Thay thế Astaxanthin bằng lutein trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng

Màu sắc tôm là tiêu chí quan trọng quyết định giá bán cũng như hấp dẫn người tiêu dùng, vì nó phản ánh độ tươi và chất lượng của tôm. Tôm và nhiều loại giáp xác khác không có khả năng tự tổng hợp sắc tố carotenoid nên cần phải được bổ sung qua đường thức ăn. Các kết quả thử nghiệm của nhiều chuyên gia tại Trung Quốc và Na Uy cho thấy, 62,5 – 75 ppm lutein là mức bổ sung phù hợp để thay thế Astaxanthin.

Màu sắc tôm là một trong những tiêu chí quan trọng mang lại giá trị lợi nhuận cho người sản xuất. Ảnh: Min.new

Các nghiên cứu trước đây phần lớn đều tập trung vào các chất phụ gia thức ăn chứa sắc tố Astaxanthin nhằm giúp tôm nuôi tăng khả năng kháng stress bằng qua cơ chế kháng ôxy hóa hiệu quả; cũng như phụ gia cải thiện hiệu suất tăng trưởng và sắc tố cho nhiều vật nuôi thủy sản. Tuy nhiên, phụ gia thức ăn Astaxanthin làm tăng đáng kể chi phí thức ăn nuôi tôm vì quá trình chế biến Astaxanthin tổng hợp rất tốn kém. Do đó, ngành nuôi tôm cần các phụ gia giá rẻ hơn để thay thế Astaxanthin trong thức ăn.

Giáp xác có thể biến đổi nhiều sắc tố carotenoid như beta carotene thành Astaxanthin. Ví dụ, lutein, một trong những carotenoid tự nhiên có giá rẻ hơn nhiều so với Astaxanthin, có thể được chiết xuất từ một số loại thực vật như hoa cúc vạn thọ. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Sun Yat-sen, Trung Quốc và Viện Nghiên cứu biển ở Na Uy mới đây đã ghi nhận phụ gia thức ăn chứa 200 mg/kg lutein có thể cải thiện hiệu suất tăng trưởng, khả năng miễn dịch và tổng hàm lượng sắc tố carotenoid trong các mô khác nhau của tôm càng sông (Macrobrachium nipponense).

Các nghiên cứu trước đây đều chỉ ra rằng, lutein và Astaxanthin đều đóng vai trò thiết yếu với hiệu suất tăng trưởng, sức đề kháng cũng như hình thành sắc tố của vật nuôi dưới nước. Tuy nhiên, đến nay có rất ít tài liệu nói về lutein có thể thay thế Astaxanthin trong thức ăn của tôm thẻ chân trắng hay không.

Xây dựng thí nghiệm

Thử nghiệm diễn ra trên tôm thẻ chân trắng non tại Viện Khoa học Thủy sản Trung Quốc (Hải Nam). Trước thử nghiệm, tôm được cho ăn khẩu phần đối chứng C trong 2 tuần cho quen dần với điều kiện thí nghiệm. Ở giai đoạn đầu thử nghiệm, 800 con tôm có trọng lượng ban đầu 0,64 ± 0,04 g được phân phối ngẫu nhiên vào các bể 300 lít trong một hệ thống tuần hoàn. Mỗi khẩu phần lặp lại ngẫu nhiên 4 lần, tôm được cho ăn đến khi no với khối lượng thức ăn chiếm 8 – 10% trọng lượng cơ thể. Một ngày cho ăn 3 cữ, kéo dài trong 8 tuần. Suốt thử nghiệm, duy trì nhiệt độ nước 26,9 – 28,2°C, pH 7,6 – 7,8, độ mặn 30 – 32 ppt, nồng độ ôxy hòa tan >7 mg/L, tổng ammonia nitrogen <0,1 mg/L và sulfide <0,05 mg/L.

Xây dựng 5 khẩu phần isonitrogenous và isolipidic bổ sung hoặc không bổ sung lutein hoặc Astaxanthin (nhóm đối chứng, C); nhóm lutein (L) gồm L1, L2, L3 chứa lần lượt 0, 62,5 ppm, 75 ppm và 87.5 ppm lutein và nhóm Astaxanthin (A) chứa 50 ppm Astaxanthin. Tất cả thức ăn đều xấp xỉ 405 g/kg protein thô và 71 g/kg lipid thô.

Kết quả và thảo luận

Khẩu phần bổ sung carotenoid cải thiện hiệu suất tăng trưởng cho nhiều vật nuôi dưới nước. Ví dụ, phụ gia Astaxanthin có khả năng tối ưu hóa hiệu suất tăng trưởng của tôm he Nhật Bản (Marsupenaeus japonicus), cá chim (Trachinotus ovatus) và cá vược (Micropterus salmoides). Ngoài ra, khẩu phần bổ sung beta carotene cũng cải thiện hiệu suất tăng trưởng của tôm sú (Penaeus monodon), cá chim trắng (Piaractus mesopotamicus) và rô phi lai.

Các kết quả trên tôm thẻ chân trắng cũng tương tự: toàn bộ nhóm được ăn bổ sung phụ gia sắc tố carotenoid trong nghiên cứu trên, trừ nhóm L3 đều đạt hiệu suất tăng trưởng cao hơn hẳn nhóm C. Có 2 báo cáo đã ghi nhận những nguyên nhân chính dẫn đến sắc tố carotenoid cải thiện hiệu suất tăng trưởng của vật nuôi. Đầu tiên, carotenoid có thể điều chỉnh trao đổi chất của vật nuôi, do đó cải thiện tiêu hóa chất dinh dưỡng. Thứ 2, carotenoid có thể rút ngắn chu kỳ lột xác của tôm và điều chỉnh biến đổi chất dành cho việc làm giảm tiêu thụ năng lượng, dẫn đến cải thiện hiệu suất tăng trưởng.

Theo quan sát của nhóm chuyên gia, hiệu suất tăng trưởng, FCR và tỷ lệ sống trong nhóm L1-2 và nhóm A tương tự nhau. Điều này chỉ ra khẩu phần bổ sung lutein 62,5 – 75 ppm có thể thay thế phù hợp Astaxanthin trong thức ăn của tôm thẻ chân trắng.

Khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng và trao đổi chất trong vật nuôi dưới nước là thông số quan trọng để đánh giá phụ gia thức ăn. Trong nghiên cứu này, không phát hiện sự khác biệt đáng kể về các loại enzyme tiêu hóa giữa 4 nhóm thử nghiệm sắc tố carotenoid và nhóm C. Điều này cho thấy, phụ gia carotenoid không thể biến đổi khả năng tiêu hóa protein của tôm thẻ chân trắng, mặc dù các dữ liệu liên quan đều cho thấy lutein và Astaxanthin có thể cải thiện khả năng tổng hợp chất béo của tôm. Ngoài ra, theo nghiên cứu này, bổ sung lutein 62,5 – 87,5 ppm có thể tạo ta tác động kháng ôxy hóa tương tự Astaxanthin trên tôm thẻ chân trắng. Đồng thời, khẩu phần bổ sung lutein hay Astaxanthin có thể ức chế apoptosis (chết tế bào theo chương trình) trong tôm thẻ chân trắng.