Acid erucic - Chất kháng dinh dưỡng trong thức ăn cá trắm cỏ

Cá trắm cỏ là loài có sản lượng nuôi rất lớn trên toàn thế giới. Do phải sản xuất một số lượng cao, nên nhu cầu về thức ăn của loài cá này cũng ngày càng tăng một cách chóng mặt. Tuy nhiên thức ăn cho cá trắm cỏ hiện nay vẫn chưa đáp ứng được sự đòi hỏi của ngành. Một số nghiên cứu trước đây cho thấy, cá trắm cỏ có thể sử dụng hiệu quả các chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ thực vật. Các công thức thức ăn chứa nhiều protein thực vật hiển nhiên sẽ giảm bớt chi phí trong các hệ thống nuôi cá trắm cỏ. 

Tuy vậy vẫn có một số hạn chế khi dùng quá nhiều protein từ thực vật, do trong đó chứa hàm lượng chất kháng dinh dưỡng cao, đặc biệt là acid erucic (EA), sẽ gây cản trở sự ổn định sức khỏe của cá và ảnh hưởng trực tiếp đến việc hấp thu chất dinh dưỡng. Những chất kháng dinh dưỡng này cũng có thể gây giảm hiệu suất tăng trưởng, phá vỡ cấu trúc và làm tăng tỷ lệ mắc bệnh ở đường ruột đối với cá trắm cỏ. Chất kháng dinh dưỡng mạnh thường xuất hiện nhiều nhất trong bột hạt cải dầu, những loại hóa chất này có thể phá vỡ hoàn toàn sự toàn vẹn cấu trúc trong ruột của cá. 

Các đáp ứng miễn dịch trên cá chủ yếu bao gồm hoạt động của protein lysozyme, các peptide kháng khuẩn và lớp kháng thể Immunoglobulin M (IgM). Kháng thể IgM có khả năng xuyên thấm, chủ yếu hoạt động trong huyết tương, chúng rất háu kháng nguyên và là một kháng thể tự nhiên vì có sẵn trong máu ngay cả khi kháng nguyên chưa xâm nhập. Chất kháng dinh dưỡng trên cá, nhất là EA sẽ làm tăng lượng lipid trong cơ thịt cá, điều này làm giảm mRNA và kháng thể IgM, ngăn cản hoạt động của đa số peptide kháng khuẩn, giảm các phản ứng viêm của cơ thể cá trắm cỏ. Tuy nhiên vẫn cần xem xét lại mức độ chống chịu của cá với EA và làm rõ hơn tác động tiêu cực của EA đến cá trắm cỏ.

EA là một chất kháng dinh dưỡng chính có trong bột hạt cải dầu. Trong chế độ ăn với thành phần này, cho thấy cá trắm cỏ ở thí nghiệm bị ức chế hiệu suất tăng trưởng, xuất hiện nhiều triệu chứng bất thường bên trong ruột cá. Nếu hàm lượng EA>0.6% thì sẽ tạo điều kiện rất lớn cho bệnh viêm ruột. Có thể thấy rõ tế bào biểu mô ruột phải phát triển nhanh hơn để thay thế cho những tế bào bị hư hại, cá bị tăng huyết áp trong mao mạch. Những hiện tượng tương tự xuất hiện trên cả 3 đoạn của ruột cá. Các triệu chứng chính được tổng kết như sau:

• Bệnh viêm ruột, cũng có thể gây thiếu vitamin A trầm trọng
• Tăng đột ngột số lượng tế bào biểu mô ruột cá 
• Tăng áp suất trong các mao mạch, làm tích tụ lipid trong cơ thịt cá

Tất cả những triệu chứng trên chứng minh EA làm suy giảm rõ rệt hệ miễn dịch trên cá trắm cỏ, mà nhất là các phản ứng miễn dịch bảo vệ ruột cá.

EA gây triệu chứng viêm ruột trên cá trắm cỏ ở các mức khẩu phần lần lượt là 0%(A); 0,29% (B); 0,6%(C), 0,88%(D); 1,21%(E) và 1,5%(F)

Chức năng miễn dịch của cá cũng như các loài động vật có xương sống khác, bao gồm miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích nghi. Và cả hai chức năng này đều có thể bị suy giảm do EA. Khi nồng độ EA được hấp thụ quá cao, thì hoạt động của kháng thể IgM và các peptide kháng khuẩn bị suy giảm nghiêm trọng trên cả 3 đoạn ruột. Ngoài EA thì các acid khác như Phytic và Gossypol cũng làm suy yếu chức năng miễn dịch trên cá trắm cỏ, đã được thử nghiệm rất nhiều lần trong các nghiên cứu trước đây, không chỉ trên cá trắm cỏ mà còn tác động đến cá chép và cá rô phi. Ngoài ra, sự oxy hóa và kháng viêm của cá trắm cỏ cũng sẽ bị suy giảm, khi hệ thống cytokine chống viêm bị EA ức chế mạnh mẽ. Nếu EA có kết hợp thêm với hàm lượng cao saponin trong bột đậu nành sẽ còn làm ruột cá xuất hiện thêm những triệu chứng tồi tệ hơn.

Nghiên cứu sâu hơn về thí nghiệm cho thấy, khi đường ruột đã bị nhiễm trùng trước đó thì mức chống chịu của cá trắm cỏ với EA sẽ càng giảm. EA dễ dàng gây hại đến chức năng của ruột cá, cản trở quá trình tiêu hóa. Cá có thể bỏ ăn và chết với số lượng đáng kể. Cộng thêm chức năng miễn dịch của cá ngày càng suy giảm thì các vi khuẩn có hại có mặt sẳn trong môi trường sẽ nhân cơ hội mà xâm nhập gây những bệnh nghiêm trọng cho cá nuôi.

Do đó, hiện tại nên vạch ra hai sự lựa chọn để giải quyết vần đề EA trong thức ăn cá trắm cỏ. Một là thay thế nguyên liệu bột hạt cải dầu trong thành phần thức ăn. Và hai là nghiên cứu một thành phần khác, mà khi được bổ sung cùng bột hạt cải dầu, nó sẽ chứa những chất ức chế hoạt động của EA, nhưng tuyệt đối không làm ảnh hưởng đến cá. Hy vọng ở một tương lai không xa, sẽ có một bước tiến mới cho nghề nuôi cá trắm cỏ trên toàn thế giới.