Nghiên cứu bổ sung nguyên liệu giàu chất béo trong sản xuất thức ăn nuôi cá tra (pangasianodon hypophthalmus)

Nghiên cứu bổ sung nguyên liệu giàu chất béo trong sản xuất thức ăn nuôi cá tra (pangasianodon hypophthalmus) Nghiên cứu bổ sung nguyên liệu giàu chất béo trong sản xuất thức ăn nuôi cá tra (pangasianodon hypophthalmus) Nghiên cứu bổ sung nguyên liệu giàu chất béo trong sản xuất thức ăn nuôi cá tra (pangasianodon hypophthalmus) Nghiên cứu bổ sung nguyên liệu giàu chất béo trong sản xuất thức ăn nuôi cá tra (pangasianodon hypophthalmus)

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

LỜI CẢM ƠN ii

LỜI CAM ĐOAN iii

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN iv

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN viii

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ KHÓA LUẬN xi

MỤC LỤC xvii

DANH MỤC HÌNH xix

DANH MỤC BẢNG xx

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xxii

MỞ ĐẦU xxiii

TÓM TẮT KHÓA LUẬN xxvi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1

1.1 Tổng quan về cá Tra 1

1.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cá Tra 4

1.2.1 Nhu cầu về đạm 5

1.2.2 Nhu cầu về năng lượng 5

1.2.3 Nhu cầu về lipid 6

1.3 Đặc điểm lipid của cá Tra 7

1.4 Các nguyên liệu chính làm thức ăn nuôi cá Tra 13

1.4.1 Nhóm nguyên liệu thức ăn cung cấp Protein 13

1.4.2 Nguyên liệu cung cấp carbohydrate 19

1.4.3 Nguyên liệu cung cấp lipid 21

1.4.4 Phụ gia 34

1.5 Xây dựng công thức và quy trình làm thức ăn 37

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 43

2.1 Vật liệu 43

2.1.1 Cá Tra 43

2.1.2 Nguyên liệu giàu chất béo bổ sung vào thức ăn nuôi cá Tra 43

2.1.3 Thức ăn nuôi cá Tra thực nghiệm 43

2.2 Phương pháp nghiên cứu 43

2.2.1 Hóa chất 43

2.2.2 Cách tiến hành 44

2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 49

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50

3.1 Thành phần acid béo của cá Tra 50

3.2 Thành phần acid béo trong nguyên liệu bổ sung vào thức ăn 55

3.3 Thành phần acid béo trong thức ăn thử nghiệm 61

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cá Tra (Pangasius hypophthalmus) 1

Hình 1.2 Con đường chuyển hóa omega-6 và omega-3 trong cơ thể cá 9 Hình 1.3 Sơ đồ quy trình sản xuất tơ đồhức ăn viên nổi 40

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các thành phần chính trong gan của một số loài cá 2

Bảng 1.2 Thành phần acid béo toàn thân của một số loài cá 2

Bảng 1.3 Giá trị Iodine điển hình và thành phần acid béo (% tổng số acid béo) của dầu cá, dầu thực vật và mỡ động vật được sử dụng trong các công thức thức ăn nuôi cá 12

Bảng 1.4 Thành phần hóa học của bột cá 15

Bảng 1.5 Các thông số kỹ thuật của bột cá dùng làm thức ăn nuôi cá 14

Bảng 1.6 Thành phần hóa học của khô dầu đậu nành, đậu nành nguyên hạt trích ly 16

Bảng 1.7 Sản lượng đậu nành của Việt Nam 17

Bảng 1.8 Tổng lượng đậu nành nhập khẩu của Việt Nam 17

Bảng 1.9 Thành phần dinh dưỡng và acid amin của bột xương thịt (MBM), bột phụ phẩm gia cầm (PBM) so sánh với bột cá Peru 18

Bảng 1.10 Thành phần hóa học của cám gạo 20

Bảng 1.11 Thành phần hóa học của bột khoai mì 21

Bảng 1.12 Thành phần hóa học của bột mì 21

Bảng 1.13 Thành phần acid béo của một số dầu phổ biến và dầu cá Pangasius 22

Bảng 1.14 Hàm lượng lipid, chỉ số acid và acid béo tự do trong dầu cá 23

Bảng 1.15 Các thông số kỹ thuật của dầu cá (dạng thô)dùng sản xuất thức ăn cho thủy sản 23

Bảng 1.16 Thành phần acid béo bão hòa của một số loại dầu thực vật thường gặp 23

Bảng 1.17 Thành phần acid béo không bão hòa của một số loại dầu thực vật 27

Bảng 1.18 Thành phần trung bình cho dầu đậu nành thô và tinh chế 27

Bảng 1.19 Hàm lượng fatty acid (wt %) của dầu đậu nành và một số loại dầu thực vật khác 28

Bảng 1.20 Thành phần acid béo của một số loại dầu thường gặp 30

Bảng 1.21 Thành phần acid béo chính trong một số loại dầu thực vật (w/w%) 31

Bảng 1.22 Thành phần acid béo của dầu cám gạo 34

Bảng 1.23 Premix vitamin trong thức ăn nuôi cá Nheo Mỹ 35

Bảng 1.24 Premix khoáng trong thức ăn nuôi cá Nheo Mỹ 36

Bảng 1.25 Công thức thức ăn cơ bản cho cá Tra (CT2) 38

Bảng 1.26 Thành phần dinh dượng và hàm lượng acid béo trong công thức CT2 38

Bảng 2.1 Hàm lượng dầu bổ sung vào thức ăn CT2 43

Bảng 3.1 Thành phần acid béo (%) trong mẫu cá Tra thu tại An Giang 50

Bảng 3.2 Thành phần acid béo (%) trong mẫu cá Tra thu tại tại Đồng Tháp 51

Bảng 3.3 Thành phần (%) của một số acid béo quan trọng trong thân và phi lê cá Tra 51

Bảng 3.4 Tỉ lệ các acid béo trong cơ thịt cá ở các giai đoạn 52

Bảng 3.5 Thành phần acid béo các loại dầu dang khảo sát 56

Bảng 3.6 Một số chỉ tiêu cơ bản của thức ăn thương mại và các loại thức ăn thực nghiệm 61

Bảng 3.7 Thành phần acid béo của các loại thức ăn thử nghiệm 62

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ALA: α linolenin acid

FA: fatty acid

FFA: free fatty acid

FO: fish oil

HUFA: hight unsaturated fatty acid

LNA: linoleic acid

LS: linseed oil

MUFA: monounsaturated fatty acid

PUFA: polyunsaturated fatty acid

RBO: Rice bran oil

RO: rapeseed oil

SBO: soybean oil

SFA: saturated fatty acid

TM: thương mại

MỞ ĐẦU Đặt vấn đề

Cá Tra là loài cá nước ngọt được nuôi và xuất khẩu nhiều nhất so với các đối tượng thủy sản nước ngọt khác Hiện sản phẩm cá Tra Việt Nam đã có mặt tại khoảng 125 thị trường; trong đó Trung Quốc, Hoa Kỳ, EU và ASEAN là những thị trường chủ lực (Phạm Văn Khánh, 2004) Sản lượng cá Tra của Việt Nam hiện chiếm khoảng 52% tổng nguồn cung toàn cầu cho thấy đây là

một trong những sản phẩm xuất khẩu chủ lực của ngành thủy sản ở nước ta

Theo Hiệp hội cá Tra Việt Nam, tính đến ngày 4/10/2015, tổng diện tích nuôi cá Tra của cả nước giảm so cùng kỳ 4%, sản lượng thu hoạch giảm 4% Riêng tỉnh Đồng Tháp có diện tích nuôi dẫn đầu cả nước với 940 ha diện tích nuôi trồng và đạt sản lượng cao nhất Bên cạnh đó, trong năm 2015, thị trường thức ăn tương đối ổn định khiến giá cá giống và cá nguyên liệu có xu hướng giảm so với cùng kỳ Cụ thể, đầu năm 2015 giá cá giống trung bình 24.500 đồng/kg, đến thời điểm hiện tại giảm còn 19.500 đồng/kg do việc xuất khẩu sang 2 thị trường trọng điểm EU

và Hoa Kỳ giảm đáng kể Đến ngày 15/9/2015, kim ngạch xuất khẩu cá Tra đạt 1,078 triệu USD, giảm 9,2% so cùng kỳ năm 2014 Cụ thể, kim ngạch xuất khẩu hai thị trường trọng điểm Hoa Kỳ giảm 3%, EU giảm 17%, Brazil giảm 42,9%

Trong những năm gần đây, doanh số xuất khẩu sản phẩm cá Tra vào thị trường châu Âu này liên tục sụt giảm Năm 2016, tổng giá trị xuất khẩu sang thị trường này đạt gần 261 triệu USD, giảm 8,5% so với năm 2015; 4 thị trường chính là Hà Lan giảm 7,5%, Anh giảm 4,2%, Tây Ban Nha giảm 6,2% và Đức giảm 4,9% Thông tin thiếu chính xác từ các hãng truyền thông nước ngoài đã gây ảnh hưởng nhất định đến hình ảnh và lòng tin của người tiêu dùng về sản phẩm cá Tra Việt Nam (Chí Nhân, 2017)

Theo Zheng, X (2004) thì cá là nguồn cung cấp các acid béo không bão hòa có mạch carbon dài (20C và 22C) như arachidonate (20:4n-6), eicosapentaenoate (20:5n-3) và docosahexaenoate (22:6n-3) rất quan trọng đối với sức khỏe của con người Trên thế giới, nhu cầu cá của người tiêu dùng tiếp tục tăng, đặc biệt là ở các quốc gia phát triển, giàu có Mức độ đánh bắt cá trong tự nhiên vẫn ổn định khoảng từ giữa những năm 1980 trong khi nuôi trồng thủy sản đã đạt mức tăng trưởng khoảng 8% mỗi năm trong cùng thời kỳ Ngày nay, nuôi trồng thủy sản tiếp tục mở rộng ở hầu hết các khu vực trên thế giới (Pickova, J., & Mørkøre, T (2007)) Trong những năm gần đây, người tiêu dùng có xu hướng quan tâm đến các sản phẩm từ cá bởi vì nguồn thực phẩm giàu chất béo như mỡ động vật không có lợi cho sức khỏe, trong khi cá có chứa rất ít chất béo dạng này, đồng thời lại có nhiều acid béo omega-3, là thành phần đặc biệt cần thiết đối với quá

trình phát triển não bộ ở con người, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền nhận tín hiệu giữa các tế bào Thành phần chủ yếu trong omega-3 là DHA của cá mang lại rất nhiều lợi ích cho sức khỏe như việc giúp tránh khỏi một số loại bệnh, đặc biệt là các bệnh về tim mạch (Holub, B J.; 1989) Vì vậy, thành phần acid béo trong mỡ cá là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng cá

Ở châu Âu, cá Tra cạnh Tranh tốt với một số loài cá thịt trắng trong nước Khi được xuất khẩu vào EU, sản phẩm cá Tra cũng đã tiếp xúc với thị trường chung và được kiểm soát chặt chẽ, nhất là về an toàn và chất lượng thực phẩm (Bosma et al., 2009; Bush et al, 2009) Chất lượng của cá Tra đã được đặt câu hỏi ở hầu hết các quốc gia trên khắp châu Âu chủ yếu là do thiếu thông tin có thể kiểm chứng rõ ràng cho các nhà bán lẻ và người tiêu dùng (Bush et al., 2009 và Anh et al., 2010)

Việt Nam dù vẫn chiếm sản lượng xuất khẩu cá Tra áp đảo nhưng so với những năm trước, ngành này ngày càng phải đối mặt với sự cạnh Tranh gây gắt từ các đối thủ mới Tuy rằng ngành

cá Tra nước ta chiếm thị phần lớn nhưng giá cả cho mặt hàng này vẫn không cao Vì vậy, việc nâng cao chất lượng thịt cá Tra trong nước là điều rất cần thiết để làm tăng giá cả và chất lượng

cá xuất khẩu Từ đó xây dựng được thương hiệu cá Tra Việt Nam đến với nhiều thị trường trên thế giới Ngành cá Tra ở Việt Nam đã áp dụng nhiều biện pháp để phát triển ngành sản xuất cá Tra Các kỹ thuật tiên tiến đã được áp dụng vào sản xuất cá giống có chất lượng cao như sàng lọc

cá bố mẹ sạch bệnh, sử dụng cá bố mẹ sạch bệnh để sản xuất giống, hạn chế sử dụng thuốc kháng sinh, tăng cường áp dụng các chế phẩm sinh học, áp dụng các biện pháp kiểm dịch vệ sinh nghiêm ngặt Nguồn thức ăn vẫn là nguyên nhân trực tiếp ảnh hưởng đến thành phần acid béo của thịt cá Dựa trên nhu cầu acid béo thiết yếu của cá Tra và chất lượng của thịt cá đến sức khỏe của con người chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm khảo sát thức ăn nuôi cá Tra Đề tài ―Nghiên

cứu bổ sung nguyên liệu giàu chất béo trong sản xuất thức ăn nuôi cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus)‖ được thực hiện nhằm đánh giá thành phần acid béo có trong nguyên liệu và

trong cá Tra, xây dựng công thức thức ăn nuôi cá Tra Dựa trên nhu cầu acid béo thiết yếu của cá Tra để lựa chọn được nguồn nguyên liệu bổ phù hợp để bổ sung vào thức ăn để tăng hàm lượng omega-3 trong thịt cá Tra Từ đó, chúng ta có thể rút ra được công thức để sản xuất thức ăn nuôi

cá tốt hơn, có thể tối ưu hóa hiệu quả tăng trưởng mà còn duy trì lợi ích sức khỏe của người tiêu dùng đối với các acid béo có lợi như eicosapentaenoic acid (EPA) và docosahexaenoic acid (DHA) trong phi lê cá nuôi (Teoh., 2016) giúp ngành sản xuất cá Tra của Việt Nam ngày càng phát triển trên thị trường quốc tế

Mục tiêu nghiên cứu

Tăng hàm lượng omega-3 và HUFA trong thức ăn nuôi cá Tra

Ý nghĩa khoa học

Các loại acid béo trong thức ăn sẽ được cơ thể cá hấp thụ và chuyển thành acid béo trong cơ thể của chúng Việc nâng cao hàm lượng acid béo có lợi vào trong thức ăn nuôi cá sẽ gián tiếp cung cấp các acid có lợi cho con người thông qua việc tiêu thụ thịt cá

Ý nghĩa thực tiễn

Bổ sung các loại lipid có chứa hàm lượng acid béo có lợi trong thức ăn nuôi cá, từ đó cải thiện chất lượng thịt và các sản phẩm từ cá Tra để nâng cao sức khỏe cho người tiêu dùng

Các nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu thành phần acid béo của cá Tra ở các giai đoạn phát triển

- Nghiên cứu thành phần acid béo của một số nguyên liệu giàu chất béo

- Phân tích thành phần acid béo của thức ăn nuôi cá Tra thực nghiệm

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Đề tài ―Nghiên cứu bổ sung nguyên liệu giàu chất béo trong thức ăn nuôi cá Tra

(Pangasianodon hypophthalmus)” được thực hiện nhằm khảo sát hàm lượng acid béo của các

nguyên liệu giàu chất béo để bổ sung vào thức ăn nuôi cá Tra đồng thời nghiên cứu các loại acid béo có trong thân thịt và phi lê cá Tra và trong thức ăn thử nghiệm

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng khi phân tích các nguyên liệu bổ sung cho thấy dầu cá hỗn hợp là có giá trị omega-3 cao nhất 18,90% tổng acid béo, ngoài ra, trong các loại dầu thực vật thì dầu lanh có hàm lượng omega-3 cao nhất (8,17%) chủ yếu là α- linoleic acid

Số liệu thu được sau quá trình phân tích acid béo của thân thịt và phi lê cá Tra cho thấy lipid trong cơ thịt cá ngày càng tăng theo khối lượng của cá Các acid béo có tỉ lệ cao trong cơ thịt cá Tra giống bao gồm oleic acid (chiếm từ 37,25 -41,70%) và palmitic (chiếm từ 28,41 – 32,35%)

Cơ thịt cá chứa hầu hết các acid béo thiết yếu với linolenic acid dao động từ 11,52 – 14,76%, linolenic acid (0,94-1,40%), eicosapentaenoic acid (0,01 – 0,35%), docosahexaenoic acid (0,22 – 1,28%), tỷ lệ EPA/DHA là 0,14 – 0,5 Hàm lượng acid béo trong thức ăn thử nghiệm được phân tích và cho kết quả sau: lượng lipid thô khoảng từ 8-10%; SFA <2.20%, PUFA và MUFA chiếm

α-tỷ lệ cao (3.37-5.79%) Thức ăn T5 và T2 có hàm lương omega-3 cao nhất (lần lượt là 0,88%; 0,81%) tỷ lệ n-3/n-6 lần lượt là 0,47 và 0,39 Căn cứ vào thành phần acid béo trong cơ thịt và phi

lê cá Tra để lựa chọn được loại thức ăn phù hợp nhất, vừa cũng cấp đầy đủ các acid béo cần thiết,

vừa có hàm lượng omega-3 cao để tăng chất lượng thịt cá

Tóm lại, nghiên cứu này cho thấy rằng hạt lanh và hỗn hợp hai loại dầu cá là phù hợp để bổ sung vào thức ăn nuôi cá Tra vì chúng có thành phần acid béo tương đồng với acid béo trong cơ thể cá và có lượng lớn omega-3, đảm bảo cung cấp đầy đủ các acid béo, không có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cá

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về cá Tra

Cá Tra thuộc ngành động vật có xương

sống, lớp cá lưỡng tiêm (Pisces), bộ cá Nheo

(Siliuriformes), họ cá Tra (Pangasiidae), giống cá

Tra (Pangasius), loài cá Tra (Pangasius

hypophthalmus) Cá Tra là loài cá da trơn, có cơ

quan hô hấp phụ, thân thon dài dẹt về phía đuôi,

có 2 đôi râu, vây lưng cao, có một gai cứng chứa

chất độc, vây mở nhỏ, lưng có màu tro nhạt, bụng

trắng óng ánh, có sọc đen ngắt quản và kéo dài đến đuôi (Phạm Văn Khánh, 2004)

Cá Tra là loại cá da trơn nước ngọt sống ở đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam, cá Tra sống ở sông rạch, mương, ao, hồ vùng nước ngọt, sống ở các thủy vực nước chảy và nước tĩnh

Cá cũng có thể sống được ở nước lợ với nồng độ muối thấp khoảng 10 ‰ và có thể chịu đựng được nước phèn pH > 5 (Phạm Văn Khánh, 2004), pH thích hợp cho cá Tra từ 6,5- 8,0 Cá dễ chết ở nhiệt độ thấp dưới 15oC nhưng chịu nóng tới 39o

C Cá Tra có số lượng hồng cầu trong máu nhiều hơn các lòai cá khác Cá có cơ quan hô hấp phụ và còn có thể hô hấp bằng bóng khí và

da nên chịu đựng được môi trường nước thiếu oxy hòa tan Tiêu hao oxy và ngưỡng oxy của cá Tra thấp hơn 3 lần so với cá mè trắng

Cá Tra là đối tượng thủy sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam Màu sắc thịt cá có ảnh hưởng rất lớn đến giá trị xuất khẩu, cá thịt trắng được thị trường ưa chuộng, giá cao hơn nhiều so với cá thịt vàng Thành phần hóa học của thịt cá bao gồm nước, protein, lipid, glucid, khoáng chất, vitamin, enzyme và một số hormon Cũng giống như các loài thủy sản khác, thành phần thành phần hóa học trong thịt cá khác nhau do giống loài, trong cùng một loài nhưng sống ở những môi trường nước khác nhau thì thành phần hóa học cũng khác nhau Thành phần hóa học trong thịt cá còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ, nguồn thức ăn, thời tiết, khí hậu Thành phần hóa học ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

Giá trị dinh dưỡng và tính chất vật lý của thịt cá có thể thay đổi đáng kể giữa các loài và giữa các cá thể cùng loài Ngoài ra, thành phần của protein và lipid và kích thước của sợi cơ có liên quan mật thiết đến nguồn gốc (cá tự nhiên hoặc cá nuôi), tuổi, trọng lượng cơ thể, loại thức ăn,

môi trường sống và tình trạng sinh sản (Suárez et al , 2002; Solari, 2006)

Hình 1.1 Cá Tra (Pangasius hypophthalmus)

Theo hàm lượng lipid, thịt cá có thể được phân loại là: nạc (<2% chất béo), mỡ thấp (2-4%),

mỡ trung bình (4-8%) và nhiều mỡ (> 8%) Sự phân loại này không chỉ liên quan đến các đặc điểm riêng về chất lượng dinh dưỡng của thịt, mà còn liên quan đến khía cảm quan, phương pháp chế biến và hương vị của sản phẩm (Castro, 2002) Thành phần cơ bản trong thịt của một số loài

cá da trơn (Bảng 2.2) cho thấy sự khác biệt lớn giữa các loài (Cruz Casallas et al.; 2012)

Bảng 1.1 Các thành phần chính trong gan của một số loài cá

Bảng 1.2 Thành phần acid béo toàn thân của một số loài cá

Pangasius

hypophthalmus

47,83

41,17- 40,4

33,28- 18,76

EPA: Eicosapentanoic acid

Chất béo không bão hòa đa (PUFA) được tìm thấy trong các loại dầu thực vật, dầu cá Loại

chất béo này rất có lợi cho sức khỏe của con người (Suárez et al., 2002) Trong đó, chủ yếu là lợi

ích từ các acid béo thiết yếu như linoleic và arachidonic, thuộc nhóm omega-6 và acid béo linolenic, docosahexaenoic (DHA) và eicosapentaenoic acid (EPA) thuộc nhóm omega-3 Ngoài

α-ra, mỡ cá còn có giá trị dinh dưỡng cao nhờ đặc tính chống viêm của chúng (Wanten và Calder,

2007) Trái ngược với các báo cáo về cá da trơn, Izquierdo et al (1999) chỉ ra rằng cá Hồi có tỷ

lệ omega-3 lớn hơn 27% so với omega-6 Hàm lượng EPA và DHA của cá da trơn được nuôi trồng giảm rõ rệt so với các cá thể môi trường tự nhiên bởi vì nguồn thức ăn tự nhiên của chúng

là thực vật phù du, tảo chứa nhiều PUFA và HUFA (Kris-Etherton et al , 2002) Nuôi cá bằng

loại thức ăn có bổ sung hàm lượng acid béo thích hợp sẽ làm tăng số lượng các acid béo có lợi

này (Carrero et al , 2005 và Li et al , 2009) Thành phần acid béo trong cá nuôi phụ thuộc vào

thành phần acid béo trong thức ăn của chúng và hàm lượng acid béo omega-3 rất cần thiết để tăng trưởng tối ưu Vì vậy, dầu cá là thành phần quan trọng trong thức ăn nuôi cá Nhiều loài cá nước ngọt có thể chuyển đổi LNA thành EPA và DHA, nhưng sự tăng trưởng của chúng được cải thiện khi có dầu cá trong thành phẩn thức ăn Cá nuôi thường chỉ giàu acid béo omega-3 vì chúng được nuôi bằng thức ăn có chứa bột cá và dầu cá Ngược lại, không có loài cá biển nào được nghiên cứu cho đến nay có thể có những chuyển đổi giữa các acid béo như vậy (Sargent et al 1999)

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO, 2005) đã đưa ra tỷ lệ giữa omega-6 và omega-3 (ꞷ-6/ꞷ-3) là

5:1 là có lợi cho sức khỏe của con người (Carrero et al., 2005 và Wood et al., 2003) Trong các

loài cá da trơn đã được nghiên cứu, nhìn chung có tỷ lệ acid béo omega-6 cao và giá trị omega-3

thấp hơn; tuy nhiên, đối với các loài như Rhamdia quelen, Clarias gariepinus, Pangasius

hypophthalmus và Pseudoplatystoma Corruscans, các giá trị này nằm trong phạm vi được WHO khuyến nghị (Martino et al., 2002; Weber et al., 2008; Orban et al., 2008)

Thịt cá được coi là một loại protein có giá trị sinh học cao, không chỉ bởi vì nó có tất cả các acid amin thiết yếu, mà còn bởi vì nó có tỷ lệ tiêu hóa vượt trội so với thịt bò, trứng và sữa (Flores, 1987) Hàm lượng protein thô trong thịt cá thay đổi từ 17% đến 21%, tùy thuộc vào loài,

chu kỳ dinh dưỡng và quá trình sản xuất, cũng như các bộ phận cơ thể (Chaijan et al ,

2010) Hàm lượng protein trong thịt cá da trơn được khảo sát trong nhiều nghiên cứu đã cho kết quả từ 12% đến 21%, tùy thuộc vào nguồn gốc (nuôi trồng hay tự nhiên), chu kỳ sinh sản và loại

thức ăn (Martino et al., 2002; Llanes et al., 2008; Orban et al., 2008; Weber et al., 2008; Ersoy and Ozeren, 2009; Chaijan et al., 2010 and Thammapat et al., 2010)

Phi lê cá Tra đã được xuất khẩu rộng rãi do phù hợp với nhu cầu ngươi tiêu dùng, giá cả phải chăng và thịt trắng, có thể thay thế cá tuyết hoặc các loại cá thịt trắng đắt tiền khác Hiện nay, phi

lê cá Tra đã được xuất khẩu sang hơn 80 quốc gia trên toàn thế giới bao gồm Hà Lan, Đức và Hoa Kỳ, dưới hình thức phi lê đông lạnh (Phan et al 2009; Karl et al 2010) Năm 2011, cá Tra được xếp hạng loài cá yêu thích thứ sáu ở Hoa Kỳ (FAO 2012; Carlos et al.2015)

Chất lượng dinh dưỡng của phi lê P hypophthalmus Việt Nam được phân tích trong nghiên

cứu của Henderson & Tocher (1987) là không cao Trên thực tế, phi lê cá Tra có một đặc điểm có lợi cho dinh dưỡng của con người là mức cholesterol thấp Tỷ lệ acid béo bão hòa cao, oleic acid, linoleic acid và tỷ lệ PUFA n-3/n-6 thấp là đặc điểm phân biệt giữa cá Tra với hầu hết các loài cá khác Hàm lượng PUFA trong phi lê cá thấp, trong khi đó, các acid béo n-3 PUFA là một nhóm các chất dinh dưỡng cơ bản trong khẩu phần ăn của con người vì vai trò của chúng trong việc ngăn ngừa các bệnh tim mạch

1.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cá Tra

Trong quá trình ương nuôi thành cá giống trong ao, cá Tra ăn các loại động vật phù du có kích thước vừa cỡ miệng của chúng và các thức ăn chăn nuôi Khi trưởng thành, cá Tra ăn được nhiều loại thức ăn hơn, ăn ở đáy và ăn tạp thiên về động vật và dễ dàng chuyển đổi loại thức ăn Trong điều kiện thiếu thức ăn, cá có thể sử dụng các lọai thức ăn bắt buộc khác như mùn bã hữu

cơ, thức ăn có nguồn gốc động vật Trong ao nuôi, cá Tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhau như cám, rau, động vật sống dưới đáy (Vũ Duy Giảng 2006)

1.2.1 Nhu cầu về đạm

Là một loài ăn tạp, cá Tra được cho ăn phụ phẩm nông nghiệp, chủ yếu là cám gạo, đậu nành và phụ phẩm cá trong quá trình nuôi Cá Tra là một loài sử dụng dinh dưỡng đầu vào thấp Điều này có nghĩa rằng, cá Tra có thể được sống khỏe mạnh khi nuôi bằng lượng ít chất đạm động vật, bột cá và dầu cá Nhu cầu chất đạm của động vật thủy sản khoảng 25–55% (Trần Thị Thanh Hiền và ctv 2004) cao hơn nhiều so với gia súc và gia cầm Vì vậy, trong chế biến thức ăn thủy sản thì nguồn nguyên liệu cung cấp chất đạm luôn là yếu tố được quan tâm đầu tiên Thường thì nguồn nguyên liệu cung cấp đạm có hàm lượng lớn hơn 30% tuỳ thuộc vào nguồn gốc đạm động vật hay thực vật Nhu cầu chất đạm tối ưu của các loài cá trơn dao động từ 25–42% và thường từ 30–35% trong thức ăn Tuy nhiên, các kết quả này khác nhau giữa các loài cá cũng như giữa các tác giả trên cùng một đối tượng nghiên cứu

Khi động vật thủy sản sử dụng thức ăn không có protein thì cơ thể giảm khối lượng, bởi vì chúng sẽ sử dụng protein của cơ thể để duy trì các chức năng hoạt động tối thiểu của cơ thể để tồn tại Trái lại, nếu thức ăn được cung cấp quá nhiều protein thì protein dư không được cơ thể hấp thu để tổng protein mới mà sử dụng để chuyển hóa thành năng lượng hoặc thải ra ngoài Thêm vào đó cơ thể còn phải tốn năng lượng cho quá trình tiêu hóa protein dư thừa, vì thế sinh trưởng của cơ thể giảm

Cá Tra được nuôi bằng thức ăn cách sử dụng nguồn đạm từ 28 đến 32%, chủ yếu là các phụ phẩm Cá Tra cũng có thể được cho ăn bằng thức ăn tự chế hoặc phụ phẩm nông nghiệp cũng như dinh dưỡng từ ao hồ tự nhiên (cá Tra có thể tiêu thụ các trầm tích và mảnh vụn để có được dinh dưỡng từ vi khuẩn và các sinh vật khác) Thức ăn của cá Tra với lượng chất dinh dưỡng đầu vào thấp cũng là một lợi thế về mặt giảm chi phí thức ăn

1.2.2 Nhu cầu về năng lượng

Carbohydrate là nguồn cung cấp năng lượng với chi phí thấp nên khi phối trộn với tỷ lệ thích hợp trong thức ăn sẽ giảm được giá thành thức ăn mà vẫn đảm bảo được sự sinh trưởng của cá Khả năng sử dụng carbohdrate của động vật thủy sản khác nhau giữa các loài, trong đó tính ăn là khâu quyết định ví dụ như những loài ăn thực vật có khả năng sử dụng carbohydrate tốt hơn các loài động vật Khả năng sử dụng tốt nhất carbohydate của cá Tra đường ở mức tối đa là 35% còn đối với cá biển trung bình khoảng 20% (Trần Thị Thanh Hiền và ctv, 2004)

Nhu cầu năng lượng của động vật thuỷ sản thấp hơn động vật trên cạn (vì không mất năng lượng để điều hoà thân nhiệt, không tốn nhiều năng lượng để vận động, không mất nhiều năng

lượng trong chuyển hoá protein) cá được xếp vào nhóm ammoniotelic - bài tiết amoniac Nhu cầu vitamin cũng cao hơn, đặc biệt vitamin C do cá không tự tổng hợp được trong cơ thể, do vậy nhu cầu vitamin phụ thuộc nhiều vào thức ăn Nhu cầu chất khoáng thấp hơn vì cá có thể lấy chất khoáng từ môi trường nước

1.2.3 Nhu cầu về lipid

Lipid là nguồn dinh dưỡng cung cấp năng lượng tốt cho động vật thủy sản Lipid là thành phần quan trọng trong thức ăn của cá vì chúng không những cung cấp năng lượng mà còn cung cấp các acid béo thiết yếu mà cá không thể tổng hợp được Việc bổ sung lượng lipid thích hợp sẽ giảm nhu cầu protein Năng lượng thức ăn không được sử dụng ngay mà thường được dự trữ dưới dạng glycogen và mỡ Động vật thủy sản dự trữ lipid với lượng rất lớn ở gan và cơ Ngoài ra một số loài cá dự trữ mỡ dưới dạng mô mỡ bao quanh ruột như cá chép, rô phi, tạo thành lá mỡ như ở cá basa

Nhu cầu lipid của động vật thủy sản được xác định dựa vào nhu cầu về năng lượng, yêu cầu

về acid béo cần thiết, nhu cầu về phospholipid và cholesterol và đặc điểm sống và dự trữ lipid của loài Kết quả nghiên cứu về nhu cầu lipid Trần Thị Thanh Hiền của trong thức ăn cho thấy tỷ lệ sống và sinh trưởng cá thay đổi tùy theo loài, tuy nhiên mức đề nghị hàm lượng lipid từ 6 đến 10%

Cá Nheo Mỹ vẫn tăng trưởng tốt ở mức chất béo 15% hoặc hơn (Wilson và Moreau, 1996) Nhưng nếu chất béo trong thức ăn quá nhiều sẽ dẫn đến sự tích lũy mỡ trong thịt cá nhiều làm giảm chất lượng cá, hơn nữa lượng chất béo nhiều còn làm ảnh hưởng đến độ bền chặt của viên thức ăn và khó bảo quản Wilson (1996) đề nghị mức chất béo thích hợp trong thức ăn của cá Nheo Mỹ là từ 5–6% Theo Nguyễn Thanh Phương (1998) thì cá basa cho ăn 7,7% chất béo tăng trưởng tốt nhất và cá giảm tăng trưởng khi lipid từ 11.3–20.8% Wing (2003) cho biết cá lăng lớn

nhanh nhất ớ mức 8% dầu cọ thô hoặc tinh chế Theo Gatlin, D M (2003), việc bổ sung acid béo

omega 3 vào thức ăn quá mức cho một số loài cá đã dẫn đến suy giảm phản ứng miễn dịch Ví

dụ, bổ sung acid béo n-3 vào thức ăn của cá Hồi Đại Tây Dương có tác dụng ức chế miễn dịch bởi vì nó làm giảm tỷ lệ sống sau khi nhiễm Yersinia ruckeri có kiểm soát cũng như giảm sản xuất kháng thể sau khi tiêm vắc-xin (Erdal et al 1991) Khi hàm lượng n-3-HUFA quá mức cũng

làm tăng tỷ lệ tử vong của cá Hồi cầu vồng bị nhiễm vi khuẩn Aeromonas salmonicida (Kiron et

al 1995b) Vì vậy, cần phải cung cấp đầy đủ các acid béo thiết yếu này trong thức ăn để duy trì

sự tăng trưởng và sức khỏe bình thường của cá Kết quả của thí nghiệm khảo sát có tốc độ tăng

trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của cá Tra cho thấy lượng protein và lipid trong khẩu phần ăn

phù hợp là 30% protein/12% lipid (Phumee, et al 2009)

Khẩu phần thức ăn nuôi cá phải được tổng hợp dựa trên sự thỏa mãn tỷ lệ năng lượng: protein thích hợp và chứa đầy đủ chất béo cho nhu cầu của cơ thể Tuy nhiên, nếu bổ sung quá nhiều chất béo vào thức ăn sẽ làm mất cân bằng tỷ lệ năng lượng: protein và gây nên tình trạng tích lũy mỡ trong nội tạng và các cơ quan, dẫn đến việc giảm tỷ lệ sống và chất lượng sản phẩm Khi tổ hợp công thức thức ăn, chúng ta còn cần phải biết nhu cầu cũng như khả năng tổng hợp các acid béo thuộc nhóm omega-3 và omega-6 của từng loài cá nhằm bổ sung mức thích hợp Dầu cá biển thường chứa các acid béo thiết yếu thuộc nhóm omega-3 với hàm lượng cao trong khi các loại dầu thực vật như dầu đậu nành, dầu cọ, lại chứa nhiều acid béo thiết yếu thuộc nhóm omega 6 (Takeuchi et al; 1978)

Vì vậy, việc sử dụng kết hợp các nguồn chất béo khác nhau nhằm cân đối và thỏa mãn nhu cầu acid béo thiết yếu cho từng loài cá là điều cần thiết khi tổ hợp công thức thức ăn Khi bổ sung chất béo vào thức ăn nuôi cá, chúng ta cần phải bổ sung chất chống oxy hóa nhằm duy trì được chất lượng chất béo trong thời gian bảo quản

1.3 Đặc điểm lipid của cá Tra

Hàm lượng lipid trong thức ăn rất quan trọng như là một nguồn cung cấp năng lượng và EFA cần thiết cho cơ thể cá (Sargent et al 2002), do đó, nó phải được cung cấp từ thức ăn Theo lý thuyết, hai loại acid béo thiết yếu là linoleic acid (LNA: 18:2n-6) và α-linolenic (ALA:18: 3 n-3) không thể được sinh tổng hợp bởi cá và các động vật có xương sống khác Tuy nhiên, đã có báo cáo rằng động vật có xương sống có thể tạo ra LNA và ALA nếu được cung cấp 14:2n-6 và 14:3n-3 (Cunnane 2003) Tuy nhiên, các acid béo đó là vô cùng hạn chế trong tự nhiên; do đó, LNA và ALA có thể được coi là hai EFA cơ bản

Hầu như tất cả các loài cá, cũng như với tất cả các loài động vật có xương sống, có khả năng chuyển đổi hai C18:n-6 và n-3 PUFA thành C20:n-6 và C22:n-6 và n-3 HUFA tương ứng bằng cách kéo dài chuổi và tăng số lượng nối đôi (Nakamura & Nara 2004) Tuy nhiên, nhiều loài đã mất khả năng này, rất có thể là kết quả của việc thích nghi với môi trường giàu HUFA (Sargent et

al 2002) Do đó, hiện nay người ta chấp nhận rằng nhiều loài thủy sản cần phải được cung cấp các HUFA như: arachidonic acid (ARA; 20: 4n-6) và eicosapentaenoic acid (EPA; 20:5 n-3) và docosahexaenoic aicd (DHA; 22: 6 n-3) vào thức ăn của chúng (Sargent et al 1999)

Sự khác biệt giữa các loại lipid là về thành phần và tỉ lệ các acid béo Trong tự nhiên có khoảng hơn 100 acid béo, các acid béo khác nhau về độ dài và mức độ không no Acid béo tồn tại rất ít ở trạng thái tự do hoặc izonized gọi là acylate, còn lại phần lớn là trạng thái ester hóa Thành phần acid béo trong sinh vật thủy sinh là các acid béo mạch dài gồm từ 4 - 24 carbon và một nhóm carboxyl Giá trị của chất béo được chú ý chính là thành phần các acid béo, đặc biệt là các acid béo thiết yếu (essential fatty acid – EFA) Các loài cá trơn có thể sử dụng chất béo trong thức ăn khá lớn Khi xem xét nhu cầu acid béo thiết yếu (EFA) thường dựa vào thành phần acid béo của thức ăn tự nhiên nơi thủy sản sinh sống và thành phần acid béo của thức ăn Khác với động vật trên cạn, lipid của động vật thủy sản chứa nhiều các acid béo cao phân tử không no, đặc biệt là nhóm n-3, n-6 Cá thường yêu cầu các acid béo không no thuộc nhóm omega-3 và omega-

6 (là những acid béo không no có nối đôi đầu tiên bắt đầu từ nguyên tử cacbon thứ 3 và thứ 6 tính

từ gốc methyl) trong thức ăn do không có khả năng tổng hợp được những nhóm acid béo này Một số loài cá da trơn có thể có khả năng tổng hợp được các acid béo thiết yếu khác từ linoleic và α-linolenic acid bằng cách kéo dài thêm chuỗi cacbon và gia tăng số lượng nối đôi (Satoh et al., 1989; Owen et al., 1975; Yamada et al., 1980)

Động vật thủy sản có khả năng sinh tổng hợp một số acid béo như các acid béo không no từ acetate, acid béo no thành acid béo không no một nối đôi Tuy nhiên khác với thực vật, động vật thủy sản không có khả năng tăng số nối đôi về phía gốc methyl (CH3) mà chỉ có thể cộng về phía gốc COOH, vì vậy các acid béo không bảo hòa không thể được tổng hợp nếu thiếu tiền chất trong thức ăn Lý do là động vật thủy sản thiếu enzyme desaturated α-linolenic acid (18:3n-3) và linoleic acid (18:2n-6) rất quan trọng và là tiền chất cho sự tổng hợp các acid béo khác thuộc họ n-3 và n-6 Từ hai tiền chất 18:2n-6 và 18:3n-3 cá có thể sinh tổng hợp một loạt các acid béo họ n-3 và n-6 bằng cách mỗi lần kéo dài thêm hai đơn vị carbon hay tăng số nối đôi lên Như vậy, có

Hình 1.2 Con đường chuyển hóa omega-6 và omega-3 trong cơ thể cá nước ngọt (Williams, 2000)

thể kết luận cá và các động vật thủy sản cần hai acid béo thiết yếu là linolenic acid và linoleic acid Về khía cạnh dinh dưỡng, linoleic và linolenic acid được xếp vào nhóm PUFA (Polyunsaturated Fatty Acid), còn các acid béo không no thuộc nhóm omega-3 và omega-6 có chuỗi cacbon từ 20 trở lên như 20:5n-3 (Eicosapentaenoic acid, EPA), 22:6n-3 (Docosahexaenoic acid, DHA) 20:3n-3, 22:3n-6 thuộc nhóm HUFA (Highly Unsaturated Fatty Acid) Khả năng tổng hợp các acid béo thuộc nhóm HUFA từ PUFA ở các loài cá nước ngọt tốt hơn cá biển do cá biển không có các enzyme cần thiết cho quá trình tổng hợp này, hoặc có hiện diện nhưng với hàm lượng thấp PUFA và HUFA hiện diện phổ biến trong chuỗi thức ăn tự nhiên ở các thủy vực, nhất

là các loài tảo

Tỉ lệ acid béo n-6/n-3 của acid béo cá thay đổi rất lớn theo tỉ lệ n-6/n-3 trong thức ăn Khi cho cá ăn thức ăn chứa nhiều n-6 như mỡ bò, dầu thực vật, cá có khuynh hướng thay đổi tỉ lệ n-6/ n-3 tích lũy trong cơ thể bằng cách tăng tỉ lệ n-6/n-3 lên và ngược lại khi cho cá ăn thức ăn chứa nhiều acid béo n-3 (Williams, C M., 2000)

Tất cả các loài cá được biết đến, ngay cả cá nước ngọt đều có yêu cầu n-3 PUFA cao hơn so với n-6 PUFA trong khẩu phần ăn, đặc biệt là trong giai đoạn đầu đời của chúng (Sargent et al 1999) Do đó, trong trường hợp không có 20:5n-3 và 22:6n-3 trong ăn tự nhiên trong ao hồ thì phải cung cấp có đầy đủ là 18:3n-3 trong thức ăn chăn nuôi cho giai đoạn đầu phát triển của cá nước ngọt

Các yêu cầu về EFA của cá có thể khác nhau trong một loài tùy theo giai đoạn phát triển và sinh lý và giữa các loài và môi trường mà chúng sinh sống Hơn nữa, yêu cầu EFA có thể tăng lên khi tăng hàm lượng lipid trong thức ăn của chúng Các yêu cầu đối với acid béo n-6 có thể được đáp ứng bằng cách đưa vào thức ăn một lượng LNA Ngược lại, các acid béo n-3 chỉ được đáp ứng bằng việc cung cấp ALA nhưng ALA có hàm lượng rất thấp trong thức ăn; do đó, acid béo n-3 có thể được coi là EFA hiếm có nhất (Sargent et al 1999)

Đặc điểm acid béo của lipid trong cá trong tự nhiên phản ánh sự có mặt của acid béo trong chuỗi thức ăn Tảo là thức ăn chủ yếu trong giai đoạn đầu đời của một số loài cá nước ngọt Nhìn chung, lipid của tảo nước ngọt chứa hàm lượng acid béo không bão hòa mạch có 18 carbon nhiều hơn so với mạch 20-22 carbon (Wood et al Eico, 1974) Sacopentaenoic (20:5n-3) có thể chiếm

tỷ lệ lớn trong thành phần acid béo ở một số loài tảo, đặc biệt là tảo cát, nhưng nó chứa rất ít docosahexaenoic acid (22:6n-3) Có thể cải thiên tình trạng thiếu hụt một vài loại acid béo trong thức ăn của cá bằng cách bổ sung một lượng lipid từ thực vật trên cạn, chủ yếu chứa 18: 3 (n -3)

và 18: 2 (n -6) (Henderson, R J., & Tocher, D R (1987)

Thành phần acid béo của lipid mô của cá nước ngọt bị ảnh hưởng rõ bởi các acid béo có trong lipid thức ăn của chúng (Steffens 1997, Kołakowska et al 2006, Asdari et al 2011) Ấu trùng nguồn thức ăn chính của cá nước ngọt trong môi trường tự nhiên Mặc dù các acid béo 18:2n-6 và 18:3n-3 chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần PUFA của các loài trùng, nhưng hàm lượng 20:4n-6 và 20:5n-3 có thể chiếm tới 7% và 25% trong tổng số acid béo Chất lượng lipid khác nhau được đặc trưng bởi thành phần acid béo: 18:2n-6, 18:3n-3 và 20:5n-3 (Henderson, R J., & Tocher, D R (1987) Mặt khác, thực vật và động vật phù du của chuỗi thức ăn ở nước mặn chứa lipid có hàm lượng 18:3n-3, 20:5n-3 và 22:6n-3 cao hơn so với n-6-PUFA (Sargent, J R 1976)

Do đó, sự khác biệt cơ bản giữa cá nước ngọt và cá biển về thành phần PUFA chủ yếu xuất phát

từ sự khác biệt về thành phần acid béo trong nguồn thức ăn của chúng Khi cá nước ngọt bị thiếu lipid trong khẩu phần ăn và sau đó được cho ăn bổ sung một loại dầu có nguồn gốc từ một loài cá biển thì thành phần acid béo của lipid cơ thể trong cá nước ngọt có xu hướng giống với dầu cá biển khi chứa hàm lượng C20 và C22-PUFA cao hơn đáng kể

Dầu cá và mỡ động vật không chứa nhiều n-3 HUFA, mặc dù một vài trong số các nguồn này có thể chứa ALA Tuy nhiên, bất kể nguồn lipid trong thức ăn được sử dụng là gì, nếu trong thức ăn cho cá có chứa một lượng bột cá tương đối lớn thì loại thức ăn đó sẽ ít khi bị thiếu hụt lượng EFA Bột cá (như cá trích, cá cơm hoặc menhaden) thường chứa 8 -10% chất béo, trong đó thường chứa từ 20-35% n-3 HUFA (Bimbo 2000) Do đó, nếu bột cá được bổ sung vào thức ăn ở mức thấp tới 300 g/kg, nó sẽ cung cấp từ 0,5 - 1% n-3 HUFA trong khẩu phần khô và các yêu cầu EFA thông thường của hầu hết các loài cá nuôi phổ biến nhất sẽ được đáp ứng bất kể nguồn lipid

có trong công thức Tuy nhiên, nếu FO được thay thế hoàn toàn hoặc thay thế một phần đáng kể trong khẩu phần ăn của cá bằng các loại dầu thay thế thiếu EFA thì có nguy cơ bị thiếu hụt EFA cung cấp cho cá

Khi bổ sung thêm lipid, đặc biệt là dầu thực vật (VO) giàu n-6 PUFA vào thức ăn, phải có sự cân nhắc cẩn thận về việc định lượng hàm lượng EFA tối thiểu trong thức ăn, tỷ lệ n-3 n-6 và tỷ

lệ EPA với DHA so với arachidonic acid (Sargent et al 1999) Việc điều chỉnh tỷ lệ n-3/ n-6 trong công thức thức ăn sẽ trực tiếp điều chỉnh tỷ lệ EPA, ARA trong mô cá EPA và ARA là tiền chất của hai loạt hợp chất có hoạt tính sinh học cao gọi là eicosanoids Các phân tử này là các hợp chất để hoạt động trong vùng lân cận của tế bào và tham gia vào nhiều hoạt động sinh lý, bao gồm các phản ứng miễn dịch, viêm, hoạt động huyết học, tim mạch, sinh sản và chức năng thận

và thần kinh (Tocher 2003) Tuy nhiên, eicosanoids có nguồn gốc từ arachidonic acid (ARA) có hoạt tính cao hơn so với eicosanoids có nguồn gốc EPA; do đó, việc điều chỉnh tỷ lệ EPA/ARA

sẽ đáp ứng cho các phản ứng sinh lý do các hoạt động khác nhau của hai loạt eicosanoid khác nhau (Bell et al 1997; Sargent et al 1999; Tocher 2003)

Bảng 1.3 Giá trị Iodine điển hình và thành phần acid béo (% tổng số acid béo) của dầu cá,

dầu thực vật và mỡ động vật đƣợc sử dụng trong các công thức thức ăn nuôi cá

Oils ⁄ fats Iodine

value SFA MUFA LA AA ALA EPA DHA

n-6 PUFA

n-3 PUFA

3 ⁄

n-6 ratio Fish oils

Anchovy oil 180–200 28,8 24,9 1,2 0,1 0,8 17,0 8,8 1,3 31.2 24.0 Capelin oil 95–160 20,0 61,7 1,7 0,1 0,4 4,6 3,0 1,8 12.2 6.8 Menhaden oil 150–200 30,5 24,8 1,3 0,2 0,3 11,0 9,1 1,5 25.1 16.7 Herring oil 115–160 20,0 56,4 1,1 0,3 0,6 8,4 4,9 1,4 17.8 12.7 Cod liver oil - 19,4 46,0 1,4 1,6 0,6 11,2 12,6 3,0 27.0 9.0

Vegetable oils

Crude palm oil 44–58 48,8 37,0 9,1 –– 0,2 – – 9,1 0.2 0.0 Soybean oil 120–141 14,2 23,2 51,0 – 6,8 – – 51,0 6,8 0,1 Canola ⁄ rapeseed

Sunflower oil 110–143 10,4 19,5 65,7 – – – – 65,7 0,0 0,0 Cottonseed oil 99–113 45,3 17,8 51,5 – 0,2 – – 51,5 0,2 0,0

Nói chung, cá nước ngọt đòi hỏi các nguồn acid béo không bão hòa đa của n-6 (linoleic acid, 18: 2 n-6) và n-3 (linolenic acid, 18:2 n-3) để tăng trưởng tối ưu Dựa trên nhu cầu acid béo thiết yếu của chúng, cá Tra được cho ăn loại thức ăn có chứa 0,5 -1,0% n-3 acid béo (NRC 1993) Các nghiên cứu về dinh dưỡng đã chỉ ra rằng các thành phần acid béo trong cơ thể và tỷ lệ acid béo n-3/ n-6 của cá bị ảnh hưởng bởi các thành phần acid béo có trong thức ăn (Abdel-Aty Mohamed 1989; Li et al 1994; Fracalossi và Lovell 1995; Manning và Li 2002) Tuy nhiên, nếu cung cấp tỷ

lệ n-3/n-6 acid béo quá mức có thể ảnh hưởng xấu đến khả năng miễn dịch và khả năng kháng bệnh của cá (Lim và Webster 2001) Hoạt động tối ưu của hệ thống miễn dịch phụ thuộc vào dinh dưỡng cân bằng và đầy đủ Sự hiện diện của chúng trong màng tế bào ảnh hưởng đến hoạt động của các tế bào miễn dịch

1.4 Các nguyên liệu chính làm thức ăn nuôi cá Tra

Việc chọn nguyên liệu để xây dựng công thức là một phần quan trọng trong quy trình sản xuất để đảm bảo thức ăn hỗn hợp không chứa các chất kháng dinh dưỡng, các độc tố có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe cá nuôi và sức khỏe của người tiêu thụ

Các nguyên liệu được sử dụng làm thức ăn nuôi cá gồm nguyên liệu cung cấp protein, nguyên liệu cung cấp chất béo, nguyên liệu cung cấp chất đường bột và các chất phụ gia

1.4.1 Nhóm nguyên liệu thức ăn cung cấp Protein

Protein là thành phần chất hữu cơ chính của cơ thể cá, chiếm khoảng 12–18% khối lượng của

cơ thể, ở cá Tra hàm lượng khoảng từ 12-14% Kết quả nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng cho cá Tra ở từng giai đoạn phát triển đã được thực hiện từ dự án ACIAR của Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ Để cá Tra sinh trưởng tối ưu, chất lượng cá đảm bảo chất lượng, ở giai đoạn cá nhỏ (5-50g) thức ăn cung cấp cần có hàm lượng protein là 34-36%, giai đoạn cá lớn hơn 500g là 24-26% protein

Theo Trần Thị Thanh Hiền (2009), nguyên liệu cung cấp protein có hàm lượng protein lớn hơn 30%, được chia làm hai nhóm phụ thuộc vào nguồn gốc: protein động vật và protein thực vật Protein có nguồn gốc từ động vật như: bột cá, bột tôm, bột đầu tôm, bột ruốc, bột mực, bột gan mực, bột xương thịt, bột huyết, bột phụ phầm gia cầm, bột cá thủy phân, v.v… Protein có nguồn gốc từ thực vật như: bánh dầu đậu nành, bánh dầu đậu phộng, bánh dầu bông vải, bánh dầu cải, v.v…Các nguyên liệu có nguồn gốc động vật thường giàu protein có chất lượng cao, chứa đầy đủ các acid amin không thể thay thế, dễ tiêu hóa và dễ hấp thụ hơn các protein thực vật Các

protein thực vật thường thiếu một vài acid amin thiết yếu như đậu nành nghèo methionine, khô đậu phụng nghèo lysine, bắp nghèo tryptophan, v.v

Các nguyên liệu có hàm lượng protein thô ≥20% được coi là nguyên liệu cung cấp protein

1.4.1.1 Bột cá

Đây là nguồn nguyên liệu protein phổ biến nhất dùng trong sản xuất thức ăn cá Các loại thức ăn có chất lượng cao đòi hỏi bột cá có hàm lượng protein từ 55 - 65%, không chứa ure, đạm lông vũ và các đạm giả khác

Bảng 1.4 Thành phần hóa học của bột cá

Bột cá 55% 8,58-10,10 55,13-57,51 6,8-11,29 20,78-24,23 0,96-2,33 Bột cá 60% 7,58-12,92 59,21-62,76 4,78-6,97 18,74-21,88 0,30-1,89 Bột cá 65% 6,65-9,08 63,82-66,38 4,07-10,69 14,43-21,71 0,62-2,23 Bảng 1.4 cho thấy bột cá có 3 nhóm được phân loại theo hàm lượng protein bao gồm 55%, 60% và 65% Trong đó, bột cá có hàm lượng protein 55% và 60% nguồn cung cấp nguyên liệu chủ yếu từ trong trước như Kiên Giang và Vũng Tàu Bột cá có hàm lượng 55% và 60% protein luôn có hàm lượng tro và lipid cao Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu trong nước như Kiên Giang cũng cung cấp bột cá 65% protein Ngoài ra cũng có một số loại bột cá ngoại nhập từ Peru, Chilê

Bột cá (Canada)

Bột cá (TCVN)

hóa(mg/kg) 200 200 500ppm -

Nguồn: Hardy và Matsumoto, 1991; Lall, 1988; TCVN

Trong thức ăn cá Tra, hàm lượng bột cá sử dụng ít trong khẩu phần thức ăn trong khoảng 10% Với sản lượng của cá Tra năm 2014 là 1,1 triệu tấn, và với hệ số thức ăn của cá Tra 1,6 thì nhu cầu bột cá ước tính khoảng 165 ngàn tấn Trong khi đó, theo báo cáo của USDA (2014), Việt Nam sản xuất được từ 400-450 ngàn tấn bột cá, trong đó khoảng 300-350 ngàn tấn là bột cá biển

5-và 100 ngàn tấn bột cá nước ngọt Với nguồn cung cấp bột cá địa phương, nhu cầu bột cá trong thức ăn cá Tra không là áp lực lớn với ngành công nghiệp bột cá

Nhóm protein động vật thường được động vật thủy sản sử dụng có hiệu quả hơn nguồn protein thực vật Trong số các nguồn protein động vật (bột cá, bột đầu tôm, bột huyết, bột xương thịt, bột mực, v.v ), bột cá là nguồn cung cấp protein tốt nhất Bột cá có hàm lượng protein cao, trung bình từ 45–60%, có loại hơn 65% và chủ yếu được làm từ cá biển Bột cá chứa đầy đủ các acid amin cần thiết cho động vật thủy sản Đặc biệt trong thành phần lipid của bột cá có nhiều acid béo cao phân tử không no (HUFA) Trong bột cá có hàm lượng vitamin A và D cao và thích hợp cho việc bổ sung vitamin A trong thức ăn Bột cá làm cho thức ăn trở nên có mùi hấp dẫn và tính ngon miệng của thức ăn Hàm lượng khoáng trong bột cá luôn lớn hơn 16% và là nguồn khoáng được động vật thủy sản sử dụng hiệu quả Năng lượng thô của bột cá khoảng 4.100-4.200 kcalo/kg Ngoài ra, một số nghiên cứu cho thấy trong bột cá có chứa chất kích thích sinh trưởng, đây là nguyên nhân chính khi thay thế bột cá bằng các nguồn protein động vật khác kết quả không hoàn toàn đạt được như sử dụng bột cá, tuy nhiên do giá bột cá quá cao và sử dụng nhiều bột cá sẽ ảnh hưởng đến cạn kiệt nguồn cá tự nhiên, v.v nên các nhà quản lý, sản xuất thức ăn thủy sản đề nghị hạn chế sử dụng bột cá

Tỷ lệ bột cá sử dụng trong thức ăn cá Tra dao động từ 5 – 10% Các nhà máy chủ yếu sử dụng bột cá nhập khẩu trong khẩu phần cho cá Tra giai đoạn giống, nguồn nhập khẩu từ các nước

có khả năng đánh bắt và chế biến bột cá hàng đầu thế giới như Peru, Chile, Thái Lan, v.v…, giá

cả nhập khẩu trung bình trong năm 2014 khoảng 30.000 – 35.000 đồng/kg Bột cá trong nước được sử dụng trong công thức cho cá Tra thịt, được thu mua từ các địa phương chuyên cung cấp bột cá như Kiên Giang, Cà Mau, Vũng Tàu, v.v…, giá thu mua trung bình năm 2014 dao động trong khoảng 24.000 – 25.500 đồng/kg

1.4.1.2 Bột đậu nành

Nguồn cung cấp protein thực vật quan trọng là những hạt có dầu như đậu nành, đậu phộng (lạc), hạt bông vải, v.v…Nhóm protein thực vật hiện nay được sử dụng nhiều trong thức ăn thuỷ sản với mục đích thay thế nguồn protein bột cá, nhằm giảm giá thành thức ăn Tuy nhiên khi sử dụng các nguồn protein thực vật sẽ gặp phải một số trở ngại như: độ tiêu hóa thấp, thường chứa các chất kháng dinh dưỡng và độc tố, không cân đối về acid amin, thường thiếu lysin và methionin

Các sản phẩm từ hạt đậu nành và từ quá trình chế biến được phân loại như sau: Khô dầu đậu nành trích ly, khô dầu đậu nành tách vỏ trích ly, bánh dầu đậu nành ép, bánh dầu đậu nành tách

vỏ ép, bột đậu nành nguyên béo, bột đậu nành nguyên béo tách vỏ, bột đậu nành lên men (Soybean protein isolate), bột đậu nành cao đạm (Soybean protein concenTrates)

Bảng 1.6 Thành phần hóa học của khô dầu đâu nành, đậu nành nguyên hạt trích ly

Bánh dầu đậu nành 9,71-12,87 45,4-48,8 0,88-2,27 3,35-8,31 5,33-7,88 Bánh dầu đậu nành nguyên

Bánh dầu đậu nành có thể thay thế bột cá trong khẩu ăn của cá Tra là 80% (Hiền và ctv, 2014), tuy nhiên sản lượng đậu nành của Việt Nam rất khiêm tốn, trong năm 2014 (Bảng 1.7), sản lượng đậu nành của Việt Nam chỉ dừng ở mức 157,9 ngàn tấn, giảm sút so với 2 năm trước

đó Theo đó, ngành sản xuất đậu nành chỉ đủ cung cấp khoảng 10% trong sản xuất thức ăn cá Tra Điều này có nghĩa rằng, nhu cầu sử dụng đậu nành cho cá Tra nói riêng, cũng như nuôi trồng thủy sản nói chung là rất lớn cần có biện pháp tăng nguồn cung cấp trong nước

Bảng 1.7 Sản lượng đậu nành của Việt Nam

Tổng sản lƣợng (ngàn tấn) 300 146,4 147,5 157

Nguồn: Tổng cục thống kê, Bộ NN và PTNN

Hiện nay, nguồn đậu nành sử dụng cho thủy sản phần lớn là nhập khẩu vào Việt Nam, nguồn cung cấp lớn nhất là Mỹ, cũng cấp hơn 50% lƣợng đậu nành nhập khẩu (Bảng 7), trong suốt 3 năm qua Trong năm 2014, tổng lƣợng đậu nành nhập khẩu vào Việt Nam 1,564 ngàn tấn với khoảng 913 triệu đô la

Bảng 1.8 Tổng lƣợng đậu nành nhập khẩu của Việt Nam

Số lƣợng (ngàn tấn)

Giá trị (triệu USD)

Số lƣợng (ngàn tấn)

Giá trị (triệu USD)

Số lƣợng (ngàn tấn)

Giá trị (triệu USD) Tổng lƣợng

hóa protein là trypsin và chymontrypsine, phytase và tannin nên giới hạn mức sử dụng bánh dầu nành trên thủy sản Các anti-tripsine mất hoạt tính khi quan sử lý nhiệt ở 1050C trong 30 phút, tuy nhiên giá trị dinh dưỡng của protein của đậu nành sẽ giảm Việc xử lý này cũng làm phân hủy chất haemagglutinin trong đậu nành, đây là chất có tác dụng gắn với Hb của hồng cầu làm ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển Oxy của Hb Bánh dầu đậu nành được nhập khẩu từ các nguồn khác nhau và có chất lượng khá ổn định Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng thường cao hơn so với con số công bố Hiện nay bột đậu nành ly trích khoảng 44 - 47%, lipid không quá 2%,

do nguồn cung cấp ổn định về chất lượng và dồi dào về số lượng đáp ứng yêu cầu phát triển không ngừng của sản xuất và đặc biệt là giá thành của protein thực vật thấp hơn so với bột cá nên người nuôi hiện nay có xu hướng dùng bột đậu nành thay thế một phần bột cá trong phối chế thức

ăn nuôi cá Tỷ lệ sử dụng bột đậu nành ly trích trong các nhà máy dao động trong khoảng 20 – 35% khẩu phần

1.4.1.3 Bột xương thịt (MBM) và bột phụ phẩm gia cầm (PBM)

Bột xương thịt chứa khoảng 50-55% protein thô nhưng chất lượng protein của MBM kém hơn so với bột cá do MBM chứa ít lysine Chất lượng bột xương thịt thường không ổn định nên việc sử dụng chúng để thay thế cho bột cá cũng không phổ biến bằng bột đậu nành Ngoài ra, MBM có hàm lượng tro cao, thành phần chất khoáng không cân đối nên việc sử dụng làm thức ăn nuôi cá bị hạn chế Bột xương thịt có thể thay thế 60% bột cá trong thức ăn cá catfish, cá Tra Hàm lượng MBM tối đa trong thức ăn nuôi cá da trơn là 15%

Tương tự như MBM, bột phụ phẩm gia cầm làm thức ăn cho gia súc chứa khoảng 58-60% protein thô và 15% lipid PBM có thể thay thế 100% bột cá trong khẩu phần thức ăn nuôi cá Nheo Bột phụ phẩm gia cầm ít khi được sử dụng trong thức ăn nuôi cá da trơn do giá cao hơn so với bánh dầu đậu nành

Bảng 1.9 Thành phần dinh dưỡng và acid amin của bột xương thịt (MBM), bột phụ phẩm gia

4 25-35

58-60

12

4

2 10-18

64,6

7,9 3,93

2,55

16

Năng lượng thô (Kcal/kg)

2,60 0,63

1,30 1,75 0,28 2,16 0,41 1,34

4,900

3,94 1,25 2,01 3,89

3,32 1,11

2,26 2,18 0,48 2,51 0,66 1,56

4,500

3,68 1,56 3,06 5,00

5,11 1,95

2,66 2,82 0.76 3.51 0.61 2.15

Nguồn: Yu, 2006

1.4.1.4 Bánh dầu đậu nành: Bánh dầu đậu nành hiện là nguồn protein chủ lực trong thức

ăn của cá Nheo Bánh dầu đậu nành trích ly chứa 44- 48% protein Bánh dầu đậu nành có thành

phần acid amin cân đối hơn tất cả các protein thực vật, có vị ngon, dễ tiêu hóa đối với cá Nheo Hàm lượng bánh dầu đậu nành trong thức ăn nuôi cá Nheo có thể lên tới 50% nhưng vẫn không

gây ảnh hưởng bất lợi cho cá

1.4.2 Nguyên liệu cung cấp carbohydrate

Những nguyên liệu cung cấp carbohydrate bao gồm ngũ cốc, các phụ phẩm từ ngũ cốc

1.4.2.1 Cám gạo

Cám gạo chứa lớp vỏ cám với phôi của hạt gạo, đây là một nguồn năng lượng cho thức ăn Cám gạo bao gồm cả phôi có hàm lượng dầu từ 12 đến 15% với nhiều acid béo không no Dầu chứa các acid béo tự do có trong cám dễ bị hư rất nhanh Nhưng khi trích dầu ra khỏi cám nguyên liệu có thể để lâu hơn, nguyên liệu lúc này được gọi là cám gạo trích ly Có thể bảo quản cám bằng cách cho thêm chất chống oxi hóa vào nguyên liệu

Bảng 1.10 Thành phần hóa học của cám gạo

Nguyên liệu Ẩm (%) Protein (%) Lipid (%) Tro (%) Xơ (%)

Cám 8,37-13,12 8,16-13,25 9,07-15,92 5,59-17,3 4,01-23,4

Cám chà 9,14-11,56 7,24-13,09 11,0-23,0 7,26-9,77 3,81-29,18 Cám lau 9,24-10,38 11,1-13,7 10,02-17,7 5,17-8,52 2,84-19,32

Theo bảng 1.10 cám trích ly có hàm lượng protein cao nhất 14,09-14,52%, sau khi trích ly hàm lượng lipid trong nguyên liệu hầu như không còn lipid do đó tránh được việc bị ôi chua do dầu từ nguyên liệu gây ra Ở nguyên liệu cám trích ly, hàm lượng xơ (8.11-8.76%) đạt yêu cầu so

với tiêu chuẩn về cám gạo (xơ ≥ 15%) theo (HerTrampf, J W và ctv., 2000 và Lã Văn Kính vàctv.,2003) Trong khi đó, nguyên liệu cám, cám chà và cám lau có hàm lượng xơ không ổn

định, hàm lượng xơ của một số nguyên liệu này vượt quá hàm lượng xơ chuẩn Vì vậy, cần có biện pháp kiểm soát chất lượng dinh dưỡng so với nguyên liệu cùng loại

Cám xay: Là nguồn cung cấp vitamin nhóm B rất tốt, protein (9-13%), hàm lượng xơ cao (13-17%), hàm lượng chất béo cao (>7%) nên dễ xảy ra tình trạng ôi dầu Cám gạo được dùng trong thức ăn cá Tra, Ba Sa với hàm lượng có thể lên tới 60%

Cám lau: Cám lau là phần nội nhũ của hạt được loại bỏ trong quá trình lau bóng gạo Cám lau có hàm lượng protein (8-9%), xơ (4-6%), thấp hơn cám xay Vấn đề bảo quản cám lau cũng khó tương tự như cám xay Hàm lượng sử dụng trong thức ăn cá Tra, Ba Sa có thể lên tới 60% Cám gạo trích ly: Cám trích ly là cám xay đã tách bỏ phần dầu cám Cám trích ly có hàm

lượng protein thô khá cao (14-16%), hàm lượng xơ (12-13%), tro (15-17%), cao hơn so với cám

xay Cám trích ly dễ bảo quản do hàm lượng chất béo thấp (1-2%) Hàm lượng cám trích ly sử dụng trong thức ăn cá Tra, Ba Sa trong thực tế sản xuất khoảng 20-30%

1.4.2.2 Sản phẩm từ khoai mì

Khoai mì thường được sử dụng như một nguồn cung cấp năng lượng và là chất kết dính

trong thức ăn của cá Tra, cá Ba sa

Bột khoai mì có giá trị dinh dưỡng cao như khoai tây, khoai môn, khoai lang do hàm lượng protein thấp nhưng nó chứa nhiều cacbonhydrate là nguồn cung cấp nhiều năng lượng cho động vật Bột khoai mì còn là một nguồn nguyên liệu tốt để cung cấp chất xơ trong khẩu phần công thức thức ăn

Bảng 1.11 Thành phần hóa học của bột khoai mì

Bột khoai mì 9,45-12,11 2,26-3,87 0,09-1,17 1,08-1,99 0,96-5,16 Khoai mì lát 12,15-12,87 2,86-2,88 0,01-0,89 1,53-1,98 3,27

Số liệu bảng 1.11 cho thấy bột khoai mì có hàm lượng protein không ổn định như khoai mì lát và hàm lượng xơ cũng có hàm lượng biến động lớn 0,96% đến 5,15% so với 3,27% của khoai

mì lát Trong khi đó, hàm lượng tro không có nhiều khác biệt giữa hai nguồn nguyên liệu này Bột khoai mì chứa ít protein và chất béo nên khi dùng khoai mì trong khẩu phần công thức

ăn cần bổ sung thêm các loại nguyên liệu giàu protein và lipid để khẩu phần được cân đối Bột khoai mì có khả năng kết dính tốt khi nấu chín nên là nguyên liệu được lựa chọn trong thức ăn viên nổi cho cá Tra

Khoai mì lát: Mì lát chứa gần 80% tinh bột Mì lát có thể sử dụng với hàm lượng 12-20%

trong thức ăn cá Tra, Ba sa

Bã mì: Bã mì là phần bã khô còn lại của khoai mì lát sau khi trích ly tinh bột, có hàm lượng

xơ tương đối cao Hàm lượng bã mì sử dụng trong thức ăn cá Tra, Ba Sa khoảng 3-5%

1.4.2.3 Bột mì

Bảng 1.12 Thành phần hóa học của bột mì

Bột mì 11,21-12,18 11,23-12,50 1,20-3,83 0,51-2,30 0,51-3,57 Bột mì được sử dụng như nguồn cung cấp chất bột đường và làm tăng khả năng bền trong nước của thức ăn viên Thành phần chủ yếu của protein bột mì là gluten Trong khi đó, do việc sử dụng bột mì trong khẩu phần thức ăn cá Tra khá ít, nên số lượng mẫu thu được chỉ có giá trị tham khảo, với hàm lượng protein là 11,21 đến 12,50% cao hơn protein của cám gạo (bảng 1.12) Hàm lượng xơ có khác biệt lớn từ 0,51% đến 3,57%, cao hơn ngưỡng 2,28% so với nguyên liệu bột mì

theo HerTrampf, J W và ctv., (2000)

1.4.3 Nguyên liệu cung cấp lipid

Lipid là nguồn dinh dưỡng cung cấp năng lượng tốt cho động vật thủy sản Lipid là thành phần quan trọng trong thức ăn của cá vì chúng không những cung cấp năng lượng mà còn cung cấp các acid béo thiết yếu mà cá không thể tổng hợp được Nguồn lipid chủ yếu sử dụng để làm thức ăn nuôi cá là từ dầu cá biển Tuy nhiên, hàm lượng dầu cá trên thế giới ngày càng khan hiếm, hơn nữa, giá cả của dầu cá là tương đối cao, vì vậy, cần tìm ra nguồn dầu khác thay để thay thế dầu cá

Dầu, mỡ cá thường được sử dụng để cung cấp các acid béo thiết yếu, làm nguồn năng lượng

và bọc bên ngoài viên thức ăn nhằm giảm bớt tác động mài mòn và hạn chế bụi cho thức ăn Dầu

cá biển giàu acid béo thiết yếu, chứa 10-25% acid béo HUFA nhóm n-3 Một số dầu thực vật (dầu lanh, dầu nành…) được dùng kết hợp với dầu cá biển để giảm bớt chi phí Mỡ cá Tra, Ba Sa hiện được sử dụng phổ biến để cung cấp năng lượng cho thức ăn nuôi cá Tra, tuy nhiên chúng không phải là nguồn cung cấp các acid béo thiết yếu có giá trị dinh dưỡng Ngoài thành phần acid béo thiết yếu trong dầu mỡ, mức độ oxy hóa chất béo (ôi dầu) là một trong những tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chất lượng của các loại dầu mỡ dùng làm thức ăn nuôi cá

Tỷ lệ acid béo không bão hòa đa n-6/n-3 ở các sinh vật biển thường thấp hơn so với các sinh vật trên cạn và nước ngọt Tỷ lệ n-6/n-3 từ 1:1 đến 4:1 được nghiên cứu đề xuất là sự phát triển tối ưu trong khẩu phần ăn của con người (A P Simopoulos, 2000) Dầu cá có tỷ lệ n-6/n-3 như vậy rất có lợi trong khẩu phần ăn của con người, trong khi dầu thực vật thường có tỷ lệ n-6/n-3 cao hơn Hiệu quả của việc thay thế dầu cá bằng dầu thực vật dễ dàng được nhận thấy trong thành phần acid béo của cá (A P Simopoulos, 2000; P Weill, 2002)

Bảng 1.13 Thành phần acid béo của một số dầu thực vật và dầu cá Pangasius

Dầu nành Dầu cá Hồi Dầu gan mực

Bảng 1.14 Hàm lượng lipid, chỉ số acid và acid béo tự do trong dầu cá

Nguyên liệu Lipid (%) Chỉ số acid (mg KOH/g) Acid béo tự do (%)

Dầu cá thô được sản xuất từ nhà máy bột cá Dầu cá được xử lý một số bước để loại bỏ các tạp chất như ẩm, phosphorlipid, các kim loại nặng và các tác nhân gây ảnh hưởng đến mùi vị cũng như ảnh hưởng đến tiêu hóa Dầu cá thương mại ít được tinh chế vì nó dễ bị oxi hóa do có các acid không bão hòa cao Do đặc tính chính của dầu cá là hàm lượng acid không bão hòa cao

do đó dễ bị phân hủy khi vận chuyển lưu trữ Theo bảng 1.14, chỉ số acid béo tự do từ dầu cá cho thấy các nguyên liệu khảo sát có hàm lượng trong khoảng cho phép (từ 2 - 5%) Thường trong nguyên liệu chế biến thức ăn thủy sản có sẵn lipid nên trong công thức thức ăn chỉ bổ sung thêm khoảng từ 2-3% dầu Tùy theo đối tượng nuôi mà nguồn dầu được bổ sung là dầu thực vật hay động vật, hoặc kết hợp cả hai Ngoài mục đích cung cấp năng lượng, acid béo, việc bổ sung dầu vào thức ăn cũng có tác dụng tạo mùi cho thức ăn Phần lớn lượng dầu cá sử dụng trong các nhà máy sản xuất thức ăn cá Tra là dầu cá tuyết, cá trích và cá Hồi được nhập khẩu từ các nước có công nghệ đánh bắt, nuôi trồng và sản xuất bột cá phát triển như Chile, Peru, Ecuador, AusTralia, Norway

Bảng 1.15 Các thông số kỹ thuật của dầu cá (dạng thô) dùng sản xuất thức ăn cho thủy sản

-

2,0 – 5,0 0,5 – 1,0 3,0 – 20,0 4,0 – 60,0

95,0 – 160,0 115,0 – 160,0 150,0 – 200,0 160,0 – 200,0 180,0 – 200,0 Nguồn: HerTrampf & Pascual, 2000

1.4.3.2 Dầu thực vật

Dầu thực vật có khả năng tiêu hóa tốt hơn so với mỡ động vật và chúng là nguồn cung cấp lipid được cho là tốt Hầu hết các loại dầu thực vật được đề cập đều chứa hàm lượng acid bão hòa thấp hơn (trừ dầu cọ) và acid béo không bão hòa đa omega-6 (n-6 PUFA) thấp hơn dầu cá, giàu

n-3 PUFA (chủ yếu là eicosapentaenoic acid, EPA và docosahexaenoic acid; DHA) (Asdari, et al 2011) Hơn nữa, người ta đã xác định rằng cá tiêu thụ các acid béo sẽ được sử dụng để kết hợp vào cấu trúc phospholipid hoặc tích trữ dưới dạng chất béo dự trữ trung tính hoặc bị oxy hóa để cung cấp năng lượng (Henderson 1996) Hơn nữa, một số dầu thực vật đã được sử dụng thành công để thay thế dầu cá trong thức ăn của cá, đánh giá trên các yếu tố như loại cá (biển hoặc nước ngọt), loài cá, nhiệt độ, biến đổi theo mùa, khả năng tiêu hóa và chuyển hóa lipid, v.v (Rosenlund et al 2001; Richard et al; 2006; Peng et al; 2008)

Dầu thực vật (VO) có thể được sử dụng thay thế cho FO vì chúng rất giàu PUFA (C18), là tiền thân của HUFA Ví dụ, dầu đậu nành đã được sử dụng trong khẩu phần ăn của một số loài cá Hồi (Hardy, Scott & Harrell 1987; Thomassen & Rj 1989; Greene & Selivonchick 1990; Guillou, Soucy, Khalil & Adambounou 1995) mà không có bất kỳ ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng tăng trưởng Dầu đậu nành có trữ lượng lớn và giá thường thấp hơn dầu biển Một ví dụ khác là dầu canola, có sự cân bằng giữa oleic acid (18: 1n-9), linoleic acid (18: 2n-6) và linolenic acid (18: 3n-3) và đã được chứng minh là một nguồn cung cấp lipid tốt cho cá bởi vì loại dầu này đáp ứng được nhu cầu EFA của chúng (Bell, McEvoy, Tocher, McGhee, Campbell & Sargent 2001; Bell, Tocher, Henderson, Dick & Crampton 2003) Các loài dầu có sự cân bằng giữa acid béo không bão hòa đơn (MUFA) và acid béo không bão hòa đa (PUFA), như dầu canola, có khả năng được

sử dụng trong thức ăn nuôi cá Hồi nuôi trong nước ngọt (Tocher, Bell, Dick, Henderson, McGhee, Michel & Morris 2000) Tuy nhiên, những thay đổi trong nguồn lipid trong thức ăn có

Canola (CAN), dầu hoa anh thảo (EPR) và dầu hạt lanh (FCO) có thành phần acid béo bão hòa từ 7-8% Trong số các loại dầu này, chỉ có dầu canola thường được thương mại hóa bởi vì theo khía cạnh dinh dưỡng thì dầu canola có chứa lượng acid bão hòa thấp hơn (Przybylski & Mcdonald, 1995)

Bảng 1.17 Thành phần acid béo không bão hòa của một số loại dầu thực vật

Oils Unsaturated fatty acids

C16:1 C17:1 C18:1 C18:2 C18:3 C20:1 C20:2 C22:1 C24:1 MUFA PUFA P/S

Index BOR 0.29 0.07 16.52 38.47 0.22

OEV: exTra olive virgen;

OPR: olive pomace;

ORF: olive;

PEA: peanut RBO/RIO: rice bran;

Dầu đậu nành là loại dầu được sản xuất thương mại với số lượng lớn nhất và chỉ đứng thứ hai sau dầu cọ Argentina là nước xuất khẩu dầu đậu nành lớn nhất (43% tổng xuất khẩu dầu đậu nành) Rất nhiều quốc gia nhập khẩu dầu đậu nành với Ấn Độ đứng đầu danh sách với 1.20 triệu tấn (chiếm 16% tổng lượng dầu đậu nành nhập khẩu) trong năm 2000-2001

Đậu nành là loại hạt có dầu chiếm ưu thế được sản xuất trên thế giới, do các đặc tính nông học thuận lợi, protein chất lượng cao và dầu ăn có giá trị Nó đóng góp hơn một nửa số hạt có dầu được sản xuất trên toàn thế giới Hoa Kỳ đứng đầu về sản xuất đậu nành (8.24 triệu tấn), tiếp theo

là Brazil, Argentina, Trung Quốc và EU-15 (lần lượt là 4.28, 3.28, 3.26 và 2.87 triệu tấn) (Mielke 2001) Việc sản xuất đậu nành được thúc đẩy bởi nhu cầu về bột protein đậu nành, được sử dụng rộng rãi trong thức ăn thương mại cho gia cầm, lợn và gia súc Dầu đậu nành chiếm 80% 90% tổng lượng dầu ăn ở Hoa Kỳ (USDATHER NASS) vào năm 1998 vì tính sẵn có và nhiều đặc tính mong muốn của nó, bao gồm các đặc tính cấu thành và chức năng Dầu đậu nành là dầu thực vật chiếm ưu thế được sản xuất trên thế giới, với dầu cọ là thứ hai

Dầu được thu hồi bằng cách chiết bằng dung môi hoặc ép cơ học được gọi là dầu đậu nành thô và chứa nhiều loại lipid khác nhau Nó bao gồm chủ yếu là lipid trung tính, bao gồm tri-, di-

và monoacylglycerol, acid béo tự do và lipid cực như phospholipids Nó cũng chứa một lượng nhỏ chất không thể khử được bao gồm phytosterol, tocopherols và hydrocarbon như squalene Thành phần tiêu biểu của dầu đậu nành thô và tinh chế được thể hiện trong Bảng 1.18

Bảng 1.18 Thành phần trung bình cho dầu đậu nành thô và tinh chế

Nguồn: Pryde 1980a

Thành phần acid béo đặc trưng của dầu đậu nành thương mại được thể hiện trong bảng 1.18 Dầu đậu nành có hàm lượng linoleic acid cao và hàm lượng linolenic acid thấp hơn Đây là cả hai acid béo thiết yếu cho con người nên rất quan trọng trong khẩu phần ăn, nhưng chúng cũng là nguyên nhân gây ra sự mất ổn định oxy hóa của loại dầu này Các kỹ thuật xử lý, chẳng hạn như hydro hóa và biến đổi lipid thông qua nhân giống cây trồng truyền thống hoặc biến đổi gen, đã được sử dụng để sửa đổi thành phần acid béo để cải thiện tính oxy hóa của nó

Bảng 1.19 Hàm lượng acid béo (wt %) của dầu đậu nành và một số loại dầu thực vật khác

và 15% acid béo bão hòa Các acid béo thiết yếu linoleic (18: 2n-6) và acid α-linolenic (18: 3n-3) chiếm 89% và 11% tổng số acid béo thiết yếu từ nguồn này Dầu đậu nành và dầu canola là hai loại dầu thực vật phổ biến duy nhất có lượng linolenic acidn-3 đáng kể (V K Babayan, 1959)

Thành phần acid béo của lipid từ bột đậu nành, giàu acid béo n-6, cũng có thể ảnh hưởng đến sự tích lũy lipid gan ở cá Sự cạnh Tranh giữa acid béo n-3 và n-6 làm cơ chất cho các enzyme khác nhau liên quan đến chuyển hóa lipid ở cá đã được báo cáo, cho thấy tầm quan trọng của tỷ lệ n-3/n-6 PUFA trong thức ăn (Sargent et al., 1989) Hàm lượng acid n-6 trong dầu đậu nành thấp hơn so với dầu ngô và hướng dương, nhưng nó nhiều hơn gấp đôi so với dầu canola

Các tác dụng sinh lý của dầu thực vật dựa trên loại acid béo của chúng Ở Hoa Kỳ, các chuyên gia khuyến nghị trong khẩu phần ăn nên chứa ít hơn 30% calo từ chất béo, trong đó ít hơn 10% là từ chất béo bão hòa, 10-15% từ acid không bão hòa đơn và 10% từ acid không bão hòa

đa Mối quan tâm chính với việc tiêu thụ acid béo liên quan đến hai bệnh mãn tính là bệnh tim mạch vành (CHD) và ung thư Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi sử dụng thực phẩm có lượng acid béo bão hòa cao có liên quan đến tăng CHD và việc điều chỉnh khẩu phần ăn có thể làm giảm cholesterol xấu (Hegsted et al 1993)

1.4.3.2 Dầu canola

Dầu canola (dầu hạt cải) có sản lượng lớn thứ ba trong thứ tự sản xuất dầu và chất béo (chỉ

đứng sau dầu đậu nành và dầu cọ), được sản xuất chủ yếu ở Trung Quốc, EU-15, Ấn Độ, Canada

và Nhật Bản Chỉ có khoảng 12% dầu hạt cải được xuất khẩu, quốc gia xuất khẩu chủ yếu là Canada, chiếm 48% tổng lượng dầu hạt cải xuất khẩu Nhà nhập khẩu chính là Hoa Kỳ

Phân tích dầu canola cho thấy nồng độ triacylglycerol chiếm 94.4% 99.1% tổng lượng lipid (Mag 1990) Thành phần tiêu biểu của dầu canola, hạt cải dầu và dầu đậu nành được trình bày trong Bảng 1.20

Bảng 1.20 Thành phần acid béo của một số loại dầu thường gặp

Bảng 1.21 Thành phần acid béo chính trong một số loại dầu thực vật (w/w%)

Fatty acid Canola HEAR LLCAN HOCAN LTCAN GLCO Linseed Soybean SUN