Phần 1: Ảnh Hưởng Của Việc Bổ Sung Nucleotide Trong Khẩu Phần Đến Năng Suất, Lợi Nhuận Và Khả Năng Kháng Bệnh Của Tôm Thẻ Chân Trắng Litopenaeus vannamei Được Nuôi Ở Indonesia Trong Điều Kiện Ao Thâm Canh Ngoài Trời

Tóm tắt đơn giản

Tại Indonesia, xu hướng dùng protein thực vật thay thế bột cá trong thức ăn cho tôm thẻ chân trắng (PWS) đang ngày càng được ưa chuộng. Tuy vậy, sự thay thế này lại tiềm ẩn nguy cơ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tôm do hàm lượng các chất kháng dinh dưỡng trong nguyên liệu thực vật còn cao. Nucleotide – một nhóm hợp chất có khả năng điều hòa miễn dịch và giảm tác động của các chất kháng dinh dưỡng, được kỳ vọng là giải pháp khắc phục hạn chế này. Nghiên cứu tiến hành nhằm đánh giá hiệu quả bổ sung nucleotide vào khẩu phần khi bột đậu nành thay thế một phần bột cá trong thức ăn cho PWS. Kết quả cho thấy việc bổ sung nucleotide giúp cải thiện tăng trưởng, nâng cao lợi nhuận, đồng thời tăng khả năng kháng khuẩn Vibrio harveyi. Điều này gợi mở rằng nucleotide có thể trở thành một công cụ hỗ trợ quan trọng trong nuôi tôm, đặc biệt phù hợp với các mô hình ao nuôi thâm canh ngoài trời.

Tóm tắt

Nghiên cứu được tiến hành tại Indonesia nhằm đánh giá hiệu quả của việc bổ sung nucleotide vào khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Tổng cộng 22.500 con tôm được chia thành 5 nhóm (mỗi nhóm 4.500 con) và nuôi trong 110 ngày, gồm: 10FM (đối chứng, 10% FM), 6FM (6% FM, không bổ sung nucleotide), 10FMN (10% FM + 0,1% nucleotide), 8FMN (8% FM + 0,1% nucleotide) và 6FMN (6% FM + 0,1% nucleotide). Các chỉ tiêu được theo dõi bao gồm tăng trưởng, thành phần cơ thể, tổng số lượng tế bào máu (THC), hoạt tính lysozyme và mô bệnh học gan tụy. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng tiến hành đánh giá cảm quan, phân tích lợi nhuận và thử nghiệm khả năng kháng vi khuẩn Vibrio harveyi sau 30 ngày cho ăn. Kết quả cho thấy việc giảm FM làm suy giảm hiệu suất tăng trưởng và ảnh hưởng tiêu cực đến cấu trúc gan tụy. Ngược lại, bổ sung nucleotide giúp cải thiện tăng trưởng, nâng cao hiệu quả kinh tế, hỗ trợ hình thái gan tụy khỏe mạnh hơn và tăng đáng kể tỷ lệ sống khi đối mặt với nhiễm V. harveyi. Tóm lại, bổ sung nucleotide là giải pháp tiềm năng giúp tối ưu hóa năng suất, lợi nhuận và tăng cường sức đề kháng cho tôm nuôi trong điều kiện thâm canh ao ngoài trời.

Giới thiệu

Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) hiện là một trong những loài thủy sản được nuôi phổ biến nhất trên thế giới. Nhờ nhu cầu thị trường lớn, khả năng thích nghi tốt với thức ăn công nghiệp và hiệu quả cao trong mô hình nuôi thâm canh, loài tôm này không chỉ được nuôi ở vùng bản địa thuộc Thái Bình Dương mà còn mở rộng mạnh mẽ sang nhiều khu vực Đông Nam Á. Tuy vậy, sự phát triển quá nhanh của nghề nuôi cũng kéo theo nguy cơ gia tăng dịch bệnh và suy thoái môi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sinh trưởng và sức khỏe của tôm.

Trong nhiều năm qua, chiến lược bền vững nhất để nâng cao hiệu suất tăng trưởng và khả năng sống của PWS nên dựa vào việc phát triển khẩu phần ăn chức năng mang lại lợi ích về sức khỏe và kinh tế ngoài dinh dưỡng cơ bản. Khẩu phần ăn chức năng này có thể bao gồm các thành phần như chất kích thích tăng trưởng, probiotic, prebiotic, chất điều hòa miễn dịch, chất phytogenic và axit hữu cơ, nhằm vào sức khỏe đường ruột, căng thẳng và khả năng kháng bệnh của sinh vật thủy sinh. Nucleotide là các hợp chất điều hòa miễn dịch, là thành phần thiết yếu của DNA và RNA và đóng vai trò quan trọng đối với nhiều quá trình sinh lý ở cơ thể sống. Trong PWS, việc sử dụng nucleotide có thể được cung cấp qua thức ăn và dẫn đến tăng cường khả năng kháng bệnh và hiệu suất tăng trưởng trong thời kỳ nuôi. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng bổ sung nucleotide vào thức ăn cho động vật, bao gồm cả tôm thẻ chân trắng (PWS), có thể mang lại nhiều lợi ích về sức khỏe và hiệu suất. Nucleoforce®, một chiết xuất men giàu nucleotide độc quyền được phát triển bởi Bioiberica S.A.U., là một nguồn nucleotide tiềm năng cho ngành nuôi PWS. Một nghiên cứu gần đây của nhóm nghiên cứu đã đánh giá hiệu quả của Nucleoforce® trong khẩu phần ăn của PWS, trong đó một phần bột cá (FM) được thay thế bằng bột đậu nành (SBM).  Trong nghiên cứu đó, mặc dù đã quan sát thấy sự cải thiện về các thông số hiệu suất, nhưng hiệu ứng này không đạt đến mức có ý nghĩa thống kê. Một trong những hạn chế của nghiên cứu là tác động của nucleotide không được đánh giá cho đến khi tôm đạt kích thước tiêu thụ thương mại.

Bệnh do Vibrio harveyi gây ra hiện là một trong những mối đe dọa nghiêm trọng đối với ngành nuôi tôm thẻ chân trắng (PWS), đặc biệt trong giai đoạn post – thời kỳ tôm tăng trưởng mạnh. Xét trên phương diện sinh học, bổ sung nucleotide vào khẩu phần ăn được xem là phù hợp nhất ở giai đoạn đầu này, khi tốc độ phát triển của tôm diễn ra nhanh chóng. Trong bối cảnh ngành nuôi đang hướng tới việc xây dựng các công thức thức ăn bền vững, hiệu quả và tiết kiệm chi phí, đồng thời giảm dần sử dụng bột cá (FM), nucleotide được xem như một lựa chọn tiềm năng giúp giảm thiểu các tác động tiêu cực phát sinh khi thay thế FM bằng khô dầu đậu nành (SBM). Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá tác động dài hạn của việc bổ sung nucleotide lên năng suất, hiệu quả kinh tế, khả năng đáp ứng miễn dịch và sức kháng V. harveyi ở tôm thẻ chân trắng được cho ăn khẩu phần có thay thế một phần FM bằng SBM, trong điều kiện nuôi thâm canh ao ngoài trời tại Indonesia.

Vật liệu và phương pháp

Khẩu phần ăn thử nghiệm

Thành phần khẩu phần ăn bao gồm 6% và 10% bột cá (FM), bột đậu nành (SBM), bột gluten ngô, các sản phẩm lúa mì, nucleotide (Nucleotide®). Khẩu phần ăn đối chứng đại diện cho khẩu phần ăn thông thường của PWS tại Indonesia. Khẩu phần 6FM giảm lượng FM và thay thế một phần bằng nguồn protein thực vật (6%FM). Bổ sung nucleotide (0.1%) vào tất cả khẩu phần ăn (10   FMN, 8FMN, và 6FMN). Tất cả các khẩu phần ăn được sản xuất tại Trung tâm Phát triển Nuôi trồng Thủy sản Karawang và được sản xuất bằng phương pháp thương mại với máy đùn trục vít đôi (CXE 65 E, Jinan Shengrun, Tế Nam, Trung Quốc).

10FM (nhóm đối chứng; 10% FM), 6FM (6% FM và không bổ sung nucleotide), 10FMN (10% FM; 0,1% nucleotide), 8FMN (8% FM; 0,1% nucleotide) và 6FMN (6% FM; 0,1 % nucleotit). ¹ PT FKS Multi Agro, Tbk. Thủ đô Jakarta của Indonesia. ² PT Fenanza Putra Perkasa, Jakarta, Indonesia. ³ Nucleoforce^®, Bioiberica, S.A.U, Palafolls, Tây Ban Nha. ⁴ PT Pundi Kencana, Cilegon, Banten, Indonesia. ⁵ Chuyển đổi tiền tệ vào ngày 15 tháng 1 năm 2022: 1 USD = 14.310 IDR. * Hỗn hợp khoáng chất (g/100 g hỗn hợp trộn sẵn): 0,004 coban clorua, 0,550 cupric sunfat pentahydrat, 2,000 sắt sunfat, 13,862 magie sunfat khan, 0,650 mangan sunfat monohydrat, 0,067 kali iodua, 0,010 natri selenite, 3,193 kẽm sunfat heptahydrat và 69,664 alpha -xenlulo. ^# Vitamin Premix (G/kg Premix): 4,95 Thiamin · HCl, 3.83 riboflavin, 4,00 pyridoxine HCl, 10,00 Ca-pantothenate, 10,00 axit nicotinic, 0,50 biotin, 4,00 axit folic, 0,05 cyanocobalam IU/g), 80,00 vitamin D3 (1.000.000 IU/g), 0,50 menadione và 856,81 alpha-cellulose.

Trước khi sản xuất, tất cả các thành phần được trộn đều trong máy trộn cánh khuấy có công suất 100 kg/mẻ (Marion Mixers, Inc., Marion, IA, USA). Hỗn hợp nguyên liệu sau đó được nghiền nhỏ bằng máy nghiền đĩa (Jinan Shengrun, Tế Nam, Trung Quốc) để đạt kích thước hạt dưới 200 µm. Khẩu phần ăn ép đùn được tiếp xúc với nhiệt độ trung bình 110℃ trong khoảng 14 giây ở các phần năm thùng và phần cuối cùng được duy trì ở 62℃. Áp suất ở đầu khuôn xấp xỉ 50 bar và tốc độ trục vít được duy trì ở mức 423 vòng/phút. Một phần thức ăn được ép đùn qua khuôn 1 và 2 mm để tạo ra các hạt 1,5 và 2,5 mm. Khẩu phần được sấy khô trong máy sấy nền xung (Jinan Shengrun, Trung Quốc) cho đến khi chỉ số độ ẩm dưới 6%. Viên được sấy khô ở nhiệt độ khoảng 107 ℃ với nhiệt độ không khí thoát ra giới hạn trên là khoảng 88℃. Khẩu phần ăn sau đó được làm mát ở nhiệt độ không khí xung quanh để đạt được độ ẩm cuối cùng dưới 10%. Tất cả các khẩu phần ăn thành phẩm đều được đóng gói và bảo quản trong phòng có kiểm soát nhiệt độ cho đến khi sử dụng tiếp. Thành phần dinh dưỡng và axit amin của khẩu phần được phân tích tại Phòng thí nghiệm Saraswanti Indo Genetech, Bogor, Tây Java, Indonesia và được tóm tắt trong Bảng 2.

Thử nghiệm tăng trưởng

Thử nghiệm tăng trưởng được tiến hành ở hai ao thương phẩm với kích thước 20 × 30 m mỗi ao tại Đại học Kỹ thuật Thủy sản Jakarta (Jakarta, Indonesia). Tổng cộng 22.500 PWS được lấy từ Salira teknik Benur (Serang, Banten, Indonesia) và được thích nghi với hệ thống nuôi trong bể ương trong một tuần. Tôm (trọng lượng trung bình ban đầu là 1,06 ± 0,01 g) sau đó được phân ngẫu nhiên vào 50 lưới (450 con tôm mỗi lưới) với kích thước 2 × 2 × 1 m. Mười nhóm tôm lặp lại được sử dụng các loại khẩu phần ăn thử nghiệm khác nhau (4500 con tôm cho mỗi nhóm nghiên cứu) sử dụng quy trình chuẩn nghiên cứu dinh dưỡng trong 110 ngày và cho ăn bằng tay bốn lần mỗi ngày, lúc 07:00, 11:00, 15:00 và 20 :00 giờ. Dựa trên kết quả trước đây, lượng thức ăn đầu vào được lập trình trước dựa trên tốc độ tăng trưởng bình thường của tôm và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn là 1,5. Lượng thức ăn cho phép hàng ngày được điều chỉnh dựa trên mức tiêu thụ thức ăn được quan sát, số lượng tôm hàng tuần và tỷ lệ chết. Thức ăn thừa, phân và lột xác được loại bỏ trước lần cho ăn đầu tiên.

10FM (nhóm đối chứng; 10% FM), 6FM (6% FM và không bổ sung nucleotide), 10FMN (10% FM; 0,1% nucleotide), 8FMN (8% FM; 0,1% nucleotide) và 6FMN (6% FM; 0,1 % nucleotit). * Các phân tích được thực hiện bởi Phòng thí nghiệm Công nghệ gen Saraswanti Indo, Bogor, Tây Java, Indonesia.

Phân tích thành phần cơ thể

20 con tôm từ mỗi nhóm nghiên cứu được lấy mẫu ngẫu nhiên vào cuối thử nghiệm và bảo quản ở -80℃ để phân tích thành phần cơ thể. Trước khi phân tích thành phần dinh dưỡng, năng lượng và axit amin, tôm khô nguyên con được trộn và cắt nhỏ trong máy trộn (Helrich và cộng sự). Tất cả các thông số được phân tích tại Phòng thí nghiệm công nghệ gen Saraswanti Indo (Bogor, Tây Java, Indonesia).

Lấy mẫu chất lượng nước và tăng trưởng

Độ pH, oxy hòa tan (DO), nhiệt độ và độ mặn của nước được đo bốn lần mỗi ngày bằng thiết bị Aqua TROLL 500 Multiparameter Sonde và được kết nối với ứng dụng AquaEasy (Bosch, Singapore) để hệ thống theo dõi và ghi dữ liệu. Tổng nitơ amoniac (TAN), nitrat, tổng số vi khuẩn nói chung và tổng Vibrio spp. được đo mỗi tuần một lần, sử dụng các quy trình chuẩn, tại Trung tâm Phát triển Nuôi trồng Thủy sản Nước lợ (Jepara, Tây Java, Indonesia) và Phòng thí nghiệm Chẩn đoán Động vật Thủy sản (Trung tâm Proteina Prima, Tangerang, Banten, Indonesia). Vào cuối giai đoạn cho ăn, tất cả tôm được phân nhóm và cân riêng lẻ để tính toán sinh khối cuối cùng, trọng lượng cơ thể cuối cùng (FBW), phần trăm tăng trọng (PWG), tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR), tỷ lệ sống (SR) và nhiệt độ. hệ số tăng trưởng (TGC) như sau:

Tổng số lượng tế bào máu

Khi kết thúc thử nghiệm tăng trưởng, hemolymp được lấy mẫu (Hình 1) từ 50 con tôm của mỗi nhóm nghiên cứu và tổng số lượng tế bào máu (THC) và hoạt tính của lysozyme đã được xác định. Hemolymp (100 µL) của từng con tôm được rút ra khỏi đáy của phần bụng thứ hai bằng ống tiêm 1 mL vô trùng (kim 25 G × 13 mm). Trước khi tách hemolymp, ống tiêm đã được nạp dung dịch đã làm lạnh trước (4 ℃) (10% EDTA Na2) được sử dụng làm chất chống đông máu. Hemolymp với dung dịch chống đông máu được pha loãng trong 150 µL formaldehyde (4%) và sau đó 20 µL được đặt trên máy đo huyết sắc tố (Neubauer) để xác định THC bằng kính hiển vi quang học (Olympus, DP72).

Phân tích hoạt tính lysozyme

Hoạt tính lysozyme được đo bằng bộ phát hiện lysozyme (Sigma-Aldrich, Cat. no. LY0100) theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Kết quả hoạt tính của lysozyme được xác định bằng sự phân giải tế bào Micrococcus lysodeikticus. Các phản ứng được tiến hành ở 25℃ và độ hấp thụ ở bước sóng 450nm được đo trên máy quang phổ tử ngoại nhìn thấy được (Perkin Elmer, Lambda XLS, Waltham, MA, USA).

Phân tích mô học

Các mẫu tôm để nghiên cứu mô bệnh học được chọn ngẫu nhiên. Các phần khoảng 0,5 cm được bảo quản ngay lập tức trong Davidson ở nhiệt độ phòng và sau đó được chuyển sang dung dịch ethanol 70% (VWR, Radnor, PA, USA) cho đến khi được xử lý bằng quy trình phân tích mô học tiêu chuẩn. Các mẫu được khử nước thông qua loạt etanol tiêu chuẩn đến 100%, nhúng vào sáp parafin và được cắt theo khoảng cách 4 µm để nhuộm bằng thuốc nhuộm hematoxylin-eosin (H&E) (Merck, Darmstadt, Đức). Hình ảnh được thu được bằng kính hiển vi hình ảnh kỹ thuật số (Olympus BX41, Olympus Optical Co., Ltd., Tokyo, Nhật Bản).

Thử nghiệm cảm nhiễm

Các mẫu Vibrio harveyi được phân lập từ tôm bị nhiễm bệnh ở Đông Java, từ một khu vực có tỷ lệ chết cao do vi sinh vật này. Chủng sau đó đã được xác nhận bằng cách sử dụng RT-PCR. Tôm đã nhận được khẩu phần ăn thử nghiệm trong 30 ngày đã được sử dụng trong thử nghiệm cảm nhiễm Vibrio harveyi, với 1 × 10⁵ CFU/ mL được tiêm vào cơ tôm. Tỷ lệ tôm chết được quan sát hàng ngày trong thử nghiệm cảm nhiễm kéo dài 5 ngày và tỷ lệ chết tích lũy đã được tính toán.

Phân tích cảm quan

Đánh giá cảm quan được thực hiện tại trung tâm nghiên cứu tôm Jakarta (Jakarta, Indonesia). Đầu tiên, kiểm tra các túi tôm để phát hiện hư hỏng và bảo quản ở nhiệt độ -34℃ trong tủ đông. Rã đông tôm trong tủ lạnh ở 0-4°C trong 24 giờ trước khi đánh giá. Sau đó, tôm được kiểm tra các tiêu chí về hình thức và màu sắc chung theo Phương pháp chỉ số chất lượng và cân riêng từng con bằng cân kỹ thuật số. Sau đó, nấu chín tôm dựa trên thời gian được xác định từ các thử nghiệm sơ bộ. Thu thập tôm sau khi nấu, làm nguội khoảng 1 phút trong bát nước đá và bóc vỏ bằng tay, bao gồm cả mô bụng.

Phương pháp đánh giá cảm quan tuân theo hướng dẫn dành cho tôm nấu chín tiêu chuẩn. Tôm được duy trì ở nhiệt độ phòng trong 30 phút trước khi đánh giá. Ba con tôm được xếp ở giữa đĩa và phân phối 4 đĩa tôm cho mỗi người tham gia Mỗi người đánh giá màu sắc, mùi hương, kết cấu và hương vị của tôm theo thang điểm 9 điểm và ghi chú nhận xét chi tiết về tôm. Tất cả các đánh giá diễn ra trong các gian hàng tuân thủ các tiêu chuẩn chung về thiết kế phòng thử nghiệm dành cho phân tích cảm quan. Sử dụng ánh sáng ban ngày với cường độ 780 lux. Đánh giá viên được tuyển dụng từ PT. Sinergi Samudera Biru (Jakarta, Indonesia) và có kinh nghiệm tiêu thụ hải sản và kiểm tra cảm quan. Để ước tính, thiết kế mù đôi với thang điểm từ 1 đến 5 đã được sử dụng, trong đó điểm 5 được coi là tốt nhất. Các đánh giá viên ghi nhận độc lập về màu sắc, mùi hương, hương vị và kết cấu.

Phân tích lợi nhuận

Đánh giá so sánh chi phí-lợi ích liên quan đến việc sử dụng thức ăn thử nghiệm được dựa trên 1 chu kỳ sản xuất sử dụng ao rộng 0,1 ha với mật độ 200 PL/m². Giá tại cổng trang trại được tính dựa trên giá bán buôn tháng 1 năm 2022 ở Indonesia sử dụng đồng ru-piah Indonesia (IDR) làm đơn vị tiền tệ. Các thông số tăng trưởng trong nghiên cứu này và các khoản đầu tư cần thiết là những yếu tố chính được sử dụng để tính toán lợi nhuận so sánh của từng khẩu phần ăn khác nhau. Tỷ suất lợi nhuận gộp được so sánh để tính toán lợi nhuận của từng nhóm nghiên cứu khác nhau.

Phân tích thống kê

Các thông số tăng trưởng, tổng số lượng tế bào máu, hoạt tính lysozyme và thử nghiệm cảm nhiễm được phân tích bằng phương pháp hồi quy và phân tích phương sai một chiều (ANOVA) để xác định sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức, sau đó là các xét nghiệm so sánh nhiều lần của Tukey để xác định sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Dữ liệu điểm số về tình trạng mô học và điểm số cảm quan của gan tụy tôm được xử lý dưới dạng dữ liệu phân loại, được kiểm tra tính quy chuẩn và tính đồng nhất, sau đó được phân tích bằng mô hình hồi quy tuyến tính. Tất cả các phân tích thống kê được thực hiện bằng hệ thống SAS (V9.4. Viện SAS, Cary, NC, Hoa Kỳ).

…Còn tiếp…

Theo Romi Novriadi, Oriol Roigé và Sergi Segarra

Nguồn: https://www.academia.edu/117715317/Effects_of_Dietary_Nucleotide_Supplementation_on_Performance_Profitability_and_Disease_Resistance_of_Litopenaeus_vannamei_Cultured_in_Indonesia_under_Intensive_Outdoor_Pond_Conditions

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Bình Minh Capital

Xem thêm:

• Các Nghiên Cứu Mới Xác Nhận Tính Khả Thi Của Các Phương Pháp Cải Tiến Để Xử Lý Nước Thải Nuôi Trồng Thủy Sản
• Protein Loại Metallothionein Và Mức Dự Trữ Năng Lượng Sau Khi Tiếp Xúc Với Ni Và Pb Ở Tôm Thẻ Chân Trắng Penaeus vannamei
• Thông Số Chất Lượng Nước Thường Bị Bỏ Qua: pH