Kết quả cho thấy chế độ ăn bổ sung có thể cải thiện tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và các phản ứng miễn dịch ở tôm L. vannamei

Gần đây, bột côn trùng đã trở thành một nguồn đạm thay thế hấp dẫn để sản xuất thức ăn trong nuôi trồng thủy sản theo hướng bền vững. Ngoài hàm lượng đạm cao, côn trùng cũng rất giàu chất béo, khoáng chất và vitamin hỗ trợ cho sự phát triển của tôm và cá. Ấu trùng của côn trùng có thể biến đổi chất thải hữu cơ chất lượng thấp thành phân bón chất lượng cao hoặc chất kích thích tăng trưởng trong thức ăn chăn nuôi. Một số loài côn trùng đã được phát hiện là có đặc tính kháng nấm và kháng khuẩn. Hàm lượng đạm của côn trùng dao động từ 50 – 82 % (nền chất khô) tùy thuộc vào loài côn trùng và / hoặc phương pháp chế biến của chúng.

Nghiên cứu này đánh giá 7 loại bột côn trùng trong khẩu phần ăn cho tôm L. vannamei, kết quả cho thấy tốc độ tăng trưởng của tôm đã được cải thiện đáng kể khi cho ăn với khẩu phần có chứa bột ruồi lính đen hoặc bọ cánh cứng. Ngoài ra, việc bổ sung bột côn trùng vào chế độ ăn đã cải thiện đáng kể các phản ứng miễn dịch không đặc hiệu và hoạt động của các enzym chống oxy hóa ở tôm. Điều này chỉ ra rằng bột côn trùng có thể được sử dụng như một nguồn protein thay thế bột cá trong khẩu phần ăn cho tôm. Ảnh của Fernando Huerta.

So với hầu hết các nguồn protein (đạm) khác, côn trùng có thể được xem là nguồn protein khả thi hơn so với bột cá trong thức ăn thủy sản nếu được nuôi trong điều kiện có kiểm soát. Côn trùng rất giàu các axit amin thiết yếu (AAs), điều này làm cho chúng trở thành một nguồn protein tuyệt vời cho nuôi trồng thủy sản. Nhiều loài côn trùng đã được báo cáo là có chứa một lượng AAs taurine và hydroxyproline đáng kể, nhưng 2 axit amin này lại có một lượng hạn chế trong nguồn protein thực vật. Do đó, các loại bột côn trùng có thể là một nguồn protein đầy hứa hẹn trong sản xuất thức ăn thủy sản. Một số loài côn trùng được sử dụng trong thức ăn cho cá cũng đã được báo cáo là cải thiện phản ứng miễn dịch, hoạt động chống oxy hóa và khả năng kháng bệnh của động vật thủy sản. Nhưng lại có rất ít nghiên cứu thực hiện việc đánh giá lợi ích của việc sử dụng bột côn trùng như một nguồn cung cấp protein cho tôm.

Có hơn 1 triệu loài côn trùng được biết đến trên toàn thế giới; côn trùng đại diện cho nhóm lớn nhất và đa dạng nhất trong ngành Arthropoda, nhưng chỉ có một số loài được sử dụng cho mục đích thương mại. Bọ cánh cứng (DB, Allomyrina dichotoma) được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc cổ truyền để chữa nhiều bệnh. Châu chấu lúa (RG, Oxya chinensis) từ lâu đã được sử dụng làm nguồn thức ăn ở châu Á. Ruồi lính đen (BSF, Hermetia illucens) – loài côn trùng nổi bật trong số các loài còn lại và ấu trùng của nó có thể tiêu thụ các chất như chất thải thực phẩm và phụ phẩm nông nghiệp. Bọ rầy hoa đốm trắng (WFC, Protaetia brevitarsis) cũng đã được sử dụng trong y học cổ truyền Đông Á do hoạt tính chống huyết khối tuyệt vời của nó. Bột sâu (MW, Tenebrio molitor) thường được tìm thấy trong các sản phẩm nông nghiệp và được coi là loài côn trùng có triển vọng nhất cho sản xuất thương mại và các ứng dụng công nghiệp. Dế hai chấm (TSC, Gryllus bimaculatus) cũng có lịch sử sử dụng lâu đời trong y học phương đông. Tằm (SW, Bombyx mori) từ lâu đã được nuôi trên toàn thế giới để sản xuất tơ và hiện đang được sử dụng để sản xuất thương mại cho vật liệu sinh học trong y tế hoặc công nghiệp thông qua kỹ thuật di truyền.

Để xác định xem liệu các loại bột được đề cập có thể sử dụng an toàn trong thức ăn cho cá và tôm hay không, việc đầu tiên cần làm là ước tính khả năng tiêu hóa của từng loại bột cụ thể. Mặc dù tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là loài tôm được nuôi rộng rãi nhất, nhưng dường như có rất ít nghiên cứu đánh giá khả năng tiêu hóa của bột côn trùng trong việc nuôi tôm thẻ chân trắng.

Bài báo này – phỏng theo và tóm tắt từ bài báo gốc (theo Shin J. và K.J. Lee, năm 2021. Khả năng tiêu hóa bột côn trùng ở tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei), cũng như khả năng tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và phản ứng miễn dịch của chúng. PLoS ONE 16 (11): e0260305) – điều tra tiềm năng của việc sử dụng bột côn trùng như một nguồn protein trong thức ăn cho tôm L. vannamei bằng cách đánh giá khả năng tiêu hóa của chúng, sau đó nghiên cứu sẽ tiến hành thử nghiệm cho ăn.

Thiết lập nghiên cứu

Về việc kiểm tra khả năng tiêu hóa của 7 loại bột côn trùng được thử nghiệm trong nghiên cứu (lấy từ các nhà cung cấp thương mại ở địa phương), bột phụ phẩm cá ngừ (TM) và bột đậu nành được sử dụng làm nguồn protein chính trong chế độ ăn tham khảo. Tôm post được mua từ trại sản xuất tôm giống ở địa phương (tôm Tamra, Jeju, Hàn Quốc) và nuôi cho đến khi đạt kích cỡ mong muốn. Sau đó, có tổng cộng 264 con tôm (trọng lượng cơ thể: 5,15 ± 0,5 gam) được phân vào tám bể acrylic 240 lít.

Tôm được cho ăn với chế độ ăn tham khảo trong 6 ngày để thích nghi với chế độ ăn và môi trường nuôi trước khi thu thập phân để ước tính khả năng tiêu hóa. Nhiệt độ nước trung bình là 27,8 ± 1,25 độ C và oxy hòa tan (DO) là 5,04 ± 0,36 mg/L. Tôm trong mỗi bể được cho ăn với một trong các chế độ ăn thử nghiệm 2 lần/ngày với mức 3 – 4 % khối lượng cơ thể. Thức ăn thừa và cặn phân trong mỗi bể được hút sau mỗi lần cho ăn, và các mẫu phân được thu thập để tiến hành thực hiện các phân tích khác nhau.

Đối với thử nghiệm cho ăn, chế độ ăn đối chứng được xây dựng bằng cách sử dụng 27% bột phụ phẩm cá ngừ làm nguồn bột cá và 7 chế độ ăn khác được chuẩn bị để thay thế 10% bột phụ phẩm cá ngừ trong chế độ ăn đối chứng với mỗi loại bột côn trùng. 3 nhóm tôm (trọng lượng cơ thể ban đầu: 0,17 gam) được cho ăn theo chế độ ăn trong 65 ngày, sau đó thu thập dữ liệu để xác định các thông số khác nhau, bao gồm trọng lượng cơ thể cuối cùng, tốc độ tăng trưởng, FCR, tỷ lệ sống và các thông số khác. Các mẫu mô cũng được thu thập cho các phân tích khác nhau trong phòng thí nghiệm.

Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm và việc nuôi dưỡng; chuẩn bị tất cả các chế độ ăn; thử nghiệm khả năng tiêu hóa và cho ăn; lấy mẫu và phân tích, vui lòng tham khảo bài báo gốc.

Kết quả và thảo luận

Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên xác định khả năng tiêu hóa của các loại bột côn trùng khác nhau để sản xuất thức ăn cho tôm. Tỷ lệ tiêu hóa biểu kiến ​​(ADC) của các loại bột côn trùng được thử nghiệm là: protein: 83–89%, lipid: 91–98%, năng lượng: 84–90%, chất khô: 77–81%, AAs: 76–96% và axit béo 89–98%. Các nhà nghiên cứu trước đây đã báo cáo rằng tỷ lệ ADC của bột sâu (MW) ở tôm thẻ chân trắng là 76,1% đối với protein, 66,5% đối với năng lượng, 45,9% đối với chất khô và 72–86% đối với AAs. Các giá trị này tương đối thấp so với kết quả của nghiên cứu hiện tại.

Trong nghiên cứu hiện tại, bột bọ cánh cứng (DB) có tỷ lệ ADC về protein, lipid và năng lượng cao nhất ở tôm thẻ chân trắng (lần lượt là 84–92%, 92% và 87–97%). Hơn nữa, ADC lipid của các loại bột côn trùng được thử nghiệm tương đối cao hơn so với ADC thu được từ bột cá (FM) trong các nghiên cứu trước đây. Mức độ có sẵn của lysine và methionine (2 AAs hạn chế nhất trong các nguồn protein thực vật) của các loại bột côn trùng trong thử nghiệm lần lượt là 90–95% và 87–93%. Kết quả này phù hợp với báo cáo của các nghiên cứu trước đây khi FM có sẵn lysine và methionine lần lượt là 92,0–92,7 % và 93,9–94,7 %. Điều thú vị là tất cả các loại bột côn trùng trong thử nghiệm đều có lượng taurine rất cao, đây có thể là một lợi thế khác của việc sử dụng bột côn trùng trong thức ăn cho tôm. Trong nghiên cứu hiện tại, bột côn trùng được đánh giá là thể hiện khả năng tiêu hóa tốt hơn so với các nguồn protein khác đã được báo cáo ở các nghiên cứu trước. Nhìn chung, phát hiện của nghiên cứu này chỉ ra rằng bột côn trùng có thể được sử dụng như một nguồn protein dễ tiêu hóa trong thức ăn cho tôm.

Dữ liệu của nghiên cứu về khả năng tiêu hóa của chitin (một hợp chất hoạt tính sinh học và là thành phần chính của bộ xương ngoài của côn trùng) trong bột côn trùng được thử nghiệm tương đối thấp hơn (28–36%) so với các chất dinh dưỡng khác. Các nhà nghiên cứu khác đã báo cáo rằng chitin của côn trùng trong khẩu phần ăn có thể được tiêu hóa một phần bởi tôm L. vannamei, và chitin của côn trùng có khả năng đóng góp trực tiếp hoặc gián tiếp vào các phản ứng miễn dịch của tôm. Tuy nhiên, mức chitin trong khẩu phần nên được tối ưu hóa một cách cẩn thận, vì việc bổ sung quá nhiều chitin trong khẩu phần (> 10%) đã được báo cáo là làm giảm tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và khả năng tiêu hóa protein và lipid ở tôm sú (Penaeus monodon).

Trong thử nghiệm cho ăn, chế độ ăn thay thế 17% bột cá bằng mỗi loại bột côn trùng không nhận thấy sự tăng trưởng của tôm L. vannamei và có thể làm giảm đáng kể hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm. Ngược lại, việc bổ sung bột côn trùng (hoặc bột thay thế bột cá) trong khẩu phần ăn của tôm đã cải thiện năng suất tăng trưởng của chúng. Các tác giả khác đã kiểm tra việc sử dụng BSF trong chế độ ăn đối với tôm L. vannamei (1,2–16 gam) và báo cáo rằng BSF có thể thay thế 25% bột cá mà không có bất kỳ tác động tiêu cực nào. Tôm L. vannamei được cho ăn với chế độ ăn với 50% bột cá được thay thế bằng MW đã khử chất béo cho thấy tỷ lệ tăng trọng cao hơn đáng kể và FCR thấp hơn so với nhóm đối chứng. Do cấu hình AAs tốt và hàm lượng taurine và hydroxyproline cao so với hầu hết các nguồn protein thực vật, nên bột côn trùng được xem như một nguồn protein tiềm năng trong thức ăn cho cá. Nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng quần thể vi sinh vật đường ruột, các yếu tố chống viêm và hoạt động của enzym tiêu hóa của cá có thể được tăng cường bằng cách đưa protein côn trùng vào chế độ ăn của chúng.

Trong nghiên cứu hiện tại, bột côn trùng trong thử nghiệm dường như đáp ứng đủ tất cả các yêu cầu dinh dưỡng của tôm L. vannamei, ít nhất là ở mức thay thế bột cá. Quan trọng hơn, thành phần gần đúng của toàn bộ cơ thể tôm không bị ảnh hưởng bởi việc bổ sung bột côn trùng, điều này phù hợp với kết quả các nghiên cứu trước đây về SW hoặc BSF. Nhưng ngược lại, các nhà nghiên cứu khác đã báo cáo rằng tôm L. vannamei khi được cho ăn với MW không khử chất béo đã làm tăng hàm lượng chất béo trong toàn cơ thể của chúng. Sự khác biệt này có thể là do sự khác nhau về thành phần dinh dưỡng cũng như phương pháp chế biến, giai đoạn vòng đời và chế độ ăn của côn trùng.

Những dữ liệu của nghiên cứu cũng cho thấy rằng việc bổ sung bột côn trùng vào chế độ ăn có thể cải thiện các phản ứng miễn dịch bẩm sinh và các hoạt động của enzym chống oxy hóa ở tôm L. vannamei. Côn trùng được biết là loài có chứa nhiều hợp chất kháng khuẩn (peptide kháng khuẩn, AMPs) với một số đặc tính tăng cường sức khỏe bao gồm cả hoạt tính kháng sinh. Do đó, các AMPs có trong bột côn trùng có thể giải thích lý do tại sao khả năng miễn dịch bẩm sinh và hoạt động của enzym chống oxy hóa ở tôm được tăng cường. Điều quan trọng là cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác định tác động của việc bổ sung AMPs trong khẩu phần ăn chứa bột côn trùng đối với các phản ứng miễn dịch và các hoạt động sinh lý của tôm.

Chế độ ăn bao gồm các loại bột côn trùng đã được thử nghiệm cũng ảnh hưởng đến thành phần axit béo trong cơ tôm, phản ánh thành phần axit béo trong khẩu phần. Thành phần axit béo của bột côn trùng có hàm lượng axit béo không bão hòa đơn, MUFA và axit béo không bão hòa đa tương đối cao, và có hàm lượng thấp hoặc thiếu axit béo omega-3 không bão hòa đa (axit docosahexaenoic, DHA; và axit eicosapentaenoic, EPA) so với bột cá. Nhiều nghiên cứu đã báo cáo rằng việc bổ sung bột côn trùng vào chế độ ăn có thể làm tăng nồng độ MUFA và giảm mức độ axit béo không bão hòa đa (DHA và EPA) trong cơ của tôm và cá.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng báo cáo rằng côn trùng trên cạn thiếu DHA và EPA, nhưng thành phần axit béo của côn trùng có thể bị ảnh hưởng bởi thành phần dinh dưỡng trong thức ăn của chúng ở giai đoạn phát triển. Do đó, thành phần axit béo của côn trùng được cho là dễ dàng bị biến đổi, đây là một lợi ích khác của việc sử dụng protein côn trùng trong thức ăn thủy sản. Lượng dầu và các hợp chất hoạt tính sinh học trong BSF có thể là lý do giúp tôm tăng trưởng và tăng cường phản ứng miễn dịch.

Quan điểm

Kết quả của nghiên cứu chứng minh khả năng ứng dụng của bột côn trùng để làm nguồn protein trong thức ăn cho tôm thẻ chân trắng. Việc bổ sung hoặc thay thế bột cá trong chế độ ăn bằng bột côn trùng có thể cải thiện khả năng miễn dịch bẩm sinh và khả năng chống oxy hóa ở tôm. Tuy nhiên, vẫn cần có các nghiên cứu sâu hơn để mô tả đặc tính của các hợp chất hoạt tính sinh học có trong thức ăn chứa bột côn trùng cũng như đánh giá tác dụng và độ an toàn của chúng.

Theo Tiến sĩ Jaehyeong Shin và Tiến sĩ Kyeong-Jun Lee

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/evaluating-digestibility-and-performance-of-insect-meals-in-diets-for-pacific-white-shrimp/

Biên dịch: Huyền Thoại – Công ty TNHH PTTS Bình Minh

Xem thêm:

• Nghiên Cứu Lại Giá Trị Của Các Trang Trại Nuôi Tôm Ở Bangladesh
• Liệu Ngành Tôm Có Tiếp Tục Tăng Trưởng Mạnh Trong Năm Sau?
• Liệu Thức Ăn Thủy Sản Trong Tương Lai Có Chuyển Hướng Sang Protein Từ Côn Trùng Hay Protein Đơn Bào Không?