1. Giới thiệu

Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) đã trở thành loài nuôi phổ biến, đặc biệt là ở Trung Quốc, nơi tôm đứng đầu trong sản lượng thủy sản các loài giáp xác. Tuy nhiên, chi phí cho các nguồn lipid truyền thống như dầu cá ngày càng tăng, dẫn đến sự chuyển hướng sử dụng dầu đậu nành trong thức ăn tôm. Mặc dù dầu đậu nành có thể là một giải pháp thay thế, nhưng nồng độ cao có thể gây rối loạn chuyển hóa lipid ở tôm, ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển của chúng. Để khắc phục điều này, các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm các chiến lược thay thế, chẳng hạn như sử dụng carbohydrate thay thế lipid. Tuy nhiên, nồng độ carbohydrate cao có thể gây tác động tiêu cực đến quá trình tiêu hóa và sức khỏe gan tụy của tôm. Sử dụng chất nhũ hóa lipid như lysophospholipid (LPL) được cho là một giải pháp đầy hứa hẹn. LPL đã được chứng minh giúp cải thiện khả năng hấp thu và tiêu hóa lipid ở động vật trên cạn và cá. Các nghiên cứu trước đây cũng chỉ ra rằng LPL có thể thúc đẩy sự tăng trưởng và chuyển hóa lipid ở các loài giáp xác như tôm càng đỏ và tôm sú. Nghiên cứu gần đây về tôm thẻ chân trắng cho thấy LPL có thể cải thiện khả năng hấp thụ astaxanthin và điều chỉnh màu sắc cơ thể. Vì vậy, nghiên cứu này nhằm mục tiêu tìm hiểu liệu LPL có thể làm giảm tác động tiêu cực của khẩu phần ăn lipid thấp đối với tôm thẻ chân trắng và khám phá tác dụng bù đắp lipid của LPL trong các khẩu phần ăn của tôm.

2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu bao gồm việc thử nghiệm năm khẩu phần ăn khác nhau cho tôm thẻ chân trắng (Bảng 1). Khẩu phần đối chứng có hàm lượng lipid 6,5%; hai nghiệm thức khác được chuẩn bị bằng cách thêm 0,05% và 0,1% LPL vào khẩu phần đối chứng; hai nghiệm thức còn lại có hàm lượng lipid thấp, với 0,05% LPL được thêm vào khẩu phần ăn chứa 5,5% lipid và 0,1% LPL vào khẩu phần chứa 4,8% lipid. Tôm được cho ăn bốn lần một ngày cho đến khi no trong các bể có điều kiện nước phù hợp. Sau 8 tuần, tôm được cân và lấy mẫu để phân tích. Thành phần hóa học của tôm, bao gồm hàm lượng protein, lipid, độ ẩm và tro, được phân tích. Thành phần axit béo được xác định bằng phương pháp sắc ký khí. Các thông số sinh hóa trong huyết tương và gan tụy cũng được kiểm tra. Phản ứng tổng hợp chuỗi polymerase thời gian thực (RTqPCR) được sử dụng để đánh giá biểu hiện mRNA ở tôm. Phân tích thống kê được thực hiện để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nhóm. Kết quả nghiên cứu được trình bày dưới dạng giá trị trung bình với sai số chuẩn và mức ý nghĩa P < 0,05.

 

Bảng 1. Công thức khẩu phần ăn thí nghiệm và thành phần tính theo vật chất khô (%)

 

aPremix khoáng và vitamin, xây dựng cho cá biển, được mua từ Công ty TNHH Qingdao Master Biotech, Thanh Đảo, Trung Quốc. Nhìn chung, premix vitamin chứa retinyl acetate, vitamin D3, DL-α-tocopherol acetate, menadione nicotinamide bisulfite, thiamine, riboflavin, vitamin B6, cyanocobalamin, D-calcium pantothenate, niacinamide, axit folic, D-biotin, L-ascorbate-2- phosphate, inositol, betaine hydrochloride, thủy phân nấm men và bột vỏ trấu; premix khoáng chứa sắt (II) sulfat, kẽm sulfat, mangan sulfat, đồng sulfat, coban clorua, natri selenit, canxi iodat và bột zeolit

bLPL được sử dụng trong nghiên cứu này được cung cấp bởi Công ty TNHH Công nghệ sinh học Weifang Kenon (Weifang, Trung Quốc). Tại Việt Nam, LPL được cung cấp qua sản phẩm thương mại Kelenon I, được phân phối bởi Công ty TNHH MTV Dinh dưỡng Ánh Dương Khang

3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

LPL đã được chứng minh là chất nhũ hóa hiệu quả, giúp tăng cường khả năng hấp thu lipid và các chất dinh dưỡng tan trong lipid. Nhiều nghiên cứu đã xác nhận hiệu quả tích cực của LPL đối với quá trình chuyển hóa lipid, tăng trưởng và sức khỏe đường ruột ở nhiều loài động vật trên cạn. Những lợi ích tương tự cũng đã được ghi nhận ở nhiều loài thủy sản, bao gồm các loại cá và tôm khác nhau, trong đó LPL góp phần vào sự tăng trưởng, giảm tích tụ mỡ và tăng khả năng chống oxy hóa. Tuy nhiên, thông tin về lợi ích của LPL đối với tôm nuôi còn khá hạn chế.

3.1. Các chỉ số về tăng trưởng

Không có sự khác biệt đáng kể về trọng lượng, tốc độ tăng trưởng, lượng thức ăn tiêu thụ hay tỷ lệ sống giữa các nhóm thử nghiệm khác nhau (Hình 1). Tuy nhiên, việc bổ sung 0,05% LPL giúp tôm tăng trọng thêm 9,95% so với đối chứng, mặc dù mức bổ sung LPL cao hơn không tạo ra thêm lợi ích tăng trưởng.

 

Hình 1. Chỉ số tăng trưởng và sinh trắc của tôm thí nghiệm (Trung bình ± SE)

 

LPL bổ sung quá mức có thể ảnh hưởng tiêu cực đến tăng trưởng, như đã quan sát ở các loài như cá bơn và cá hồi vân. Bên cạnh tác dụng thúc đẩy tăng trưởng, mục tiêu của nghiên cứu là khám phá tác dụng bù đắp lipid thiếu hụt của LPL, khi tôm ăn khẩu phần ăn thiếu lipid có bổ sung LPL và có hiệu suất tăng trưởng tương đương với nhóm đối chứng. Tuy nhiên, chế độ ăn lipid thấp vẫn dẫn đến sự chậm lại trong tăng trưởng, chỉ ra rằng cần phải cân nhắc cẩn thận hàm lượng lipid trong khẩu phần ăn cho tôm.

3.2. Thành phần hóa học của tôm

Không có sự khác biệt đáng kể nào về thành phần dinh dưỡng của tôm giữa các nhóm (Bảng 2), cho thấy LPL có thể giúp chống lại các tác động bất lợi của chế độ ăn lipid thấp.

 

Bảng 2. Thành phần hóa học của tôm và phần thịt tôm (% trọng lượng ướt, trung bình ± SE)

 

3.3. Dữ liệu axit béo của cơ tôm

Dữ liệu axit béo khác nhau giữa các nhóm, nhóm LPL-ELL 0,1% có mức axit béo thấp hơn nhóm đối chứng, trong khi nhóm LPL 0,05% có mức axit béo cao hơn (Bảng 3).

 

Bảng 3. Thành phần axit béo của cơ tôm (% tổng axit béo, trung bình ± SE)

 

Các giá trị trong cùng một hàng có chữ cái khác nhau thì khác biệt đáng kể (P < 0,05). SFA, MUFA và PUFA lần lượt biểu thị axit béo bão hòa, không bão hòa đơn và không bão hòa đa

Những thay đổi nhỏ trong thành phần axit béo có thể do nguồn gốc đậu nành của LPL, vốn có hàm lượng một số axit béo cao. Tương tự, những thay đổi nhỏ trong thành phần axit béo cũng đã được ghi nhận trong các nghiên cứu trước đây trên cá và tôm.

3.4. Các thông số sinh hóa trong huyết tương và gan tụy

Về các thông số sinh hóa, không có sự khác biệt đáng kể về nồng độ triglyceride và cholesterol trong huyết tương, nhưng nồng độ HDL-C cao hơn ở nhóm LPL 0,05% (Hình 2).

 

Hình 2. Các thông số sinh hóa trong huyết tương của tôm thí nghiệm (trung bình ± SE)

 

(a) TG: triglyceride; (b) TC: tổng cholesterol; (c) HDLC: cholesterol lipoprotein tỷ trọng cao; (d) LDL-C: cholesterol lipoprotein tỷ trọng thấp; (e) MDA: malondialdehyde; (f) LL: lipoprotein lipase; và (g) HL: lipase gan. Các chữ cái khác nhau trên các cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P <0.05)

LPL không chỉ đóng vai trò là chất nhũ hóa mà còn hỗ trợ tiêu hóa và hấp thụ lipid. Nó đã được sử dụng ở nhiều loài thủy sản để giải quyết các vấn đề chuyển hóa lipid do chế độ ăn nhiều chất béo gây ra. Mặc dù một số nghiên cứu ghi nhận sự giảm nồng độ lipid khi bổ sung LPL, nhưng nghiên cứu này không tìm thấy sự thay đổi đáng kể nào về nồng độ triglyceride hay cholesterol tổng số ở tôm, cho thấy hiệu quả của LPL phụ thuộc vào loài và chế độ ăn.

Tuy nhiên, LPL trong khẩu phần ăn có vẻ ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển cholesterol, làm tăng cholesterol lipoprotein tỷ trọng cao (HDL-C) và làm giảm cholesterol lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL-C), từ đó giảm tỷ lệ LDL-C/HDL-C. Tỷ lệ này rất quan trọng trong việc đánh giá quá trình vận chuyển cholesterol trong cơ thể. Cuối cùng, sự hiện diện của LPL giúp giảm mức MDA (Hình 3), một dấu hiệu của stress oxy hóa, cho thấy sự gia tăng khả năng chống oxy hóa ở tôm. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác nhận lợi ích này.

 

Hình 3. Các thông số sinh hóa của gan tụy tôm (trung bình ± SE).

 

(a) TG: triglyceride; (b) TC: tổng cholesterol; và (c) MDA: malondialdehyde. Các chữ cái khác nhau trên các cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P <0.05)

3.5. Biểu hiện mRNA của gen liên quan đến quá trình chuyển hóa lipid

Biểu hiện mRNA của các gen liên quan đến chuyển hóa lipid và vận chuyển cholesterol cho thấy sự khác biệt giữa các nhóm, chỉ ra rằng khẩu phần ăn bổ sung lipid ảnh hưởng đến biểu hiện gen trong gan tụy của tôm. Việc nồng độ HDL-C tăng và nồng độ LDL-C giảm liên quan đến việc giảm biểu hiện của một số mRNA cụ thể (abca1, abcg5, ldlr và srb1), cho thấy rằng mức LPL cao hơn có thể làm suy yếu hiệu quả quá trình vận chuyển cholesterol.

 

Hình 4. Biểu hiện mRNA của các gen liên quan đến quá trình chuyển hóa lipid và vận chuyển cholesterol trong gan tụy tôm (trung bình ± SE).

 

Các chữ cái khác nhau trên các cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P <0.05)

4. Kết luận

Việc bổ sung 0,05% LPL có thể tiết kiệm 1% lipid trong khẩu phần ăn, nhưng tác dụng bù đắp lipid này không hiệu quả khi mức lipid trong khẩu phần ăn giảm từ 6,5% xuống 4,8% (vật chất khô). LPL trong khẩu phần ăn chỉ có tác động nhỏ đến thành phần hóa học và axit béo của tôm. LPL trong khẩu phần ăn có thể có tiềm năng điều chỉnh quá trình vận chuyển cholesterol và tăng cường khả năng chống oxy hóa.

TS. Trần Bảo Hưng (Dịch và biên soạn)