Tối ưu hoá điều kiện lên men khô đậu nành và đánh giá hình thái học mô ruột khi sử dụng khô đậu nành để thay thế bột cá ở thức ăn tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei)

Nghiên cứu lên men bán rắn khô đậu nành bằng chủng vi khuẩn Bacillus subtilis B3, được phân lập từ hệ tiêu hoá của tôm, nhằm tạo ra sản phẩm lên men từ đậu nành giúp thay thế bột cá và đánh giá ảnh hưởng của sản phẩm khi sử dụng làm thức ăn cho tôm thẻ chân trắng.

VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II TỐI ƯU HỐ ĐIỀU KIỆN LÊN MEN KHƠ ĐẬU NÀNH VÀ ĐÁNH GIÁ HÌNH THÁI HỌC MƠ RUỘT KHI SỬ DỤNG KHƠ ĐẬU NÀNH ĐỂ THAY THẾ BỘT CÁ Ở THỨC ĂN TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Litopenaeus vannamei) Nguyễn Thành Trung1*, Nguyễn Văn Nguyện1, Trần Văn Khanh1, Lê Hoàng1, Đinh Thị Mến1, Nguyễn Thị Thu Hiền1, Trần Thị Hồng Ngọc1, Lê Thị Ngọc Bích1, Võ Thị Cẩm Tiên1, Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh1 TĨM TẮT Nghiên cứu lên men bán rắn khô đậu nành chủng vi khuẩn Bacillus subtilis B3, phân lập từ hệ tiêu hố tơm, nhằm tạo sản phẩm lên men từ đậu nành giúp thay bột cá đánh giá ảnh hưởng sản phẩm sử dụng làm thức ăn cho tôm thẻ chân trắng Thơng số tối ưu q trình lên men bán rắn sản phẩm khô đậu nành khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng với Bacillus subtilis B3 xác định nhiệt độ 37oC, pH 6,5, độ ẩm 50%, độ dày nguyên liệu 4cm Sản phẩm đậu nành sau lên men (FSBM) gia tăng protein thô 14% so với khô đậu nành(SBM) ban đầu đậu nành tách kháng dinh dưỡng thủy phân (FSBMex) tăng protein thô 26% (so với SBM) hay 7,5% (so với đậu nành tách kháng dinh dưỡng - SBMex) Protein kháng dinh dưỡng đậu nành gồm conglycinin glycinin thủy phân, vi khuẩn Bacillus subtilis B3 tiết enzyme protease ngoại bào có hoạt tính mạnh Ngun liệu khô đậu nành lên men thay bột cá đến mức 40% cho thấy khơng có ảnh hưởng đến hình thái ruột độ dài khoảng cách tơ ruột so với thức ăn bột cá (FM), nguyên liệu khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng lên men thay đến mức 60% có hình thái tương tự thức ăn bột cá Các ảnh hưởng thức ăn chứa đậu nành lên men lên hình thái ruột đậu nành thủy phân protein kháng dinh dưỡng đậu nành conglycinin glycinin thức ăn chứa probiotic từ sản phẩm đậu nành lên men Từ khóa: khơ đậu nành, kháng dinh dưỡng, lên men bán rắn, Bacillus subtilis, conglycinin, glycinin, hình thái ruột, điện di (SDS-PAGE), tơm thẻ chân trắng I GIỚI THIỆU Nguồn nguyên liệu bột cá chiếm tỉ lệ cao phần thức ăn nuôi tơm có ý nghĩa quan trọng đến chất lượng viên thức ăn Bột cá xem nguyên liệu yếu cho chất lượng thức ăn ni tơm Thực tế cho thấy giá bột cá tăng gấp 2,5 lần vòng 10 năm qua (2005-2015) (FAO, 2015), dự báo tiếp tục tăng cao năm Đã có nhiều nghiên cứu tiến hành năm qua nhằm thay protein bột cá nguồn protein thực vật thức ăn cho cá (Akiyama, 1991; Watanabe ctv., 1992; Hertrampf Piedad-Pascual, 2000; Hardy, 2003; Nguyen ctv., 2009; NRC, 2011), tôm thẻ (Lim Dominy, 1990; Shiu ctv., 2015b) nhằm lựa chọn, xác định nguồn protein chất lượng cao, tỷ lệ amino acid cân đối, đầy đủ acid béo thiết yếu, có khả dẫn dụ Trung tâm cơng nghệ thức ăn Sau thu hoạch thủy sản, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II * Email: ng.ttrung@yahoo.com TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 43 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II Khô đậu nành nguồn nguyên liệu protein thực vật có giá trị, giá thành rẻ, có khả chủ động sản xuất Đây nguồn nguyên liệu có hàm lượng protein cao, thành phần hóa học bột đậu nành ổn định Hàm lượng protein thô phụ thuộc vào chất lượng khô đậu nành công nghệ xử lý (Hertrampf Piedad-Pascual, 2000) Tuy nhiên, đậu nành chứa nhiều đặc điểm bất lợi chứa chất kháng dưỡng, không cân đối hay thiết hụt acid amin, acid béo thiết yếu dẫn dụ động vật thủy sản nuôi (Francis ctv., 2001) Khô đậu nành chứa chất kháng dinh dưỡng thức ăn ảnh hưởng đến bệnh đường ruột viêm ruột cá (Ingh ctv., 1991; Olli Krogdahl, 1995; Knudsen ctv., 2007; Knudsen ctv., 2008; Matsunari ctv., 2010; Yamamoto ctv., 2010; Nguyen ctv., 2011; Chikwati ctv., 2012; Yamamoto ctv., 2012b; Krogdahl ctv., 2015; Nguyen Thanh Trung ctv., 2016a; Nguyen Thanh Trung ctv., 2016b) Trong đó, nghiên cứu ảnh hưởng đậu nành tơm cịn hạn chế Để cải thiện ảnh hưởng chất kháng dinh dưỡng, nghiên cứu loại bỏ chất kháng dinh dưỡng công nghệ xử lý ép đùn (Gomes ctv., 1995 ; Barrows ctv., 2007) Xử lý khô đậu nành dung môi nhiệt tạo sản phẩm đậu nành protein đậm đặc loại bỏ khơng hồn tồn chất kháng dinh dưỡng trypsin hay saponin (Murashita ctv., 2013) Đậu nành lên men cải thiện giá trị dinh dưỡng kháng dinh dưỡng đậu nành saponin hay protein kháng dinh dưỡng đậu nành gồm conglycinin glycinin (Feng ctv., 2007; Shiu ctv., 2015b) Các công nghệ lên men đậu nành chủ yếu lên men bán rắn, công nghệ lên men đơn giản, trang thiết bị đầu tư thấp, tiêu hao lượng thấp dễ kiểm soát nhiễm bẩn độ ẩm thấp Các sản phẩm đậu nành sử dụng kỹ thuật lên men bán rắn sản phẩm PepSoyGen lên men với hỗn hợp Bacillus subtilis Aspergillus oryzae (Rombenso 44 ctv., 2013), sản phẩm Afcep (Gosen, Niigata, Nhật) lên men từ B subtilis (Murashita ctv., 2013), sản phẩm Soytide (CJ CheilJedang, Hàn quốc) lên men với vi khuẩn B subtilis (Lim ctv., 2010; Azarm Lee, 2014) Đã có nghiên cứu sử dụng đậu nành lên men nhiều đối tượng nuôi thức ăn chăn nuôi động vật cạn (Hirabayashi ctv., 1998; Feng ctv., 2007), cá (Shimeno ctv., 1993; Yamamoto ctv., 2010; Yamamoto ctv., 2012a; Rombenso ctv., 2013; Azarm Lee, 2014; Shiu ctv., 2015a), cá lóc (Channa striata) có sử dụng khô đậu nành lên men không loại bỏ protein kháng dinh dưỡng đậu nành thay 40% bột cá (Trần Thị Thanh Hiền ctv., 2014), tôm thẻ chân trắng (Shiu ctv., 2015b; Nguyen Van Nguyen ctv., 2018), kết cho thấy tăng trưởng tốt so với kho đậu nành không lên men Mặc dù nhiều nghiên cứu cho thấy việc thay bột cá khô đậu nành lên men cho số đối tượng nuôi thủy sản động vật cạn đạt thành tựu đáng kể, nhiên chưa có nhiều nghiên cứu thơng tin vai trị khơ đậu nành lên men bán rắn tôm thẻ chân trắng Trong nghiên cứu tiến hành xác định điều kiện tối ưu lên men khô đậu nành phương pháp lên men bán rắn với chủng vi khuẩn Bacillus subtilis B3, chế phẩm vi sinh BioShrimp-RIA2, phân lập từ hệ tiêu hóa tơm có khả kháng bệnh, nhằm tạo sản phẩm protein đậu nành lên men có khả thay protein bột cá thức ăn cho tôm thẻ chân trắng, đồng thời xác định ảnh hưởng khô đậu nành lên men hình thái mơ ruột tơm II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện lên men bán rắn khô đậu nành chủng vi khuẩn Bacillus subtilis B3 đánh giá chất lượng sản phẩm 2.1.1 Vật liệu Nguyên liệu khô đậu nành (SBM): có nguồn gốc từ nhập ngoại cung cấp từ nhà máy sản TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II xuất thức ăn Bình Dương, nghiền mịn qua rây 0,450 mm Nguyên liệu khô đậu nành tách chất kháng dinh dưỡng (SBMex) (Nguyen ctv., 2011): Tách chiết kháng dinh dưỡng khơ đậu nành thực tại Phịng thí nghiệm Dinh dưỡng – Trung tâm Công nghệ thức ăn Sau thu hoạch Thủy sản, sử dụng cồn nồng độ 70, 80 90%, theo tỷ lệ 1:3 (wđậu nành/ vcồn), từ nồng độ thấp đến cao Tại lần chiết, khô đậu nành trộn lắc giờ, sau để lắng cho tách lớp nhiệt độ phòng 24 Các chất lơ lững tách bỏ cách gạn lọc, phần lại tách chiết tiếp tục hai lần lặp lại Phần nguyên liệu bên sấy khô đến độ ẩm 11%, sản phẩm gọi khô đậu nành tách chất kháng dinh dưỡng (SBMex) Nguyên liệu SBMex lưu trữ tủ mát oC đến lên men bán rắn Chủng vi khuẩn Bacillus subtilis B3 có nguồn gốc từ đề tài “Hoàn thiện và sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh BioShrimp-RIA2 phòng bệnh Vibrio spp gây tôm nuôi” Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II, vi sinh phân lập từ hệ tiêu hóa tơm thẻ, có khả sinh enzyme protease ngoại bào (Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh, 2016), có điều kiện tăng sinh tối ưu 37oC pH 6,5, lưu trữ tủ đông sâu - 80oC sử dụng, tăng sinh môi trường TSA 2.1.2 Tối ưu hoá điều kiện lên men bán rắn khô đậu nành chủng vi sinh Bacillus subtilis B3 Khô đậu nành trùng 121oC 20 phút trước đem lên men bán rắn Sau trùng để nguội đến nhiệt độ phòng chuyển sang khay để lên men (60cm x 60cm x 5cm), dung dịch vi khuẩn sau hoạt hóa đo mật độ đường chuẩn hấp thu quang, mật độ khoảng 105 (cfu)/ml thêm vào nguyên liệu Phương pháp xác định mật độ vi khuẩn Bacillus subtilis B3: thu 10-20g mẫu thí nghiệm vị trí góc khay để xác định mật độ vi sinh theo tiêu chuẩn BS EN 15784 (2009) Xác định nhiệt độ thời gian lên men thích hợp nguyên liệu SBM SBMex Nguyên liệu điều chỉnh hàm lượng ẩm 40%, pH khối nguyên liệu 6,5 độ dày 3cm Nhiệt độ lên men điều chỉnh 30oC (nhiệt độ phòng) 37oC để đánh giá nhiệt độ lên men tối ưu Mẫu thu vào thời điểm lên men 24, 48, 72 96 Xác định pH lên men tối ưu Từ nhiệt độ lên men tối ưu xác định từ thí nghiệm trên, khối nguyên liệu điều chỉnh hàm lượng ẩm 40% độ dày 3cm, mức pH 6,0; 6,5 7,0 nguyên liệu điều chỉnh để đánh giá lên men tối ưu Mẫu thu vào thời điểm lên men 24, 48, 72 96 Xác định độ ẩm lên men tối ưu Nguyên liệu điều chỉnh hàm lượng ẩm khác từ 30%, 40% 50 % pH khối nguyên liệu nhiệt độ lên men điều chỉnh điều kiện tối ưu từ kết thí nghiệm trên, độ dày lớp nguyên liệu 3cm Mẫu thu vào thời điểm lên men 24, 48, 72 96 Xác định độ dày lên men thích hợp Vi khuẩn B subtilis B3 trộn với khoảng 6,0 - 12,0 kg nguyên liệu trải khay 02 độ dày khác nhau: cm, lên men bán rắn nhiệt độ, pH độ ẩm xác định từ thí nghiệm Mỗi nghiệm thức lặp lại lần Đo mật độ vi sinh sau 72 lên men để xác định độ dày thích hợp 2.1.3 Đánh giá chất lượng nguyên liệu lên men bán rắn Phân tích giá trị dinh dưỡng nguyên liệu bao gồm: Hàm lượng ẩm (%) xác định theo phương pháp TCVN 4326:2001, protein thô (%) theo TCVN 4328-1:2007, lipid thô (%) theo AOAC 920.39, tro (%) theo TCVN 4327-2007, xơ (%) theo TCVN 4329:2007 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 45 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II Đánh giá khả thủy phân protein vi khuẩn B subtilis B3 khô đậu nành lên men phương pháp điện di 2015b) Các thức ăn có hàm lượng protein lipid Thức ăn phân tích hàm lượng protein thô, lipid thô, tro, xơ Sử dụng phương pháp điện di SDSpolyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) để nhận diện có mặt protein kháng dinh dưỡng nhóm conglycinin gồm: α’conglycinin (72 kDa), α-conglycinin (68 kD) β-conglycinin (52kDa), nhóm glycinin gồm acidic (37kDa) basic (20Kda) (Teng ctv., 2012) mẫu khô đậu nành (SBM) khô đậu nành lên men (FSBM) khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng lên men (FSBMex) Lấy 0,2g mẫu cho nguyên liệu đồng đệm phosphorate (PBS) pH 7,3 sau ly tâm 14,000 rpm 20 phút 4°C, tách bỏ cặn Phần dung dịch phía lấy để xác định phân đoạn protein Dung dịch phía pha loãng với đệm (0,125 M Tris-HCl (pH 6.8), 4% SDS, 20% glycerol 10% β-mercaptoethanol), sau chạy gel nhuộm với Coomassie brilliant blue R-250 40% methanol 10% acid acetic Tổng cộng 2000 tơm thẻ chân trắng chuẩn bị cho thích nghi với môi trường khoảng thời gian 10-15 ngày, sau tơm lựa chọn ngẫu nhiên với trọng lượng từ 2-3,5g Thí nghiệm thực Cơ sở thực nghiệm, khảo nghiệm thủy sản Gò Vấp, bể kính (100 lít), mật độ 15 con/ bể, lần lập lại nghiệm thức thức ăn, thời gian nuôi tuần Tôm cho ăn thời điểm 8:00 giờ, 12:00 giờ, 16:00 20 giờ, cho ăn đến no Thức ăn dư loại bỏ sau cho ăn, sau sấy 80oC ghi lại số lượng Trong thời gian nuôi, nước thay 1/3 tuần 2.2 Ảnh hưởng tỷ lệ đậu nành lên men từ chủng Bacillus subtilis B3 lên hình thái mơ ruột tơm thẻ chân trắng Hình thái mơ ruột tơm đánh giá cho ăn thức ăn chứa khô đậu nành sau lên men thay cho bột cá hàm lượng khác cơng thức thức ăn Hai nhóm thức ăn dùng thí nghiệm gồm: Ngun liệu khơ đậu nành lên men tách kháng dinh dưỡng không tách kháng dinh dưỡng, thay bột cá hàm lượng 20, 40, 60, 80 100% Thức ăn đối chứng gồm: thức ăn hoàn toàn bột cá (FM), thức ăn chứa 40% SBM (SBM), thức ăn đối chứng sử dụng đậu nành lên men Hàn Quốc (Bảng 1) (FSBM đối chứng) thay bột cá mức 60% (Shiu ctv., 46 Đánh giá mô học ruột tôm Sau tuần nuôi, tôm nhịn cho ăn 24 trước thu mẫu Mỗi nghiệm thức thu mẫu ngẫu nhiên tôm, xác định trọng lượng thân, thu mẫu ruột cố định dung dịch Davidson’s (30 mL 95% ethanol, 20 mL 37% formaldehyde, 10 mL axit axetic băng 30 mL nước cất) Cố định mẫu giờ, chuyển sang cồn 50% Đặt bề mặt mẫu ruột xử lý vào đáy khn inox, sau rót parafin vào khn, đậy nắp cassette Cắt khối paraffin có chứa mẫu máy cắt Microtome, độ dày lát cắt từ 5-6 µm Một cassett cắt lát cách rời đính lame Dùng thuốc nhuộm Hematoxylin & Eosin để nhuộm mô ruột sau tôm đốt số Đọc kết kính hiển vi JVC (TK-C1380E) Chiều dài tơ ruột khoảng cách tơ ruột xác định theo kết đo thước đo trắc vi thị kính, sau nhân với hệ số 2,525 để chuyển đổi sang đơn vị (mm) TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 24 100,0 39,8 7,4   FM65 SBM SBMex FSBM FSBMex FSBM đối chứng Alpha-starch Choline chloride Lecithin Vitamin Khoáng Dầu gan mực Fish oil Soybbean oil Wheat gluten Cellulose Tổng cộng Protein thôthô Lipid thô 11 0,4 0,3 0,3 0,68 0,9 20,9 11 0,4 0,3 0,3 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 1,35 0,8 17,7 33,6     27,54   100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 2,03 0,7 14,6 22,4     41,30   FSBM 60 100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 2,7 0,6 11,4 11,2     55,07   FSBM 80 100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 3,38 0,5 8,3     68,84   FSBM 100 10 11 12 13 100,0 39,8 7,4 100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 1,35 0,67 20,5 24,89 12,44 11 0,4 0,3 0,3 0,68 0,83 22,2 33,6 44,8 100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 2,03 0,5 18,7 37,33 22,4 100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 2,7 0,34 17 49,78 11,2 100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 3,38 0,17 15,2 62,22 100,0 39,8 7,4       40,28 11 0,4 0,3 0,3 2,03 0,76 15,5 22,4 100,0 39,8 7,4 11 0,4 0,3 0,3 1,74 0,6 11,5 27,14 40 FSBMex FSBMex FSBMex FSBMex FSBMex FSBM đối SBM 20 40 60 80 100 chứng (FM: Thức ăn bột cá; SBM: Thức ăn chứa đậu nành; SBMex: Thức ăn chứa đậu nành tách kháng dinh dưỡng; FSBM 20: thức ăn thay 20% FSBM, FSBM 40: Thức ăn thay 40% FSBM; FSBM 60: Thức ăn thay 60% FSBM; FSBM 80: Thức ăn thay 80% FSBM; FSBM 100: Thức ăn thay 100% FSBM; FSBMex 20: Thức ăn thay 20% FSBMex; FSBMex 40: Thức ăn thay 40% FSBMex; FSBMex 60: Thức ăn thay 60% FSBMex; FSBMex 80: Thức ăn thay 80% FSBMex; FSBMex 100: Thức ăn thay 100% FSBMex, FSBM đối chứng: Thức ăn thay 60% FSBM đối chứng) 100,0 39,8 7,4 44,8     13,77   56 FSBM 40 FSBM 20 FM   10 11 12 13 14 15 16     Bảng Cơng thức thức ăn để đánh giá hình thái mô ruột tôm thay bột cá khơ đậu nành lên men VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN II 47 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II III KẾT QUẢ 3.1 Tối ưu hoá điều kiện lên men bán rắn khô đậu nành chủng vi khuẩn Bacillus subtilis B3 phân lập từ hệ tiêu hóa tơm đánh giá chất lượng sản phẩm 3.1.1 Thành phần dinh dưỡng khô đậu nành sau tách kháng dinh dưỡng Nguyên liệu khô đậu nành sau tách rửa kháng dinh dưỡng dung môi cồn, hàm lượng protein nguyên liệu tăng khoảng 16% protein so với khô đậu nành ban đầu (Bảng 2) Bảng Giá trị dinh dưỡng khô đậu nành trước sau tách kháng dinh dưỡng Nguyên liệu Ẩm (%) Protein (%) Lipid (%) Tro (%) Khô đậu nành 12,21 47,3 0,98 6,34 Khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng 12,14 54,84 0,71 6,35 3.1.2 Tối ưu hoá điều kiện lên men bán rắn khô đậu nành Nhiệt độ (toC) thời gian lên men thích hợp nguyên liệu SBM SBMex Hai nguyên liệu SBM SBMex lên men bán rắn nhiệt độ gồm nhiệt độ phòng (30oC) 37oC, cố định thông số độ ẩm 40%, pH 6,5 độ dày nguyên liệu 30 cm Kết mật độ vi sinh vật nguyên liệu khô đậu nành lên men (FSBM) nguyên liệu khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng lên men (FSBMex) đo sau lên men thời điểm 24, 48, 72 96 trình bày Hình Hình Mật độ vi sinh vật nguyên liệu FSBM FSBMex 30oC 37oC sau 96 lên men pH 6,5 Mật độ vi khuẩn đếm nhiệt độ 30oC hai nguyên liệu (FSBM FSBMex) cho thấy thấp so với 37oC Đặc biệt, sau tách kháng dưỡng nguyên liệu SBMex lên men bán rắn có mật độ vi khuẩn phát triển mạnh sau 96 37oC so với nguyên liệu SBM không tách kháng dưỡng Từ kết trên, 48 nhiệt độ 37oC nhiệt độ thích hợp cho Bacillus subtilis B3 phát triển lên men bán rắn với hai nguyên liệu (SBM SBMex) Hơn nữa, từ kết mật độ vi sinh cho thấy thời gian lên men thích hợp nguyên liệu SBM SBMex vào khoảng 72 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II pH lên men tối ưu nguyên liệu SBM SBMex Từ kết nhiệt độ (37oC) lên men bán rắn xác định từ nghiệm trước, thí nghiệm lên men bán rắn pH khác 6,0; 6,5 7,0 với hai nguyên liệu (SBM SBMex) độ ẩm 40% độ dày 3cm, kết thể Hình (a) (b) Hình Mật độ vi khuẩn pH khác nguyên liệu khô đậu nành lên men (a) đậu nành tách kháng dinh dưỡng lên men (b) 37oC, độ ẩm 40% độ dày 3cm Từ kết hình trên, thời gian lấy mẫu thí nghiệm khác nhau, nhiên nguyên liệu cho thấy mật độ vi khuẩn phát triển mạnh pH 6,5 với khoảng thời gian lên men từ 24 đến 72 đạt mật độ 109 CFU/g so với pH 6,0 hay 7,0 Tiếp tục lên men đến 96 giờ, nguyên liệu cho thấy mật độ vi sinh vật tiếp tục trì mật độ cao 109 CFU/g Độ ẩm lên men tối ưu nguyên liệu SBM SBMex Từ thí nghiệm xác định nhiệt độ pH chọn nhiệt độ 37oC pH 6,5 để lên men bán rắn với nguyên liệu SBM SBMex độ ẩm khác 30%, 40% 50% Hình Mật độ vi khuẩn Bacillus subtilis B3 độ ẩm khác khô đậu nành lên men (a) đậu nành trích kháng dinh dưỡng lên men (b) Từ kết khơ đậu nành lên men (hình 3a) sau lên men từ 48 đến 72 giờ, nghiệm thức độ ẩm 50% có mật độ vi khuẩn cao độ ẩm lại (30% 40%) Tương tự với thí nghiệm đánh giá độ ẩm nguyên liệu đậu nành trích kháng dinh dưỡng lên men (hình 3b), nghiệm thức độ ẩm 50% cho thấy từ 24 đến 72 lên men có mật độ vi khuẩn cao độ ẩm lại (30% 40%) Việc lên men tiếp tục đến 96 cho thấy độ ẩm 50% TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 49 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II mật độ vi khuẩn cao độ ẩm lại hai nguyên liệu, đó, độ ẩm tối ưu để lên men bán rắn cho hai nguyên liệu (SBM SBMex) đạt độ ẩm 50% Mật độ vi sinh lên men bán rắn độ dày khác Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng độ dày nguyên liệu đậu nành lên mật độ vi sinh vật lên men bán rắn độ ẩm 50%, 37oC pH 6,5 sau 72 lên men Kết cho thấy, độ dày lớp nguyên liệu 4cm [log(cfu/g)=9,54] có mật độ vi khuẩn thấp độ dày 3cm [log(cfu/g)=9,98], nhiên mật độ vi khuẩn hai độ dày khơng có khác biệt đáng kể so với độ dày 3cm (Hình 4) Hình Mật độ vi khuẩn lên men bán rắn nguyên liệu đậu nành độ dày 3cm 4cm Sau lên men bán rắn nhiệt độ 37oC, độ ẩm 50% pH 6,5, nguyên liệu khô đậu nành khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng cho thấy gia tăng hàm lượng protein đáng kể Ở nguyên liệu khô đậu nành lên men (FSBM), hàm lượng protein tăng 14% (từ 46,75 lên 53,30%) so với nguyên liệu đậu nành ban đầu (SBM) Trong nguyên liệu khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng (FSBMex) cho thấy tăng đáng kể (26%) từ 54,84 lên 58,97% protein so với nguyên liệu đậu nành ban đầu (SBM) Việc tách kháng dinh dưỡng làm tăng hàm lượng protein lên khoảng 8% Việc lên men hai nguyên liệu tách không tách kháng dinh dưỡng cho thấy, nguyên liệu không tách kháng dinh dưỡng tăng hàm lượng protein lên 14% (FSBM so với SBM), nhiên nguyên liệu tách kháng dinh dưỡng tăng hàm lượng protein hơn, khoảng 7,5% (FSBMex so với SBMex) Hàm lượng lipid nguyên liệu giảm so với nguyên liệu ban đầu, khoảng 0,1% nguyên liệu SBM 0,2% nguyên liệu SBMex Kết đánh giá khả thủy phân protein điện di sản phẩm khô đậu nành đậu nành lên men 3.1.3 Giá trị dinh dưỡng nguyên liệu trước sau lên men bán rắn Mẫu khô đậu nành khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng trước sau lên men đánh giá chất lượng dinh dưỡng trình bày Bảng Bảng Kết phân tích dinh dưỡng nguyên liệu trước sau lên men Nguyên liệu SBM Ẩm Lipid (%) (%) 12,21 0,98 FSBM 8,18 SBMex FSBMex 50 Protein thô (%) 46,75 Tro (%) 6,34 0,88 53,30 7,36 7,14 0,71 54,84 6,35 8,46 0,52 58,97 6,65 Hình Kết điện di protein chuẩn, khơ đậu nành, khô đậu nành không tách (FSBM) tách kháng dinh dưỡng (FSBMex) lên men Trong đó, (M): Protein chuẩn từ 100kDa đến 3.4kDa, (SBM): Khô đậu nành, (FSBM): Khô đậu nành lên men, (FSBMex): Khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng lên men (β: β-conglycinin, (α): α- conglycinin, (α’): α’-conglycinin, (a) acidic glycinin (b) basic glycinin) TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II Kết điện di cho thấy, nguyên liệu khô đậu nành (SBM) chứa protein kháng dinh dưỡng đậu nành gồm nhóm conglycinin (α’, α β) glycinin (acidic basic) Trong đó, hai nguyên liệu đậu nành lên men (FSBM FSBMex) cho thấy thủy phân protein kháng dinh dưỡng hầu hết có trọng lượng phân tử nhỏ 30 kDa so với marker protein chuẩn nguyên liệu SBM 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ đậu nành lên men từ chủng Bacillus subtilis B3 thay bột cá lên hình thái mơ ruột tơm Kết phân tích thành phần dinh dưỡng thức ăn tôm thiết kế bảng thể Bảng Bảng Kết thành phần dinh dưỡng thức ăn tơm thẻ thí nghiệm Lipid (%) Ẩm (%) Protein (%) Tro (%) Xơ (%) FM 6,39 2,96 41,84 11,14 17,66 FSBM 20 5,91 4,85 40,89 10,38 10,79 FSBM 40 5,87 3,77 41,38 9,35 12,10 FSBM 60 5,91 5,79 40,35 8,44 8,49 FSBM 80 6,03 7,00 39,28 7,07 8,59 FSBM 100 6,25 4,83 40,93 6,16 6,84 FSBMEx 20 5,55 8,51 40,53 9,87 10,38 FSBMEx 40 5,93 6,74 40,14 8,71 18,20 FSBMEx 60 5,86 4,47 40,94 7,56 13,40 FSBMEx 80 5,49 5,75 40,41 6,38 16,58 FSBMEx 100 6,37 5,95 39,72 5,05 12,01 FSBM đối chứng 6,27 7,42 39,96 7,88 10,45 SBM 6,87 5,35 41,40 10,38 10,79 Kết phân tích thành phần dinh dưỡng cho thấy nghiệm thức thức ăn có hàm lượng protein lipid khơng có khác biệt đáng kể thức ăn Đánh giá hình thái mơ ruột tơm Hình thái mơ học chiều dài khoảng cách tơ ruột tơm đo kính hiển vi soi 40X Hình Hình thái mơ ruột tơm kính hiển vi độ phóng đại 40X, (a) thức ăn bột cá (FM),(b) thức ăn đậu nành (SBM) (c) thức ăn đậu nành lên men đối chứng (FSBM đối chứng) TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 51 VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN II Hình Hình thái mô ruột tôm thức ăn đậu nành lên men Hình Hình thái mơ ruột tơm thức ăn đậu nành kháng dinh dưỡng lên men Ở nghiệm thức thức ăn bột cá (FM) (Hình 6a) cho thấy tơ ruột thức ăn có chiều cao dài khoảng cách tơ ruột gần Khi so với hình thái tơ ruột thức ăn SBM (hình 6b) thức ăn FSBM đối chứng (Hình 6c) với thức ăn bột cá (FM) (Hình 6a), hai thức ăn có tơ ruột ngắn khoảng cách sợi tơ ruột cách xa Ở thí nghiệm tơm ăn thức ăn đậu nành lên men (Hình 7), cho thấy tơm ăn thức ăn FSBM 20 (Hình 7a) FSBM 40 (Hình 7b) có hình thái gần tương tự thức ăn FM (Hình 6a) Ngược lại, thức ăn FSBM 60, FSBM 80 FSBM 100 (Hình 7c, d e) cho thấy có hình thái khoảng cách tơ ruột ngắn khoảng cách tơ ruột cách xa thức ăn SBM FSBM đối chứng Cũng tương tự, thí nghiệm tơm ăn thức ăn đậu nành tách dinh dưỡng lên men FSBMex 20, FSBMex 40 FSBMex 60 (Hình 8a, b c) có hình thái chiều cao dài khoảng cách tơ ruột gần tương tự tôm ăn thức ăn chứa bột cá (FM), nhiên thức ăn FSBMex 80 (Hình 8d) FSBMex 100 (Hình 8e) cho kết tương tự tơ ruột có khoảng cách lớn độ dài 52 tơ ruột ngắn tôm ăn thức ăn SBM FSBM đối chứng IV THẢO LUẬN Kỹ thuật lên men bán rắn nguyên liệu đậu nành có nhiều nghiên cứu, tùy theo chủng vi sinh vật mà điều chỉnh nhiệt độ, pH hay độ ẩm khác để tạo sản phẩm lên men tối ưu giảm chất kháng dinh dưỡng Kết nghiên cứu lên men bán rắn khô đậu nành khô đậu nành tách kháng dinh dưỡng với chủng vi khuẩn Bacillus subtilis B3 cho thấy đạt thích hợp với thơng số gồm nhiệt độ 37oC, pH 6,5, độ ẩm 50%, độ dày nguyên liệu 4cm thời gian đạt mật độ tối ưu từ sau 48 đến 72 lên men Ở sản phẩm đậu nành lên men chủng vi khuẩn Bacillus subtilis B3 tăng hàm lượng protein lên 14% so với sản phẩm ban đầu (SBM), sản phẩm đậu nành tách kháng dinh dưỡng lên men (FSBMex) tăng 26% so với nguyên liệu SBM 7,5% so với nguyên liệu SBMex Kết cho thấy tương tự với nghiên cứu số tác giả trước (Kiers ctv., 2000; Teng TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II ctv., 2012; Murashita ctv., 2013; Shiu ctv., 2015b) Nghiên cứu lên men khô đậu Bacillus subtilis cho thấy cắt mạch protein kháng dinh dưỡng conglycinin glycinin thành đoạn phân tử nhỏ sau 48 lên men (Kiers ctv., 2000) Kết nghiên cứu cho thấy sản phẩm sau lên men kết hợp Bacillus subtilis A oryzae tăng hàm lượng protein lên 8,37% Sản phẩm khô đậu nành lên men PepSoyGen sử dụng kỹ thuật lên men bán rắn với hỗn hợp chủng vi sinh Bacillus subtilis Aspergillus oryzae, sau lên men tăng lên khoảng 52% protein (Rombenso ctv., 2013) Nghiên cứu (Shiu ctv., 2015b) lên men khô đậu nành chủng vi khuẩn Bacillus subtilis cho thấy điều kiện lên men tốt độ ẩm 50%, nhiệt độ 40oC sau 72 lên men, sau lên men tăng 19% protein so với nguyên liệu ban đầu giảm protein kháng dinh dưỡng Sản phẩm đậu nành lên men nghiên cứu này, sau lên men đo protein kháng dinh dưỡng phương pháp điện di SDSPAGE cho thấy khối lượng phân tử protein nhỏ 30 kDa loại bỏ hầu hết chất kháng dinh dưỡng conglycinin glycinin Kết tương tự thấy chủng Bacillus subtilis phân lập từ natto (Teng ctv., 2012; Shiu ctv., 2015b) Việc thủy phân mạch protein đậu nành thành peptide có mạch phân tử nhỏ đặc tính tiết enzyme protease ngoại bào mạnh chủng vi sinh Bacillus subtilis B3 lên men bán rắn, kết phù hợp với đặc tính sinh enzyme ngoại bào khảo sát từ nghiên cứu trước nhóm tác (Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh, 2016) Hình thái mô ruột đánh giá thông qua độ dài tơ ruột khoảng cách tơ ruột, kết bước đầu cho nghiên cứu Tôm ăn thức ăn đậu nành lên men (FSBM) đến mức 40% thức ăn đậu nành lên men có tách kháng dinh dưỡng (FSBMex) mức 60% có hình thái tơ ruột tương tự tôm ăn thức ăn bột cá (FM), chiều dài mật độ tơ ruột cao ruột tơm tăng diện tích bề mặt để hấp thu dinh dưỡng sản phẩm lên men loại bỏ phần chất kháng dinh dưỡng Nghiên cứu nhóm (Daniels ctv., 2010) cho tôm hùm (Homarus gammarus L.) ăn thức bổ sung Bacillus spp có mật độ độ dài tơ ruột cao thức ăn đối chứng Các nghiên cứu (Daniels ctv., 2010; Zhang ctv., 2012) cho tế bào biểu mô ruột tôm thẻ chân trắng có diện tích bề mặt hấp thụ lớn, gia tăng chiều cao mật độ tế bào ruột để tăng khả hấp thụ chất dinh dưỡng Khi thử nghiệm thức ăn đậu nành (Barnes ctv., 2012; Barnes ctv., 2014) lên men với nấm mốc Aspergillus spp vi khuẩn Bacillus spp thay mức 50% làm thức ăn cho cá hồi (Oncorhynchus mykiss), cho thức ăn loại kháng dinh dưỡng thức ăn chứa Bacillus spp dạng probiotic ngun nhân hình thái ruột khơng bị ảnh hưởng Trong đó, theo nhóm tác giả nghiên cứu (Zheng ctv., 2017), tơm thẻ chân trắng có hình thái tơ ruột tơm ăn thức ăn bổ sung vi khuẩn Lactobacillus plantarum dài mật độ cao so với tôm ăn thức ăn không bổ sung Tuy nhiên, thức ăn chứa cao 40% FSBM 60% FSBMex có tơ ruột ngắn mật độ thấp, đậu nành sau lên men cịn chứa hợp chất gây ảnh hưởng lên lên hình thái ruột Việc sử dụng vi khuẩn Bacillus subtilis B3 phân lập từ hệ tiêu hóa tơm thẻ chân trắng để lên men nguyên liệu từ khô đậu nành giúp xác định qui trình lên men bán rắn nâng cao hàm lượng protein so với sản phẩm ban đầu Ngồi ra, q trình lên men sản phẩm đậu nành thủy phân protein kháng dinh dưỡng đậu nành gồm nhóm conglycinin glycinin Đặc biệt, kết nguyên liệu tách kháng dinh dưỡng dung môi cồn cho thấy mật độ vi sinh tăng sinh cao với nguyên liệu khô đậu nành không tách kháng dinh dưỡng điều kiện lên men, điều chất kháng dinh dưỡng cản trở việc lên men vi khuẩn Bacillus subtilis B3 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 53 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận Hàm lượng protein nguyên liệu sau tách chất kháng khuẩn tăng 17% protein so với nguyên liệu đầu Chất lượng đậu nành lên men cải thiện khía cạnh dinh dưỡng sản phẩm tăng 14% protein thô so với nguyên liệu đậu nành ban đầu Sản phẩm đậu nành tách kháng dinh dưỡng sau lên men bán rắn chủng Bacillus subtilis B3 tăng hàm lượng protein thô 26% so với đậu nành ban đầu Các protein kháng dinh dưỡng conglycinin glycinin đậu nành hầu hết thủy phân trình lên men Thiết lập thông số tối ưu cho việc lên men đậu nành đậu nành tách kháng dinh dưỡng Kết ảnh hưởng hình thái mơ ruột tơm sản phẩm đậu nành lên men cải thiện dinh dưỡng tốt, lại bỏ hầu hết chất kháng dinh dưỡng hoặc/và sản phẩm chứa vi khuẩn Bacillus subtilis B3 dạng probiotic giúp tôm ăn thức ăn mức 40% FSBM 60% FSBMex có tơ ruột dài mật độ cao 5.2 Đề xuất Tiếp tục ni đánh giá tiêu hóa tăng trưởng tôm để xem xét hiệu sản phẩm Cần có nghiên cứu để xem xét chế ảnh hưởng đậu nành lên men lên hình thái mơ học tơm thẻ chân trắng TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh, 2016 Đề tài: Hoàn thiện sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh BioShrimpRIA2 phòng bệnh Vibrio spp gây tôm nuôi Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản IIBộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Trần Thị Thanh Hiền, Trần Lê Cẩm Tú, Nguyễn Vĩnh Tiến, Nguyễn Bảo Trung, Trần Minh Phú, Phạm Minh Đức, Bengston David, 2014 Thay bột cá số nguồn bột đậu nành thức ăn cho cá lóc (Channa striata) Số chuyên 54 đề: Thủy sản - Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 1, 310-318 NRC, 2011 Nutrient Requirements of Fish and Shrimp The National Academies Press, Washington, DC Akiyama, D.M., 1991 The use of soy products and other plant protein supplements in aquaculture feeds American Soybean Association Azarm, H.M., Lee, S.-M., 2014 Effects of partial substitution of dietary fish meal by fermented soybean meal on growth performance, amino acid and biochemical parameters of juvenile black sea bream Acanthopagrus schlegeli Aquaculture Research 45, 994-1003 Barnes, M.E., Brown, M.L., Bruce, T., Sindelar, S., Neiger, R., 2014 Rainbow Trout Rearing Performance, Intestinal Morphology, and Immune Response after Long-term Feeding of High Levels of Fermented Soybean Meal North American Journal of Aquaculture 76, 333-345 Barnes, M.E., Brown, M.L., Rosentrater, K.A., Sewell, J.R., 2012 An initial investigation replacing fish meal with a commercial fermented soybean meal product in the diets of juvenile rainbow trout Open Journal of Animal Sciences 02, 234-243 Barrows, F.T., Stone, D.A.J., Hardy, R.W., 2007 The effects of extrusion conditions on the nutritional value of soybean meal for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) Aquaculture 265, 244-252 BS EN 15784, 2009 Animal feeding stuffs Isolation and enumeration of presumptive Chikwati, E.M., Venold, F.F., Penn, M.H., Rohloff, J., Refstie, S., Guttvik, A., Hillestad, M., Krogdahl, A., 2012 Interaction of soyasaponins with plant ingredients in diets for Atlantic salmon, Salmo salar L The British journal of nutrition 107, 1570-1590 Daniels, C.L., Merrifield, D.L., Boothroyd, D.P., Davies, S.J., Factor, J.R., Arnold, K.E., 2010 Effect of dietary Bacillus spp and mannan oligosaccharides (MOS) on European lobster (Homarus gammarus L.) larvae growth performance, gut morphology and gut TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II microbiota Aquaculture 304, 49-57 FAO, 2015 OECD/Food and Agriculture Organization of the United Nations (2015) OECD-FAO Agricultural Outlook 2015 OECD Publishing, Paris Feng, J., Liu, X., Xu, Z.R., Lu, Y.P., Liu, Y.Y., 2007 The effect of Aspergillus oryzae fermented soybean meal on growth performance, digestibility of dietary components and activities of intestinal enzymes in weaned piglets Animal Feed Science and Technology 134, 295-303 Francis, G., Makkar, H.P.S., Becker, K., 2001 Antinutritional factors present in plant-derived alternate fish feed ingredients and their effects in fish Aquaculture 199, 197-227 Gomes, E.F., Rema, P., Kaushik, S.J., 1995 Replacement of fish meal by plant proteins in the diet of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) : digestibility and growth performance Aquaculture 130 177-186 Hardy, R.W., 2003 Use of Soybean Meals in Diets of Salmon and Trout Technical factsheet written in conjunction with United Soybean Board and American Soybean Association http://www/ soymeal org/FactSheets/SalmonidTechReview pdf (accessed February 28, 2013) Hertrampf, J.W., Piedad-Pascual, F., 2000 Handbook on ingredients for aquaculture feeds, Kluwer Academic Publishers, Hirabayashi, M., Matsui, T., Yano, H., 1998 Fermentation of Soybean Meal with Aspergilus usamii Improves Zinc Availability in Rats Biological Trace Element Research 61, 227233 Ingh, T.S.G.A.M.v.d., Krogdahl, Å., Olli, J.J., Hendriks, H.G.C.J.M., Koninkx, J.G.J.F., 1991 Effects of soybean-containing diets on the proximal and distal intestine in Atlantic salmon (Salmo salar): a morphological study Aquaculture 94, 297-305 Kiers, J.L., laeken, A.E.A.V., Rombouts, F.M., Nout, M.J.R., 2000 In vitro digestibility of Bacillus fermented soya bean International Journal of Food Microbiology 60, 163-169 Knudsen, D., Jutfelt, F., Sundh, H., Sundell, K., Koppe, W., Frokiaer, H., 2008 Dietary soya saponins increase gut permeability and play a key role in the onset of soyabean-induced enteritis in Atlantic salmon ( Salmo salar L.) The British journal of nutrition 100, 120-129 Knudsen, D., Urán, P., Arnous, A., Koppe, W., Frøkiær, H., 2007 Saponin-Containing Subfractions of Soybean Molasses Induce Enteritis in the Distal Intestine of Atlantic Salmon J Agric Food Chem 55, 2261-2267 Krogdahl, A., Gajardo, K., Kortner, T.M., Penn, M., Gu, M., Berge, G.M., Bakke, A.M., 2015 Soya Saponins Induce Enteritis in Atlantic Salmon (Salmo salar L.) Journal of agricultural and food chemistry 63, 3887-3902 Lim, C., Dominy, W., 1990 Evaluation of soybean meal as a replacement for marine animal protein in diets for shrimp (Penaeus vannamei) Aquaculture 87, 53-56 Lim, S.-J., Kim, S.-S., Pham, M.A., Song, J.-W., Cha, J.-H., Kim, J.-D., Kim, J.-U., Lee, K.J., 2010 Effects of Fermented Cottonseed and Soybean Meal with Phytase Supplementation on Gossypol Degradation, Phosphorus Availability, and Growth Performance of Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) Fish Aqua Sci 13, 284-293 Matsunari, H., Iwashita, Y., Suzuki, N., Saito, T., Akimoto, A., Okamatsu, K., Sugita, T., Yamamoto, T., 2010 Influence of fermented soybean meal-based diet on the biliary bile status and intestinal and liver morphology of rainbow trout Oncorhynchus mykiss Aquaculture Sci 58, 243－252 Murashita, K., Akimoto, A., Iwashita, Y., Amano, S., Suzuki, N., Matsunari, H., Furuita, H., Sugita, T., Yamamoto, T., 2013 Effects of biotechnologically processed soybean meals in a nonfishmeal diet on growth performance, bile acid status, and morphological condition of the distal intestine and liver of rainbow trout Oncorhynchus mykiss Fisheries Science 79, 447-457 Nguyen, H.P., Khaoian, P., Furutani, T., Nagano, TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 55 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II J., Fukada, H., Masumoto, T., 2011 Effects of alcohol extract from soybean meal on pancreatic digestive enzyme and bile acid secretion in yellowtail Seriola quinqueradiata Aquaculture Science 59, 465-472 Nguyen Thanh Trung, Matsumoto, Y., Masumoto, T., 2016a Effect of soybean meal diet on color and morphology of distal intestine of juvenile yellowtail (Seriola quinqueradiata) International Fisheries Symposium - Can Tho University publishing house Nguyen Thanh Trung, Nguyen, N.V., Matsumoto, Y., Masumoto, T., 2016b Effect of selected antinutrient componentsof soybean meal on intestine color and morphology of yellowtail (Seriola quinqueradiata) The 8th Regional Aquafeed Forum- Feed and Feeding Management for Better Aquaculture - Nong Lam University, Vietnam 8, p.28 Nguyen, T.N., Davis, D.A., Saoud, P., 2009 Evaluation of Alternative Protein Sources to Replace Fish Meal in Practical Diets for Juvenile Tilapia, Oreochromis spp Journal of The World Aquaculture Society 40, 113-121 Nguyen Van Nguyen, Hoang, L., Van Khanh, T., Duy Hai, P., Hung, L.T., 2018 Utilization of fermented soybean meal for fishmeal substitution in diets of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) Aquaculture Nutrition 24, 10921100 Olli, J.J., Krogdahl, Å., 1995 Alcohol soluble components of soybeans seem to reduce fat digestibility in fish-meal-based diets for Atlantic salmon, Salmo salar L Aquaculture Research 26, 831-835 Rombenso, A., Crouse, C., Trushenski, J., 2013 Comparison of Traditional and Fermented Soybean Meals as Alternatives to Fish Meal in Hybrid Striped Bass Feeds North American Journal of Aquaculture 75, 197-204 Shimeno, S., Mima, T., Yamamoto, O., Ando, Y., 1993 Effects of Fermented Defatted Soybean Meal in Diet on the Growth, Feed Conversion, and Body Composition of Juvenile Yellowtail Nippon Suisan Gakkaishi 59 1883-1888 56 Shiu, Y.-L., Hsieh, S.-L., Guei, W.-C., Tsai, Y.T., Chiu, C.-H., Liu, C.-H., 2015a Using Bacillus subtilis E20-fermented soybean meal as replacement for fish meal in the diet of orange-spotted grouper (Epinephelus coioides, Hamilton) Aquaculture Research 46, 14031416 Shiu, Y.-L., Wong, S.-L., Guei, W.-C., Shin, Y.-C., Liu, C.-H., 2015b Increase in the plant protein ratio in the diet of white shrimp, Litopenaeus vannamei (Boone), using Bacillus subtilis E20fermented soybean meal as a replacement Aquaculture Research 46, 382-394 Teng, D., Gao, M., Yang, Y., Liu, B., Tian, Z., Wang, J., 2012 Bio-modification of soybean meal with Bacillus subtilis or Aspergillus oryzae Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 1, 32-38 Watanabe, T., Viyakarn, V., Kimura, H., Ogawa, K., Okamoto, N., Iso, N., 1992 Utilization of Soybean Meal as a Protein Source in a Newly Developed Soft-dry Pellet for Yellowtail Nippon Suisan Gakkaishi 58, 1761-1773 Yamamoto, T., Iwashita, Y., Matsunari, H., Sugita, T., Furuita, H., Akimoto, A., Okamatsu, K., Suzuki, N., 2010 Influence of fermentation conditions for soybean meal in a non-fish meal diet on the growth performance and physiological condition of rainbow trout Oncorhynchus mykiss Aquaculture 309, 173-180 Yamamoto, T., Matsunari, H., Sugita, T., Furuita, H., Masumoto, T., Iwashita, Y., Amano, S., Suzuki, N., 2012a Optimization of the supplemental essential amino acids to a fish meal-free diet based on fermented soybean meal for rainbow trout Oncorhynchus mykiss Fisheries Science 78, 359-366 Yamamoto, T., Murashita, K., Matsunari, H., Sugita, T., Furuita, H., Iwashita, Y., Amano, S., Suzuki, N., 2012b Influence of dietary soy protein and peptide products on bile acid status and distal intestinal morphology of rainbow trout Oncorhynchus mykiss Fisheries Science 78, 1273-1283 Zhang, J., Liu, Y., Tian, L., Yang, H., Liang, G., Xu, D., 2012 Effects of dietary mannan TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II oligosaccharide on growth performance, gut morphology and stress tolerance of juvenile Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei Fish & shellfish immunology 33, 1027-1032 Zheng, X., Duan, Y., Dong, H., Zhang, J., 2017 Effects of Dietary Lactobacillus plantarum on Growth Performance, Digestive Enzymes and Gut Morphology of Litopenaeus vannamei Probiotics Antimicrob Proteins TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 57 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II OPTIMIZING FERMENTATION CONDITIONS FOR SOYBEAN MEAL AND THE CHANGES IN INTESTINE MORPHOLOGY AS SOYBEAN MEAL IS SUBSTITUTED FOR FISH MEAL IN WHITE LEG SHRIMP (Litopenaeus vannamei) DIET Nguyen Thanh Trung1*, Nguyen Van Nguyen1, Tran Van Khanh1, Le Hoang1, Dinh Thi Men1, Nguyen Thi Thu Hien1, Tran Thi Hong Ngoc1, Le Thi Ngoc Bich1, Vo Thi Cam Tien1, Nguyen Thi Ngoc Tinh2 ABSTRACT This experiment was conducted to optimize the solid-state fermentation conditions of soybean meal (SBM) and alcohol extracted anti-nutrient soybean meal (SBMex) by Bacillus subtilis B3, which was isolated from white leg shrimp digestive tract The optimum fermentation parameters found for SBM and SBMex ingredients were as follows: 37oC, pH 6,5, moisture 50%, material layer 4cm Under these conditions, bacterial density reached higher 109 cell per gram after 48 hours of fermentation Bacillus subtilis B3 may have high proteolytic activity in hydrolyzing antigenic protein in soybean, such as conglycinin and glycinin The morphological observation of intestines at fish meal (FM) replacement rates of 40% FSBM and 60% FSBMex in shrimp diet showed similar enterocytes height and enterocytes density under light micrographs conditions The effect on intestine morphology may be due to the fermented products contain probiotic bacteria which were able to hydrolyze antigenic proteins in soybean meal Keywords: white leg shrimp, soybean meal, anti-nutrition factors, solid-state fermentation, Bacillus subtilis, antigenic protein in soybean, intestine morphology Người phản biện: TS La Xuân Thảo Ngày nhận bài: 15/6/2018 Ngày thông qua phản biện: 30/6/2018 Ngày duyệt đăng: 10/7/2018 Research Center for Aqua-Feed Nutrition and Fishery Post-Harvest Technology, Research Institute for Aquaculture No.2 Research Institute for Aquaculture No.2 * Email:ng.ttrung@yahoo.com 58 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 ... II Hình Hình thái mơ ruột tơm thức ăn đậu nành lên men Hình Hình thái mô ruột tôm thức ăn đậu nành kháng dinh dưỡng lên men Ở nghiệm thức thức ăn bột cá (FM) (Hình 6a) cho thấy tơ ruột thức ăn. .. thay 1/3 tuần 2.2 Ảnh hưởng tỷ lệ đậu nành lên men từ chủng Bacillus subtilis B3 lên hình thái mơ ruột tơm thẻ chân trắng Hình thái mơ ruột tôm đánh giá cho ăn thức ăn chứa khô đậu nành sau lên. .. đậu nành lên men có khả thay protein bột cá thức ăn cho tôm thẻ chân trắng, đồng thời xác định ảnh hưởng khô đậu nành lên men hình thái mơ ruột tôm II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nghiên cứu tối