Bột protein từ gạo có thể thay thế 10% bột cá trong khẩu phần ăn mà không ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng
Nghiên cứu này đã thử nghiệm hiệu quả của việc thay thế bột cá bằng bột protein gạo (RPM) trong khẩu phần thử nghiệm cho tôm thẻ chân trắng giai đoạn chưa trưởng thành. Kết quả cho thấy RPM có thể thay thế 10% bột cá trong khẩu phần ăn mà không ảnh hưởng xấu đến sự tăng trưởng, đồng thời cải thiện đáng kể khả năng tiêu hóa, tổng hợp protein, khả năng chống oxy hóa và khả năng kháng bệnh ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei.
Bột protein gạo (RPM), là một loại protein ăn được, có chất lượng cao với sinh khả dụng cao, ít kháng nguyên và không gây dị ứng. RPM được chiết xuất bằng cách tách các phụ phẩm của quá trình chế biến như gạo tấm, gạo mầm, cám gạo và trấu. Hàm lượng protein thô của gạo thường là 60-68% và hàm lượng protein tiêu hóa của nó là từ 56% trở lên, làm cho nó có hiệu quả sinh học cao hơn, dễ hấp thụ và sử dụng hơn so với ngô, lúa mì và các loại protein khác. Ngoài ra, các sản phẩm thủy phân protein từ gạo có chứa nhiều loại peptide phân tử nhỏ có hoạt tính sinh lý với các hoạt động chống oxy hóa và điều hòa miễn dịch. RPM có nguồn gốc rộng rãi, năng suất cao và giàu chất dinh dưỡng.
Một số nghiên cứu đã báo cáo việc thay thế bột cá bằng RPM trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) để đánh giá khả năng sử dụng và tiêu hóa chất dinh dưỡng của RPM ở tôm và báo cáo rằng có thể thay thế bột cá bằng RPM trong thức ăn cho tôm. Tuy nhiên, hàm lượng protein thực vật cao có thể gây hại cho sức khỏe của tôm và ảnh hưởng đến thành phần vi khuẩn đường ruột của tôm.
Trong điều kiện bình thường, hệ vi khuẩn chiếm ưu thế trong ruột hoạt động như một quần thể sinh thái ổn định giúp đẩy lùi vi khuẩn lạ và đóng vai trò như một rào cản sinh học quan trọng đối với khả năng miễn dịch của ruột tôm. Tuy nhiên, ảnh hưởng của RPM đối với hệ vi khuẩn đường ruột và khả năng miễn dịch của tôm chưa được nghiên cứu.
Bài báo này – được tóm tắt từ bài báo gốc (Lin, H. và cộng sự, 2022. Ảnh hưởng của việc thay thế bột cá bằng bột protein gạo đối với sự tăng trưởng, khả năng chống oxy hóa và khả năng miễn dịch không đặc hiệu ở tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei giống. Animals 2022, 12 (24), 3579) – báo cáo về một nghiên cứu đánh giá tác động của RPM đối với tăng trưởng, khả năng miễn dịch không đặc hiệu và hệ vi khuẩn đường ruột ở tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei).
Thiết lập nghiên cứu
Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của việc thay thế bột cá bằng bột protein gạo cho sự tăng trưởng, khả năng miễn dịch không đặc hiệu và khả năng kháng bệnh của tôm thẻ chân trắng L. vannamei giống. Nghiên cứu được thực hiện tại Khu công nghệ cao của Đại học Đại dương Quảng Đông, Trung Quốc. Tôm thẻ chân trắng L. vannamei chưa trưởng thành được lấy từ Cơ sở giống nuôi trồng thủy sản biển phía Nam của Công ty TNHH Công nghệ Biển Zhanjiang Hengxing phía Nam, Trung Quốc.
Tổng cộng có 720 con tôm (0,54 ± 0,01 gram) được chia ngẫu nhiên thành 6 nhóm vào các bể bằng sợi thủy tinh, thể tích 0,3m3. 6 nhóm thức ăn giàu nitơ và iso-lipid có tên FM, R10, R20, R40, R60 và R80 đã được chuẩn bị bằng cách thay thế lần lượt 0, 10, 20, 40, 60 và 80% protein bột cá bằng RPM, sau đó cho tôm ăn. Mỗi nhóm được cho ăn 4 lần/ngày cho đến khi no trong 8 tuần. Lượng thức ăn tiêu thụ, nhiệt độ nước (28–31°C) và độ mặn (25–30 ppt) được ghi lại hàng ngày. Các mẫu được thu thập để phân tích thành phần toàn bộ cơ thể, máu và gan tụy.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm, cách nuôi dưỡng và chuẩn bị chế độ ăn; thu mẫu; phân tích hóa học, hệ vi sinh vật đường ruột, PCR và thống kê; và thử nghiệm cảm nhiễm Vibrio parahaemolyticus, vui lòng tham khảo bài báo gốc.
Kết quả và thảo luận
RPM là nguyên liệu thức ăn chăn nuôi giàu năng lượng, protein cao với hàm lượng axit amin cao và hương vị thơm ngon. Chúng tôi không tìm thấy sự khác biệt đáng kể về tăng trọng (WG) và tỷ lệ chuyển hóa thức ăn (FCR) giữa nhóm R10 và FM. Ở các nhóm R20, R40, R60 và R80, cả về WG và tốc độ tăng trưởng cụ thể (SGR) đều thấp hơn đáng kể so với nhóm FM. Về tác động của RPM đối với thành phần cơ thể, mức protein thô (CP) thấp hơn đáng kể ở nhóm R40, R60 và R80 so với nhóm FM. Mức độ ẩm (MS) ở nhóm R40 cao hơn đáng kể so với nhóm FM, và chúng tôi quan sát thấy không có sự khác biệt đáng kể về lipid thô (CL) và tro thô (CA) giữa các nghiệm thức.
Các hoạt động của enzyme tiêu hóa phản ánh các đặc điểm sinh lý cơ bản nhất trong quá trình tiêu hóa của động vật và khả năng sử dụng các chất dinh dưỡng trong thức ăn. Chúng tôi quan sát thấy rằng việc thay thế một lượng nhỏ (10%) bột cá bằng RPM đã làm tăng hoạt động của các enzyme tiêu hóa trong hoạt động của tôm thẻ chân trắng L. vannamei. Nghiên cứu trước đây cho thấy rằng quá trình tiêu hóa protein gạo bằng enzyme tạo ra một peptide hương vị giúp tăng cường độ nhớt và độ ngon miệng của thức ăn một cách hiệu quả. Do đó, việc thay thế một lượng nhỏ bột cá bằng RPM có thể cải thiện hoạt động của các enzyme tiêu hóa, đảm bảo rằng tôm có thể hấp thụ và tiêu hóa các chất dinh dưỡng một cách hiệu quả.
Protein gạo có tác dụng chống oxy hóa nội sinh và có thể làm giảm tác hại của stress oxy hóa đối với cơ thể. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng việc thay thế một lượng nhỏ (10 và 20%) bột cá bằng RPM đã làm tăng đáng kể hoạt động của một số enzyme quan trọng. Chúng tôi suy đoán rằng quá trình xử lý protein gạo có thể ảnh hưởng đến các đặc tính hóa lý và cấu trúc, độ hòa tan và khả năng thủy phân của chúng. Ngoài ra, việc thay thế một lượng nhỏ bột cá bằng RPM đã làm tăng đáng kể khả năng chống oxy hóa của tôm.
Hệ vi khuẩn đường ruột, một hệ sinh thái vi mô quan trọng, liên quan đến chức năng tiêu hóa, hấp thu và miễn dịch. Trong điều kiện bình thường, sự cân bằng giữa các vi khuẩn khác nhau trong ruột xảy ra linh hoạt để duy trì sự ổn định của môi trường ruột, do đó góp phần ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh ngoại sinh và tăng cường khả năng miễn dịch không đặc hiệu. Chỉ số phong phú và đa dạng là các chỉ số quan trọng về sự đa dạng và phức tạp của vi sinh vật, và sự khác biệt về giá trị của chúng phản ánh sự thay đổi trong cấu trúc quần xã và số lượng loài. Dữ liệu của chúng tôi chỉ ra rằng việc thay thế một lượng nhỏ bột cá bằng RPM trong chế độ ăn đã làm tăng sự phong phú về loài của hệ vi sinh vật đường ruột tôm mà không làm thay đổi tính đa dạng của nó.
Hình 1: Tỷ lệ chết tích lũy của tôm giống L. vannamei bị nhiễm V. parahaemolyticus. Dữ liệu được thể hiện dưới dạng giá trị trung bình ± SD (n=3). Các chữ cái khác nhau phía trên vạch là sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức (p < 0,05). Phỏng theo từ bản gốc.
Ở cấp độ ngành, các nhóm vi khuẩn chính trong ruột tôm là ngành Bacteroidetes và Proteobacteria với số lượng lớn hơn 80%. Bacteroidetes giúp vật chủ tiêu hóa protein, carbohydrate (đặc biệt là polysacarit) và các chất khác để tăng khả năng cung cấp chất dinh dưỡng; những vi khuẩn này cũng tham gia vào quá trình trao đổi chất và vận chuyển đường, cung cấp năng lượng cho vật chủ và do đó thúc đẩy sự phát triển của nó. Proteobacteria có mối tương quan cao với sự hư hỏng mẫu và tỷ lệ tương đối của chúng trong ruột của tôm bị bệnh tăng lên đáng kể.
Trong nghiên cứu của chúng tôi, việc thay thế một lượng nhỏ (10–40%) bột cá bằng RPM đã làm tăng đáng kể sự phong phú của Bacteroidetes nhưng lại làm giảm sự phong phú của Proteobacteria. Ở cấp độ chi, sự phong phú của Vibrio giảm đáng kể và sau đó tăng lên khi hàm lượng thay thế bột cá bằng RPM tăng lên. Vibrio là chi chiếm ưu thế ở biển và là một trong những vi khuẩn gây bệnh chính cho động vật biển. Do đó, việc thay thế một lượng nhỏ (10–40%) bột cá bằng RPM có thể cải thiện thành phần vi sinh vật trong ruột tôm.
Gan tụy là cơ quan miễn dịch chính của tôm và khả năng miễn dịch bẩm sinh là cơ chế bảo vệ quan trọng giúp động vật không xương sống chống lại các tác nhân gây bệnh. Một số yếu tố miễn dịch đóng vai trò là chức năng miễn dịch quan trọng và có liên quan chặt chẽ đến sức đề kháng chống nhiễm trùng ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei. Thử nghiệm cảm nhiễm của chúng tôi với V. parahaemolyticus cho thấy tỷ lệ chết tích lũy thấp nhất trong nhóm thay thế 10% bột cá. Trong khi đó, tỷ lệ thay thế 60% dẫn đến sự gia tăng đáng kể tỷ lệ chết tích lũy ở tôm. Do đó, thay thế bột cá với lượng RPM vừa phải có thể cải thiện đáng kể khả năng điều hòa miễn dịch và khả năng kháng bệnh của tôm.
Quan điểm
Kết quả của chúng tôi cho thấy bột protein gạo (RPM) có thể được sử dụng hợp lý để thay thế một lượng nhỏ bột cá trong thức ăn cho tôm. Không có ảnh hưởng đáng kể nào đến sự tăng trưởng của tôm khi thay thế 10% bột cá bằng RPM, và khả năng tiêu hóa, tổng hợp protein, khả năng chống oxy hóa, khả năng miễn dịch không đặc hiệu và khả năng kháng bệnh được cải thiện đáng kể. Ngoài ra, việc thay thế 10–40% bột cá bằng RPM cũng đã cải thiện cấu trúc hệ vi khuẩn đường ruột của tôm.
Theo Tiến sĩ Qihui Yang
Biên dịch: Huyền Thoại – Bình Minh Capital
Xem thêm:
- Tăng trưởng giảm trên tôm sú nhiễm IHHNV
- Bằng chứng quan trọng tác động đến lợi nhuận
- Yếu tố di truyền quyết định tốc độ tăng trưởng tối đa của tôm