English
Kỹ Thuật Nuôi, Tin tức
Khẩu Phần Ăn Có Bổ Sung Cỏ Linh Lăng Cải Thiện Hiệu Suất Tăng Trưởng, Tỷ Lệ Sống, Thành Phần Cơ Thể Và Axit Béo, Chất Lượng Thịt Và Hệ Thống Miễn Dịch-Chống Oxy Hóa Ở Tôm Thẻ Chân Trắng (Litopenaeus Vannamei)
Tóm tắt
Cỏ linh lăng được xem là nguồn nguyên liệu đầy tiềm năng trong nuôi trồng thủy sản nhờ hàm lượng dinh dưỡng cao, giá thành hợp lý, dễ tiếp cận và có thể phát triển theo hướng bền vững. Nghiên cứu này tập trung đánh giá tác động của việc bổ sung bột lá linh lăng (ALP) vào khẩu phần ăn đối với tăng trưởng, tỷ lệ sống, thành phần cơ thể, cấu trúc axit béo, hàm lượng astaxanthin, chất lượng thịt cũng như khả năng miễn dịch chống oxy hóa của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei. Tổng cộng 1.050 con tôm khỏe mạnh, có trọng lượng ban đầu trung bình 7,58 ± 0,10 g, được chia thành bốn nghiệm thức gồm khẩu phần chứa 0 g/kg ALP (đối chứng), 60 g/kg (ALP60), 120 g/kg (ALP120) và 180 g/kg (ALP180) trong thời gian tám tuần. Kết quả cho thấy nhóm ALP60 đạt tốc độ tăng trưởng cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (p < 0,05). Đồng thời, tất cả các nhóm bổ sung ALP đều ghi nhận tỷ lệ sống cải thiện rõ rệt (p < 0,05). Đáng chú ý, nhóm ALP180 có hàm lượng protein trong thân cao nhất và lượng lipid thấp nhất. Về thành phần axit béo, các nghiệm thức bổ sung ALP cho thấy mức C14:0 giảm, trong khi nhóm ALP120 và ALP180 ghi nhận hàm lượng ALA, tổng axit béo n-6 và EPA tăng đáng kể so với đối chứng (p < 0,05). Ngoài ra, ALP còn giúp gia tăng hàm lượng astaxanthin, cải thiện màu sắc thịt thông qua việc tăng chỉ số đỏ, đồng thời thúc đẩy hoạt động của các enzyme chống oxy hóa và miễn dịch như superoxide dismutase, glutathione peroxidase và lysozyme, đặc biệt nổi bật ở hai nhóm ALP120 và ALP180. Bên cạnh đó, việc bổ sung ALP còn góp phần làm giảm hàm lượng cholesterol và glucose trong máu tôm. Nhìn chung, nghiên cứu cho thấy việc đưa bột lá linh lăng vào khẩu phần ăn có khả năng cải thiện tăng trưởng, nâng cao sức khỏe, chất lượng thịt và tăng cường hệ miễn dịch của tôm thẻ chân trắng, mở ra tiềm năng ứng dụng lớn trong ngành nuôi trồng thủy sản.
1. Giới thiệu
Thực phẩm thủy sản ngày càng được đánh giá cao nhờ vai trò thiết yếu trong đảm bảo an ninh lương thực và dinh dưỡng, không chỉ cung cấp nguồn protein dồi dào mà còn giàu axit béo omega-3 thiết yếu cùng các vi chất dinh dưỡng dễ hấp thu (FAO, 2022). Nuôi trồng thủy sản hiện là ngành sản xuất thực phẩm phát triển nhanh nhất trên thế giới, với tốc độ tăng trưởng hàng năm đạt 2,8% (Fihurska, 2018; Sabu và cộng sự, 2022), đạt sản lượng tổng cộng 87,5 triệu tấn (FAO, 2022). Trong đó, động vật giáp xác, đặc biệt là tôm, đóng vai trò quan trọng trong cung cấp protein, với sản lượng nuôi trồng đạt 11,2 triệu tấn. Sự gia tăng thu nhập và nhu cầu tiêu thụ tôm chất lượng cao tại các quốc gia đang phát triển đã góp phần thúc đẩy thị trường trở nên cạnh tranh hơn (Roy và cộng sự, 2020). Trong các loài tôm, tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là loài được nuôi phổ biến nhất trên toàn cầu, với sản lượng đạt 5,8 triệu tấn vào năm 2020 (FAO, 2022), nhờ vào tốc độ sinh trưởng nhanh, khả năng chuyển đổi thức ăn hiệu quả, tỷ lệ sống cao và khả năng thích nghi tốt với các điều kiện môi trường khắc nghiệt (Addo và cộng sự, 2021).
Chi phí thức ăn trong nuôi trồng thủy sản hiện chiếm tối thiểu 50% tổng chi phí sản xuất (Tacon và Tran, 2022). Tuy nhiên, khoản chi này có thể được giảm đáng kể thông qua việc sử dụng các nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật mang tính bền vững và thân thiện với môi trường (Gangadhar và cộng sự, 2014). Ngoài vai trò hỗ trợ tăng trưởng, các hợp chất từ thực vật còn giúp kích thích hoạt động của enzyme tiêu hóa, qua đó cải thiện tỷ lệ sống và thúc đẩy tăng trưởng ở các loài thủy sản (Rashidian và cộng sự, 2022). Việc bổ sung phụ gia tự nhiên có nguồn gốc thực vật kết hợp với các nguyên liệu giá thành thấp, phù hợp vào khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng được xem là giải pháp quan trọng hướng đến sự phát triển bền vững của ngành nuôi tôm, đồng thời góp phần nâng cao sức khỏe vật nuôi (Lin và cộng sự, 2024; Yohana và cộng sự, 2023). Vì vậy, nhiều nghiên cứu đã tập trung đánh giá tiềm năng ứng dụng của các hợp chất thực vật trong dinh dưỡng tôm, tiêu biểu như các nghiên cứu của Abidin và cộng sự (2022a, 2022b), Huang và cộng sự (2020), Ikhwanuddin và cộng sự (2014), Ju và cộng sự (2009) và Yin và cộng sự (2014).
Cỏ linh lăng (Medicago sativa), một loài thực vật có hoa thuộc họ Fabaceae, được biết đến với giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt giàu protein, khiến nó trở thành nguồn thực phẩm quan trọng trong khẩu phần ăn của cả người và động vật (Zhang và cộng sự, 2017). Lá của loài cây này chứa nhiều hợp chất hoạt tính sinh học như ancaloit, tanin, flavonoid, vitamin và carotenoid (Al-Snafi và cộng sự, 2021). Ngoài ra, cỏ linh lăng còn cung cấp các axit béo thiết yếu như axit linoleic, linolenic và arachidonic. Đặc biệt, lá của nó là nguồn carotenoid hiệu quả và tiết kiệm (Harpaz và cộng sự, 1998). Các carotenoid chủ yếu có trong cỏ linh lăng bao gồm xanthophyll (lutein, zeaxanthin) và beta-carotene – tiền chất của vitamin A (Bickhoff và cộng sự, 1954; Yeşilayer và cộng sự, 2020). Đáng chú ý, các loại carotenoid như astaxanthin góp phần tạo nên màu hồng đặc trưng của thịt tôm sau khi nấu chín (Niu và cộng sự, 2009). Những hợp chất này còn giúp nâng cao khả năng chống chịu stress, kích thích hệ miễn dịch, đồng thời thúc đẩy tăng trưởng và cải thiện tỷ lệ sống sót của tôm (Niu và cộng sự, 2009; Supamattaya và cộng sự, 2005; Torrissen và Christiansen, 1995). Do không thể tự tổng hợp carotenoid, giáp xác buộc phải tích lũy các sắc tố này từ thức ăn trong mô của chúng (Meyers và Latscha, 1997).
Trong nuôi tôm, việc gia tăng màu đỏ thông qua bổ sung carotenoid được đánh giá cao vì giúp nâng cao tính hấp dẫn đối với người tiêu dùng và làm tăng giá trị thương mại của sản phẩm (Lucien-Brun & Vidal, 2006; Parisenti và cộng sự, 2011). Nhiều nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng cỏ linh lăng có thể cải thiện màu sắc và giá trị thương phẩm của tôm (Harpaz và cộng sự, 1998; Yanar và cộng sự, 2008). Bên cạnh đó, việc bổ sung cỏ linh lăng vào khẩu phần ăn còn góp phần cải thiện các chỉ số huyết học như hematocrit, hemoglobin và số lượng hồng cầu, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn (Karwowska và cộng sự, 2010). Các hợp chất chống oxy hóa như vitamin và polyphenol có trong cỏ linh lăng cũng mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe (Chatzifotis và cộng sự, 2006). Hiện nay, cỏ linh lăng dạng bột và cô đặc được sử dụng phổ biến như một chất phụ gia trong thức ăn chăn nuôi gia súc và gia cầm nhằm nâng cao chất lượng thịt, tốc độ tăng trưởng và hiệu suất sản xuất (Addini và cộng sự, 2020; Chen và cộng sự, 2020; Grela và cộng sự, 2020; Zhang và cộng sự, 2017). Đồng thời, nhiều nghiên cứu cũng ghi nhận những tác động tích cực của cỏ linh lăng đối với động vật thủy sinh. Chatzifotis và cộng sự (2006) nhận thấy protein cô đặc từ cỏ linh lăng có khả năng thúc đẩy tăng trưởng ở cá tráp mõm nhọn (Diplodus puntazzo). Olvera-Novoa và cộng sự (1990) chứng minh rằng bổ sung đến 35% lá cỏ linh lăng tươi hoặc khô trong khẩu phần ăn không ảnh hưởng đến tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá rô phi (Oreochromis mossambicus). Tương tự, SA & Muley (2015) ghi nhận rằng việc bổ sung đến 30% bột lá alfalfa vào khẩu phần ăn của cá chép mrigal (Cirrhina mrigala) giúp tăng trưởng tốt hơn, đồng thời cải thiện hàm lượng protein và chất béo trong cơ thể. Ngoài ra, Falamarzi và cộng sự (2016) phát hiện rằng bột alfalfa có thể làm giảm cholesterol và triglyceride trong huyết thanh cá chép thường (Cyprinus carpio), còn Harpaz và cộng sự (1998) cho thấy bột alfalfa giúp cải thiện màu sắc của tôm càng xanh nước ngọt (Cherax quadricarinatus). Với thành phần dinh dưỡng dồi dào, chi phí hợp lý, nguồn cung phong phú và khả năng sản xuất bền vững, cỏ linh lăng được kỳ vọng sẽ trở thành một thành phần hiệu quả và tiết kiệm trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của bột lá cỏ linh lăng đến tăng trưởng, tỷ lệ sống, thành phần cơ thể, axit béo, hàm lượng astaxanthin, chất lượng thịt và hệ miễn dịch chống oxy hóa của L. vannamei, qua đó xác định tiềm năng của cỏ linh lăng như một phụ gia thức ăn bền vững và có lợi trong nuôi tôm.
2. Vật liệu và phương pháp
2.1. Chuẩn bị thức ăn
Alfalfa (Medicago sativa) được sử dụng trong thí nghiệm này có nguồn gốc từ các trang trại tọa lạc tại tỉnh Hormozgan, Iran (vĩ độ 27◦5′49.9′′B và kinh độ 56◦39′29.6′′Đ). Lá alfalfa tươi được thu hoạch, tách khỏi thân, rửa sạch bằng nước, sau đó được phơi khô trong bóng râm ở nhiệt độ phòng. Sau khi khô hoàn toàn, lá được nghiền mịn bằng máy nghiền điện. Dựa trên lượng bột lá alfalfa (ALP) được bổ sung, bốn khẩu phần ăn thử nghiệm đã được thiết lập gồm: khẩu phần đối chứng (không chứa ALP), ALP60 (60 g/kg), ALP120 (120 g/kg) và ALP180 (180 g/kg). Các khẩu phần này được chế biến tại nhà máy Đập Hormoz ở Eisin, Hormozgan, Iran. Hàm lượng ALP trong khẩu phần được xác định dựa trên các nghiên cứu trước đây về dinh dưỡng cho cá và tôm (Kolivand và cộng sự, 2020; Najafi và cộng sự, 2019). Tất cả nguyên liệu đều được nghiền và sàng qua rây 50 micron trước khi phối trộn. Hỗn hợp sau đó được ép viên lạnh bằng máy tạo viên (Maxima TYPE Y1000, Trung Quốc) với đường kính viên là 3,2 mm (theo Van Wyk và cộng sự, 1999). Các viên thức ăn sau khi chế biến được phơi khô trên bàn nhựa ở nhiệt độ phòng, rồi bảo quản ở 4°C cho đến khi sử dụng. Thành phần gần đúng và thành phần axit béo của bột ALP được phân tích theo phương pháp AOAC (2023). Chi tiết về thành phần gần đúng và hồ sơ axit béo của ALP được trình bày ở Bảng 1 và 2, trong khi thành phần nguyên liệu và thành phần hóa học của các khẩu phần ăn thử nghiệm được thể hiện ở Bảng 3.
1Permix (Công ty Daniran Shiraz): vitamin (A, D3, E, K3-Stab, B1, B2, B3, B5, B6, B9, B12, H2, C-Stay) inositol, L-carnitine, lysine, methionine, chất chống oxy hóa, phosphate, betaine, đa enzyme, sắt, kẽm, selen, coban, đồng, mangan và iốt
2.2. Tôm và thức ăn thử nghiệm
Cỏ linh lăng (Medicago sativa) được sử dụng trong thí nghiệm này có nguồn gốc từ các trang trại tọa lạc tại tỉnh Hormozgan, Iran (vĩ độ 27°5′49.9″B và kinh độ 56°39′29.6″Đ). Tổng cộng 1.050 con tôm khỏe mạnh, với trọng lượng trung bình 7,58 ± 1,10 g, được chia ngẫu nhiên thành bốn nhóm thử nghiệm, mỗi nhóm gồm ba lần lặp lại. Mỗi lần lặp lại bao gồm 50 con tôm được nuôi trong các bể sợi thủy tinh hình tròn có thể tích 300 L, chứa khoảng 200 L nước. Trước khi bắt đầu thí nghiệm, tôm được thích nghi với điều kiện phòng thí nghiệm trong vòng một tuần và được cho ăn bằng thức ăn thương mại. Trong giai đoạn này, khoảng 50% lượng nước trong bể được thay mới hàng ngày. Sau thời gian thích nghi, tôm được cho ăn khẩu phần thí nghiệm với lượng thức ăn tương đương 5% trọng lượng cơ thể mỗi ngày, chia làm ba lần vào lúc 8:00, 14:00 và 20:00, kéo dài trong tám tuần. Khẩu phần ăn hàng ngày được điều chỉnh hai tuần một lần dựa trên tổng trọng lượng của tôm trong mỗi lần lặp lại. Trong suốt thời gian thí nghiệm, các yếu tố môi trường như nhiệt độ nước, độ mặn, pH và nồng độ oxy hòa tan được duy trì ổn định lần lượt ở mức khoảng 25 ± 2°C, 35 ± 0,47 g/L, 7,50 ± 0,12 và 8 ± 0,5 mg/L. Kết thúc giai đoạn cho ăn, các phép đo sinh trắc học cuối cùng được tiến hành. Tôm sau đó được ngừng cho ăn trong 24 giờ trước khi đo các chỉ tiêu tăng trưởng và tiến hành lấy mẫu. Mẫu hemolymp và mô cơ thể được thu thập từ mỗi bể để phân tích các thông số như thành phần cơ thể, hồ sơ axit béo, hàm lượng astaxanthin, chất lượng thịt, cũng như các chỉ số liên quan đến hệ miễn dịch và khả năng chống oxy hóa.
2.3. Các thông số tăng trưởng và tỷ lệ sống
Các thông số tăng trưởng của tôm được đo như sau: (Immanuel và cộng sự, 2001)
WG (g) =Wf -Wi
SR% = 100 × (S – D) / S
SGR= 100 × (Ln Wf – Ln Wi) / t
t 100 × (Wf – Wi) / Wi × ADG =
TLI (cm) = Lf – Li
WG là tăng trọng, Wi là trọng lượng cơ thể ban đầu, Wf là trọng lượng cơ thể cuối cùng.
SR là Tỷ lệ sống = 100 × (số tôm ban đầu – số tôm chết) / (số tôm ban đầu).
SGR là tỷ lệ tăng trưởng đặc hiệu, t là thời gian thử nghiệm cho ăn. ADG là tăng trưởng trung bình hàng ngày. TLI là tổng chiều dài tăng, Lf là chiều dài cuối cùng và Li là chiều dài ban đầu.
2.4. Thành phần axit béo và thành phần gần của cơ thể
Năm con tôm từ mỗi bể được sử dụng để phân tích thành phần hóa học tổng thể của cơ thể bằng phương pháp AOAC (2023). Ngoài ra, ba mẫu tôm từ mỗi bể được phân tích thành phần axit béo theo phương pháp đã chỉnh sửa của Lepage và Roy (1984), như đã được mô tả trong các nghiên cứu trước đây (Niroomand và cộng sự, 2020; Pakravan và cộng sự, 2017).
2.5. Astaxanthin và đọc màu
Astaxanthin được đo bằng thiết bị UV-160A (Shimadzu-Tokyo, Nhật Bản) và phương pháp của Weber (1988). Màu sắc trong thân và cơ (đã bỏ vỏ) của tôm được đọc bằng máy phân tích màu M3000. Các thông số màu (L*= độ sáng, a*= đỏ, b*= vàng) được lấy theo (Nickell và Bromage, 1998).
2.6. Các thông số miễn dịch-chống oxy hóa và sinh hóa
Hemolymp được thu thập từ ba con tôm trong mỗi bể, theo các giao thức đã được thiết lập và mô tả chi tiết trong các nghiên cứu của Akbarzadeh và cộng sự (2019) và Niroomand và cộng sự (2020). Sau khi tách hemolymp khỏi tế bào máu bằng phương pháp ly tâm, các chỉ số miễn dịch, chống oxy hóa và sinh hóa được tiến hành đo đạc. Hoạt tính lysozyme được đánh giá bằng phương pháp đo độ đục, thông qua việc thêm huyền phù vi khuẩn Micrococcus luteus vào mẫu và đo mật độ quang học ở bước sóng 530 nm tại phút thứ 1 và phút thứ 5. Hoạt tính của enzyme superoxide dismutase (SOD) được xác định bằng bộ kit ZellBio, thông qua phản ứng với thuốc thử và đo độ hấp thụ ở bước sóng 420 nm tại phút thứ 0 và phút thứ 2. Tương tự, hoạt tính glutathione peroxidase (GPX) cũng được đo bằng bộ kit ZellBio, bằng cách ủ mẫu với peroxide và đệm, sau đó theo dõi sự hấp thụ NADPH ở bước sóng 340 nm trong vòng 3 phút. Hoạt tính của phenol oxidase (PO) được xác định bằng phương pháp quang phổ, trong đó mẫu huyết thanh được ủ với L-DOPA và đo độ hấp thụ của sắc tố DOPA-chrome đỏ tại bước sóng 490 nm vào các thời điểm khác nhau. Nồng độ glucose được xác định bằng bộ kit Pars Azmoon, dựa trên phản ứng giữa glucose và glucose oxidase, tạo ra quinonimine có cường độ màu tỷ lệ thuận với nồng độ glucose. Hoạt tính của enzyme aspartate aminotransferase (AST) được đánh giá bằng bộ kit Pars Azmoon, bằng cách ủ mẫu với thuốc thử và đo mật độ quang học tại bước sóng 340 nm ở các thời điểm 1, 2 và 3 phút. Phosphatase kiềm được xác định thông qua phản ứng với p-nitrophenyl phosphate, với sản phẩm đo độ hấp thụ ở 405 nm. Nồng độ triglyceride được xác định thông qua phản ứng thủy phân bằng lipase, giải phóng hydro peroxide, sau đó phản ứng với các thuốc thử để tạo thành phức chất màu, đo ở khoảng bước sóng từ 290 đến 510 nm. Cholesterol được phân tích bằng máy tự động COBAS INTEGRA 400 PLUS, sử dụng bộ kit lâm sàng của Roche (Đức). Tổng lượng protein được xác định bằng bộ kit Pars Azmoon, dựa trên phản ứng giữa protein và ion đồng trong môi trường kiềm, tạo thành phức chất màu tím được đo tại bước sóng 540 nm. Nồng độ albumin được đo bằng bộ kit Pars Azmoon, thông qua phản ứng với bromocresol green tạo ra phức màu xanh lục–xanh lam, với cường độ màu tỉ lệ thuận với nồng độ albumin.
2.7. Phân tích thống kê
Tính chuẩn của dữ liệu được đánh giá bằng kiểm định Shapiro-Wilk. Dữ liệu từ thí nghiệm được phân tích bằng ANOVA một chiều, với nhiều phép so sánh được thực hiện bằng kiểm định hậu hoc của Duncan ở mức ý nghĩa p < 0,05. Tất cả các phân tích thống kê được thực hiện bằng SPSS (phiên bản 26) và các giá trị được trình bày dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn (SD). Biểu đồ được tạo bằng SigmaPlot (phiên bản 11).
3. Kết quả
3.1. Hiệu suất tăng trưởng và tỷ lệ sống
Các chỉ tiêu tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm L. vannamei được cho ăn khẩu phần chứa các mức ALP khác nhau được trình bày trong Bảng 4. Không ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về trọng lượng ban đầu, chiều dài ban đầu, chiều dài cuối cùng và tổng chiều dài giữa các nghiệm thức (p > 0,05). Tuy nhiên, vào cuối thí nghiệm, tôm trong nghiệm thức ALP60 có tăng trọng (WG), tốc độ tăng trưởng riêng (SGR) và mức tăng trưởng trung bình hàng ngày (ADG) cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (p < 0,05). Bên cạnh đó, tỷ lệ sống ở tất cả các nghiệm thức bổ sung ALP cũng cao hơn đáng kể so với đối chứng (p < 0,05).
Dữ liệu (trung bình ± SD) có các chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức theo kiểm định ANOVA (p < 0,05).
3.2. Thành phần cơ thể
Thành phần cơ thể của tôm L. vannamei được nuôi bằng các khẩu phần ăn chứa hàm lượng ALP khác nhau được trình bày trong Bảng 5. Kết quả cho thấy, nghiệm thức ALP180 có hàm lượng protein cao nhất, khác biệt rõ rệt so với nhóm đối chứng (p < 0,05). Đồng thời, nghiệm thức này cũng có hàm lượng lipid thấp nhất, và sự khác biệt này cũng có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p < 0,05). Tất cả các nghiệm thức có bổ sung ALP đều cho thấy hàm lượng chất khô cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (p < 0,05). Ngược lại, hàm lượng ẩm thấp nhất được ghi nhận ở các nghiệm thức ALP60 và ALP120, cả hai đều khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p < 0,05).
Dữ liệu (trung bình ± SD) với các chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức theo ANOVA và kiểm định post-hoc của Duncan (p < 0,05).
3.3. Astaxanthin và chất lượng thịt
Nồng độ astaxanthin ở các nghiệm thức ALP120 và ALP180 cao hơn rõ rệt so với nhóm đối chứng (P < 0,05) (Hình 1A). Giá trị L* (độ sáng) tại hai nghiệm thức này thấp nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nhóm đối chứng (p < 0,05) (Hình 1B). Giá trị a* (độ đỏ) đạt mức cao nhất ở ALP120 và ALP180, với sự khác biệt đáng kể so với nhóm đối chứng (p < 0,05) (Hình 1C). Trong khi đó, giá trị b* (màu vàng) ở nghiệm thức ALP120 có xu hướng thấp nhất, nhưng sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê khi so với nhóm đối chứng (p > 0,05) (Hình 1D).
3.4. Thành phần axit béo
Thành phần axit béo trong cơ thể tôm L. vannamei được cho ăn khẩu phần có hàm lượng ALP khác nhau được trình bày ở Bảng 6. Không ghi nhận sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức về hàm lượng axit béo bão hòa (SFA), axit béo không bão hòa đơn (MUFA) và axit béo không bão hòa đa (PUFA) (p > 0,05). Tuy nhiên, hàm lượng C14:0 ở tất cả các nghiệm thức bổ sung ALP đều thấp hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (p < 0,05). Đối với axit béo ALA và tổng số axit béo nhóm (n-6), nghiệm thức ALP120 và ALP180 cho kết quả cao nhất, có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p < 0,05). Hàm lượng EPA cao nhất được ghi nhận ở nghiệm thức ALP120, cũng khác biệt đáng kể so với nhóm đối chứng (p < 0,05).
Dữ liệu (trung bình ± SD) với các chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức theo ANOVA và kiểm định post-hoc Duncan (p < 0,05).
3.5. Các dấu ấn sinh học miễn dịch-chống oxy hóa và sinh hóa của hemolymp
Các chỉ số sinh học liên quan đến miễn dịch, chống oxy hóa và sinh hóa trong hemolymph của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei được nuôi bằng khẩu phần có hàm lượng ALP khác nhau được thể hiện ở Hình 2. Kết quả cho thấy, mức hoạt động của enzyme SOD và GPX ở các nhóm tôm được cho ăn khẩu phần ALP120 và ALP180 cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (p < 0,05). Ngược lại, hoạt tính phenoloxidase (PO) lại cao hơn rõ rệt ở nhóm đối chứng so với các nhóm ALP120 và ALP180 (p < 0,05). Hàm lượng protein và albumin tổng số trong hemolymph cũng cao hơn đáng kể ở nhóm đối chứng (p < 0,05). Trong khi đó, hoạt động của enzyme lysozyme lại cao hơn đáng kể ở tất cả các nhóm khẩu phần có bổ sung ALP so với nhóm đối chứng (p < 0,05). Mức glucose trong hemolymph cao nhất ở nhóm đối chứng, cao hơn đáng kể so với các nhóm có bổ sung ALP (p < 0,05). Việc bổ sung ALP không gây ảnh hưởng đáng kể đến hoạt tính phosphatase kiềm, mức AST và triglyceride (p > 0,05). Đáng chú ý, hàm lượng cholesterol thấp nhất được ghi nhận ở nghiệm thức ALP120, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nhóm đối chứng (p < 0,05).
4. Thảo luận
Thực vật và các sản phẩm chiết xuất từ chúng chứa nhiều đặc tính có lợi như kháng khuẩn, kháng vi-rút, chống ký sinh trùng và giảm căng thẳng. Khi được bổ sung vào khẩu phần ăn của tôm nuôi, những hợp chất có nguồn gốc thực vật này có thể giúp cải thiện sự thèm ăn và tăng trưởng, kích thích hệ miễn dịch, đồng thời nâng cao sức khỏe tổng thể của tôm (Lin và cộng sự, 2024; Reverter và cộng sự, 2014). Cỏ linh lăng, một loài thực vật giàu protein, sắc tố, các chất chuyển hóa thứ cấp và có đặc tính dược liệu, đã được sử dụng phổ biến trong ngành thực phẩm và thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là cho gia súc và gia cầm (Karimi và cộng sự, 2013; Yıldız và cộng sự, 2020). Nhờ tiềm năng đó, cỏ linh lăng đã được nghiên cứu như một chất bổ sung trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản. Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung bột lá cỏ linh lăng vào khẩu phần ăn đến hiệu suất nuôi tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei. Kết quả cho thấy bột lá cỏ linh lăng ở các mức bổ sung khác nhau có tác động tích cực đến tăng trưởng, tỷ lệ sống, thành phần axit béo, hàm lượng astaxanthin, chất lượng thịt và khả năng chống oxy hóa của tôm.
Nghiên cứu này đã chỉ ra những ảnh hưởng tích cực của việc bổ sung cỏ linh lăng đến hiệu suất tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm. Cỏ linh lăng, một loại cây dược liệu, được biết đến với khả năng kích thích sự thèm ăn và thúc đẩy tăng trưởng thông qua việc gia tăng tiết enzyme tiêu hóa, từ đó cải thiện tốc độ tăng trưởng ở động vật thủy sinh (Kaviarasu và cộng sự, 2022). Những cây dược liệu như cỏ linh lăng còn mang lại nhiều lợi ích sức khỏe như giảm căng thẳng, tăng cường miễn dịch, điều hòa hệ vi sinh đường ruột và có tính kháng khuẩn, tất cả đều góp phần nâng cao khả năng sinh trưởng và sống sót của tôm (Kuo và cộng sự, 2022; Munaeni và cộng sự, 2020a, 2020b). Tác dụng thúc đẩy tăng trưởng này có thể một phần nhờ vào khả năng điều hòa hệ vi sinh vật đường ruột (Su và cộng sự, 2022), cũng như tăng cường hoạt tính của các enzyme tiêu hóa, như đã được minh chứng ở cá chép thường (Amirzadekani và cộng sự, 2020). Zhang và cộng sự (2021) cũng phát hiện rằng việc bổ sung cỏ linh lăng làm tăng hoạt động của enzyme amylase và protease, giúp cải thiện khả năng tiêu hóa và hấp thụ dinh dưỡng. Hiệu quả của các loại cây dược liệu trong việc tăng cường hoạt tính enzyme tiêu hóa và hiệu suất tăng trưởng ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei đã được chứng minh rõ ràng. Bên cạnh đó, sự tăng trọng ở tôm khi được bổ sung cỏ linh lăng có thể liên quan đến hàm lượng protein và phốt pho cao trong loại cây này. Protein từ cỏ linh lăng chứa nhiều axit amin thiết yếu như leucine, arginine, valine và lysine, trong khi phốt pho đóng vai trò quan trọng trong việc giải phóng năng lượng (Xie và cộng sự, 2008). Ở loài giáp xác, phốt pho còn có vai trò trung tâm trong chuyển hóa lipid, carbohydrate và protein, góp phần thúc đẩy sự tăng cân (Truong và cộng sự, 2020). Các nghiên cứu trước đó cũng cho thấy việc bổ sung bột cỏ linh lăng vào khẩu phần ăn (tới 9%) giúp tăng trọng lượng cơ thể, tốc độ tăng trưởng hàng ngày và tốc độ tăng trưởng riêng ở cá chép thường Cyprinus carpio (Falamarzi và cộng sự, 2016), cũng như cải thiện tăng trưởng ở cá trắm cỏ Ctenopharyngodon idella (Nekoubin và Sudagar, 2013).
Tỷ lệ sống cao hơn được ghi nhận ở tôm được bổ sung alfalfa trong khẩu phần ăn có thể bắt nguồn từ các đặc tính kháng khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa của loại thực vật này, cùng với sự hiện diện của các hợp chất hoạt tính sinh học như saponin và flavonoid (Rafinska và cộng sự, 2017). Việc bổ sung alfalfa cũng làm tăng hàm lượng astaxanthin trong khẩu phần, yếu tố có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tỷ lệ sống của tôm (Ritu và cộng sự, 2023; Thanomchaisanit và cộng sự, 2024). Ngoài ra, bột cỏ linh lăng còn chứa các hợp chất phytoestrogen như Loliolide – một chất chuyển hóa từ β-carotene – được biết đến với khả năng diệt khuẩn và hỗ trợ tăng tỷ lệ sống (Hong và cộng sự, 2011; Murata và cộng sự, 2019).
Trong nghiên cứu này, việc bổ sung ALP vào khẩu phần ăn của tôm đã dẫn đến sự gia tăng nhẹ hàm lượng protein và tro trong thân thịt, trong khi hàm lượng chất béo có xu hướng giảm nhẹ. Sự gia tăng quan sát được về vật chất khô, protein thô và hàm lượng tro có thể là kết quả của việc tăng cường hoạt động của các enzyme tiêu hóa, giúp thúc đẩy sự lắng đọng protein nhiều hơn trong cơ thể giáp xác (Lu và cộng sự, 2020). Hàm lượng khoáng chất trong cỏ linh lăng, bao gồm các yếu tố như canxi, phốt pho, sắt, magiê, kali, kẽm, đồng, selen, silic hữu cơ và mangan (Apostol và cộng sự, 2017), có thể đóng góp vào việc tăng hàm lượng tro trong thân thịt tôm. Những nghiên cứu trước đây cũng đã chỉ ra tác động tương tự, với việc bột cỏ linh lăng cải thiện hàm lượng protein và tro ở các loài như cá chép thông thường, C. carpio (Falamarzi và cộng sự, 2016) và cá rô phi, O. mossambicus (Olvera-Novoa và cộng sự, 1990). Là một nguồn protein mới, ALP dường như cũng ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa lipid, có thể dẫn đến giảm mỡ cơ thể (Guo và cộng sự, 2023). Thêm vào đó, cỏ linh lăng chứa monoolein, một hợp chất có thể hỗ trợ quá trình chuyển hóa lipid (Falamarzi và cộng sự, 2016; Tian và cộng sự, 2023). Những phát hiện này chỉ ra rằng tôm có thể sử dụng chất béo cho các quá trình chuyển hóa, từ đó thúc đẩy sự tích tụ protein trong cơ thể.
Axit béo đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc cơ thể và duy trì các chức năng trao đổi chất thiết yếu (Benítez-Santana và cộng sự, 2007). Trong số các loại axit béo, axit béo không bão hòa đa (PUFA) đặc biệt quan trọng vì chúng không chỉ tăng cường hương vị (Brennand và Lindsay, 1992) mà còn giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch và hạ mức cholesterol trong hemolymp ở người (Kadim và cộng sự, 2004). Nghiên cứu này chỉ ra rằng việc bổ sung bột lá alfalfa vào khẩu phần ăn của tôm đã làm tăng tổng hàm lượng axit béo (n-6). Tổng thể, mức độ PUFA ở tôm được cho ăn bột alfalfa cao hơn so với nhóm đối chứng. Mặc dù nghiên cứu về tác động của alfalfa trong khẩu phần ăn đối với động vật thủy sinh còn khá hạn chế, nhưng những nghiên cứu trên các loài động vật khác cũng mang lại nhiều thông tin hữu ích. Chẳng hạn, Dal Bosco và cộng sự (2014) phát hiện rằng việc bổ sung cỏ linh lăng tươi vào khẩu phần ăn làm tăng hàm lượng PUFA, bao gồm axit α-linolenic (C18:3), axit docosapentaenoic và axit docosahexaenoic, trong cơ của thỏ thịt longissimus lumborum, đồng thời điều chỉnh thành phần axit béo tổng thể. Tương tự, việc bổ sung protein cô đặc từ cỏ linh lăng vào khẩu phần ăn của gà thịt đã làm tăng mức độ axit béo không bão hòa trong nhóm n-6 ở cơ ức gà (Kwiecien và cộng sự, 2021), điều này cũng hỗ trợ cho kết quả của chúng tôi về tác dụng của bột cỏ linh lăng. Hwang và cộng sự (2018) nhận thấy rằng dê đen bản địa Hàn Quốc được cho ăn cỏ linh lăng thâm canh có mức axit oleic cao hơn đáng kể so với những con dê ăn cỏ thông thường. Hơn nữa, cừu Tây Tạng được cho ăn bột cỏ linh lăng cũng cho thấy sự lắng đọng tăng cường của axit béo không bão hòa đơn (MUFA) và PUFA (Su và cộng sự, 2022).
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bột cỏ linh lăng có khả năng cải thiện thành phần axit béo, nâng cao giá trị dinh dưỡng và hương vị của thịt, đồng thời hỗ trợ sức khỏe dinh dưỡng. Các hoạt chất trong bột cỏ linh lăng, như flavonoid và polysaccharides, đã được chứng minh là giúp tăng cường sự lắng đọng PUFA trong mô cơ (Tan và cộng sự, 2011). Ngoài ra, các loài cây như Ocimum sanctum, Phyllanthus amarus và Solanum trilobatum cũng được ghi nhận là cải thiện hàm lượng axit béo trong ấu trùng tôm nước ngọt, Macrobrachium rosenbergii (Muralisankar và cộng sự, 2017). Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy việc bổ sung ALP120 và ALP180 đã làm tăng mức axit béo ALA, EPA và tổng số (n-6), tuy nhiên, sự thay đổi về hàm lượng axit béo này là khá hạn chế. Điều này có thể chỉ ra rằng tác động này không có ý nghĩa sinh học. Astaxanthin, một sắc tố carotenoid quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong sinh lý học của tôm, đặc biệt là trong quá trình tăng trưởng và sinh tồn, nhờ vào đặc tính chống oxy hóa mạnh mẽ giúp trung hòa các gốc tự do (Chew, 1995; Guerin và cộng sự, 2003). Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng hàm lượng astaxanthin trong cơ thể tôm tăng đáng kể khi tôm được cho ăn khẩu phần có chứa các mức bột cỏ linh lăng khác nhau. Mặc dù cỏ linh lăng không chứa astaxanthin, nhưng nó là nguồn xanthophyll phong phú, có cấu trúc hóa học tương tự như astaxanthin, giúp cỏ linh lăng trở thành lựa chọn có giá trị trong việc cải thiện khẩu phần ăn cho thủy sản (Daniel và cộng sự, 2017; Tanaka và cộng sự, 1976). Hơn nữa, cỏ linh lăng còn chứa zeaxanthin (Scott và cộng sự, 1968), một hợp chất mà tôm có thể chuyển hóa thành astaxanthin (Simpson và Chichester, 1976). Sự gia tăng astaxanthin ở tôm ăn ALP có thể liên quan đến sự cải thiện về tỷ lệ tăng trưởng và sống sót mà chúng tôi quan sát được ở các nhóm bổ sung ALP. Những phát hiện này được hỗ trợ bởi nghiên cứu của Yanar và cộng sự (2008), cho thấy bổ sung 15% cỏ linh lăng giúp cải thiện tăng trưởng, sắc tố và khả năng sử dụng thức ăn ở cá vàng. Tương tự, Harpaz và cộng sự (1998) ghi nhận màu sắc tăng cường ở tôm càng non khi được cho ăn bột cỏ linh lăng, dù sự tăng trưởng và tỷ lệ sống không bị ảnh hưởng. Các nghiên cứu khác cũng chỉ ra tác động tích cực của astaxanthin đối với tôm, cải thiện sự tăng trưởng, tỷ lệ sống và sắc tố ở L. vannamei và Marsupenaeus japonicus (Chien và Shiau, 2005; Niu và cộng sự, 2009). Thêm vào đó, nghiên cứu của Lucien-Brun và Vidal (2006) phát hiện rằng tôm ăn thức ăn chứa cỏ linh lăng đã tích lũy nhiều astaxanthin hơn trong gan tụy và biểu bì, củng cố vai trò của cỏ linh lăng như một nguồn carotenoid trong khẩu phần ăn cho thủy sản. Các chỉ số màu sắc như L* (độ sáng), a* (độ đỏ) và b* (độ vàng) là những yếu tố quan trọng để đánh giá màu sắc của giáp xác. Trong nghiên cứu này, tôm được cho ăn ALP có giá trị a* (đỏ) cao hơn so với nhóm đối chứng. Màu đỏ này có thể là kết quả của việc tăng cường hàm lượng astaxanthin trong tôm được bổ sung ALP. Astaxanthin chiếm khoảng 75% tổng carotenoid trong cơ tôm L. vannamei (Da Silva và cộng sự, 2015) và nồng độ của nó ảnh hưởng trực tiếp đến sắc tố giáp xác (Supamattaya và cộng sự, 2005). Nồng độ astaxanthin cao hơn giúp tăng cường sắc tố cam/đỏ ở cơ tôm (Arredondo-Figueroa và cộng sự, 2003). Nghiên cứu trước đây cũng chỉ ra rằng tôm L. vannamei được cho ăn thức ăn bổ sung astaxanthin có giá trị a* và b* cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (Zhao và cộng sự, 2022). Tương tự, ở tôm M. japonicus non, astaxanthin trong khẩu phần ăn làm tăng cả giá trị a* và b*, cải thiện sắc tố (Wang và cộng sự, 2018). Việc bổ sung astaxanthin cũng làm giảm giá trị L* ở cá đĩa đỏ, Symphysodon spp., dẫn đến mức astaxanthin a*, b* và da cao hơn so với nhóm đối chứng (Song và cộng sự, 2017).
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy cỏ linh lăng mang lại tác động tích cực trong việc tăng cường các chỉ số miễn dịch và khả năng chống oxy hóa trong huyết tương của tôm. Cụ thể, nhóm tôm được bổ sung cỏ linh lăng (ALP) ghi nhận hoạt tính lysozyme cùng các enzyme chống oxy hóa như SOD và GPX tăng đáng kể. Hệ thống chống oxy hóa giữ vai trò thiết yếu trong việc bảo vệ cơ thể trước tác hại của các gốc tự do – nguyên nhân chính gây ra stress oxy hóa. Khi các loại ROS (Reactive Oxygen Species) tích tụ vượt mức, chúng có thể gây tổn thương tế bào, ảnh hưởng đến DNA, protein và màng lipid. Để hạn chế tác động này, các enzyme chống oxy hóa như SOD và GPX sẽ tham gia trung hòa ROS (Ozsoy và cộng sự, 2008). Theo Hwang và cộng sự (2001), cỏ linh lăng chứa hàm lượng vitamin C dồi dào cùng khả năng chống oxy hóa mạnh, giúp ức chế quá trình oxy hóa LDL. Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng các hợp chất saponin và flavonoid trong cỏ linh lăng có khả năng tăng cường hoạt động của hệ enzyme chống oxy hóa, đồng thời hạn chế quá trình peroxy hóa lipid (Chen và cộng sự, 2020; Cui và cộng sự, 2020). Chẳng hạn, việc bổ sung dưới 15% bột cỏ linh lăng vào khẩu phần ăn đã cải thiện đáng kể khả năng chống oxy hóa trong huyết thanh cá trắm cỏ (Tong và cộng sự, 2022). Tương tự, gà được bổ sung flavonoid từ cỏ linh lăng cũng ghi nhận mức GPX và SOD cao hơn so với nhóm đối chứng (Ouyang và cộng sự, 2016). Lysozyme là một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch bẩm sinh, có chức năng bảo vệ tôm khỏi sự xâm nhập của vi khuẩn bằng cách phá hủy thành tế bào vi khuẩn. Hoạt tính lysozyme cao thường phản ánh tình trạng sức khỏe tốt và hệ miễn dịch hoạt động hiệu quả, trong khi mức lysozyme thấp có thể liên quan đến stress, bệnh lý hoặc chế độ dinh dưỡng chưa đầy đủ (Yu và cộng sự, 2018). Trong nghiên cứu này, hoạt tính lysozyme ở nhóm tôm sử dụng ALP tăng rõ rệt so với nhóm đối chứng. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đó khi bột cỏ linh lăng được chứng minh có khả năng làm tăng hoạt tính lysozyme và SOD ở cá vược Nhật Bản Lateolabrax japonicus (Xu và cộng sự, 2020), đồng thời cải thiện hoạt tính lysozyme ở cá trắm cỏ (Mursy và cộng sự, 2022). Nhìn chung, việc bổ sung cỏ linh lăng vào khẩu phần ăn không chỉ giúp tăng cường hoạt động của các enzyme chống oxy hóa và lysozyme mà còn góp phần nâng cao khả năng miễn dịch cũng như năng lực chống oxy hóa của tôm.
Trong nghiên cứu này, việc bổ sung cỏ linh lăng vào khẩu phần ăn đã làm giảm một số chỉ số sinh hóa trong hemolymp của tôm, đặc biệt là nồng độ glucose và cholesterol. Nồng độ glucose cao trong máu thường được coi là dấu hiệu của căng thẳng và phản ánh sự gián đoạn trong quá trình chuyển hóa carbohydrate (Kamal và Omar, 2011). Tăng glucose có thể cản trở sự phát triển của tôm bằng cách ảnh hưởng đến quá trình sản xuất insulin (Pratama và cộng sự, 2023). Cỏ linh lăng đã được chứng minh là kích thích tiết insulin và giảm lượng đường trong máu, có thể nhờ vào hàm lượng mangan cao, giúp tăng cường hoạt động của insulin (Amraie và cộng sự, 2015; Gray và Flatt, 1997). Về cholesterol, nồng độ cao có liên quan đến các vấn đề tim mạch, như xơ vữa động mạch và gan nhiễm mỡ (Grundy và cộng sự, 1988). Cỏ linh lăng đã được báo cáo là có khả năng làm giảm cholesterol thông qua nhiều cơ chế khác nhau, ví dụ như sự hiện diện của các hợp chất như saponin, tạo phức hợp với cholesterol trong đường tiêu hóa, ngăn ngừa hấp thu và thúc đẩy bài tiết (Sidhu và Oakenfull, 1986). Bên cạnh đó, cỏ linh lăng còn chứa flavonoid và các hợp chất hoạt tính sinh học khác có tác dụng tích cực đến quá trình chuyển hóa cholesterol (Chen và cộng sự, 2016; Farsani và cộng sự, 2016). Kết quả nghiên cứu này cho thấy các nghiệm thức ALP có mức cholesterol và axit myristic (C14:0) thấp hơn, cùng với mức axit béo không bão hòa đa n-6 có lợi (PUFA) cao hơn, có thể giúp giảm mức cholesterol và triglyceride. Những phát hiện này xác nhận tiềm năng của cỏ linh lăng như một chất bổ sung khẩu phần ăn hiệu quả để cải thiện hàm lượng lipid ở tôm.
5. Kết luận
Kết quả nghiên cứu này chỉ ra rằng ALP có tác dụng tích cực đối với nhiều khía cạnh sức khỏe của tôm L. vannamei, bao gồm hiệu suất tăng trưởng, tỷ lệ sống sót, thành phần cơ thể, axit béo, hàm lượng astaxanthin, chất lượng thịt và khả năng chống oxy hóa miễn dịch, tất cả đều có sự cải thiện rõ rệt so với nhóm đối chứng. Cụ thể, tôm được cho ăn khẩu phần có 60 g/kg ALP đạt chỉ số tăng trưởng tốt hơn, trong khi khẩu phần chứa 120 và 180 g/kg ALP cho thấy tỷ lệ sống cao hơn đáng kể, cải thiện thành phần cơ thể, axit béo, mức astaxanthin, chất lượng thịt và khả năng chống oxy hóa miễn dịch trong hemolymp. Những phát hiện này nhấn mạnh tác động tích cực của việc bổ sung ALP đối với sức khỏe và chất lượng tôm.
Theo Kobra Babanejad-Abkenar, Arash Akbarzadeh, Ahmad Noori, Mohammad Niroomand
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Bình Minh Capital
Xem thêm:
- Ứng dụng chỉ số phúc lợi chung cho tôm thẻ chân trắng trong quá trình nuôi ao
- Phân Tích Phiên Mã mRNA và RNA Vòng Cho Thấy Việc Bổ Sung Lactiplantibacillus Plantarum Đông Khô Vào Khẩu Phần Ăn Giúp Tăng Cường Trí Nhớ Miễn Dịch Của Tôm Thẻ Chân Trắng (Penaeus vannamei) Chống Lại Mầm Bệnh
- Artemia, “Bột Thần Kỳ” Thúc Đẩy Một Ngành Công Nghiệp Trị Giá Hàng Tỷ Đô La