Behn Meyer Vietnam và Ab Vista
Từ tháng 10 đến tháng 12 năm 2022 tại Việt Nam
1. Giới thiệu
Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là loài ăn tạp từ giai đoạn cá giống đến trưởng thành. Hiện nay, các nguyên liệu thực vật là thành phần chính trong thức ăn thủy sản bao gồm cám gạo, khoai mì lát, khô dầu đậu nành… Các nguyên liệu thực vật này chứa tỉ lệ cao polysaccharide không phải tinh bột (NSPs) bao gồm cellulose, hemicellulose và pectin. Một trong số các chất kháng dinh dưỡng mạnh nhất trong nhóm NSP là xylan nhưng enzyme nội sinh của cá lại không có khả năng thủy phân được. Vì thế, các nhà dinh dưỡng phải sử dụng enzyme xylanase bổ sung vào thức ăn thủy sản và chăn nuôi. Sản phẩm Econase WLP có thành phần chính là enzyme xylanase và glucanase có tác dụng thủy phân xylan, glucan và giải phóng nhiều dưỡng chất hơn cho sự phát triển của cá.
Mục tiêu của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng và liều dùng của Econase WLP đối với tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của cá tra.
2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Cá và ao thí nghiệm
Cá tra giống (Pangasianodon hypophthalmus) có khối lượng ban đầu 5 g/con được mua và vận chuyển từ trại sản xuất giống ở đồng bằng sông Cửu Long đến trại thực nghiệm thủy sản của trường đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Cá được thích nghi trong các giai và ăn thức ăn đối chứng trong ít nhất 2 tuần trước khi bố trí thí nghiệm. Cá được nuôi trong các giai (2m x 1m) đặt trong cùng một ao đất 500m2. Cá được bố trí 80 con/giai. Vậy mật độ là 40 con/m2.
Cá được nuôi trong 10 tuần đến khi đạt kích thước khoảng 100 g/con để có thể quan sát được sự khác biệt giữa các nghiệm thức về tăng trưởng và hệ quả sử dụng thức ăn.
2.2. Thức ăn thí nghiệm và cách cho cá ăn
Thức ăn đối chứng là thức ăn thương mại nổi được sản xuất tại một nhà máy thức ăn địa phương ở Việt Nam. Thức ăn này chứa 28% đạm và không bổ sung enzyme. Nhiều nguyên liệu thực vật được dùng để sản xuất thức ăn đối chứng bao gồm cám gạo, khoai mì và khô dầu đậu nành. Vì vậy, thức ăn đối chứng chứa tỉ lệ cao yếu tố kháng dinh dưỡng xylan để enzyme xylanase thủy phân.
Econase WLP sẽ được phun bên ngoài thức ăn đối chứng với liều 100 g Econase/tấn thức ăn. Mỗi loại thức ăn thí nghiệm có 4 đơn vị thí nghiệm (giai). Ba loại thức ăn thí nghiệm như sau:
- Con: thức ăn đối chứng (28% đạm và không phun enzyme)
- CF: thức ăn thương mại (28% đạm)
- Eco: Con + 100g Econase WLP /tấn thức ăn (xylanase:14.600 BXU /kg thức ăn)
Bảng 1. Các nguyên liệu chính trong thức ăn đối chứng (Con)
Bảng 2. Thành phần sinh hóa phân tích (tính theo % khối lượng tươi) của thức ăn đối chứng (Con):
Cá được cho ăn thỏa mãn 2 lần/ngày: một cữ vào buổi sáng lúc 8 giờ và một cữ vào buổi chiều lúc 15 giờ. Sau 1,5 giờ cho ăn, thức ăn thừa được thu gom để tính toán lượng thức ăn tiêu thụ của mỗi giai hàng ngày. Lượng ăn được ghi nhận hàng ngày để so sánh sự khác biệt của 3 loại thức ăn khi kết thúc thí nghiệm.
2.3. Đánh giá tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn
Để đánh giá tăng trưởng và hệ số chuyển đổi thức ăn của cá ăn 3 loại thức ăn, khối lượng cá ban đầu được đo lường khi bắt đầu thí nghiệm. Khi kết thúc thí nghiệm, khối lượng cá được đo lường và số lượng cá được đếm theo giai để đánh giá tỉ lệ sống. Tốc độ tăng trưởng đặc biệt, tăng trọng, tỉ lệ sống và hệ số chuyển đổi thức ăn được tính toán theo các công thức như sau:
Tốc độ tăng trưởng đặc biệt – Specific growth rates (SGR)
SGR= [(LnW2 – LnW1) / (T2-T1)] x 100 (%/ngày-1)
Trong đó:
- W2: Khối lượng trung bình của cá khi kết thúc thí nghiệm (g/con)
- W1: Khối lượng trung bình của cá khi bắt đầu thí nghiệm (g/con)
- T2- T1: thời gian cho cá ăn (ngày)
Tăng trọng – Weight gain (WG) = (W2 – W1) / W1 x 100 (%)
Trong đó:
- W1: khối lượng trung bình của cá khi bắt đầu thí nghiệm (g/con)
- W2 : khối lượng trung bình của cá khi kết thúc thí nghiệm (g/con)
Hệ số chuyển đổi thức ăn- Feed conversion ratio (FCR) = ∑F.2/(tổng khối lượng cá khi kết thúc thí nghiệm – tổng khối lượng cá khi bắt đầu thí nghiệm + khối lượng cá chết)
Trong đó:
- ∑.2 : Lượng thức ăn từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc thí nghiệm.
Lượng ăn tuyệt đối – Feed intake (FI): Lượng ăn của mỗi giai được ghi nhận và tính toán như sau:
FI (g/con/ngày) = ∑Ft1..2/(số lượng cá khi kết thúc thí nghiệm x thời gian cho cá ăn)
Hệ số mỡ trên thể trọng- Adipose somatic index (ASI): Đo lường sự tích lũy mỡ trong xoang bụng của cá khi kết thúc thí nghiệm
ASI (%) = (Khối lượng mỡ dính vào ruột/khối lượng cá) x 100
Hệ số gan trên thể trọng – Hepato somatic index (HSI): Đo lường sự phát triển của gan cá khi kết thúc thí nghiệm
HSI (%) = (khối lượng gan cá/khối lượng cá) x 100
Chỉ số hình thái – Condition factor (CF) cho biết kiểu hình dạng của cá
Trong đó:
- W: khối lượng của cá (g)
- L: chiều dài tiêu chuẩn của cá (cm)
- Số lượng cá chết của mỗi giai được ghi nhận hàng ngày trong suốt quá trình thí nghiệm để tính toán tỉ lệ sống của cá như sau:
Tỉ lệ sống – Survival rate = N/N0 x 100%
Trong đó:
- N0: số lượng cá khi bắt đầu thí nghiệm
- N: số lượng cá khi kết thúc thí nghiệm
3. Phân tích thống kê
Dữ liệu được trình bày dưới dạng “giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (SD)”. Dữ liệu được phân tích phương sai một yếu tố (one-way ANOVA) và tìm sự khác biệt giữa các giá trị trung bình của các nghiệm thức bằng trắc nghiệm Duncan. Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê khi giá trị p < 0,05.
4. Kết quả
4.1. Chất lượng nước
Chất lượng nước của ao trong suốt thời gian thí nghiệm được mô tả như bảng 3.
Bảng 3. Chất lượng nước của ao trong suốt thời gian thí nghiệm
pH trung bình từ sáng đến chiều trong ngày từ 6,9 – 7,0 là thích hợp cho sự phát triển của cá tra. Màu nước ao là màu xanh do sự phát triển của tảo. Và màu nước này cũng phù hợp đối với sự phát triển của cá tra. Nhiệt độ trung bình trong ngày khá thấp từ 28,6 – 300C, nhiệt độ thấp khiến cá ăn ít hơn so với nhiệt độ cao. Oxy hòa tan trong ngày khoảng từ 4,8 ppm trở lên là tốt cho sự phát triển của cá. Nhìn chung, sinh khối cá trong ao khá thấp và việc kiểm soát lượng ăn rất cẩn thận, nên hàm lượng khí độc trong ao (NH3, NO2) khá thấp và không ảnh hưởng đối với sự tăng trưởng của cá. Tóm lại, chất lượng nước phù hợp với sự phát triển của cá tra.
4.2. Tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn
Bảng 4. Các chỉ số tăng trưởng của cá ăn 3 loại thức ăn thí nghiệm sau 75 ngày nuôi
Dữ liệu được trình bày dưới dạng “giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn” của bốn lần lặp lại (giai) của một nghiệm thức. Ký tự khác nhau trong cùng một hàng ngang chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê bằng phân tích phương sai một yếu tố (one-way Anova) và trắc nghiệm Duncan (p < 0,05).
Khi bắt đầu thí nghiệm, khối lượng cá của ba nghiệm thức từ 11,42 -11,53 g/con. Sự khác biệt về khối lượng cá ban đầu không có nghĩa thống kê giữa ba nghiệm thức (P = 0,655). Sau 75 ngày cho cá ăn, khối lượng cá trung bình của các nghiệm thức từ 82,59 – 87,71 g/con, cá ăn thức ăn đối chứng có khối lượng trung bình nhỏ nhất, cá ăn thức ăn thương mại (CF) hoặc thức ăn bổ sung Econase WLP có khối lượng trung bình tương tự nhau và cao hơn so với thức ăn đối chứng. Sự khác biệt của các nghiệm thức về khối lượng cá là không có ý nghĩa thống kê (P = 0,500). Xu hướng của tăng trọng (weight gain) và SGR của 3 nghiệm thức thì tương tự như xu hướng của khối lượng cá sau 75 ngày nuôi. Vì vậy, những kết quả này cho thấy rằng cá tra ăn thức ăn không có enzyme có xu hướng lớn chậm hơn so với thức ăn có enzyme. Có một xu hướng cho thấy rằng Econase WLP giúp cá lớn nhanh hơn khi cá phải ăn thức ăn chứa nhiều nguyên liệu thực vật và hiệu quả cải thiện tăng trưởng của Econase WLP thì tương tự như thức ăn thương mại.
Sau 75 ngày cho cá ăn, tỉ lệ sống của 3 nghiệm thức từ 99,38-100%. Tỉ lệ sống cao vì cá được nuôi trong môi trường nước tốt. Sự khác biệt tỉ lệ sống giữa 3 nghiệm thức không có ý nghĩa thống kê (P = 0,100).
Bảng 5. Hiệu quả sử dụng thức ăn và chất lượng cá khi kết thúc thí nghiệm
Dữ liệu được trình bày dưới dạng “giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn” của bốn lần lặp lại (giai) của một nghiệm thức. Ký tự khác nhau trong cùng một hàng ngang chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê bằng phân tích phương sai một yếu tố (one-way Anova) và trắc nghiệm Duncan (p < 0,05).
Trong nghiên cứu này, lượng ăn tuyệt đối của ba nghiệm thức từ 1,26 – 1,3 g/con/ngày khác biệt không có ý nghĩa thống kê (P = 0,935), nhưng FCR khác biệt có ý nghĩa thống kê (P = 0,015). Cá ăn thức ăn đối chứng (Con) có FCR lớn nhất, trong khi cá ăn thức ăn thương mại và thức ăn bổ sung Econase WLP có FCR tương tự nhau và đều nhỏ hơn FCR của thức ăn đối chứng. Điều đó có nghĩa rằng bổ sung Econase WLP vào thức ăn giúp cá tiêu hóa và hấp thu nhiều dưỡng chất hơn. Enzyme xylanase và glucanase trong sản phẩm Econase WLP đã thủy phân xylan và glucan trong các nguyên liệu thực vật và giải phóng nhiều dưỡng chất hơn cho sự tăng trưởng của cá.
Chỉ số hình thái (CF) từ 1,17 – 1,19 % khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa 3 nghiệm thức (P = 0,739). HSI từ 1,63 – 1,77%, ASI từ 2,44 – 2,6% cũng khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa 3 nghiệm thức (lần lượt: P = 0,461, P = 0,772).
5. Thảo luận
NSP là các chất kháng dinh dưỡng phổ biến trong thức ăn giàu đạm thực vật. Xylan/arabinoxylan thường chiếm 50% NSP trong các nguyên liệu thực vật. Xylan có ảnh hưởng xấu đến hoạt động tiêu hóa của cá. Enzyme xylanase có thể thủy phân xylan không tan trong vách tế bào thực vật và giải phóng các dưỡng chất bên trong tế bào cho các enzyme nội sinh trong ruột cá hoạt động (protease, lipase, amylase…). Sản phẩm của quá trình thủy phân là các xylo-oligosaccharide đóng vai trò là prebiotics đối với sự phát triển của lợi khuẩn trong đường tiêu hóa của cá. Và xylanase cũng phá vỡ xylan hòa tan đang bám vào thành ruột hoặc xung quanh các dưỡng chất như đạm, chất béo,… và tinh bột trong ruột, từ đó giảm độ nhớt trong ruột, giúp cá tiêu hóa và hấp thu các dưỡng chất dễ dàng hơn. Trong nghiên cứu này, Econase WLP chứa thành phần enzyme xylanase và glucanase đã giúp cá lấy nhiều chất dinh dưỡng hơn từ thức ăn và góp phần giảm FCR khi so sánh với thức ăn đối chứng (không phun enzyme). Bởi vì cá tra hấp thu nhiều dưỡng chất hơn nên chúng lớn nhanh hơn. Vì thế, xu hướng cải thiện tốc độ tăng trưởng đặc biệt (SGR) xuất hiện. Có lẽ thời gian thí nghiệm không đủ dài để thấy sự khác biệt thống kê trên chỉ tiêu SGR.
Hiệu quả của enzyme xylanase trong nghiên cứu này thì tương tự như các kết quả của nhiều nghiên cứu khác.
Ann-Chang Cheng & cs. (2018) đã chứng minh rằng việc bổ sung enzyme xylanase vào thức ăn cá điêu hồng (chứa 5% các nguyên liệu động vật trong công thức) với liều 1500 EPU/kg đã cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn.
Jessica Sayuri Ticse Nakamura & cs. (2022) cũng tiến hành thí nghiệm bổ sung 1,4-β-xylanase and 1,4-β-glucanase vào thức ăn cá rô phi (không chứa nguyên liệu động vật trong công thức) với liều lần lượt là 1160 TXU/kg và 510 TGU/kg. Thí nghiệm này cho thấy hai loại enzyme đã cải thiện độ tiêu hóa thức ăn thêm 9,36%, độ tiêu hóa năng lượng thô thêm 8,27% và cải thiện tăng trọng khi so sánh với thức ăn đối chứng (không bổ sung enzyme).
Yu-Lin Jin & cs. (2019), đã kết luận rằng bổ sung enzyme xylanase vào thức ăn cá trắm cỏ (chứa 6 % bột cá và 2,5% dầu cá trong công thức) với liều 1254 U/kg đã cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn và tăng trưởng của cá.
6. Kết luận
Trong nghiên cứu này, bổ sung Econase WLP vào thức ăn cá tra với liều 100 g/tấn thức ăn (14.600 BXU of xylanase/kg) cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn. Ngoài ra, Econase WLP cũng cho thấy hiệu quả tương tự trong việc cải thiện tăng trưởng của cá như thức ăn thương mại.
Tài liệu tham khảo
- Ann-Chang Cheng, Chia-Chun Chi and Chun-Hung Liu, 2018. Effects of X-xylanase incorporated in the diet on the growth performance of red tilapia (Oreochromis sp.). Journal of fisheriessciences.com.
- Jessica Sayuri Ticse Nakamura, Élison Silva de Macêdo, Thais Pereira da Cruz, Paola Aparecida P. Panaczevicz, Allan V. Urbich, Bruno Wernick, 2022. Top-sprayed mixture of phytase, xylanase and β-glucanase enhances energy and nutrient matrix in all-vegetable diets for nile tilapia. Aquaculture research.
- Yu-Lin Jin, Xiao-Qiu Zhou, Wei-Dan Jiang, Pei Wu, Yang Liu, Jun Jiang, Yun-Yun Zeng, Sheng-Yao Kuang, Ling Tang, Yong-An Zhang, Lin Feng, 2019. Xylanase supplementation in plant protein-enriched diets improves growth performance by optimizing the intestinal microflora and enhancing the intestinal immune function in grass carp grow-out (Ctenopharyngodon idella). Aquaculture nutrition.
