Nhu cầu trao đổi nước và metionin trong chế độ ăn cho tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương

Nhu cầu trao đổi nước và metionin trong chế độ ăn cho tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương chưa trưởng thành.

Trao đổi nước thấp làm giảm nhu cầu tiêu thụ Met ở tôm.

Nghiên cứu này đánh giá năm chế độ ăn của tôm theo công thức bao gồm các mức phân loại metionin trong hệ thống nước chảy và không chảy.

Các yêu cầu axit amin của tôm biển đã được thiết lập trong hệ thống nước sạch – nhằm cung cấp kiểm soát tối đa các thành phần dinh dưỡng ở chế độ thí nghiệm và tránh những tác động tiêu cực của các chất chuyển hóa cũng như cho phép so sánh với kết quả đã được công bố • sử dụng- chế độ thức ăn tinh chế và bán tinh chế.

Nhưng những điều kiện thử nghiệm có thể không thể hiện các tình trạng sản xuất cụ thể, thiết thực khi thay đổi thức ăn tự nhiên hoặc ao nuôi - mật độ thả, chất lượng nước và quản lý thức ăn - có thể ảnh hưởng đến chế độ dinh dưỡng và hiệu suất tăng trưởng của tôm. Rất ít nghiên cứu xác định được các tác động của các biến sản xuất này đối với dinh dưỡng axit amin.

Trước đây, đã có nghiên cứu chứng minh rằng phản ứng của tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương (Litopenaeus vannamei) đối với hàm lượng Met + Cys (methionine + cysteine) trong chế độ ăn có liên quan chặt chẽ tới mật độ thả và thức ăn tự nhiên có sẵn. Trong các hệ thống sản xuất khác, chẳng hạn như mật độ thả cao hơn hoặc thức ăn tự nhiên khan hiếm, tăng hàm lượng Met + Cys có thể hỗ trợ tăng trưởng tối đa cho tôm chưa trưởng thành.

Trao đổi nước ao trong sản xuất thâm canh nhằm giảm tải nitơ và các chất chuyển hóa độc hại từ thức ăn thừa, phân tôm và tảo chết. Hiện đang phát triển xu hướng nhằm giảm thiểu xả nước ao, tăng cường an toàn sinh học, thúc đẩy điều kiện chất lượng nước ổn định hơn và giảm nguy cơ hao hụt chất dinh dưỡng. Hiệu quả ao tăng cùng với giảm trao đổi nước và có thể là một nguồn thức ăn cũng như góp phần tích cực vào sự tăng trưởng tôm biển.

Bài viết này trình bày kết quả của một nghiên cứu để đánh giá liệu giảm trao đổi nước có thể giảm nhu cầu sử dụng Met (Met + Cys) đối với hiệu suất tăng trưởng tối đa của tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương (Litopenaeus vannamei) trong hệ thống nuôi thâm canh, ngoài trời dưới độ mặn 32,0 ± 3,7 g / L hay không. Điều này được tóm tắt từ ấn phẩm ban đầu (Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản năm 2018; 49: 1682-1689.). Tác giả đầu tiên được hỗ trợ bởi học bổng của FUNCAP-CE (Fortaleza, CE, Brazil).

Xem bể 1 –mét- khối được sử dụng trong nghiên cứu.

Thiết lập nghiên cứu

Nghiên cứu của chúng tôi liên quan đến việc đánh giá năm chế độ dinh dưỡng methionin (Met) tăng dần từ 5 đến 9 g / kg (10 đến 14 g / kg Met + Cys, tương ứng, chất khô, DM). Hai chế độ trao đổi nước, động (FL) và tĩnh (ST), được sử dụng để đánh giá chế độ ăn.

Tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương (L. vannamei) chưa trưởng thành được nuôi trong hệ thống nước xanh ngoài trời (mô tả bởi Façanha et al., 2016. Nuôi trồng thủy sản, 463, 16-21). Âú trùng tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương (PL) có nguồn gốc từ trại nuôi thương mại và được nuôi trong phòng thí nghiệm từ kích thước PL10 đến những con chưa trưởng thành. Tôm 1,98 ± 0,13 gam (trung bình ± độ lệch chuẩn; n = 3.600, CV = 6,8 phần trăm) được cân riêng để chọn lọc và thả vào bể 1 –mét- khối ngoài trời, với 1,02 mét vuông diện tích bề mặt đáy. Năm bể được quan sát cho mỗi lần điều trị, tổng cộng 50 bể; 70 con tôm được thả trên một mét vuông (72 tôm / bể) và nuôi trong 72 ngày.

Quản lý hệ thống nuôi, chuẩn bị nước và thức ăn giống như mô tả của Nunes et al. (2011. Nuôi trồng thủy sản dinh dưỡng, 17, 511-520) và Façanha et al. (2016). Ban đầu, bể nuôi được đổ đầy nước biển đã lọc cát tại độ mặn 35,0 ± 0,1 gram / L và 7,95 ± 0,01 pH. Điều kiện nước xanh như mô tả của Façanha et al. (2016) đã đạt được không phụ thuộc vào chế độ trao đổi nước. Không sử dụng phân bón nhân tạo. Hệ thống tĩnh (ST) hoạt động bằng cách trao đổi nước với tốc độ hàng ngày là 1,4 phần trăm đến tối đa là 2,9 phần trăm tổng thể tích bể. Trao đổi nước trong hệ thống dòng chảy (FL) được thực hiện với tốc độ 100 ml / giây (14,4 phần trăm hàng ngày). Bể nuôi được sục khí liên tục nhằm đạt đến bão hòa oxy hòa tan, và theo dõi các thông số chất lượng nước hàng ngày trong mỗi bể.

Các chế độ thí nghiệm bao gồm tối thiểu bột cá và các thành phần từ biển. Để đạt được chế độ Met mục tiêu, chế độ ăn cơ bản đầu tiên được xây dựng có chứa hàm lượng Met tối thiểu và chỉ từ các nguồn không bị thay đổi. Từ chế độ ăn này, bốn chế độ ăn tương tự đã được bổ sung dipeptit thương mại, DL-methionyl-DL-methionine. Tất cả các chế độ dinh dưỡng được xây dựng dựa trên cơ sở protein sử dụng lysine (Lys) như một acid amin liên quan và hạn chế đầu tiên nhằm tối đa hóa việc sử dụng protein, vì vậy chế độ ăn được bổ sung L-Lysine, L-Threonine và L-Arginine thương mại.

 

Thành lập các khẩu phần thí nghiệm được sử dụng trong nghiên cứu.

Chế độ cho ăn được thực hiện với trang thiết bị phòng thí nghiệm như mô tả của Nunes, et al. (2011), ở hàm lượng protein thô trung bình 361 ± 5,3 gram cho mỗi kg. Tổng hàm lượng Met đạt 4.8, 6.2, 7.2, 8.1, và 9.4 gram cho mỗi kg (DM cơ sở) và Met + Cys tại 9.6, 10.9, 11.9, 12.8, 14.0 gram tương ứng. Tôm được cho ăn hàng ngày theo mức cho phép thường xuyên sử dụng khay và tỷ lệ thức ăn được điều chỉnh định kỳ.

Để biết thêm chi tiết về thiết kế thí nghiệm, chế độ ăn kiểm tra, tôm và các điều kiện nuôi, hiệu suất tăng trưởng cũng như quy trình phân tích dữ liệu, vui lòng tham khảo ấn bản ban đầu.

Kết quả và thảo luận

Các thông số chất lượng nước - Nhiệt độ, độ mặn và pH - tương đối ổn định trong suốt cuộc nghiên cứu, tại 30,1 ± 1,7 độ C (n = 2.600), 32,0 ± 3,7 gram / L (n = 2.600), và 8,15 ± 0,22 (n = 2,600 ), tương ứng. Chế độ trao đổi nước ảnh hưởng đáng kể đến sự sống, trọng lượng cơ thể, tăng năng suất, tiêu thụ thức ăn của tôm, thể hiện ở lượng thức ăn tiêu thụ (AFI) và FCR (Bảng 1, P <0,05, ANOVA). Ngoại trừ sự sống và tốc độ tăng trưởng hàng tuần, hàm lượng  Met trong chế độ ăn cũng ảnh hưởng lớn đến các biến sau.

Hiệu suất	Hàm lượng Met (g/kg)	Trao đổi nước-dòng chảy (FL)	Trao đổi nướcTĩnh (SL)
Sự sống (%)	4.8	94.4 ± 2.6A	85.6 ± 4.0A
	6.2	93.1 ± 4.4A	85.3 ± 3.9A
	7.2	97.8 ± 1.1A	84.7 ± 4.0B
	8.1	96.7 ± 0.8A	89.6 ± 4.6A
	9.4	95.0 ± 2.0A	87.5 ± 4.2A
Trọng lượng cơ thể	4.8	11.48 ± 0.93aA	11.48 ± 0.76aB
	6.2	12.03 ± 1.42bA	12.58  ±  0.60bB
	7.2	11.92 ± 0.36bA	12.81  ± 1.29bA
	8.1	12.14 ± 0.30bcaA	12.82 ±  1.41bB
	9.4	12.42 ± 0.73cA	12.65 ±  1.21bA
Tăng trưởng hàng tuần (g)	4.8	1.06 ± 0.05	1.12 ± 0.04
	6.2	1.13 ± 0.07	1.18 ± 0.03
	7.2	1.11 ± 0.02	1.21 ± 0.06
	8.1	1.13 ± 0.01	1.20 ± 0.08
	9.4	1.16 ± 0.04	1.20 ± 0.06
Tăng sản lượng (g/m2)	4.8	626  ± 10aA	583  ± 23A
	6.2	651  ± 15bA	618  ± 24A
	7.2	684  ± 7bA	626  ± 12B
	8.1	688  ± 12bA	664  ± 11A
	9.4	693  ± 6bA	642  ± 25A
Lượng thức ăn tiêu thụ (g/thức ăn/tôm)	4.8	16.4  ±  0.24aA	16.8  ±  0.02A
	6.2	16.7  ±  0.06abA	17.1  ±  0.11B
	7.2	16.8  ±  0.19abA	17.1  ±  0.15A
	8.1	17.2  ±  0.11bA	17.3  ±  0.15A
	9.4	16.8  ±  0.11abA	16.9  ±  0.18A
Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR)	4.8	1.85 ± 0.03aA	2.05 ± 0.09A
	6.2	1.82 ± 0.05abA	1.96 ± 0.07A
	7.2	1.73 ± 0.01abA	1.94 ± 0.04B
	8.1	1.76 ± 0.03abA	1.84 ± 0.03A
	9.4	1.71 ± 0.01bA	1.87 ± 0.08A
2 cách ANOVA	Met	Chế độ nước	Met x Chế độ nước
Sự sống	ns1	<0.0001	ns
Trọng lượng cơ thể	<0.0001	<0.0001	0.0001
Tăng trưởng hàng tuần	ns	ns	ns
Tăng sản lượng	0.001	<0.0001	ns
Lượng thức ăn tiêu thụ	0.011	0.005	ns
FCR	0.022	<0.0001	ns

Bảng 1 (Bảng 3 trong bài gốc). Hiệu suất tăng trưởng và sử dụng thức ăn cho tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương (L. vannamei) chưa trưởng thành được cho ăn chế độ methionine (Met) theo hệ thống dòng chảy và nước tĩnh trong 72 ngày. Dữ liệu thể hiện trung bình (± độ lệch chuẩn) của năm bể. Chữ thường chỉ ra sự khác nhau giữa chế độ Met trong cùng một chế độ trao đổi nước (P <0,05). Chữ in hoa thể hiện những khác biệt thống kê giữa các chế độ trao đổi nước trong phạm vi cùng hàm lượng Met (P <0,05).

Nhìn chung, sự sống của tôm cao với độ lệch chuẩn trung bình là 95,4 ± 5,5 và 86,4 ± 8,4 phần trăm trong hệ thống dòng chảy (FL) và nước tĩnh (ST), tương ứng (P <0,05). Hệ thống dòng chảy có sản lượng tôm cao hơn so với hệ thống nước tĩnh, nhưng chỉ khi tôm được cho ăn 7,2 gram cho mỗi kg Met (P <0,05). Trong hệ thống dòng chảy, sản lượng tôm tăng lên đáng kể với hàm lượng Met cao hơn, lên đến 6,2 gram (P <0,05). Không có ảnh hưởng về sản lượng đáng kể trong hệ thống nước tĩnh khi tăng lượng Met lên 4,8-9,4 gram (P <0,05).

AFI tăng đáng kể trong hệ thống dòng chảy khi hàm lượng Met tăng từ 4,8-8,1 gram cho mỗi kg (P <0,05). Tôm được nuôi trong hệ thống dòng chảy tiêu thụ ít thức ăn hơn (16,8 ± 0,12 gram thức ăn / tôm) so với những con nuôi trong hệ thống nước tĩnh (17,1 ± 0,36 gram thức ăn / tôm), chủ yếu là khi cho ăn 6,2 gram cho mỗi kg Met). Về mặt thống kê, FCR thấp hơn trong hệ thốngdòng chảy (1,73 ± 0,01) so với các hệ thống nước tĩnh  (1,94 ± 0,04) với 7,2 gram cho mỗi kg Met. Khi lượng Met tăng từ 4,8-9,4 gram trong hệ thống dòng chảy , FCR giảm đáng kể. Trong hệ thống nước tĩnh, FCR không bị ảnh hưởng khi thay đổi hàm lượng Met.

Tại thời điểm thu hoạch, trọng lượng cơ thể tôm (BW, gram) vượt 11,5 gram. Chế độ trao đổi nước và lượng Met có ảnh hưởng kết hợp đối với trọng lượng tôm. Có một phản ứng theo liều lượng Met đối với trọng lượng tôm trong hệ thống dòng chảy . Tôm tăng dần dần khi được cho ăn 4,8-6,2 gram mỗi kg Met, và tăng đáng kể với 8,1 gram.

Hàm lượng Met và chế độ trao đổi nước có một sự tương tác đáng kể đối với trọng lượng tôm. Trọng lượng cơ thể ở hệ thống dòng chảy  sẽ phản ứng tuyến tính khi tăng hàm lượng Met và Met + Cys. Trọng lượng tối đa là kết quả của lượng Met và Met + Cys ở mức 9,4 và 14,0 gram cho mỗi kg (trên cơ sở chất khô), tương ứng. Trong hệ thống nước tĩnh , trọng lượng cơ thể cuối cùng tăng 4,8-6,2 gram mỗi kg Met và vẫn giữ nguyên ở liều cao hơn. Trong hệ thống nước tĩnh , trọng lượng cơ thể tối đa để đáp ứng chế độ Met và Met + Cys tương ứng là 8,0 gram và 12,6 gram cho mỗi kg (như cơ sở chất khô).

Hình 1:. Phân tích hồi quy giữa hàm lượng methionine (gram cho mỗi kg, chất khô) và trọng lượng cuối cùng (gram) ở hệ thống dòng chảy (FL) và nước tĩnh (ST).

Kết quả nghiên cứu cho thấy bổ sung DL-methionyl-DL-methionine (DL-Met-Met) ở bất kỳ tỷ lệ nào trong chế độ ăn có chứa 50 gram mỗi kg bột phụ phẩm cá hồi và khoảng 348 gram cho mỗi kg bột đậu nành. Với 4,8 gram hàm lượng Met, hiệu suất tôm không được cải thiện khi nuôi dưới chế độ trao đổi nước nước tĩnh . Nhưng, tôm tăng trọng trong hệ thống nước nước tĩnh  khi bổ sung 1,1 gram DL-Met-Met, dẫn đến chế độ ăn chứa 6,2 gram cho mỗi kg Met (DM). Với hàm lượng này, bổ sung DL-Met-Met là không cần thiết trong chế độ nước nước tĩnh .

Trong hệ thống dòng chảy, nơi thực phẩm tự nhiên ít có sẵn, bổ sung DL-Met-Met ở mức 1,1 gram có hiệu quả hỗ trợ hiệu suất, lượng thức ăn tiêu thụ, giảm FCR và tăng trọng lượng cơ thể. Ngoài ra, tôm tăng trọng lượng cơ thể cuối cùng khi bổ sung 3,1 gram DL-Met-Met, dẫn đến chế độ ăn chứa 8,1 gram của tổng lượng Met.

 

Kết quả cho thấy tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương chưa trưởng thành có thể sử dụng các dạng dipeptit methionine kết tinh, và hàm lượng Met cũng như trao đổi nước tác động đáng kể đến sự sống, tăng năng suất, tiêu thụ thức ăn, FCR và trọng lượng cơ thể cuối cùng.

Triển vọng

Các kết quả nghiên cứu của chúng tôi được thực hiện trong điều kiện ngoài trời chuyên sâu, cho thấy tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương chưa trưởng thành có thể sử dụng các dạng dipeptit methionine kết tinh. Kết quả cũng thể hiện mối tương tác giữa lượng Met trong chế độ ăn và chế độ trao đổi nước.

Trong nghiên cứu này, tăng trưởng tôm dưới giới hạn - nghĩa là chế độ trao đổi nước chảy và tĩnh - không phụ thuộc vào hàm lượng Met cao hơn để tối đa hóa sự phát triển của tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương, từ 9,4 gram đến 8,0 gram cho mỗi kg (14,0 và 12,6 g / kg Met + Cys, tương ứng). Các hệ thống nuôi thâm canh đều mong muốn trao đổi nước thấp hơn với mật độ thả dưới 70 tôm mỗi mét vuông, vì điều này làm giảm sự cần thiết phải bổ sung chế độ ăn Met.