵn có, ngon miệng và giá thành thấp vì thế thức ăn này không chỉ được sử dụng trong mô hình nuôi mật độ thấp mà ngay cả trong mô hình nuôi thâm canh.

115

Tuy nhiên việc sử dụng thức ăn ẩm có một số nhược điểm: hiệu quả sử dụng thức ăn thấp do tan nhanh trong môi trường nước dẫn tới ô nhiễm môi trường nuôi, thời gian bảo quản ngắn và mang nhiểu mầm bệnh.

Hình 11.1. Chế biến thức ăn ẩm @Thức ăn viên (thức ăn viên khô) : Ẩm độ của thức ăn tối đa là 11%. Thức ăn này có giá trị dinh dưỡng cao tính trên một đơn vị trong lượng so với thức ăn ẩm. Thức ăn khô được chế biến chủ yếu cung cấp cho mô hình nuôi bán thâm canh và thâm canh.

Hình 11.2. Sử dụng thức ăn viên trong nuôi thuỷ sản Ưu điểm của thức ăn viên khô là có thể bảo quản lâu, chi phí bảo quản và vận chuyển đơn giản và thấp hơn so với thức ăn ẩm, ít bị biến động bởi mùa vụ về số lượng cũng như chất lượng, giảm rủi ro cho động vật nuôi do ít nhiễm vi sinh vật gây hại, dễ dàng sử dụng với máy cho ăn tự động và đặc biệt là hiệu quả sử dụng thức ăn cao do chậm tan trong nước, hạn chế ô nhiễm môi trường nuôi. 116

Trở ngại trong sử dụng thức ăn viên do giá thành sản xuất cao, một số loài không thích sử dụng thức ăn viên do tính ngon miệng và tập tính ăn của loài. Ngoài ra chất lượng thức ăn viên rất biến động theo từng nhà máy sản xuất. Hiện nay dựa vào đặc điểm bắt mồi của đối tượng thủy sản mà các nhà sản xuất sản xuất hai loại thức ăn viên khô: loại thức ăn viên chìm sử dụng cho nuôi tôm và loại thức ăn viên nổi sử dụng chủ yếu cho nuôi cá. 2.2. Chế biến thức ăn 2.2.1. Các loại thiết bị Trong chế biến thức ăn thủy sản đòi hỏi thiết bị công nghệ cao mới có thể đáp ứng được yêu cầu chất lượng thức ăn. Một số thiết bị cơ bản cần thiết gồm có: bộ phận nghiền, trộn, truyền động và băng tải, máy ép viên, bộ phận phun, lò hơi, hệ thống sấy, làm mát, đóng bao. 2.2.2. Quy trình sản xuất Sản xuất thức ăn công nghiệp trong thủy sản đòi hỏi khắt khe trong quy trình sản xuất nhằm đảm bảo được sự bền vững trong nước và thành phần phối trộn không bị thay đổi qua quy trình sản xuất cũng như giữ được chất lượng trong khi vận chuyển, bảo quản và sử dụng. Sản xuất thức ăn thủy sản theo quy mô công nghiệp thì phức tạp và cần được quan tâm nhiều. . Nhập nguyên liệu

Bao đựng nguyên liệu

Bồn chứa nguyên liệu

Thuốc, khoáng Vitamin

Lipid

Nghiền

Trộn Trộn

Đóng bao

Bồn cấp hơi nước

Ép viên Bồn chứa

SấyLàm mát

Áo dầu

Nghiền viên

Nông trại Viên mảnh

Sàng

Hình 11.3: Sơ đồ qui trình sản xuất thức ăn thủy sản 117

@ Bộ phận nghiền Việc nghiền nhỏ nguyên liệu mang lại nhiều lợi ích làm cho chúng tăng khả năng tiếp xúc lẫn nhau trong quá trình trộn ép viên và khả năng tiêu hóa. Có nhiều loại máy nghiền khác nhau được sử dụng. Bộ phận nghiền được sử dụng phổ biến là đĩa nghiền và búa nghiền. Đối với loại đĩa nghiền thì thức ăn được nghiền ép giữa hai đĩa có bề mặt thô, một trong hai đĩa hay cả hai đĩa sẽ quay ép. Nhìn chung loại đĩa nghiền thì không thích hợp trong chế biến thức ăn thủy sản vì chúng không thể nghiền nhỏ mịn các loại nguyên liệu. Đối với búa nghiền thì bao gồm các hàng loạt các búa chuyển động hay không chuyển động dập vào rotor. Các búa này sẽ nghiền nát tất cả các nguyên liệu và chúng được lượt qua màn sàng lưới bằng thép. Các tấm sàng bằng thép này có các lỗ tùy thuộc vào kích cỡ mong muốn @ Bộ phận trộn Các thành phần nguyên liệu sau khi được nghiền sẽ qua quá trình trộn theo tỷ lệ thích hợp tạo thành hỗn hợp đồng nhất. Nguyên liệu được nghiền và trộn đều theo tỷ lệ đảm bảo thành phần trong công thức thức ăn. Nhìn chung thành phần nguyên liệu khô được trộn trước sau đó mới tiếp tục trộn đến các nguyên liệu dạng chất lỏng. Việc trộn có thể được thực hiện một lần hay nhiều lần theo từng mẻ trộn. Có nhiều bộ phận trộn khác nhau được sử dụng như các trụ răng đứng hay ngang hay các turbine.

Nạp nguyên liệu

Hình 11.4. Máy trộn thức ăn @ Ép viên Hình thức ép viên có thể được định nghĩa là làm có hình dạng viên bằng cách nén các thành phần nguyên liệu hay các hỗn hợp nguyên liệu đã trộn. Ép viên làm thay đổi hình dạng của hỗn hợp nguyên liệu thành các dạng bền vững và phù hợp cho yêu cầu của 118

nuôi thủy sản. Các loại bộ phận ép viên thường bao gồm các loại thiết bị như: thùng nhận nguyên liệu, thiết bị ép viên, bộ phận làm nguội, nghiền, sàng và bộ phận chứa . Việc nén ép các nguyên liệu làm cho thức ăn đạt chất lượng tốt nhất. Trong ép viên một bàn lỗ và trục cán được lắp ráp với nhau. Các vật liệu sau khi trộn được đưa qua bàn ép có chứa các lỗ và bị trục cán ép thành viên. Quá trình này diễn ra liên tục và khi áp lực đủ lớn đẩy các vật liệu qua lỗ và được cắt nhỏ lại bằng dao cắt ở phía ngoài và viên thức ăn đạt dược chiều dài mong muốn. Hơi nóng trong quá trình ép làm cho viên thức ăn khô lại. Bộ phận làm nguội được thiết kế tùy thuộc vào kiểu ép viên theo chiều đứng hay theo chiều ngang. Bộ phận này còn có tác dụng làm nguội cho thiết bị và quy trình hoạt động thuận lợi hơn. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình ép viên Công thức thức ăn Chất khoáng Kích cỡ hạt của nguyên liệu Điều kiện trộn Kích cỡ khuôn (độ dầy) Tốc độ quay Tốc độ đưa nguyên liệu vào máy ép viên (feed rate) Điều kiện áp suất Có hai hình thức ép viên cơ bản được sử dụng trong sản xuất thức ăn thủy sản: ép viên nén, ép đùn khô. * Ép viên nén Cũng như tất cả các quy trình ép viên, bước đầu tiên là nguyên liệu được nghiền nhuyễn, trộn đều. Trong ép viên nén hỗn hợp trộn được làm nóng đến nhiệt độ khoảng 85oC trong thời gian từ 5 – 20 giây, độ ẩm 16%, tiếp theo được nén qua bàn lỗ bằng kim loại. Nhiệt độ và thời gian của từng công đoạn thay đổi tùy theo thiết bị và thành phần nguyên liệu. Thiết bị ép này thường được sử dụng để ép viên thức ăn dạng chìm cho tôm. Sự kết hợp giữa sức nóng, độ ẩm, áp lực nén làm nén hỗn hợp thành các viên nén với sự tham gia của chất kết dính như gelatine. Phương pháp này cũng được biết đến như ép viên nhiệt độ cao. Chất lượng viên thức ăn bị ảnh hưởng bởi hàm lượng chất béo và ẩm độ. Hàm lượng chất béo quá thấp (< 2%) hay quá cao (>10%) đều không tốt, hàm lượng thấp thì viên thức ăn qúa cứng, quá cao thì khó ép viên. Độ ẩm cao làm viên thức ăn bị mềm, độ ẩm không thích hợp làm viên thức ăn dễ bị vụn. * Ép đùn khô Việc ép này là việc sử dụng các điều kiện lí học và nén qua bàn lỗ tạo thành viên. Nhiệt độ trong kiểu nén này có thể lên đến 125 – 150oC, trong điều kiện chịu áp lực khoảng 20 giây, độ ẩm từ 20 - 24% làm cho thức ăn kết dính hơn. Qua đó cho thấy hỗn hợp này có độ dẻo cao và bị ép qua bàn ép với áp lực cao. Khi viên ép rời khỏi bàn ép, với áp suất cao, hơi nước trong thành phần bốc hơi hình thành các túi khí trong viên thức ăn. Khi làm nguội chúng nhìn chung chỉ chiếm khoảng 0.25 – 0.3g/cm3 vì thế viên thức ăn có thể nổi được. Bằng cách kết hợp các thành 119

phần nguyên liệu thích hợp và cách ép viên có thể tạo ra viên thức ăn nổi hay chìm theo mục đích sản xuất.

Thùng cấp nguyên liệu Bộ phận quay trộn Bộ phận làm nóng

Bộ phận ép đùn Khuôn ép

Dao cắt

Hình 11.5 : Hệ thống thiết bị ép đùn thức ăn

3. ĐỘ BỀN TRONG NƯỚC CỦA THỨC ĂN VIÊN Thức ăn công nghiệp thường tương đối bền, lâu tan trong nước, chỉ một phần nhỏ bị tan và mất dinh dưỡng do sự thấm lọc. Độ bền trong nước của thức ăn thì tùy thuộc vào từng loài thủy sản và tính ăn của chúng. Đối với cá thức ăn dùng cho chúng thì yêu cầu chỉ tan trong nước trong vài phút. Ngược lại tôm thì yêu cầu về độ tan lâu hơn và bền vững trong nước trong một khoảng thời gian vài giờ. Chất lượng viên thức ăn tùy thuộc vào: 40 % công thức thức ăn 20 % kích cỡ hạt 20 % điều kiện 15 % kích cỡ khuôn 5 % làm mát và sấy khô Độ bền trong nước của thức ăn thì phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu làm thức ăn, quy trình sản xuất và chất kết dính tự nhiên được sử dụng. 120

@ Thành phần nguyên liệu của thức ăn: Sự cân đối trong thành phần nguyên liệu, các nguyên liệu mà khó nghiền nhuyễn hay khó kết dính thì nên sử dụng giới hạn (bột cám, bột xương...). Các thành phần hút ẩm như đường, muối, mật đường, chúng hấp thu nước làm cho thức ăn dễ bị vụn ra. Nhìn chung các chất mà có tính kết dính cao khi sử dụng trong sản xuất thức ăn làm cho thức ăn bền hơn trong nước. @ Quy trình sản xuất: Việc nghiền nguyên liệu luôn luôn được thực hiện trong tất cả các quy trình sản xuất thức ăn. Quá trình này làm tăng diện tích bề mặt của thức ăn dẫn đến tác dụng nhiệt tốt hơn làm cho viên thức ăn cứng hơn và tốt hơn. @ Chất kết dính: Tác động ảnh hưởng của chất kết dính đến độ bền và độ cứng của viên thức ăn trong nước được giải thích là chất kết dính sẽ làm giảm các không gian trống trong hỗn hợp nguyên liệu làm tăng độ nén cứng của viên thức ăn. Do tính chất của chúng là kết dính lại với nhau nên làm cho thức ăn chắc hơn. Sự biến đổi về thành phần bởi các tác nhân hóa học trong quá trình sản xuất sẽ làm cho viên thức ăn bền hơn với nước. Đối với thức ăn tôm thì yêu cầu về độ kết dính cao, vì vậy nên nhiều nghiên cứu về chất kết dính trong thức ăn tôm được thực hiện. Bảng 11.1 : Thông số về độ bền của viên thức ăn cá da trơn Các quy trình khác nhau

% bền trong nước chảy trong 10 phút

Không nghiền, không hơi nước, khuôn mỏng

21.5

Không nghiền, không hơi nước, khuôn dầy

24.3

Không nghiền, có hơi nước, khuôn mỏng

31.3

Không nghiền, có hơi nước, khuôn dầy

78.9

Nghiền, không hơi nước, khuôn mỏng

65.8

Nghiền, không hơi nước, khuôn dầy

74.5

Nghiền, có hơi nước, khuôn mỏng

84.9

Nghiền, có hơi nước, khuôn dầy

88.0

4. BẢO QUẢN THỨC ĂN Thức ăn sau khi sản xuất có thể bảo quản ở nơi sản xuất hay ít nhất đến người sử dụng cũng bảo quản thức ăn. Quá trình lưu trữ thức ăn có thể làm cho thức ăn bị hư hỏng giảm phẩm chất. Vì vậy thời gian bảo quản tốt nhất cho thức ăn luôn luôn được xác định. Thức ăn bảo quản bị kém phẩm chất do một số nguyên nhân: •

Tác động của quá trình oxy hóa

•

Tác động bởi vi khuẩn

•

Côn trùng, các loài gậm nhấm 121

•

Những biến đổi hóa học trong quá trình lưu trữ

Các nguyên nhân làm ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn trong thời gian bảo quản: 4.1. Nhiệt độ và độ ẩm Quá trình phân hủy làm giảm phẩm chất, chất lượng thức ăn thì tuỳ thuộc nhiều vào điều kiện bảo quản. Nhiệt độ và độ ẩm đóng vai trò quan trọng, là tác nhân gây ảnh hưởng đến việc bảo quản và hạn sử dụng của thức ăn. Các nhân tố này ảnh hưởng đến ẩm độ của thức ăn, tỷ lệ biến đổi hoá học của thức ăn, sự tấn công và phát triển của nấm, mốc và côn trùng. Thêm vào đó, ánh sáng và oxy cũng là tác nhân gây ra sự giảm phẩm chất của thức ăn. Trong quá trình tích trữ thức ăn việc không quan tâm đến độ ẩm của thức ăn sẽ dẫn đến sự cân bằng giữa trong không khí và trong thức ăn tuỳ thuộc vào độ ẩm tương đối của môi trường. Độ ẩm tương đối thích hợp là 75%. Tuy nhiên các vùng ở khu vực nhiệt đới thì độ ẩm tương đối thường cao hơn, vì vậy thời gian bảo quản thức ăn được rút ngắn lại. Nhiệt độ cao làm Vitamin C trong thức ăn bị biến tính, thúc đẩy quá trình oxy xảy ra, khởi đầu cho quá trình phát triển của vi sinh vật có hại. 4.2. Tác động của vi sinh vật Khu dễ bị mốc Nhìn chung nấm mốc sẽ dễ dàng phát triển ở vực độ ẩm trên 70%, nhiệt độ 35 – 40oC (Cockerell và ctv, 1971).

Các ảnh hưởng bất lợi của sự phát triển của nấm trong bảo quản thức ăn : • Hàm lượng dinh dưỡng trong thức ăn giảm, các chất dinh dưỡng quan trọng bị mất đi như lipid, amino acid (đặc biệt là lysine và arginin) và vitamin do tác động của các enzym phân huỷ của nấm (Jones, 1987). Nấm cũng giúp cho sự phát triển ôi dầu của các acid béo (Cockerell và ctv, 1971). • Làm thay đổi mùi và hình dạng thức ăn, làm cho thức ăn đóng cục, giảm giá trị. • Nấm có thể có thể sản sinh ra các chất độc mà có thể gây ung thư đặc biệt là Aspergillus flavus. Hầu hết các chất độc thường là aflatoxin B. Các nguyên liệu mà thường bị nhiễm A. flavus là lạc, hạt bông, và dừa (Chow, 1980) 4.3. Tác động của côn trùng và các loài gặm nhấm. Côn trùng và các loài gặm nhấm gây ra tác hại đáng kể đến thức ăn bảo quản. điều này có thể nhận thấy qua sự cắn phá làm dơ bẩn, hay gián tiếp bằng cách tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn. 4.4. Sự biến đổi hoá học trong quá trình bảo quản Đa phần sự biến đổi hoá học thường xuất hiện trong bảo quản thức ăn là sự ôi dầu của của acid béo. Thông thường các acid béo không no dễ bị oxy hoá tạo ra mùi ôi thối làm giảm phẩm chất thức ăn, đôi khi tạo ra một số hợp chất độc ức chế sự phát triển của vật nuôi. Carbohydrate cũng có thể bị lên men. Các chất hoá học sinh ra trong quá trình này làm giảm hàm lượng aminoacid, các vitamin giá trị, đặc biệt là vitamin C. 4.5. Phương pháp bảo quản Bảo quản thức ăn đúng cách nghĩa là làm chống lại các tác nhân như nhiệt độ, độ ẩm không khí, vi khuẩn, sự tấn công của côn trùng và các loại gặm nhấm. Nguyên vật 122

liệu làm thức ăn nên được bảo quản trong thời gian thích hợp. Cá tạp, cá biển nên dược sử dụng ngay hay được trữ trong tủ đông cho đến khi sử dụng.

Hình 11.6 Phương pháp bảo quản thức ăn đúng cách Trong bảo quản thức ăn cần chú ý một số nguyên tắc quan trọng. Thức ăn được bảo quản tuỳ thuộc vào từng loại thức ăn, không được để dưới nền sàn nhà hay dựa vào tường. Việc bảo quản cần thiết 100% không chạm đến nước, vật liệu bảo quản phải được chống ẩm. Nguyên vật liệu dùng trong sản xuất thức ăn tuỳ thuộc vào tính chất mà bảo quản và sử dụng vào sản xuất sớm nhất khi có thể. Các vật liệu bảo quản nhiều cần hạn chế sự phá hoại của nấm mốc và côn trùng. Một điều bất lợi là trong bảo quản nhiệt độ thường có khuynh hướng tăng lên và gây tác hại trong bảo quản. Sự thông thoát hợp lí trong bảo quản sẽ mang lại hiệu quả cao hơn. Luôn chú ý rằng, sự bảo quản sẽ không làm tăng chất lượng của sản phẩm mà chỉ làm chậm đi sự giảm phẩm chất của sản phẩm. Câu hỏi: 1. Các nguyên tắc xây dựng công thức thức ăn thủy sản? 2. Các bước cơ bản trong chế biến thức ăn thủy sản? 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn trong quá trình chế biến và bảo quản? Tài liệu tham khảo 1. ADCP/REP/80/11 - Fish Feed Technology. Lectures presented at the FAO/UNDP Training Course in Fish Feed Technology. University of Washington, Seattle, Washington, U.S.A., 9 October-15 December 1978. 2. Booth, M.A., Allan, G.L. and Warner-Smith, R. 2000. Effects of grinding, steam conditioning and extrusion of a practical diet on digestibility and weight gain of silver perch, Bidyanus bidyanus. Aquaculture, 182: 287-299. 3. Briggs, J.L., Maier, D.E., Watkins, B.A. and Behnke, K.C. 1999. Effects of ingredients and processing parameters on pellet quality. Poultry Science, 78: 14641471. 4. Goddard, S (1996) Feed management in intensive aquaculture. Chapman & Hall, New York, NY. 5. Halver, J.E. and R. W. Hardy, 2002. Fish nutrition. The Third Edition. Academic Press, USA. 123

6. http://www.fao.org/DOCREP/005/Y1453E. Good Aquaculture Feed Manufacturing Practice Aquaculture Development. 7. Lê Thanh Hùng, 2000. Bài Giảng Dinh Dưỡng Và Thức Ăn thuỷ sản. Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. 8. New, M (1987) Feed and Feeding of Fish and Shrimp. A manual on the preparation and presentation of compound feeds for shrimp and fish in aquaculture. FAO

124

CHƯƠNG XII: THỨC ĂN TỰ NHIÊN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

I. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NUÔI THỨC ĂN TỰ NHIÊN Thức ăn tự nhiên đóng vai trò rất quan trọng, quyết định sự thành công trong ương nuôi nhiều loài động vật thủy sản, đặc biệt là ở giai đoạn ấu trùng. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, kỹ thuật nuôi một số loại thức ăn tươi sống cho động vật thủy sản từ lâu đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Các đối tượng chủ yếu đang được quan tâm nghiên cứu như : Vi tảo, luân trùng, giáp xác râu ngành, Artemia, trùng chỉ. Nghề nuôi giáp xác, cá biển và nhuyễn thể đang ngày càng phát triển mạnh, vì thế, nhu cầu con giống đang ngày gia tăng và cần được giải quyết. Trong sản xuất giống, thức ăn và kỹ thuật cho ăn khi ương ấu trùng là vấn đề rất quan trọng. Ngày nay, mặc dù có nhiều kỹ thuật tiên tiến trong sản xuất thức ăn nhân tạo cho ấu trùng, nhưng những thức ăn tươi sống như tảo, luân trùng, giáp xác râu ngành, Artemia.. . vẫn được xem là thức ăn vô cùng quan trọng và có tiềm năng rất lớn trong sản xuất giống. Việc nuôi và sử dụng các sinh vật làm thức ăn này đã có một lịch sử lâu đời ở nhiều nước và ngày nay đang được áp dụng rộng rãi tên toàn thế giới. 1.1. Nuôi vi tảo Đối với tảo, hai loài Isochrisys galbana và Pyramimonas grossii đầu tiên được Bruce báo cáo là đã phân lập và nuôi đơn chúng dùng làm thức ăn trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là dùng cho nuôi ấu trùng trai, hầu. Tiếp theo đó, là kết quả nuôi thành công tảo khuê cho nhiều loài động vật không xương sống khác nhau của Allen và Nelson, 1910. Đến năm 1941, khi Matsue tìm ra phương pháp phân lập và nuôi cấy tảo thuần loài Skeletonema costatum thì loài tảo này đã được Hudinaga dùng làm thức ăn cho ấu trùng tôm Penaeus japonicus và đã nâng tỉ lệ sống của ấu trùng đến giai đoạn Megalope lên 30%, thay vì 1% so với các kết quả trước đây (Liao, 1983). Phương pháp nuôi tảo khuê cho ấu trùng tôm của Hudinaga được gọi là “phương pháp nuôi cùng bể” và sau đó phương pháp này được Loosanoff áp dụng trong ương nuôi ấu trùng hai mảnh vỏ. Từ những năm 1940, người ta rất quan tâm đến nuôi sinh khối tảo, không phải chỉ dùng cho nghề nuôi thủy sản mà còn vì nhiều mục đích khác, như: cải tạo đất, lọc nước thải, nguồn thực phẩm cho con người hay thức ăn tươi sống. Beijerinck đã nghiên cứu nuôi tảo Chlorella vulgaris lần đầu tiên trong ống nghiệm và đĩa petri. Nhiều nghiên cứu tiếp theo được tiến hành và cho đến năm 1948-1950, một công trình đầu tiên chuyển phương pháp nuôi cấy trong phòng thí nghiệm ra qui mô sản xuất lớn đã được thực hiện bởi nhà khoa học Litter, của Cambridge (Soeder, 1986). Tuy nhiên, về sau nuôi đại trà tảo Chlorella phát triển chủ yếu là ở Đông Nam Châu Á, đặc biệt là ở Nhật, Trung Quốc, Đài Loan (Richmon, 1986). Ví dụ: Ở Đài Loan, nuôi sản xuất tảo được hình thành vào năm 1964, đến năm 1977, đã có 30 trại sản xuất với công suất 200 tấn/tháng, sản xuất khoảng 1.000 tấn/năm. Các loài tảo khác như Dunadiella, Scenedesmus, Spirulina... cũng được nghiên cứu và phổ biến ra qui mô sản xuất. Số liệu thống kê cho thấy, tổng sản lượng hàng năm của tảo Spirulina trên thế giới là 850 tấn, trong đó, Mexicô đóng góp 300 tấn, Đài Loan: 300 tấn, Hoa Kỳ: 90 tấn, Thái Lan 60 tấn, Nhật Bản :40 tấn và Israel: 30 tấn (Richmon, 1986).

125

Để phục vụ cho mục đích nuôi thủy sản, nhiều loài tảo khác cũng được nghiên cứu nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm hoặc ở qui mô sản xuất. Wendy và Kevan, 1991, đã tổng kết: ở Hoa kỳ, các loài Thalasiossira pseudomonas, Skeletonema, Chaaaetoceros calcitrans, Chaetoceros mulleri, Nannochloropsis ocula, Cchlorella minutissima... được nuôi để làm thức ăn cho luân trùng, ấu trùng hai mảnh vỏ, ấu trùng tôm và cá theo phương pháp từng đợt hoặc bán liên tục trong những bể composite 2.000-25.000 lít. Ở Washington, năng suất tảo loài Thalasiossira pseudomonas có thể đạt 720 kg khô/24.000 tấn/8 tháng ; còn ở Hawaii, năng suất loài Nanochlopsis đạt khoảng 2,2 triệu lít/năm. Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu nuôi tảo từ những năm 1940. Nhưng mãi đến 1980, chỉ có hai loài Phaeodactylum triconutum và Tetraselmis subcordiformis là đối tượng nuôi dùng trong ương ấu trùng tôm. Về sau, có nhiều loài đã được phân lập để nuôi cấy. Song, những loài nuôi chính bao gồm Isochrisys galbana, Pavlova viridi, Chaetoceros muelleri, Phaeodactylum triconutum, Tetraselmis dùng cho ấu trùng tôm Penaeus chinensis và Argopecten. Chúng được nuôi bằng phương pháp thu từng đợt. Năng suất nuôi của Isochrisys galbana có thể đạt 4,8 x 1015 tế bào/năm. Ở Đài Loan, các đối tượng nuôi chính là Nannochloropsis oculata, Tetraselmis, Chlorella sp., dùng cho ương nuôi ấu trùng họ tôm he (Penaeus), loài Isochrysis galbana trong ương nghêu... Riêng loài Skeletonema costatum, sản lượng nuôi có thể đạt tới 9.000 tấn/năm. Nuôi tảo ở Nhật cũng rất quan trọng với nhiều đối tượng nuôi và bằng phương pháp thu từng đợt hoặc bán liên tục: Chaetoceros sp., Penaeus japonicus và Metapenaues ensis, Isochrysis sp. và Pavlova lutheri dùng cho hai mảnh vỏ, Tetraselmis sp., Nanochloropsis oculata, Chlammydomonas sp. cho luâu trùng Brachionus plicatilis. Nuôi tảo khuê cũng rất phổ biến ở Thái Lan, nhất là loài Skeletonema costatum và Chaetoceros calcitrans dùng cho ấu trùng tôm. Bể nuôi thường là bể fiberglass có thể tích 1.000 lít hay bể ximăng 4.000 lít. Ước đoán năng suất đạt được khoảng 3 x 1012 tb/tháng. 1.2. Nuôi luân trùng Bên cạnh tảo phiêu sinh, luân trùng (hay còn gọi là trùng bánh xe), loài Brachinus plicatilis cũng đóng vai trò quan trọng trong nghề nuôi trồng thủy sản, đặc biệt chúng là thức ăn cho ấu trùng của cá biển. Ở nhiều nước như Nhật Bản, Đài Loan, Thái Lan, nuôi luân trùng đã trở thành nghề nuôi thương phẩm. Quá trình nuôi luân trùng của những nước này mang nét đặc trưng riêng của mỗi quốc gia.

126

Hình 12.1: Cấu tạo và vòng đời của luân trùng Ở Nhật, Brachionus plicatilis lần đầu tiên được Katashi (1995) nghiên cứu và phát hiện như một loại thức ăn lý tưởng cho ấu trùng cá biển Ayu (Plecoglossus altivelia). Năm 1964, trại Yashima bắt đầu nuôi sinh khối Brachionus plicatilis, sau đó, năm 1965, chúng được dùng rộng rãi cho loài cá Pagrus major và là thức ăn có giá trị cao. Hiện nay, nuôi sản xuất Brachionus plicatilis dòng S và L là mục tiêu của nghề nuôi cá Pagrus major, Japanese flounder, Japanese sweet fish.. .Với qui mô sản xuất lớn, nuôi luân trùng ở Trung Tâm Nuôi Cá có thể 4-8 triệu con/ngày. Năng suất trung bình 30 con/ml/ngày. Ở Hoa Kỳ, Theilaccker và McMaster đã công bố lần đầu tiên kết quả nghiên cứu về Brachionus plicatilis là một thức ăn tuyệt vời cho ấu trùng cá biển vào năm 1971 (Wendy và Kenvan, 1991). Tuy nhiên, nuôi luân trùng đến nay vẫn ở qui mô thí nghiệm, chủ yếu phục vụ cho ương nuôi các loài Mullet, cá măng, Pacific threatfin và mahimah, Red drum, cá chẽm trắng và California halibut. Sản lượng nuôi mỗ ngày thường đạt 100500 triệu con, năng suất trung bình 25,7-75 cá thể/ml/ngày. Tại Trung Quốc, hầu hết các nghiên cứu về luân trùng Brachionus plicatilis làm thức ăn cho ấu trùng cá biển được tiến hành từ năm 1980. Đến nay, nuôi luân trùng với qui mô lớn là mục tiêu của nghề nuôi cá chẽm. Năng suất bình quân là 10 cá thể/ml/ngày (Chen, 1991). Nuôi luân trùng ở Đài Loan đã trở thành nghề nuôi thương phẩm phục vụ cho việc sản xuất của 11 loài cá biển. Sản lượng trung bình ước đoán khoảng 1 tỉ cá thể/ngày với năng suất là 12 cá thể/ml/ngày (Liao, 1991). Sản xuất luân trùng ở Thái Lan cũng được Kong Keo báo cáo năm 1991, với sản lượng 166 triệu con/ngày và năng suất là 30 cá thể/ml/ngày. Luân trùng đực dùng làm thức ăn cho đối tượng nuôi thủy sản chính như: cá chẽm, cá mú, tôm càng xanh. 1.3. Nuôi Artemia Ngoài các loài tảo và luân trùng kể trên, trong nuôi trồng thủy sản còn sử dụng Artemia như một nguồn thức ăn tự nhiên đặc biệt quan trọng. Mặc dù Artemia được biết 127

đến hàng thế kỷ nay, song vai trò quan trọng của nó đối với nghề nuôi thủy sản đặc biệt là trong ương nuôi ấu trùng tôm cá chỉ được biết rõ từ những năm 1930 do Seale (1933) và Rollefen (1939) công bố. Từ đó, Artemia được sử dụng mạnh mẽ trong nghề nuôi trồng thủy sản.

Hình 12.2. Cấu tạo Artemia Những năm 1950, Artemia được cung cấp thương mại đầu tiên bởi hai nguồn ở Hoa Kỳ là Vịnh San Francisco (California) và Hồ nước mặn lớn (Great Salt Lake0 (ở Utah). Lúc này, Artemia được bán cho nuôi cá cảnh với giá rất thấp (<10USD/kg). Song, đến đầu những năm 1960, với việc nghiên cứu sản xuất giống cá và giáp xác bắt đầu phát triển, thị trường Artemia đã có nhiều cơ hội lớn để mở rộng. Các dòng Artemia San Francisco, Great Salt Lake, và Chaplin Lake (Canada) là những dòng Artemia đầu tiên cho nghiên cứu và sản xuất giống thủy sản. Trong khi việc nghiên cứu và sản xuất giống ngày càng trở nên phổ biến trên thế giới, năng suất Artemia từ các hồ lại giảm, thế nhập khẩu tăng cao đã làm tăng cao giá Artemia trong những năm giữa 1970 (50-100USD/kg). Do thiếu Artemia, giá thành cao, nhu cầu mở rộng trại sản xuất thủy sản lại lớn, đôi lúc, nhười ta có ý định không dùng Artemia và nghiên cứu sử dụng loại thức ăn khác cho nuôi thủy sản. Tuy nhiên, với những nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng đầu tiên ở Đại Học Ghen (Bỉ) đầu những năm 1970 đã cho biết rằng sự thiếu hụt trứng Artemia chỉ là vấn đề tạm thời (Sorgeloos, 1976). Điều này cho được khẳng định khi việc sản xuất trứng bào xác Artemia được bắt đầu với một số nguồn mới kể cả những nước thế giới thứ ba. Điều này được thực hiện với sự giúp đỡ của các tổ chức quốc tế, kể cả tư nhân. Năm 1980, tình hình sản xuất Artemia trở nên thay đổi rõ rệt. Các sản phẩm mới xuất hiện từ Argentina, Australia, Brazil, Colombia, Trung Quốc, Pháp, Thái Lan. Tổng lượng Cyst tiêu thụ bởi các trại giống lúc ấy là 60 tấn. 128

Mặc dù do tình hình thời tiết thất thường, sản lượng Artemia đôi lúc dao động lớn, nhưng dần dần cũng được ổn định. Những năm 1980, trứng Artmiea được tiêu thụ hàng năm lên đến vài ba trăm tấn do sự mở rộng của các hoạt động trại giống. Mặc dù nhu cầu Artemia đã được đáp ứng phần lớn, song, cần phải tăng cường sản xuất với nhiều nguồn để có thể đáp ứng nhu cầu cao hơn trong thời gian tới. Mặc dù đã có nhiều nguồn Artemia, song, nguồn trứng San Francisco chiếm đến 70% sản lượng. Tuy trứng Artemia thu từ tự nhiên chiếm phần lớn sản lượng, song, việc nuôi Artemia thủ công trên ruộng muối cũng có ý nghĩa lớn ở các nước Đông Nam Á (Việt Nam) và Châu Mỹ la Tinh để đáp ứng cho nhu cầu phát triển ở địa phương. Hiện nay, sản lượng trứng Artemia trên thế giới hàng năm khoảng 2000 tấn khô. Nguồn trứng thu từ hồ tự nhiên (Great Salt Lake) đang là nguồn chủ yếu. 2. VAI TRÒ CỦA MỘT SỐ LOÀI THỨC ĂN TỰ NHIÊN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2.1. Vi tảo Đến nay, có khoảng trên 40 loài tảo đã được phân lập, nuôi cấy và sử dụng làm thức ăn cho ấu trùng các loài thủy sản. Tùy thuộc vào chất lượng và tính có sẵn của các loài tảo mà việc sử dụng chúng cho các đối tượng thủy sản cũng khác nhau giữa các nơi trên thế giới. Tuy nhiên, có một số loài tảo quan trọng được nuôi và sử dụng phổ biến trên thế giới như ở bảng dưới đây. Về phương thức sử dụng tảo, chúng thường được cho ăn trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua sinh vật trung gian khác, ở dạng tươi sống hay chế biến, thuần chủng hay hỗn hợp nhiều loài. Mặc dù người ta thường áp dụng phương pháp cho đối tượng nuôi thủy sản ăn chỉ một loài tảo nào đó, nhưng Liao (1983) cho rằng: không có loài tảo đơn độc nào lại tốt nhất về mọi phương diện cho việc nuôi và sử dụng chúng làm thức ăn cho ấu trùng tôm he. Tầm quan trọng của tảo chính là từ giá trị dinh dưỡng của chúng. Tuy nhiên, người ta chú ý đến giá trị dinh dưỡng của tảo không chỉ riêng thành phần protein mà còn là thành phần acid béo, yếu tố dinh dưỡng không thể thiếu được đối với ấu trùng của các loài hải sản. Trong nhiều trường hợp, tảo được báo cáo không phải là thành phần thiết yếu trong khẩu phần ăn của các loài sinh vật biển, nhưng thực tế, chúng có thể là nhân tố thúc đẩy sinh trưởng của đối tượng nuôi hoặc có tác dụng như một vi khuẩn lọc nước (Fujimura và Okamoto, 1972; Barnabe, 1976; Cohen, Finkel và Sussman, 1976; Maddox và Sandifer, 1977; Malecha, 1983 -trích dẫn của Pauv và Persoone, 1991). Bảng 12.1: Lớp và giống tảo nuôi dùng làm thức ăn cho các đối tượng thủy sản (Pauw và Person, 1991): Lớp Giống Đối tượng cho ăn Bacilariophyceae PL, BL, BP Skeletonema Thalassiosira Phaeodactylum Chaetoceros Cyclindrotheca Bellerochea Actinocysclus Nitzchia 129

PL, BL, BP PL, BL, BP, ML, BS PL, BL, BP, BS PL BP BP BS

Haptophyceae

Chrysophyceae Prasinophycease Cyptophyceae Xanthophyceae Chlorophyceae

Cyclotella Isochrysis Pseudoisochrysis Dicrateria Cricospaera Coccolithus Monochrysis Tetraselmis Pyramimonas Chroomonas Cryptomonas Rhodomonas Olisthodiscus Carteria Dunadiella Chlamydomonas Chlorococcum Chlorella Scenedesmus Nannochloris Brachiomonas Spirulina

Cyanophyceae PL, Ấu trừng tôm biển BL, Ấu trùng nhuyễn thể ML, Ấu trùng tôm nước ngọt BP, Hậu ấu trùng nhuyễn thể FZ, Động vật phù du nước ngọt

BS PL, BL, BP, ML, BS BL, BP, ML BP BP BP BL, BP, BS, MR PL, BL, BP, AL, BS BL, BP BP BP BL BP BP BP, BS, MR BL, BP, FZ, MR, BS BP BL, ML, BS, MR, FZ FZ, MR, BS BP, MR, SC BP PL, BP, BS, MR AL, Ấu trùng bào ngư MR, Luân trùng nước mặn BS, Artemia SC, Copepod nước mặn

2.1.1. Chlorella Chlorella được biết đến nhiều bởi vai trò quan trọng của nó về dinh dưỡng cũng như là nhân tố môi trường trong nuôi trồng thủy sản. Việc dùng Chlorella vào trong sản xuất đó là phương pháp nước xanh được áp dụng rộng rãi trong sản xuất giống tôm càng, một số loài cá và hai mảnh vỏ. Khi ương ấu trùng tôm càng xanh, Cohen (1976) thấy rằng: sự hiện diện của thực vật phiêu sinh có thể thúc đẩy sự tăng trưởng của ấu trùng tôm thông qua việc loại bỏ NH3 và một số chất độc khác. Hơn nữa, Joshep (1977) cũng ghi nhận: sự bổ sung tảo sẽ làm cho môi trường nước trở nên giàu dinh dưỡng, cung cấp những hợp chất vi lượng mà thức ăn ban đầu và thức ăn bổ sung không có. Chlorella cũng được chú ý nhiều trong sản xuất giống cua (Scylla serrata). Mặc dù một số công trình nghiên cứu thu được tỉ lệ sống của cua chỉ ở mức giới hạn (như thí nghiệm của Ong Kah Sin (1976) và Heasmen (1983), ương ấu trùng cua chỉ dùng Artemia; hoặc thí nghiệm của Chen và Jeng (1980) có bổ sung Chlorella nhưng không có tác dụng), song, Chlorella vẫn được dùng rộng rãi trong ương ấu trùng cua. Brick (1974) đạt được tỉ lệ sống của cua cao nhất bằng cách thêm Chlorella vào môi trường ương. Hơn nữa, ở Đài Loan, Nhật Bản, ấu trùng cua cũng được ương trong môi trường có bổ sung Chlorella (Cowan, 1983; Chen, 1991). 130

Liao (1991) báo cáo rằng: Ở Đài Loan khi ương ấu trùng cá măng, người ta bổ sung Chlorella vào bể với mật độ: 50-350 x 104 tế bào/lít để duy trì chất lượng nước và quần thể luân trùng-thức ăn chính của ấu trùng tôm, mặc dù tôm có ăn trực tiếp tảo hay không chưa được chứng minh. Trong ương ấu trùng cá Grey mullet, Chlorella cũng được thêm vào bể ấu trùng trong những ngày đầu tiên với mật độ 500-700 x 103 tế bào/ml. Ngoài ra, Chlorella còn là thức ăn rất quan trọng trong ương nuôi luân trùng và động vật phiêu sinh khác. Bên cạnh những loài Chlorella biển, loài Chlorella nước ngọt, Chlorella vulgairs, cũng được thử nghiệm thành công làm thức ăn cho luân trùng (Hirayama và ctv., 1988). Yamasaki và ctv. (1989) cũng chỉ ra rằng: hai dạng đông lạnh của tảo Nannochloropsis sp. ( loài tảo Chlorella biển) đều cho kết quả tương tự nhau về tốc độ tăng trưởng của quần thể luân trùng khi cho ăn hai dạng tảo trên. Theo báo cáo, tốc độ tăng trưởng và sức sinh sản trung bình của luân trùng cao nhất khi cho ăn Chlorella, tiếp theo là loài Isochrysis galbana (Nagata và Whyte, 1992). Mật độ quần thể, sản lượng và tốc độ sinh trưởng của luân trùng cũng tăng lên theo sự gia tăng mật độ tảo ban đầu, đạt đến 40 x 106 tế bào /ml (James và ctv., 1986). Với hàm lượng HUFA cao, Chlorella không chỉ là thức ăn quan trọng của luân trùng mà còn được dùng để làm giàu acid béo cho luân trùng và một số động vật phù du khác trước khi dùng chúng làm thức ăn cho cá và các loài nuôi thủy sản khác. 2.1.2. Dunaliella Tảo Dunaliella có chứa hàm lượng glycerol và β-caroten cao nên được xem là đối tượng nuôi đầy triển vọng, dùng làm thức ăn không chỉ trong nghề nuôi thủy sản mà còn nhiều lĩnh vực khác. Trong các loài thuộc giống Dunaliella, loài D. salina có hàm lượng β-caroten cao nhất (Borowithzka, 1990), chiếm 20% trọng lượng khô (Kranzfelder, 1991). Trong nuôi thủy sản, Dunaliella đóng vai trò trong chế độ dinh dưỡng của nhuyễn thể nhưng với mức độ khác nhau tùy theo loài nhuyễn thể. Fidalgo và ctv. (1994) chỉ ra rằng: khi cho nghêu ăn 3 loại tảo khác nhau (Tetraselmis suecica, Dunaliella tertiolecta và Phaedodactylum tricornutum) thì nghiệm thức cho ăn Dunaliella tertiolecta nghêu có hàm lượng carbohydrate gia tăng. Quan sát quá trình tiêu hóa của ấu trùng Strombus gigas với 8 loại tảo khác nhau (Isochrysis galbana, Tetraselmis chuii, T. seucica, Dunaliella tertiolecta, Chlamidomonas cocoides, Thalassiosira fluviatilis, Chlorella sp., và Chaetoceros sp.), Aranda (1994) thấy rằng: quá trình tiêu hóa tảo Tetraselmis chuii, Chaetoceros sp. và Chlorella sp. nhanh hơn so với 5 loài tảo còn lại. Sự tiêu hóa tảo Chaetoceros sp. và Chlorella sp. nhanh hơn so với tảo D. tertiolecta...Khi ương ấu trùng Mytilus galloprovincialis với các loài tảo: Dunaliella tertiolecta, T. seucica, I. Galbana, P. tricornutum, dạng đơn lẻ hay hỗn hợp, kết quả cho thấy: tỉ lệ sống và sức tăng trưởng của ấu trùng thấp nhất ở nghiệm thức cho ăn hỗn hợp T. seucica và I. Galbana (Moskera và ctv., 1989). Dunaliella không chỉ có vai trò quan trọng trong ương nuôi nhuyễn thể mà chúng còn dùng làm thức ăn cho một số loài cá biển, cho Artemia và động vật phiêu sinh khác. 2.1.3. Spirulina Cùng với Chlorella và Dunaliella, Spirulina cũng là loài tảo rất giàu protein, acid amin thiết yếu, acid béo, khoáng, vitamin và các hợp chất carotenoid nên chúng được xem là nguồn dinh dưỡng rất tốt trong nuôi thủy sản. Mustafa và ctv. (1994) báo cáo: Spirulina được thêm vào làm thức ăn bổ sung cho Pagrus major với tỉ lệ 5% đã làm tăng tốc độ tăng trưởng của cá, hiệu quả chuyển đổi thức ăn và hiệu suất sử dụng protein mà 131

thành phần protein có trong thịt cá không bị ảnh hưởng xấu. So với những loại tảo có kích thước lớn được thí nghiệm trước đó thì loài Spirulina ảnh hưởng tốt nhất đến sự tăng trưởng và sử dụng thức ăn của cá Red sea beam. El- (1994) cũng cho biết: tốc độ tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của cá Silver sea beam khác nhau không có ý nghĩa giữa nghiệm thức có bổ sung 50% Spirulina trong khẩu phần ăn với nghiệm thức đối chứng 100% bột cá. Tuy nhiên, thay 75% Spirulina thì có ảnh hưởng bất lợi. Trong thí nghiệm về ảnh hưởng của khẩu phần ăn có bổ sung Spirulina cho cá chép bột (Catla catla, Labeo rohita, Cirrhinus mrigal, Hypophthalmichtys molitrix, Ctenopharigodon idella và Cyprinus carpio), Ayyappan và ctv. (1991) nhận xét: nghiệm thức cho ăn bổ sung 80% Chlorella cho kết quả tốt nhất. Chow và ctv (1990) khi nghiên cứu về tốc độ tăng trưởng, tính ăn ngon miệng, hoạt động của men tiêu hóa protein (protease) và men tiêu hóa tinh bột (amylase) nêu lên: không có sự khác nhau có ý nghĩa giữa các nhóm cá cho ăn thức ăn đối chứng và thức ăn bổ sung Spirulina. Spirulina cũng được đề nghị thay thế một phần bột cá trong chế độ ăn của cá rô phi O. mossambicus. Stripped jack fish cũng được nghiên cứ về ảnh hưởng của các chế độ ăn với tỉ lệ bổ sung Spirulina khác nhua và người ta tìm ra rằng: Spirulina có ảnh hưởng đến sự tích lũy mỡ của cá và chỉ nên bổ sung Spirulina ở mức 5% để duy trì sự sinh trưởng bình thường của cá (Watanabe và ctv., 1990). Boonyarapalin và ctv. (1989) nghiên cứu về sự thay đổi màu sắc của cá rô phi đỏ Oreoromic niloticus với các nguồn bổ sung sắc tố khác nhau, gồm: Spirulina marigold, Pepal meal, bột đầu tôm, bột nghệ và thức ăn đối chứng, ông thấy rằng: tương ứng với các loại thức ăn trên, màu sắc của cá rô phi thay đổi: nâu đỏ, vàng lam, lam, cam và hơi cam. Thêm vào đó, sắc tố của cá chép trở nên đậm hơn khi cho cá ăn với khẩu phần có bổ sung 10% Spirulina. Nguồn cung cấp sắc tố khác là Marigold petal chỉ cho sự biến đổi màu nhẹ (Wutiporn-Phromkunthong, 1984). Sự biến đổi màu sắc của tôm sú nuôi cũng được Okada và ctv. nghiên cứu. Với cá nguồn bổ sung carotenoid khác nhau trong khẩu phần ăn của tôm từ: β-caroten, Spirulina, Phaffia và krill oil, ông nhận thấy: Spirulina cho kết quả tốt nhất về sự gia tăng hàm lượng caroten trong vỏ của tôm. Đặc biệt, nên cho tôm ăn với chế độ ăn chiếm 3% Spirulina trong 1 tháng trước khi thu hoạch. Nghiên cứu về ảnh hưởng của các nguồn protein khác nhau trong khẩu phần ăn của tôm thẻ (Penaeus indicus), Ali (1992) phát hiện: Spirulina và đậu phộng cho sức tăng trưởng của tôm tốt hơn có ý nghĩa so với bánh dầu dừa và gingerly cakes; hiệu quả sử dụng protein thô và giá trị sinh h5c của Spirulina cao hơn có ý nghĩa so với đậu phộng. Khi ương ấu trùng tôm he (Penaeus) từ gia đoạn Zoea 1đến Mysis 2, Gu và ctv. (1989) thấy rằng: ấu trùng được cho ăn Spirulina apletensis và S. platensis cộng với bột đậu nành, đạt kích cỡ 663-757 µm, dài hơn có ý nghĩa so với thức ăn đối chứng chỉ dùng bột đậu nành. Tỉ lệ tôm của nghiệm thức trên đạt 48-53%, cao hơn rất nhiều so với lơ đối chứng (11%). 2.1.4. Tảo khuê Trong lớp tảo khuê, loài Skeletonema costatum từ khi được phân lập lần đầu tiên bởi Masue (1941) đã được dùng rộng rãi và là thức ăn rất quan trọng củaâu trùng tôm biển. Hudinaga đã đạt được thành công đầu tiên trong việc sử dụng tảo này làm thức ăn cho ấu trùng tôm, tỉ lệ sống ở giai đoạn Mysis đạt 30% cao hơn rất nhiều so với các kết quả trước đây, chỉ đạt 1% (Liao, 1983). Từ kết quả đó, nhiều loài tảo khuên khác như: Chaetoceros sp., Thlasiosira, Isochrysis,... cũng được nghiên cứu làm nguồn thức ăn cho 132

ấu trùng tôm. Tùy theo từng loài tảo và đạc điểm của chúng mà mỗi loài đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng đối với ấu trùng tôm. Trong quá trình phát triển của lĩnh vực sản xuất tôm giống, người ta đã chế biến ra nhiều loại thức ăn nhân tạo để thay thế một phần hoặc toàn bộ tảo khuê. Tuy nhiên, đến nay tảo khuê vẫn được xem là thức ăn tươi sống rất quan trọng của ấu trùng tôm. Le way và ctv. (1993) đã nghiên cứu về ảnh hưởng của các nguồn thức ăn tươi sống và nhân tạo đến sự tăng trưởng, tỉ lệ sống, hoạt động của enzym tiêu hóa và thành phần của protein trong cơ thể của tôm he Nhật Bản, kết quả cho thấy: ấu trùng Zoea sử dụng tảo Chaetoceros gracilis và thức ăn nhân tạo có sức tăng trưởng tương đương nhau, nhưng đến giai đoạn Mysis, nếu cho ăn thức ăn nhân tạo thì sẽ dẫn đến trọng lượng khô và hàm lượng protein trong cơ thể của PL1 thấp hơn so với ấu trùng cho ăn hỗn hợp Chaetoceros và Artemia. Trong thí ngiệm so sánh về sự ảnh hưởng của 9 loại thức ăn nhân tạo dùng thay cho tảo khuê (Chaetoceros) làm thức ăn cho ấu trùng tôm, Utama và ctv. (1992) nhận thấy: sự giảm mật độ tảo từ 50.000 xuống còn 5.000 tế bào/ml do việc thay thế tảo bằng thức ăn nhân tạo vẫn cho kết quả tốt, tỉ lệ sống của ấu trùng tôm giữa các nghiệm thức vẫn không khác nhau, nhưng mật đột tảo không thể thấp hơn 5.000 tế bào/ml. Hơn nữa, Chu (1991) cũng nhận thấy: ấu trùng tôm Metapenaeus ensis và Penaeus chinese cho ăn thức ăn nhân tạo bị chậm lớn và tỉ lệ sống luôn thấp hơn so với tôm cho ăn Chaetoceros garcilis và Artemia. Thêm vào đó, Cao và ctv. (1990) khi so sánh về ảnh hưởng của các loại tảo khác nhau làm thức ăn cho ấu trùng tôm Penaeus orietalis phát hiện rằng: ấu trùng Zoea không thể sử dụng trực tiếp chỉ một loài tảo Tetraselmis seucica hoặc Dunaliella salina được dùng đơn lẻ cho sự sinh trưởng và phát triển của chúng. Âúu trùng Zoea chỉ được cho ăn tảp Phaeaeodactylum tricornutum không thể phát triển đến giai đoạn Zoea 3. Hai dòng của loài tảo Chaetoceros muelleri là thức ăn tốt cho ấu trùng Zoea và khi dùng phối hợp chúng với Skeletonema costatum hoặc Dunaliella salina sẽ làm tăng tỉ lệ sống của ấu trùng. Kết quả thí nghiệm của Chu (1989) cho thấy: chỉ dùng một loài tảo Chaetoceros gracilis có thể cung cấp chế độ ăn đầy đủ dinh dưỡng cho ấu trùng tôm Metapenaeus ensis từ giai đoạn Zoea đến PL6 với tỉ lệ sống đạt 35-63%. Việc bổ sung Artemia không làm cải thiện được tỉ lệ sống của ấu trùng tôm. Khi đánh giá về ảnh hưởng của 3 loại tảo: Bidulphia sinensis, thalaassiosira rotula và Skeletonema costatum đối với sự phát triển và tỉ lệ sống của 7 nhóm giáp xác mười chân: Pagurus berhardus, Cancer padurus, Hyas coarctatus, Hyas araneus, Carcinus maenas, Liocarcinus holsatus và Necora puber, Harm thấy rằng: sự phát triển của ấu trùng dường như tùy thuộc vào kích cỡ của tảo. Âúu trùng của chúng lột xác tốt khi cho ăn tảo Bidulphia sinensis, loài lớn nhất trong các loài tảo thí nghiệm, và chúng lột xác ít khi cho ăn Skeletonema costatum, tảo có cỡ nhỏ nhất. Trong sản xuất giống cua biển, Portunus trituberculatus, Jo và ctv. (1993) thí nghiệm dùng các loài tảo Nanochloropsis oculata và Chaetoceros sp. làm thức ăn cho ấu trùng cua, thấy rằng: tảo Chaetoceros cho kết quả tốt nhất. Thí nghiệm ương ấu trùng cua Scylla serrata của Zainodin (1991) cũng cho biết: ấu trùng cua có cho ăn bổ sung tảo Skeletonema và Isochrysis ở giai đoạn sớm sẽ cho kết quả tốt hơn so với không cho ăn thêm tảo. Bên cạnh đó, tảo khuê còn đóng vai trò qua trọng trong nuôi nhuyễn thể. Okauchi (1990) thí nghiệm tìm hiểu về vai trò của tảo đối với spat của trai (Pintctada fucata) và 133

ông nêu lên: sức tăng trưởng của spat cho ăn đơn độc chỉ có tảo Isochrysis aff. galbana thấp hơn so với spat cho ăn kết hợp Isochrysis galbana và Chaetoceros garcilis. Laing và ctv. (1990) nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của tảo khô loài Nannochloris sp. and Tetraselmis seucica so với lô đối chứng gồm hỗn hợp tảo Chaetoceros calcitral và T-ISO dùng làm thức ăn cho ấu trùng nghêu Manila (Tapes philipinarum), ông thấy rằng: ấu trùng nghêu cho ăn tảo khô có sức tăng trưởng bằng hoặc cao hơn so với cho ăn dạng tươi sống, nhưng thấp hơn so với lô đối chứng. Trong thí nghiệm so sánh về ảnh hưởng của việc sử dụng tảo đơn lẻ và hổn hợp đến sức tăng trưởng của spat loài Placopecten magellanicus, Gillis và ctv. nhận thấy: hổn hợp thức ăn gồm 3 loài tảo Isochrysis galbana, Chaetoceros muelleri và Isochrysis aff. galbana cho sức tăng trưởng của spat cao hơn có ý nghĩa so với hỗn hợp 2 loài. Zhang và ctv. đã ương ấu trùng mussel Mytilus edulis với các loại thức ăn khác nhau, bao gồm: Phaeaeodactylum tricornutum, Chaetoceros mulleris, Platymonas subcordiformis, Nannochloris oculatas, Dicrateria zhanjiangensis, men bia, bột đậu nành, kết quả là: tảo Phaeaeodactylum có thể sử dụng cho ấu trùng ở các giai đoạn đầu, sức tăng trưởng của ấu trùng tương đương với các thức ăn khác nhưng tỉ lệ sống thì cao hơn. Ấu trùng có thể sử dụng Chaetoceros ở giai đoạn nhỏ, loài tảo Platymonas chỉ thích hợp cho ấu trùng lớn. N. oculata cho ăn không hiệu quả và bột đậu nành làm chậm quá trình sinh trưởng. 2.2. Luân trùng (Rotifer) Cùng với các loài vi tảo đề cập ở trên, luân trùng cũng là thức ăn tươi sống rất quan trọng trong ương nuôi ấu trùng tôm, cá. Luân trùng, Brachionus plicatilis là thức ăn rất lý tưởng của ấu trùng do chúng có kích thước nhỏ, bơi chậm và sống lơ lửng trong nước, có thể nuôi chúng ở mật độ cao, cho năng suất nuôi cao và có thể được làm giàu với acid béo và chất kháng sinh ... .(Wendy và ctv., 1991). Theo trích dẫn của Wendy (1991) từ kết quả nghiên cứu của Nagata (1989): Brachionus plicatilis được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới trong ương nuôi ấu trùng của trên 60 loài cá biển và 18 loài giáp xác. Zheng và ctv. (1994) nghiên cứu về khả năng tiêu hóa, hấp thụ và sử dụng các thức ăn khác nhau gồm Brachionus plicatilis, Artemia và Platymonas subcordiformis của tôm he Nhật Bản và ông đề nghị: Brachionus plicatilis là một trong những loại thức ăn thích hợp nhất cho ấu trùng tôm he ở giai đoạn Mysis 3/ Tỉ lệ sống và sức tăng trưởng của ấu trùng tôm Penaeus semisulcatus cho ăn Artemia hoặc Brachionus plicatilis cũng được Sarmocha nghiên cứu, ông thấy rằng: ấu trùng tôm cho ăn luân trùng có thể đạt tỉ lệ sống cao, nhưng năng lượng lấy vào giảm vì trọng lượng khô của luân trùng thấp hơn. Thêm vào đó, Brachionus plicatilis còn được dùng rộng rãi làm thức ăn trong ương ấu trùng tôm Penaeus monodon, P. indicus và P. merguiensis cho kết quả tốt. Đánh giá về khả năng thay thế Artemia của luân trùng Brachionus plicatilis trong ương ấu trùng tôm càng xanh Macrobrachium rosenbergii, Lovett và ctv. (1988) nhận thấy việc bổ sung Brachionus plicatilis không làm tăng nhanh quá trình phát triển của ấu trùng tôm. Âúu trùng cho ăn lượng Brachionus plicatilis giới hạn có tỉ lệ sống và tốc độ tăng trưởng thấp hơn có ý nghĩa so với ấu trùng cho ăn Artemia. Cho đến nay, hầu hết các nghiên cứu đều chứng minh rằng: luân trùng , Brachionus plicatilis, là thức ăn rất quan trọng cho ấu trùng cua, đặc biệt là ở giai đoạn đầu của ấu trùng.

134

Robin và ctv. (1991) đã so sánh về ảnh hưởng của 3 loài luân trùng được làm giàu với microcapsules, micro-particles và lipid emulsion dùng làm thức ăn cho ấu trùng Turbot, ông cho biết: luân trùng được làm giàu với lipid có chứa hàm lượng acid béo chưa no n-3 cao hơn gấp đôi so với các cách làm giàu khác. Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng và tỉ lệ sống của ấu trùng cho ăn loại luân trùng này dường như thấp hơn so với các loại khác. microcapsules, micro-particles cung cấp những chất dinh dưỡng khác, ngoài lipid, hiệu quả hơn. Cũng với thí nghiệm ương ấu trùng Turbot (Opstad và ctv, 1991) quan sát thấy tốc độ tăng trưởng và tỉ lệ sống của ấu trùng cho ăn luân trùng và Artemia đã được làm giàu với 7 hỗn hợp khác nhau thì không khác nhau có ý nghĩa, chỉ trừ trường hợp thức ăn được làm giàu với trứng cá tuyết được xem là tốt nhất. Khi ương ấu trùng cá đối bằng thức ăn tươi sống luân trùng được cho ăn men bánh mì và/hoặc Nannochloris oculatas, Tamaru (1993) nhận thấy: tốc độ tăng trưởng và tỉ lệ sống của ấu trùng sử dụng luân trùng được nuôi bằng men bánh mì thấp hơn so với ấu trùng sử dụng luân trùng được cho ăn bằng men và Nannochloris oculatas. Nghiên cứu về sức tăng trưởng và năng suất của cá măng bột (Chanos chanos) được cho ăn luân trùng dạng tươi sống và đông lạnh, Villegas (1991) thấy rằng: không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa hai dạng thức ăn này. Cũng theo kết quả nghiên cứu ương cá măng năm 1990 của tác giả trên, ấu trùng cá măng ăn luân trùng được nuôi với 3 loại tảo khác nhau, Tetraselmis tetrahele, Isochrysis galbana và Chlorella biển, có tốc độ tăng trưởng khác nhau có ý nghĩa giữa các nghiệm thức. Cruz và ctv. (1989) báo cáo: cá bột rô phi cho ăn kết hợp thức ăn chế biến với luân trùng đạt được trọng lượng cuối, tốc độ tăng trưởng hàng ngày và năng suất cao hơn có ý nghĩa so với cá bột chỉ cho ăn một loại thức ăn, hoặc luân trùng hoặc thức ăn chế biến. Việc sử dụng luân trùng làm thức ăn cho cá bột mặc dù không làm tăng tỉ lệ sống của cá, nhưng nó lại làm tăng tốc độ tăng trưởng và năng suất cá bột. 2.3. Artemia Artemia làm thức ăn cho tôm biển: Artemia là thức ăn rất quan trọng trong ương nuôi ấu trùng và hậu ấu trùng tôm biển. Artemia bắt đầu cho ăn khi ấu trùng đạt đến giai đoaün Mysis1 hay ngay cả Zoae2-3. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng, thành phần dinh dưỡng của những nguồn Artemia khác nhau và ngay cả ở những đợt sản xuất khác nhau là khác nhau. Amat nghiên cứu ảnh hưởng của các nguồn Artemia khác nhau lên ấu trùng một số loài tôm biển đã cho thấy rằng kết quả tốt nhất ở tôm ăn Artemia có thành phần HUFA cao nhất. Việc sản xuất giống tôm càng xanh cũng phụ thuộc căn bản vào nguồn Artemia. Không như tôm biển, ấu tôm càng xanh có thể bắt đầu cho ăn từ giai đoạn đầu với Artemia mơiï nở. Tuy nhiên, cũng giống như tôm biển, trong ương nuôi ấu trùng tôm càng xanh, ngoài Artremia cần bổ sung thêm các nguồn thức ăn nhân tạo khác để tăng cường dinh dưỡng và nâng cao tỷ lệ sống của ấu trùng. Đối vơi cá biển, trong sản xuất giống, Artemia thường được bắt đầu cho ăn một tuần sau khi cho ăn bằng Rotifer với kích cỡ nhỏ. Lượng Artemia cần cho sản xuất giống cá thường tốn hao nhiều hơn so với sản xuất giống tôm biển và tôm càng xanh. Kết quả sản xuất giống cá biển được nâng cao rất có ý nghĩa khi Artemia được làm giàu hóa HUFA. Đối với cá nước ngọt, rất nhiều loài cá được ương nuôi trực tiếp ở ao sau khi hết giai doạn noãng hoàn. Ấu trùng cá sẽ sử dụng nguồn thức ăn tự nhiên trong ao như tảo, 135

động vật phù du được gây nuôi bằng cách bón phân. Tuy nhiên, cũng có nhiều loài cá cần được ương nuôi trên bể như cá Basa, cá tra, cá lăng ... và vì thế Artemia là thức ăn rất quan trọng cho sản xuất giống những loài cá này. Ngoài ra, trong nghề nuôi nuôi cá cảnh, cả ấu trùng Artemia và Artemia trưởng thành đều được sử dụng cho mục đích sản xuất giống hay nuôi. Mặc dù Artemia có giá trị dinh dưỡng rất cao và có một số loài có thể dựa vào nguồn thức ăn là Atermia đơn độc, song, trong sản xuất giống, việc bổ sung các nguồn thức ăn nhân tạo hay làm giàu hoá Artemia là điều rất cần thiết và rất phổ biến. Câu hỏi: 1. Vai trò của thức ăn tự nhiên trong ương giống giáp xác ? 2. Sự cần thiết của thức ăn tự nhiên trong quá trình ương giống cá biển? Tài liệu tham khảo 1. Manual on the production and use live food for aquaculture. 1996. Patrick Lavens and Patrick Sorgeloos 2. Artemia biology. 1991. Robert A. Browne, P. Sorgeloos and C.N.A. Trotman. 3. Manual for the culture and use of brine-shrimp in aquaculture. 1986. P. Sorgeloos 4. Plankton culture Manual. 2003. Frank H. Hoff and T.W.Snell 5. Algal culture techniques. 2005. Robert A. Andersen (Ed.)

136