danh gia su anh huong cua cac loai nguyen lieu trong khau phan thuc an len mo hoc ruot cua ca ro phi

Nghiên cứu này đƣợc thực hiện nhằm đánh giá sự thay đổi về thành phần dinh dƣỡng ảnh hƣởng đến sự thay đổi mô học ruột của cá rô phi trong khoảng thời gian 6 tuần. Cá rô phi đƣợc cho ăn 3% trọng lƣợng cơ thể với 7 khẩu phần thức ăn tƣơng ứng với 7 nghiệm thức: 1) thức ăn cơ bản sử dụng bột cá là nguyên liệu truyền thống, khẩu phần 2 – 7 dựa theo chế độ cơ bản với 70% khối lƣợng nguyên liệu thức ăn cơ bản + 30% khối lƣợng nguyên liệu thí nghiệm, bao gồm: 2 bột lông vũ, 3 bột đậu nành, 4 cám gạo, 5 bột dầu cải canola, 6 bột hƣớng dƣơng, 7 – DDGS (bã rƣợu ngũ cốc). Mẫu ruột đƣợc chia làm 3 phần: ruột trƣớc, ruột giữa và ruột sau đƣợc thu mẫu ở tuần 1, tuần 3 và tuần 6 để đánh giá sự khác nhau của mô học ruột ở các khẩu phần ăn khác nhau. Nghiên cứu cho thấy rằng giữa các nghiệm thức có khác nhau sự ảnh hƣởng tới mô học ruột cá. Khi cá ăn khẩu phần chứa DDGS và bã dầu nành có tác động nhiều nhất tới mô học ruột, làm gia tăng độ dày lớp dƣới niêm mạc, lớp màng đệm và làm xuất hiện nhiều tế bào tiết chất nhầy ở các đoạn ruột. Nhƣng ở nghiệm thức bã dầu nành cá có dấu hiệu phục hồi mô ruột ở tuần 6 so với nghiệm thức DDGS. Cá ăn thức ăn giàu bột lông vũ lại có tác hại ít nhất tới mô học ruột cá sau 6 tuần thí nghiệm. Các nguyên liệu thí nghiệm đều có tác động tới mô ruột cá rô phi, nhƣng chƣa đủ để dẫn tới viêm ruột. Kết quả nghiên cứu cho thấy có các nguyên liệu thực vật, phụ phế phẩm có khả năng thay thế nguyên liệu bột cá trong khẩu phần thức ăn của cá rô phi với một tỉ lệ thích hợp.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA THỦY SẢN



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU TRONG KHẨU PHẦN THỨC ĂN LÊN MÔ HỌC RUỘT CỦA

CÁ RÔ PHI (Orechromis noliticus)

Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hữu Thịnh

ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU TRONG KHẨU PHẦN THỨC ĂN LÊN MÔ HỌC RUỘT CỦA CÁ RÔ PHI

Sinh viên thực hiện

HỒ KHÁNH PHƯỢNG

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông

Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban Chủ Nhiệm Khoa Thủy Sản và Bộ môn Bệnh Học

Thủy Sản đã tạo điều kiện cho tôi học hỏi và nghiên cứu nâng cao trình độ của bản thân

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn Thầy Nguyễn Hữu Thịnh, Cô Trần Ngọc Thiên

Kim, đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và

hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các cô, các thầy, các anh chị và các bạn trong trại thực

nghiệm và phòng thí phiệm PV309 của khoa Thủy Sản, trường Đại học Nông Lâm

TpHCM đã tạo điều kiện, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm khóa luận

Tôi xin kính gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và những người thân đã luôn động

viên, cổ vũ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2015

Sinh viên

Hồ Khánh Phượng

TÓM TẮT

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá sự thay đổi về thành phần dinh dưỡng ảnh hưởng đến sự thay đổi mô học ruột của cá rô phi trong khoảng thời gian 6 tuần Cá rô phi được cho ăn 3% trọng lượng cơ thể với 7 khẩu phần thức ăn tương ứng với 7 nghiệm thức: 1) thức ăn cơ bản - sử dụng bột cá là nguyên liệu truyền thống, khẩu phần 2 – 7 dựa theo chế độ cơ bản với 70% khối lượng nguyên liệu thức ăn cơ bản + 30% khối lượng nguyên liệu thí nghiệm, bao gồm: 2 - bột lông vũ, 3 - bột đậu nành, 4 - cám gạo, 5 - bột dầu cải canola, 6 - bột hướng dương, 7 – DDGS (bã rượu ngũ cốc) Mẫu ruột được chia làm 3 phần: ruột trước, ruột giữa và ruột sau được thu mẫu ở tuần 1, tuần 3 và tuần 6 để đánh giá sự khác nhau của mô học ruột ở các khẩu phần ăn khác nhau

Nghiên cứu cho thấy rằng giữa các nghiệm thức có khác nhau sự ảnh hưởng tới mô học ruột cá Khi cá ăn khẩu phần chứa DDGS và bã dầu nành có tác động nhiều nhất tới

mô học ruột, làm gia tăng độ dày lớp dưới niêm mạc, lớp màng đệm và làm xuất hiện nhiều tế bào tiết chất nhầy ở các đoạn ruột Nhưng ở nghiệm thức bã dầu nành cá có dấu hiệu phục hồi mô ruột ở tuần 6 so với nghiệm thức DDGS Cá ăn thức ăn giàu bột lông vũ lại có tác hại ít nhất tới mô học ruột cá sau 6 tuần thí nghiệm Các nguyên liệu thí nghiệm đều có tác động tới mô ruột cá rô phi, nhưng chưa đủ để dẫn tới viêm ruột Kết quả nghiên cứu cho thấy có các nguyên liệu thực vật, phụ phế phẩm có khả năng thay thế nguyên liệu bột cá trong khẩu phần thức ăn của cá rô phi với một tỉ lệ thích hợp

MỤC LỤC

TRANG CHUẨN Y 2

LỜI CẢM ƠN 3

TÓM TẮT 4

DANH SÁCH BẢNG 7

DANH SÁCH HÌNH ẢNH 8

DANH SÁCH BIỂU ĐỒ 9

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 10

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 11

2.1 Đặc điểm sinh học của cá rô phi ( Orechromis noliticus ) 11

2.1.1 Đặc điểm phân loại 11

2.1.2 Đặc điểm hình thái 11

2.1.3 Đặc điểm sinh trưởng 11

2.1.4 Đặc điểm và nhu cầu dinh dưỡng 12

2.1.5 Đặc điểm sinh sản 16

2.2 Đường ruột cá 18

2.2.1 Cấu tạo đường ruột và mô học 18

2.2.2 Khả năng ngăn cản sự xâm nhiễm mầm bệnh của đường ruột cá 21

2.3 Nghiên cứu sử dụng các loại nguyên liệu thức ăn trong nuôi trồng thủy sản 23

2.3.1 Nguyên liệu bột cá 23

2.3.2 Nguyên liệu bột lông vũ 26

2.3.3 Nguyên liệu bã dầu nành 27

2.3.4 Nguyên liệu cám gạo 29

2.3.5 Nguyên liệu bã dầu cải Canola 31

2.3.6 Nguyên liệu bột hướng dương 32

2.3.7 Nguyên liệu DDGS (Distillers Dried Grais with Solubes) 33

2.4 Tình hình nghiên cứu về nguyên liệu thức ăn thay thế bột cá 34

CHƯƠNG III: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 36

3.2 Nội dung nghiên cứu 36

3.3 Vật liệu nghiên cứu 36

3.4 Phương pháp phân tích 38

3.5 Phương pháp phân tích số liệu 41

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

4.1 Lớp dưới niêm mạc ruột – Submucosa(SM) 42

4.1.1 Ruột trước 42

4.1.2 Ruột giữa 43

4.1.3 Ruột sau 45

4.2 Lớp màng đệm – Lamina Proria (LP) 47

4.2.1 Ruột trước 47

4.2.2 Ruột giữa 49

4.2.3 Ruột sau 51

4.3 Tế bào tiết chất nhầy - Goblet Cell (GC) 53

4.3.1 Ruột trước 53

4.3.2 Ruột giữa 55

4.3.3 Ruột sau 57

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61

5.1 Kết luận 61

5.2 Đề nghị 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

PHỤ LỤC 67

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Nhu cầu protein của cá rô phi O.niloticus (% khẩu phần)

Bảng 2.2 Nhu cầu các acid amin của cá rô phi

Bảng 2.3 Tỉ lệ thức ăn cho cá rô phi qua các giai đoạn

Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng trong bột cá tùy loại

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn các hạng bột cá của các quốc gia Nam Mỹ

Bảng 2.6 Thành phần dinh dưỡng của bột lông vũ thủy phân (% khô)

Bảng 2.7 Thành phần dinh dưỡng trong các loại khô dầu và bã dầu nành (%khô)

Bảng 2.8 Thành phần dinh dưỡng của cá phụ phẩm từ gạo (% vật chất khô)

Bảng 2.9 Thành phần dinh dưỡng cũa bã dầu cải và bánh dầu cải (% vật chất khô)

Bảng 2.10 Thành phần dinh dưỡng có trong DDGS theo nghiên cứu Cromwell và ctv

(1993)

Bảng 3.1 Khẩu phần thức ăn cơ bản có thành phần chất dinh dưỡng

Bảng 4.1 Kích thước lớp dưới niêm mạc ruột trước

Bảng 4.2 Kích thước lớp dưới niêm mạc ruột giữa

Bảng 4.3 Kích thước lớp dưới niêm mạc ruột sau

Bảng 4.4 Kích thước lớp màng đệm ruột trước

Bảng 4.5 Kích thước lớp màng đệm ruột giữa

Bảng 4.6 Kích thước lớp màng đệm ruột sau

Bảng 4.7 Số lượng tế bào tiết chất nhầy ở ruột trước

Bảng 4.8 Số lượng tế bào tiết chất nhầy ở ruột giữa

Bảng 4.9 Số lượng tế bào tiết chất nhầy ở ruột sau

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 3.1 Các nghiệm thức thức ăn

Hình 3.2 Đo chiều dài lớp niêm mạc ruột

Hình 3.3 Đo khoảng cách giữa 2 lớp màng đệm

Hình 3.4 Đếm tế bào tiết trên 1 vi nhung mao ruột

Hình 4.1 Độ dày lớp dưới niêm mạc (SM) khác nhau giữa 2 nghiệm thức sau 6 tuần Hình 4.2 Độ dày lớp dưới niêm mạc (SM) ruột giữa của nghiệm thức bã dầu nành

Hình 4.3 Độ dày lớp dưới niêm mạc (SM) ruột giữa khác nhau của 2 nghiệm thức ở tuần

6

Hình 4.4 Độ dày lớp dưới niêm mạc (SM) ruột giữa của cá ăn DDGS

Hình 4.5 Độ dày lớp dưới niêm mạc ruột sau của nghiệm thức cám gạo

Hình 4.6 Lớp màng đệm (LP) ruột trước của nghiệm thức Bã dầu cải Canola

Hình 4.7 Lớp màng đệm (LP) ruột trước của nghiệm thức Cám gạo

Hình 4.8 Lớp màng đệm (LP) ruột trước cảu nghiệm thức bột cá qua các tuần thu mẫu Hình 4.9 Lớp màng đệm (LP) ruột giữa của nghiệm thức bã dầu nành

Hình 4.10 Độ giãn rộng lớp màng đệm (LP) ruột giữa của nghiệm thức bột cá, cám gạo

và DDGS

Hình 4.11 Sự khác nhau độ giãn lớp màng đệm (LP) ruột sau ở nghiệm thức DDGS Hình 4.12 Sự thay đổi của lớp màng đệm (LP) ruột sau ở nghiệm thức bột lông vũ

Hình 4.13 Số lượng tế bào tiết chất nhầy (GC) ở ruột trước của nghiệm thức bột cá

Hình 4.14 Số lượng tế bào tiết nhầy (GC) ở ruột trước của nghiệm thức bã dầu cải

Canola

Hình 4.15 Sự thay đổi số lượng tế bào tiết chất nhầy (GC) ở ruột giữa của nghiệm thức

bột lông vũ

Hình 4.16 Số lượng tế bào tiết nhầy (GC) ở ruột sau của nghiệm thức bột hướng dương

Hình 4.17 Số lượng tế bào tiết chất nhầy (GC) ở ruột sau của nghiệm thức bã dầu nành

DANH SÁCH BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1 Biểu thị độ dày lớp dưới niêm mạc (Submucosa - SM) của ruột trước

Biểu đồ 4.2 Biểu thị độ dày lớp dưới niêm mạc (Submucosa - SM) của ruột giữa

Biểu đồ 4.3 Độ dày lớp dưới niêm mạc (Submucosa - SM) ruột sau của cá qua các tuần

Biểu đồ 4.4 Kích thước lớp màng đệm (Lamina proria - LP) của ruột trước

Biểu đồ 4.5 Kích thước lớp màng đệm (Lamina proria - LP) ruột giữa

Biểu đồ 4.6 Kích thước lớp màng đệm (Lamina proria - LP) của ruột sau

Biểu đồ 4.7 Số lượng tế bào tiết chất nhầy (Goblet cell - GC) ở ruột trước

Biểu đồ 4.8 Số lượng tế bào tiết chất nhầy (Goblet cell - GC) ở ruột giữa

Biểu đồ 4.9 Số lượng tế bào tiết chất nhầy (Goblet cell - GC) ở ruột sau

về nhu cầu dinh dưỡng của cá để từ đó phối chế thức ăn thích hợp cho chúng Nhìn chung trong nuôi thủy sản chi phí thức ăn thường chiếm tỉ lệ cao, khoảng 60 - 80% tổng chi phí sản xuất Vì vậy việc chế biến thức ăn sao cho vừa có đủ thành phần dinh dưỡng đồng thời giảm được chi phí thức ăn là điều mong muốn của người dân Với nguồn thực vật phong phú đa dạng và một số phế phẩm động vật khác, nhiều nghiên cứu cho thấy việc sử dụng nguyên liệu thực vật hay phế phẩm động vật thay thế nguồn nguyên liệu bột cá ở mức độ nhất định trong chế biến thức ăn nuôi cá góp phần giảm được chi phí thức ăn của

cá Những nguồn nguyên liệu thực vật và phế phẩm động vật được thay thế cho nguyên liệu động vật thường dùng là thực vật: cám gạo, bột hướng dương, bã dầu Canola, DDGS- sản phẩm phụ từ ngũ cốc, bã dầu nành và phụ phẩm động vật là bột lông vũ Với mỗi nguyên liệu thay thế có hàm lượng dinh dưỡng khác nhau sẽ có ảnh hưởng khác nhau về tốc độ tăng trưởng, khả năng tiêu hóa,… Cá rô phi là động vật có tính ăn thiên về bùn bã hữu cơ, thực vật và quá trình nuôi thâm canh, chúng được nuôi công nghiệp với thức ăn

có nguyên liệu cung cấp đạm từ động vật chủ yếu Việc thay thế bằng các loại nguyên liệu thực vật và phụ phẩm động vật với tỉ lệ thích hợp thì cần đánh giá được nguyên liệu thay thế nào tốt cho khả năng tiêu hóa và tăng trưởng của cá

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cức này đánh giá sự ảnh hưởng của một số nguyên liệu thức ăn tới cấu trúc

mô học ruột của cá rô phi (Orechromis noliticus)

CHƯƠNG II

TỔNG QUAN

2.1 Đặc điểm sinh học của cá rô phi (Orechromis noliticus)

2.1.1 Đặc điểm phân loại

Theo Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương (1993), cá rô phi thuộc hệ thống phân loại sau :

Cá rô phi (Orechromis noliticus) có thân ngắn mình cao, vây lớn dày và cứng Toàn

thân phủ vẩy, phần lưng có màu sáng vàng nhạt, phần bụng có màu trắng ngà hoặc màu vàng nhạt Trên thân có từ 6 - 8 vạch sắc tố chạy từ lưng tới bụng Các vạch sắc tố ở vây đuôi, vây lưng rõ ràng (Dương Nhựt Long, 2003), nhưng màu sắc cá đực sặc sỡ hơn cá cái Miệng cá hàm răng nhỏ và sắc, dạ dày bé nhưng đặc biệt ruột dài gấp 6 - 7 lần chiều dài cơ thể cá

2.1.3 Đặc điểm sinh trưởng

Cá rô phi lớn nhanh, tuy nhiên tốc độ lớn phụ thuộc vào tác động của nhiều yếu tố khác nhau: nhiệt độ, thức ăn, mật độ nuôi, di truyền, giới tính,… Vì vậy trong quá trình nuôi chúng ta cần chú ý tới một số điều kiện cụ thể và tác động của các yếu tố này nhằm đảm bảo cho cá đạt tốc độ tăng trưởng tốt nhất Cá ở giai đoạn nhỏ có tốc độ tăng trưởng

nhanh hơn và khi giảm dần khi lớn Cá sau 1 tháng nuôi đạt 2 – 3g/con, sau 2 tháng cá đạt

15 - 20g/con, cá nuôi thương phẩm sau 5 - 6 tháng có thể đạt 400 - 500g/con

Cá rô phi có thể sống ở nhiệt độ từ 11 - 42oC, tuy nhiên cá phát triển tốt ở nhiệt độ

28 - 30oC (Balarin & Haller, 1982) Đặc biệt cá rô phi là loài rộng muối, nồng độ muối để

cá phát triển tốt theo Suresh và Lin (1992) là 10 - 20‰ hoặc theo Guerrero và Cornejo (1994) là 15 - 25‰ Theo Dureza và ctv (1994), cá rô phi nuôi trong lồng (200 con/m3 ) vẫn sinh trưởng tốt và tỉ lệ sống đạt 88%

Trong đàn cá rô phi thì cá đực bao giờ cũng có kích thước lớn hơn cá cái do cá cái chậm lớn sau khi tham gia sinh sản (Dương Nhựt Long, 2003) Đặc biệt cá rô phi dòng GIFT (Genetically Improved Farmed Tilapia) sinh trưởng nhanh, ngoại hình đẹp, chất lượng thịt thơm ngon và kích cỡ thương phẩm lớn đạt yêu cầu cho chế biến xuất khẩu Theo Eknath (1994), cá rô phi dòng GIFT có tốc độ sinh trưởng nhanh, cá đạt kích cỡ thu hoạch (800g) trong vòng 3 tháng nên có thể nuôi được 3 vụ/năm Vì vậy, với đặc điểm trên cá rô phi dòng GIFT đã trở thành đối tượng nuôi phổ biến trong các mô hình nuôi thủy sản

2.1.4 Đặc điểm và nhu cầu dinh dưỡng

Cá rô phi là loài ăn tạp thiên về mùn bã hữu cơ và thực vật thủy sinh Trong những

ao nuôi cá rô phi có bón phân vô cơ sẽ cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sự phát triển của thực vật phù du, đây là nguồn thức ăn tự nhiên tốt cho cá và giúp gia tăng lợi nhuận từ việc nuôi cá (Boyd, 1982) Ngoài ra, cá rô phi còn được xem là cá ăn lọc do chúng có khả năng lọc tảo và sử dụng thức ăn có sẵn trong môi trường nuôi

Trong nuôi công nghiệp cá rô phi cũng có thể ăn các loại thức ăn chế biến với hàm lượng đạm khác nhau Nhu cầu đạm thích hợp trong thức ăn cho cá rô phi có trọng lượng trung bình 24g dao động trong khoảng 27,5 - 35% (Wee và Tuan, 1988) Theo El-Sayed

và Teshima (1992), nhu cầu đạm và năng lượng cho sự sinh trưởng tối đa của cá rô phi (trọng lượng trung bình 0,26 g) là 45% đạm và 400 kcal/100 g thức ăn

+ Protein và các acid amin

Bảng 2.1 Nhu cầu protein của cá rô phi O.niloticus (% khẩu phần)

Nguồn: Dinh dưỡng và thức ăn trong nuôi trồng thủy sản

PGS.TS Lê Đức Ngoan và đồng tác giả (2008)

Số lƣợng các acid amin thiết yếu cho sự phát triển của cá rô phi đƣợc xác định bởi Santiago và Lovell (1988) qua bảng 2.3 sau:

Bảng 2.2 Nhu cầu các acid amin của cá rô phi

Nguồn: Dinh dưỡng và thức ăn trong nuôi trồng thủy sản

PGS.TS Lê Đức Ngoan và đồng tác giả (2008)

Cá rô phi không có nhu cầu protien cố định song chúng cần hỗn hợp cân bằng các acic amin thiết yếu và không thiết yếu

Cá rô phi có nhu cầu về 10 acid amin thiết yếu như các loài cá khác và các động vật trên cạn Các amino không thiết yếu có thể được cá tổng hợp nhưng sự có mặt của chúng trong khẩu phần ăn vẫn có ý nghĩa dinh dưỡng bởi vì giảm được nhu cầu tổng hợp của chúng

+ Lipid

Lipid trong cơ thể cá dự trữ dưới dạng mô mỡ, khi thiếu thức ăn mô mỡ này sẽ được sử dụng để cung cấp năng lượng cho cá Lipid cũng được tìm thấy trong não, tế bào thần kinh, là tiền thân của hormon giới tính và cá hormon khác trong cá (New, 1987) Jauncey (1982) cho biết cá rô phi không sử dụng mức cao khẩu phần lipid như cá hồi và

cá chép Cá rô phi cỡ 25g nên sử dụng lipid là 10% và giảm xuống 6% đối với cá lớn Khi nghiên cứu nhu cầu lipid của cá rô phi cái với khẩu phần 5%, 9% và 12% lipid, Hanley (1991) kết luận việc tăng hàm lượng lipid trong khẩu phần ăn không làm tăng tốc độ tăng trưởng nhưng lại làm tích lũy lipid trong cơ thể cá rô phi

+ Vitamin và muối khoáng

Một số tác giả như Steffens, 1989; Vũ Duy Giảng và đồng tác giả, 1999; Lại Văn Hùng, 2004; Nguyễn Anh Tuấn và đồng tác giả, 2006; Vũ Duy Giảng, 2007, cho rằng: Vitamin là chất hữu cơ có vai trò lớn trong việc kích thích tăng cường trao đổi chất và khả năng kháng, mặc dù nhu cầu về vitamin của động vật nói chung không cao

Vitamin có các loại như Vitamin A (kích thích sự phát triển của trứng), Vitamin D (tăng cường hấp thụ canxi), vitamin C, E (tăng cường sức đề kháng)

Khoáng là thàng phần quan trọng để tạo mô, các quá trình trao đổi chất giữ cân bằng thẩm thấu giữa nội dịch và môi trường Cá rô phi cần 22 loại khoáng trong đó có một số loại khoáng thiết yếu trong khẩu phần và một số khoáng hòa tan có sẵn trong

nước: CA2+, Mg2+, Zn2+, K+… Cá có thể trao đổi dịch giữa cơ thể và môi trường nước thông qua mang

Sự thiếu hụt khoáng có thể làm giảm tăng trưởng của cá, thiếu máu, kém ăn, khung xương biến dạng, cá bơi lờ đờ Bệnh nặng thì da vây mòn, đục thủy tinh thể, cơ thoái hóa,

tỉ lệ chết cao

+ Tỉ lệ và số lần cho ăn

 Tỉ lệ cho ăn: Theo Schmittous và ctv, (1998) tỉ lệ cho ăn tối ưu của cá rô phi

nuôi thâm canh là lượng thức ăn làm thỏa mãn gần 100% yêu cầu cung cấp thức ăn cho

cá, chính là tổng lượng thức ăn tiêu thụ ở mỗi lần cho ăn Tỉ lệ cho ăn lý tưởng là thỏa mãn 90% nhu cầu ăn của cá, lượng thấp hơn sẽ tiết kiệm thức ăn nhưng lại ảnh hưởng tới tăng trưởng hoặc cho ăn quá nhiều sẽ tiêu tốn thức ăn hơn Theo Tacon (1998) tỉ lệ thức

ăn cho cá rô phi từ 30%/trọng lượng cơ thể/ngày (cỡ cá 0 - 5g/con) giảm xuống 1,2% (cỡ 300g/con) Schmittou và ctv, (1998) cho rằng khi nuôi cá rô phi mật độ cao trong lồng bè nhỏ, cho ăn thức ăn chứa 32% protein có thể giảm dần tỉ lệ cho ăn từ 4,5% (cỡ cá 25g/con) xuống 3,7% (cá cỡ 50g/con), 3,2% (cỡ cá 100g/con), 2,8% (cá cỡ 300g/con), 2%

(cá cỡ 400g/con) và chỉ còn 1,7% đối với cá cỡ 500g/con

Bảng 2.3 Tỉ lệ thức ăn cho cá rô phi qua các giai đoạn

Cỡ cá (g) Tỉ lệ thức ăn( % khối lượng cơ thể cá)

 Số lần cho ăn: thay đổi tùy theo kích cỡ hoặc tuổi cá Từ 12 lần mỗi ngày đối

với cá mới nở, 2 - 3 lần/ngày đối với cỡ cá giống, 1 - 3 lần/ngày cho cá trưởng thành và

1 lần/ ngày cho cá bố mẹ ăn Cho ăn nhiều lần trong ngày có thể tăng tỉ lệ sinh trưởng (đặc biệt hệ thống tiêu hóa của cá rô phi phù hợp hơn với sự cung cấp một lượng nhỏ thức

ăn và thường xuyên hơn là với một lượng lớn mà cung cấp không thường xuyên) Tuy nhiên tần suất cho ăn tối ưu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cỡ cá, khoảng cách giữa hai lần cho ăn và nhiệt độ vì thời gian cho ăn có thể ảnh hưởng với cá lớn trên 100g cho ăn

nhiều lần không cải thiện hơn về sinh trường mà còn tiêu tốn thức ăn

Với đặc điểm tính ăn như trên, cá rô phi thường được nuôi ghép với nhiều loài thủy sản khác đem lại hiệu quả cao Theo Nguyễn Thanh Long (2003), nuôi ghép cá rô phi với

cá trê lai trong bể (5m2 bề mặt, 0,9m chiều cao) cho kết quả sinh trưởng tốt đối với cả hai loài cá, tác giả cho biết nguyên tắc của việc nuôi ghép là giảm sự ô nhiễm nguồn nước và

sử dụng chất thải từ cá trê làm nguồn phân bón giúp phát triển thức ăn tự nhiên cho cá rô phi Cũng với mô hình nuôi ghép, việc nuôi cá rô phi trong ao nuôi tôm sú quảng canh (6000 tôm và 4000 cá rô phi/ha) cho sản lượng cao (Gonzale - Corre, 1988 được trích dẫn bởi Suresh và Lin, 1992) Ở Thái Lan, mô hình nuôi ghép cá rô phi với mật độ 0,25 và 0,5con/m2 trong ao nuôi tôm sú thâm canh cho thấy cá rô phi chẳng những không gây ảnh hưởng đến sự sống và sinh trưởng của tôm mà còn góp phần làm ổn định môi trường nuôi tôm (Yang-Yi và Kevin, 2002)

Ngoài những đặc điểm dinh dưỡng trên cá rô phi còn có khả năng sử dụng hiệu quả các nguồn nguyên liệu thực vật như lục bình, bèo, rau muống, lá mì, cám trong thức ăn chế biến Đây là đặc điểm rất thuận lợi cho nghề nuôi cá

2.1.5 Đặc điểm sinh sản

Cá rô phi có sức sinh sản tốt, nhanh và nhiều Chúng có thể sinh sản tự nhiên trong

ao nuôi rất nhiều mà không cần kích thích sinh sản Đây là một đặc điểm của cá rô phi khác so với nhiều loài cá khác và cũng là yếu tố cần chú ý trong khi nuôi cá rô phi Vì khi

cá sinh sản tự nhiên trong ao quá nhiều sẽ gây khó khăn khi quản lý nuôi và chất lượng

của đàn cá thương phẩm sẽ không cao do mất tính đực hóa trong đàn dẫn đến năng suất thấp

Tuổi và cỡ thành thục lần đầu của cá rô phi khi nuôi được 5 - 6 tháng Tuy nhiên trong điều kiện khác nhau thì cá thành thục ở những độ tuổi khác nhau và kích thước khác nhau

Chu kì sinh sản của cá rô phi: là loài sinh sản nhiều lần trong năm, trong điều kiện

ấm áp cá có thể đẻ quanh năm 10 - 11 lần/năm ở miền Nam và 5 - 6 lần/năm ở miền Bắc Khi giải phẫu cá, trong buồng trứng luôn có trứng đủ các giai đoạn, do đó nếu kiểm soát không tốt thì trong ao nuôi sẽ có cá con con ở cá giai đoạn khác nhau Đây là một trong khó khăn trong nuôi thương phẩm trường hợp cá đã đực hóa Khoảng thời gian giữa hai lần sinh sản trung bình của cá rô phi là 3 - 4 tuần

Mùa vụ sinh sản: Ở miền Bắc và miền Trung cá thường sinh sản từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau, khi có gió mùa Đông Bắc thì cá ngừng sinh sản do nhiệt độ quá thấp Cá

đẻ rộ vào tháng 4 - 5 và cuối tháng 9 - 11 ở nhiệt độ thích hợp 20 - 23oC Còn ở miền Nam cá thường đẻ quanh năm trừ khi nhiệt độ xuống thấp cá mới ngưng sinh sản

Tập tinh sinh sản của cá rô phi: trước khi đẻ, cá đực đào hố xung quanh bờ ao, nơi

có nền đáy là thịt pha cát, ở mực nước 50 – 60 cm Hố đẻ hình lòng chảo, đường kính 30 – 40cm, sâu 7 – 10cm Sau đó cá cái đẻ trứng vào hố, cá đực mới rưới tinh lên trứng Cá cái đẻ xong thu toàn bộ trứng vào miệng và ấp trứng Trong thời gian ấp trứng cá cái không sử dụng thức ăn Trong sinh sản nhân tạo cá rô phi, cần chú ý tránh trường hợp dư thức ăn trong thời gian cá ngậm trứng và thiếu thức ăn, suy kiệt sức khoẻ cho đợt sinh sản

kế tiếp Thời gian ngậm trứng dài hay ngắn phụ thuộc vào cá yếu tố môi trường, nhất là nhiệt độ Thời gian ngậm trứng bình thường khoảng 2 - 4 ngày Khi cá con mới nở 4 - 5 ngày cá mẹ vẫn ấp cho tới khi tiêu hóa hết khối não hoàng ở bụng thì nhả con ra và tiếp tục bảo vệ phía dưới

2.2 Đường ruột cá

2.2.1 Cấu tạo đường ruột và mô học

Đường tiêu hóa của các loài cá nhìn chung phát triển tốt và cấu trúc của chúng khác nhau giữa các loài nhằm thích nghi với các tập tính ăn ở các loài cá, sự khác nhau này có thể về cấu trúc tổng thể hoặc về chiều dài (Hòa và ctv, 1979) Ruột cá có hình dạng ống dài và uốn khúc, đặc biệt ở cá có tập tính ăn thực vật Sự phân chia ruột ra 2 hay

3 phần còn nhiều bất đồng giữa các nhà khoa học Phần lớn các nhà khoa học chia ruột cá

ra 3 phần: ruột trước, ruột giữa và ruột sau Điều này chủ yếu dựa vào cấu tạo và chức năng từng phần của ruột, mặc dù hình thái ruột giữa các phần không thực sự rõ ràng (Lê Thanh Hùng, 2008)

Ranh giới giữa các bộ phận liền kề của ruột thường không rõ ràng ở một vài loài Các phân đoạn của ruột đôi khi được phân biệt với nhau bằng sự hiện diện của sự co thắt trong lòng ống và bởi sự khác biệt trong các nếp gấp niêm mạc Ruột trước của cá vàng

(Carassius auratus) có nếp gấp niêm mạc sâu còn ruột sau thì nếp gấp này cạn, trong khi

đó ở cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) thì ngược lại (Takashima và Hibiya, 1995)

Ruột trước, còn gọi là tá tràng là phần tiếp theo của dạ dày Ở cá không có dạ dày, ruột trước rất phát triển và nở rộng nhằm thay thế chức năng chứa thức ăn của dạ dày Tuy nhiên ruột trước có thể phân biệt với dạ dày ở các điểm như pH ở ruột trước luôn kiềm và vách ruột không chứa tế bào tiết acid Trong ruột trước thường thấy kèm theo manh tràng là những túi nhỏ hình ống cụt Số lượng manh tràng có thể từ vài đến hàng trăm ống và được dùng như một tiêu chuẩn để phân loại cá (Lê Thanh Hùng, 2008) Ngày nay, các nhà ngư loại học đều cho rằng manh tràng là phần mở rộng của ruột trước, để gia tăng khả năng hấp thụ các dưỡng chất Ngoài ra, manh tràng còn có chức năng khác như:

dự trữ phụ thức ăn, nơi hấp thụ carbohydrate và chất béo, nơi tái hấp thụ nước và muối khoáng (Kapoor và ctv, 1976) Cấu trúc mô học của ruột trước bao gồm: lớp tiết chất nhầy chứa các tế bào tiết chất nhầy và các tế bào tiết enzyme tiêu hóa, tế bào hấp thụ dưỡng chất, lớp dưới màng đệm chứa các tế bào thần kinh và các mạch máu

Ruột giữa rất khó phân biệt với ruột trước, nếu chỉ căn cứ vào hình dạng bên ngoài Cấu trúc mô học của ruột giữa gồm rất nhiều tế bào hấp thụ tập trung tại gốc uốn các mao trạng ruột Các tế bào hấp thụ có không bào rất lớn để hấp thụ các phân tử protein (Lê Thanh Hùng, 2008)

Ruột sau là phần cuối và rất ngắn của ruột, đặc trưng bởi những tế bào hấp thụ, số lượng ti thể rất lớn, đảm nhận chức năng điều hòa thẩm thấu, thông qua việc tái hấp thụ các ion muối khoáng Ruột sau thường kéo dài thành 1 khúc ruột thẳng nên được gọi là trực tràng (Lê Thanh Hùng, 2008)

Biểu đồ niêm mạc ruột bao gồm một lớp tế bào biểu mô hình cột Đỉnh của tế bào biểu mô có sự hiện diện của rất nhiều các vi nhung mao (microvill) dài từ 1 - 3µm Phía dưới lớp vi nhung mao là một lớp mỏng với một mạng lưới phức tạp nhiều sợi nhỏ và rất

ít các nội bào quan Bên trong các tế bào biểu mô có nhiều ti thể và tế bào chất, đặc biệt là

ở phần đỉnh và phần đáy của tế bào Ngoài ra, bộ máy golgi phổ biến ở vùng lân cận của nhân, các ribosom tự do cũng nằm rải rác trong tế bào chất

Cấu trúc phiến mỏng của màng tế bào dẽ nhận thấy trong các tế bào ruột như các túi song song với trục dọc của tế bào Chúng liền kề với màng nền plasma và tiếp xúc với ngoại bào

Các tế bào tiết chất nhầy (Goblet cell) ít hiện diện ở ruột sau nhưng rất nhiều trong ruột trước Lớp màng đệm (Lamina proria) khác biệt rõ rệt ở các đoạn ruột của cá, lớp dưới niêm mạc (Submucosa) được tạo thành từ mô liên kết và nằm ở vị trí tiếp giáp với lớp cơ

Khi cá ở trạng thái không hấp thu chất ding dưỡng, sự khác biệt về mô học ở ruột trước, giữa và sau rất ít Ruột trước của cá đã trưởng thành có khả năng hấp thụ chất béo

và protein từ lòng ống tiêu hóa, trong khi đó ruột sau duy trì khả năng hấp thụ đại phân tử protein của cá ở giai đoạn ấu trùng

 Mô ruột trước và giữa ở cá rô phi

Bề mặt biểu mô ruột cá rô phi có nhiều nếp gấp kéo dài với các tế bào tiết chất nhầy (Goblet cells) Những nếp gấp song song hiện diện dày đặt để gia tăng diện tích tiếp xúc trên màng ruột Một lớp mô liên kết mỏng mở rộng sang những nếp gấp ở màng nhầy

để tạo thành mô liên kết Sự vắng mặt của lớp cơ màng nhầy ngăn chặn sự phân chia riêng biệt của lớp màng đệm (Lamina propria) từ lớp dưới niêm mạc (Submucosa)

Lớp màng đệm (Lamina propria) có chứa rất nhiều các mạch máu, hầu hết được liên kết chặt chẽ với các biểu mô Các vi nhung mao (Microvilli) thường tập hợp thành những đám dày đặt và kéo dài đến tế bào chất Nhiều mạch máu chạy khắp trong lớp dưới niêm mạc (Submucosa) và hình thành mạng lưới mao mạch bao quanh biểu mô Các tế bào nội mô được kết nối chặt chẽ với tế bào ruột Tế bào tiết chất nhầy (Goblet cells) trong các giai đoạn khác nhau của sự hình thành cũng được tìm thấy rải rác xen giữa các

tế bào hình trụ

Theo Daniel và ctv (2011), khi cho cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar) ăn thức ăn

có hàm lượng bột đậu nành cao (33%) sau 4 tuần, ruột giữa của chúng sẽ bị tổn thương,

có dấu hiệu hoại tử, vi nhung mao co rút, các vị trí kết nối giữa các tế bào biểu mô ruột (Tight junctions) giãn ra và để lộ các khoảng trống giữa các tế bào biểu mô Đây là nơi mầm bệnh sẽ xâm nhập và gây bệnh cho cá

Phần sau của ruột cho thấy một số cấu trúc khác biệt so với ruột trước Sự khác biệt đáng chú ý là lớp niêm mạc thấp và hơi gợn sóng Do đó, độ dày của ruột giảm rõ rệt

ở đoạn ruột này

Các lớp khác của thành ruột ở đoạn ruột này thay đổi không đáng kể so với 2 đoạn ruột còn lại Niêm mạc được cấu tạo bởi các tế bào biểu mô hình trụ cho thấy vi nhung mao (Microvilli) ngắn có chứa các sợi nhỏ xâm nhập vào vùng đỉnh của tế bào chất Các

vị trí kết nối giữa các tế bào biểu mô ruột tương tự như ở ruột trước và ruột giữa Trong

ruột sau, có sự hiện diện với số lượng lớn các không bào trong tế bào chất Tế bào tiết chất nhầy không hiện diện nhiều ở đoạn ruột này

Tương tự như đoạn ruột trước, niêm mạc đoạn ruột sau của cá hồi Đại Tây Dương cũng cho thấy dấu hiệu bị tổn thương, giảm độ dày và co rút khi trong khẩu phần ăn của

cá có hàm lượng bột đậu nành cao (33%) so với trong khẩu phần ăn có hàm lượng protein chủ yếu là bột cá Ngoài ra, bột đậu nành với hàm lượng cao trong khẩu phần ăn còn làm gia tăng các khoảng trống giữa các tế bào biểu mô ruột của cá hồi Đại Tây Dương

2.2.2 Khả năng ngăn cản sự xâm nhiễm mầm bệnh của đường ruột cá

Cá sống trong môi trường nước nên da, mang và đường tiêu hóa là những tuyến đường xâm nhập chính đối với vi sinh vật gây bệnh (Ringo và ctv, 2007) Từ lâu, đường ruột cá đã được chứng minh là một trong những tuyến đường chính của sự xâm nhập mầm bệnh vào cơ thể cá (Sweetman và ctv, 2010) Trước khi quá trình viêm ruột xảy ra thì tác nhân gây bệnh phải xuyên qua được hàng rào bảo vệ của đường tiêu hóa (Ringo và ctv, 2007) Biểu mô đường ruột là một lớp tế bào bảo vệ cơ thể chống lại tác nhân có hại trong lòng ống tiêu hóa và đồng thời là nơi hấp thu chất dinh dưỡng, nước và ion Tính toàn vẹn của hàng rào bảo vệ ở đường ruột rất quan trọng đối với sức khóe và sự phát triển của cá

+ Rào cản bên ngoài (Extrinsic barrier)

Tác nhân gây bênh khi xâm nhập vào ruột cá phải đối mặt với một số trở ngại Trong dạ dày, acid clohyric được tiết ra, giết chết hầu hết các vi sinh vật xâm nhập vào ruột cá Trong ruột cá, tổng số vi khuẩn có lợi với mật độ khoảng 105-108 tế bào/ml sinh sống trong ruột và làm giảm số lượng của vi khuẩn gây bệnh bằng các cạnh tranh chất dinh dưỡng và vị trí bám ở thành ruột Vi khuẩn có lợi cũng ức chế sự phát triển của vi sinh vật khác, bao gồm cả tác nhân gây bệnh bằng cách tiết ra các chất diệt khuẩn như bacteriocins, hydrogen peroxide và acid lactic Cơ thể vật chủ chấp nhận vi khuẩn có lợi

vì vai trò của chúng trong việc bảo vệ chống lại tác nhân gây bệnh và tăng khả năng hấp thu chất dinh dưỡng cũng như hoạt động của hệ thống miễn dịch Tuy nhiên, khi biểu mô

ruột bị tổn thương, những vi sinh vật có hại sẽ có cơ hội xâm nhập vào hệ thống tuần hoàn

và gây bệnh cho vật nuôi (Jutfelt, 2006)

Biểu mô ruột cũng có khả năng tiết những chất chống lại các mầm bênh và độc tố

Sự di chuyển của chất nhầy từ biểu mô vào trong lòng ống đã loại bỏ hầu hết các tác nhân gây bệnh cũng như bảo vệ biểu mô ruột khỏi sự hao mòn Chất nhầy có chứa mucin glycoprotein, chất này bắt lấy các thụ thể ở bề mặt tế bào, khi đó các vi khuẩn trên bề mặt

tế bào theo dòng chảy của chất nhầy ra khỏi biểu mô Bên cạnh đó các yếu tố kháng khuẩn như peptide kháng khuẩn, oxy nguyên tử và hydrogen peroxide cũng được tiết ra vào lòng ống tiêu hóa cùng với chất nhầy Tuy nhiên vì không bị ngăn chặn bởi cơ chế này và có thể khuếch tán qua chất nhầy (Jutfelt, 2011)

+ Rào cản bên trong

Các rào cản bên trong bao gồm các tế bào biểu mô (Epithelium) và các tế bào liên kết giữa các tế bào biểu mô (Tight junctions) Trong thực quản, biểu mô có thể là 1 lớp hoặc nhiều lớp tùy thuộc vào loài, trong khi dạ dày và biểu mô đường ruột bao gồm chủ yếu các tế bào hấp thụ, các tế bào tiết chất nhầy, các tế bào nội tiết tố và tế bào miễn dịch (các đại thực bào, bạch cầu trung tính, tế bào lympho, tế bào diệt tự nhiên….) Jutfelt,

2011 Tính thấm của biểu mô ruột thường được xác định bằng sự khuếch tán của cá phân

tử ưa nước thông qua khoảng không gian giữa các tế bào kết nối

+ Hàng rào miễn dịch (Immunological barrier)

Những rào cản bên ngoài và bên trong có khả năng bảo vệ hiệu quả với các tác nhân gây bệnh, nhưng việc loại trừ các tác nhân có hại đó không bao giờ là tuyệt đối Do

đó, hàng rào miễn dịch hoạt động tốt trong cơ thể cá là rất cần thiết

Cả hai miễn dịch tự nhiên (các đại thực bào, bạch cầu trung tính…) và hệ thống miễn dịch thích ứng (tế bào lympho B và T) đều có mặt trong thành ruột Biểu mô ruột và lớp màng đệm của cá chứa các loại đại thực bào và bạch cầu trung tính (Rombout và Joosten, 1998)

Tế bào ruột tích cực lấy kháng nguyên và giải phóng các kháng thể trên màng nhầy Quá trình này được chứng minh ở một số loài cá đuối, cá tầm và nhiều loài cá có xương khác Ở cá có xương, việc tiếp nhận, xử lý và trình diện kháng nguyên với các tế bào lympho xảy ra trong biểu mô ruột, lớp màng đệm và bạch cầu hạt lớn Quá trình này được thực hiện bởi các đại thực bào, bạch cầu trung tính và các tế bào ruột Mục đích của việc tiếp nhận kháng nguyên nhằm phát hiện sớm các mầm bệnh và sản xuất các kháng thể (Globulin miễn dịch) chống lại các tác nhân gây bệnh Ngoài ra, quá trình này còn có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hệ thống miễn dịch ở cá

Hệ thống miễn dịch đường ruột cá sau khi tiếp xúc với kháng nguyên làm gia tăng lượng kháng thể chống lại kháng nguyên đó và có thể bảo vệ cơ thể cá trong lần tiếp xúc sau này Chất nhầy trên da ở xương cá chứa kháng thể IgM có khả năng bảo vệ da, nhưng tầm quan trọng của việc tiết ra globulin miễn dịch trong ruột cá đã không được chứng minh một cách đầy đủ IgM có mặt trong nếp gấp niêm mạc ruột nhưng quá tình thủy phân protein có thể dẫn đến bất hoạt nhanh chóng nếu chúng được tiết vào trong đường ruột (Hart và ctv, 1988)

2.3 Nghiên cứu sử dụng các loại nguyên liệu thức ăn trong nuôi trồng thủy sản 2.3.1 Nguyên liệu bột cá

Trong protien động vật, bột cá là nguyên liệu truyền thống nhưng số lượng giới hạn Số lượng bột cá của thế giới hàng năm khoảng 6 - 7 triệu tấn Sản lượng gần như không tăng trong 20 năm mà ngày càng có xu hướng giảm Trong khi nhu cầu dùng bột cá trong chăn nuôi, nhất là trong nuôi trồng thủy sản ngày càng tăng, với tốc độ tăng hàng năm trên 10% cần nguồn nguyên liệu rẻ tiền và nguồn cung cấp ổn định, bền vững hơn bột cá

Bột cá chứa hàm lượng protein cao trung bình 40 - 60%, chứa đầy đủ các aminoacid và các acid béo thiết yếu, đặc biệt các aacid béo HUFA và PUFA mà các thức

ăn động vật khác không cung cấp đủ

Bột cá giàu vitamin A, nhóm vitamin tan trong nước, ngoài ra còn giàu muối khoáng, chiếm 15 - 20% trọng lượng bột cá, nhất là hàm lượng phospho và cacli cao trong bột cá

Bột cá có độ tiêu hóa cao đến 85 - 95%, làm thức ăn ngon hấp dẫn hơn Một số loài

cá nếu thay thế bột cá bằng nguyên liệu khác, cá sẽ bỏ ăn hoặc giảm ăn, đặc biệt là các loài cá tập tính ăn thiên động vật rất khó khăn khi thay thế bột cá Do đó, người ta vẫn sử dụng bột cá với các tỷ lệ nhất định cho từng loài cá

Ngoài ra bột cá còn chứa các yếu tố kích thích tăng trưởng Cho nên, việc thay thế bột cá bằng nguyên liêu khác sẽ làm giảm sút tăng trưởng, dù thức ăn đó cung cấp đầy đủ dưỡng chất tương đương với bột cá

Bột cá là nguồn cung cấp chính các muối khoáng cacli, phospho, magnesium, potassium và một số nguyên tố vi lượng Bột cá chứa một lượng chất béo trung bình 6 - 12%, là nguồn cung cấp các acid béo thiết yếu HUFA và PUFA, do tỉ lệ các nhóm acid béo n3 rất giàu trong bột cá chiếm trung bình 30 - 35%

Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng trong bột cá tùy loại

Protein

động vật

Chất khô (%)

Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng bột cá:

+ Nguyên liệu cá sử dụng: Trong chế biến bột cá thường là các loài cá ăn nổi, ít

chất béo như: cá trích, cá cơm, cá tuyết,… Mỗi loài sẽ có chất lượng bột cá khác nhau và dinh dưỡng của từng loại bột cá sẽ khác nhau

+ Phương pháp chế biến

Chế biến bột cá thủ công thường chứa nhiều tạp chất, độ ẩm cao, hàm lượng

protein thấp và muối khoáng rất cao Để bảo đảm cá không phân hủy, người ta thường ngâm muối, vì thế loại bột cá mặn có giá trị thấp Ngoài ra cách chế biến này bột cá dễ nhiễm vi sinh, vi khuẩn và một số vi nấm

Chế biến bột cá bằng công nghiệp thường có hàm lượng protein cao trên 50%, độ

ẩm thấp và độ mặn thấp Phương pháp đảm bảo vệ sinh và có thể tiêu diệt một số vi khuẩn mang mầm bệnh trong cá nhưng lại phá hủy enzyme thiaminase trong cơ cá

+ Độ tươi của nguyên liệu chế biến: Nguyên liệu nếu không bảo quản tốt, protein

sẽ bị phân hủy tạo các peptide, amino acid tự do, amine và các ammonia Chất béo trong

cá bị thủy phân, cho ra các acid béo tự do, các acid béo không no bị oxi hóa Điều này làm giảm giá trị dinh dưỡng và sản sinh nhiều độc tố Để đánh giá độ tươi của nguyên liệu, chất lượng của bột cá, người ta sử dụng các chỉ tiêu TVN (Total Volatide Nitrogen), Cadaverine, Putrescine, Histamine và Tyramine TVN là lượng amine và ammonia bay hơi trong sản phẩm Nguyên liệu cá càng để lâu sẽ cho lượng TVN càng lớn,

+ Nhiệt độ sấy bột cá: Nhiệt độ sấy ảnh hưởng rất lớn đến độ tiêu hóa protein, đặc

biệt là độ tiêu hóa các amino acid thiết yếu Khi sấy nhiệt độ quá cao, các amino acid bị oxy hóa và cấu trúc liên kết bị thay đổi, dẫn đến sự kém nhạy với enzyme tiêu hóa, nghĩa

là độ tiêu hóa các amino acid bi giảm Công nghệ sấy gồm: sấy nhiệt độ thấp với hơi nước khoảng 70 - 80oC và sấy trực tiếp hơi nóng > 95oC

Trong chuẩn hóa các loại bột cá, có 5 hạng bột cá được đánh giá, dựa vào hàm lượng protein, độ tiêu hóa, độ tươi nguyên liệu và chỉ tiêu oxy hóa của bột cá

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn các hạng bột cá của các quốc gia Nam Mỹ

2.3.2 Nguyên liệu bột lông vũ

Bột lông vũ là phụ phẩm của công nghiệp chế biến gia cầm Lông gia cầm tươi chứa 90% protein thô, trong đó keratin chiếm tỉ trọng cao Protein trong lông gà không tan trong nước và có nối disulphite bền vững nên không tiêu hóa được, độ tiêu hóa chỉ có 5%

Bằng phương pháp thủy phân, bột lông vũ có thể tiêu hóa và hấp thụ trong ống tiêu hóa Lông gà được thủy phân với áp lực cao ( > 207 Kpa) ở 145oC, trong 30 phút Hoặc thủy phân ở áp lực thấp hơn ( < 207 Kpa) ở nhiệt độ 130oC trong 150 phút Sau khi thủy phân xong, lông gà được sấy khô và xay nhuyễn Ngoài thủy phân bằng hơi nước, lông gà còn có thể thủy phân bằng NaOH 0,25%, không cần gia nhiệt

Thành phần amino acid thiết yếu trong bột lông vũ không cân đối, thường thiếu: histidine (0,8%), lysine (2,28%), methionine (0,65%) và tryptophan (3,75%) Khi sử dụng bột lông vũ thủy phân làm thức ăn cần bổ sung một số amino acid thiếu hụt

Bảng 2.6 Thành phần dinh dưỡng của bột lông vũ thủy phân (% khô)

Hertrampf and Piedad - Pascual (2000)

Độ tiêu hóa protein của bột lông vũ thay đổi 52 - 74% và tùy thuộc vào độ thủy phân Trong thực tế, bột lông vũ được sử dụng tối đa 10% cho thức ăn của cá thịt và 5% cho thức ăn cá giống và tôm giống

2.3.3 Nguyên liệu bã dầu nành

Hạt đậu nành chứa 36 - 38% protein thô và 18 - 20% chất béo Khi ép dầu bằng ly trích với dung môi hexanol, hay kết hợp ép cơ học với ly trích, phần chất rắn còn lại có hàm lượng protein thay đổi 44 - 48%, lipid khoảng 0,5 - 5%, xơ khoảng 6 - 6,5% và độ

ẩm trung bình 10 - 11%

Bã dầu nành là nguồn protein thực vật chính cung cấp protein trong thức ăn động vật thủy sản Tỷ lệ sử dụng bánh dầu nành và bã dầu nành gia tăng liên tục trong 20 năm,

vì giá cả hợp lý, nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định và gia tăng liên tục theo thời gian

Protein của bã dầu nành chứa tương đối đầy đủ các acid amin thiết yếu Nhưng vẫn

có sự mất cân đối giữa các acid amin, vì hàm lượng methionine và cystine thấp so với nhu cầu của cá

Bảng 2.7 Thành phần dinh dưỡng trong các loại khô dầu và bã dầu nành (% khô)

Hạt đậu nành Bã dầu nành Khô dầu nành Khô nành khử vỏ

Nguồn: Tim O’Keefe

Thành phần chất béo trong bã dầu nành rất thấp, nên vai trò ít quan trọng trong dinh dưỡng Ngược lại trong bã dầu nành và hạt đậu nành nguyên có chứa tỉ trọng chất béo cao

Bã dầu nành và hạt đậu nành có tỉ lệ thấp muối khoáng đa lượng và vi lượng so với bột cá Bánh dầu nành thiếu các muối khoáng cần thiết, đặc biệt là phospho Phospho có giá trị tiêu hóa thấp, do trong đậu nành phospho ở dạng phytic acid không hấp thụ được, nhất là cá không có dạ dày

Ngoài ra hạt đậu nành sống còn chứa một số yếu tố kháng dinh dưỡng gồm: hoạt chất ức chế sự tiêu hóa protein, haemagglutinin, phytates,… đáng quan tâm nhất là soyin - một loại acid amin không thiết yếu liên kết với men tiêu hóa trong ruột ngăn cản hoạt động tiêu hóa của enzyme Nếu cho cá ăn đậu nành hạt không qua xử lý lâu dài, cá sẽ chậm lớn và tụy tạng sưng to Cho nên trong công nghiệp chế biến dầu nành cần có công đoạn gia nhiệt, nhằm làm mất hoạt tính phi dinh dưỡng Tuy nhiên nếu xử lý nhiệt độ quá cao hoặc thời gian xử lý kéo dài, một số acid amin thiết yếu nhạy cảm với nhiệt độ cao (như lysine) sẽ tạo thành phức hệ với đường trong thức ăn, theo phản ứng Millard, làm giảm giá trị dinh dưỡng của lysine Do đó cần xử lý ở nhiệt độ và thời gian thích hợp để loại bỏ hoạt tính kháng men trysin Hoạt tính men urease được sử dụng như là phương tiện đánh giá hàm lượng chất kháng men trysine trong bánh dầu nành và bã dầu nành

Độ tiêu hóa protein của bã dầu nành ở các loài tôm (90 - 92%) cao hơn độ tiêu hóa của cá hồi (78,1%) và cá da trơn Mỹ (81,8%) Nhất là tôm càng xanh có độ tiêu hóa cao protein và chất béo Độ tiêu hóa chất béo của bã dầu nành của các loài cá khá cao (khoảng

80 - 90%), còn ở các loài tôm thì độ tiêu hóa thấp (70 - 75%)

Đã có nhiều nghiên cứu sử dụng bã dầu nành thay thế bột cá ở một số loài thủy sản, kết quả trên cá hồi sức tăng trưởng giảm Khi bổ sung thêm dầu cá và các acid amin thiết yếu, có thể thay thế 75% bột cá bằng bã dầu nành

Khi sử dụng hoàn toàn bã dầu nành thay thế bột cá sẽ cho sức tăng trưởng giảm vì thức ăn thiếu năng lượng, lysine và methionine Do đó, bã dầu nành sẽ được phối hợp bột

cá hoặc các nguồn protein động vật khác với tỉ lệ nhất định

Tỉ lệ sử dụng bã dầu nành trong thức ăn thủy sản thay đổi tùy theo giống loài Sau đây là những mức tỉ lệ sử dụng được đề nghị:

Cá ăn động vật: 10 - 15% (5% cho cá con, 10% cho cỡ cá trung bình và 15% cho

cá lớn)

Cá ăn thực vật: 20 - 30%, tối đa có thể đến 50%

Cá loài giáp xác: 25 - 30%, tối đa có thể 40%

2.3.4 Nguyên liệu cám gạo

Cám gạo chứa lớp cám và mầm phôi của nhân hạt thóc Cám chứa hàm lượng lipid

12 - 15% với nồng độ các acid béo không bão hòa cao nên khó bảo quản lâu Cám trích béo có thể bảo quản lâu hơn Việc tách dầu ra khỏi cám gạo làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng khoảng 20% và làm giảm hàm lượng chất béo trong cám còn 1 - 2%

Thành phần amino acid thiết yếu của cám gạo và các phụ phẩm không cân đối so với nhu cầu của các loài cá sử dụng cám gạo Lysine, Methionine và Threonine là những amino acid thiếu nhiều nhất và là yếu tố giới hạn việc sử dụng cám gạo trong thức ăn Do

đó khi sử dụng cám gạo trong thức ăn cần bổ sung những amino acid thiết yếu bị thiếu hụt bằng các amino acid tổng hợp

Bảng 2.8 Thành phần dinh dưỡng của cá phụ phẩm từ gạo (% vật chất khô)

gạo

Gạo thành phẩm (gạo chuốt)

Vỏ trấu Khử béo Chưa khử

Nguồn: Hertrampf and Piedad - Pascual (2000) và số liệu phân tích

Cám gạo không trích dầu có năng lượng thô khoảng 4000 - 4200 kcal/kg

Cám gạo được sử dụng trong khẩu phần thức ăn cho cá ăn tạp và cá ăn thực vật hơn là cá ăn động vật

Cám gạo liên quan đến kẽm với sắt, đặt biệt rất giàu vitamin B và cám gạo chứa một lượng lớn phosphorus dưới dạng phytate Độ tiêu hóa calcium, phospho và các chất khoáng khác giảm sút trong thức ăn có chứa tỉ lệ cám gạo cao, vì phytic acis khiến phospho không còn giá trị dinh dưỡng Trong cám gạo cũng có hiện diện các yếu tố kháng dinh dưỡng như: lectin và thiaminase Ngoài ra, cám gạo rất khó ép viên , do trong cám gạo có lượng chất xơ cao và cám gạo hầu như không được sử dụng trong nuôi tôm

Cám gạo có giá trị kinh tế hơn so với cá loại nguyên liệu thức ăn thương mại khác,

vì cám gạo là nguyên liệu có giá thành không đắt Cám gạo thường được sử dụng với tỉ lệ

10 - 70%, là nguồn năng lượng trong thức ăn cho cá da trơn, cá lóc, cá măng biển và các

loài cá ăn thực vật với tỉ lệ trộn lên đến 50% Khi cám gạo nấu chín được sử dụng như một chất kết dính thức ăn có độ ẩm

2.3.5 Nguyên liệu bã dầu cải Canola

Hạt dầu cải chứa 40 - 50% chất béo Bã dầu cải là sản phẩm của công nghiệp ép dầu cải, còn có tên là dầu Colza, là dầu có chứa tỉ lệ acid béo erucid cao (20 - 50% chất béo), sử dụng nhiều acid erucid sẽ dẫn đến suy tim Vì thế cần sử dụng thực phẩm dầu cải phải có tỉ lệ acid erucid thấp hơn 5%

Bã dầu cải chứa 35 - 39% protein, các acid amin thiết yếu không cân đối và tỉ lệ các acid amin gốc lưu huỳnh thấp

Thành phần chất béo thay đổi khoảng 4 - 8%, tùy theo phương pháp ép dầu Hàm lượng chất xơ cao (trung bình 10 - 11%) giớ hạn khả năng sủ dung bã dầu cải trong thức

là Canola và bã dầu Canola Giống cải Canola mới có tỉ lệ acid erucid thấp (2 - 5%) và glucosinolate thấp (30 mg/kg) Thành phần dinh dưỡng của bã dầu Canola và bã dầu cải tương đương, độ tiêu hóa thức ăn của bã dầu Canola được cải thiện hơn

Trên cá hồi sử dụng bã dầu Canola đến 20% và trên cá da trơn tỉ lệ bã dầu Canola 30% không ảnh hưởng tới tăng trưởng của cá Thí nghiệm trên cá rô phi lai và cá rô phi đen không bị ảnh hưởng tăng trưởng khi sử dụng bã dầu Canola lên đến 50%

Bảng 2.9 Thành phần dinh dưỡng cũa bã dầu cải và bánh dầu cải (% vật chất khô)

2.3.6 Nguyên liệu bột hướng dương

Bột hướng dương là phụ phẩm của quá trình chiết xuất dầu từ hạt hướng dương Chất lượng bột phụ thuộc vào đặc điểm giống thực vật (thành phần hạt, tỷ lệ vỏ - nhân, sức tăng trưởng, điều kiện bảo quản….) và việc xử lý (bóc vỏ, ép cơ học hoặc chiết xuất bằng dung môi,…)

Vỏ hướng dương thường loại bỏ trước khi chiết dầu (do vỏ cứng cản trở máy ép, làm giảm chất lượng dầu lẫn bột) Giảm 1% lượng vỏ cải thiện được năng suất chiết 25%

Làm sạch hạt hướng dương và sấy khô đến độ ẩm còn 5% sau đó bóc vỏ Quá trình bóc vỏ thông thường bằng cơ học: bóc vỏ ly tâm hoặc khí nén hoặc thực hiện bằng cách mài mòn vỏ

Tách chiết dầu hướng dương bằng dung môi làm giảm hàm lượng chất béo Bột hướng dương màu xám đến màu đen tùy thuộc vào quá trình bóc vỏ và quá trình ép dầu

Bột hướng dương chứa 30% protein, xơ 21% và 13% chất béo Mặc dù nó chứa ít protein và chất xơ hơn nhiều so với bột đậu tương, bột hướng dương là một thức ăn chăn nuôi có giá trị, đặc biệt đối với động vật nhai lại và thỏ, và trong điều kiện nhất định đối với lợn và gia cầm

2.3.7 Nguyên liệu DDGS (Distillers Dried Grais with Solubes)

DDGS là bã rượu khô lên men từ tinh bột ngũ cốc chuyển hóa thành ethanol và

CO2, tập trung dinh dưỡng tinh bột lên 2 - 3 lần Đây là quá trình chưng cất rượu ethylic

ra khỏi tinh bột

DDGS chứa hàm lượng lớn protein thô, amino acid, phospho và các dưỡng chất khác Hàm lượng và chất lượng dưỡng chất trong DDGS khác nhau tùy vào nguồn DDGS khác nhau Sự biến đổi tỉ lệ dưỡng chất giữa các DDGS khác nhau có thể do sự khác nhau các nguồn ngũ cốc khác nhau, hiệu xuất quá trình lên men và tỉ lệ lên mem, lượng dung môi cho thêm và kĩ thuật sấy (nhiệt độ và thời gian sấy) theo Spiehs và ctv, 2002

Màu sắc các loại DDGS thay đổi từ sáng tới rất tối, mùi thay đổi từ bình thường đến mùi khói Màu tối và mùi khói là do sấy khô ở nhiệt độ quá cao Hàm lượng lysine cao nhất mẫu DDGS có màu sáng, còn thấp khi mẫu màu tối nhất

Các phần tử lên men trong DDGS không cung cấp nhiều vitamin và các nguyên tố

vi lượng, nhưng DDGS lại chứa nhiều chất hoạt động sinh học như các nucleotit, mannanoologosacharid, beta - 1,3/1,6 - glucan, inositol, glutamin và các acid nucleic, các hợp chất này đều có tác dụng tăng cường khả năng miễn dịch và sức khỏe cho động vật DDGS nhờ chứa các chất hoạt động này được coi là nguồn cung cấp các yếu tố tăng trưởng không xác định (Tsang và Schaible, 1960), ngoài ra còn chứa nhiều hoàng thể tố (Xanthophylis)

Tỉ lệ DDGS an toàn trong khẩu phần ăn là 5 - 8% (giai đoạn đầu) và 10 - 15% (giai đoạn nuôi vỗ)

Bảng 2.10 Thành phần dinh dưỡng có trong DDGS theo nghiên cứu Cromwell và cộng

2.4 Tình hình nghiên cứu về nguyên liệu thức ăn thay thế bột cá

Bột cá được sử dụng như nguồn protein chính trong khẩu phần thức ăn của các đối tượng thủy sản Bột cá là nguyên liệu với giá thành cao nhưng đang ngày càng khan hiếm khi nhu cầu cần sử dụng ngày một tăng Để tìm ra nguyên liệu thay thế bột cá bằng nguyên liệu thực vât, giảm chi phí thức ăn các nhà khoa học đã nghiên cứu thành công các loại nguyên liệu thực vật như: bột đậu tương được nghiên cứu bởi Shiau và ctv (1989), bột cám ngô (Wu và ctv, 1995), hạt dầu cải (Davies và ctv, 1990),…

Trong nuôi cá rô phi, sử dụng 20% bột khoai mì thay thế bột cá trong khẩu phần ăn không dẫn đến giảm sút nhiều trong quá trinh tăng trưởng (We và Wang, 1989), còn sử dụng khẩu phần căn chứa 58% đậu tương nấu chín để cá rô phi có tốc độ tăng trưởng và

hệ số chuyển hóa thức ăn tốt (Wee và Shu, 1989) Ngoài ra bèo tấm chiếm 31,11% trọng lượng khô, khi cá rô phi ăn thức ăn viên bổ sung bèo tấm, cá tăng tốc độ tăng trưởng so với chỉ thức ăn viên (Gaigher và ctv, 1984)

Theo Wee, 1987, hầu hết các loại hạt dầu và các loại hạt khi đưa vào thức ăn tổng họp với mức lên đến 35% protein trong khẩu phần cho sinh trưởng với trên 80% mức sinh trưởng được báo cáo trong khẩu phân đối chứng chủ yếu là bột cá

CHƯƠNG III

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu và kiểm tra mô học mẫu ruột cá tại phòng thí nghiệm bệnh học thủy sản đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh được thực hiện vào tháng 5/2015 - 7/2015

3.2 Nội dung nghiên cứu

Khảo sát ảnh hưởng của các loại nguyên liệu thay thế nguyên liệu động vật lên mô học ruột cá

3.3 Vật liệu nghiên cứu

Các mẫu mô học ruột của cá rô phi (Orechromis noliticus) đã được lấy từ cá bố trí

nuôi thí nghiệm ở Hà Lan Kích cỡ cá bắt đầu thí nghiệm trung bình khoảng 10g/con Cá được chọn làm thí nghiệm là những cá khỏe, kích cỡ đồng đều không dị hình Cá được phân đều 21 bể, mỗi bể 35 con cá

Cá được nuôi thí nghiệm với 7 nghiệm thức là 7 khẩu phần thức ăn khác nhau:

1 Bột cá (Fishmeal)

2 Bột lông vũ (Feather meal)

3 Bánh dầu nành (Soybean meal)

4 Cám gạo (Rice bran)

5 Bã dầu cải Canola (Canola meal)

6 Bột hướng dương (Sunflower meal)

7 Bã rượu khô (DDGS)

Bảng 3.1 Khẩu phần thức ăn cơ bản có thành phần chất dinh dưỡng:

STT Nguyên liệu Tỉ lệ (%) Thành phần dinh dưỡng Tỉ lệ(%)

Thức ăn bột cá thí nghiệm gồm: 100% thức ăn cơ bản

Thức ăn bột lông vũ thí nghiệm gồm: 70% thức ăn cơ bản + 30% bột lông vũ Thức ăn bã dầu nành thí nghiệm gồm: 70% thức ăn cơ bản + 30% bã dầu nành Thức ăn cám gạo thí nghiệm gồm: 70% thức ăn cơ bản + 30% cám gạo

Thức ăn bã dầu cãi Canola thí nghiệm gồm: 70% thức ăn cơ bản + 30% bã dầu cải Thức ăn bột hướng dương thí nghiệm gồm: 70% thức ăn cơ bản + 30% bột hướng dương

Thức ăn DDGS thí nghiệm gồm: 70% thức ăn cơ bản + 30% DDGS

3.4 Phương pháp phân tích

Mẫu mô ruột cá được thu ở tuần1, tuần 3 và tuần 6, mỗi bể bắt 2 con cá lấy mẫu

mô các đoạn ruột trước, giữa và sau :

+ Ruột trước chiếm ¼ chiều dài tính từ dạ dày xuống

+ Ruột sau chiếm ¼ chiều dài ruột tính từ hậu môn lên

+ Ruột giữa là phần còn lại

Sau khi xác định các phần ruột, ta cắt mỗi phần ruột 1 đoạn ruột cho vào cassette rồi cho vào dung dịch Bouin Sau đó mang đi trung tâm cắt mẫu, nhuộm mẫu mô với Alcian Blue và Haematoxylin/Eosin và quan sát dưới kính hiển vi quang học

 Quan sát kính hiển vi cấu trúc mô học ruột cá:

Mẫu mô ruột sau khi được nhuộm và cố định sẽ được chụp hình dưới kính hiển vi quang học và được chấm điểm mô với các chỉ tiêu sau: lớp niêm mạc (Submucosa), lớp màng đệm (Lamina proria) và tế bào tiết chất nhầy (Goblet cell) Các chỉ tiêu mô học được đánh giá bằng phần mềm Infinity Analyze 6.3.0 để thấy được sự thay đổi mô ruột cá

rô phi:

Hình 3.2 Đo chiều dài lớp dưới niêm mạc ruột

+ Lớp dưới niêm mạc ruột (Submucosa): đo khoảng cách từ thành ruột đến điểm giao 2 màng đệm của 1 vi nhung mao ruột, đơn vị đo là µm

Hình 3.3 Đo khoảng cách giữa 2 lớp màng đệm

+ Lớp màng đệm (lamina proria): đo khoảng cách 2 lớp màng đệm ở vị trí khoảng giữa chiều dài của 1 vi nhung mao ruột, đơn vị đo là µm

Hình 3.4 Đếm tế bào tiết trên 1 vi nhung mao ruột