Báo cáo khoa học Thử nghiệm bổ sung sắc tố astaxanthin và canthaxanthin vào thức ăn cho cá chép nhật

THÍ NGHIỆM 3: Đánh giá hiệu quả cải thiện màu sắc cá chép Nhật của sắc tố canthaxanthin ...47 3.2.2 THÍ NGHIỆM 4: Xác định hàm lượng canthaxanthin bổ sung hiệu quả nhất đối với việc cải

Trang 1

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM TRUNG TÂM NHIỆT ĐỚI VIỆT - NGA

BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI

THỬ NGHIỆM BỔ SUNG SẮC TỐ ASTAXANTHIN

VÀ CANTHAXANTHIN VÀO THỨC ĂN CHO

CÁ CHÉP NHẬT (CÁ CHÉP KOI – Cyprinus carpio)

Chủ nhiệm đề tài: Ths TRỊNH THỊ LAN CHI

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

THÁNG 10/2010

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM TRUNG TÂM NHIỆT ĐỚI VIỆT - NGA

BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI

THỬ NGHIỆM BỔ SUNG SẮC TỐ ASTAXANTHIN

VÀ CANTHAXANTHIN VÀO THỨC ĂN CHO

CÁ CHÉP NHẬT (CÁ CHÉP KOI – Cyprinus carpio)

Chủ nhiệm đề tài: Ths TRỊNH THỊ LAN CHI

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

THÁNG 10/2010

Trang 2

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tên đề tài: “Thử nghiệm bổ sung sắc tố astaxanthin và canthaxanthin vào

thức ăn cho cá chép Nhật (cá chép koi - Cyprinus carpio)”

Chủ nhiệm đề tài: Ths Trịnh Thị Lan Chi

Cơ quan chủ trì: Chi nhánh phía Nam – Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga Thời gian thực hiện đề tài: từ tháng 01/2008 – 5/2009

Kinh phí được duyệt: 230.000.000đ

Kinh phí đã cấp:

+ Đợt 1: 130.000.000đ theo TB số: 1/TB – SKHCN (16/1/2008) + Đợt 2: 77.000.000đ theo TB số 168/TB-SKHCN (1/10/2009)

2 Mục tiêu: Bổ sung sắc tố astaxanthin và canthaxanthin vào thức ăn nhằm cải

thiện màu sắc của cá chép Nhật (cá chép Koi - Cyprinus carpio)

3 Nội dung (theo đề cương đã duyệt)

3.1 Đánh giá hiệu quả của sắc tố astaxanthin đối với việc cải thiện màu sắc ở cá

Trang 3

MỤC LỤC

Trang

PHẦN MỞ ĐẦU I MỤC LỤC II DANH SÁCH BẢNG V DANH SÁCH ĐỒ THỊ VI DANH SÁCH HÌNH VII

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

1.1 Cơ sở lý luận 2

1.1.1 Cơ chế thay đổi màu sắc ở cá 2

1.1.2 Khái quát về tế bào sắc tố trên da cá 2

1.1.3 Các chất trong thức ăn có khả năng làm gia tăng màu sắc của cá 4

1.1.4 Hoạt động của các chất làm gia tăng màu sắc ở cá 10

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 10

1.3 Một số đặc điểm sinh học của cá chép Nhật (Cyprinus carpio) 14

1.3.1 Phân loại 14

1.3.2 Xuất xứ cá chép Nhật 14

1.3.3 Hình dáng 15

I.3.4 Màu sắc: 16

1.3.5 Kích thước và tuổi thọ 17

1.3.6 Thức ăn 17

1.3.7 Tiêu chuẩn đánh giá 17

CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 19

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 19

2.1.1 Thời gian 19

2.1.2 Địa điểm 19

2.2 Vật liệu thí nghiệm 19

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu: cá chép Nhật (cá chép KOI – Cyprinus carpio) 19

2.2.2 Thức ăn thí nghiệm 19

2.2.3 Các sắc tố carotenoid 20

Trang 4

2.2.4 Bể thí nghiệm 21

2.3 Bố trí thí nghiệm 23

2.3.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá hiệu quả cải thiện màu sắc cá chép Nhật của sắc tố astaxanthin 23

2.3.2 Thí nghiệm 2: Xác định hàm lượng astaxanthin cần thiết để sắc duy trì màu sắc của cá thí nghiệm 25

2.3.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả cải thiện màu sắc cá chép nhật của sắc tố canthaxanthin 26

2.3.4 Thí nghiệm 4: Xác định hàm lượng canthaxanthin hiệu quả nhất đối với việc cải thiện màu sắc ở cá chép Nhật .26

2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan màu sắc của cá thí nghiệm 27

2.5 Các chỉ tiêu theo dõi 28

2.6 Xử lý số liệu 28

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA SẮC TỐ ASTAXANTHIN ĐỐI VỚI VIỆC CẢI THIỆN MÀU SẮC Ở CÁ CHÉP NHẬT 29

3.1.1 THÍ NGHIỆM 1: Đánh giá hiệu quả cải thiện màu sắc cá chép Nhật của sắc tố astaxanthin 29

3.1.2 THÍ NGHIỆM 2: Xác định hàm lượng astaxanthin cần thiết để duy trì màu sắc của cá thí nghiệm 38

3.2 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA SẮC TỐ CANTHAXANTHIN ĐỐI VỚI VIỆC CẢI THIỆN MÀU SẮC Ở CÁ CHÉP NHẬT 47

3.2.1 THÍ NGHIỆM 3: Đánh giá hiệu quả cải thiện màu sắc cá chép Nhật của sắc tố canthaxanthin 47

3.2.2 THÍ NGHIỆM 4: Xác định hàm lượng canthaxanthin bổ sung hiệu quả nhất đối với việc cải thiện màu sắc ở cá chép Nhật .55

3.3 PHÂN TÍCH KINH TẾ 68

3.4 QUY TRÌNH NUÔI CÁ CHÉP NHẬT BẰNG THỨC ĂN CÓ BỔ SUNG SẮC TỐ ASTAXANTHIN VÀ CANTHAXANTHIN 72

3.4.1 Chuẩn bị ao, bể nuôi 72

3.4.2 Cá 73

Trang 5

3.4.3 Quản lý chăm sóc 73

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 80

4.1 KẾT LUẬN 80

4.2 ĐỀ NGHỊ 81

PHỤ LỤC 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

Trang 6

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 1.1: Ảnh hưởng của astaxanthin lên màu sắc và tăng trưởng tôm sú 11

Bảng 1.2: Liều lượng canthaxanthin sử dụng trong thức ăn chế biến 13

Bảng 3.1: Các thông số môi trường của thí nghiệm 1 29

Bảng 3.2: Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm 1 29

Bảng 3.3: Chỉ số màu sắc của cá thí nghiệm 1 30

Bảng 3.4: Biến thiên chỉ số màu sắc của cá thí nghiệm 1 33

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của astaxanthin đến việc cải thiện màu sắc ở cá thí nghiệm 1 37 Bảng 3.6: Các thông số môi trường của thí nghiệm 2 38

Bảng 3.12: Biến thiên chỉ số màu sắc của cá chép Nhật thí nghiệm 3 50

Bảng 3.13: Ảnh hưởng của canthaxanthin đến việc cải thiện màu sắc cá TN 3 54

Bảng 3.17: Biến thiên chỉ số màu sắc của cá thí nghiệm 4 59

Bảng 3.18: Ảnh hưởng của canthaxanthin đến việc cải thiện màu sắc cá TN 4 67

Bảng 3.19: Giá thành một số loại thức ăn có bổ sung sắc tố kích thích tăng màu cho cá Koi 69

Trang 7

DANH SÁCH ĐỒ THỊ

Trang

Đồ thị 3.1: Chỉ số màu sắc của cá chép Nhật được cho ăn thức ăn có bổ sung

astaxanthin với hàm lượng 25, 50, 75, 100mg/kg thức ăn 31

Đồ thị 3.2: Tương quan tuyến tính giữa chỉ số màu sắc của cá chép Nhật với các mức độ gia tăng hàm lượng astaxanthin bổ sung trong khẩu phần 32

Đồ thị 3.3: Biến thiên chỉ số màu sắc của cá chép Nhật thí nghiệm 1 33

Đồ thị 3.4: Chỉ số màu sắc của cá chép Nhật được cho ăn thức ăn có bổ sung astaxanthin với hàm lượng 20, 40, 60, 80mg/kg thức ăn 40

Đồ thị 3.5: Tương quan tuyến tính giữa chỉ số màu sắc của cá chép Nhật với các mức độ gia tăng hàm lượng astaxanthin bổ sung trong khẩu phần 41

Đồ thị 3.6: Chỉ số màu sắc của cá chép Nhật được cho ăn thức ăn có bổ sung canthaxanthin với hàm lượng 25, 50, 75, 100mg/kg 49

Đồ thị 3.8: Chỉ số màu sắc của cá chép Nhật được cho ăn thức ăn có bổ sung canthaxanthin với hàm lượng 100, 125, 150, 175, 200mg/kg 57

Đồ thị 3.9: Tương quan tuyến tính giữa chỉ số màu sắc của cá chép Nhật với các mức độ gia tăng hàm lượng canthaxanthin bổ sung trong khẩu phần .58

Trang 8

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 1.1: Cấu tạo các lớp da cá da trơn 3

Hình 1.2: Hình dáng các loại cá KOI 16

Hình 1.3: Phân loại cá chép KOI theo màu sắc 18

Hình 2.1: Cấu trúc và thành phần của hạt CAROPHYLL ® Pink CWS 21

Hình 2.2: Hệ thống bể thí nghiệm 22

Hình 2.3: Tuyển chọn cá bố trí thí nghiệm 22

Hình 2.4: Bảng so màu để đánh giá màu sắc ở cá 27

THÍ NGHIỆM 1: 34

Hình 3.1: Cá chép Nhật lúc bắt đầu thí nghiệm 1 (8/2008) 34

Hình 3.2: Nghiệm thức A0 (ĐC) sau 1 tháng thí nghiệm 35

Hình 3.3: Nghiệm thức A25 sau 1 tháng thí nghiệm 35

Hình 3.7: Nghiệm thức A0 (ĐC) sau 2 tháng thí nghiệm 36

THÍ NGHIỆM 2 42

Hình 3.12: Cá chép nhật lúc bắt đầu thí nghiệm 2 (tháng 02/2010) 42

Hình 3.13: Cá thí nghiệm ở tuần thứ 8 (tháng 4/2010) 43

Hình 3.15: Cá thí nghiệm ở tuần thứ 16 (tháng6/2010) 45

THÍ NGHIỆM 3: 51

Hình 3.17: Cá chép Nhật lúc bắt đầu thí nghiệm 3 (tháng 01/2009) 51

Hình 3.18: Nghiệm thức C0 (ĐC) sau 1 tháng thí nghiệm 52

Hình 3.19: Nghiệm thức C25 sau 1 tháng thí nghiệm 52

Trang 9

Hình 3.23: Nghiệm thức C0 (ĐC) sau 2 tháng thí nghiệm 53

THÍ NGHIỆM 4 60

Hình 3.28: Cá chép Nhật lúc bắt đầu thí nghiệm 4 (tháng 10/2009) 60

Hình 3.29: Cá chép Nhật ở tuần thứ 4 (tháng 11/2009) 61

Hình 3.32: Cá chép Nhật ở tuần thứ 8 (12/2009) 64

Hình 3.34: Cá chép Nhật ở tuần thứ 8 (tháng 12/2009) 66 Hình 3.35: Phương pháp chế biến thức ăn có bổ sung astaxanthin và canthaxanthin 77

Trang 10

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cá chép Nhật (cá chép koi – Cyprinus carpio) là một trong những đối tượng

cá cảnh được yêu thích vì có màu sắc đẹp và giá trị xuất khẩu Tuy nhiên, cũng như hầu hết các loại cá cảnh khác, sau một thời gian nuôi trong môi trường nhân tạo, màu sắc của cá sẽ nhạt đi và kém rực rỡ Theo Lovell T., 1998, sắc tố rất quan trọng trong thịt của một vài loài cá, như cá hồi, hoặc trong da của những loài cá khác như

cá cảnh, tôm Đối với hầu hết các loại cá, các carotenoid được xem như là những sắc tố quan trọng nhất trong việc làm tăng màu sắc vì chúng không thể tự tổng hợp được mà phải lấy từ khẩu phần ăn Do đó, một trong những giải pháp để cải thiện và duy trì màu sắc đẹp ở cá là bổ sung các carotenoid vào thức ăn của chúng

Hiện nay trên thị trường Việt Nam các loại thức ăn chế biến có bổ sung sắc tố cho cá koi rất đa dạng về mẫu mã và chủng loại, đa số là do nước ngoài sản xuất, giá cả rất đắt, còn chất lượng, thành phần dinh dưỡng thì nằm ngoài tầm quản lý của các nhà chuyên môn

Để phát triển nghề nuôi cá cảnh bền vững, một trong những vấn đề cần quan tâm hiện nay là cung cấp nguồn thức ăn vừa hợp vệ sinh, đầy đủ chất dinh dưỡng, tạo màu sắc đẹp cho cá vừa tiện lợi và rẻ tiền

Trong nuôi trồng thủy sản, hai loại carotenoid thường được sử dụng là astaxanthin và canthaxanthin vì ngoài việc cung cấp sắc tố, tạo màu sắc đẹp cho tôm, cá; hai chất này còn có chức năng tăng cường bảo vệ cơ thể chống lại sự oxy hóa, tăng cường hệ miễn dịch, sức đề kháng … của tôm, cá

Tuy nhiên, một số nghiên cứu trên cá hồi, cá vàng và tôm cho thấy ở một liều lượng giới hạn nào đó, việc bổ sung sắc tố sẽ đạt đến độ bão hòa Mặt khác, đối với từng đối tượng nuôi sẽ có đáp ứng khác nhau với từng loại sắc tố Để sử dụng có hiệu quả các loại sắc tố bổ sung vào thức ăn, vấn đề nghiên cứu loại sắc tố, liều lượng sử dụng tối ưu cũng như tính ổn định và thời điểm cần bổ sung thích hợp nhất đối với từng đối tượng nuôi là những vấn đề cần phải nghiên cứu đầy đủ

Xuất phát từ tình hình thực tiễn, chúng tôi đề xuất đề tài: “Thử nghiệm bổ sung sắc tố astaxanthin và canthaxanthin vào thức ăn cho cá chép nhật (cá chép koi

- Cyprinus carpio)” nhằm cải thiện màu sắc của cá chép Nhật

Trang 11

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.1 Cơ chế thay đổi màu sắc ở cá

Sự thay đổi màu sắc ở cá có thể thông qua 2 cơ chế khác nhau:

1.1.1.1 Sự thay đổi màu sinh lý

Trước tiên, các tế bào sắc tố có thể phân bố lại các hạt sắc tố trong tế bào Sự thay đổi màu sắc thường xảy ra ngay lập tức, thông qua hoạt động kích thích thần kinh trực tiếp đến tế bào sắc tố

Ví dụ như sự phản ứng thích nghi của màu da đối với màu sắc môi trường hoặc điều kiện ánh sáng và sự thay đổi màu sắc có liên quan đến trạng thái sinh lý của cá Những hiện tượng này phản ánh sự điều khiển sinh lý của những tế bào sắc

tố và do đó được gọi là sự thay đổi màu sinh lý [14]

1.1.1.2 Sự thay đổi màu hình thái

Một cơ chế thay đổi màu sắc khác là thay đổi màu hình thái xảy ra do sự thay đổi số lượng và kích thước của các tế bào sắc tố hoặc số lượng sắc tố trong tế bào

Sự thay đổi màu sắc này xảy ra dần dần và chậm hơn nhiều, mất khoảng vài ngày hoặc vài tuần Tuy nhiên khi cả 2 sự thay đổi màu sinh lý và hình thái cùng xảy ra

thì sự thay đổi màu hình thái cung cấp màu sắc cơ bản hơn [14]

1.1.2 Khái quát về tế bào sắc tố trên da cá

1.1.2.1 Cấu trúc của lớp da cá

Da của cá là một lớp hàng rào có chức năng chủ yếu ngăn cách với môi trường bên ngoài và duy trì sự ổn định môi trường bên trong cơ thể Cũng giống như các loài động vật có xương sống khác, da cá gồm tầng biểu bì (epidermis) và tầng bì (dermis) ngăn cách với nhau bởi một lớp màng gốc (basalment membrane hay basal lamina) có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi điện tử

Tầng bì (dermis) bao gồm 2 lớp chủ yếu: lớp xốp (stratum spongiosum, stratum laxum) và lớp đặc (stratum compactum)

Trang 12

Lớp xốp (stratum spongiosum) là một mạng lưới lỏng lẻo gồm collagen và các sợi lưới Lớp xốp chứa mạch và các thành phần thần kinh, và vảy được giữ chặt trong các túi vảy Lớp này cũng bao gồm các nguyên bào sợi, tế bào sắc tố, bạch cầu và các mô tạo vảy

Lớp đặc (Stratum compactum) bao gồm các bó chất tạo keo tạo thành một lớp dày đặc phía trên lớp hạ bì (hypodermis) [14]

1.1.2.2 Tế bào sắc tố (Chromatophore cell)

Các sắc tố được dự trữ trong những tế bào đặc biệt dưới da, gọi là tế bào sắc tố (chromatophore – pigment cell)

a) Vị trí

Ở lớp cá xương, tế bào sắc tố thường được tìm thấy trong lớp xốp (stratum spongiosum) của tầng bì (dermis) và trong lớp hạ bì (hypodermis) Chúng nằm gần lớp màng gốc: trong phần trên của lớp xốp ở những vùng không có vảy hoặc nằm dưới tấm vảy ở da cá có vảy (hình 1.1) [14]

Hình 1.1: Cấu tạo các lớp da cá da trơn

Nguồn: William E.Bemis, 2001 [20]

Trang 13

b) Phân loại

Các tế bào được phân loại theo màu của sắc tố Có 5 loại tế bào sắc tố khác nhau đã được biết, đó là melanophores (sắc tố đen hoặc nâu), xanthophores (chủ yếu là sắc tố vàng), erythrophores (sắc tố đỏ hoặc hơi vàng), leucophores và iridophores (những sắc tố phản chiếu, không màu)

Đối với cá, melanophore là loại tế bào sắc tố phổ biến và có kích thước lớn nhất Melanophore thường phản ứng với các tác nhân kích thích thần kinh và hormone bằng cách co cụm hay phân tán các hạt melanin (melanosome) một cách nhanh chóng

Xanthophore và erythrophore có đặc điểm hình thái tương tự như melanophore nhưng kích thước thường nhỏ hơn

Trái ngược với các tế bào sắc tố hấp thu ánh sáng (melanophore, xanthophore

và erythrophore), leucophore và iridophore là những tế bào sắc tố phản xạ ánh sáng thường được tìm thấy ở những vùng da màu hơi trắng hoặc óng ánh như bạc [14] Các tế bào sắc tố đỏ và vàng hầu hết bị ảnh hưởng bởi chế độ dinh dưỡng, do

đó cách tốt nhất là bổ sung các thực phẩm kích thích tạo màu để duy trì và cải thiện màu sắc ở cá Hơn nữa, việc bổ sung các sắc tố đỏ và vàng không có nghĩa là chỉ cải thiện 2 màu này mà những cấu trúc khác, như các protein, cũng có khả năng liên kết

với những tế bào sắc tố để tạo ra sự đa dạng về màu sắc ở cá [19]

1.1.3 Các chất trong thức ăn có khả năng làm gia tăng màu sắc của cá

Màu sắc biểu hiện bên ngoài của cá là kết quả của sự kết hợp nhiều yếu tố Tuy nhiên, nhiều thí nghiệm trên các loài cá cảnh cho thấy màu cá nuôi bị nhạt dần

là do trong thức ăn nhân tạo thiếu carotenoid, mà cá không thể tự tổng hợp những sắc tố này Vì vậy, để duy trì và làm cho màu sắc của cá tươi hơn, sống động hơn, trong môi trường bể nuôi cần phải cung cấp cho chúng một chế độ dinh dưỡng có những chất bổ sung màu hiệu quả

Có 4 nhóm sắc tố chủ yếu cung cấp màu ở cá là: melanins (màu đen / nâu), carotenoids (màu đỏ, cam, vàng), pteridines (màu đỏ), và purines (các tinh thể phản chiếu)

Trang 14

Melanins và purines ít bị ảnh hưởng bởi thức ăn, tuy nhiên thức ăn cũng cần phải đầy đủ dinh dưỡng để bảo đảm cung cấp đủ nguyên liệu cho việc hình thành các sắc tố này (melanin có màu đen / nâu, được tổng hợp từ tyrosine)

Đối với hầu hết các loại cá, các carotenoid được xem như là những sắc tố quan trọng nhất trong việc làm gia tăng màu sắc vì chúng không thể tự sản xuất ra được

mà phải lấy từ thành phần thức ăn (pteridines chỉ đóng một vai trò nhỏ) [19]

Sắc tố carotenoid là hợp chất sắc tố hữu cơ có trong tự nhiên, tạo màu vàng,

đỏ và cam trên da, cơ thịt và vỏ giáp của giáp xác Trong carotenoid, caroten là nhóm sắc tố được chiết xuất từ carotte, được Wackenroder phân lập trong phòng thí nghiệm, trước 1831 [3]

Carotenoid có thể được chia thành các carotene (beta – carotenes) và các xanthophyll (lutein, astaxanthin, zeaxanthin…) Ước tính có hơn 600 lọai carotenoids hiện diện trong tự nhiên được sản xuất bởi thực vật, tảo, nấm men và một vài loài vi khuẩn Các xanthophyll có khuynh hướng tích tụ trong da tạo nên màu sắc của cá Các carotenoid nhân tạo thường được bổ sung vào khẩu phần ăn, đặc biệt là astaxanthin và canthaxanthin [19]

Để nhuộm màu cơ, da hay làm cho cá cảnh có màu vàng cam hay đỏ, thức ăn công nghiệp thường được bổ sung sắc tố, làm cho sản phẩm có màu sắc đẹp hơn và

dễ tiêu thụ hơn Các sắc tố hiện diện trên da, đóng một vai trò quan trọng đối với cá vền biển, cá đuôi đỏ Nhật và các loài cá cảnh Các loài cá này chuyển hóa astaxanthin trong thức ăn thành tuaxanthin và tích lũy trong da Các loài cá cảnh như cá vàng, có khả năng hấp thụ tốt các carotenoid theo thứ tự sau: zeaxanthin > astaxanthin > lutein [3]

Ngoài ảnh hưởng lên màu sắc, carotenoid còn tham gia và sự tăng trưởng và sinh sản Điều này đã giải thích vì sao ở cá hồi bột Đại Tây Dương, khi bổ sung carotenoid vào thức ăn, chúng đạt tỷ lệ tăng trưởng cao Carotenoid có thể bảo vệ lipid của mô khỏi bị oxy hóa, vì cá xứ lạnh như cá hồi, có hàm lượng chất béo không bão hòa cao ở màng nhầy [3]

Astaxanthin và canthaxanthin là sắc tố carotenoid được tìm thấy trong một số loài thủy sản như: cá hồi, cá hồng, cá vược đỏ, tôm, cua và trứng cá; trong nhiều loại quả như: cà chua, ớt khô; họ cam quýt; trong nhiều loại rau quả và hoa như: cà

Trang 15

rốt, khoai tây, hoa hồng, vạn thọ và những loài chim … cũng như trong vi tảo nước

ngọt Haematococcus pluvialis và nấm men Phaffia rhodozyma …Chúng tích lũy

hàm lượng carotenoid cao nhất trong tự nhiên [3]

Một vài carotenoid có khả năng tăng cường sức đề kháng của cơ thể và như là một nguồn cung cấp vitamin A Canthaxanthin và astaxanthin được sản xuất nhân tạo nhưng astaxanthin cũng có thể được chiết xuất từ các nguồn tự nhiên như các giáp xác và tảo Trong nhiều năm canthaxanthin cũng được sử dụng như là một loại màu thực phẩm an toàn ở Canada [7]

1.1.3.1 Astaxanthin

Astaxanthin là một sắc tố xanthophyll, là dẫn xuất 3,3’-dihydroxy -

4,4’diketo-β-caroten

Công thức hóa học: C40H52O4 (M = 596)

Công thức cấu tạo:

Astaxanthin là một sắc tố màu đỏ, có thể hoà tan trong dầu / mỡ, được sản

xuất bởi những các loại vi tảo như Haematococcus pluvialis Tảo Haematococcus

có thể chứa đến 30g astaxanthin trong 1kg tảo khô Các động vật biển như cá, tôm, cua và tôm hùm ăn các loại tảo này và astaxanthin tạo ra màu đỏ cho chúng [15] Không giống như một số loại carotenoid khác, trong cơ thể người Astaxanthin không chuyển đổi thành vitamin A (Retinol) Nếu hàm lượng vitamin A quá nhiều thì có thể gây ngộ độc cho cơ thể, nhưng với astaxanthin thì sẽ không có hiện tượng này xảy ra Astaxanthin còn là một chất chống oxy hóa mạnh, gấp 10 lần các carotenoid khác [4]

Astaxanthin có khả năng cải thiện hệ thống miễn dịch bằng cách tăng số lượng các tế bào sản xuất kháng thể Các tác dụng ức chế bệnh ung thư của astaxanthin mạnh hơn ở beta-carotene [15]

Trang 16

Astaxanthin tích lũy trong mô và da của nhiều loài cá, giáp xác (cá hồi, tôm, tôm hùm…) và đảm nhận nhiều chức năng sinh học như cải thiện khả năng bảo vệ chống lại sự oxy hóa, sinh sản và phát triển, đáp ứng miễn dịch, đề kháng bệnh [5]

Ở một số loài động vật thủy sản như cá hồi, tôm, astaxanthin được xem là chất cần thiết cho quá trình tăng trưởng, sự sống và có các đặc tính giống như vitamin Các đặc tính này của astaxanthin cũng hiệu quả đối với động vật và mở ra nhiều triển vọng ứng dụng vào các lĩnh vực dược phẩm và dinh dưỡng [6]

Astaxanthin là một thành phần dinh dưỡng trong tự nhiên, nhưng nó cũng thường có trong các thực phẩm bổ sung cho người, động vật và trong nuôi trồng thủy sản [1] Hầu hết astaxanthin nhân tạo được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học Trong nuôi cá và giáp xác, astaxanthin nhân tạo được thêm vào thức

ăn để cải thiện màu sắc [15]

Trên giáp xác, astaxanthin là sắc tố chiếm ưu thế, được chiết xuất từ vỏ tôm Astaxanthin chiếm khoảng 86 – 98% hàm lượng carotenoid tổng cộng, làm cho tôm, cua có màu sắc hấp dẫn khi luộc chín Ở các loài giáp xác, astaxanthin là sắc tố thiên nhiên tích tụ trong tôm và tạo màu xanh sậm cho tôm sú nuôi Đối với cá hồi nuôi, khi thức ăn chế biến không cung cấp đủ nhu cầu sắc tố thì thịt cá có màu vàng nhạt, việc bổ sung một lượng nhỏ astaxanthin có tác dụng làm cho thịt cá hồi màu

đỏ tươi hơn

Sự tích lũy các sắc tố trong cơ, da tùy thuộc vào sự hấp thụ, vận chuyển, biến dưỡng các hợp chất này trong thủy sản Astaxanthin được hấp thụ và tích lũy dễ dàng khi ở dạng tự do, hơn là ở dạng ester hóa Cá hồi sử dụng hiệu quả astaxanthin dạng tự do hơn Cũng trên cá hồi, người ta ghi nhận astaxanthin và canthaxanthin được hấp thu hiệu quả gấp 10 – 20 lần so với các sắc tố thực vật (lutein, zeaxanthin) trong khi gà công nghiệp có khả năng hấp thụ zeaxanthin gấp 3 lần astaxanthin Ngoài chức năng tạo màu ở các loài cá, tôm astaxanthin còn có tác dụng tích cực trên sự tăng trưởng Mặt khác, astaxanthin còn đóng vai trò tương tự như vitamin E trong phòng chống sự oxy hóa tế bào và liên hệ đến chức năng sinh sản ở các động vật thủy sản

Trang 17

Nguồn cung cấp sắc tố astaxanthin và canthaxanthin bao gồm: astaxanthin và canthaxanthin tổng hợp, astaxanthin nấm men, astaxanthin tảo và astaxanthin ly trích từ phế phẩm của các loài giáp xác

Astaxanthin và canthaxanthin tổng hợp hóa học: có cấu trúc tương tự cấu trúc

tự nhiên Một dạng tổng hợp astaxanthin, có tên thương mại CAROPHYL PINK chứa đến 8% astaxanthin, rất phổ biến trên thế giới

Astaxanthin nấm: trong thiên nhiên, loài nấm Phaffia rhodozyma chứa tỉ lệ cao

astaxanthin Công nghệ nuôi cấy tế bào tạo ra những chủng nấm Phaffia có năng suất astaxanthin rất cao, lên đến 2.000 – 3.000mg astaxanthin /kg nấm Astaxanthin nấm đã được thương mại hóa với các tên thương mại khác nhau Việc sử dụng astaxanthin nấm trên cá hồi, cho kết quả: tạo màu tương tự như astaxanthin tổng hợp và hiệu quả tạo màu thường lâu hơn astaxanthin tổng hợp Trên loài giáp xác, astaxanthin nấm có tác dụng tương tự astaxanthin tổng hợp và astaxanthin tích lũy nhiều trong lớp vỏ hơn

Astaxanthin tảo: các loài tảo đều chứa một tỉ lệ nhất định các carotenoid, trong

đó, astaxanthin chiếm tỉ lệ cao trong tảo lục Haematoccocus và Chlorella Sinh khối

các loài tảo trên được sấy phun, bảo quản và sử dụng như nguồn astaxanthin bổ sung vào thức ăn Astaxanthin tảo cho tác dụng tạo màu trên cá hồi, tương tự như astaxanthin tổng hợp, nhưng tăng trưởng của lô sử dụng astaxanthin nấm không khác với lô đối chứng (không bổ sung astaxanthin) Khi sử dụng astaxanthin tảo, việc tiêu hóa và hấp thụ astaxanthin trong tế bào cơ thể cá tôm bị ngăn cản, do lớp vách tế bào tảo hạn chế độ tiêu hóa Do đó, thông thường, tế bào tảo phải được phá

vỡ bằng kỹ thuật nghiền

Astaxanthin từ phế phẩm giáp xác: các bột giáp xác như bột ruốc, bột đầu tôm, bột krill, đều chứa một tỉ lệ nhất định astaxanthin Sử dụng dầu cá hay dầu đậu nành làm dung môi để ly trích các carotenoid này trong các phế phẩm giáp xác Chất lượng astaxanthin ly trích không ổn định và lệ thuộc vào nhiều yếu tố Tác dụng astaxanthin ly trích từ loài giáp xác cũng tương tự như astaxanthin tổng hợp

Các sản phẩm thương mại của astaxanthin bao gồm 2 nguồn: tự nhiên và tổng hợp Ngày nay, tất cả các astaxanthin thương mại dùng cho nuôi trồng thủy sản đều được tổng hợp từ các nguồn hóa chất dầu mỏ, gồm 2 loại astaxanthin tổng hợp là:

Trang 18

- Carophyll Pink 10% CWS

- Lucantin Pink [4]

Nhìn chung, trong thức ăn thủy sản, astaxanthin được sử dụng để tạo màu cho

cá hồi, cá cảnh, tôm sú … đồng thời cũng góp phần làm gia tăng sự tăng trưởng và sinh sản của một số loài thuỷ sản [3]

1.1.3.2 Canthaxanthin

Canthaxanthin là một sắc tố xanthophyll, là dẫn xuất 4,4’-diketo-β-caroten

Công thức hóa học: C40H52O2 (M = 564)

Công thức cấu tạo

Canthaxanthin là một carotenoid, được biết như là một sắc tố thiên nhiên của nấm Chanterelle, nhưng cũng hiện diện trong các loại động vật bậc thấp, các loại giáp xác, côn trùng, cá và chim khác nhau Canthaxanthin được sử dụng trong việc gia tăng sắc tố của lòng đỏ trứng gà, sử dụng trong các thực phẩm và mỹ phẩm có yêu cầu màu đỏ hoặc cam nhiều hơn [9]

Canthaxanthin là một chất phụ gia thực phẩm được sử dụng cho cá hồi nuôi trong môi trường không có sẵn các nguồn astaxanthin Canthaxanthin cung cấp cho

cá hồi màu hồng tương tự như màu hồng / đỏ của cá hồi hoang dã, đồng thời hoạt động như một chất kháng sinh Canthaxanthin là chất phụ gia có màu được phép cho vào thực phẩm và thức ăn động vật ở nhiều quốc gia, bao gồm các nước Châu

Âu, Mỹ và Canada Tại Anh, canthaxanthin được cho phép bổ sung vào thức ăn gia cầm, một số loại xúc xích xuất khẩu sang Pháp, và trong thức ăn cá hồi Liên minh châu Âu cũng đã quy định giới hạn của canthaxanthin là 80mg/kg thức ăn Canthaxanthin cũng được sử dụng kết hợp với astaxanthin trong vài loại thức ăn cá hồi [8]

Canthaxanthin được cung cấp bởi DSM Nutritional Products được bán trên thị trường với tên thương mại là CAROPHYLL RED chứa 10% canthaxanthin

Trang 19

1.1.4 Hoạt động của các chất làm gia tăng màu sắc ở cá

Những loài cá khác nhau có khả năng sử dụng chất làm gia tăng màu khác nhau Các loại cá ăn thịt (cá hồi…) cần astaxanthin trong thành phần thức ăn của chúng, vì vậy chúng có thể tiêu hóa và tích tụ nó trong các tế bào erythrophores Những loài khác, như cá koi và cá vàng, thích nghi hơn, có thể chuyển đổi các carotenoid đơn giản hơn thành astaxanthin và những sắc tố chủ yếu khác Khả năng chuyển đổi sắc tố của cá liên quan đến thành phần thức ăn mà chúng đã lựa chọn để

ăn trong hoang dã Một số loài cá ăn cỏ / ăn tạp có khả năng chuyển đổi tốt hơn, bao gồm nhiều loài cá nhiệt đới Vì vậy, các thành phần thức ăn được chọn lựa theo hàm lượng carotenoids chủ yếu của chúng, và khả năng sử dụng của các loài Cá tiêu hóa những loại thức ăn này, giải phóng các carotenoids và hấp thụ chúng Tiếp theo các carotenoid kết hợp với mỡ (dầu) và tích tụ trong các tế bào sắc tố Để sử dụng sắc tố hiệu quả, điều quan trọng là xác định liều lượng sử dụng đối với từng đối tượng nuôi vì đến một giới hạn nào đó, sắc tố sẽ giảm tác dụng cải thiện màu sắc và sẽ gây

ra lãng phí (khẩu phần ăn của cá hồi khoảng 40 – 50mg astaxanthin/kg) [19]

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, khoảng 90% cá hồi bán trên thị trường đều

là cá hồi nuôi Thịt của cá hồi vốn có màu xám Trong tự nhiên, cá hồi có màu hồng nhạt là do chúng ăn các lọai tôm và cá nhỏ có chứa sẵn astaxanthin Nghiên cứu cho thấy người tiêu dùng thích thịt của cá hồi nuôi có màu giống với màu cá hồi tự nhiên hơn, vì thế canthaxanthin và astaxanthin được sử dụng như những chất phụ gia thực phẩm trong thức ăn của cá Đối với gia cầm, canthaxanthin cũng được sử dụng để làm cho da và lòng đỏ trứng có màu vàng đậm hơn [7]

Thí nghiệm trên cá hồi hàm lượng 25 – 50mg/kg thức ăn, làm tăng tỉ lệ tích lũy astaxanthin trong cơ và da cá, làm cơ cá hồi có màu đỏ hồng như màu cá tự nhiên Ngoài tác dụng lên màu sắc, astaxanthin còn giúp trứng cá hồi có tỉ lệ nở cao hơn đối chứng Ảnh hưởng của astaxanthin lên giáp xác phức tạp hơn Bổ sung astaxanthin và canthaxanthin vào thức ăn tôm sú, sau 2 tháng nuôi, tôm có màu sắc đẹp hơn và hiệu quả sử dụng thức ăn cũng tốt hơn (bảng 1.1) Astaxanthin có tác dụng tốt hơn canthaxanthin trên các loài giáp xác [3]

Trang 20

Bảng 1.1: Ảnh hưởng của astaxanthin lên màu sắc và tăng trưởng tôm sú Hàm lượng astaxanthin (mg/kg) thức ăn Chỉ số màu sắc FCR

Chỉ số màu sắc: 1: màu xám nâu; 2: tím đậm; 3: tím nhạt; 4: xanh

Các nghiên cứu trên tôm sú Penaeus cũng cho thấy các loại giáp xác không thể tổng hợp được carotenoid, vì vậy phải được cung cấp trong thành phần thức ăn của chúng Astaxanthin là một carotenoid tốt nhất cho sự hình thành sắc tố thích hợp của tôm sú Ngoài việc cung cấp sắc tố, carotenoid còn đóng vai trò như một chất chống oxi hoá và như nâng cao đáp ứng miễn dịch, sinh sản, tăng trưởng, thành thục Astaxanthin cải thiện tốt chất lượng nauplii và tỷ lệ sống zoea [17]

Menasveta et al., 1993 (trích bởi Todd Lorenz [17]) đã chứng minh nguyên

nhân của hội chứng Blue color của tôm sú nuôi (Penaeus monodon) là do thiếu

astaxanthin trong khẩu phần ăn hàng ngày Kết quả nghiên cứu cho thấy sau 4 tuần được cho ăn khẩu phần chứa 50 ppm astaxanthin, tôm đã hồi phục lại hệ sắc tố hơi xanh lục – nâu bình thường Phân tích mô các nhóm thử nghiệm cho thấy nhóm được cho ăn astaxanthin đã tăng hàm lượng carotenoid 318% và có màu sắc bình thường, trong khi đó nhóm được cho ăn khẩu phần thương mại không có astaxanthin thì hàm lượng gia tăng carotenoid chỉ 14% và có màu xanh dương Yamada et al., 1990 (trích bởi Todd Lorenz [17]) cũng đã chứng minh ảnh hưởng của sắc tố carotenoid trong khẩu phần thức ăn đến sự hình thành sắc tố của

tôm he Nhật (P japonicus) Thí nghiệm được thực hiện bằng cách bố trí cho tôm ăn

100ppm các loại carotenoid khác nhau (- carotene, canthaxanthin và astaxanthin) Sau 8 tuần, 3 loại sắc tố carotenoid này đều tích tụ trong các mô, tuy nhiên nhóm được cho ăn khẩu phần có astaxanthin có mức độ mô astaxanthin cao nhất (16,5mg/

kg trọng lượng thân) Kết quả này cao hơn nhóm cho ăn canthaxanthin 23% và 43%

so với nhóm cho ăn (-caroten

Trang 21

Thử nghiệm thứ 2 tập trung vào các mức cho ăn đặc biệt với astaxanthin từ 50 – 400ppm trong 8 tuần Kết quả cho thấy khi hàm lượng astaxanthin gia tăng đến 200ppm, sự tích tụ astaxanthin cũng gia tăng tối đa là 29,1 mg/kg trọng lượng thân Tuy nhiên, khi hàm lượng astaxanthin tăng hơn 200 ppm thì hàm lượng tích tụ trong

mô không tăng, điều đó cho thấy hàm lượng astaxanthin đã đạt tới ngưỡng bão hòa Tippawan Paripatananont và cs, 1999 đã thực hiện thí nghiệm để xác định liều

tối ưu của astaxanthin đối với cá vàng (Carassius auratus) Cá vàng được cho ăn

các khẩu phần có chứa 0, 25, 50, 75 và 100mg astaxanthin/kg trong 4 tuần Sự hình thành sắc tố trên da cá được đo bằng cách đánh giá cảm quan và đếm các tế bào sắc

tố được sinh ra trong tế bào hạ bì của da cá Cả hai cách đều cho thấy 36 – 37mg/kg astaxanthin là liều tối ưu để kích thích màu sắc ở cá Tiếp tục quan sát 4 tuần sau thí nghiệm cho thấy cá được kích thích bởi chế độ ăn astaxanthin có màu sắc ổn định

Vì vậy cho ăn astaxanthin có thể là một cách thích hợp đối với những nhà sản xuất

cá vàng để kích thích màu sắc ở cá trưởng thành được nuôi trong môi trường không

có tảo Bên cạnh đó, tỷ lệ sống của cá được cho ăn khẩu phần có chứa astaxanthin cao hơn đáng kể so với cá ăn khẩu phần không có astaxanthin Tuy nhiên tác dụng của astaxanthin đối với tăng trọng của cá thì không đáng kể [16]

Yamada et al., 1990 (trích bởi Todd Lorenz [17]) cũng chứng minh có sự giảm đáng kể tỷ lệ tử vong của tôm trưởng thành được cho ăn chế độ dinh dưỡng giàu carotenoid so với tôm ăn khẩu phần không có carotenoid Kết quả sau 4 - 8 tuần thí nghiệm cho thấy tỷ lệ sống ở những cá thể được cho ăn khẩu phần bổ sung 100ppm astaxanthin là 91%, trong khi ở nhóm đối chứng không có astaxanthin là 57% Đối với canthaxanthin, ngày 17 tháng 4 năm 2002, Hội đồng khoa học Dinh dưỡng động vật, thuộc Liên minh Châu Âu (SCAN) đã thông qua việc sử dụng canthaxanthin trong thức ăn của cá hồi, gà đẻ và các loại gia cầm khác [10]

Theo SCAN, canthaxanthin là một sắc tố carotenoid được sử dụng như một chất phụ gia thực phẩm nhằm mục đích duy nhất là làm cho thức ăn có màu: đối với

cá hồi, có thể sử dụng bổ sung canthaxanthin hoặc kết hợp với astaxanthin vào thức

ăn để thịt cá hồi tươi, hoặc sau khi chế biến, có màu hơi đỏ Đối với gà đẻ, canthaxanthin được sử dụng như một nguồn sắc tố để làm thay đổi màu của lòng đỏ

Trang 22

trứng Đối với gà giò, canthaxanthin được sử dụng như một nguồn sắc tố để tạo màu vàng của da

Sự tích tụ của canthaxanthin trong thịt cá, trứng gà và da / mỡ của gà giò có liên quan với nồng độ của sắc tố trong khẩu phần ăn của chúng Bên cạnh đó, nhiều yếu tố dinh dưỡng, sinh lý và môi trường cũng liên quan đến sự tích tụ canthaxanthin, điều này giải thích tính biến thiên lớn của các kết quả nhận được trong thực tế, đặc biệt là đối với cá Trên cơ sở những số liệu đã công bố, nhu cầu thị trường về mặt đánh giá cảm quan của thực phẩm tươi sống hoặc đã chế biến, các mức độ tích lũy canthaxanthin trong sản phẩm có thể chấp nhận được như sau:

- Đối với thịt cá hồi: hàm lượng tối thiểu là 8mg carotenoid / kg thịt, bất kế bản chất của carotenoid (là canthaxanthin hay astaxanthin), thực tế mỗi loại sắc tố này có thể đóng góp khác nhau vào sự chuyển đổi dần màu của sản phẩm

- Đối với trứng : hàm lượng 6mg canthaxanthin / kg trứng

- Đối với gà giò sơ chế (bỏ đầu, ruột): 2,5 mg canthaxanthin / kg da / mỡ và 0,25 mg canthaxanthin / kg cơ

Canthaxanthin là sắc tố duy nhất của họ carotenoid được đăng ký sử dụng cả trong thức ăn của người và động vật Đối với Liên minh Châu Âu, canthaxanthin cũng là sắc tố carotenoid duy nhất mà liều sử dụng hàng ngày có thể chấp nhận (Acceptable Daily Intake - ADI) được quy định là 0,03mg / kg thể trọng

Ngày 23 tháng 8 năm 2002, Anh và một số quốc gia thành viên của Liên minh Châu Âu khác đã thông qua việc sử dụng canthaxanthin và các chất phụ gia thực phẩm khác theo nghị định 70/524 (nghị định về các chất phụ gia thực phẩm), theo

đó liều lượng canthaxanthin được sử dụng trong thực phẩm hiện nay là:

Bảng 1.2: Liều lượng canthaxanthin sử dụng trong thức ăn chế biến Đối tượng nuôi Liều sử dụng tối đa (mg/kg) trong thức ăn chế biến

Gia cầm 80mg/kg thức ăn (có thể kết hợp với các carotenoid, xanthophill)

Cá hồi 80 mg/kg thức ăn Được phép sử dụng từ 6 tháng tuổi trở lên

Cho phép sử dụng kết hợp canthaxanthin và astaxanthin không vượt quá 100 mg/kg trong thức ăn chế biến

Chó, mèo và

các loại cá cảnh

Không có hàm lượng tối đa

Trang 23

Tóm lại, astaxanthin và canthaxanthin là 2 chất thường được sử dụng như chất phụ gia thực phẩm cho người và động vật Trong nuôi trồng thủy sản, 2 chất này được sử dụng để làm gia tăng màu sắc của thịt (đối với cá hồi), vỏ (tôm) và da (đối với cá cảnh) Các chất này có thể được sử dụng riêng từng chất hoặc kết hợp với nhau và liều lượng cũng khác nhau tùy theo từng đối tượng cụ thể

1.3 Một số đặc điểm sinh học của cá chép Nhật (Cyprinus carpio)

Giống (Genus) : Cyprinus

Loài (Species) : Cyprinus carpio [22]

1.3.2 Xuất xứ cá chép Nhật

Cá chép bắt nguồn từ Trung Quốc, được lai tạo trở thành giống cá đẹp để trưng bày làm cảnh và nuôi rộng rãi Người Nhật cũng đã nghiên cứu để nhân giống loài cá này đầu tiên tại đảo Niigata Năm 1914, để tôn vinh hoàng tử Hirohito, Nhật Bản đã cho triển lãm giống cá chép Koi đầu tiên tại Tokyo và đảo Niigata chính thức được mang tên Niigata Koi Từ đây, cá chép Nhật với 2 màu chủ đạo "đỏ và trắng" được tôn vinh và mua bán rộng rãi Để nghiên cứu thêm về cách lai tạo màu, sinh sản, nhân giống và nuôi dưỡng v.v… từ năm 1950, Nhật Bản đã cử các chuyên gia đến học hỏi tại Trung tâm Khoa học Kỹ thuật thuộc khoa Sinh vật trường Đại học Chicago và khoa Hóa lý thuộc Viện nghiên cứu Illinois, Hoa Kỳ

Trang 24

Cá chép do người Nhật lai tạo đẹp về màu sắc và đắt giá Do vậy, mỗi khi nhắc đến loài cá chép được lai tạo có nhiều màu sắc đẹp, người ta liên tưởng ngay đến người Nhật và thường được dùng chung một tên gọi là "cá chép Nhật" Thực ra,

cá chép do Nhật Bản lai tạo có tên gọi là Nishikigoi, dịch ra tiếng Việt là cá chép nhiều màu sắc, đến thế kỷ 19 thì có thêm tên gọi KOI Từ Koi theo tiếng Nhật là cá chép, từ đồng âm khác nghĩa là tình yêu, yêu mến Như vậy, giống cá này được lai tạo bắt nguồn từ Trung Quốc, Koi là tên do người Nhật đặt và được gọi chung cho tất cả các loại cá chép lai tạo Do cá Koi của Nhật thuộc loại xuất sắc, đắt giá và nổi tiếng, nên người Nhật đã tự đặt ra những quy cách về gam màu, tên gọi để phân biệt từng chủng loại [1]

1.3.3 Hình dáng

Cá Koi được chia ra làm 2 loại: Koi chuẩn và Koi bướm (hình 1.2)

Koi chuẩn (Standard Koi): Hình dáng giống như cá nguyên thủy, nhưng được pha trộn nhiều màu sắc rất đẹp (khi được nhìn từ trên xuống, dọc theo sống lưng),

do đó cá Koi chỉ thật sự đẹp khi được nuôi ở ao

Koi bướm (Butterfly Koi): Khác với cá nguyên thủy là vây và đuôi dài, khi bơi nhìn uyển chuyển rất đẹp, nên có thể nuôi được ở cả ao và bể kính Koi bướm còn có những tên gọi khác như “cá chép vây dài” hoặc “cá chép Rồng” Từ năm

1980 Nhật Bản mới bắt đầu nhân giống loại Koi bướm [1]

Trang 25

Kohasu : da màu trắng, với các hoa văn màu đỏ

Taiso sanshoku (Sanke) : da màu trắng với các hoa văn đỏ và đen

Showa Sanshoku (Showa) : da màu đen với các hoa văn màu đỏ và trắng Tancho : có một vòng tròn màu đỏ trên trán, có thể là

Tancho Showa, Tanco Sanke hay Tancho Goshiki

Shusui : kiểu vảy cục bộ của loại Asagi

Bekkko : da màu trắng, đỏ hoặc vàng với hoa văn đen

Utsurimono : màu đen với hoa văn màu đỏ, trắng hoặc vàng

Nguồn: www.floridafishfarms.com/koi.htm [1]

Trang 26

Goshiki : phần lớn có màu đen, với các mảng màu đỏ, trắng,

nâu và xanh dương Ogon : cá KOI đồng nhất một màu, những màu được biết

như đỏ, cam, bạch kim, vàng và đen Kin Gin Rin : cá KOI vảy sáng Tên tiếng Anh là “Gold Silver

Scales”, cũng có kiểu Kin Gin Rin với hầu hết các loại cá KOI khác

Kawarimono (Kawarigoi) : các loại lai tạp của cá KOI

Doisu-goi : German Carp

Koromo : KOI có những mảng vảy mép màu xanh dương Hikari-Moyomono : cá KOI với các hoa văn màu trên nền ánh kim Ghost koi : con lai của Ogon và cá chép hoang dã [15]

1.3.5 Kích thước và tuổi thọ

Trước đây, cá chép KOI được xác nhận là chiều dài có thể lên đến 2m (6ft) và

có thể sống đến 230 năm, rồi suy giảm dần xuống theo các thế hệ Người ta cho rằng, phần lớn cá KOI hiện nay có thể dài đến 1m (3ft) và có tuổi thọ từ 40-60 năm tuổi Nếu cá KOI được nuôi ở ao thì đến năm thứ 8 có thể đạt đến chiều dài tối đa

1.3.7 Tiêu chuẩn đánh giá

Để đánh giá một con cá thế nào là “đẹp” có rất nhiều tiêu chuẩn do người Nhật đặt ra mà người nuôi và ban giám khảo phải tuân theo: màu sắc, sự trưởng thành và hình dạng

Về màu sắc: phải tươi tắn, tự nhiên, sự phân chia các mảng màu sắc phải rõ ràng, không loang lổ các khoảng màu có hình dạng độc nhất vô nhị

Về hình dạng: như đã đề cập ở trên Tuy nhiên, đây là sản phẩm của sự biến đổi gen trong cơ thể cá nên tiêu chuẩn này chỉ đứng hàng thứ hai Ngoài ra, độ lớn

và sức khỏe cũng là những vấn đề quan trọng để xác định giá trị của một con cá [2]

Trang 27

Hình 1.3: Phân loại cá chép KOI theo màu sắc

Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/Koi [12]

Trang 28

CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

- Ấp Xóm Chùa – xã Tân An Hội – huyện Củ Chi – Tp HCM

- Phòng Nghiên cứu Sinh thái nước – Chi nhánh phía Nam – TTNĐ Việt - Nga

- Khoa Sinh - Đại học Sư phạm Tp HCM

2.2 Vật liệu thí nghiệm

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu: cá chép Nhật (cá chép KOI – Cyprinus carpio)

Cá chép nhật giống, dạng đuôi dài (Butterfly Koi) được mua từ các trại sản xuất cá cảnh, với số lượng 1.000 - 1.200con / thí nghiệm Cá được thả vào bể hai tuần trước khi thí nghiệm và cho ăn cùng một loại thức ăn để cá thích nghi với điều kiện môi trường, thức ăn và sức khỏe ổn định

Tuyển chọn cá có màu gần giống nhau (đồng nhất một màu vàng hoặc cam) chất lượng tốt, bơi lội nhanh nhẹn, kích cỡ đồng đều (8 – 10g) để bố trí thí nghiệm 1

và 3

Trên cơ sở kết quả thí nghiệm 1 và 2, đồng thời qua góp ý của Hội đồng Khoa học, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát sơ bộ thị trường cá cảnh Tp HCM, cũng như thăm dò thị hiếu của một số người nuôi cá chép Nhật trên địa bàn thành phố về màu sắc được ưa chuộng nhất của cá chép Nhật Kết quả cho thấy màu sắc

cá chép Nhật được ưa chuộng là màu vàng cam và trắng Vì vậy, đề tài đã chọn cá chép Nhật có màu vàng cam để bố trí thí nghiệm 2 và 4 Tiêu chuẩn lựa chọn cá thí nghiệm cũng tương tự như thí nghiệm 1 và 3

2.2.2 Thức ăn thí nghiệm

Thức ăn dùng trong nghiệm thức đối chứng là loại thức ăn cho cá giống đang được các trại nuôi cá chép nhật sử dụng, do Công ty Cargill sản xuất, có hàm lượng protein tối thiểu là 30 %

Trang 29

Lượng thức ăn dùng cho thí nghiệm được ước tính theo Lovell T., 1998 [13] (xem phụ lục)

Thức ăn dùng trong các nghiệm thức thí nghiệm được bổ sung thêm sắc tố bằng cách hòa tan sắc tố trong nước ấm (500C), sau đó phun đều lên thức ăn, hong khô trong không khí và trữ ở nhiệt độ thường Các mẫu thức ăn được phân tích thành phần hoá học chủ yếu như vật chất khô, protein thô, béo, xơ thô và tro

Trang 30

Hình 2.1: Cấu trúc và thành phần của hạt CAROPHYLL ® Pink CWS

2.2.4 Bể thí nghiệm

- Thí nghiệm 1 & 3: sử dụng hệ thống bể cement, kích thước (2 x 3)m / bể

- Thí nghiệm 2 & 4: sử dụng hệ thống bể cement, kích thước (1 x 1)m / bể Nước cấp cho các bể thí nghiệm được tái sử dụng qua hệ thống lọc tuần hoàn Các thông số chất lượng nước được kiểm tra hàng ngày, đảm bảo môi trường ổn định trong thời gian thí nghiệm

Astaxanthin được nhũ hóa trong các chất chống oxy hóa

Chất nền thực vật

Tinh bột bắp CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA HẠT

CAROPHYLL ® Pink CWS

Trang 31

Hình 2.2: Hệ thống bể thí nghiệm

Hình 2.3: Tuyển chọn cá bố trí thí nghiệm

Trang 32

Thí nghiệm gồm 1 nghiệm thức đối chứng và 4 nghiệm thức thí nghiệm có bổ

sung 25, 50, 75, 100mg astaxanthin / kg thức ăn Các nghiệm thức thí nghiệm được

ký hiệu lần lượt như sau:

Nghiệm thức A0 (ĐC) A25 A50 A75 A100

Số lượng cá thí nghiệm 200 200 200 200 200

Trong thời gian thí nghiệm cá được cho ăn đến no, 2 lần/ngày Lượng thức ăn

được kiểm tra và điều chỉnh theo nhu cầu

Thời gian thí nghiệm: 8 tuần

Trước khi bắt đầu thí nghiệm, thu mẫu 10 cá / nghiệm thức để đánh giá chỉ số

màu sắc (pigmentation score) Trong quá trình thí nghiệm, cá được đánh giá chỉ số

màu sắc 2 tuần / lần để theo dõi sự biến đổi màu sắc

So sánh các kết quả thu được từ các nghiệm thức thí nghiệm, xác định liều bổ

sung hiệu quả của astaxanthin vào thức ăn đối với cá chép Nhật

Tiếp tục nuôi cá trong thời gian 8 tuần với thức ăn không có bổ sung sắc tố

Các chỉ tiêu theo dõi tương tự như trên So sánh kết quả thu được để đánh giá sự ổn

định của màu sắc trên da cá, từ đó xác định thời gian bổ sung astaxanthin vào thức

ăn thích hợp nhất đối với cá chép Nhật

Phương pháp tiến hành thí nghiệm 1 được tóm tắt theo sơ đồ sau:

Trang 33

Astaxanthin trong 8 tuần

Xác định hàm lượng Astaxanthin

bổ sung hiệu quả nhất

Xác định thời gian bổ sung Astaxanthin thích hợp

Cho cá ăn thức ăn cơ bản

(- Astaxanthin) trong 8 tuần

Đánh giá chỉ số màu sắc 2 tuần/lần để theo dõi sự biến đổi màu sắc

Cá chép Nhật giống (8 – 10g), dạng đuôi dài (Butterfly Koi)

Tuyển chọn cá có chất lượng tốt,

đồng nhất màu vàng cam

Bố trí thí nghiệm theo kiểu CRD

Đánh giá chỉ số màu sắc 2 tuần/lần để theo dõi sự biến đổi màu sắc

Trang 34

2.3.2 Thí nghiệm 2: Xác định hàm lượng astaxanthin cần thiết để sắc duy trì màu sắc của cá thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm 1 đã xác định được hàm lượng bổ sung astaxanthin hiệu quả nhất đối với cá chép nhật là 78,22 ± 5,84mg/kg và chu kỳ thích hợp nhất là cho

cá ăn thức ăn có bổ sung sắc tố liên tục trong 2 tháng sau đó ngưng 1 tháng và tiếp tục cho cá ăn lặp lại theo chu kỳ trên

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là liệu sau khi màu sắc cá đạt mức tối ưu (theo thị hiếu người nuôi) thì có thể duy trì màu sắc ấy bằng việc bổ sung một lượng sắc tố thích hợp mà ít tốn kém hơn cách 3 tháng thực hiện một đợt bổ sung với hàm lượng cao hay không, và nếu có thì hàm lượng astaxanthin bổ sung thích hợp sẽ là bao nhiêu Để giải quyết vấn đề trên, đề tài đã bổ sung thêm thí nghiệm 2 nhằm mục đích xác định hàm lượng astaxanthin cần thiết để duy trì màu sắc của cá chép nhật sau khi đạt màu sắc tối ưu

Phương pháp bố trí thí nghiệm 2 như sau:

- Trong 2 tháng đầu, cho cá chép Nhật ăn thức ăn có bổ sung astaxanthin với hàm lượng đã được xác định trong giai đoạn 1 là 78,22 ± 5,84mg/kg Để thuận tiện cho việc bố trí thí nghiệm, hàm lượng astaxanthin được chọn trong thí nghiệm 2 là 80mg/kg

- Trong 2 tháng tiếp theo, cho cá ăn thức ăn với hàm lượng astaxanthin bổ sung là 0, 20, 40, 60, 80 mg/kg

Định kỳ 2 tuần thu mẫu 15 cá / nghiệm thức / lần để đánh giá cảm quan chỉ số màu sắc, nhằm xác định hàm lượng astaxanthin cần thiết cho việc duy trì màu sắc của cá

Các nghiệm thức thí nghiệm được ký hiệu như sau:

Nghiệm thức A0 (ĐC) A80-0 A80-20 A80-40 A80-60 A80-80

Astaxanthin

Số cá thí nghiệm 150 150 150 150 150 150

Trang 35

2.3.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả cải thiện màu sắc cá chép nhật của sắc

tố canthaxanthin

Thí nghiệm gồm 1 nghiệm thức đối chứng và 4 nghiệm thức thí nghiệm có bổ sung 25, 50, 75, 100mg canthaxanthin / kg thức ăn Các nghiệm thức thí nghiệm được ký hiệu lần lượt như sau:

Thời gian thí nghiệm: 8 tuần

Nội dung, mục tiêu và các chỉ tiêu theo dõi tương tự như thí nghiệm 1

2.3.4 Thí nghiệm 4: Xác định hàm lượng canthaxanthin hiệu quả nhất đối với việc cải thiện màu sắc ở cá chép Nhật

Từ kết quả thí nghiệm 3 cho thấy hàm lượng 100mg/kg canthaxanthin bổ sung vào thức ăn có tác dụng cải thiện màu sắc của cá thí nghiệm rõ rệt nhất Tuy nhiên, đây vẫn chưa là giới hạn tối ưu Vì vậy, nhóm nghiên cứu tiếp tục bố trí thí nghiệm

4 với các hàm lượng cao hơn (từ 100 – 200mg/kg) nhằm xác định hàm lượng canthaxanthin bổ sung hiệu quả nhất

Thí nghiệm gồm 1 nghiệm thức đối chứng và 5 nghiệm thức thí nghiệm có bổ sung 100, 125, 150, 175, 200mg canthaxanthin / kg thức ăn Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần Các nghiệm thức thí nghiệm được ký hiệu lần lượt như sau:

Nghiệm thức C0 (ĐC) C100 C125 C150 C175 C200Canthaxanthin (mg/kg) 0 100 125 150 175 200

Số lượng cá thí nghiệm 150 150 150 150 150 150

Đây là thí nghiệm tiếp theo của thí nghiệm 3 nên nội dung, mục tiêu và các chỉ tiêu theo dõi tương tự như thí nghiệm 3

Trang 36

2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan màu sắc của cá thí nghiệm

Trước khi bắt đầu thí nghiệm, và cứ sau 2 tuần thu mẫu 10 cá / lần (TN 1 & 3),

15 cá /lần (TN 2 & 4) để đánh giá chỉ số màu sắc (pigmentation score) của cá thí nghiệm theo phương pháp của Boonyaratpalin và Unprasert, 1989 (trích bởi Paripatananont T và cs, 1999 [16])

Chỉ số màu sắc của cá được đánh giá bởi 3 người không biết về cách thức bố trí các nghiệm thức thí nghiệm

Trên cơ sở phương pháp đánh giá chỉ số màu sắc của cá bằng cách cho điểm theo thang màu từ 0 (màu vàng nhạt) đến 9 (màu đỏ đậm) của Boonyaratpalin và Unprasert, 1989, bảng so màu dùng trong thí nghiệm được thiết kế như sau:

Hình 2.4: Bảng so màu để đánh giá màu sắc ở cá

Trang 37

2.5 Các chỉ tiêu theo dõi

- Chỉ số màu sắc (Pigmentation score): 2 tuần / lần

- Quản lý chất lượng nước bằng cách theo dõi các chỉ tiêu nhiệt độ, pH, oxy hòa tan (DO), amonia (NH4+ ) hàng ngày

- Thành phần hóa học của thức ăn: hàm lượng đạm thô, chất béo, xơ thô, tro, chất khô được phân tích khi bắt đầu thí nghiệm

2.6 Xử lý số liệu

Các số liệu được xử lý bằng phần mềm thống kê Statgraphic centurion XV, sử dụng trắc nghiệm Duncan để so sánh sự khác nhau giữa trung bình của các nghiệm thức

Sử dụng phương pháp phân tích đường cong gãy khúc (Broken line method analysis) và phân tích hồi quy để xác định liều lượng tối ưu của sắc tố đối với cá chép nhật [3] (xem phụ lục)

Trang 38

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA SẮC TỐ ASTAXANTHIN ĐỐI VỚI VIỆC CẢI THIỆN MÀU SẮC Ở CÁ CHÉP NHẬT

3.1.1 THÍ NGHIỆM 1: Đánh giá hiệu quả cải thiện màu sắc cá chép Nhật của sắc tố astaxanthin

3.1.1.1 Các điều kiện thí nghiệm

a Quản lý chất lượng nước

Thí nghiệm được bố trí trong các bể cement, sử dụng hệ thống lọc nước tuần hoàn nên trong thời gian thực hiện thí nghiệm, tất cả các yếu tố môi trường như: nhiệt độ, pH, DO, ammonia giữa các bể tương đối ổn định, thích hợp cho sự sinh trưởng của cá (Bảng 3.1)

Bảng 3.1: Các thông số môi trường của thí nghiệm 1

Nhiệt độ Thời gian

Max Min Dao động pH

DO (mg/l)

Ammonia (mg/l)

Từ tháng 8 – 9/2008 30,9 26,4 4,5 7,8 4,8 0,08

Từ tháng 9 – 10/2008 29,2 26,0 3,2 7,6 4,9 0,06

Từ tháng 10 – 11/2008 28,5 25,7 2,8 7,5 4,7 0,06

Từ tháng 11 – 12/2008 28,3 25,5 2,8 7,5 4,7 0,07

b Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm

Mẫu thức ăn được phân tích thành phần hóa học tại Trung tâm Dịch vụ Phân tích thí nghiệm – Sở Khoa học Công nghệ Tp.HCM Kết quả phân tích cho thấy thành phần hóa học của các mẫu thức ăn ở các nghiệm thức thí nghiệm và đối chứng hầu như bằng nhau (Bảng 3.2)

Bảng 3.2: Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm 1

Trang 39

3.1.1.2 Ảnh hưởng của astaxanthin đối với việc cải thiện màu sắc cá chép Nhật

Trong thời gian thí nghiệm, cá chép nhật được cho ăn thức ăn có bổ sung astaxanthin với các hàm lượng khác nhau: 25, 50, 75 và 100mg/kg (25, 50, 75 và 100ppm) Trên cơ sở phương pháp đánh giá màu sắc của cá bằng cách cho điểm theo thang màu từ 0 đến 9 của Boonyaratpalin và Unprasert, 1989, trước khi bắt đầu thí nghiệm, và cứ sau 2 tuần thu mẫu 10 cá / lần để đánh giá chỉ số màu sắc của cá chép Nhật (Bảng 3.3)

Bảng 3.3: Chỉ số màu sắc của cá thí nghiệm 1

Chỉ số màu sắc (Pigmentation score) Thời gian kiểm tra

Bắt đầu TN 3,8000 a 3,7667 a 3,8333 a 3,8000 a 3,7333 a

Tuần 2 3,7000a 3,9000ab 4,1000b 4,6000c 5,3000dTuần 4 3,7000a 4,1000b 4,7000c 5,4000d 5,5000dTuần 6 3,5000a 4,2000b 5,0000c 5,6000d 5,7000d

Tuần 10 (- Astaxanthin) 3,9000a 4,1000a 5,0000b 5,6000c 5,9000cTuần 12 (- Astaxanthin) 3,9000a 4,3000b 5,3000c 5,5000c 5,7000cTuần 14 (- Astaxanthin) 4,0000a 4,3000a 5,3000b 5,4000b 5,6000b

Tuần 16 (- Astaxanthin) 3,9000 a 4,1000 a 5,4000 b 5,6000 bc 5,9000 c

Ghi chú: Những giá trị của các nghiệm thức trên cùng một hàng ngang nếu chứa những ký tự giống nhau là sai khác không có ý nghĩa thống kê (P>0,05)

Qua số liệu trình bày ở bảng 3.3 cho thấy:

Lúc bắt đầu thí nghiệm, chỉ số màu sắc (Pigmentation score) của da cá ở các nghiệm thức tuy có khác nhau về số lượng nhưng sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (P>0,05) Nói cách khác, màu sắc của cá lúc bắt đầu thí nghiệm là tương đối đồng nhất

Sau khi cho cá ăn thức ăn có bổ sung astaxanthin với hàm lượng là 25; 50; 75; 100mg/kg, màu sắc của cá có khuynh hướng đậm dần tỉ lệ thuận với hàm lượng bổ sung của astaxanthin Kết quả đánh giá cảm quan sau 2 tuần thí nghiệm cho thấy chỉ

Trang 40

số màu sắc của cá chép Nhật ở các nghiệm thức thí nghiệm (A25, A50, A75, A100) đều cao hơn so với nghiệm thức đối chứng (A0) với các giá trị lần lượt là 3,90; 4,10; 4,60 và 5,30 so với 3,70 Điều này chứng tỏ astaxanthin có tác động tích cực đến việc cải thiện màu sắc ở cá chép Nhật (Đồ thị 3.1)

Đồ thị 3.1: Chỉ số màu sắc của cá chép Nhật được cho ăn thức ăn có bổ sung

astaxanthin với hàm lượng 25, 50, 75, 100mg/kg thức ăn

Chỉ số màu sắc của cá ở nghiệm thức A25 trong suốt thời gian thí nghiệm luôn luôn có giá trị cao hơn nghiệm thức đối chứng, tuy nhiên sự khác biệt này không có

ý nghĩa về mặt thống kê (P>0,05) Do đó, có thể kết luận với hàm lượng bổ sung 25mg astaxanthin / 1kg thức ăn chưa có hiệu quả cải thiện màu sắc ở cá chép Nhật Qua 8 tuần thí nghiệm, các nghiệm thức A50, A75, A100 có chỉ số màu sắc cao nhất với các giá trị lần lượt là 5,2667; 5,8000 và 6,1000 so với đối chứng là 3,8000 Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Paripatananont T và cs.,

1999 về ảnh hưởng của astaxanthin đến màu sắc của cá vàng (Carassius auratus)

Tuy nhiên, chỉ số màu sắc của cá chép Nhật ở nghiệm thức A50 thấp hơn so với nghiệm thức A75 và A100 (P<0,05), trong khi ở cá vàng chỉ số màu sắc ở 3 nghiệm thức này không có khác biệt (P>0,05), đồng thời chỉ số màu sắc của cá chép

01234567

Định dạng
Số trang	95
Dung lượng	17,39 MB