Tôm thẻ chân trắng cần một nguồn kali trong khẩu phần ăn khi nuôi trong nước lợ, nhưng có thể không cần khi nuôi trong nước biển
Ảnh hưởng của phospholipid trong khẩu phần ăn đối với phản ứng căng thẳng ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei phải được hiểu rõ hơn để phát triển khẩu phần ăn hiệu quả cho nuôi tôm biển nội địa có độ mặn thấp.
Việc nuôi tôm biển chủ yếu được thực hiện ở các khu vực ven biển sử dụng nước ở cửa sông và đại dương có độ mặn từ 1-40 ppt. Tuy nhiên, nhiều lợi thế về môi trường, xã hội và kinh tế hỗ trợ việc mở rộng sản xuất tôm và cá euryhaline (sống được ở nhiều độ mặn khác nhau) ra khỏi môi trường ven biển. Động vật Euryhaline có thể thích nghi để sống ở nước ngọt hoặc nước biển.
Do hậu ấu trùng tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) luôn sẵn có và khả năng chịu được độ mặn thấp, loài này đang được nuôi ở vùng nước nội địa có độ mặn từ 0,5 đến 28,3 ppt. Một số trang trại đã sản xuất được gần 20 năm.
Vấn đề độc đáo
Việc nuôi các loài sinh vật biển trong các khu vực nội địa có tiềm năng lớn vì nó có thể đa dạng hóa nông nghiệp, cung cấp các loài thay thế cho các hoạt động nuôi trồng thủy sản hiện có và giảm thiểu việc sử dụng các vùng đất ven biển đắt đỏ để nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, vì đây là một lĩnh vực tương đối mới và các loài động vật được duy trì trong một môi trường khá đặc biệt nên có rất nhiều vấn đề độc đáo cần phải giải quyết.
Đối với tôm, các vấn đề duy nhất đối với các hệ thống nội địa có độ mặn thấp bao gồm tỷ lệ sống rất khác nhau giữa các ao; tỷ lệ chết khi động vật phải chịu độ mặn và/hoặc nhiệt độ trong phạm vi chịu đựng trong môi trường biển; và hiện tượng tôm co cứng đuôi, lờ đờ và mất phương hướng. Hầu hết những vấn đề này dường như liên quan đến sự mất cân bằng sinh lý liên quan đến môi trường nuôi dưỡng độc nhất.
Việc đưa các sinh vật biển từ vùng nước có độ mặn cao đến vùng nước có độ mặn thấp gây ra hai áp lực sinh lý chính: sự mất mát khuếch tán của muối từ máu hoặc máu sang môi trường và kết quả là sự hấp thu nước từ môi trường. Sự căng thẳng thứ hai có thể đặc biệt gây tổn hại. Các mô và tế bào hút nước và tăng thể tích, kết quả là tế bào trương lên làm suy yếu các chức năng bình thường.
Nghiên cứu hiện tại và lý thuyết
Mặc dù dữ liệu còn hạn chế và đôi khi chỉ là truyền miệng, nhưng có vẻ như sự cân bằng ion của nước nội địa có độ mặn thấp đủ khác với nước lợ có nguồn gốc từ đại dương để dẫn đến một số vấn đề. Hình 1 trình bày các kết quả trong phòng thí nghiệm về tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm con được nuôi trong các chất lượng nước có độ mặn thấp khác nhau, cho thấy sự thay đổi về tỷ lệ sống thường thấy ở các nguồn nước này.
Hình 1: Phản ứng của tôm thẻ chân trắng L. vannamei con được nuôi hơn 4 tuần trong nước giếng có độ mặn thấp với các chất lượng khác nhau so với nước biển loãng. Các giá trị có chỉ số trên giống nhau không khác biệt đáng kể với nhau.
Kết quả từ nhiều nghiên cứu đã chứng minh mối tương quan giữa nồng độ của một số ion kali và magie trong nước và tỷ lệ sống của tôm. Nông dân ở các khu vực của Alabama, Hoa Kỳ, với lượng khoáng chất này trong nước thấp đã bổ sung vào ao của họ những loại phân bón chứa nhiều ion này và nhận thấy rằng những chất bổ sung này đã giảm thiểu một phần vấn đề. Điều này dẫn đến sự thay đổi tỷ lệ sống từ khoảng 25% lên 56% trong các ao nuôi thương phẩm.
Một số nông dân cũng đã chọn sử dụng thức ăn được biến đổi để chứa hàm lượng cao các ion magie và kali, natri clorua, photpholipid và cholesterol. Tôm được cung cấp các khẩu phần ăn này được báo cáo là có giá trị thẩm thấu huyết thanh cao hơn so với tôm được cung cấp thức ăn công nghiệp mà không tăng cường chất dinh dưỡng.
Khẩu phần ăn
Cấu hình ion của nước mặn dường như quan trọng hơn độ mặn trong ảnh hưởng đến sự sống và tăng trưởng của tôm. Điều này có thể là do nồng độ thấp của một số ion nhất định trong nước có độ mặn thấp ảnh hưởng đến cân bằng thẩm thấu và lượng khoáng chất có sẵn từ nước, kết hợp với mức độ thấp của cùng loại khoáng chất trong khẩu phần ăn, dẫn đến không đủ hàm lượng đáp ứng các nhu cầu sinh lý. Sự mất cân bằng ion do căng thẳng thẩm thấu hoặc cạn kiệt trữ lượng khoáng chất có thể là nguyên nhân cho một số vấn đề quan sát được.
Do động vật thủy sinh có thể lấy khoáng chất từ các nguồn thức ăn và nước, nên việc bổ sung các khoáng chất được chọn lọc trong khẩu phần ăn có thể tạo điều kiện cho sự sống sót và tăng trưởng tốt hơn của tôm được nuôi trong điều kiện độ mặn thấp.
Nghiên cứu trước đó của tác giả thứ nhất tiến hành trong bể ngoài trời ở độ mặn 10 ppt chỉ ra rằng nếu loại bỏ hỗn hợp khoáng chất trước đó, tốc độ tăng trưởng giảm 11,8%, ngay cả khi có thức ăn tự nhiên. Khi tôm được giữ ở mức 35 ppt và hỗn hợp khoáng chất đã được loại bỏ, sự suy giảm tăng trưởng 7,2% đã được quan sát thấy.
Nhìn chung, các loài tôm biển nuôi trong nước biển không yêu cầu nguồn thức ăn giàu magie và kali, vốn có nhiều trong nước biển tự nhiên, trong khi các loài tôm nước ngọt nuôi trong nước ngọt cần bổ sung thức ăn. Penaeus monodon dường như yêu cầu một nguồn kali trong khẩu phần ăn khi được nuôi trong nước lợ, nhưng có thể không cần khi được nuôi trong nước biển đầy đủ.
Bổ sung muối hỗ trợ cá
Nghiên cứu với cá đù đỏ (Sciaenops ocellatus) và cá chẽm châu Á (Lates calcarifer) đã chỉ ra những lợi ích tích cực từ việc bổ sung muối vào khẩu phần ăn khi cá được nuôi ở độ mặn thấp. Với thông tin này, việc bổ sung kali, magie và natri clorua vào khẩu phần ăn thực tế được khuyến nghị và nghiên cứu về ảnh hưởng của khoáng chất đối với sự tăng trưởng và tỷ lệ sống trong nước có độ mặn thấp được đảm bảo.
Các thử nghiệm sơ bộ của các tác giả khi bổ sung natri clorua vào khẩu phần ăn của tôm không giúp tăng năng suất. Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật, việc cung cấp các muối hòa tan trong nước này và các muối khác ở tôm khó khăn hơn so với cá do thói quen ăn mồi của tôm. Trong thức ăn cho tôm, việc lọc các khoáng chất này phải được giải quyết để đảm bảo phân phối sau khi các viên được ngâm trong nước. Tổn thất qua lọc có thể được giảm bằng cách sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để ổn định các viên hoặc các khoáng chất ít hòa tan dạng chelate hoặc được bao phủ.
Các yếu tố khác
Protein, axit béo và mức năng lượng trong khẩu phần ăn cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến khả năng đối phó với môi trường có độ mặn thấp của tôm. Một số tác giả đã công nhận mối quan hệ ở tôm giữa nhu cầu protein và độ mặn cực cao của nước. Ví dụ, trong điều kiện độ mặn cao, tôm thẻ chân trắng L. vannamei phản ứng tích cực với việc tăng lượng protein trong khẩu phần ăn, trong khi nhu cầu protein đối với tôm sú đã được báo cáo là cao hơn khi chúng được nuôi trong nước có độ mặn thấp.
Các axit amin tự do như proline, glycine và alanine tham gia vào quá trình điều hòa thẩm thấu nội bào của tôm he ở độ mặn cao. Tuy nhiên, ở vùng nước có độ mặn thấp, các axit amin tự do này không cần thiết cho cân bằng thẩm thấu nhưng có thể được sử dụng làm năng lượng để duy trì cân bằng nội môi thẩm thấu. Do đó, sự dư thừa protein hoặc axit amin tự do như arginine, được phosphoryl hóa như một dẫn xuất năng lượng cao kiểm soát hàm lượng adenosinetriphosphate (ATP) trong tế bào, có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự thích nghi với môi trường có độ mặn thấp.
Axit béo, photpholipid
Điều hòa thẩm thấu là một quá trình qua trung gian màng trong đó các con đường enzym và tính thấm của màng ảnh hưởng đến cân bằng nội môi thẩm thấu. Axit béo và photpholipid, thành phần chính của màng sinh học, bị ảnh hưởng bởi các thông số môi trường như độ mặn và nhiệt độ.
Một số tác giả đã báo cáo những thay đổi do độ mặn gây ra trong thành phần axit béo của tế bào cá. Chuyển hóa lipid và chuyển ion qua mang cá được hiểu rõ hơn các chức năng như vậy qua mang tôm. Ở cá, những thay đổi do độ mặn gây ra trong thành phần tế bào axit béo đã được báo cáo và điều tương tự cũng xảy ra ở tôm.
Một đánh giá đã báo cáo rằng tác dụng của photpholipid đối với phản ứng căng thẳng ở L. vannamei chưa được biết đầy đủ, nhưng đã được báo cáo là có lợi. Do đó, nếu khẩu phần ăn cụ thể cho nuôi tôm biển có độ mặn thấp được phát triển, thì cần phải hiểu rõ hơn về tác động của lipid trong khẩu phần ăn.
Carbohydrate
Mặc dù tôm tiêu hóa protein hiệu quả hơn so với carbohydrate, nhưng chúng có được một tỷ lệ đáng kể nhu cầu năng lượng từ carbohydrate. Năng lượng như vậy là cần thiết để duy trì các máy bơm ion để trao đổi ion và các chi phí năng lượng khác liên quan đến quá trình thẩm thấu.
Carbohydrate có thể đóng vai trò trực tiếp hoặc gián tiếp trong việc cung cấp năng lượng cho quá trình thẩm thấu. Lượng đường trong máu giảm khi tôm tiếp xúc với độ mặn cực cao, xác nhận việc sử dụng carbohydrate của động vật trong quá trình thích ứng thẩm thấu. Do đó, có thể có lợi khi xem xét các nguồn năng lượng sẵn có cung cấp năng lượng tốt nhất cho các điều kiện nuôi cấy căng thẳng.
Thảo luận
Nhìn chung, hoạt động nuôi tôm ở vùng nước nội địa có độ mặn thấp đang tăng lên với những thành công đáng kể. Tuy nhiên, một số vấn đề về sản xuất dường như có liên quan đến cấu hình ion dưới mức tối ưu của nước và khả năng điều hòa thẩm thấu của tôm ở một giai đoạn sống nhất định. Do lượng chất dinh dưỡng hấp thụ trực tiếp và gián tiếp ảnh hưởng đến khả năng chịu đựng căng thẳng của tôm, nên việc bổ sung các khoáng chất và chất béo chọn lọc trên mức thường được sử dụng trong thức ăn cho tôm biển là cần thiết.
Theo D. Allen Davis, Imad P. Saoud
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Bình Minh Capital
BÌNH MINH CAPITAL- HƯỚNG ĐẾN NỀN NÔNG NGHIỆP XANH BỀN VỮNG
Xem thêm:
Chiết Xuất Cây Mojave Yucca Là Một Chất Phụ Gia Thức Ăn Thủy Sản Phytogenic (PFAs) Có Lợi
Đặc Điểm Của Chất Kích Thích Miễn Dịch Ở Tôm
Khả Năng Kháng Kháng Sinh Của Vibrios Trong Nuôi Tôm