Tăng cường sức khỏe của cá tra thông qua β-glucan trong thức ăn

Phản ứng của cá với β-glucan trong chế độ ăn có thể khác nhau tùy thuộc vào loài nuôi, nhóm tuổi và thời gian sử dụng hợp chất Tùy thuộc vào nguồn β-glucan, cấu trúc phân tử và khả năng liên kết với các thụ thể tế bào ở cá, điều này sẽ mang lại những phản ứng sinh lý khác nhau ở động vật đạt được hiệu quả mong muốn cao nhất. Mới đây, nghiên cứu của Sheeza Bano và cs., (2024) đã đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung β-glucan trong thức ăn của cá tra giúp tăng cường sức khỏe.  

Mục đích của nghiên cứu là nhằm thiết lập mức β-glucan tối ưu cho cá tra. Kết quả của các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng 1 g kg-1 gây ra phản ứng tích cực về tăng trưởng và sức khỏe của các loài thủy sản. Do đó, các mức phân loại sau đây đã được kiểm tra: 0 (G0), 0,5 (G0.5), 1,0 (G1.0) và 1,5 (G1.5) g kg-1 sử dụng β-glucan có nguồn gốc từ nấm men (Food Chem, Hồ Châu, Trung Quốc). Khẩu phần thử nghiệm được chuẩn bị từ công thức khẩu phần cơ bản (30% protein thô) với hàm lượng β-glucan được phân loại. Công thức chế độ ăn cơ bản và thành phần gần đúng của chế độ ăn cơ bản và thành phần axit béo lần lượt được trình bày trong Bảng 1 và 2.

Cá tra (~250 g/con được nuôi trong bể bê tông trong hai tuần trước khi bắt đầu thử nghiệm thức ăn. Sau đó, cá được chuyển và thích nghi vào ao đất. Nhóm 15 con cá (250,37 ± 0,82 g/con) được phân ngẫu nhiên vào 12 giai lưới [ 245 (L) ×180 (W) × 90 (D) cm]. Giai lưới được làm bằng lưới nylon tổng hợp và được thiết kế có hai ngăn lồng vào nhau được buộc vào khung cột tre. Ngăn bên trong có lưới cỡ 1,1 cm để đựng cá. Các viên thức ăn thừa sẽ được chuyển sang ngăn bên ngoài, bao gồm một lưới lưới mịn hơn (1,5 mm). Việc phân bổ từng nguồn cấp dữ liệu thử nghiệm được chỉ định ngẫu nhiên cho mỗi giai để đưa ra thiết kế xử lý ba lần (n = 3).

Việc thay nước được thực hiện hàng ngày trên ao để ngăn ngừa sự tích tụ quá mức các chất dinh dưỡng dư thừa. Quạt nước được sử dụng để duy trì khí trong ao. Các thông số chất lượng nước được đo lúc 08h00 trước khi cho ăn, bao gồm nhiệt độ nước (30 ±0,31°C, độ lệch chuẩn, SD), pH (6,32 ±0,17, SD), oxy hòa tan (5,60 ±0,25 mg L- 1, SD) và tổng chất rắn hòa tan (1320 ±0,11 mg L-1, SD) bằng máy đo đa thông số Hanna HI 9828/4-01 (Chelmsford, Vương quốc Anh). Cá được cho ăn 2 lần/ngày (09:00 và 16:00) với khẩu phần 3% trọng lượng thân. Sau 20 phút cho khẩu phần thức ăn, thức ăn thừa được thu thập từ ngăn bên ngoài của hapas để xác định mức tiêu thụ thức ăn ròng. Cá được cân hai tuần một lần và khẩu phần thức ăn cho mỗi lồng được điều chỉnh để phản ánh sự gia tăng sinh khối. 

Kết quả về hiệu suất tăng trưởng, sử dụng thức ăn và tỷ lệ sống 

Vào cuối thử nghiệm cho ăn, hiệu suất tăng trưởng, tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) và tỷ lệ sống bị ảnh hưởng đáng kể bởi các khẩu phần ăn (P<0,05). Có một xu hướng là các chỉ số hiệu quả tăng trưởng được nâng cao khi liều lượng β-glucan trong khẩu phần ăn tăng lên. Trọng lượng cuối cùng trung bình, mức tăng trọng và tốc độ tăng trưởng cụ thể cao nhất được quan sát thấy ở cá được cho ăn chế độ ăn 1,5 g kg-1 β-glucan. Trong khi cá được nuôi bằng chế độ ăn kiểm soát có số đo tăng trưởng thấp nhất, ví dụ: tăng trọng (90 g), tốc độ tăng trưởng cụ thể (3,74%) và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (2,11). Cá được cho ăn với mức bổ sung β-glucan là 1,5 g kg-1 có FCR thấp nhất và nhóm đối chứng có giá trị cao nhất, lần lượt là 1,70 và 2,11. Cá được nuôi bằng chế độ ăn bổ sung β-glucan, bất kể mức độ bổ sung, có tốc độ tăng trưởng cao hơn đáng kể và FCR thấp hơn so với cá đối chứng (P<0,022). Mặc dù tỷ lệ sống không bị ảnh hưởng bởi khẩu phần ăn và tỷ lệ sống trung bình là 96,1% (Bảng 3). 

Bảng 3. Hiệu suất tăng trưởng và sử dụng thức ăn của cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) được cho ăn với mức β-glucan phân loại trong 12 tuần (n = 3). 

Kết quả về thành phần cơ thịt cá 

Ngoại trừ hàm lượng protein thô (P<0,05), khẩu phần ăn không ảnh hưởng đáng kể đến thành phần cơ thể gần ở cá tra (Bảng 4, P>0,05). Cá được cho ăn chế độ ăn 1,5 g/kg-1 β-glucan có hàm lượng protein thô cao nhất (19,70%), trong khi những cá được cho ăn chế độ ăn đối chứng có giá trị thấp nhất (17,60%). 

Bảng 4. Thành phần gần đúng của cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) được nuôi với hàm lượng β-glucan được phân loại trong 12 tuần (n = 3, % trọng lượng ướt). 

Kết quả về thành phần axit béo 

Chế độ ăn thử nghiệm không ảnh hưởng đáng kể đến thành phần axit béo trong cơ, gan và mô mỡ (Bảng 5–7). Axit béo bão hòa (SFA) cao nhất ở gan, trong khi axit béo không bão hòa đơn (MUFA) và axit béo không bão hòa đa (PUFA) lần lượt chiếm ưu thế ở mỡ và cơ. Tỷ lệ n3/n6 là 0,05, 0,10 và <0,01 ở các mô cơ, gan và mỡ. Axit linoleic (LA; 18:2n-6) là axit béo có nhiều nhất trong cơ và gan. Thành phần axit béo của mô mỡ chủ yếu là axit linoleic và axit oleic (OA; 18:1n-9). Cả axit eicosapentaenoic (EPA; 20:5n-3) và axit docosahexaenoic (DHA; 22:6n-3) đều cao nhất ở gan (lần lượt là 0,90 và 2,90%) và thấp nhất ở mỡ (< 0,05%). Mức EPA và DHA trong cơ lần lượt là 0,30 và 1,30%. PCA về thành phần axit béo cho thấy không có sự phân nhóm riêng biệt giữa các nhóm chế độ ăn uống giữa các mô cơ, gan và mỡ (Hình 1). 

Hình 1: Kết quả phân tích thành phần chính về thành phần axit béo ở cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) sau khi cho ăn khẩu phần có bổ sung β-glucan

Hoạt động của enzyme chống oxy hóa 

Khi kết thúc thử nghiệm thức ăn, hoạt động của enzyme liên quan đến chống oxy hóa trong gan bị ảnh hưởng đáng kể bởi việc bổ sung β-glucan trong chế độ ăn uống (P<0,05; Hình 2). Hoạt tính catalase cao nhất và thấp nhất được quan sát thấy ở cá ăn khẩu phần G1,5 (71,20 U mg-1) và G0 (đối chứng) (54,10 U mg-1), tương ứng. Cá được cho ăn chế độ ăn bổ sung β-glucan có hoạt động CAT cao hơn đáng kể so với cá ăn chế độ ăn đối chứng trong mọi trường hợp. Hoạt tính glutathione peroxidase cao hơn đáng kể ở nhóm cá ăn khẩu phần G1.5 (61,30 U mg-1) so với nhóm ăn ba chế độ ăn thử nghiệm còn lại. Cá được nuôi bằng chế độ ăn đối chứng có hoạt tính GPx thấp hơn (45,00 U mg-1) so với cá được cho ăn chế độ ăn bổ sung β-glucan, trong khi cá được cho ăn G0.5 và G1.0 biểu hiện hoạt động GPx tương tự. Hoạt tính superoxide dismutase thấp hơn đáng kể ở nhóm nuôi cá bằng chế độ ăn đối chứng so với nhóm được cho ăn chế độ ăn bổ sung β-glucan, có hoạt động SOD tương tự. 

Hình 2: Ảnh hưởng của việc bổ sung β-glucan lên enzym chống oxy hóa ở cơ (A, B, C) và gan (D, E, F) của cá tra (Pangasianodon hypophthalmus).

Hiệu quả chống stress mật độ 

Chế độ ăn thử nghiệm đã ảnh hưởng đáng kể đến cả nồng độ cortisol và glucose huyết thanh ở cả cá trước và sau stress (P<0,001, Bảng 5). Trước tình trạng căng thẳng do đông đúc, nồng độ cortisol và glucose trong huyết thanh thấp nhất được tìm thấy ở cá được nuôi bằng chế độ ăn G1.5, trong khi cá ở nhóm G0 (đối chứng) có giá trị đo được cao nhất. Những khác biệt này là mối quan hệ phụ thuộc liều lượng nghịch đảo, trong đó việc tăng lượng β-glucan đưa vào dẫn đến giảm mức chỉ số căng thẳng. Ảnh hưởng của thời gian đã làm giảm các chỉ số căng thẳng đo được (P<0,001). Sau khi gây ra căng thẳng đông đúc (2 giờ), cá trong nhóm ăn chế độ G1.5 có mức cortisol thấp hơn chênh lệch 17,48% so với cá được nuôi bằng chế độ ăn G0, trong khi mức glucose thấp hơn 21,12%.

Những xu hướng này được lặp lại trong cả phép đo 8 giờ và 24 giờ. Có sự giảm dần mức cortisol và glucose trung bình. Chỉ có nhóm điều trị β-glucan trong chế độ ăn kiêng đã trở lại mức trước căng thẳng sau 8 giờ sau căng thẳng đông người. Ngược lại, nhóm đối chứng không trở lại mức độ căng thẳng trước đó sau 24 giờ đông đúc. ANOVA hai chiều cho thấy tác động tương tác giữa chế độ ăn uống và thời gian ở mức cortisol và glucose, P = 0,022 và P<0,001, tương ứng. 

Bảng 5: Nồng độ Cortisol và glucose ở cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) trước và sau khi bị stress (n = 3).

β-glucan là một thành phần thức ăn có chức năng mạnh và hiệu quả thường được sử dụng trong thức ăn thủy sản như một chất kích thích để tăng phản ứng miễn dịch. Nghiên cứu hiện tại đánh giá liệu β-glucan trong chế độ ăn có thể mang lại lợi ích bổ sung cho cá tra nuôi hay không. Sử dụng mức bổ sung 1,5 g/kg β-glucan trong thức ăn tạo ra phản ứng có lợi cao nhất về hiệu suất tăng trưởng, sử dụng thức ăn, tích tụ protein cơ thể và các chỉ số về chức năng chống oxy hóa. Quan trọng hơn, ưu điểm lớn nhất của việc sử dụng β-glucan trong khẩu phần ăn của cá tra là khả năng giảm tác động của các chỉ số căng thẳng trong chăn nuôi. Tuy nhiên, mức β-glucan được thử nghiệm trong nghiên cứu này không thiết lập được ngưỡng hiệu quả tối đa. Vì vậy, có cơ hội tối ưu hóa hơn nữa ở cá tra.