Kết hợp Nano thế hệ mới để hấp thụ độc tố thức ăn thủy sản

Sản lượng tiêu thụ thịt cá trên toàn thế giới ngày càng tăng nhờ vào tính sẵn có, khả năng tiếp cận và giá cả so với các loại thịt khác. Thực phẩm bị nhiễm độc tố nấm mốc là một nguy cơ đối với sức khỏe con người và động vật và gây ra những thiệt hại kinh tế đáng kể. Trong đó, Ochratoxin A được xem là độc tố vi nấm gây nguy hiểm nhất trong thức ăn cho cá. 

Độc tố nấm mốc do hai loại chi nấm gây ra: Penicillium và Aspergillus spp và được gọi là nhóm các chất chuyển hóa thứ cấp. Nhóm này bao gồm Ochratoxin A; Ochratoxin B; Ochratoxin C; Ochratoxin α, và thành phần độc nhất là Ochratoxin A (OTA). Ochratoxin A ổn định trong môi trường hơn aflatoxins, và do đó chế độ ăn trong nuôi trồng thủy sản, có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng ở người. Đã có nhiều tài liệu báo cáo về độc tính của Ochratoxin A trên cá. Độc tính cấp và mãn tính của Ochratoxin A làm giảm phản ứng miễn dịch và hiệu suất tăng trưởng của cá rô phi (Oreochromis niloticus) và cá chép (Cyprinus carpio). Ngoài ra, Ochratoxin A còn làm giảm tăng trọng và tỷ lệ chuyển hóa thức ăn kém, tổn thương mô bệnh học nghiêm trọng ở gan, thận sau và những thay đổi của hệ miễn dịch các thông số quan sát được trên họ cá da trơn. Các nghiên cứu tương tự trên cá rô phi (Oreochromis niloticus) cho thấy tăng mức Ochratoxin A trong khẩu phần ăn làm giảm tốc độ tăng trưởng, khả năng hấp thụ thức ăn và thành phần dinh dưỡng của thịt.

 Các chất kết dính chất độc hóa học được tạo ra bởi nấm (mycotoxin)  khác nhau được sử dụng như một chất bổ sung dinh dưỡng để loại bỏ mycotoxin khỏi thức ăn. Được sử dụng nhiều nhất là các hạt đất sét như bentonit và zeolit do phân cực đối lập của chúng. Tuy nhiên, các chất hấp phụ độc tố nấm mốc nói trên thường liên kết với các khoáng chất và vitamin khác có trong thức ăn. 

Do đó, lớp chất hấp phụ có triển vọng cao được sử dụng cho mục đích này là hạt nano. Do các tính chất khác biệt của chúng như kích thước hạt nhỏ, tiềm năng xúc tác, diện tích bề mặt lớn và một số lượng lớn hoạt chất tương tác với các chất độc khác nhau. Các hạt nano - “chất hấp phụ nano thế hệ mới” được sử dụng để loại bỏ các chất độc này. Hạt nano có kích thước hạt từ 1–100 nm và khác nhau về các đặc điểm cơ bản vật lý, hóa học và sinh học. 

Đây là công trình đầu tiên để nghiên cứu khả năng liên kết của các hạt nano với độc tố nấm mốc . Dữ liệu về sự hấp phụ độc tố nấm mốc bằng vật liệu nano với các loài cá trong khoảng thời gian này rất hiếm trong các tài liệu khoa học.

Các hạt nano đồng (CuNPs), hạt nano nhôm silicat natri ngậm nước (NPsHSCAS) và Ochratoxin A được chuẩn bị để bổ sung vào chế độ ăn của cá rô phi theo từng nghiệm thức riêng biệt. Cá trong mỗi nghiệm thức được cân trước khi bắt đầu cho ăn và sau đó cứ mỗi hai tuần, được cân lại kéo dài trong khoảng thời gian 6 tuần liên tiếp. Lượng thức ăn điều chỉnh lại theo trọng lượng bình quân từng giai đoạn để đảm cá có thể tiêu thụ toàn bộ thức ăn. Sau 6 tuần tiến hành thu mẫu máu để kiểm tra tổng số protein huyết thanh, albumin, globulin. Các mẫu mô cơ, gan và thận cũng được thu thập để xác định dư lượng kim loại đồng, nhôm và ochratoxin A.

Cá được cho ăn theo chế độ ăn bị nhiễm ochratoxin A làm tăng tỷ lệ phần trăm tử vong trong toàn bộ giai đoạn thử nghiệm từ 3,7% (nhóm đối chứng) đến 25,4%. Trong khi đó, việc bổ sung các hạt nano đồng (CuONP) và hạt nano nhôm silicat natri ngậm nước (NPsHSCAS)  ở liều lượng 0,5 or 0,2 g/kg giúp làm giảm tỷ lệ tử vong từ 25,4% xuống 12,6%. Bên cạnh đó, việc bổ sung hạt nano còn cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn, tăng cường chức năng của gan thận đáng kể. Những tổn thương bệnh lý này đã được giảm thiểu, do đó tăng độ an toàn chất lượng thịt cá.

Chế độ ăn của cá rô phi, cá chép và cá da trơn được xây dựng chủ yếu dựa trên việc sử dụng hàm lượng cao các loại ngũ cốc và protein thực vật, do đó thức ăn rất dễ bị nhiễm độc tố nấm mốc. Bị nhiễm ochratoxin A trong thức ăn nuôi trồng thủy sản có thể dẫn đến hậu quả bất lợi đối với sự tăng trưởng và trao đổi chất của cá. Để khắc phục tình trạng này, các hạt nano (CuONPs hoặc NPsHSCAS) với  cấu trúc, diện tích bề mặt lớn, độ ổn định tuyệt vời và chức năng phong phú có thể được sử dụng như chất kết dính độc tố nấm mốc để làm giảm những ảnh hưởng tiêu cực. Những ưu điểm chính của chất hấp phụ này bao gồm tính ổn định của nó trong đường tiêu hóa và quản lý dễ dàng bằng cách đưa vào nguồn thức ăn. Mặt khác, Ochratoxin A gây ra một số vấn đề nghiêm trọng vì nó ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và khả năng miễn dịch dẫn đến nhiễm độc thận và gan và những thay đổi bệnh lý.Vì vậy, điều quan trọng là phải cố gắng tìm ra những cách phù hợp để kiểm soát vấn đề, đặc biệt là ở cá rô phi.