Các thử nghiệm gần đây từ Mạng lưới Đổi mới F3 cho thấy rằng các nhà dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản có thể giảm đáng kể – hoặc thậm chí loại bỏ – bột cá và dầu cá khỏi chế độ ăn của các loài cá ăn thịt như cá vược miệng lớn, cá bò biển, cá đù đỏ và cá sòng Florida.

Ngành nuôi trồng thủy sản đang tiến gần hơn đến việc thay thế các nguyên liệu biển cho một số loại thức ăn thủy sản. Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Fishes, các nhà nghiên cứu của Mạng lưới đổi mới F3 đã thử nghiệm thức ăn không có cá trên năm loài thủy sản nuôi phổ biến và nhận thấy rằng việc loại bỏ hoàn toàn bột cá và dầu cá khỏi cá sòng Florida, cá đù đỏ, cá vược miệng lớn và hai loài cá bò biển là khả thi.

Mặc dù đây là tin đáng mừng đối với những người ủng hộ thức ăn thủy sản không có cá, nhưng các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng cần có nghiên cứu thêm về lĩnh vực này. Các nghiên cứu hiện tại không theo dõi tiến trình của cá trong toàn bộ vòng đời của chúng. Các nhà nghiên cứu cũng không xác định được mức độ bổ sung tối ưu cho các loại protein, lipid và vi chất dinh dưỡng thiết yếu khác nhau cho từng loài. Tuy nhiên, bất chấp những cảnh báo này, các thử nghiệm thức ăn là một bước quan trọng hướng tới việc giảm sự phụ thuộc của ngành nuôi trồng thủy sản vào cá làm thức ăn cho các loài ăn thịt.

Thúc đẩy bền vững thức ăn thủy sản

Những người nuôi trồng thủy sản đã tìm kiếm các lựa chọn dinh dưỡng bền vững từ những năm 1920. Thức ăn cho trại giống vào thời điểm đó bao gồm thịt sống và nội tạng, gây lo ngại về ô nhiễm nước và chi phí đầu vào. Khi các nhà chuyên môn khám phá các lựa chọn thay thế rẻ hơn cho chế độ ăn đạm động vật, họ lưu ý rằng cá chỉ được cho ăn các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật cho thấy tốc độ tăng trưởng và chuyển đổi thức ăn kém hơn. Sử dụng chế độ ăn không có protein động vật cũng gây ra những thay đổi về sinh lý của động vật và có liên quan đến việc gia tăng tỷ lệ tử vong. Vào thời điểm đó, các nhà nghiên cứu cho rằng những kết quả tiêu cực này là do chất độc có nguồn gốc từ thực vật và sự thiếu hụt dinh dưỡng – nhưng ngành công nghiệp này đã đạt được những tiến bộ vượt bậc.

Ngành này đã tối ưu hóa các công thức chế độ ăn và giới thiệu thức ăn thủy sản dạng viên, giúp cải thiện hiệu suất đáng kể đồng thời giảm 40% chi phí thức ăn. Các nguyên liệu từ biển như bột cá, dầu cá và hỗn hợp vitamin tổng hợp đã hỗ trợ phân khúc dinh dưỡng và tạo cơ sở cho sự bùng nổ lớn hơn trong ngành – nuôi trồng thủy sản vẫn là hệ thống sản xuất thực phẩm phát triển nhanh nhất thế giới hiện nay. Tuy nhiên, dữ liệu sản xuất cho thấy phần lớn sự tăng trưởng này là ở lĩnh vực thức ăn nuôi trồng thủy sản, gây áp lực đáng kinh ngạc đối với nguồn cung cấp nguyên liệu biển.

Các dự báo kinh tế cho thấy rằng nếu công thức thức ăn thủy sản vẫn như hiện tại, nhu cầu về dầu cá và bột cá sẽ vượt xa nguồn cung vào năm 2030. Kịch bản này đã dẫn đến việc giảm đáng kể việc sử dụng các nguyên liệu từ biển trong hai thập kỷ qua. Nỗ lực thay thế bột cá và dầu cá không chỉ liên quan đến các cảnh báo về nguồn cung – hành lang người tiêu dùng và các nhóm môi trường đang bày tỏ mối quan ngại của họ về những thách thức về sinh thái và nhân quyền hiện có trong ngành công nghiệp nguyên liệu biển. Các nhóm này đang vận động và gây áp lực buộc các công ty dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản phải thay đổi công thức thành phần của họ.

Mạng lưới đổi mới và thách thức nguồn cấp dữ liệu F3

Mạng lưới Đổi mới F3 đã hoạt động từ năm 2014 để khuyến khích ngành áp dụng các thành phần và công thức thức ăn chăn nuôi mới như một cách để giảm sự phụ thuộc của nuôi trồng thủy sản vào thủy sản làm thức ăn thô xanh. Tập đoàn gồm các nhà nghiên cứu, doanh nghiệp, nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi, nhà cung cấp nguyên liệu và tổ chức phi chính phủ tạo nên Mạng lưới Đổi mới F3 có một triết lý chính: cá cần đủ chất dinh dưỡng để phát triển – chứ không phải các thành phần cụ thể. Quan điểm của F3 là thức ăn thủy sản phải cung cấp sự kết hợp các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ chính xác để đáp ứng nhu cầu trao đổi chất của cá nuôi. Để giúp thay đổi khuôn khổ tư duy của ngành, mạng này chia sẻ công khai kết quả phát hiện thử nghiệm và các công thức thức ăn chăn nuôi mới nổi không có thành phần biển.

Trong các thử nghiệm gần đây nhất của F3, họ đã tạo ra các công thức thức ăn mới không có thành phần biển và sử dụng chúng để nuôi năm loài cá xương tượng nhạy cảm với thức ăn không có cá: cá vược miệng lớn (Micropterus salmoides), cá sòng Florida (Trachinotus carolinus), hai loài cá bỏ biển (Seriola dorsalis và kampachi S. rivoliana) và cá đù đỏ ( Sciaenops ocellatus). Qua tám thử nghiệm riêng biệt, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thức ăn có chứa các nguyên liệu thay thế từ hải sản truyền thống như bột đậu nành và bột phụ phẩm gia cầm. Thức ăn thử nghiệm cũng sử dụng các thành phần cải tiến như vi tảo và protein đơn bào. Mặc dù có một số khác biệt giữa các kết quả thử nghiệm, nhưng các nhà nghiên cứu đã kết luận rằng việc loại bỏ hoàn toàn bột cá và dầu cá khỏi chế độ ăn của cá là khả thi.

Xác định thay thế cho các thành phần biển

Đối với báo cáo này, các nhà nghiên cứu đã nêu bật các loại thức ăn thử nghiệm ít tốn kém nhất để sản xuất nhưng mang lại năng suất cá tốt nhất. Họ đã chọn các thành phần protein từ các nguồn động vật và thực vật dựa trên tính sẵn có, công dụng và tiềm năng của chúng như một thành phần dinh dưỡng. Bột phụ phẩm gia cầm – một chất thay thế bột cá chính – là thành phần lớn nhất của thức ăn thử nghiệm. Các lựa chọn thay thế bột cá bổ sung bao gồm bột ngô gluten (CGM), bột ngô cô đặc (CPC) và bột đậu nành. Cả CGM và CPC đều có hàm lượng protein cao và có thể tự hào về mức độ bổ sung cao trong thức ăn thủy sản mà không gây ra các tác động tiêu cực hoặc phản dinh dưỡng.

Các thành phần thay thế đầy hứa hẹn khác bao gồm tảo Spirulina, chứa hơn 55% hàm lượng protein thô và hàm lượng axit béo không bão hòa đa (PUFA) cao. Khi được sử dụng ở nồng độ cao, các nhà nghiên cứu ghi nhận những tác động có lợi đối với sự phát triển của động vật, thành phần cơ thể, sắc tố, khả năng miễn dịch và năng suất sinh sản. Các lựa chọn thay thế dầu cá thành công khác trong các thử nghiệm bao gồm dầu lanh, cải dầu và tảo.

Ngoài các thử nghiệm với cá cam, tất cả các thử nghiệm thức ăn được tiến hành trong bể RAS. Thời gian quan sát thay đổi từ 56 đến 126 ngày và các nhà nghiên cứu đã theo dõi các thông số chất lượng nước, nhiệt độ, độ mặn, nồng độ oxy hòa tan và trọng lượng ban đầu của cá. Các nhà nghiên cứu cũng thu thập dữ liệu về hiệu quả sử dụng thức ăn, tỷ lệ chuyển đổi thức ăn, sản lượng phi lê, các yếu tố dinh dưỡng và tỷ lệ sống. Nghiên cứu bao gồm các thử nghiệm mù vị giác đối với cá vược miệng rộng và cá cam – hỏi người tiêu dùng xem có bất kỳ sự khác biệt nào có thể phát hiện được về mùi vị, kết cấu hoặc mùi thơm giữa các mẫu hay không.

Quan sát từ các thử nghiệm thức ăn chăn nuôi

Phân tích của F3 lưu ý rằng các thử nghiệm cho thấy tiềm năng của ngành trong việc giảm đáng kể – và trong một số trường hợp loại bỏ – việc sử dụng bột cá và dầu cá trong thức ăn thủy sản cho cá ăn thịt. Các công thức nấu ăn được bắt nguồn từ kinh nghiệm của người lập công thức thay vì dựa trên tỷ lệ bao gồm tối ưu cho các thành phần cụ thể. Các nhà nghiên cứu tin rằng với những cải tiến hơn nữa về chế độ ăn uống như điều chỉnh nồng độ và sự kết hợp của các thành phần hoặc bằng cách đưa vào các nguồn protein và lipid khác, các chuyên gia dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản có thể đạt được những lợi ích thậm chí còn lớn hơn với thức ăn không có cá.

Mặc dù điều này đầy hứa hẹn, nhưng các nhà nghiên cứu lưu ý rằng việc thay thế bột cá và dầu cá từ các công thức thức ăn cho cá biển sẽ khó khăn hơn so với cá nước ngọt. Họ cũng ghi nhận một số sự đánh đổi với nguồn cấp dữ liệu thử nghiệm. FCR có xu hướng cao hơn một chút và hàm lượng axit béo trong philê thành phẩm thấp hơn.

Đối với cá vược miệng rộng, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mức tăng cân là tương đương giữa cá được cho ăn chế độ ăn thông thường với các thành phần từ biển và thức ăn F3 thử nghiệm. Chúng cũng cho thấy tỷ lệ chuyển đổi thức ăn tương tự. Tuy nhiên, có một số thay đổi về thông số sản xuất và một nhóm thuần tập thức ăn F3 cho thấy khả năng sống sót thấp hơn. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu kết luận rằng có thể loại bỏ hoàn toàn dầu cá khỏi chế độ ăn của cá vược miệng lớn dựa trên kết quả thử nghiệm.

Nhìn rộng hơn về dữ liệu thử nghiệm, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng việc thay thế dầu cá bằng dầu thực vật và tảo không có tác động đáng kể đến sự sống còn của năm loài. Nó cũng có tác động hạn chế đến tính ngon miệng của thức ăn. Điều này cho thấy rằng mặc dù thành phần axit béo của thức ăn đa dạng, nhưng nó đáp ứng nhu cầu ăn kiêng của cá – nhấn mạnh rằng có một mức độ linh hoạt nhất định trong nguồn lipid cho thức ăn thủy sản.

Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng các lựa chọn thay thế dầu cá đi kèm với lợi ích an toàn thực phẩm tiềm năng. Nhiều loại dầu tảo dùng làm chất thay thế dầu cá được sản xuất thông qua quá trình lên men dị dưỡng có kiểm soát, có nghĩa là nó không có chất gây ô nhiễm. Điều này trái ngược với một số loại dầu cá hiện có trên thị trường.

Có thể chế độ ăn không có cá có thể mang lại lợi ích tiếp thị cho các nhà sản xuất cá. Cá nuôi theo chế độ ăn kiêng có thể thuộc các loại tương tự như thực phẩm hữu cơ hoặc thực phẩm được chứng nhận cao cấp khác. Nhiều thành phần thay thế được giới thiệu cho các công thức F3 có hệ thống xác minh tính xác thực của chúng và có thể dễ dàng truy tìm nguồn gốc của chúng. Các công ty cũng có thể đo các đồng vị hóa học trong mô động vật để xác minh tình trạng thành phần không có cá của chúng. Những xác minh khác nhau này có thể giúp thúc đẩy các tuyên bố về tính bền vững của một sản phẩm nuôi trồng thủy sản, giúp sản phẩm đó cạnh tranh hơn trong môi trường bán lẻ và dịch vụ thực phẩm.

Kết quả từ thử nghiệm khẩu vị của người tiêu dùng – mặc dù nhỏ – cho thấy rằng việc lựa chọn các thành phần thức ăn chăn nuôi thay thế có thể không làm giảm mức độ hài lòng của người tiêu dùng. Trong số 25 người tiêu dùng được thử nghiệm, 48% ưa thích phi lê cá vược miệng lớn được cho ăn chế độ ăn dựa trên bột cá và dầu cá, 40% cho biết họ thích philê cá được cho ăn F3 và 12% cho biết không ưa thích. Các thử nghiệm tương tự đối với cá cam cho thấy kết quả thuận lợi hơn, với 62% người tham gia thích cá ăn F3 và 19% không thể nhận ra sự khác biệt giữa hai nhóm.

Những câu hỏi và sự phức tạp chưa được trả lời

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng vẫn còn những câu hỏi nổi bật liên quan đến việc đưa các sản phẩm phụ từ động vật làm nguồn protein thay thế cho cá ăn thịt. Mặc dù kết quả thử nghiệm trong trường hợp này rất hứa hẹn, nhưng một số thành phần thức ăn mới có chứa nhiều yếu tố kháng dinh dưỡng có thể tác động tiêu cực đến sự tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và sức khỏe tổng thể của cá nuôi. Khi kiểm tra cụ thể bữa ăn phụ của gia cầm, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng các bữa ăn có thể khác nhau rất nhiều về hàm lượng protein và chất lượng dinh dưỡng. Một số có thể thiếu axit amin thiết yếu, có hàm lượng tro cao và tỷ lệ tiêu hóa thay đổi.

Bất chấp những nhược điểm này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thành công bột gia cầm để loại bỏ bột cá trong các thử nghiệm và có lý do để tin rằng chất lượng của các nguyên liệu thay thế có thể được cải thiện trong tương lai. Các công nghệ mới và mới nổi làm thay đổi nguyên liệu thô và những tiến bộ trong quy trình kỹ thuật có thể giúp khắc phục những hạn chế về phản dinh dưỡng được thấy trong các nguyên liệu thức ăn chăn nuôi có nguồn gốc từ động vật và thực vật. Có vẻ như không có nguồn protein đơn lẻ nào có thể đáp ứng nhu cầu của ngành thức ăn chăn nuôi.

Dựa trên kết quả của các thử nghiệm, có vẻ như có thể – và khả thi về mặt kinh tế – để thay thế dầu cá và bột cá trong chế độ ăn của nhiều loài nuôi trồng thủy sản ăn thịt. Mặc dù điều này thể hiện một bước tiến quan trọng trong công thức thức ăn thủy sản, nhưng các nhà nghiên cứu kêu gọi các nghiên cứu tiếp theo về thời gian sản xuất để đảm bảo rằng chế độ ăn không có cá không gây ra các kết quả tiêu cực về lâu dài cho sức khỏe hoặc các vấn đề về phúc lợi động vật. Cửa sổ nghiên cứu không bao gồm toàn bộ vòng đời của cá, cũng như không xác định liệu cá bố mẹ có thể phát triển và sinh sản trong chế độ ăn không có cá hay không. Các thử nghiệm cũng nên cố gắng xác định mức độ bổ sung tối ưu của các thành phần khác nhau cho từng loài. Điều này không chỉ củng cố giá trị dinh dưỡng của thức ăn thủy sản; nó cũng đảm bảo rằng các thuộc tính chất lượng của người tiêu dùng sẽ vẫn còn nguyên vẹn.

Mặc dù các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng họ đã đi đến một “kết luận quá nhiệt tình”, nhưng họ nhấn mạnh rằng sự kết hợp giữa protein và dầu thay thế có thể mang lại lợi ích về an toàn thực phẩm và đảm bảo người tiêu dùng có mức giá cao hơn. Nó cũng có thể giúp trữ lượng cá làm thức ăn gia súc tăng trở lại. Thức ăn F3 đã chiếm một vị trí vững chắc trong lĩnh vực tôm chân trắng, và những thành công tương tự được kỳ vọng đối với cá hồi, cá đù vàng, cá tráp đỏ và cá vược miệng lớn. Có thể nhiều loài thủy sản nuôi có thể phát triển mạnh nhờ thức ăn không có cá trong thập kỷ tới.

T.H (theo Thefishsite)