Thức ăn cho nuôi tôm trong tương lai

Bột cá và vấn đề sản xuất bền vững

Bột cá là một trong những thành phần chính của thức ăn thủy sản, nhưng tốc độ tăng trưởng nhanh của nuôi trồng thủy sản làm cho giá của nó tăng lên đáng kể - tăng từ 500 USD/tấn vào giữa những năm 1990 lên 1.510 USD/tấn vào tháng 5/2018.

Ngành tôm tiêu thụ 31% tổng lượng bột cá được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản và chiếm 16% sản lượng thức ăn thủy sản toàn cầu. Nhu cầu đối với bột cá của ngành tôm có khả năng tiếp tục tăng, do sản lượng tôm được dự báo sẽ tăng gấp đôi vào năm 2030 và điều này có thể dẫn đến giá bột cá tăng 90% và giá dầu cá tăng 70%.

Nguồn protein trong thức ăn là vấn đề gây tranh luận trong nhiều năm gần đây. Ảnh: Tepbac.

Thức ăn chiếm hơn 50% chi phí sản xuất tôm và được coi là một trong những thành phần quan trọng nhất đảm bảo cho nuôi tôm thành công và có lãi. Bột cá chứa các axit amin thiết yếu chất lượng cao cùng với sự cân bằng các vitamin và khoáng chất cần thiết đảm bảo năng suất tôm tối ưu, tuy nhiên sự tăng giá và sản lượng không ổn định đã buộc ngành tôm phải tìm kiếm nguồn đạm khác để thay thế.

Trong hai thập kỷ gần đây, các nghiên cứu đã được thực hiện để tìm ra nguồn protein hoàn hảo thay thế một phần hoặc toàn bộ bột cá trong thức ăn tôm. Lưu ý, một số thành phần được thảo luận trong bài viết này vẫn đang ở giai đoạn đầu và các nghiên cứu thử nghiệm có thể không phải lúc nào cũng thành công khi áp dụng cho sản xuất và thương mại quy mô lớn.

Các lựa chọn để thay thế bột cá

1. Bột đậu nành

Một trong những nguồn protein thay thế được sử dụng phổ biến nhất trong thức ăn thủy sản là bột đậu nành. Do có nguồn cung cấp ổn định và giá cả phải chăng cùng cấu hình axit amin cân bằng và khả năng tiêu hóa tốt. Bột đậu nành được coi là một nguồn protein đáng tin cậy vừa là một sự lựa chọn hợp lý với giá cả phải chăng mà lại có chất lượng tương tự như bột cá.

Trước đây, bột đậu nành được coi là kém hơn so với bột cá vì hàm lượng khoáng chất thấp và chứa các chất kháng dinh dưỡng làm giảm năng suất tăng trưởng và giảm sự hấp dẫn trong thức ăn tôm. Tuy nhiên, nhiều đổi mới trong công nghệ chế biến thức ăn đã được thực hiện để cải thiện chất lượng bột đậu nành như quá trình lên men, chiết xuất hay thêm các thành phần bổ sung.

Thu hoạch đậu nành ở Brazil. Ảnh: Aamanecerrural

Một nghiên cứu vào năm 2018 cho thấy bột đậu nành lên men có khả năng tiêu hóa tốt hơn, giảm các chất kháng dinh dưỡng. Nó có thể được sử dụng để thay thế tới 253,6 g/kg bột cá trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng mà không ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn. Trong khi đó, có báo cáo rằng protein cô đặc của đậu nành có thể thay thế tới 75% bột cá trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng mà không có sự khác biệt đáng kể trong việc sử dụng thức ăn hoặc tỷ lệ sống và không có tác động tiêu cực đến tăng trưởng.

Một nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự kết hợp của các nguồn protein thực vật và động vật có thể được sử dụng để thay thế hoàn toàn bột cá ra khỏi khẩu phần ăn của tôm thẻ. Vào năm 2020, một nghiên cứu cho thấy rằng việc thay thế một phần hoặc hoàn toàn các nguyên liệu biển bằng bột đậu nành lên men, kết hợp với bột gia cầm vẫn đảm bảo tỷ lệ sống và hiệu suất tăng trưởng ở tôm thẻ chân trắng L. Vannamei.

2. Bột phụ phẩm gia cầm

Nguồn protein động vật cũng đã được thử nghiệm sử dụng như một chất bổ sung cho bột đậu nành trong nỗ lực tăng tỷ lệ thay thế bột cá. Bột chế biến từ gia cầm là một trong những nguồn protein động vật phổ biến nhất vì có sẵn với số lượng lớn và chứa hàm lượng protein thô cao, hàm lượng axit amin cân bằng và kích thích cảm giác ngon miệng.

Trước đây người ta lo ngại sự thay đổi trong chất lượng của bột từ phụ phẩm gia cầm sẽ dẫn đến thiếu các axit amin thiết yếu và khả năng tiêu hóa. Cải tiến công nghệ đã được thực hiện để giải quyết những thách thức với sự kiểm soát thời gian và nhiệt độ trong quá trình chế biến.

Nhiều cải tiến đã được thực hiện để cải thiện chất lượng bột phụ phẩm gia cầm. Ảnh: Connect Poultry

Trong số các thành phần làm từ gia cầm khác nhau, bột phụ phẩm gia cầm (PBM) là một trong những loại được sử dụng phổ biến nhất trong công thức thức ăn chăn nuôi, bao gồm các bộ phận đã được làm sạch của gia cầm như đầu, cổ, chân và trứng chưa phát triển... Bột phụ phẩm gia cầm chứa thành phần dinh dưỡng tương tự như bột cá và thích hợp để sử dụng thay thế bột cá trong khẩu phần ăn của tôm. Với ưu điểm là khả năng tiêu hóa tốt, chứa hàm lượng protein thô cao hơn với các axit amin cân bằng và không có các yếu tố kháng dinh dưỡng.

Một thí nghiệm đã cho thấy khi bổ sung bột phụ phẩm gia cầm vào thức ăn tôm không có sự khác biệt về tỷ lệ sống với sử dụng bột cá bột cá. Tôm được nuôi với 30% - 50% bột phụ phẩm gia cầm có tốc độ tăng trưởng cao nhất. Ngoài ra, nghiên cứu cho thấy có tới 70% bột cá có thể được thay thế bằng bột phụ phẩm gia cầm mà không có tác động tiêu cực đến các chỉ số hiệu suất chính (tăng trưởng, tỷ lệ sống và FCR). Một nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng bột phụ phẩm gia cầm có thể thay thế tới 80% bột cá trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng L. vannamei.

3. Protein đơn bào

Bột protein đơn bào (SCP) được sản xuất từ các vi sinh vật đơn bào như nấm men, vi khuẩn và vi tảo. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng bột protein đơn bào là một sự thay thế đầy hứa hẹn cho bột cá và dầu cá do hàm lượng protein cao với đầy đủ lipid, vitamin, khoáng chất và axit nucleic. Hàm lượng protein thô trong mỗi bột protein đơn bào dao động từ 50% - 83% đối với vi khuẩn, 30% - 70% đối với nấm men và 45% - 73% đối với vi tảo.

Trong những năm qua, một số nghiên cứu đã cho thấy nấm men và vi khuẩn có thể được sử dụng làm chất phụ gia hoặc thay thế bột cá trong thức ăn của tôm. Một nghiên cứu vào năm 2015 cho thấy có thể thay thế tới 45% bột cá trong thức ăn của tôm thẻ với chiết xuất nấm men mà không có bất kỳ tác động tiêu cực nào đến tăng trưởng và khả năng tiêu hóa.

Chủng vi khuẩn Methylobacterium. Ảnh: University of Idaho.

Một thí nghiệm vào năm 2017 chỉ ra rằng vi khuẩn Methylobacterium extorquens có thể được sử dụng thay thế bột cá trong khẩu phần ăn của tôm thẻ ở mức 50% - 100% mà vẫn duy trì tăng trưởng và FCR. Một nghiên cứu vào năm 2019 cho biết 4% bột protein đơn bào từ vi khuẩn Corynebacterium amoniagenes có thể thay thế tới 20% bột cá trong khẩu phần ăn của tôm sẽ đem lại tăng trọng tương tự.

4. Bột côn trùng

Trong những năm gần đây, côn trùng đã trở nên phổ biến như một chất thay thế 1 phần hoặc thay thế toàn bộ bột cá trong thức ăn tôm vì hàm lượng và chất lượng dinh dưỡng và hiệu quả sử dụng thức ăn tuyệt vời cùng những lợi ích sức khỏe mang lại cho các loài nuôi. Bột côn trùng rất giàu axit amin, lipid, vitamin và khoáng chất và khả năng kích thích miễn dịch ở các loài động vật thủy sản khác nhau. Hầu hết bột côn trùng đều chứa hàm lượng protein thô cao từ 40% - 63% và những con số này còn cao hơn đối với các bữa ăn côn trùng đã khử chất béo, có tới 83% protein thô.

Trên tôm nuôi, nhiều thí nghiệm đã được thực hiện bổ sung sâu sữa, tằm, ấu trùng ruồi và ruồi lính đen vào khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng đã đem lại thành công đáng kể. 

Một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng bột sâu sữa có thể được sử dụng để thay thế tới 50% bột cá trong khẩu phần ăn của tôm với hiệu suất tăng trưởng tối ưu và không có bất kỳ tác dụng phụ nào. Đối với tằm, một thí nghiệm trên bột tằm đã khử chất béo chỉ ra rằng nó có khả năng thay thế 75% bột cá trong khẩu phần ăn của tôm mà không ảnh hưởng tiêu cực đến tăng trưởng. Nhiều nghiên cứu về bột ruồi lính đen (BSF) cho thấy rằng nó có thể thay thế thành công bột cá tới 25% để đạt hiệu suất tối ưu mà không có tác động bất lợi đến tăng trưởng của tôm. Tuy nhiên, bữa ăn bột ruồi lính đen đã khử chất béo cho kết quả hứa hẹn hơn, với một nghiên cứu vào năm 2021 báo cáo hiệu suất tăng trưởng và khả năng miễn dịch cao trên tôm được nuôi bằng 60% bột bột ruồi lính đen đã khử chất béo.

Mặc dù có những kết quả đầy hứa hẹn, những lựa chọn thay thế này không phải là không có những thách thức riêng. Tuy nhiên những nghiên cứu này đã cho thấy có rất nhiều ví dụ về các nguồn protein thay thế bột cá đầy hứa hẹn trong tương lai nơi thức ăn tôm chất lượng có thể có giá cả phải chăng, sẵn có và bền vững hơn.

Nguồn: Alune, Shrimp feeds of the future, The Fish Site, 02/09/2021.