Lên men thức ăn cho tôm thẻ chân trắng

Thức ăn công nghiệp rất giàu dinh dưỡng, nếu không được tiêu hóa và hấp thu một cách hiệu quả sẽ rất lãng phí, chính vì thế thức ăn lên men chứa men vi sinh đã trở thành một giải pháp hiệu quả cho vấn đề này trong những năm gần đây. Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả khi lên men cần tối ưu hóa quá trình lên men để chuyển đổi các thành phần carbohydrate thực vật khó tiêu hóa trong thức ăn công nghiệp. 

Điều kiện tối ưu của quá trình lên men thức ăn 

Thức ăn lên men trạng thái rắn thường lấy thức ăn công nghiệp làm nguyên liệu cơ bản, trộn với men vi sinh và nước, sau đó lên men trong môi trường hiếu khí hoặc kỵ khí ở nhiệt độ thích hợp. Sau khi lên men, thức ăn được sấy ở nhiệt độ 60^oC trong 30 phút, sau đó sấy khô ở nhiệt độ phòng.

Việc sử dụng hỗn hợp chủng vi khuẩn được coi là phương pháp hiệu quả hơn so với một dòng riêng lẻ. Do đó, hỗn hợp men vi sinh bao gồm Lactobacillus plantarum (STBL1), Saccharomyces cerevisiae (STBS1) và Bacillus safensis (SQVG18) đã được áp dụng cho quá trình lên men thức ăn tôm thẻ chân trắng với tỷ lệ hỗn hợp vi khuẩn: STBL1: STBS1: SQVG18 = 1%: 3%: 3%.

Nhiệt độ lên men, thời gian lên men, tỷ lệ chất lỏng - rắn và lượng vi khuẩn là những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình lên men trạng thái rắn. Ở nghiên cứu này, thì nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến quá trình lên men, tiếp theo là thời gian lên men. Theo đó, điều kiện lên men tối ưu của hỗn hợp chủng vi khuẩn này là: nhiệt độ 35^oC, thời gian 24h, tỷ lệ nguyên liệu và nước 1:0,6g/ml. Việc bổ sung nước trong quá trình lên men có thể làm thay đổi màu và mùi của thức ăn. Mùi chua chủ yếu là do axit lactic do Lactobacillus sản xuất ra, khiến pH thấp hơn và axit cao hơn, điều này góp phần khắc phục các mầm bệnh cho tôm.

Một trong những lý do làm chế phẩm sinh học không đạt hiệu quả cao khi sử dụng là do tỷ lệ sống sót thấp của vi sinh trong đường ruột tôm. Việc sử dụng thức ăn lên men bằng hỗn hợp vi khuẩn trong nghiên cứu này đã làm mật độ vi khuẩn Lactobacillus trong ruột tăng đáng kể, điều này rất có lợi cho tôm thẻ chân trắng vì vi khuẩn axit lactic này có thể tạo ra nhiều loại chất chuyển hóa như axit hữu cơ, hydro peroxide …trong quá trình lên men. 

Nồng độ men vi sinh 10⁷ CFU/g và 10⁸ CFU/g là phù hợp cho quá trình lên men thức ăn để cải thiện sự đa dạng và độ đồng đều vi sinh trong đường ruột tôm thẻ chân trắng, điều này cho thấy rằng việc cung cấp quá nhiều men vi sinh sẽ có hại cho sự cân bằng hệ vi sinh đường ruột tôm. Nồng độ men vi sinh cao cũng có thể làm giảm sự đa dạng loài của vi sinh vật đường ruột tôm.

Tác động tích cực của thức ăn lên men đối với tôm thẻ chân trắng

Hiệu suất tăng trưởng của nhóm sử dụng thức ăn lên men được cải thiện trong nghiên cứu này có thể là do giá trị dinh dưỡng của thức ăn lên men đã tăng lên, chẳng hạn như hàm lượng protein và axit amin hòa tan cao hơn.

Hàm lượng axit amin thiết yếu bị hạn chế là một vấn đề lớn của thức ăn công nghiệp. Trong nghiên cứu này, tổng số axit amin và một số loại axit amin thiết yếu (EAA) như: methionine và lysine của thức ăn lên men bằng hỗn hợp vi khuẩn cao hơn so với thức ăn chưa lên men. Ngoài ra, thông qua quá trình lên men hầu hết các thành phần axit amin như Asp, Thr, Ser, Gly, Ala, Val, Leu, Lys, His, Arg và Pro của thức ăn đều tăng đáng kể.

Sử dụng thức ăn lên men cũng kích thích hoạt động của các enzyme: protease, amylase và lipase, giúp chuyển hóa một lượng lớn carbohydrate, protein và lipid trong thức ăn. Có thể thấy rằng hoạt động của enzyme tiêu hóa ở động vật thủy sản có liên quan mật thiết đến loại và lượng chất dinh dưỡng trong thức ăn. 

Enzyme chống oxy hóa bao gồm: T-AOC, SOD và GSH, giúp bảo vệ vật chủ khỏi các tác nhân gây stress. Hoạt động của T-AOC và SOD tăng lên đáng kể trong gan tụy ở các nghiệm thức sử dụng thức ăn lên men. Điều này có thể thấy rằng hệ thống chống oxy hóa của tôm được tăng cường nhờ sử dụng thức ăn lên men. 

Sự phá hủy mô gan tụy được phản ánh bởi GPT và GOT, nghiên cứu này cho thấy tất cả các nhóm có và không sử dụng thức ăn lên men đều không có sự khác biệt đáng kể hoạt động GPT và GOT, chứng tỏ thức ăn lên men với các nồng độ men vi sinh khác nhau không gây hại cho gan tụy của tôm thẻ chân trắng và có thể áp dụng trong sản xuất thức ăn thủy sản.

Tóm lại, việc sử dụng thức ăn lên men cho tôm thẻ chân trắng đã kích thích sự tăng trưởng, tăng hàm lượng các axit amin thiết yếu, làm giảm hệ số thức ăn (FCR), giúp chuyển hóa các thành phần carbohydrate thực vật khó tiêu hóa trong thức ăn. Bên cạnh đó, sự kết hợp của các chủng vi khuẩn cùng với điều kiện lên men tối ưu đã làm tăng hàm lượng dinh dưỡng của thức ăn. Nồng độ hỗn hợp vi khuẩn tối ưu cho quá trình lên men thức ăn trạng thái rắn là 1×10⁸ CFU/g.