Các nguồn chất béo thay thế dầu cá

Để giảm thiểu áp lực lên các nguồn dầu cá từ cá biển tự nhiên đang có nguy cơ cạn kiệt, ngành nuôi cá hồi Atlantic và cá vây khác đang nỗ lực tìm kiếm các nguồn chất béo có khả năng thay thế dầu cá. 

Dầu nhuyễn thể

Dầu nhuyễn thể (krill) Atlantic (Euphausia superba) là một thành phần dinh dưỡng mới nổi trong ngành dinh dưỡng thủy sản gần đây nhờ khả năng thay thế dầu cá. Nhuyễn thể krill chứa hàm lượng rất cao các axit béo omega-3 như EPA và DHA (~65%) dưới dạng phopholipid (PL) – một dạng dễ hấp thu của omega-3. Trong khi axit béo này ở dầu cá đều ở dạng triacylglyceride (TAG).

Krill là nhóm giáp xác có sinh khối lớn nhất với hạn ngạch khai thác (TAC) chỉ 2%. Nhờ đó, krill có vị trí thấp hơn trong chuỗi giá trị dinh dưỡng tương tự vi tảo. Krill ngày càng được quan tâm và đánh giá cao bởi loại chất béo này có khả năng thay thế dầu cá nhờ sinh khả dụng EPA+DHA trong dầu nhuyễn thể tốt hơn, đặc biệt khi nó có trong thực phẩm của con người. Mặc dù, các nghiên cứu không cung cấp cơ sở khác biệt đáng kể về sinh khả dụng của EPA+DHA ở dạng TAG và PL, nhưng EPA+DHA trong dầu nhuyễn thể krill ở nhiều dạng khác nhau như TAG, PL và axit béo tự do (FFAs) với EPA+DHA trong FFA là 43%. Tỷ lệ tương đối cao này của EPA+DHA trong FFA chỉ ra tính sinh khả dụng cao hơn của dầu nhuyễn thể krill trong thực phẩm.

Dầu vi tảo

Trong tự nhiên, axit béo omega-3 n-3 LC-PUFAs chủ yếu được sản xuất từ vi tảo biển; tuy nhiên, để sản xuất được n-3 LC-PUFAs ở quy mô công nghiệp lại đòi hỏi trình độ công nghệ sinh học cao. Nhiều loài tảo đã và đang được nghiên cứu để sản xuất công nghiệp và thương mại hóa như Phaedoctylum tricomutum, Nannochloropsis sp và Desmodeus sp. Các thử nghiệm trên cá rô phi sông Nile đã chứng minh, dầu tảo từ các loài này có khả năng thay thế hoàn toàn dầu cá mặc dù hàm lượng n-3 LC-PUFAs không ổn định.

Tảo dị dưỡng Schizochytrium sp đáng cân nhắc khi bất kỳ hãng sản xuất nào có ý định công nghiệp hóa và thương mại dầu tảo. Schizochytrium sp. có thể sản xuất một lượng cao DHA (33 – 52%) trong điều kiên nuôi cấy ở nhiệt độ 20 – 30°C trong vòng 30 – 66 giờ mặc dù lượng EPA chỉ đạt trung bình 1%.

Một thử nghiệm trên cá rô phi của Sarker et al (2015) cho thấy, thay thế dầu cá bằng dầu tảo giúp cá tăng trưởng vượt trội về trọng lượng cuối, tăng trọng và tỷ lệ biến đổi thức ăn. Những phân tích dinh dưỡng trên fillet cá rô phi sông Nile cũng chứng minh hàm lượng DHA tăng đáng kể dù thức ăn cho cá được bổ sung dầu tảo ở bất kỳ tỷ lệ nào. Tuy nhiên, hàm lượng EPA trong fillet của cá lại giảm từ 52% (khi không sử dụng dầu tảo thay dầu cá) xuống 6% (khi thay thế dầu cá hoàn toàn bằng dầu tảo).

Các loại hạt dầu

Sản xuất dầu từ các loại hạt như hạt cải, hạt cọ, hạt lanh và đậu tương phổ biến suốt 3 thập kỷ qua, nhất là sử dụng cho con người. Những loại hạt này có lợi thế về sản lượng, nhưng thành phần PUFA lại không ổn định.

Một nguồn hạt dầu gây chú ý gần đây là hạt cải Camelina sativa. Các nghiên cứu khoa học đã chứng minh loại hạt cải này có khả năng thay thế dầu cá trong thức ăn cá hồi. Hàm lượng dầu cao (dao động 30 – 45%) nhưng bất lợi chính của cải Camelina sativa đó là chỉ có chứa những axit béo cơ bản như alpha-linolenic (18:3n-3), axit linileic (18:2n-6) và axit gondoic (20:1n-9) nhưng không chứa n-3 LC-PUFA. Do đó, cần phải biến đổi gen để tăng hàm lượng cao axit béo thiết yếu n-3 LC-PUFA trong cải Camelina. Cụ thể, cây cải Camelina sativa thông thường sẽ được chèn các nhóm gen chứa 5 – 7 gen mã hóa axit béo được tìm thấy trong các loài tảo biển. Quy trình này được thêm vào trong các bước trao đổi chất bổ sung ở quá trình chuyển hóa tổng hợp sinh học bên trong cây cải C.sativa nhằm sản sinh ra EPA và DHA.

Một tín hiệu tích cực là nhiều nghiên cứu về thay thế dầu cá hoàn toàn bằng dầu cải Camelina sativa ở cá hồi non và cá chẽm châu Âu Decentarchus labrax đã ghi nhận kết quả tích cực. Tuy nhiên, tối ưu hóa quy trình tổng hợp n-3 LC-PUFAs vẫn đang diễn ra để sản xuất EPA và DHA ở mức độ tương đương dầu cá.