Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của Astaxanthin bổ sung vào thức ăn lên sự tích lũy sắc tố này trong cơ-da cũng nhƣ khả năng chịu sốc độ muối và kháng lại độc tố đồng (CuSO4) của cá khoang cổ nemo (Amphiprion ocellaris) thương mại. Cá thí nghiệm chiều dài trung bình 33,05 ± 3,2 mm. Năm nghiệm thức cho ăn chứa hàm lượng Astaxanthin bổ sung khác nhau: 0 (đối chứng), 50, 100, 150, 200 mg/kg thức ăn.
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển; Tập 18, Số 1; 2018: 60-69 DOI: 10.15625/1859-3097/18/1/8940 http://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst ẢNH HƢỞNG CỦA ASTAXANTHIN BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN LÊN SỰ TÍCH LŨY SẮC TỐ TRONG CƠ-DA, KHẢ NĂNG CHỊU SỐC ĐỘ MUỐI VÀ KHÁNG LẠI ĐỘC TỐ ĐỒNG CỦA CÁ KHOANG CỔ NEMO, Amphiprion ocellaris THƢƠNG MẠI Hồ Sơn Lâm*, Phan Thị Ngọc Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam * E-mail: hslamqt@gmail.com Ngày nhận bài: 25-11-2016 / Ngày chấp nhận đăng: 27-1-2017 TÓM TẮT: Nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hƣởng Astaxanthin bổ sung vào thức ăn lên tích lũy sắc tố cơ-da nhƣ khả chịu sốc độ muối kháng lại độc tố đồng (CuSO4) cá khoang cổ nemo (Amphiprion ocellaris) thƣơng mại Cá thí nghiệm chiều dài trung bình 33,05 ± 3,2 mm Năm nghiệm thức cho ăn chứa hàm lƣợng Astaxanthin bổ sung khác nhau: (đối chứng), 50, 100, 150, 200 mg/kg thức ăn Sau tuần thí nghiệm, hàm lƣợng Astaxanthin tích lũy cơ-da cá nemo thấp nghiệm thức đối chứng 2,11 ± 0,13 µg/g, nghiệm thức 150 200 mg Astaxanthin/kg thức ăn đạt 10 µg/g Bổ sung 150 200 mg Astaxanthin/kg thức ăn làm tăng khả chịu sốc độ muối kháng lại độc tố đồng cá nemo Cá chống chịu đƣợc lâu (>50 phút) so với nghiệm thức đối chứng (42,4 phút) mơi trƣờng có độ muối 0‰ (p9%, chất xơ 0,05) Thử nghiệm tôm he Nhật Bản, Yamada nnk., (1990) kết luận rằng, lƣợng Astaxanthin bổ sung tăng từ đến 200 ppm, tích tụ Astaxanthin tăng lên đạt tối đa 29,1 mg/kg khối lƣợng thân [23] Tuy nhiên, lƣợng bổ sung cao 200 ppm hàm lƣợng tích tụ mơ không tăng, nhƣ lƣợng Astaxanthin đạt tới ngƣỡng bão hòa Pan Yew (2004) thu đƣợc kết tƣơng tự nghiên cứu tôm sú [24] Kết nghiên cứu cho thấy, chuyển sang mơi trƣờng có độ muối thay đổi đột ngột độ muối thấp, thời gian cá chết nhanh Tuy nhiên việc bổ sung Astaxanthin vào thức ăn với hàm lƣợng 150, 200 mg/kg làm tăng cƣờng sức sống giảm tỉ lệ chết tích lũy cá so với nhóm ăn thức ăn khơng bổ sung Kết nghiên cứu hoàn toàn tƣơng đồng với nghiên cứu trƣớc Darachai nnk., (1998) Darachai nnk., (1998) cho bổ sung Astaxanthin vào thức ăn giúp kéo dài thời gian sống tôm chịu sốc độ muối (từ 32% xuống 2‰ h), nhóm tơm ăn thức ăn có bổ sung Astaxanthin có thời gian mà tỉ lệ chết tích lũy 50% lâu (37 - 44 phút) so với nhóm đối chứng (32 phút) [16] Mặc dù đồng nguyên tố vi lƣợng cần thiết cho lồi sinh vật có cá, nhiên, nồng độ cao, đồng kim loại độc hại cá gây ảnh hƣởng đến tăng trƣởng, hoạt động enzyme sinh sản [25, 26] Ảnh hƣởng nồng độ Cu2+ môi trƣờng đến cá nemo giai đoạn cá bột đƣợc nghiên cứu Furuta nnk., (2005) cho thấy, nồng độ Cu2+ tăng từ 0-160 µg/l làm tăng dần tỉ lệ sống cá Đặc biệt, tỉ lệ sống cá nồng độ 160 µg/l 80% cao hẳn so với đối chứng (30%) Ở nồng độ cao tỉ lệ sống cá giảm nhanh [27] Các loài khác chịu ảnh hƣởng đồng khác phụ thuộc vào độ tuổi, kích thƣớc, phƣơng pháp thử nghiệm chất lƣợng nƣớc [28, 29] Giá trị LC50 Cu2+ - 96 h cá nemo nghiên cứu đƣợc xác định 1,43 mg/L Kết hoàn toàn phù hợp với nhận định Bryan (1976) Theo Bryan (1976) giá trị LC50 - 96 h Cu2+ đối 65 Hồ Sơn Lâm, Phan Thị Ngọc với cá biển giáp xác dao động từ 0,2 mg/L [30] Astaxanthin bổ sung vào thức ăn với hàm lƣợng 150, 200 mg/kg làm tăng tỉ lệ sống sót cá nemo so với nhóm đối chứng ni mơi trƣờng chứa Cu2+ nồng độ 1,43 mg/L Nhƣ vậy, bổ sung Astaxanthin vào thức ăn làm tăng sức đề kháng cá nuôi chống chịu với độc tố Cu2+ Ngồi ra, số nghiên cứu vai trị Astaxanthin lên khả chịu sốc số đối tƣợng nuôi thuỷ sản đƣợc chứng minh Chien nnk., (1999) cho thấy, tơm cho ăn phần có chứa hàm lƣợng cao Astaxanthin tỉ lệ sống sót cao so với nhóm đối chứng trƣớc thay đổi nồng độ oxy hòa tan (< mg/L h ) [31] Nghiên cứu Díaz nnk., (2014) kết luận Astaxanthin nhƣ chất bảo vệ giúp tôm chống lại căng thẳng nitrit [32] Theo Darachai nnk., (1998) thay đổi đột ngột mơi trƣờng địi hỏi vật ni thủy sản tiêu tốn nhiều lƣợng để trì ổn định áp suất thẩm thấu Điều làm tăng cƣờng có mặt gốc oxy hóa thể chúng [16] Và vì, Astaxanthin cấu trúc có nhiều nối đơi (13 nối đơi) với quỹ đạo electron không ổn định nên Astaxanthin chất chống oxy hóa mạnh, giúp bảo vệ thể cách kết hợp với gốc tự để vơ hiệu hóa chúng [33] Vì thế, bổ sung Astaxanthin giúp tăng cƣờng sức đề kháng vật nuôi với căng thẳng thay đổi điều kiện hóa, lý mơi trƣờng gây Điều giải thích bổ sung Astaxanthin vào thức ăn làm tăng khả chịu sốc (độ muối Cu2+) cá nemo thƣơng mại Astaxanthin bổ sung vào thức ăn với hàm lƣợng 150, 200 mg/kg làm tăng sắc tố tích lũy thể tăng khả chịu sốc (độc tố đồng thay đổi đột ngột độ muối) so với nhóm đối chứng Tuy nhiên hai nghiệm thức ảnh hƣởng Astaxanthin lại khơng có khác biệt Điều hàm lƣợng bổ sung Astaxanthin 150 mg/kg tạo nên tích lũy cao gần mức bão hịa sắc tố da cá nên việc bổ sung thêm hiệu Astaxanthin khơng tăng thêm Ở nghiệm thức bổ sung 50, 100 mg/kg ảnh hƣởng Astaxanthin đến khả chịu sốc cá lại rõ 66 so với nhóm đối chứng Nhƣ vậy, việc sử dụng Astaxanthin dƣới mức yêu cầu cần thiết thể vật nuôi thƣờng không mang lại hiệu tối ƣu Astaxanthin, sử dụng mức cần thiết giá thành sản xuất cao lãng phí lợi nhuận giảm Liều lƣợng Astaxanthin thể cao cá giáp xác tự thải mơi trƣờng làm tăng chi phí sản xuất Vì thế, để mang lại hiệu cao có lợi khuyến cáo nên bổ sung Astaxanthin với nồng độ 150 mg/kg thức ăn nuôi cá nemo thƣơng mại KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Hàm lƣợng Astaxanthin tích lũy cơ-da nghiệm thức bổ sung 150 200 mg Astaxanthin/kg thức ăn đạt 10 µg/g thay 2,11 ± 0,13 µg/g nghiệm thức đối chứng Bổ sung 150 200 mg Astaxanthin/kg thức ăn làm tăng khả chịu sốc độ muối cá nemo Cá chống chịu đƣợc lâu (>50 phút) so với nghiệm thức đối chứng (42,4 phút) môi trƣởng có độ muối 0‰; Tỷ lệ cá chết dƣới 68% thay 100% nghiệm thức đối chứng sau ngày nuôi môi trƣờng độ muối 5‰ 10‰ tƣơng ứng Astaxanthin bổ sung vào thức ăn cải thiện khả chịu sốc với độc tố đồng cá nemo Tỉ lệ sống cá nghiệm thức 150, 200 mg Astaxanthin/kg thức ăn tƣơng ứng 75% 79% cao hẳn so với nhóm đối chứng (54%) sốc mơi trƣờng Cu2+ 96 h cá nemo Hàm lƣợng tối ƣu bổ sung Astaxanthin vào thức ăn cho cá nemo thƣơng mại 150 mg/kg làm tăng sắc tố thể khả chịu sốc (độ muối, đồng) sau tuần ni Kiến nghị Cần có nghiên cứu để xác định liệu trình sử dụng chu kỳ ni thích hợp cho cá nemo thƣơng mại nhằm giảm chi phí cho ngƣời ni nhƣng khơng làm giảm vai trị Astaxanthin Cần có nghiên cứu vai trò Astaxanthin đến khả miễn dịch cá nemo nói riêng cá cảnh nói chung Lời cảm ơn: Chúng tơi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hải dƣơng học, Phòng Công nghệ Nuôi trồng tạo điều kiện thuận Ảnh hưởng Astaxanthin bổ sung vào… lợi thời gian, sở vật chất trang thiết bị thí nghiệm để chúng tơi hồn thành nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Higuera-Ciapara, I., Felix-Valenzuela, L., and Goycoolea, F M., 2006 Astaxanthin: a review of its chemistry and applications Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46(2), 185-196 Boonyaratpalin, M., Thongrod, S., Supamattaya, K., Britton, G., and Schlipalius, L E., 2001 Effects of β‐ carotene source, Dunaliella salina, and astaxanthin on pigmentation, growth, survival and health of Penaeus monodon Aquaculture Research, 32(s1), 182-190 Meyers, S P., 1994 Developments in world aquaculture, feed formulations and role of carotenoids Pure and Applied Chemistry, 66(5), 1069-1076 Meyers, S P., and Latscha, T., 1997 Carotenoids In advances in world aquaculture Vo Crustacean Nutrition World Aquaculture Society Liñán‐ Cabello, M A., Paniagua‐ Michel, J., and Zenteno‐ Savín, T., 2003 Carotenoids and retinal levels in captive and wild shrimp, Litopenaeus vannamei Aquaculture Nutrition, 9(6), 383-389 Chien, Y H., Pan, C H., and Hunter, B., 2003 The resistance to physical stresses by Penaeus monodon juveniles fed diets supplemented with astaxanthin Aquaculture, 216(1-4), 177-191 Choubert, G., and Storebakken, T., 1989 Dose response to astaxanthin and canthaxanthin pigmentation of rainbow trout fed various dietary carotenoid concentrations Aquaculture, 81(1), 69-77 Torrissen, O J., Christiansen, R., Struksnæs, G., and Estermann, R., 1995 Astaxanthin deposition in the flesh of Atlantic salmon, Salmo salar L., in relation to dietary astaxanthin concentration and feeding period Aquaculture Nutrition, 1(2), 77-84 Chatzifotis, S., Pavlidis, M., Jimeno, C D., Vardanis, G., Sterioti, A., and Divanach, P., 2005 The effect of different carotenoid sources on skin coloration of cultured red porgy (Pagrus pagrus) Aquaculture Research, 36(15), 1517-1525 10 Pan, C H., Chien, Y H., and Hunter, B., 2003 The resistance to ammonia stress of Penaeus monodon Fabricius juvenile fed diets supplemented with astaxanthin Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 297(1), 107-118 11 Nguyễn Thị Thanh Thủy Hà Lê Thị Lộc, 2010 Ảnh hƣởng loại thức ăn lên tỷ lệ sống tốc độ tăng trƣởng cá khoang cổ nemo (Amphirion ocellaris Cuvier, 1830) Tạp chí Khoa học Cơng nghệ biển, 10(3), 69-75 12 Tanaka, Y., Yamamoto, A., Kamata, T., and Simpson, K L., 1992 Biochemical study on the carotenoids in the anemonefish, Amphiprion spp Memoirs of Faculty of Fisheries-Kagoshima University (Japan) 13 Yasir, I., and Qin, J G., 2010 Effect of dietary carotenoids on skin color and pigments of false clownfish, Amphiprion ocellaris, Cuvier Journal of the World Aquaculture Society, 41(3), 308-318 14 Ho, A L., O’Shea, S K., and Pomeroy, H F., 2013 Dietary esterified astaxanthin effects on color, carotenoid concentrations, and compositions of clown anemonefish, Amphiprion ocellaris, skin Aquaculture International, 21(2), 361-374 15 Seyedi, S M., Sharifpour, I., Ramin, M., and Jamili, S., 2013 Effect of dietary astaxanthin on survival, growth, pigmentation clownfish, Amphiprion ocellaris, Cuvier Indian Journal of Fundamental Applied Life Sciences, 3(3), 391-395 16 Darachai, J., Piyatiratitivorakul, S., Kittakoop, P., Nitithamyong, C., and Menasveta, P., 1998 Effects of astaxanthin on larval growth and survival of the giant tiger prawn, Penaeus monodon Advances in Shrimp Biotechnology Pp 117-21 17 Merchie, G., Kontara, E., Lavens, P., Robles, R., Kurmaly, K., and Sorgeloos, P., 1998 Effect of vitamin C and astaxanthin on stress and disease resistance of postlarval tiger shrimp, Penaeus monodon 67 Hồ Sơn Lâm, Phan Thị Ngọc (Fabricius) Aquaculture research, 29(8), 579-585 18 Finney, D J., 1971 Probit Analysis: 3d Ed Cambridge University Press 19 Chen, H M., and Meyers, S P., 1984 A rapid quantitative method for determination of astaxanthin pigment concentration in oil extracts Journal of the American Oil Chemists Society, 61(6), 1045-1047 20 Kelley, C E., and Harmon, A W., 1972 Method of determining carotenoid contents of Alaska pink shrimp and representative values for several shrimp products US Natl Mar Fish Serv Fish Bull 21 Doolan, B J., Booth, M A., Allan, G L., and Jones, P L., 2008 Effects of dietary astaxanthin concentration and feeding period on the skin pigmentation of Australian snapper Pagrus auratus (Bloch & Schneider, 1801) Aquaculture Research, 40(1), 60-68 22 Salarzadeh, A., and Rajabi, B., 2015 The effects of dietary supplementation synthetic Astaxanthin on body astaxanthin, survival, growth of white leg shrimp (Litopenaeus vannamei) International Journal, 3(3), 797-803 23 Yamada, S., Tanaka, Y., Sameshima, M., and Ito, Y., 1990 Pigmentation of prawn (Penaeus japonicus) with carotenoids: I Effect of dietary astaxanthin, β-carotene and canthaxanthin on pigmentation Aquaculture, 87(3-4), 323-330 24 Pan, C H., and Chien, Y H., 2004 Effects of dietary astaxanthin on body astaxanthin, growth and survival of Penaeus monodon postlarvae Journal of the Fisheries Society of Taiwan, 31, 269-280 25 Sorensen, E M., 1991 Metal poisoning in fish CRC press 26 Nussey, G., Van Vuren, J H J., and Du Preez, H H., 1995 Effect of copper on the haematology and osmoregulation of the 68 Mozambique tilapia, Oreochromis mossambicus (Cichlidae) Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Pharmacology, Toxicology and Endocrinology, 111(3), 369-380 27 Furuta, T., Iwata, N., Kikuchi, K., and Namba, K., 2005 Effects of copper on survival and growth of larval false clown anemonefish Amphiprion ocellaris Fisheries Science, 71(4), 884-888 28 McCahon, C P., and Pascoe, D., 1988 Use of Gammarus pulex (L.) in safety evaluation tests: culture and selection of a sensitive life stage Ecotoxicology and Environmental Safety, 15(3), 245-252 29 Hodson, P V., Dixon, D G., Spry, D J., Whittle, D M., and Sprague, J B., 1982 Effect of growth rate and size of fish on rate of intoxication by waterfoorne lead Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 39(9), 1243-1251 30 Bryan, G T., 1976 Heavy metal contamination in the sea Marine Pollution, 3, 185-302 31 Chien, Y H., Chen, I M., Pan, C H., and Kurmaly, K., 1999 Oxygen depletion stress on mortality and lethal course of juvenile tiger prawn Penaeus monodon fed high level of dietary astaxanthin Journal of the Fisheries Society of Taiwan, 26(2), 85-93 32 Díaz, A C., Velurtas, S M., Espino, M L., and Fenucci, J L., 2014 Effect of dietary astaxanthin on free radical scavenging capacity and nitrite stress tolerance of postlarvae shrimp, Pleoticus muelleri Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(51), 12326-12331 33 Stanier, R Y., Kunisawa, R., Mandel, M., and Cohen-Bazire, G., 1971 Purification and properties of unicellular blue-green algae (order Chroococcales) Bacteriological Reviews, 35(2), 120-171 Ảnh hưởng Astaxanthin bổ sung vào… EFFECT OF DIETARY ASTAXANTHIN ON PIGMENT ACCUMULATION IN THE MUSCLE-SKIN, RESISTANCE TO SALINITY STRESS AND COPPER TOXICITY OF COMMERCIAL CLOWNFISH, Amphiprion ocellaris Ho Son Lam, Phan Thi Ngoc Institute of Oceanography, VAST ABSTRACT: This study examined the influence of Astaxanthin added in feed on pigment accumulation in the muscle-skin, as well as resistance to salinity stress and copper toxicity of clownfish (Amphiprion ocellaris) Mean length of fish was 33.05 ± 3.29 mm Five experiments were performed with synthetic Astaxanthin contents: 0, 50, 100, 150 and 200 mg/kg diets After weeks of the experiment, the pigment accumulation of Astaxanthin in the muscle-skin of clownfish was the lowest in the control treatment of 2.11 ± 0.13 µg/g, while these treatments of 150 and 200 mg/kg diets were over 10 µg/g The treatments of 150 and 200 mg Astaxanthin/kg increased the resistance to copper toxicity and salinity stress test of the fish The resistance of the fish was longer (>50 minutes) compared to the control (42.4 minutes) in an environment with salinity of 0‰ (p