Phụ gia bổ sung cho cá rô phi: Prebiotics và axít hữu cơ

Prebiotic: 

Một prebiotic được định nghĩa bởi Gibson (1995) là một thành phần thức ăn không tiêu hóa được nhưng có ảnh hưởng có lợi đến vật chủ bằng cách chọn lọc sự tăng trưởng và kích thích hoạt động của một hoặc một số loài vi khuẩn trong đường ruột, và do đó cải thiện sức khỏe của vật chủ. 

Prebiotic là thức ăn của các loài vi khuẩn, loài được coi là có lợi cho sức khỏe và miễn dịch của vật chủ - do đó prebiotics được bổ sung vào chế độ ăn để điều chỉnh sự tăng trưởng và hoạt động của các loài vi khuẩn cụ thể trong ruột. 

Prebiotics có nhiều trong các loại hoa quả trái cây. Ảnh: .healthpeacehk.com

Yêu cầu để một thành phần thực phẩm được phân loại là prebiotic:

(1) Không được thủy phân cũng không được hấp thụ ở phần trên của đường tiêu hóa; 

(2) Có thể lên men bởi hệ vi sinh vật đường ruột; 

(3) Là chất nền chọn lọc cho một hoặc một số lượng hạn chế vi khuẩn có lợi của ruột già, được kích thích để phát triển và được kích hoạt chuyển hóa; 

4) Có thể thay đổi hệ vi sinh vật trong đường ruột vật chủ theo hướng có thành phần có lợi hơn.

Prebiotic mang lại một sự điều biến cụ thể của hệ vi sinh vật đường ruột, đặc biệt là tăng số lượng chi vi khuẩn bifidobacteria và Lactobacilli (vi khuẩn tạo axít lactic) đồng thời giảm vi khuẩn có hại tiềm tàng từ đó tăng cường sức khỏe vật nuôi. Các prebiotic phổ biến nhất được sử dụng trong cá là các prebiotics có gốc carbohydrate như inulin, fructooligosaccharides, fructooligosaccharides chuỗi ngắn, oligofructose, mannanoligosaccharides, trans-galactooligosaccharides… chúng không thể tiêu hóa nhưng có thể được lên men bởi hệ vi khuẩn đường ruột.

Tiengtam (2015) đánh giá inulin là thành phần prebiotic trong chế độ ăn của cá rô phi sông Nin vị thành niên (O. niloticus). Cá được cho ăn chế độ ăn inulin có hiệu suất tăng trưởng tốt hơn so với các nhóm đối chứng. Chế độ ăn bổ sung inulin (5 g/kg thức ăn) tăng số lượng tế bào hồng cầu, số lượng tế bào hình đài, hàm lượng magiê, canxi, sắt, tăng chiều cao của nhung mao ruột và hoạt động miễn dịch (lysozyme). Theo Yuji-Sado R và cộng sự (2015) bổ sung 0,4% prebiotic (mannan oligosacarit) tăng chiều cao nếp gấp ruột và độ dày lớp cơ ruột ở cá rô phi sông Nile. Điều này giúp cá tiêu hóa thức ăn tốt hơn từ đó tăng trưởng nhanh.

Abu-Elala và cộng sự (2013) đã thử nghiệm S. cerevisiae dưới dạng toàn bộ tế bào nấm men (men vi sinh), chiết xuất của nó (mannan oligosaccharide-Prebiotic) và hỗn hợp 2 loại trên Pre-Probiotic (synbiotic) làm chất kích thích tăng trưởng và kích thích miễn dịch trong nuôi cá rô phi. Kết quả cho thấy phụ gia thức ăn kết hợp đã cho thấy sự tăng cường đáng kể sức đề kháng bẩm sinh của cá chống lại mầm bệnh (A. hydrophila, P. fluorescens và F. columnare) cũng như tăng tích cực hiệu suất tăng trưởng của cá bị thách thức. 

Hassaan và cộng sự(2014) cũng cho thấy việc tăng hàm lượng vi khuẩn B. licheniformis và chiết xuất nấm men vào chế độ ăn uống đã cải thiện đáng kể hiệu suất tăng trưởng và sử dụng chất dinh dưỡng trong cá rô phi nuôi.

Axít hữu cơ (Organic acid)

Axit hữu cơ là các hợp chất carboxylic hữu cơ có công thức cấu trúc chung R-COOH có tính axít liên quan đến nhóm carboxyl của chúng (-COOH). Chúng là các acid yếu vì chúng phân ly một phần trong nước để tạo thành ion hydro (H +) và ion carboxylate (-COO-). Axit hóa chế độ ăn uống bằng cách bổ sung axit hữu cơ đã được sử dụng rộng rãi trong dinh dưỡng động vật và axit hữu cơ đã trở thành một phụ gia thức ăn đầy hứa hẹn  để cải thiện sức khỏe và hiệu suất đường ruột. 

Có hai chế độ hoạt động khác nhau của axít hữu cơ trong đường ruột của cá:

(1) Là hoạt động giảm pH của axit hữu cơ trong dạ dày và ruột non góp phần cải thiện hoạt động của các enzyme tiêu hóa;

(2) Một số axit hữu cơ có thể xâm nhập vào thành tế bào của một số loại vi khuẩn nhất định, phá vỡ sinh lý bình thường và ức chế sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh này. 

Các axít hữu cơ cũng được sử dụng trong thức ăn cho cá để giảm nguy cơ ô nhiễm vi khuẩn bao gồm vi khuẩn gây bệnh và nấm mốc hoặc nấm (sản sinh bởi Aspergillus, Penicillium và Fusarium) tạo ra trong quá trình bảo quản thức ăn. 

Các axít hữu cơ được sử dụng phổ biến nhất làm phụ gia thức ăn bao gồm: 

(1) Dạng riêng lẻ hoặc kết hợp các axit hữu cơ như propionic, sorbic,

benzoic, butyric acids, malic acid, lactic acids, và acetic acids;

(2) Dạng muối của axit hữu cơ như calcium propionate, potassium sorbate, và  sodium benzoate.

Theo Lim (2015) trong thời gian ăn nhiều thức ăn, chẳng hạn như khi động vật còn nhỏ hoặc khi thức ăn có nhiều protein, nồng độ axit hydrochloric trong dạ dày sẽ giảm. Sự giảm này tác động tiêu cực đến hoạt hóa pepsin và bài tiết enzyme tuyến tụy và làm suy yếu tiêu hóa. Abu-Elala (2015) báo cáo rằng cá rô phi cho ăn 0,2% và 0,3% axit hữu cơ, kali differormate (KDF) cho thấy sự cải thiện đáng kể về lượng thức ăn, tăng trọng, tốc độ tăng trưởng cụ thể, tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) và tỷ lệ hiệu quả protein. Chế độ ăn uống bổ sung axít hữu cơ cũng làm giảm đáng kể tổng số lượng vi khuẩn trong phân. Bởi vì các axit hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp có thể khuếch tán qua màng tế bào của vi khuẩn gram âm, axit hóa quá trình trao đổi chất của chúng có thể dẫn đến chết tế bào vi khuẩn.

Koh (2016) đã đánh giá tác dụng của oxytetracycline so sánh với axit hữu cơ (bao gồm năm organic acids, formic acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid và citric acid) đến sự tăng trưởng, sử dụng chất dinh dưỡng và số lượng vi khuẩn trong ruột của cá rô phi đỏ. Cá rô phi cho ăn 0,5% oxytetracycline hoặc 0,5% axit hữu cơ chế độ ăn uống có khả năng kháng S. agalactiae cao hơn đáng kể so với những con được cho ăn chế độ ăn đối chứng (không có chất phụ gia). Họ báo cáo rằng các axit hữu cơ trong chế độ ăn có khả năng thay thế oxytetracycline như một chất kích thích tăng trưởng và kháng khuẩn trong thức ăn cho cá rô phi. Đây cũng là trường hợp cá rô phi Nile bổ sung axit hữu cơ, hỗn hợp axit formic và propionic / muối của propionic hàm lượng  1g/kg và 2 g/kg theo Reda RM (2016). 

Khaled (2015) cho thấy ổ sung 3g sodium diformate/kg thức ăn cho thấy sự cải thiện đáng kể về FCR và PER so với các nhóm cá rô phi lai (O. niloticus × O. aureus ) khác ở các mức bổ sung khác nhau của muối axit hữu cơ và tốt hơn so với kiểm soát. Tỷ lệ tiêu hóa protein và lipid giữa các nhóm cá được cho ăn chế độ ăn thử nghiệm được bổ sung sodium diformate cũng cải thiện đáng kể so với nhóm đối chứng.

Tham khảo thêm:

Phụ gia bổ sung cho cá rô phi: Probiotics và chất phytogenic

Alemayehu AT, Geremew A, Getahun A (2018) The Role of Functional Feed Additives in Tilapia Nutrition. Fish Aqua J 9: 249. doi: 110.4172/2150-3508.1000249