Sự ảnh hưởng của thức ăn có chứa lipid đã bị oxy hóa và vai trò của vitamin E lên sự tăng trưởng và chất lượng phi lê của cá Hồi Đại Tây Dương (Salmon salar L.) đã được đánh giá sau giai đoạn thử nghiệm 79 ngày. Năm trăm sáu mươi con cá hồi với trọng lượng trung bình ban đầu là 2,12kg đã được bố trí vào 8 lồng và cho ăn với bốn loại thức ăn khác nhau.
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ OXY HÓA VÀ LIỀU LƯỢNG VITAMIN E TRONG THỨC ĂN LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG VÀ CHẤT LƯỢNG PHI LÊ Ở CÁ HỒI ĐẠI TÂY DƯƠNG Trần Nguyễn Ái Hằng1 TĨM TẮT Sự ảnh hưởng thức ăn có chứa lipid bị oxy hóa vai trị vitamin E lên tăng trưởng chất lượng phi lê cá Hồi Đại Tây Dương (Salmon salar L.) đánh giá sau giai đoạn thử nghiệm 79 ngày Năm trăm sáu mươi cá hồi với trọng lượng trung bình ban đầu 2,12kg bố trí vào lồng cho ăn với bốn loại thức ăn khác Cá hồi cho ăn thức ăn cơng nghiệp có bổ sung dầu hạt cải tươi dầu hạt cải bị oxy hóa với hai hàm lượng vitamin E: 200mg/kg (hàm lượng chuẩn) 1200mg/kg (hàm lượng bổ sung) Giá trị anisidin cho dầu chưa bị oxy hóa (dầu tươi) dầu bị oxy hóa 2,3 33 (meq peroxide/kg) giá trị peroxide 3,3 24 (meq peroxide/kg) Tốc độ tăng trưởng cá hồi hoàn toàn không bị ảnh hưởng nghiệm thức thức ăn khác FCR cá hồi ăn dầu cải tươi kết hợp với bổ sung vitamin E có kết thấp so với nghiệm thức khác Không có khác biệt sản lượng phi lê hàm lượng mỡ thịt cá nghiệm thức Tuy nhiên, vitamin E bổ sung có ảnh hưởng tốt đến cấu trúc thịt điều không bị ảnh hưởng chất lượng chất béo thức ăn Từ khóa: thức ăn cho cá hồi, dầu bị oxy hóa, vitamin E, tăng trưởng, chất lượng phi lê I ĐẶT VẤN ĐỀ Cá hồi biết đến rộng rãi nguồn thực phẩm bổ dưỡng cho người, lý chủ yếu thịt cá hồi chứa hàm lượng acid béo không no EPA (eicosapentaenoic acid) DHA (docosahexaenoic acid) cao chất khống kẽm, selen iốt Ngồi ra, số vitamin quan trọng tan mỡ vitamin E, A, D có mặt thịt cá hồi với hàm lượng cao với acid béo không no (Nortvedt ctv 2007) Tuy nhiên, chất lượng thịt cá bị ảnh hưởng vài yếu tố ví dụ chế độ ni, thức ăn, phương pháp giết mổ, …(Ruff ctv 2002) Do đó, để nâng cao chất lượng thịt cần phải quan tâm đến môi trường nuôi, cách quản lý, chất lượng thức ăn … Những acid béo chưa no thiết yếu cho lòai cá biển đặc biệt cá hồi Đại Tây Dương DHA, 22:6n-3, EPA, 20:5n-3, AA, 20:4n-6 (Sargent ctv 1999) Đây acid béo chưa no mạch dài có mặt màng tế bào cần thiết hoạt đồng bình thường chức cấu trúc màng tế bào (Kjær ctv 2008) Ngồi ra, chúng cịn tiền thân kích thích tố biết eicosanoids (Sargent ctv 1999) Dầu cá sử dụng nguồn cung cấp chất béo cho thức ăn cá giàu acid béo không no Như báo cáo Jackson (2007), 43% sản lượng dầu cá toàn cầu sử dụng cho thức ăn cá hồi Tuy nhiên, nguồn dầu cá ngày bị cạn kiệt khai thác mức, biến đổi nhiệt độ toàn cầu…(Opsahl-Ferstad ctv 2003; Sargent & Tacon 1999; Tacon & Metian 2008) Do đó, việc sử dụng dầu thực vật dầu Phòng Sinh Học Thực Nghiệm, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản Email: hang133@yahoo.com TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - - THÁNG 7/2013 107 VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN hạt lanh, dầu hạt cải dầu đậu nành mang lại hướng cho việc thay đổi nguồn chất béo thức ăn cá hồi cá nước mà không ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng chuyển hóa thức ăn (Montero ctv, 2005) Turchini ctv (2009) báo cáo có đến 60 – 75% dầu cá thay nguồn chất béo khác cho hầu hết lồi cá có vây khơng ảnh hưởng tới tỉ lệ tăng trưởng, hiệu sử dụng thức ăn, hấp thụ thức ăn, đồng thời đáp ứng đủ nhu cầu acid béo không no cần thiết cá (Turchini ctv 2009) Vitamin E chất chống oxy hóa tự nhiên bảo vệ HUFAs khỏi oxy hóa Cải thiện chất lượng thịt cách bổ sung vào thức ăn α-Tocopheryl Acetate với hàm lượng cao trước giết mổ đạt kết khả quan cá chẽm (Gatta ctv 2000), cá hồi Thái Bình Dương (Frigg ctv 1990) cá da trơn Mỹ (Gatlin 1992) Ngoài khả giúp sinh vật chống lại oxy hóa, vitamin E cịn có vai trò sinh học đặc biệt làm ổn định màng tế bào (Hamre 2011; Wang ctv 2006), giúp nâng cao sức đề kháng sức khỏe thông qua điều tiết hệ thống miễn dịch cá (Trichet 2010) Một số nghiên cứu cho thấy việc gia tăng hàm lượng PUFA nguyên nhân làm gia tăng nhu cầu vitamin E cá, ví dụ cá chép (Schwarz ctv 1988), cá rô phi (Shiau & Shiau 2001), cá mú (Lin & Shiau 2005) cá hồi Đại Tây Dương (Hamre & Lie 1995) Chức chống oxy hóa vitamin E việc hình thành phân tử lipid hydroperoxyde gốc tự tocopheroxyl (Buettner 1993) Các gốc tự lipid peroxyl dành lấy phân tử hydrogen từ α-tocopherol thay từ phân tử HUFA phá vỡ chuỗi phản ứng liên quan đến q trình tự động oxy hóa lipid (Hamre 2011) Hình Sơ đồ chế phản ứng α-tocopherol với lipid bị oxy hóa (Hamre 2011) Vitamin E tái tạo lại vitamin C (Hình 2) (Tappel 1962) Nếu vitamin E sử dụng hàm lượng cao kết hợp với vitamin C hàm lượng thấp, vitamin E trở thành gốc tự tocopheroxyl giành lấy phân tử hydrogen từ môi trường xung quanh (Bowry ctv 1992), chí phân tử hydrogen PUFA q trình oxy hóa bắt đầu Kết vitamin E đóng vai trị chất tiền oxy hóa bị thiếu hụt vitamin C (Hamre 2011) Phân tử α-tocopherol có hai phần khác tương tự cấu trúc màng tế bào Phần đuôi chuỗi phytyl với đặc tính kị nước chơn bên màng tế bào, phần đầu phân tử α-tocopherol vịng chromanol mang nhóm phân cực –OH đặt gần màng tế bào (Hamre 2011) Khi q trình oxy hóa bắt đầu, gốc peroxyl tự hình thành Gốc tự bề mặt màng tế bào, nơi đó, phản ứng với nhóm –OH vịng chromanol α-tocopherol (Hình 1) Phản ứng kết thúc 108 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - - THÁNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN Hình Cơ chế tái tạo lại α-tocopherol từ gốc tự tocopheroxyl với có mặt vitamin C (Asc-H: ascobic acid, NAD: Nicotinamide adenine dinucleotide, NADP: Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADPH: nicotinamide adenine dinucleotide phosphateoxidase, NADH: ubiquinone reductase, GSH: glutathione, GSSG: oxidized glutathione, DHA: docosahexaenoic acid (Hamre 2011) Hiện khơng có nhiều thơng tin nghiên cứu ảnh hưởng lipid bị oxy hóa kết hợp với bổ sung vitamin E vào thức ăn có ảnh hưởng đến tăng trưởng chất lượng sản phẩm Do đó, mục đích nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng lipid bị oxy hóa vitamin E bổ sung phần ăn lên tăng trưởng chất lượng phi lê cá hồi Đại Tây Dương II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu nghiên cứu thiết kế thí nghiệm Thí nghiệm thực khu vực biển trung tâm nghiên cứu Nofima AS (Averøy, Na Uy) thời gian từ ngày 16 tháng đến ngày tháng năm 2011 Cá sử dụng cho nghiên cứu 560 cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar, L.) sản xuất trung tâm Nofima AS, Sunndalsøra, Na Uy chuyển sống môi trường nước biển vào mùa thu năm 2009 + smolts Cá chủng ngừa Trọng lượng trung bình cá bắt đầu thử nghiệm 2,12 kg (khoảng 2,07-2,15 kg) Cá phân bố ngẫu nhiên vào tám lồng với thể tích 125 m3 (chiều dài (5m) * chiều rộng (5m) * chiều sâu (5m)), với 70 cá lồng Cá bố trí cho ăn bốn chế độ ăn khác cho ăn lần ngày máy cho ăn tự động với lượng thức ăn thừa 10-20% Nhiệt độ trung bình nước chiều sâu mét 9oC đo trình thử nghiệm, với nhiệt độ thấp 5oC vào ngày 16 tháng tối đa 13,7oC vào tháng 2.2 Công thức thức ăn thử nghiệm Thức ăn cơng nghiệp với kích thước mm sản xuất Skretting AS, Stavanger, Na Uy (Optiline Spirit V 600), có chứa 16,2% độ ẩm, 32,3% chất béo; 40,1% protein tro 5,3% Hàm lượng astaxanthin, vitamin C vitamin E 41mg/kg, 100mg/kg 200mg/kg Thức ăn thí nghiệm chuẩn bị theo qui trình: áo 25 kg thức ăn với 1250 ml dầu hạt cải tươi (giá trị anisidin, AV 2,3 giá trị peroxide, PV 3,3 meq peroxide / kg) 1250 ml hạt cải dầu bị oxy hóa dầu (AV 33 PV peroxide meq 24 / kg ), có khơng có bổ sung 25 gram vitamin E (dl-α-Tocopheryl acetate DSM Nutritional Products Ltd, Basel, Thụy Sĩ) Sau áo lớp dầu, thức ăn trãi khay 1m x 2m ngày khoảng 15°C để sấy khô Để tránh khác biệt mùi vị chế độ ăn, tất nghiệm thức thức ăn phủ lần với 250 ml dầu cá sau sấy khơ thêm hai ngày trước cho ăn Bảng Bốn nghiệm thức thức ăn Nghiệm thức thức ăn Chất lượng dầu Vitamin E Tươi Chuẩn (200 mg/kg) Tươi Bổ sung (1200 mg/kg) CE Bị oxy hóa Chuẩn (200mg/kg) Ox Bị oxy hóa Bổ sung (1200mg/kg) TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - - THAÙNG 7/2013 Viết tắt C OxE 109 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2.3 Thu mẫu cá Cá đếm đo trọng lượng bắt đầu thí nghiệm lúc kết thúc thí nghiệm Mười lăm cá hồi từ lồng gây mê MS 222 (metacaine, 0,1 g L-1; Alpharma Công ty TNHH Thú y), bị giết cách đánh choáng, cắt mang cho chảy máu nước biển vòng 30 phút Tất mẫu cá có khoảng trọng lượng trung bình để tránh ảnh hưởng trọng lượng thông số (Bảng 2) Bảng Trọng lượng trung bình độ lệch chuẩn mẫu cá thu cho nghiệm thức Nhóm C CE Ox OxE Trọng lượng 3478 (180) 3489 (161) 3500 (273) 3463 (209) Sau cho chảy hết máu, trọng lượng chiều dài thể ghi lại Cá loại bỏ ruột, cân phi lê tay trọng lượng philê ghi nhận (trái phải) Miếng phi lê bên trái cá hồi chụp ảnh để để xác định hàm lượng chất béo, phương pháp thực theo Folkestad ctv (2008) Phi lê bên phải cá gửi đến phòng thí nghiệm Nofima Ås để phân tích độ nứt thịt, cấu trúc thịt nước trình bảo quản lạnh 2.4 Sự nước thịt Sự nước đo sau ngày dự trữ 4oC phân tích dựa vào phương pháp mô tả Mørkøre ctv (2002) Mørkøre ctv (2007) Qui trình mơ tả sau: miếng thịt mỏng cỡ 15 gram đặt miếng giấy tổ ong hút ẩm (8x12 cm) làm từ cellulose (AEP Industries, AA Apeldorn, Hà Lan) Mẫu giấy hút ẩm đặt vào vào túi nilon trữ nhiệt độ (3oC) vịng ba ngày Sự nước tính tốn theo công thức sau: LL (%) = 100% x trọng lượng tăng lên miếng giấy hút (g) * trọng lượng ban đầu miếng thịt mỏng (g) -1 2.5 Kết cấu thịt Được phân tích máy TA-XT2 (Micro Systems Ltd, Surrey, Vương quốc Anh), trang bị với xi lanh với đầu phẳng 12,5 mm đường kính (loại P/0.5) để phân tích học Lực dùng để kích hoạt 0,2 N tốc độ thử nghiệm mm s-1 Phân tích thực theo chiều thẳng đứng miếng phi lê có độ dầy khoảng 2,5 cm Số liệu ghi nhận máy tính phân tích phần mềm chuyên dụng cho kết cấu thịt (phiên 4.0.9.0, 2007, phát triển Micro Systems Ltd, Surrey, Anh) III KẾT QUẢ 3.1 Các thông số sản lượng Trọng lượng trung bình cá hồi tăng từ 2120 gram đến 3634 gram thời gian thí nghiệm 79 ngày (Bảng 3) Sự tăng trưởng không bị ảnh hưởng chất lượng dầu mức độ vitamin E phần ăn Tuy nhiên trọng lượng trung bình cá cho ăn dầu bị oxy hóa (nhóm Ox OxE) thấp 117 g so với nhóm đối chứng (nhóm C CE) Tương ứng, tỉ lệ tăng trưởng theo nhiệt độ (TGC) nhóm cá hồi cho ăn dầu bị oxy hóa thấp 5% so với nhóm khác Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn nhóm CE giảm đáng kể so với nhóm C OxE Bảng Các thông số sản lượng (trung bình ± sai số chuẩn) cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar L.) cho ăn thức ăn công nghiệp với bổ sung dầu hạt cải dầu tươi bị oxy hóa với hàm lượng vitamin E tiêu chuẩn (200mg/kg) bổ sung cao (1200mg/kg) khoảng thời gian 79 ngày 110 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - - THÁNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Chất lượng dầu Tươi Vitamin E Bị oxy hóa Tiêu chuẩn Bổ sung Tiêu chuẩn Bổ sung C CE Ox OxE Viết tắt Trọng lượng thể ban đầu, g Trọng lượng thể cuối, g 2117 ± 2136 ± 2106 ± 2123 ± 3685 ± 3700 ± 3640 ± 3510 ± Tăng trọng, g 1568 ± 1564 ± 1534 ± 1387 ± TGC 3,51 ± 0,14 3,48 ± 0,25 3,46 ± 0,09 3,16 ± 0,11 FCR 0,97 ± 0,01 0,92 ± 0,02 0,94 ± 0,01 0,97a ± 0,00 a b ab Chữ khác hàng biểu thị khác biệt có ý nghĩa thống kê (P