cần thiết bổ sung vào thức ăn.
Phospholipid:
Về thành phần phospholipid (được hiểu là phosphoglyceride) và axít béo, màng hồng cầu của cá biển có nhiều phosphatidyl choline, các PUFA mạch dài như 20:3, 20:4, 20:6, 22:5 và 22:6 đều chiếm tỉ lệ cao và chúng chiếm 50% lượng axít béo tổng số [6]. Các phospholipid chiếm ưu thế trong não cá xương là phosphatidyl choline (48-55% lipid) và phosphatidyl ethanolamine (19-27% lipid), phosphatidyl serine chiếm khoảng 10-16,6%. Tất cả phospholipid trong não cá biển đều chứa nhiều n-3 PUFA hơn ở phospholipid của các động vật có xương sống bậc cao [22], trong đó axít docosahexaenoic (DHA - 22:6n-3) chiếm 10-16% trong phosphatidyl choline, 40-53% trong phosphatstidyl ethanolamine, 30-40% trong phosphatidyl serine. Thành phần axít béo chủ yếu trong phosphatidyl inositol ở não là axít arachidonic (ARA – C20:4n- 6), DHA chỉ chiếm khoảng 4-10% [22]. Trong phospholipid ở não cá biển, các n-3 PUFA chiếm ưu thế hơn các n-6 PUFA, riêng phosphattidyl inositol ở cá xương có tỉ lệ n-3 PUFA và n-6 PUFA bằng nhau [22].
Nói chung, để xác định nhu cầu lipid ở ấu trùng cá biển, cách tốt nhất là nghiên cứu sự biến đổi về thành phần, hàm lượng các lipid và axít béo trong các quá trình phát triển, đồng thời xem xét hàm lượng có khả năng cung cấp từđộng vật mồi. Thức ăn lý tưởng cho ấu trùng cá biển chứa khoảng 10% phospholipid giàu n-3HUFA từ sinh vật biển, ít hơn 5% triacylglycerol, tương tự như thành phần lipid có trong noãn hoàng, trong ấu trùng và trong con mồi của ấu trùng cá biển ngoài tự nhiên [37]. Các phospholipid có nguồn gốc từ nước mặn tốt cho sinh trưởng của ấu trùng cá biển hơn các nguồn phospholipid khác [44]. Việc sử dụng các lipid khác như triacylglycerol sẽ là biến đổi thành phần axit béo của thức ăn và rất khó có thểđiều chỉnh hoàn toàn theo ý muốn [44].
Các nghiên cứu từ những năm 1980 sử dụng thức ăn vi hạt đểương nuôi ấu trùng cá biển thay cho thức ăn sống thấy rằng thành phần phospholipids trong thức ăn rất cần thiết cho sự sinh trưởng và tỉ lệ sống của ấu trùng. Ở cá tráp đỏ, tỉ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của ấu trùng được cải thiện tốt khi bổ sung thêm 3% lecithin (phosphatidyl choline). Việc bổ sung thêm phospholipids vào công thức thức ăn vi hạt cũng làm giảm sự dị hình ở ấu trùng cá (trích theo [43]). Các kết quả nghiên cứu ban đầu này đã thúc đẩy các nghiên cứu về nhu cầu phospholipids của giai đoạn ấu trùng và đầu giai đoạn cá giống ở một số loài cá biển khác.
Về tiêu chuẩn đánh giá nhu cầu phospholipid ở cá nói chung, đến nay chủ yếu sử dụng các tiêu chuẩn thô thông qua tốc độ sinh trưởng, tỉ lệ sống, sự phát triển của cá. Bổ sung phospholipid làm tăng tốc độ sinh trưởng, cải thiện tỉ lệ sống, tăng khả năng chịu sốc, giảm dị hình và sự khiếm khuyết trong quá trình phát triển của ấu trùng cá biển được báo cáo từ nhiều nghiên cứu của các tác giả như Takeuchi (1992), Kanazawa (1993), Coutteau (1997) , Weirich và Reigh (2001), Cahu (2003), …. [10], [13], trích theo [44]. Một vài nghiên cứu đánh giá nhu cầu phospholipid dựa vào các các tiêu chuẩn về sinh lý, sinh hóa, sự trao đổi chất hoặc các thông số phân tử của các tác giả Fontagné (2000), Koven (2003), Zambonino Infante và Cahu (2007), Hamza (2008) (trích theo [44]).
Nhu cầu số lượng phospholipid ở ấu trùng cá nói chung biến đổi trong khoảng 2- 12% khối lượng thức ăn tùy theo loài, trong đó nhu cầu ở ấu trùng cá nước ngọt chỉ là 2-5%, thấp hơn ở ấu trùng cá biển (5-12%). Hàm lượng phospholipid trong thức ăn được xác định tốt cho ấu trùng một số loài cá biển: cá tráp đỏ là 5%, cá Oplegnathus fasciatus: 5-7%, cá bơn Nhật: 7%, cao nhất ở ấu trùng cá chẽm Châu Âu: 12% [13], [39], [44]. Ở ấu trùng cá đù vàng, hàm lượng lipid (dầu cá và dầu nành) trong thức ăn vi hạt tối ưu cho tỉ lệ sống và sự sinh trưởng là 172g/kg thức ăn và 177g/kg thức ăn theo thứ tự [1].
Xét về nhu cầu chất lượng phospholipid ở cá biển, các nghiên cứu đã xác định phosphatidyl-choline (PC) ảnh hưởng đến sinh trưởng, phosphatidyl-ethanolamine (PE) ảnh hưởng đến quá trình phát triển của ấu trùng cá và giảm dị hình. Ởấu trùng cá bơn Nhật, phosphatidyl-choline (PC) có tác dụng cải thiện tốc độ sinh trưởng nhưng phosphatidyl-inositol (PI) và phosphatidyl-ethanolamine (PE) thì không. Tuy nhiên, có khả năng là các lớp phospholipid khác nhau có lẽ có vai trò khác nhau ở từng loài
cá [43]. Hiện nay, tất cả các sản phẩm thương mại đều là hỗn hợp của các lớp phospholipid, chủ yếu là phosphatidyl-choline (PC), phosphatidyl-ethanolamine (PE), phosphatidyl-serine (PS) and phosphatidyl-inositol (PI), với tỉ lệ các thành phần rất khác nhau.
Một số nghiên cứu cho rằng con đường trao đổi chất của phospholipid, kể cả khả năng tổng hợp của cơ thể, là rất cần thiết ở cá. Tuy nhiên, khả năng tự tổng hợp phospholipid ở ấu trùng cá biển và đầu giai đoạn cá giống là rất hạn chế. Trong tự nhiên, ấu trùng cá nhận nguồn phospholipid chủ yếu từ lipid noãn hoàng và thức ăn tự nhiên.
Đến nay, việc giải quyết nhu cầu phospholipid cho cá biển nói chung vẫn còn nhiều hạn chế, chủ yếu là do mức độ hoàn chỉnh của thức ăn. Ở giai đoạn ấu trùng, thức ăn được sử dụng chủ yếu vẫn là thức ăn sống có hàm lượng phospholipid không phù hợp. Kỹ thuật làm giàu được sử dụng nhằm bổ sung phospholipid và thông qua đó bổ sung các HUFA. Tuy nhiên, việc bổ sung phospholipid vào thức ăn cũng gặp trở ngại do các sản phẩm thương mại đa phần không tinh. Nói chung, trong các sản phẩm thương mại, mức độ tinh khiết, hàm lượng phospholipid và thành phần các phospholipid rất khác nhau, vì vậy thành phần và hàm lượng axit béo có trong các sản phẩm này cũng rất khác nhau [44].
Axit béo:
Tầm quan trọng của axit béo, nhất là của HUFA, và sự hạn chế trong việc chuyển hóa PUFA ởấu trùng cá biển được nghiên cứu khá nhiều ở một số loài. PUFA có vai trò quan trọng trong cấu trúc và chức năng màng tế bào; tham gia vào nhiều chức năng quan trọng của tế bào, sự hoạt động của các ezyme ở màng, quá trình tổng hợp các eicosanoid [39]. Từ giữa những năm 1980, các n-3HUFA như DHA (22:5n-3) và EPA (20:5n-3) được biết đến như là thành phần dinh dưỡng tối cần thiết cho ấu trùng cá biển nhưng lại thiếu trong các loại thức ăn sống sử dụng phổ biến như luân trùng và nauplius Artemia [4], [13], [30], [32], [35], [38], [39], [43], [44]. Cho đến gần cuối những năm 1990, vai trò của axít arachidonic (20:4n-6) mới được chú trọng [38], các nghiên cứu chú ý nhiều hơn đến hàm lượng và tỉ lệ tối ưu của cả 3 loại HUFA là DHA, EPA và ARA [37], thay đổi quan điểm khi xét đến vấn đề cân bằng dinh dưỡng, nhấn mạnh sự cần thiết của ARA trong thức ăn của cá biển, xem xét sự cần thiết của HUFA trong sự cân bằng chung với các axít béo chưa no nhiều nối đôi (PUFA), axít
béo chưa no một nối đôi (MUFA) và axít béo no (SFA) khác [37], [38]. Nhiều nghiên cứu đề cập đến các giải pháp làm tăng cao hàm lượng HUFA trong thức ăn sống thông qua kỹ thuật làm giàu.
Các vấn đề liên quan đến nhu cầu axit béo ở ấu trùng cá biển được đề cập đến trong chuyên đề 2.
3.3. Vitamin
Việc xác định nhu cầu vitamin ởấu trùng cá biển còn rất hạn chế. Đến nay chỉ có vài báo cáo nghiên cứu về vitamin ở ấu trùng cá biển được đăng tải trên các tạp chí. Nói chung việc xác định nhu cầu vitamin ởấu trùng cá cũng như các động vật khác là khó khăn, bởi vì vitamin có thể được tạo ra bởi vi sinh vật trong ruột và nhu cầu vitamin ở cá thay đổi rất lớn theo tập tính ăn, khả năng tổng hợp của chúng. Nếu cá không được cung cấp đủ viatmin có thể bị các hội chứng thiếu vitamin. Khi cung cấp dư vitamin, nếu là vitamin tan trong nước chúng dễ dàng bị đào thải qua đường bài tiết; tuy nhiên, với vitamin thuộc nhóm tan trong dầu, lượng dư thừa sẽ tích tụ trong cơ thể và gây ra bệnh thừa vitamin [15].
Vitamin C:
Việc nghiên cứu về nhu cầu vitamin C ở ấu trùng cá chưa nhiều và nói chung là phức tạp tương tự như nghiên cứu nhu cầu các chất dinh dưỡng khác [26]. Theo Merchie và CTV (1997), trong khi hầu hết các động vật đều có thể tổng hợp vitamin C từ axít glucuronic thì cá và giáp xác không có khả năng này do thiếu enzyme gulonolactone oxidase cần thiết cho bước cuối cùng của quá trình sinh tổng hợp, cho nên vitamin C cần được cung cấp đủ qua con đường thức ăn [26]. Lượng vitamin C khoảng 25-50mg/kg thức ăn được cho là thích hợp nhất cho cá giai đoạn giống. Nếu thức ăn có hàm lượng vitamin C thấp sẽ dẫn đến các hội chứng thiếu vitamin C như là cong vẹo cột sống [62]. Dabrowski (1990) cho rằng tốc độ trao đổi chất là yếu tố đầu tiên ảnh hưởng đến nhu cầu vitamin C. Ấu trùng cá có tốc độ sinh trưởng và trao đổi chất nhanh hơn giai đoạn giống nên có lẻ cũng cần một hàm lượng vitamin C trong thức ăn cao hơn số lượng trên để duy trì điều kiện sinh lý và sinh trưởng tốt nhất (trích theo [26]). Hơn nữa, hàm lượng vitamin C có trong trứng cá khá cao là một minh chứng cho sự cần thiết của chúng trong thời gian đầu phát triển ở cá [26]. Ấu trùng noãn hoàng cá turbot có hàm lượn vitamin C khoảng 470 – 500 μg/g khô [26]. Ở cá
kèn sọc (Latris lineata), hàm lượng vitamin C trong trứng là 367 μg/g khối lượng khô, tương đương 58,9 ng/trứng, giảm đi 25% ởấu trùng 5 ngày tuổi (44,7 ng/ấu trùng; 590 μg/g khô), sau đó không thay đổi cho đến 14 ngày tuổi khi được cho ăn luân trùng có 307 μg vitamin C / g khô [8]. Hàm lượng vitamin C trong ấu trùng cá biển phụ thuộc hàm lượng vitamin C có trong thức ăn sống; tuy nhiên, khi vitamin C trong con mồi đạt đến một hàm lượng nào đó thì hàm lượng trong ấu trùng không tăng lên nữa [26]. Sự ổn định hàm lượng vitamin C ở ấu trùng cá kèn sọc cho thấy có thể hàm lượng vitamin C trong luân trùng như vậy có thểđủ cho chúng [8]. Nghiên cứu ở ấu trùng cá turbot, khi hàm lượng vitamin C trong con mồi vượt quá 1.400 μg/g khô thì hàm lượng vitamin C trong ấu trùng cá không tăng nữa, đạt trên dưới 1.200 μg/g khô. Vì vậy, hàm lượng 1.400 μg vitamin C / g khô được đề nghị là hàm lượng tối đa cần có trong thức ăn cho ấu trùng cá biển [26].
Hàm lượng vitamin C có trong các loại thức ăn sống được sử dụng ương nuôi ấu trùng cá biển được xác định bởi một số tác giả. Các loài tảo Isochrysis sp., Chlorella
sp. và Tetraselmis suecica nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm, tại cuối pha logarit có hàm lượng vitamin C theo thứ tự là: 3806, 3740 và 1090 μg/g khô. Các tác giả khác đã xác định hàm lượng vitamin C trong tảo Tetraselmis và Isochryis: 1700-2600 và 3800-4400 μg/g khô (Brown and Miller, 1992); hoặc 498 và 772 μg/g khô (De Roeck- Holtzhauer, 1991), theo thứ tự (trích theo [26]). Nói chung, hàm lượng vitamin C trong vi tảo biến đổi nhiều tùy theo điều kiện nuôi. Tảo Isochtyis trong điều kiện nuôi sinh khối có hàm lượng vitamin C chỉ bằng 1/3 khi nuôi trong phòng thí nghiệm [26], [27]. Luân trùng (Brachionus plicatilis) nuôi bằng men bánh mì và nuôi bằng tảo
Chlorella có hàm lượng vitamin C theo thứ tự 150 và 2300 μg/g khô. Luân trùng nuôi bằng men bánh mì, sau 6 giờ làm giàu bằng tảo Isochrysis hàm lượng vitamin C tăng gấp 10 lần (1.599 μg/g khô). Hàm lượng vitamin C trong nauplii Artemia mới nở khác nhau tùy theo dòng, biến đổi trong khoảng: 310 – 524 μg/g khô [27].
So với hàm lượng vitamin C cần cung cấp cho ấu trùng cá như trình bày ở phần trên, với hàm lượng có nauplius Artemia mới nở hoặc trong luân trùng nuôi bằng men bánh mì, cần thiết sử dụng kỹ thuật làm giàu để làm tăng hàm lượng vitamin. Để làm giàu vitamin C cho luân trùng và nauplius Artemia, kỹ thuật tạo màng bọc sinh học (bioencapsulation technique) dùng để làm giàu HUFA được áp dụng. Một phương pháp khác là tạo nên vitamin C dạng nhũ bền vững hơn bằng ascorbyl palmitate, một
dạng dễ bị chất mỡ hấp phụ nhưng vẫn sẵn sàng đáp ứng về mặt sinh học, để làm giàu thức ăn sống. Ascorbyl palmitate được luân trùng hoặc Artemia đồng hóa ngay khi ăn vào tạo thành dạng hoạt động nhất của vitamin C là axít arcobic [26], [27]. Dạng nhũ ascorbyl palmitate khi làm giàu luân trùng cũng được chuyển ngay từ dạng không hoạt động sinh học thành vitamin C tự do nhờ enzyme của luân trùng [17]. Làm giàu luân trùng với chất làm giàu có 5% ascorbyl palmitate (theo khối lượng) tạo nên hàm lượng cao vitamin C dạng hoạt động đến 1700 mg/g khô ở luân trùng sau 24 giờ [29], [62], [63]. Khi bổ sung 20% ascorbyl palmitate vào thức ăn nuôi luân trùng, sau 3 ngày nuôi, hàm lượng vitamin C trong luân trùng tăng gấp 10 lần [27]. Các thí nghiệm làm giàu nauplius Artemia với chất làm giàu có 10% và 20% ascorbyl palmitate tính theo khối lượng cho thấy: sau 24 giờ, hàm lượng vitamin C trong Artemia tăng gấp đôi so với hàm lượng vitamin C có trong nauplius mới nở (550 μg/g khối lượng khô) ở nghiệm thức 10% và tăng gấp 4 lần ở nghiệm thức 20% [27]. Kỹ thuật này đã được ứng dụng để giải quyết các trở ngại về dị hình, bị sốc của ấu trùng cá tráp ở các trại sản xuất giống [26].
Vitamin A:
Một số nghiên cứu xác định tăng cường vitamin A trong thức ăn sống có tác dụng giảm sự hình thành sắc tố không bình thường ở cá bơn. Tuy nhiên, ấu trùng cá bơn cho ăn Artemia có hàm lượng vitamin A 1.000 IU/g khô, hàm lượng được cho rằng có thể giảm sự bất thường của sắc tố, lại gây ra sự dị hình cột sống ở cá. Ấu trùng cá bơn Nhật Bản đều bị dị hình cột sống khi được cho ăn bằng nauplius Artemia làm giàu với nồng độ 100.000 IU cho các dạng vitamin A là retinol, retinyl palmitate, retinyl acetate và 100.000 μg cho vitamin A ở dạng axít all-trans-retinoic [41]. Hàm lượng vitamin A đề nghị an toàn cho sự phát triển bình thường của xương chỉ là 50 IU/g khô ở Artemia, trong khi đó nồng độ tối thiểu cho sự hình thành sắc tố bình thường phải hơn 400 IU/g Artemia khô [41].
Vitamin E:
Brown và CTV (2005) nghiên cứu về vitamin E (α-tocopherol) ở trứng và ấu trùng cá kèn sọc cho thấy hàm lượng vitamin E trong trứng là 144 μg/g khô hoặc 21,5 ng/trứng. Hàm lượng vitamin E ở ấu trùng 1 ngày tuổi là 173 μg/g khô hoặc 12,8 ng/ấu trùng và gần như không thay đổi cho đến 5 ngày tuổi (169 μg/g khô; 11,1 ng/ấu trùng), giảm ở ấu trùng 9 ngày tuổi (110 μg/g khô; 10,9 ng/ấu trùng), với hàm lượng
vitamin E trong luân trùng làm thức ăn trong giai đoạn này phân tích được là 60 μg/g khô [7]. Khi luân trùng được làm giàu bằng nhũ tương có 4% vitamin E (40 mg/g khô), hàm lượng vitamin E trong luân trùng có thể đạt được 1040 μg/g khô [8]. Khi xem xét ảnh hưởng của vitamin E thông qua làm giàu luân trùng đến ấu trùng cá kèn sọc, Brown (2005) đã xác nhận có mối tương quan thuận giữa hàm lượng vitamin E trong thức ăn với sinh trưởng của ấu trùng cả về chiều dài và khối lượng nhưng không ảnh hưởng đến tỉ lệ sống [8]. Kết quả xác định trên ấu trùng cá tuyết (cod fish) của Zheng và CTV (1997) cũng ghi nhận ấu trùng được cho ăn luân trùng làm giàu vitamin E sinh trưởng tốt hơn nhưng không ảnh hưởng đến tỉ lệ sống (trích theo [8]).
Các nghiên cứu về carbohydrat và chất khoáng ở giai đoạn ấu trùng cá biển gần như chưa có thông tin. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});