Protein thủy phân nguồn dinh dưỡng cho tôm
Hiện nay, protein thủy phân (protein hydrolysate), hay đạm thủy phân từ phụ phẩm chế biến, giết mổ… được coi là nguyên liệu chức năng (functional ingredients) là một trong những sản phẩm chế biến sâu có hàm lượng kỹ thuật cao nhất trong số các sản phẩm được tạo ra để phục vụ sản xuất thức ăn chăn nuôi, thủy sản.
Protein thủy phân là một dung dịch được tạo ra bằng cách thủy phân một protein thành các amino acid và chuỗi peptide thành phần của nó.
Có nhiều cách để tạo dung dịch này, cách phổ biến nhất vẫn là đun thật lâu với acid hydrochloric (HCl). Đôi khi cũng sẽ dùng enzyme thủy phân như protease tuyến tụy để xúc tác phản ứng thủy phân tự nhiên.
Công nghệ thủy phân đạm bằng enzyme được áp dụng để giải quyết triệt để các nguồn phụ phẩm từ quá trình chế biến thủy sản, các vấn đề về rác thải môi trường; đem lại hiệu suất cao cũng như tốn ít năng lượng hơn so với phương pháp nghiền nấu, phơi sấy phụ phẩm truyền thống trước đây.
Công nghệ này có nhiều ưu điểm và hiệu quả hơn vì có thể kiểm soát được khả năng phân cắt các mạch protein cụ thể ở mức độ phân tử, tạo ra các chuỗi peptide mạch ngắn giàu hoạt tính sinh học cùng các axit amin tự do. Hơn nữa, phương pháp này hạn chế sử dụng các hóa chất, ít làm biến đổi các axit amin trong thành phẩm, giảm tối đa việc hình thành độc tố gây ô nhiễm môi trường.
Sản phẩm cuối của quá trình thủy phân phụ phẩm cá tạo ra các axit amin tự do và các di-, tri- và oligopeptide. Quá trình thủy phân này làm giảm kích thước của các peptide và tăng số lượng nhóm cacboxyl của axit amin, do đó cấu trúc protein được đơn giản hóa nhằm tăng chức năng sinh học của protein.
Các axit amin thiết yếu có ý nghĩa quan trọng trong nhiều hoạt động sinh học của cơ thể vật nuôi như cấu tạo thành phần tế bào, chất mang ôxy hay CO2 và là đơn vị tích trữ cấu thành nên protein, carbohydrates, khoáng, các vitamin và nước.
Ngoài ra, các peptide mạch ngắn giàu hoạt tính sinh học dễ dàng hấp thu và đồng hóa bởi dịch tiêu hóa của động vật so với protein thông thường.
Hiện nay, có rất nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rất nhiều tiềm năng của peptide hoạt tính sinh học bao gồm: Tăng cảm giác ngon miệng, chống ôxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm và tăng đáp ứng miễn dịch bẩm sinh dựa trên khối lượng phân tử của các peptide khác nhau. Đạm cá thủy phân có thể được sản xuất ở dạng lỏng hoặc dạng bột và chứa một tỷ lệ lớn các peptide nhỏ từ 2 – 20 axit amin. Sản phẩm đạm cá thủy phân này đang được ứng dụng cho các ngành sản xuất thức ăn thủy sản, thức ăn chăn nuôi và phân bón chất lượng cao.
Protein thủy phân từ phụ phẩm gia cầm và gan lợn có thể được sử dụng làm nguồn protein trong khẩu phần ăn cho tôm thẻ chân trắng, dựa trên khả năng tiêu hóa cao và lượng axit amin thiết yếu tốt, tương tự như bột cá, thường được sử dụng làm nguồn protein chính của tôm. Chế độ ăn tối đa để tôm tăng trưởng tốt hơn là thay thế 24% protein bột phụ phẩm từ cá hồi, tức là bao gồm 4,8% sản phẩm thủy phân protein của phụ phẩm gia cầm và gan lợn trong khẩu phần ăn.
Ngoài ra, protein thủy phân lông gà có thể được đưa vào khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng với tỷ lệ lên tới 6%, thay thế một phần bột cá. Việc này không làm thay đổi thành phần cơ thể của tôm thẻ chân trắng trong giai đoạn ương dưỡng, nghĩa là chúng đáp ứng được các yêu cầu dinh dưỡng của tôm và có thể được sử dụng mà không ảnh hưởng đến chất lượng và thành phần của tôm.
Hoạt động của các enzyme carbohydrase (amylase, cellulase, maltase, sucrase) mà nghiên cứu chứng tỏ được khả năng của tôm trong việc thích ứng với các chế độ ăn khác nhau và hưởng lợi từ nhiều loại carbohydrate khác nhau, chẳng hạn như các chất phụ gia có trong dịch thủy phân (maltodextrin). Bên cạnh đó, số lượng tế bào máu không bị thay đổi, do đó chỉ ra rằng các chất thủy phân được thử nghiệm không có tác dụng kích thích miễn dịch.
Như vậy, một số protein thủy phân có hoặc không có chất phụ gia có thể được sử dụng để thay thế một phần bột cá trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng trong giai đoạn ương dưỡng hay nuôi thương phẩm, giúp duy trì hiệu suất tăng trưởng, phúc lợi, thành phần và hoạt động của enzyme tiêu hóa.
Hơn nữa, đã có nhiều nghiên cứu báo cáo về đặc tính chống ôxy hóa, kháng khuẩn của thủy phân trên động vật thủy sản. Điều này sẽ mở ra cơ hội mới cho việc phát triển các chiến lược an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí để ngăn ngừa và giảm thiểu nhiều dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản.