Tăng tỉ lệ sống cho cá da trơn nhờ muối của acid hữu cơ

Một nghiên cứu mới đây đã cho thấy phức chất propionic acid với canxi có thể thúc đẩy tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và tỷ lệ sống của cá da trơn bạc khi phải đối mặt với mầm bệnh, kết quả được đăng trên tạp chí Aquaculture.

Ảnh: GettyImages / Theerawat Payakyut

Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Brazil đã khám phá việc sử dụng khoáng chất Na và Ca để chelated hóa tạo ra phức chất vòng càng giữa các hợp chất hữu cơ với các ion kim loại trong khẩu phần của cá da trơn nuôi. Họ kết luận rằng phức chất của propionic acid với calcium (Ca) 0.25% giúp giảm tỉ lệ chuyển đổi thức ăn và tăng trọng lượng cũng như sinh khối và tăng trưởng của cá nuôi.

Mục đích của nghiên cứu này là để đánh giá hiệu quả của ion canxi và natri như là một chất chelated tác động đến về hiệu suất tăng trưởng và các thông số miễn dịch trên cá da trơn (R. quelen) được nuôi trong 60 ngày, đồng thời đánh giá tỉ lệ sống và các thông số miễn dịch của cá khi tiếp xúc với vi khuẩn gây bệnh là A. hydrophila.

Tại sao bổ sung Ca hoặc Na tạo phức chất?

Cá da trơn (R. quelen) là một loại cá nuôi phổ biến và có giá trị kinh tế ở miền nam Brazil. Tuy nhiên, sản lượng cá dễ bị tổn thương do bệnh truyền nhiễm gây ra tổn thất về sản xuất. Trong số các bệnh được ghi nhận trong cá nước ngọt thì vi khuẩn Aeromonas hydrophila là tác nhân gây bệnh chủ yếu.

Điều trị bệnh ở cấp độ trang trại có thể khó khăn và tốn kém. Hầu hết các bệnh do vi khuẩn được điều trị bằng thuốc kháng sinh nhưng sử dụng không đúng có thể gây rủi ro cho sức khỏe con người, tạo ra vi khuẩn đề kháng với kháng sinh, để lại tồn dư trong cá và gây ô nhiễm môi trường.

Acid và muối hữu cơ đã được đề xuất như là lựa chọn thay thế tiềm năng. Nhóm axit hữu cơ dồi dào nhất là cacboxylic acid, thể hiện chức năng của nhóm carboxyl (COOH). Khi tạo phức chất với một loại khoáng, các acid hữu cơ được chuyển thành muối do đó có tính ổn định hơn và dễ dàng hơn để xử lý.

Propionic acid (hay còn gọi là axit propanoic) thuộc nhóm axit cacboxylic có nguồn gốc tự nhiên với công thức hóa học CH3CH2COOH. Ở trạng thái tinh khiết và trong điều kiện thông thường, nó là một chất lỏng không màu có tính ăn mòn và mùi hăng.

Propionic acid ngăn cản sự phát triển của mốc và một số vi khuẩn. Do vậy, phần lớn propionic acid được sản xuất để sử dụng làm chất bảo quản cho cả thực phẩm dành cho con người cũng như thức ăn dành cho gia súc. Nghiên cứu trước đây khám phá việc sử dụng muối acid hữu cơ trên các loài thủy sản cho thấy rằng các chất phụ gia này có thể cải thiện tăng trưởng, tăng hiệu quả dinh dưỡng, thay đổi hệ vi khuẩn đường ruột và hạn chế mầm bệnh do vi khuẩn gây ra. 

Các nghiên cứu với phức chất muối của các axit hữu cơ là Ca-propionate và Ca-lactate bổ sung 0,5, 1,0 và 1,5% trong chế độ ăn của cá rô phi Oreochromis niloticus đã chứng minh sự tăng cường đáng kể trong tăng trọng, chiều dài cơ thể và tốc độ tăng trưởng khi so sánh với cá không được bổ sung (Hassaan et al., 2014). Kết quả tương tự đã được báo cáo bởi Silva et al. (2016) cho tôm ăn thức ăn bổ sung với propionate và natri butyrate ở 0,5, 1,0, và 2% trong chế độ ăn uống tìm thấy tăng cân cuối cùng cao hơn, tăng cân hàng tuần cao hơn, độ kết dính cao hơn và vi sinh vật đường ruột thay đổi.

Canxi (Ca+) liên quan chặt chẽ đến sự hình thành các mô như gai và vảy, có thể thúc đẩy đông máu, hỗ trợ việc dẫn truyền xung thần kinh, và phản ứng enzyme, trong khi natri (Na +) là quan trọng đối với sự điều hòa các quá trình trong cơ thể. Tuy nhiên, các nghiên cứu quan sát ảnh hưởng của phức chất của acid hữu cơ trong cá da trơn này là rất hiếm.

Phương pháp và vật liệu

Trong nghiên cứu cho ăn, 225 con cá được cho một trong năm chế độ ăn thử trong thời gian 60 ngày. Phụ gia chế độ ăn uống là propionic acid hữu cơ được chelated với natri hoặc canxi bổ sung ở nồng độ khác nhau.

Các chế độ ăn uống bao gồm một chế độ ăn đối chứng (không bổ sung) cùng với các chế độ ăn bổ sung bao gồm với canxi-propionate tại 0,25% (Ca0.25%), canxi-propionate ở mức 1% (Ca1%), natri-propionate ở mức 0,25% (Na0.25%) hoặc natri-propionate ở mức 1% (Na1%).

Các hành vi cho ăn, tăng trọng (WG), tốc độ tăng trưởng (SGR), chuyển đổi thức ăn (FCR) cùng với tỷ lệ sống được theo dõi và tính toán. Sau 60 ngày, một mẫu cá được chọn để xác định các thông số miễn dịch máu. Phân tích miễn dịch cũng đã được thực hiện trước và sau khi thử thách gây bệnh.

Kết quả

Cá không thể hiện bất kỳ thay đổi nào về hành vi ăn uống xuất phát từ chế độ ăn thử nghiệm. Cá có chế độ ăn bổ sung Ca ở mức 0,25% có tăng trọng tốt nhất, sinh khối và tốc độ tăng trưởng cũng tăng đáng kể.

Tỉ lệ sống của cá trong thời gian thử nghiệm không bị thay đổi bởi chế độ ăn uống. Với trọng lượng cuối cùng cao hơn 44% so với cá không được bổ sung. Hơn nữa, FCR của cá ăn Ca 0,25% đã giảm 27%.

Trước thách thức bệnh, cá nhận bổ sung Na ở mức 1% có sự gia tăng số lượng bạch cầu so với cá trong nhóm đối chứng và cá nhận được chất phụ gia Na ở mức 0,25%. Tuy nhiên, cá bổ sung chế độ ăn uống 0,25% Na có tỷ lệ hematocrit cao hơn so với khẩu phần ăn 0,25% Ca.

Về tỷ lệ sống sau khi tiếp xúc với mầm bệnh, nhóm Ca 0.25% cho thấy tỉ lệ sống cao hơn nhóm Na 1% 96h sau khi tiếp xúc. Ca 0,25% cho thấy tỷ lệ sống sót cao hơn 54% so với Na 1%. Ngược lại, cá ăn với Na 1% có tỷ lệ tử vong thấp nhất 96h sau khi tiếp xúc.

Trong thử nghiệm cho ăn và thử thách bệnh, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng cá nhận được canxi(Ca) bổ sung vào Propionic acid ở mức 0,25% có tỷ lệ sống tốt nhất sau phơi nhiễm mầm bệnh cùng với tăng cân, sinh khối và tốc độ tăng trưởng cụ thể trước khi tiếp xúc với bệnh.

Kết luận rằng đối với cá da trơn R. quelen, phức chất của propionic acid có tác động tích cực đến các thông số kỹ thuật và sức khỏe, đây là phụ gia thích hợp nhất cho loài này là chất propionate canxi ở nồng độ 0,25%. Báo cáo này cung cấp thêm dữ liệu cho các nhà khoa học ở Việt Nam có thể ứng dụng để tăng cường tỉ lệ sống của cá tra nuôi khi môi trường và dịch bệnh ngày càng phức tạp và gây thiệt hại nặng nề cho nông dân.

doi.org/10.1016/j.aquaculture.2018.07.016 Authors: S. Pereira, H. Oliveira G. Jesus, K. Addam, B. Silva, M. Yamashita, N. Lehmann, M. Martins, J. Mouriño