XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC ĂN THỰC NGHIỆM CỦA CÁ TRA GIỐNG (Pangasianodon hypophthalmus) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH DIỆP TÚ TÂM XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC ĂN THỰC NGHIỆM CỦA CÁ TRA GIỐNG (Pangasianodon hypophthalmus) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 82010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH DIỆP TÚ TÂM XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC ĂN THỰC NGHIỆM CỦA CÁ TRA GIỐNG (Pangasianodon hypophthalmus) Chuyên ngành: Nuôi trồng Thủy sản Mã số : 60.62.70 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Hướng dẫn Khoa học: 1. TS. NGUYỄN NHƯ TRÍ 2. PGS. TS. LÊ THANH HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 82010 i XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC ĂN THỰC NGHIỆM CỦA CÁ TRA GIỐNG (Pangasianodon hypophthalmus) DIỆP TÚ TÂM Hội đồng chấm luận văn: 1. Chủ tịch : PGS.TS. NGUYỄN NGỌC TUÂN Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM 2. Thư ký : TS. NGUYỄN VĂN TRAI Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM 3. Phản biện 1 : PGS. TS. DƯƠNG THANH LIÊM Hội Chăn Nuôi Việt Nam 4. Phản biện 2 : TS. PHẠM MINH ANH Công ty Novus 5. Ủy viên : TS. NGUYỄN PHÚ HÒA Trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG ii LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên là: Diệp Tú Tâm, sinh ngày 19 tháng 03 năm 1981 tại huyện Tiểu Cần, tỉnh Trà Vinh. Con Ông Diệp Huỳnh và Bà Trần Thị Hen. Tốt nghiệp tú tài tại Trường Trung học phổ thông Tiểu Cần, tỉnh Trà Vinh năm 1999. Tốt nghiệp Đại học ngành Thủy sản hệ chính quy tại Đại học Nông Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh, năm 2004. Sau đó làm việc tại Trường Đại học Tiền Giang, chức vụ giảng viên. Tháng 9 năm 2006 theo học Cao học ngành Thủy sản tại Đại học Nông Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh. Tình trạng gia đình: độc thân. Địa chỉ cơ quan: 119 Ấp Bắc, P.5, Thành phố Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang. Điện thoại: 0939 245 979 Email: tamdieptvyahoo.com iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Diệp Tú Tâm iv CẢM TẠ Sau hơn 3 năm học tập và nghiên cứu, nay tôi đã hoàn thành chương trình học với Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp, chuyên ngành Nuôi trồng Thủy sản. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đến: Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm, TP. Hồ Chí Minh; Phòng Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Nông Lâm, TP. Hồ Chí Minh; Khoa Thủy sản, Trường Đại học Nông Lâm, TP. Hồ Chí Minh; Quý Thầy, Cô của Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Cần Thơ, Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II đã tận tình tham gia hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong thời gian theo học tại trường; Thầy TS. Nguyễn Như Trí, thầy PGS. TS. Lê Thanh Hùng, là những người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài; Dự án AsiaLink và Công ty Novus (St. Charles, Missouri, USA) đã hỗ trợ một phần kinh phí và nguyên liệu cho đề tài của tôi; Ban Giám hiệu Trường Đại học Tiền Giang cùng các Anh, Chị đồng nghiệp đã thông cảm, động viên và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành chương trình học tập và nghiên cứu trong suốt thời gian qua; Các Anh, Chị và các bạn học viên cao học ngành Nuôi trồng Thủy sản khóa 2006. Tôi trân trọng kính gửi kết quả học tập này đến người Cha quá cố và người Mẹ hiền tảo tần đã hy sinh cả đời cho chị em tôi. Xin chân thành cảm ơn. v TÓM TẮT Đề tài “Xác định nhu cầu methionine trong thức ăn bán tinh chế và thức ăn thực nghiệm của cá tra giống (Pangasianodon hypophthalmus)” được tiến hành tại trại thực nghiệm Khoa Thủy sản, trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM, từ tháng 03 2008 đến tháng 122009. Hai thí nghiệm được thực hiện để xác định nhu cầu methionine trong thức ăn bán tinh chế và thức ăn thực nghiệm của cá tra (P. hypophthalmus). Trong thí nghiệm đầu tiên, thức ăn bán tinh chế được sử dụng với nguồn protein từ casein, gelatin và acid amin tinh chế. Thức ăn này chứa 32% protein và 5% lipid. Khẩu phần thức ăn cơ bản trong thí nghiệm có hàm lượng sulfur acid amin tổng cộng là 0,31% khẩu phần (0,28% methionine và 0,03% cystine). Methionine được thêm vào 6 nghiệm thức còn lại với mức tăng 0,15% khẩu phần để hàm lượng sulfur acid amin tổng cộng trong các nghiệm thức tăng dần từ 0,31% đến 1,21% khẩu phần. Mỗi nghiệm thức được tiến hành với 4 lần lặp lại, với 20 cá tra trong mỗi bể (trọng lượng trung bình ban đầu 13,3 ± 0,06 g) trong hệ thống tuần hoàn khép kín trong 14 tuần. Kết quả phân tích đường cong gãy khúc và đường cong bậc hai cho thấy nhu cầu methionine của cá tra là 0,82% khẩu phần (2,56% protein), tương ứng với nhu cầu sulfur acid amin tổng cộng là 0,85% khẩu phần (2,66% protein). Trong thí nghiệm thứ hai, thức ăn thực nghiệm được sử dụng chứa 32% protein từ bánh dầu đậu nành, cám gạo và gelatin và 6,01% lipid. Khẩu phần thức ăn cơ bản trong thí nghiệm có hàm lượng sulfur acid amin tổng cộng là 0,72% (0,39% methionine và 0,33% cystine). Methionine được thêm vào 6 nghiệm thức còn lại với mức tăng 0,06% khẩu phần để hàm lượng sulfur acid amin tăng dần từ 0,72% đến 1,08% khẩu phần. Mỗi nghiệm thức thí nghiệm cũng được tiến hành với 4 lần lặp lại, với 30 cá tra trong mỗi bể (trọng lượng trung bình ban đầu 10,7 ± 0,12 g) trong hệ thống tuần hoàn khép kín trong 12 tuần. Kết quả phân tích sử dụng đường cong gãy khúc và đường cong bậc hai cho thấy nhu cầu methionine của cá tra là 0,66% khẩu phần (2,06% protein), tương ứng với mức sulfur acid amin tổng cộng là 0,99% khẩu phần (3,09% protein). vi ABSTRACT The thesis entitled “Determination of methionine requirement in semipurified and practical diets for juvenile tra catfish (Pangasianodon hypophthalmus)” was conducted at Experimental Station of Faculty of Fisheries, Nong Lam University from March 2008 to December 2009. Two feeding experiments were conducted to determine methionine requirement in semipurified and practical diets of tra catfish (P. hypophthalmus). In the first experiment, semipurified diets contained 32% protein from casein, gelatin and crystalline amino acids and 5% lipid. The basal diet contained 0.31% of total sulfur amino acid (0.28% methionine and 0.03% cystine). Methionine was added to the six remaining diets at 0.15% increment to produce total sulfur amino acid levels ranging from 0.31% to 1.21% of the diet. Each diet was fed to four replicate groups of 20 tra catfish (initial body weight, 13.3 ± 0.06 g) in a recirculation system for 14 weeks. Brokenline and quadratic regression analysis of weight gain indicated that the methionine requirement of tra catfish was 0.82% diet (2.56% protein), corresponding to total sulfur amino acid level was 0.85% diet (2.66% protein). In the second experiment, practical diets contained 32% protein from soybean meal, rice bran and gelatin and 6.01% lipid. The basal diet in this experiment contained 0.72% of total sulfur amino acid (0.39% methionine and 0.33% cystine). Methionine was added to the six remaining diets at 0.06% increment to produce total sulfur amino acid levels ranging from 0.72% to 1.08% of the diet. Each diet was fed to four replicate groups of 30 tra catfish (initial body weight, 10.7 ± 0.12 g) in a recirculation system for 12 weeks. Brokenline and quadratic regression analysis of weight gain indicated that methionine requirement of tra catfish was 0.66% diet (2.06% protein), corresponding to total sulfur amino acid level was 0.99% diet (3.09% protein). vii MỤC LỤC TRANG Trang tựa Trang chuẩn y .............................................................................................. i Lý lịch cá nhân ........................................................................................... ii Lời cam đoan ............................................................................................ iii Cảm tạ ........................................................................................................ iv Tóm tắt........................................................................................................ v Abstract ..................................................................................................... vi Mục lục ..................................................................................................... vii Danh sách các bảng .................................................................................... x Danh sách các đồ thị .................................................................................. xi Danh sách các hình ................................................................................... xii 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................................. 2 2. TỔNG QUAN ....................................................................................................... 3 2.1 Tổng quan về cá tra ............................................................................................... 3 2.1.1 Phân loại cá tra ................................................................................................... 3 2.1.2 Phân bố ............................................................................................................... 3 2.1.3 Đặc điểm hình thái ............................................................................................ 3 2.1.4 Điều kiện môi trường sống ................................................................................. 3 2.1.4.1 Oxy hòa tan ..................................................................................................... 4 2.1.4.2 Nhiệt độ ........................................................................................................... 4 2.1.4.3 Độ pH .............................................................................................................. 4 2.1.4.4 Độ mặn ........................................................................................................... 4 2.1.5 Đặc điểm dinh dưỡng ......................................................................................... 4 2.1.6 Đặc điểm sinh trưởng ......................................................................................... 5 viii 2.1.7 Đặc điểm sinh sản .............................................................................................. 5 2.2 Vấn đề sử dụng protein thực vật thay thế bột cá trong thức ăn thủy sản .............. 5 2.3 Nhu cầu protein và các acid amin thiết yếu .......................................................... 7 2.3.1 Nhu cầu protein .................................................................................................. 7 2.3.2 Nhu cầu các acid amin thiết yếu ...................................................................... 10 2.3.3 Nhu cầu protein và acid amin thiết yếu của cá da trơn Mỹ và cá tra ............... 13 2.3.4 Nhu cầu acid amin nhóm sulfur ....................................................................... 15 2.3.4.1 Methionine .................................................................................................... 16 2.3.4.2 Nhu cầu methionine trên một số loài động vật ............................................. 20 2.3.4.3 Vấn đề sử dụng các nguồn sulfur khác ......................................................... 21 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................... 23 3.1 Thời gian và địa điểm.......................................................................................... 23 3.1.1 Thời gian nghiên cứu ....................................................................................... 23 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu ........................................................................................ 23 3.2 Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................. 23 3.2.1 Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 23 3.2.2 Nguyên vật liệu thí nghiệm .............................................................................. 24 3.2.2.1 Thức ăn.......................................................................................................... 24 3.2.2.2 Hệ thống bể thí nghiệm ................................................................................. 25 3.2.2.3 Các vật liệu thí nghiệm khác ......................................................................... 26 3.3 Phương pháp tiến hành thí nghiệm ..................................................................... 26 3.3.1 Phân tích hàm lượng các acid amin thiết yếu trong cơ thể cá tra ................... 26 3.3.2 Bố trí thí nghiệm .............................................................................................. 26 3.3.3 Tiến hành thí nghiệm ....................................................................................... 29 3.3.3.1 Thí nghiệm 1 ................................................................................................. 29 3.3.3.2 Thí nghiệm 2 ................................................................................................. 32 3.4 Quản lý và chăm sóc cá ....................................................................................... 34 3.5 Theo dõi các chỉ tiêu môi trường ........................................................................ 34 3.6 Các chỉ tiêu tăng trưởng ...................................................................................... 35 3.7 Xử lý số liệu ........................................................................................................ 35 ix 4. KẾT QUẢ THẢO LUẬN ................................................................................... 36 4.1 Các chỉ tiêu chất lượng nước trong hệ thống tuần hoàn ..................................... 36 4.1.1 Nhiệt độ ............................................................................................................ 37 4.1.2 Hàm lượng oxy hòa tan .................................................................................... 38 4.1.3 pH ..................................................................................................................... 40 4.1.4 Ammonia (NH3) ............................................................................................... 41 4.1.5 Nitrite (NO2 – ) ................................................................................................. 43 4.2 Kết quả phân tích hàm lượng acid amin cơ thể cá tra ......................................... 44 4.3 Kết quả xác định nhu cầu methionine của cá tra với thức ăn bán tinh chế (thí nghiệm 1) ................................................................................................................. 45 4.3.1 Tăng trọng của cá khi kết thúc thí nghiệm 1 .................................................... 46 4.3.2 Hệ số biến đổi thức ăn (FCR) và tỷ lệ sống của cá thí nghiệm........................ 48 4.3.3 Nhu cầu methionine của cá tra ......................................................................... 49 4.4 Kết quả xác định nhu cầu methionine của cá tra với thức ăn thực nghiệm (thí nghiệm 2) ................................................................................................................. 52 4.4.1 Tăng trọng của cá khi kết thúc thí nghiệm 2 .................................................... 53 4.4.2 Hệ số biến đổi thức ăn (FCR) và tỷ lệ sống của cá thí nghiệm........................ 54 4.4.3 Nhu cầu methionine của cá tra ......................................................................... 55 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................. 59 5.1 Kết luận ............................................................................................................... 59 5.2 Đề nghị ................................................................................................................ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 60 x DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Nhu cầu protein của một số loài cá ......................................................... 9 Bảng 2.2: Nhu cầu acid amin thiết yếu của một vài loài cá .................................. 12 Bảng 2.3: Nhu cầu các acid amin thiết yếu của cá da trơn Mỹ ............................. 14 Bảng 2.4: Nhu cầu methionine của một số loài cá ................................................ 19 Bảng 3.1: Công thức thức ăn của thí nghiệm 1 ..................................................... 29 Bảng 3.2: Thành phần các acid amin thiết yếu của nghiệm thức thức ăn 1 .......... 31 Bảng 3.3: Thành phần các acid amin không thiết yếu của nghiệm thức thức ăn 1 ... ................................................................................................................................ 31 Bảng 3.4: Công thức thức ăn của thí nghiệm 2 ..................................................... 33 Bảng 4.1: Kết quả phân tích hàm lượng các acid amin thiết yếu trong cơ thể cá tra ................................................................................................................................ 45 Bảng 4.2: Trọng lượng trung bình, tăng trọng, FCR và tỷ lệ sống của cá khi kết thúc thí nghiệm 1 ............................................................................................................ 46 Bảng 4.3: Trọng lượng trung bình, tăng trọng, FCR và tỷ lệ sống của cá khi kết thúc thí nghiệm 2 ............................................................................................................ 52 xi DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ ĐỒ THỊ TRANG Đồ thị 4.1: Sự biến động nhiệt độ trong thời gian tiến hành thí nghiệm (TN) 1 ... 37 Đồ thị 4.2: Sự biến động nhiệt độ trong thời gian tiến hành TN2 ........................ 38 Đồ thị 4.3: Sự biến động hàm lượng oxy hòa tan trong thời gian tiến hành TN1 ..... ................................................................................................................................ 39 Đồ thị 4.4: Sự biến động hàm lượng oxy hòa tan trong thời gian tiến hành TN2 ..... ................................................................................................................................ 39 Đồ thị 4.5: Sự biến động pH trong thời gian tiến hành TN1 ................................. 40 Đồ thị 4.6: Sự biến động pH trong thời gian tiến hành TN2 ................................. 41 Đồ thị 4.7: Sự biến động hàm lượng NH3 trong thời gian tiến hành TN1 ............ 42 Đồ thị 4.8: Sự biến động hàm lượng NH3 trong thời gian tiến hành TN2 ............ 42 Đồ thị 4.9: Sự biến động hàm lượng nitrite trong thời gian tiến hành TN1 .......... 43 Đồ thị 4.10: Sự biến động hàm lượng nitrite trong thời gian tiến hành TN2 ....... 44 Đồ thị 4.11: Tăng trọng của cá ở các nghiệm thức khi kết thúc TN1 ................... 47 Đồ thị 4.12: Hệ số biến đổi thức ăn (FCR) của cá ở các nghiệm thức TN1 ........ 48 Đồ thị 4.13: Tương quan giữa hàm lượng methionine (% khẩu phần) và tăng trọng của cá được biểu diễn bằng đường cong gãy khúc ở TN1 .................................... 50 Đồ thị 4.14: Tương quan giữa hàm lượng methionine (% khẩu phần) và tăng trọng của cá được biểu diễn bằng đường cong bậc hai ở TN1 ....................................... 51 Đồ thị 4.15: Tăng trọng của cá ở các nghiệm thức khi kết thúc TN2 .................. 53 Đồ thị 4.16: Hệ số biến đổi thức ăn (FCR) của cá ở các nghiệm thức TN2 ......... 55 Đồ thị 4.17: Tương quan giữa hàm lượng methionine (% khẩu phần) và tăng trọng của cá được biểu diễn bằng đường cong gãy khúc ở TN2 ..................................... 56 Đồ thị 4.18: Tương quan giữa hàm lượng methionine (% khẩu phần) và tăng trọng của cá được biểu diễn bằng đường cong bậc hai ở TN2 ........................................ 57 xii DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 3.1: Hình dạng ngoài của cá tra thí nghiệm ................................................ 23 Hình 3.2: Thức ăn thí nghiệm 2 ........................................................................... 25 Hình 3.3: Hệ thống tuần hoàn khép kín dùng để bố trí thí nghiệm ...................... 25 Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ....................................................................... 27 Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ....................................................................... 28 1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Ngành thủy sản Việt Nam những năm gần đây đã có những bước phát triển mạnh mẽ, tăng cả về quy mô và sản lượng xuất khẩu với nhiều đối tượng nuôi như tôm sú, cá tra, cá basa,…trong đó cá tra hiện đang là một trong những đối tượng mang lại giá trị xuất khẩu cao. Đây là đối tượng được nuôi phổ biến từ rất lâu ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long, với các hình thức nuôi như nuôi ao, nuôi bè, nuôi đăng quầng ở ven sông. Quy mô và sự phát triển của việc nuôi cá tra đã góp phần tiêu thụ một lượng lớn thức ăn trong các loại thức ăn công nghiệp cho các loài thủy sản và loài nuôi khác. Protein trong thức ăn thủy sản và chăn nuôi chủ yếu dựa vào bột cá. Bột cá là một nguồn cung cấp protein truyền thống trong sản xuất thức ăn. Do vậy, sự phát triển của ngành nuôi thủy sản trong đó có cá tra đã góp phần tiêu thụ một lượng lớn bột cá. Bột cá có hàm lượng protein cao và đầy đủ các thành phần acid amin thiết yếu, đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng và phát triển của vật nuôi nên được sử dụng phổ biến trong sản xuất thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên giá bột cá ngày càng tăng cao do nhu cầu tiêu thụ lớn và việc khai thác quá mức đã làm cho sản lượng cá đánh bắt ngày càng giảm rõ rệt. Chính điều này đã dẫn đến xu hướng thay thế bột cá bằng các nguồn protein khác. Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành bằng cách sử dụng nguồn protein thực vật thay thế bột cá trong thức ăn thủy sản (Gallagher, 1994; Kaushik và cộng sự, 1995; Kaushik và cộng sự, 2004; Chou và cộng sự, 2004). Bánh dầu đậu nành là một trong những lựa chọn đầu tiên trong các nguồn protein thực vật do nguồn cung cấp rộng rãi, ổn định và giá rẻ. Tuy vậy, các 2 nguồn protein thực vật mặc dù có thể đáp ứng được nhu cầu protein nhưng lại không đảm bảo nhu cầu các acid amin thiết yếu, đặc biệt là methionine. Do đó, khi sử dụng nguồn protein từ thực vật như bánh dầu đậu nành để thay thế bột cá trong thức ăn thủy sản cần bổ sung các acid amin thiết yếu nhằm đảm bảo sự tăng trưởng và phát triển của vật nuôi, trong đó cần chú ý đến việc bổ sung methionine, một trong những acid amin thường bị giới hạn nhất. Việc bổ sung methionine trong thức ăn cá tra cần ở mức vừa đủ. Nếu thiếu hụt so với nhu cầu sẽ ảnh hưởng đến tăng trưởng của cá, và khi bổ sung quá mức sẽ lãng phí và cũng có thể gây độc đối với cá. Vì vậy, việc xác định nhu cầu methionine ở mức phù hợp nhằm cân đối các acid amin thiết yếu trong thức ăn là rất cần thiết. Bên cạnh đó sẽ đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng cho sự tăng trưởng và phát triển của cá tra. Với mục đích sử dụng nguồn protein thực vật trong thức ăn thủy sản để thay thế bột cá và nhằm xác định nhu cầu methionine trong thức ăn bán tinh chế và thức ăn thực nghiệm của cá tra, được sự hỗ trợ của khoa Thủy sản, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Xác định nhu cầu methionine trong thức ăn bán tinh chế và thức ăn thực nghiệm của cá tra giống (Pangasianodon hypophthalmus)”. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Xác định nhu cầu methionine trong thức ăn bán tinh chế và thức ăn thực nghiệm của cá tra. 3 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về cá tra 2.1.1 Phân loại cá tra Dựa vào hệ thống phân loại của Fishbase, cá tra được phân loại như sau: Bộ: Siluriformes Họ: Pangasiidae Giống: Pangasianodon Loài: Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage, 1878) 2.1.2 Phân bố Cá tra phân bố ở lưu vực sông Mêkông, có mặt ở cả bốn nước Lào, Việt Nam, Campuchia và Thái Lan. Ở Thái Lan còn gặp chúng ở lưu vực sông Chao Phraya. Ở nước ta, cá bột và cá giống vớt được chủ yếu trên sông Tiền, cá trưởng thành chủ yếu tìm thấy trong ao nuôi, rất ít khi tìm thấy trong tự nhiên thuộc địa phận Việt Nam do cá có tập tính di cư ngược dòng sông Mekong để sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên (Phạm Văn Khánh, 2000a). 2.1.3 Đặc điểm hình thái Cá tra là cá da trơn có thân dài, dẹp ngang, đầu nhỏ vừa phải, mắt tương đối to, miệng rộng, có hai đôi râu, vây lưng và vây ngực có gai cứng. Lưng màu xám đen, thân màu xám nhạt, bụng hơi bạc, vây lưng và vây bụng xám đen, cuối vây đuôi hơi đỏ (Phạm Văn Khánh, 2000a). 2.1.4 Điều kiện môi trường sống Cá tra sống được ở thủy vực nước chảy và nước tĩnh. Cá sống chủ yếu trong thủy vực nước ngọt, cũng có thể sống được trong thủy vực nước lợ với nồng độ muối thấp (Phạm Văn Khánh, 2000a, 2000b). 4 2.1.4.1 Oxy hòa tan Cá tra có số lượng hồng cầu trong máu nhiều hơn các loài cá khác. Cá có cơ quan hô hấp phụ và còn có thể hô hấp bằng bóng khí và da nên chịu đựng và sống được ở những ao hồ chật hẹp, thiếu oxy hòa tan. Hàm lượng oxy hòa tan tối ưu cho cá là 3 6 mgL (Phạm Văn Khánh, 2000a). 2.1.4.2 Nhiệt độ Cá tra là loài chịu lạnh kém vì là loài đặc trưng phân bố trong vùng nhiệt đới. Ở nhiệt độ 15oC thì cường độ bắt mồi của cá giảm nhưng cá vẫn sống. Ở nhiệt độ 39oC cá sẽ bơi lội không bình thường. Nhiệt độ tối ưu cho cá tra là 26 30oC (Phạm Văn Khánh, 2000a). 2.1.4.3 Độ pH Sự biến động pH có tác động rất lớn đến cường độ trao đổi chất cũng như tốc độ tăng trưởng của cá. Khi pH < 4 thì cá có bỏ ăn, bị sốc. Khi pH = 11, cá hoạt động lờ đờ và có biểu hiện mất nhớt, pH thích hợp cho cá khoảng 7 8 (Phạm Văn Khánh, 2000a). 2.1.4.4 Độ mặn Cá tra sống chủ yếu trong nước ngọt, không sống được trong nước mặn, nhưng có khả năng sống được trong các vùng nước lợ. Độ mặn mà cá có thể chịu được là 10 14‰ (Phạm Văn Khánh, 2000a). 2.1.5 Đặc điểm dinh dưỡng Cá tra là loài ăn tạp thiên về động vật, thích ăn mồi có nguồn gốc động vật và cũng dễ dàng chuyển đổi loại thức ăn. Ở giai đoạn cá bột hết noãn hoàng thì thích ăn mồi tươi sống. Chúng ăn các loài động vật phù du có kích thước vừa cỡ miệng như luân trùng, trứng nước, thậm chí cá tra bột còn ăn thịt lẫn nhau trong bể ương nuôi. Khi phân tích thức ăn trong ruột cá tra đánh bắt ngoài tự nhiên, thành phần thức ăn được tìm thấy là nhuyễn thể 35,4%, cá 31,85%, côn trùng 18,2% và thực vật 10,7%. Trong ao nuôi cá tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn như 5 mùn bã hữu cơ, cám, rau, động vật đáy, thức ăn hỗn hợp, phân động vật…(Phạm Văn Khánh, 2000a, 2000b). 2.1.6 Đặc điểm sinh trưởng Trong tự nhiên cá tra có thể sống trên 20 năm, trọng lượng 18 kg. Trong ao nuôi cá 10 tuổi có trọng lượng 25 kg. Cá tra có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh. Cá nhỏ tăng nhanh về chiều dài, cá 2 tháng tuổi đã đạt chiều dài 10 12 cm, nặng 14 15 gcon. Cá từ khoảng 0,30 0,40 kgcon thì tăng nhanh về chiều dài cũng như trọng lượng. Cá từ khoảng 2,5 kgcon trở đi mức tăng trọng lượng nhanh hơn so với chiều dài cơ thể (Phạm Văn Khánh, 2000a). 2.1.7 Đặc điểm sinh sản Cá tra thành thục sinh dục từ 2 năm tuổi ở con đực và ở con cái là 3 năm tuổi. Hằng năm, vào đầu mùa mưa thường từ tháng 5 6, cá tra di cư ngược dòng về nơi có điều kiện sinh thái phù hợp ở những lưu vực vùng biên giới của Lào và Campuchia. Cá không đẻ ở phần sông của Việt Nam. Ở Campuchia, bãi đẻ của cá nằm từ khu vực ngã tư giao tiếp hai con sông Mekông và Tonlesap, từ Sombor, tỉnh Crachê trở lên (Phạm Văn Khánh, 2000a). Trong tự nhiên không gặp tình trạng cá tái phát dục, chỉ trong điều kiện nuôi nhân tạo, cá tra có thể tái phát dục 1 2 lần trong năm. Sức sinh sản tuyệt đối của cá tra có thể từ 200 ngàn đến vài triệu trứng, sức sinh sản tương đối thường dao động từ 70 150 ngàn trứngkg cá cái, với kích thước trứng tương đối nhỏ. Trứng sắp đẻ có đường kính trung bình 1mm. Trứng sau khi đẻ và hút nước có thể đạt đường kính 1,5 1,6 mm (Phạm Văn Khánh, 2000a). 2.2 Vấn đề sử dụng protein thực vật thay thế bột cá trong thức ăn thủy sản Dữ liệu thống kê của FAO (1997) cho thấy nuôi trồng thủy sản tiếp tục gia tăng và nguồn nguyên liệu từ đánh bắt thủy sản thì lại có khuynh hướng giảm. Theo ước tính khoảng 35% bột cá được tiêu thụ bởi ngành công nghiệp sản xuất thức ăn thủy sản, trong khi đó thức ăn chăn nuôi chỉ tiêu thụ khoảng 29% bột cá. Trong chăn nuôi gia súc gia cầm, bột cá chiếm tối đa 10% trong khẩu phần còn thức ăn thủy sản lại sử dụng đến 55% bột cá (DersjantLi, 2002). 6 Bột cá là nguồn protein tốt nhất trong thức ăn thủy sản do có thành phần các acid amin cân bằng và có độ tiêu hóa cao. Đây là nguồn cung cấp protein chính trong thức ăn thủy sản truyền thống. Bột cá là thành phần đắt nhất trong thức ăn thủy sản. Sự phát triển nhanh chóng của nuôi trồng thủy sản đã tất yếu dẫn đến việc gia tăng nhu cầu và gây ra sự thiếu hụt nguồn cung ứng bột cá khi sản lượng từ đánh bắt ngày càng giảm. Vì vậy, sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế cho người nuôi nếu sử dụng nguồn protein từ bột cá mà không sử dụng các nguồn protein khác để thay thế. Chính những điều này đã tác động và thúc đẩy các nhà khoa học tiến hành các nghiên cứu tìm nguồn protein thay thế bột cá trong thức ăn thủy sản. Việc sử dụng protein thực vật thay thế bột cá trong thức ăn công nghiệp là một yêu cầu lớn cần được quan tâm cùng với việc thỏa mãn nhu cầu acid amin (Wilson và cộng sự, 1981). Nhằm cân đối nhu cầu dưỡng chất trong thức ăn, các acid amin có thể được cung cấp trực tiếp từ nguồn protein thức ăn hoặc được bổ sung vào thức ăn ở dạng tinh thể. Vì vậy, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để thay thế bột cá bằng nguồn protein động và thực vật khác trong thức ăn thủy sản. So với các động vật khác thì cá không thể sử dụng carbohydrate như nguồn năng lượng hiệu quả. Các loài cá ăn động vật cần có nguồn protein chất lượng tốt và độ tiêu hóa cao trong thức ăn của chúng, do đó việc thay thế bột cá bằng nguồn protein thực vật chỉ đạt được một số ít thành công nhất định. Nguyên liệu cung cấp protein ngoài bột cá còn có protein từ nhiều nguồn như bột xương thịt, bột lông vũ, bột huyết, bột đầu tôm, hay từ bánh dầu đậu nành, bánh dầu đậu phộng, bánh dầu dừa,… Nguồn nguyên liệu cung cấp protein thường chiếm tỉ trọng 60 80% giá trị của một loại thức ăn (Lê Thanh Hùng, 2008) nên nhiều nghiên cứu được thực hiện để làm giảm tỉ lệ protein động vật trong thức ăn và tìm nguồn protein thực vật thay thế nhằm giảm chi phí cho người nuôi. Trong các nguồn protein thực vật thì bánh dầu đậu nành là nguồn protein sẵn có với hàm lượng protein khá cao, có giá trị dinh dưỡng cao so với các nguồn protein thực vật khác. Điều quan trọng là giá của đậu nành thấp hơn nhiều so với 7 bột cá, có nguồn cung cấp ổn định nên được nghiên cứu sử dụng thay thế bột cá trong thức ăn thủy sản. Tuy nhiên trong bánh dầu đậu nành thiếu sự cân đối các acid amin thiết yếu, đặc biệt là methionine và có sự hiện diện của các yếu tố kháng dinh dưỡng. Vì vậy khi thay thế bột cá bằng nguồn protein thực vật đặc biệt là bánh dầu đậu nành cần bổ sung các acid amin thiết yếu, nhất là methionine nhằm đảm bảo cho động vật thủy sản tăng trưởng và phát triển tốt nhất. Việc nghiên cứu thay thế bột cá bằng nguồn protein thực vật khác đã được tiến hành trong thức ăn thủy sản. Nghiên cứu tiến hành trên cá basa (Pangasius bocourti) cho thấy có thể thay thế 60% bột cá bằng bánh dầu đậu nành có bổ sung methionine và lysine, tuy nhiên tăng trọng của cá có khuynh hướng giảm mặc dù hiệu quả sử dụng thức ăn không thay đổi (Lê Thanh Hùng, 2003). Bên cạnh đó trên cá rô phi thì khẩu phần 25% protein từ bột cá được thay thế bằng bánh dầu đậu nành không ảnh hưởng đến tăng trưởng của cá trong suốt 7 tuần thí nghiệm (Jackson và cộng sự, 1982). Nghiên cứu tiến hành thay thế bột cá trên cá măng (Chanos chanos) cho thấy có thể thay thế đến 67% bột cá bằng bánh dầu đậu nành có bổ sung methionine (Shiau và cộng sự, 1988). Một số nghiên cứu cho thấy bánh dầu đậu nành có thể thay thế đến 75% bột cá trong thức ăn cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) (Tacon và cộng sự, 1983); cá rô phi (Sarotherodon mossambicus) (Jackson và cộng sự, 1982) và rô phi lai (Shiau và cộng sự, 1989). Protein từ đậu nành có thể thay thế nguồn protein từ bột cá trong thức ăn một số loài thủy sản. Một số nghiên cứu cho thấy nguồn protein từ đậu nành có thể thay thế 50% khẩu phần protein từ bột cá trên cá hồi vân; 40% trên cá chép và trên cá rô phi là 30% (DersjantLi, 2002). 2.3 Nhu cầu protein và các acid amin thiết yếu 2.3.1 Nhu cầu protein Nhu cầu dinh dưỡng và sự biến dưỡng acid amin ở cá không giống với động vật có xương sống khác. Protein là vật liệu cần cho cơ thể phát triển, ảnh hưởng đến hoạt động sống của sinh vật. Đối với động vật thủy sản thì protein thức ăn còn là 8 nguồn cung cấp năng lượng hiệu quả (Lê Thanh Hùng, 2008). Khẩu phần thức ăn của cá thường chứa protein nhiều gấp 2 4 lần so với động vật có xương sống khác (Wilson, 2003). Thực tế, nhu cầu protein tối ưu cần cho tăng trưởng của các cá loài nuôi khác nhau dao động từ 300 500g protein thôkg thức ăn (Tacon và Cowey, 1985; Wilson, 1989). Protein là thành phần chất hữu cơ chính trong mô của động vật, chiếm khoảng 60 75% trọng lượng khô của cơ thể. Protein được cấu tạo từ các acid amin và các acid amin này được liên kết với nhau bởi liên kết peptid trong đó có các acid amin thiết yếu và không thiết yếu. Đây cũng chính là thành phần đắt nhất trong thức ăn chăn nuôi và thức ăn thủy sản. Giống như các động vật khác, các loài thủy sản trong đó có cá tra cần được cung cấp protein trong suốt đời sống của chúng cho sự tăng trưởng và duy trì các hoạt động sống. Nếu protein không được đáp ứng đủ nhu cầu sẽ ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng cũng như phát triển của vật nuôi. Tuy nhiên khi protein được cung cấp quá mức, một phần của chúng được dùng để tổng hợp mô mới, phần còn lại sẽ biến đổi thành năng lượng cơ thể (NRC, 1983). Nhu cầu protein của động vật thủy sản cao hơn so với động vật trên cạn và khác nhau đối với từng loài cá. Ở cá nhỏ, do tốc độ tăng trưởng nhanh nên thường có nhu cầu protein cao hơn cá lớn. Chẳng hạn, trên cá da trơn Mỹ (Ictalurus punctatus), nhu cầu protein là 25% đối với cá từ 114g đến 500g, nhưng cá có trọng lượng 14g đến 100g thì mức protein là 35% sẽ cho tăng trọng nhanh hơn khi sử dụng khẩu phần thức ăn chứa 25% protein (Page và Andrews, 1973). Nghiên cứu trên cá hồi, cá chép và cá rô phi cũng thu được một số kết quả tương tự về nhu cầu protein (Wilson và Halver, 1986). Nhu cầu protein của một số loài cá giống được thể hiện ở Bảng 2.1. 9 Bảng 2.1: Nhu cầu protein của một số loài cá Loài cá Nguồn protein Nhu cầu protein (%) Tác giả Cá hồi Atlantic (Salmo salar) Casein và gelatin 45 Lall và Bishop (1977) Cá da trơn Mỹ (Ictalurus punctatus) Protein từ trứng 32 36 Garling và Wilson (1976) Cá hồi chinook (Oncorhynchus tshawytscha) Casein, gelatin Và acid amin 40 Delong và ctv. (1958) Cá chép (Cyprinus carpio) Casein 31 38 Ogino và Saito (1970) Cá mú (Epinephelus salmoides) Bột cá 40 45 Teng và ctv. (1978) Cá tráp vàng (Sparus aurata) Casein, bột cá Và acid amin 40 Sabant và Luquet (1973) Cá trắm cỏ (Ctenopharyngodon idella) Casein 41 43 Dabrowski (1977) Cá chình Nhật Bản (Anguilla japonica) Casein và acid amin 44,5 Nose và Arai (1972) Cá măng (Chanos chanos) Casein 40 Lim và ctv. (1979) Cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) Bột cá, casein, gelatin và acid amin 40 Satia (1974) Cá lóc (Channa striata) Bột cá 52 Wee và Tacon (1982) Cá rô phi xanh (Oreochromis aureus) Casein và lòng trắng trứng 34 Winfree và Stickney (1981) Cá rô phi sẻ (Oreochromis mossambicus) Casein 40 Jauncey (1982) Cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) Casein 30 Wang và ctv. (1985) Cá rô phi Zillii (Tilapia zillii) Casein 35 Mazid và ctv. (1979) (Nguồn: National Research Council, 1993). Nhu cầu protein của các loài cá phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện môi trường nuôi (nhiệt độ, oxy hòa tan), chất lượng và loại thức ăn sử dụng, năng lượng thức ăn, sự hiện diện và mật độ của thức ăn tự nhiên (NRC, 1993). Mật độ thức ăn tự nhiên cũng ảnh hưởng đến nhu cầu protein của cá. Nếu nguồn thức ăn tự nhiên giàu protein thì nhu cầu protein của cá sẽ giảm xuống. Bên cạnh đó, nhiệt độ là một yếu tố quan trọng do ảnh hưởng trực tiếp đến tăng trưởng nên cũng ảnh hưởng đến nhu cầu protein của cá. Trong khoảng thích hợp, nhiệt độ tăng sẽ dẫn 10 đến gia tăng nhu cầu protein. DeLong và cộng sự (1958) nghiên cứu trên cá hồi chinook (Oncorhynchus tshawytscha) cho thấy khi nhiệt độ nước tăng từ 8,3oC đến 14,4oC thì nhu cầu protein gia tăng từ 40 lên 50%. Một ghi nhận tương tự về sự gia tăng nhu cầu protein từ 47% lên 55% trên cá giống striped bass (Morone saxatilis) khi nhiệt độ tăng từ 20,5oC lên 24,5oC (Millikin, 1983). Một số nghiên cứu cho thấy khi nhiệt độ nước tăng dẫn đến sự gia tăng lượng thức ăn ăn vào (Wilson, 2003). Nhu cầu protein còn phụ thuộc vào thành phần và tỷ lệ các acid amin, do đó nhu cầu protein trong thức ăn sẽ giảm nếu thành phần các acid amin cân đối. Hiện nay nhiều nghiên cứu về nhu cầu protein trên các loài cá và tôm cho thấy nhu cầu protein trong khoảng 24 57%, trong đó các loài cá ăn động vật có nhu cầu protein cao hơn so với các loài cá khác (Lê Thanh Hùng, 2008). Bên cạnh đó, do tác dụng chia sẻ năng lượng của protein nên nhu cầu protein có khuynh hướng giảm khi mức năng lượng trong thức ăn tăng lên. Protein sẽ được sử dụng để tạo năng lượng khi thức ăn không cung cấp đủ năng lượng. Trong mối quan hệ giữa nhu cầu protein và mức năng lượng của thức ăn, mỗi loài cá đều có tỷ lệ thích ứng giữa protein và năng lượng (Lê Thanh Hùng, 2008). Để xác định nhu cầu protein của động vật thủy sản, các nghiên cứu trước thường sử dụng khẩu phần thức ăn đảm bảo các yếu tố khác như nhau giữa các khẩu phần, chỉ khác nhau ở mức protein trong thức ăn. Các loại protein thường được sử dụng nhiều nhất để xác định nhu cầu protein là casein, sau đó là bột cá,…Trong thức ăn bán tinh chế thì casein, hỗn hợp casein và gelatin hay casein và acid amin tinh chế thường được sử dụng làm nguồn protein. Đối với thức ăn thực nghiệm nguồn cung cấp protein chủ yếu từ bột cá hay từ nguồn protein thực vật như bánh dầu đậu nành. 2.3.2 Nhu cầu các acid amin thiết yếu Acid amin là những chất hữu cơ có vai trò quan trọng trong cấu tạo protein của cơ thể. Mỗi acid amin có chứa một nhóm amin (NH2) và nhóm acid carboxylic (COOH). Có khoảng 20 acid amin chủ yếu trong cấu tạo protein. Các acid amin này được phân chia thành hai nhóm, trong đó các acid amin không thể tổng hợp được 11 bởi động vật là các acid amin thiết yếu, do đó chúng cần phải được bổ sung vào khẩu phần ăn. Các acid amin còn lại là các acid amin không thiết yếu do chúng có thể được tổng hợp bởi động vật. Nhu cầu acid amin thiết yếu được nghiên cứu trên các động vật cũng như trên các loài cá. Nhu cầu của 10 loại acid amin thiết yếu đã được xác định trên 30 loài cá. Các loài cá cũng cần 10 loại acid amin thiết yếu giống với các acid amin đã được xác định trên gia súc và gia cầm (Lê Thanh Hùng, 2008). Động vật thủy sản cũng cần 10 loại acid amin thiết yếu như những động vật khác, trong các acid amin này thì cystine chia sẻ một phần methionine, tyrosine có thể chia sẻ một phần phenylalanine trong khẩu phần thức ăn (Ketola, 1982). Các acid amin thiết yếu bao gồm: arginine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan và valine. Những nghiên cứu đầu tiên đáng tin cậy nhất về dinh dưỡng acid amin của cá được tiến hành trong cuối những năm 1950 và đầu những năm 1960 trên cá hồi chinook (O. tshawytscha). Những khẩu phần thức ăn đầu tiên được tính toán dựa trên tỷ lệ của các acid amin trong protein trứng gà, protein trứng cá hồi (Halver và cộng sự, 1957). Khẩu phần thức ăn với thành phần acid amin dựa vào protein trứng gà cho hiệu quả sử dụng thức ăn và tăng trưởng tốt nhất. Khẩu phần thức ăn này sau đó được sử dụng để xác định nhu cầu acid amin của cá hồi chinook (O. tshawytscha) (Halver và cộng sự, 1957). Nhu cầu acid amin đã được tiến hành nghiên cứu trên nhiều loài cá: cá chép (Cyprinus carpio) (Nose và cộng sự, 1974); cá chình Nhật bản (Anguilla japonica) (Arai và cộng sự, 1972); cá rô phi vằn (O. niloticus) (Santiago và Lovell, 1988). Cá da trơn Mỹ (I. punctatus) cũng có nhu cầu 10 acid amin thiết yếu giống như các loài cá khác (Dupree và Halver, 1970). Nhu cầu acid amin thiết yếu của một số loài cá được thể hiện ở Bảng 2.2. 12 Bảng 2.2: Nhu cầu acid amin thiết yếu của một vài loài cá tính theo % protein và theo % vật chất khô (trong ngoặc đơn) Acid amin Cá chình Cá chép Cá da trơn Mỹ Cá hồi chinook Arginine 3,9 (1,7) 4,3 (1,65) 6,0 (2,4) Histidine 1,9 (0,8) 1,8 (0,7) Isoleucine 3,6 (1,5) 2,6 (1,0) 2,2 (0,9) Leucine 4,1 (1,7) 3,9 (1,5) 3,9 (1,6) Lysine 4,8 (2,0) 5,1 (1,2) 5,0 (2,0) Methionine 1 4,5 (2,1)2 3,1 (1,2) 2,3 (0,6) 4,0 (1,6)2 Phenylalanine 3 5,1 (2,1)4 Threonine 3,6 (1,5) 2,2 (0,9) Tryptophan 1,0 (0,4) 0,5 (0,2) Valine 3,6 (1,5) 3,2 (1,3) 1 Không có cystine 2 Gồm methionine và cystine 3 Không có tyrosine 4 Có tyrosine (Nguồn: National Research Council, 1977). Trong 10 loại acid amin thiết yếu, một số acid amin hiện diện khá phong phú trong thức ăn gốc động vật và thực vật như arginine, histidine, isoleucine,…cùng với nhu cầu của chúng không cao nên sự thiếu hụt các acid amin này ít khi xảy ra trên động vật thủy sản. Tuy nhiên, có một vài acid amin hiện diện với tỷ lệ thấp trong thức ăn gốc thực vật như lysine, methionine. Do đó, khi sử dụng thức ăn gốc thực vật làm nguồn protein thì cần chú ý đến sự thiếu hụt các acid amin này. Sự thiếu hụt các acid amin thiết yếu sẽ làm động vật thủy sản tăng trưởng kém, giảm hiệu quả sử dụng thức ăn, và có thể dẫn đến tình trạng bệnh lý nếu sự thiếu hụt kéo dài. Theo Poston và cộng sự (1977), cá hồi (Salmo salar) bị mù mắt khi khẩu phần thức ăn thiếu methionine. Những dấu hiệu thiếu methionine cũng được ghi nhận trên cá arctic charr (Salvelinus alpinus) và nhu cầu methionine của những loài này 13 đã được thiết lập (Simmons và cộng sự, 1999). Nghiên cứu của Walton và cộng sự (1984) cũng cho thấy sự thiếu hụt tryptophan trong khẩu phần sẽ gây vẹo xương sống ở cá hồi (Salmo gairdneri) nhưng không gây ảnh hưởng tương tự trên cá da trơn Mỹ (I. punctatus) (Wilson và cộng sự, 1978). Nghiên cứu trên cá hồi (S. gairdneri) cho thấy chúng bị mòn đuôi khi khẩu phần thức ăn thiếu lysine (Ketola, 1983). Nhu cầu các acid amin của các loài cá khác nhau được xác định thông qua việc nghiên cứu sử dụng các khẩu phần thức ăn thực nghiệm, thức ăn tinh chế hoặc bán tinh chế (Nguyen và Davis, 2009b). Theo Mertz (1972), hầu hết các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp của Halver và cộng sự (1957) để xác định nhu cầu acid amin của cá. Phương pháp được thực hiện bằng việc cho ăn với các khẩu phần như nhau nhưng chứa các mức acid amin khác nhau ở cùng thời điểm. Khẩu phần thức ăn chứa acid amin tinh chế, hay hỗn hợp casein, gelatin và các acid amin được tính toán sao cho thành phần acid amin như nhau giữa các khẩu phần ngoại trừ acid amin cần xác định. Cách làm này được thực hiện thành công ở một số loài. Tuy nhiên, khẩu phần chứa acid amin phải được trung hòa với sodium hydroxide trước khi được sử dụng để làm thức ăn trên cá chép (C. carpio) (Nose và cộng sự, 1974) và cá da trơn Mỹ (I. punctatus) (Wilson và cộng sự, 1977). Những nhà nghiên cứu khác sử dụng thức ăn bán tinh chế và thức ăn thực nghiệm có bổ sung acid amin tinh chế để xác định nhu cầu acid amin của cá. Thức ăn bán tinh chế với nguồn protein được cung cấp từ casein, gelatin và các acid amin tinh chế. Thức ăn thực nghiệm sử dụng những nguyên liệu thức ăn thông thường để cung cấp các acid amin và các thành phần dinh dưỡng khác. 2.3.3 Nhu cầu protein và acid amin thiết yếu của cá da trơn Mỹ và cá tra Nhu cầu protein của cá da trơn Mỹ (I. punctatus) được xác định với nhiều nghiên cứu khác nhau và nằm trong khoảng 24 55% (NRC, 1993). Cũng giống như nhiều loài cá khác, nhu cầu protein của cá da trơn Mỹ có khoảng dao động lớn do điều kiện thí nghiệm và các nhân tố khác như cỡ cá, năng lượng thức ăn, nguồn thức ăn tự nhiên,…(Li và cộng sự, 2004). Cá bột khoảng 2 đến 3 tuần tuổi thì nhu 14 cầu protein là 55% trong khẩu phần cho tăng trưởng tối ưu (Winfree và Stickney, 1984). Trong khi đó, cá giống có chiều dài khoảng 10 25 cm có nhu cầu protein cho tăng trưởng tối đa là 35% và khẩu phần 25% protein là tốt cho tăng trưởng đối với cá có trọng lượng 100 500 g (Page và Andrews, 1973). Cá da trơn Mỹ cũng cần 10 loại acid amin thiết yếu giống như các động vật khác (Li và cộng sự, 2004). Cystine và tyrosine có thể được tổng hợp từ methionine và phenylalanine, do đó nhu cầu methionine và phenylalanine sẽ giảm nếu có sự hiện diện của cystine và tyrosine trong khẩu phần thức ăn. Cystine có thể chia sẻ 60% nhu cầu methionine và tyrosine có thể chia sẻ 50% nhu cầu phenylalanine (NRC, 1993). Nhu cầu các acid amin thiết yếu và IP (ideal protein) của cá da trơn Mỹ được thể hiện ở Bảng 2.3 (NRC, 1993). Bảng 2.3: Nhu cầu các acid amin thiết yếu của cá da trơn Mỹ (I. punctatus) Acid amin Nhu cầu (% protein) IP của cá (theo % lysine) Arginine 4,3 84 Histidine 1,5 29 Isoleucine 2,6 51 Leucine 3,5 68 Lysine 5,1 100 Methionine + cystine 2,3 45 Phenylalanine + tyrosine 5,0 98 Threonine 2,0 39 Tryptophan 0,5 10 Valine 3,0 59 Đối với các loài cá da trơn thì nghiên cứu dinh dưỡng của họ cá tra ít được chú ý hơn so với cá da trơn Mỹ và họ cá trê (Hung và cộng sự, 2004). Theo các nghiên cứu trước, nhu cầu protein của cá tra thay đổi từ 16 gkgngày (Pathmasothy và Lin, 1988) đến 25 gkgngày (Chuapoehuk và Pothisoong, 1985). Trong khi đó, nhu cầu các acid amin thiết yếu trên cá tra vẫn chưa được tiến hành nghiên cứu. 15 Cũng như các động vật khác, cá cần có khẩu phần cân bằng các acid amin để giúp cho tăng trưởng và phát triển tối ưu. Việc cung cấp khẩu phần các acid amin cân bằng này được gọi là protein lý tưởng. Việc tính toán thiết lập công thức thức ăn dựa vào khái niệm protein này cho thấy khẩu phần protein trong thức ăn không cao nhưng phải đảm bảo nhu cầu các acid amin. Khái niệm này đã được áp dụng hiệu quả trong tính toán khẩu phần thức ăn cho gia cầm và động vật khác (Boisen, 2003; Heger, 2003). Khi sử dụng khái niệm protein này, mỗi acid amin trong thức ăn đều có liên quan đến nhu cầu lysine. Lysine là một trong 10 acid amin thiết yếu. Nhu cầu các acid amin khác được tính toán dựa vào hàm lượng lysine, thường lysine là 100% và từ đó xác định hàm lượng của các acid amin khác so với lysine (Boisen, 2003; Heger, 2003; Wilson, 2003). Một khẩu phần thức ăn nên được tính toán dựa trên độ tiêu hóa acid amin của thức ăn và protein lý tưởng. Tuy nhiên, chưa có công trình nghiên cứu công bố về protein lý tưởng trên cá tra. 2.3.4 Nhu cầu acid amin nhóm sulfur Việc nghiên cứu nhu cầu acid amin chứa nhóm sulfur trở nên cần thiết và quan trọng khi khẩu phần thức ăn được thiết lập trên cơ sở hạn chế sử dụng bột cá và gia tăng sử dụng nguồn protein thực vật, mà nguồn protein này thường giới hạn methionine (Twibell và cộng sự, 2000). Methionine và cystine là những acid amin chứa nhóm sulfur. Cystine là acid amin không thiết yếu vì nó có thể được tổng hợp từ methionine. Khi methionine được cung cấp mà không có cystine, thì một phần methionine được dùng để tổng hợp protein và một phần sẽ chuyển hóa thành cystine. Nếu khẩu phần thức ăn có đủ cystine thì sẽ giảm nhu cầu methionine. Vì vậy, để xác định nhu cầu acid amin chứa sulfur (gồm cả methionine và cystine) thì nhu cầu methionine được xác định trong khẩu phần không chứa cystine hay với khẩu phần chứa cystine ở hàm lượng thấp (Wilson, 2003). Nhu cầu acid amin chứa sulfur đã được nghiên cứu và xác định đối với một số loài như cá da trơn Mỹ (I. punctatus) (Harding và cộng sự, 1977; Robinson và cộng sự, 1978); cá hồi chinook (O. tshawytscha) (Halver và cộng sự, 1959); cá 16 rockfish giống (Sebastes schlegeli) (Yan và cộng sự, 2007). Nhu cầu acid amin chứa sulfur ước lượng khoảng từ 1,9g100g khẩu phần protein ở cá hồi vân (O. mykiss) đến 4,0g100g khẩu phần protein trên cá tráp vàng (Sparus aurata) (NRC, 1993). Nhu cầu về acid amin chứa sulfur có thể được thể hiện chung với nhau bởi vì cystine có thể được tạo thành từ methionine. Do đó các nhu cầu về acid amin chứa sulfur có thể được đáp ứng từ methionine hoặc từ cả methionine và cystine. Nghiên cứu cho thấy cystine có thể chia sẻ đến 60% nhu cầu methionine trên cá da trơn Mỹ (I. punctatus) (Harding và cộng sự, 1977); 44% đối với cá rô phi xanh (Oreochromis aureus) (Liou, 1989); 42% trên cá hồi (O. mykiss) (Kim và cộng sự, 1992); 40% đến 50% trên cá red drum (Sciaenops ocellatus) (Moon và Gatlin, 1991; Goff và Gatlin, 2004) và cá hybrid striped bass (Morone saxatilis x M. chrysops) (Griffin và cộng sự, 1994). Trên cá rô phi vằn (O. niloticus) thì cystine thay thế 49% nhu cầu methionine (Nguyen và Davis, 2009a). 2.3.4.1 Methionine Công thức hóa học của methionine Methionine (Nguồn: http:en.wikipedia.orgwikiImage:LmethionineB3Dballs.png) DLmethionine; Dmethionine; Lmethionine; Met; Acimethin là các đồng phân của methionine. Methionine là một acid amin có nhóm NH2 kề với nhóm COOH trên cùng một carbon. Công thức của methionine là H2NCH3SCH2CH2COOH. 17 Lmethionine: Có dạng bột trắng, nhẹ, không màu hoặc có màu trắng sáng, có mùi thơm. Hòa tan trong nước, trong dung dịch kiềm và acid vô cơ. Ít hòa tan trong cồn, không hòa tan trong ether. Methionine có thể được phân lập từ những nguồn có sẵn trong tự nhiên. Bên cạnh đó, methionine cũng được tạo thành trong điều kiện thí nghiệm. DLmethionine thường được tạo thành hoàn toàn bằng phương pháp hóa học (Araki và Ozeki, 1991). Methionine được tạo thành từ tương tác của acrolein và methyl mercaptan trong điều kiện có chất xúc tác (Fong và cộng sự, 1981). Những dạng DLmethionine hydroxy analog calcium và DLmethionine hydroxy analog (MHA) được coi như là các đồng dạng alphaketo acid analog mà trong đó nhóm amin được thay thế bởi một nhóm hydroxyl (OH). Những dạng này được biến đổi sang dạng amino bằng sự chuyển hóa amin trong gan, sử dụng những acid amin không thiết yếu như glutamic acid (Cheeke, 1999; Leeson và Summers, 1991). Methionine là một acid amin thiết yếu đóng vai trò quan trọng trong quá trình tăng trưởng, sinh sản và các chức năng sinh lý của các loài động vật. Sự thiếu hụt methionine sẽ làm chậm tăng trưởng và giảm hiệu quả sử dụng thức ăn (Nguyen và Davis, 2009a). Để thỏa mãn nhu cầu methionine của động vật thì methionine thường được bổ sung vào trong thức ăn. Khẩu phần thức ăn động vật phải chứa đủ lượng dinh dưỡng cần thiết, bao gồm các acid amin để đảm bảo tăng trưởng và phát triển tốt nhất. Việc bổ sung các acid amin sẽ làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, giảm giá thức ăn cho mỗi đơn vị tăng trọng (Pond và cộng sự, 1995). Là một acid amin thiết yếu, có nhiều trong protein có nguồn gốc động vật, đặc biệt là bột cá, tuy nhiên methionine là một acid amin giới hạn đầu tiên cùng với lysine trong thức ăn có nguồn gốc thực vật (Tacon và Jackson, 1985). Vì vậy khẩu phần thức ăn cần được tính toán bổ sung methionine theo nhu cầu từng loài nuôi để đảm bảo cho sự tăng trưởng và phát triển tốt nhất của chúng. 18 Methionine cũng là tiền chất của cystine, cystine có thể được tạo thành từ methionine. Vì vậy hàm lượng methionine trong khẩu phần nhằm thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi phụ thuộc vào sự hiện diện của cystine trong thức ăn. Nếu trong khẩu phần có đủ cystine thì sẽ giảm hàm lượng methionine. Methionine có 3 chức năng chính: là một acid amin thiết yếu cho tổng hợp protein, là nguồn cung cấp gốc sulfur và đồng thời là nguồn methyl quan trọng cho phản ứng methyl hóa. Ngoài những lợi ích mà việc bổ sung methionine trong thức ăn mang đến, khi methionine vượt quá mức trong khẩu phần có thể gây độc đối với động vật (D’Mello, 1994). Việc thừa một lượng nhỏ methionine cũng có thể gây hại (Buttery và D’Mello, 1994). Khi methionine thừa quá mức sẽ làm giảm tăng trưởng cũng như giảm lượng thức ăn ăn vào (Scherer và Baker, 2000). Kết quả của việc giảm tăng trưởng do bổ sung quá mức các acid amin là làm tổn hại đến mô và gan (D’Mello, 1994). Trong hầu hết các khẩu phần thức ăn của cá được làm từ nguyên liệu sẵn có, methionine là thành phần thường bị giới hạn so với các acid amin khác. Methionine đã được nghiên cứu bổ sung khi khẩu phần thức ăn sử dụng nguồn protein thực vật thay thế bột cá trên các loài cá măng (C. chanos) (Shiau và cộng sự, 1988); cá da trơn Mỹ (I. punctatus) (Cai và Burtle, 1996); cá rô phi (Tilapia zillii) (Polat, 1999). Nhu cầu methionine của một vài loài cá được thể hiện ở Bảng 2.4. 19 Bảng 2.4: Nhu cầu methionine của một số loài cá (gkg protein) Loài cá Nhu cầu Loại thức ăn Tác giả Cá trê phi (Clarias gariepinus) 32 (0)1 Tinh chế Fagbenro và ctv. (1998a) Cá arctic charr (Salvelinus alpinus) 27 (0) Tinh chế Simmons và ctv. (1999) Cá chẽm châu Á (Lates calcarifer) 29 (0) Bán tinh chế Coloso và ctv. (1999) Cá rô phi xanh (Oreochromis aureus) 28 (0) Tinh chế Liou (1989) Cá catla (Catla catla) 36 (0) Tinh chế Ravi và Devaraj (1991) Cá da trơn Mỹ (Ictalurus punctatus) 23 (0) Tinh chế Harding và ctv. (1977) Cá hồi chinook (Oncorhynchus tshawytscha) 40 (10) Tinh chế Halver và ctv. (1959) Cá hồi chum (Oncorhynchus keta) 30 (12) Tinh chế Akiyama và Arai (1993) Cá trê lai (Clarias macrocephalus x C. gariepinus) 24 (0) Tinh chế Unprasert (1994) Cá hồi coho (Oncorhynchus kisutch) 27 (0) Tinh chế Arai và Ogata (1993) Cá chép (Cyprinus carpio) 31 (0) Tinh chế Nose (1979) Cá chép (Cyprinus carpio) 21 (0) Thực nghiệm Schwarz và ctv. (1998) Cá chẽm châu Âu (Dicentrarchus labrax) 20 (10) Thực nghiệm Thebault và ctv. (1985) Cá tráp vàng (Sparus aurata) 40 Bán tinh chế Luquet và Sabaut (1974) Cá hybrid striped bass (Morone chrysops x M. saxatilis) 29 (1,3) Bán tinh chế Keembiyehetty và Gatlin (1993) Cá hybrid striped bass (Morone chrysops x M. saxatilis) 21 (0) Tinh chế Griffin và ctv. (1994b) Cá chình Nhật Bản (Anguilla japonica) 32 (0) Tinh chế Arai và Nose (1979) Cá bơn Nhật Bản (Paralichthys olivaceus) 30 Tinh chế Alam và ctv. (2000) Cá măng (Chanos chanos) 25 (8) Bán tinh chế Borlongan và Coloso (1993) Cá rô phi sẻ 32 (7) Thực nghiệm Jackson và Capper 20 (Oreochromis mossambicus) (1982) Cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) 32 (5) Tinh chế Santiago và Lovell (1988) Cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) 22 (0) Tinh chế Walton và ctv. (1982) Cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) 23 (0) Tinh chế Kim và ctv. (1992a) Cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) 19 24 (2) Bán tinh chế Cowey và ctv. (1992) Cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) 30 (3) Tinh chế Rumsey và ctv. (1983) Cá red drum (Sciaenops ocellatus) 30 (1,2) Bán tinh chế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ************* DIỆP TÚ TÂM XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC ĂN THỰC NGHIỆM CỦA CÁ TRA GIỐNG (Pangasianodon hypophthalmus) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH **************** DIỆP TÚ TÂM XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC ĂN THỰC NGHIỆM CỦA CÁ TRA GIỐNG (Pangasianodon hypophthalmus) Chuyên ngành: Nuôi trồng Thủy sản Mã số : 60.62.70 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Hướng dẫn Khoa học: TS NGUYỄN NHƯ TRÍ PGS TS LÊ THANH HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2010 XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC ĂN THỰC NGHIỆM CỦA CÁ TRA GIỐNG (Pangasianodon hypophthalmus) DIỆP TÚ TÂM Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch : PGS.TS NGUYỄN NGỌC TUÂN Trường Đại học Nông Lâm Tp HCM Thư ký : TS NGUYỄN VĂN TRAI Trường Đại học Nông Lâm Tp HCM Phản biện : PGS TS DƯƠNG THANH LIÊM Hội Chăn Nuôi Việt Nam Phản biện : TS PHẠM MINH ANH Công ty Novus Ủy viên : TS NGUYỄN PHÚ HÒA Trường Đại học Nơng Lâm Tp HCM ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên là: Diệp Tú Tâm, sinh ngày 19 tháng 03 năm 1981 huyện Tiểu Cần, tỉnh Trà Vinh Con Ông Diệp Huỳnh Bà Trần Thị Hen Tốt nghiệp tú tài Trường Trung học phổ thông Tiểu Cần, tỉnh Trà Vinh năm 1999 Tốt nghiệp Đại học ngành Thủy sản hệ quy Đại học Nơng Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh, năm 2004 Sau làm việc Trường Đại học Tiền Giang, chức vụ giảng viên Tháng năm 2006 theo học Cao học ngành Thủy sản Đại học Nơng Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh Tình trạng gia đình: độc thân Địa quan: 119 Ấp Bắc, P.5, Thành phố Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang Điện thoại: 0939 245 979 Email: tamdieptv@yahoo.com ii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Diệp Tú Tâm iii CẢM TẠ Sau năm học tập nghiên cứu, tơi hồn thành chương trình học với Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp, chuyên ngành Nuôi trồng Thủy sản Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến: Ban Giám hiệu Trường Đại học Nơng Lâm, TP Hồ Chí Minh; Phòng Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Nông Lâm, TP Hồ Chí Minh; Khoa Thủy sản, Trường Đại học Nơng Lâm, TP Hồ Chí Minh; Q Thầy, Cơ Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Cần Thơ, Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II tận tình tham gia hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu cho thời gian theo học trường; Thầy TS Nguyễn Như Trí, thầy PGS TS Lê Thanh Hùng, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu thực đề tài; Dự án Asia-Link Công ty Novus (St Charles, Missouri, USA) hỗ trợ phần kinh phí nguyên liệu cho đề tài tôi; Ban Giám hiệu Trường Đại học Tiền Giang Anh, Chị đồng nghiệp thông cảm, động viên tạo điều kiện cho tơi hồn thành chương trình học tập nghiên cứu suốt thời gian qua; Các Anh, Chị bạn học viên cao học ngành Ni trồng Thủy sản khóa 2006 Tơi trân trọng kính gửi kết học tập đến người Cha cố người Mẹ hiền tảo tần hy sinh đời cho chị em Xin chân thành cảm ơn iv TÓM TẮT Đề tài “Xác định nhu cầu methionine thức ăn bán tinh chế thức ăn thực nghiệm cá tra giống (Pangasianodon hypophthalmus)” tiến hành trại thực nghiệm Khoa Thủy sản, trường Đại học Nông Lâm Tp HCM, từ tháng 032008 đến tháng 12-2009 Hai thí nghiệm thực để xác định nhu cầu methionine thức ăn bán tinh chế thức ăn thực nghiệm cá tra (P hypophthalmus) Trong thí nghiệm đầu tiên, thức ăn bán tinh chế sử dụng với nguồn protein từ casein, gelatin acid amin tinh chế Thức ăn chứa 32% protein 5% lipid Khẩu phần thức ăn thí nghiệm có hàm lượng sulfur acid amin tổng cộng 0,31% phần (0,28% methionine 0,03% cystine) Methionine thêm vào nghiệm thức lại với mức tăng 0,15% phần để hàm lượng sulfur acid amin tổng cộng nghiệm thức tăng dần từ 0,31% đến 1,21% phần Mỗi nghiệm thức tiến hành với lần lặp lại, với 20 cá tra bể (trọng lượng trung bình ban đầu 13,3 ± 0,06 g) hệ thống tuần hoàn khép kín 14 tuần Kết phân tích đường cong gãy khúc đường cong bậc hai cho thấy nhu cầu methionine cá tra 0,82% phần (2,56% protein), tương ứng với nhu cầu sulfur acid amin tổng cộng 0,85% phần (2,66% protein) Trong thí nghiệm thứ hai, thức ăn thực nghiệm sử dụng chứa 32% protein từ bánh dầu đậu nành, cám gạo gelatin 6,01% lipid Khẩu phần thức ăn thí nghiệm có hàm lượng sulfur acid amin tổng cộng 0,72% (0,39% methionine 0,33% cystine) Methionine thêm vào nghiệm thức lại với mức tăng 0,06% phần để hàm lượng sulfur acid amin tăng dần từ 0,72% đến 1,08% phần Mỗi nghiệm thức thí nghiệm tiến hành với lần lặp lại, với 30 cá tra bể (trọng lượng trung bình ban đầu 10,7 ± 0,12 g) hệ thống tuần hồn khép kín 12 tuần Kết phân tích sử dụng đường cong gãy khúc đường cong bậc hai cho thấy nhu cầu methionine cá tra 0,66% phần (2,06% protein), tương ứng với mức sulfur acid amin tổng cộng 0,99% phần (3,09% protein) v ABSTRACT The thesis entitled “Determination of methionine requirement in semipurified and practical diets for juvenile tra catfish (Pangasianodon hypophthalmus)” was conducted at Experimental Station of Faculty of Fisheries, Nong Lam University from March 2008 to December 2009 Two feeding experiments were conducted to determine methionine requirement in semi-purified and practical diets of tra catfish (P hypophthalmus) In the first experiment, semi-purified diets contained 32% protein from casein, gelatin and crystalline amino acids and 5% lipid The basal diet contained 0.31% of total sulfur amino acid (0.28% methionine and 0.03% cystine) Methionine was added to the six remaining diets at 0.15% increment to produce total sulfur amino acid levels ranging from 0.31% to 1.21% of the diet Each diet was fed to four replicate groups of 20 tra catfish (initial body weight, 13.3 ± 0.06 g) in a recirculation system for 14 weeks Broken-line and quadratic regression analysis of weight gain indicated that the methionine requirement of tra catfish was 0.82% diet (2.56% protein), corresponding to total sulfur amino acid level was 0.85% diet (2.66% protein) In the second experiment, practical diets contained 32% protein from soybean meal, rice bran and gelatin and 6.01% lipid The basal diet in this experiment contained 0.72% of total sulfur amino acid (0.39% methionine and 0.33% cystine) Methionine was added to the six remaining diets at 0.06% increment to produce total sulfur amino acid levels ranging from 0.72% to 1.08% of the diet Each diet was fed to four replicate groups of 30 tra catfish (initial body weight, 10.7 ± 0.12 g) in a recirculation system for 12 weeks Broken-line and quadratic regression analysis of weight gain indicated that methionine requirement of tra catfish was 0.66% diet (2.06% protein), corresponding to total sulfur amino acid level was 0.99% diet (3.09% protein) vi MỤC LỤC TRANG Trang tựa Trang chuẩn y i Lý lịch cá nhân ii Lời cam đoan iii Cảm tạ iv Tóm tắt v Abstract vi Mục lục .vii Danh sách bảng x Danh sách đồ thị xi Danh sách hình xii MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan cá tra 2.1.1 Phân loại cá tra 2.1.2 Phân bố 2.1.3 Đặc điểm hình thái 2.1.4 Điều kiện môi trường sống 2.1.4.1 Oxy hòa tan 2.1.4.2 Nhiệt độ 2.1.4.3 Độ pH 2.1.4.4 Độ mặn 2.1.5 Đặc điểm dinh dưỡng 2.1.6 Đặc điểm sinh trưởng vii 2.1.7 Đặc điểm sinh sản 2.2 Vấn đề sử dụng protein thực vật thay bột cá thức ăn thủy sản 2.3 Nhu cầu protein acid amin thiết yếu 2.3.1 Nhu cầu protein 2.3.2 Nhu cầu acid amin thiết yếu 10 2.3.3 Nhu cầu protein acid amin thiết yếu cá da trơn Mỹ cá tra 13 2.3.4 Nhu cầu acid amin nhóm sulfur 15 2.3.4.1 Methionine 16 2.3.4.2 Nhu cầu methionine số loài động vật 20 2.3.4.3 Vấn đề sử dụng nguồn sulfur khác 21 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Thời gian địa điểm 23 3.1.1 Thời gian nghiên cứu 23 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu 23 3.2 Vật liệu nghiên cứu 23 3.2.1 Đối tượng nghiên cứu 23 3.2.2 Nguyên vật liệu thí nghiệm 24 3.2.2.1 Thức ăn 24 3.2.2.2 Hệ thống bể thí nghiệm 25 3.2.2.3 Các vật liệu thí nghiệm khác 26 3.3 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 26 3.3.1 Phân tích hàm lượng acid amin thiết yếu thể cá tra 26 3.3.2 Bố trí thí nghiệm 26 3.3.3 Tiến hành thí nghiệm 29 3.3.3.1 Thí nghiệm 29 3.3.3.2 Thí nghiệm 32 3.4 Quản lý chăm sóc cá 34 3.5 Theo dõi tiêu môi trường 34 3.6 Các tiêu tăng trưởng 35 3.7 Xử lý số liệu 35 viii Tóm tắt phân tích tỷ lệ sống cá kết thúc thí nghiệm NT Count Average Variance Standard deviation Standard error 97.5 10.1926 3.19259 1.60156 98.335 3.6963 1.92258 0.95262 99.1675 2.77222 1.665 0.825 4 98.335 3.6963 1.92258 0.9526 100.0 0.0 0.0 0.0 98.3325 11.1222 3.335 1.675 99.1675 2.77222 1.665 0.825 Total 28 98.6911 4.39362 2.0961 0.3957 Bảng Anova tỷ lệ sống cá kết thúc thí nghiệm Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 15.8722 2.64537 0.54 0.7714 Within groups 102.756 21 4.89312 Total (Corr.) 118.628 27 Bảng số trung bình tỷ lệ sống cá kết thúc thí nghiệm Trắc nghiệm LSD với độ tin cậy 95,0% -Stnd error NT Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit -1 97.5 1.10602 95.8736 99.1264 98.335 1.10602 96.7086 99.9614 99.1675 1.10602 97.5411 100.794 4 98.335 1.10602 96.7086 99.9614 100.0 1.10602 98.3736 101.626 98.3325 1.10602 96.7061 99.9589 99.1675 1.10602 97.5411 100.794 -Total 28 98.6911 Trắc nghiệm đa biên độ tỷ lệ sống cá kết thúc thí nghiệm -Method: 95.0 percent LSD NT Count Mean Homogeneous Groups -1 97.5 X 98.3325 X 4 98.335 X 98.335 X 99.1675 X 99.1675 X 100.0 X -Tóm tắt phân tích tăng trọng (WG) cá kết thúc thí nghiệm NT Count Average Variance Standard deviation Standard error 451.837 6576.01 81.0926 40.5389 565.485 6505.56 80.6571 40.3288 534.683 5284.72 72.6961 36.3547 4 578.8 10082.1 100.41 50.207 786.227 21926.0 148.074 74.0387 614.0 2533.41 50.333 25.155 624.305 7199.15 84.8478 42.4294 Total 28 593.62 16018.1 126.562 23.9177 Bảng Anova tăng trọng (WG) cá kết thúc thí nghiệm Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 252167.0 42027.8 4.89 0.0028 Within groups 180321.0 21 8586.7 Total (Corr.) 432487.0 27 Bảng số trung bình tăng trọng (WG) cá kết thúc thí nghiệm Trắc nghiệm LSD với độ tin cậy 95,0% -Stnd error NT Count Mean (pooled s) Lower limit Upper limit -1 451.837 46.3322 383.705 519.97 565.485 46.3322 497.353 633.617 534.683 46.3322 466.55 602.815 4 578.8 46.3322 510.668 646.932 786.227 46.3322 718.095 854.36 614.0 46.3322 545.868 682.132 624.305 46.3322 556.173 692.437 -Total 28 593.62 Trắc nghiệm đa biên độ tăng trọng (WG) cá kết thúc thí nghiệm -Method: 95.0 percent LSD NT Count Mean Homogeneous Groups -1 451.837 X 534.683 XX 565.485 XX 4 578.8 XX 614.0 X 624.305 X 786.227 X PHỤ LỤC Bảng phân tích thành phần acid amin thể cá PHỤ LỤC Số liệu tiêu chất lượng nước thí nghiệm (tuần đến tuần 4) Ngày Nhiệt độ (oC) DO (mg/L) pH 1/14/2009 1/15/2009 1/16/2009 1/17/2009 1/18/2009 1/19/2009 1/20/2009 1/21/2009 1/22/2009 1/23/2009 1/24/2009 1/25/2009 1/26/2009 1/27/2009 1/28/2009 1/29/2009 1/30/2009 1/31/2009 2/1/2009 2/2/2009 2/3/2009 2/4/2009 2/5/2009 2/6/2009 2/7/2009 2/8/2009 2/9/2009 2/10/2009 27,9 27,5 28,0 28,6 28,8 28,8 28,8 29,1 29,8 29,1 30,0 30,5 30,2 29,9 29,5 29,5 29,8 29,6 29,8 29,9 30,2 29,4 28,9 28,7 29,1 29,4 29,7 30,6 7,7 7,3 7,7 7,6 7,3 7,2 7,2 7,2 7,1 6,9 6,7 7,0 6,7 6,9 7,0 6,5 7,0 6,7 7,0 6,7 6,5 6,7 6,7 6,7 6,7 6,4 6,8 6,2 7,5 7,4 7,1 7,2 7,1 7,1 7,1 6,9 6,8 6,5 6,7 6,6 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,4 6,5 7,3 7,2 7,0 6,9 6,8 6,6 6,5 6,5 6,2 Ammonia tổng cộng (mg/L) Nitrite (mg/L) Ammonia (mg/L) 0,072 0,420 0,001 0,065 0,158 0,001 0,106 0,172 0,001 0,273 0,055 0,001 0,841 0,057 0,002 0,127 0,181 0,002 0,062 0,111 0,000 0,067 0,281 0,000 Số liệu tiêu chất lượng nước thí nghiệm (tuần đến tuần 8) Ngày Nhiệt độ (oC) DO (mg/L) pH 2/11/2009 2/12/2009 2/13/2009 2/14/2009 2/15/2009 2/16/2009 2/17/2009 2/18/2009 2/19/2009 2/20/2009 2/21/2009 2/22/2009 2/23/2009 2/24/2009 2/25/2009 2/26/2009 2/27/2009 2/28/2009 3/01/2009 3/02/2009 3/03/2009 3/04/2009 3/05/2009 3/06/2009 3/07/2009 3/08/2009 3/09/2009 3/10/2009 29,8 29,3 30,3 30,2 31,2 31,3 30,8 30,8 30,8 31,0 31,0 30,7 30,2 30,3 30,2 30,2 30,0 30,2 29,5 29,8 30,4 30,7 30,3 30,6 30,8 29,5 29,8 30,0 6,3 7,2 6,6 7,0 6,4 6,2 6,5 6,8 6,7 6,4 6,4 6,5 6,6 6,2 6,3 6,7 6,8 6,4 7,0 6,5 6,4 6,2 6,4 6,0 6,2 6,2 6,3 6,0 6,6 7,2 6,7 6,8 6,7 6,8 6,7 6,9 6,8 6,7 6,6 7,1 7,1 7,1 7,0 6,9 6,7 7,2 7,2 7,1 7,0 6,9 6,8 7,2 6,9 6,8 7,0 6,8 Ammonia tổng cộng (mg/L) Nitrite (mg/L) Ammonia (mg/L) 0,087 0,007 0,001 0,017 0,041 0,000 0,015 0,013 0,000 0,027 0,025 0,000 0,019 0,000 0,000 0,105 0,000 0,001 0,091 0,008 0,000 0,105 0,086 0,001 Số liệu tiêu chất lượng nước thí nghiệm (tuần đến tuần 12) Ngày Nhiệt độ (oC) DO (mg/L) pH 3/11/2009 3/12/2009 3/13/2009 3/14/2009 3/15/2009 3/16/2009 3/17/2009 3/18/2009 3/19/2009 3/20/2009 3/21/2009 3/22/2009 3/23/2009 3/24/2009 3/25/2009 3/26/2009 3/27/2009 3/28/2009 3/29/2009 3/30/2009 3/31/2009 4/01/2009 4/02/2009 4/03/2009 4/04/2009 4/05/2009 4/06/2009 4/07/2009 30,3 30,5 30,4 30,3 30,1 30,3 29,9 29,5 29,8 30,3 30,1 30,2 30,1 31,0 31,1 31,3 30,4 30,7 30,1 30,6 30,6 29,7 29,9 29,4 29,6 29,7 29,5 29,7 6,4 6,2 6,3 6,3 5,0 6,1 5,7 6,1 5,8 5,9 5,7 6,0 5,6 6,1 4,9 5,5 5,5 4,6 6,0 5,5 5,0 5,3 5,0 5,5 4,9 5,9 4,8 5,2 7,2 7,1 6,9 6,7 6,9 6,9 6,6 7,1 6,8 7,0 7,0 6,9 6,8 7,0 7,0 6,9 6,8 7,4 7,1 6,9 6,4 6,8 6,6 6,9 6,7 7,4 7,0 7,4 Ammonia tổng cộng (mg/L) Nitrite (mg/L) Ammonia (mg/L) 0,017 0,017 0,000 0,111 0,129 0,001 0,000 0,089 0,000 0,006 0,044 0,000 0,275 0,846 0,002 0,246 1,093 0,02 0,230 0,016 0,001 0,383 0,010 0,003 Số liệu tiêu chất lượng nước thí nghiệm (tuần 13 đến tuần 14) Ngày Nhiệt độ (oC) DO (mg/L) pH 4/08/2009 4/09/2009 4/10/2009 4/11/2009 4/12/2009 4/13/2009 4/14/2009 4/15/2009 4/16/2009 4/17/2009 4/18/2009 4/19/2009 4/20/2009 4/21/2009 29,3 29,0 29,4 29,7 30,1 30,3 30,3 30,2 30,3 30,1 31,0 31,1 30,3 31,0 6,3 6,1 6,1 6,2 6,0 5,9 6,1 5,8 5,9 5,5 5,8 5,6 5,2 5,2 6,5 6,4 7,4 7,5 7,5 7,3 7,0 6,7 6,3 7,3 6,9 7,2 6,9 6,6 Ammonia tổng cộng (mg/L) Nitrite (mg/L) Ammonia (mg/L) 0,110 0,000 0,000 0,049 0,014 0,001 0,160 0,007 0,000 0,283 0,020 0,002 PHỤ LỤC Số liệu tiêu chất lượng nước thí nghiệm (tuần đến tuần 4) Ngày Nhiệt độ (oC) 9/23/2009 9/24/2009 9/25/2009 9/26/2009 9/27/2009 9/28/2009 9/29/2009 9/30/2009 10/01/2009 10/02/2009 10/03/2009 10/04/2009 10/05/2009 10/06/2009 10/07/2009 10/08/2009 10/09/2009 10/10/2009 10/11/2009 10/12/2009 10/13/2009 10/14/2009 10/15/2009 10/16/2009 10/17/2009 10/18/2009 10/19/2009 10/20/2009 29,2 28,9 29,1 28,5 28,9 28,4 28,6 28,1 28,0 28,7 29,4 28,0 28,3 29,3 28,6 29,0 28,6 28,1 27,9 27,6 28,0 28,8 30,3 30,5 30,5 30,1 29,6 30,9 DO (mg/L) 6,4 5,2 5,0 6,3 6,2 6,6 5,8 6,3 5,9 6,0 5,8 5,7 5,3 5,8 pH 7,3 6,8 6,7 6,5 7,0 6,8 6,8 6,6 7,0 6,5 7,0 6,8 6,7 7,0 6,8 6,9 6,7 6,9 6,7 7,5 7,5 7,3 7,4 6,7 7,3 7,2 7,0 6,7 Ammonia tổng cộng (mg/L) Nitrite (mg/L) Ammonia (mg/L) 0,633 0,964 0,002 0,028 0,943 0,000 0,093 0,991 0,001 0,038 0,000 0,000 0,404 0,274 0,001 0,061 0,118 0,001 0,160 0,149 0,003 0,366 0,000 0,003 Số liệu tiêu chất lượng nước thí nghiệm (tuần đến tuần 8) Ngày Nhiệt độ (oC) DO (mg/L) pH 10/21/2009 10/22/2009 10/23/2009 10/24/2009 10/25/2009 10/26/2009 10/27/2009 10/28/2009 10/29/2009 10/30/2009 10/31/2009 11/01/2009 11/02/2009 11/03/2009 11/04/2009 11/05/2009 11/06/2009 11/07/2009 11/08/2009 11/09/2009 11/10/2009 11/11/2009 11/12/2009 11/13/2009 11/14/2009 11/15/2009 11/16/2009 11/17/2009 31,6 30,6 30,9 31,2 31,3 31,0 31,9 29,4 30,2 31,2 31,6 31,9 31,8 32,0 30,6 30,7 31,2 31,9 32,1 32,1 31,9 32,1 31,9 32,4 32,2 31,0 4,8 6,1 5,3 4,7 5,8 4,8 5,2 5,0 5,8 5,8 5,9 5,9 5,8 5,5 5,0 5,8 5,6 5,6 5,3 5,3 5,3 5,1 5,3 4,7 5,1 5,2 6,3 7,0 6,6 7,0 6,8 6,8 6,9 6,8 6,8 7,1 6,9 7,0 7,1 6,7 6,7 7,1 6,8 7,0 7,1 7,0 6,7 6,4 6,9 7,0 7,3 7,2 Ammonia tổng cộng (mg/L) Nitrite (mg/L) Ammonia (mg/L) 0,03 0,121 0,000 0,261 0,157 0,001 0,303 0,480 0,002 0,321 0,128 0,004 0,078 0,034 0,001 0,029 0,036 0,000 0,017 0,032 0,000 Số liệu tiêu chất lượng nước thí nghiệm (tuần đến tuần 12) Ngày Nhiệt độ (oC) DO (mg/L) pH 11/18/2009 11/19/2009 11/20/2009 11/21/2009 11/22/2009 11/23/2009 11/24/2009 11/25/2009 11/26/2009 11/27/2009 11/28/2009 11/29/2009 11/30/2009 12/01/2009 12/02/2009 12/03/2009 12/04/2009 12/05/2009 12/06/2009 12/07/2009 12/08/2009 12/09/2009 12/10/2009 12/11/2009 12/12/2009 12/13/2009 12/14/2009 12/15/2009 30,6 30,5 31,0 31,4 30,0 29,1 29,9 30,3 30,7 31,0 31,0 31,7 31,6 30,6 31,2 31,2 30,6 30,4 30,1 30,5 30,3 29,2 29,6 29,7 29,6 30,9 31,3 31,4 5,3 5,2 5,2 4,6 5,2 5,2 5,1 5,1 5,0 5,2 5,0 5,1 5,0 5,0 5,1 5,0 5,2 5,0 5,4 5,2 5,0 5,1 5,3 5,2 5,2 5,1 4,1 5,0 7,3 7,3 7,0 6,5 6,6 6,7 7,5 7,2 7,3 6,9 7,1 6,9 7,0 7,3 6,9 6,8 7,0 6,7 7,1 7,0 6,9 6,7 6,8 6,9 6,8 6,8 6,7 6,8 Ammonia tổng cộng (mg/L) Nitrite (mg/L) Ammonia (mg/L) 1,152 0,002 0,025 0,636 0,045 0,002 0,104 0,040 0,002 0,115 0,112 0,001 0,073 0,019 0,000 0,102 0,079 0,001 0,114 0,022 0,001 0,984 0,288 0,005 PHỤ LỤC Số liệu trọng lượng, số lượng cá lúc bố trí thí nghiệm (thí nghiệm 1) ngày 13/01/2009 Số bể Nghiệm thức Trọng lượng Đầu (g) Số lượng (con) Trung bình (g) 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 5 6 7 263,2 267,0 263,6 267,2 266,0 265,0 266,2 264,6 266,2 266,2 267,0 264,4 266,4 264,8 266,4 267,2 267,4 266,8 265,0 264,8 264,8 267,4 265,2 265,6 267,4 267,2 266,2 268,2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 13,2 13,4 13,2 13,4 13,3 13,3 13,3 13,2 13,3 13,3 13,4 13,2 13,3 13,2 13,3 13,4 13,4 13,3 13,3 13,2 13,2 13,4 13,3 13,3 13,4 13,4 13,3 13,4 PHỤ LỤC Số liệu trọng lượng, số lượng cá kết thúc thí nghiệm (thí nghiệm 1) ngày 22/4/2009 Số bể Nghiệm thức 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 5 6 7 Trọng lượng cuối (g) 5069 895,0 556,9 677,0 825,6 696,0 848,7 613,0 728,5 729,7 651,0 701,1 499,9 738,1 569,1 515,8 503,3 589,0 752,1 702,9 526,1 741,0 470,6 399,0 659,2 789,0 704,8 621,3 Số lượng (con) 20 19 20 19 20 19 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 19 18 19 20 20 20 20 20 Trung bình (g) 25,3 47,1 27,8 35,6 41,3 36,6 42,4 30,7 36,4 36,5 32,6 35,1 25,0 36,9 28,5 25,8 25,2 29,5 37,6 35,1 27,7 38,4 24,8 20,0 33,0 39,5 35,2 31,1 PHỤ LỤC Số liệu trọng lượng, số lượng cá lúc bố trí thí nghiệm (thí nghiệm 2) ngày 22/9/2009 Số bể Nghiệm thức 11 12 13 14 16 17 18 19 20 21 22 24 25 28 29 30 31 32 33 34 7 4 6 Trọng lương ban đầu (g) 322,8 329,5 324,8 319,4 326,6 3245 318,0 320,5 319,3 322,7 316,8 328,5 318,9 320,2 315,6 320,0 319,0 322,5 327,3 321,5 322,4 318,4 319,7 324,5 321,2 317,9 323,1 326,4 Số lượng (con) 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Trung bình (g) 10,8 11,0 10,8 10,6 10,9 10,8 10,6 10,7 10,6 10,8 10,6 11,0 10,6 10,7 10,5 10,7 10,6 10,8 10,9 10,7 10,7 10,6 10,7 10,8 10,7 10,6 10,8 10,9 PHỤ LỤC Số liệu trọng lượng, số lượng cá kết thúc thí nghiệm (thí nghiệm 2) ngày 16/12/2009 Số bể Nghiệm thức 11 12 13 14 16 17 18 19 20 21 22 24 25 28 29 30 31 32 33 34 7 4 6 Trọng lượng cuối (g) 2373,0 1567,0 2636,0 2155,0 2527,0 2362,0 2116,0 2156,0 3518,0 1975,0 1729,0 2335,0 2107,0 1685,0 1854,0 1746,0 2277,0 2131,0 2509,0 2012,0 2480,0 2162,0 2635,0 2103,0 2486,0 1655,0 2455,0 2782,0 Số lượng (con) 29 30 30 30 30 30 29 29 30 29 30 28 30 30 29 29 30 30 30 29 30 30 30 30 30 28 30 30 Trung bình (g) 81,8 52,2 87,9 71,8 84,2 78,7 73,0 74,3 117,3 68,1 57,6 83,4 70,2 56,2 63,9 60,2 75,9 71,0 83,6 69,4 82,7 72,1 87,8 70,1 82,9 59,1 81,8 92,7 ... methionine thức ăn bán tinh chế thức ăn thực nghiệm cá tra, hỗ trợ khoa Thủy sản, tiến hành thực đề tài Xác định nhu cầu methionine thức ăn bán tinh chế thức ăn thực nghiệm cá tra giống (Pangasianodon. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH **************** DIỆP TÚ TÂM XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC ĂN THỰC NGHIỆM CỦA CÁ TRA GIỐNG (Pangasianodon hypophthalmus). .. LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Hướng dẫn Khoa học: TS NGUYỄN NHƯ TRÍ PGS TS LÊ THANH HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2010 XÁC ĐỊNH NHU CẦU METHIONINE TRONG THỨC ĂN BÁN TINH CHẾ VÀ THỨC