[Tạp chí Người Nuôi Tôm] – Bổ sung carotenoid tự nhiên từ Paracoccus carotinifaciens giúp tôm có màu đỏ đậm hơn và giảm tỷ lệ tử vong ở tôm thẻ chân trắng. Bên cạnh đó, vai trò tích cực của carotenoid đối với tôm đã được chứng minh ở một số khía cạnh, bao gồm tăng trưởng, hấp thu chất dinh dưỡng, sinh sản và miễn dịch.

Paracoccus carotinifaciens là một vi sinh vật đặc biệt giàu caroten, chứa khoảng 40g/kg tổng số caroten, bao gồm các caroten đỏ như astaxanthin, adonirubin canthaxanthin và adonixanthin bên cạnh các dạng khác (Hình 1). Một nghiên cứu mới (Nuntapong & cs., 2022) đã xác nhận lợi ích của nó đối với việc cải thiện màu sắc và phản ứng miễn dịch sau những thách thức về mầm bệnh trên tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vanniamei.

Hình 1. Mô tả sơ lược màu sắc trong Paracoccus carotinifaciens.

THÍ NGHIỆM

Tôm thẻ chân trắng đạt trọng lượng ban đầu là 1,50 ± 0,01g được lấy từ một trang trại nuôi tôm thương phẩm ở Thái Lan. Tôm được cho ăn với chế độ ăn đối chứng trong 3 tuần trong giai đoạn đầu. Khi bắt đầu thử nghiệm cho ăn (tuần 0), tôm có trọng lượng cơ thể trung bình là 4,00 ± 0,01g (40 con) được thả vào bể sợi thủy tinh. Chọn ngẫu nhiên 3 bể để tiến hành thí nghiệm. Tôm được cho ăn 4 lần/ngày, kéo dài trong nhiều ngày với chế độ ăn thí nghiệm.

Bốn chế độ ăn thử nghiệm (T1 đến T4) được xây dựng trong Bảng 1:

• Nghiệm thức 1 (T1:C): Đối chứng không bổ sung caroten
• Nghiệm thức 2 (T2:P250): Bổ sung Panaferd – AX ở mức 250 mg/kg TA
• Nghiệm thức 3 (T3:P500): Bổ sung Panaferd – AX ở mức 500 mg/kg TA
• Nghiệm thức 4 (T4:P1250): Bổ sung Panaferd – AX ở mức 1250 mg/kg TA

Bảng 1. Thành phần (g/kg khẩu phần) trong công thức của khẩu phần thí nghiệm

Thành phần	Khẩu phần thí nghiệm
	T1: C	T2:P250	T3:P500	T4:P1250
Bột cá	250.00	250.00	250.00	250.00
Bột đậu nành tách vỏ	250.00	250.00	250.00	250.00
Gluten lúa mì	50.00	50.00	50.00	50.00
Bột lúa mì	220.00	220.00	220.00	220.00
Bột gạo	116.60	116.60	116.60	116.60
Bột gan mực	50.00	50.00	50.00	50.00
Dầu cá	30.00	30.00	30.00	30.00
Lecithin	10.00	10.00	10.00	10.00
Choline chloride	1.00	1.00	1.00	1.00
Vitamin and premix khoáng	2.00	2.00	2.00	2.00
Inositol	0.40	0.40	0.40	0.40
DCP	10.00	10.00	10.00	10.00
Panaferd®- AX	0.00	0.25	0.50	1.25
Cellulose	10.00	9.75	9.50	8.75
Thành phần khác2
Vật chất khô	896.66±0.67	903.76±4.41	914.44±3.94	888.29±1.76
Protein thô	383.60±4.87	390.28±6.99	387.17±5.34	387.32±6.27
Lipid thô	75.21±2.41	73.59±0.44	76.75±2.90	73.50±1.14
Tro thô	81.62±0.88	80.77±0.42	83.34±0.38	81.26±0.53

Khi kết thúc thử nghiệm cho ăn, 60 con tôm từ các nghiệm thức 1-4 tiếp tục được sử dụng trong nghiên cứu đánh giá thử nghiệm với công cường độc: trong đó 30 con tôm được công cường độc với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus và 30 con đối với virus gây Hội chứng đốm trắng (WSSV). Mỗi thử nghiệm công cường độc được thực hiện trong ba lần lặp lại với mười con tôm mỗi lần. Các thử nghiệm sơ bộ đã được thực hiện trước khi bắt đầu mỗi thử nghiệm công cường độc để tìm ra liều lượng tối ưu (LD50) của huyền phù vi khuẩn và WSSV. Tỷ lệ chết được xác nhận bằng phân tích PCR. Sau khi tiếp xúc, tỷ lệ chết được ghi lại trong 17 ngày.

KẾT QUẢ

Hiệu suất nuôi

Trong nghiên cứu này, không có bằng chứng nào cho thấy mối liên hệ giữa các carotenoit từ Panaferd-AX với hiệu suất tăng trưởng như trong Bảng 2. Tất cả các nhóm đều có tỷ lệ sống tương tự nhau khoảng 85%, không có sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm thử nghiệm. Trọng lượng cơ thể cuối cùng (FBW), tốc độ tăng trưởng trung bình hàng ngày (ADG), tốc độ tăng trưởng cụ thể (SGR) và hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) cũng cho thấy không có sự khác biệt (P>0,05) giữa các nhóm điều trị và nhóm đối chứng.

Trong khi đó, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng carotenoid có thể có vai trò tích cực trong quá trình chuyển hóa trung gian, có khả năng tăng cường sử dụng chất dinh dưỡng và do đó cải thiện hiệu suất tăng trưởng (Wang & cs., 2018 ; Niu & cs., 2019). Trong một số tình huống nuôi, carotenoid thực sự có thể góp phần vào sự tăng trưởng bằng cách tăng cường chức năng sinh học của gan tụy, một cơ quan quan trọng cho một số chức năng trao đổi chất, bao gồm tiêu hóa, hấp thụ và lưu trữ chất dinh dưỡng.

Bảng 2. Các thông số tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng được nuôi bằng các chế độ ăn thử nghiệm trong 30 ngày

Thông số	Khẩu phần thí nghiệm
	TC : C	T2 : P250	T3 : P500	T4 : P1250
IBW1 (g/tôm)	4.00±0.01a	4.00±0.00a	4.00±0.01a	4.00±0.01a
FBW2 (g/tôm)	8.22±0.29a	8.35±0.23a	8.34±0.23a	8.07±0.52a
ADG3 (g/tôm/ngày)	0.14±0.01a	0.14±0.01a	0.14±0.01a	0.14±0.02a
SGR4 (%/ngày)	2.40±0.12a	2.45±0.09a	2.45±0.09a	2.34±0.21a
FCR5	1.02±0.04a	1.17±0.19a	1.02±0.01a	41.16±0.12a
SR6 (%)	81.67±8.04a	83.3±11.27a	91.67±1.44a	489.17±3.82a
Các giá trị được đưa ra dưới dạng trung bình (n=3) ± độ lệch chuẩn. Các số trung bình trong cùng một hàng có chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) 1IBW: Trọng lượng cơ thể ban đầu (g/tôm) 2FBW: Trọng lượng cơ thể cuối cùng (g/tôm) ở ngày thứ 30 3ADG: Tăng trọng bình quân ngày (g/con/ngày) 4SGR: Tỷ lệ tăng trưởng cụ thể (%/ngày) 5FCR: Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn 6SR: Tỉ lệ sống (%)

Đánh giá màu sắc

Quan sát bằng mắt tôm nguyên con đã nấu chín cho thấy rõ ràng rằng tôm được cho ăn chế độ ăn bổ sung bột caroten từ P.carotinifaciens có màu đỏ đậm hơn so với tôm ăn chế độ đối chứng (Hình 2). Phù hợp với những phát hiện này, các mức bổ sung ở mức 500 mg/kg (Chế độ ăn T3) và 1.250 mg/kg (Chế độ ăn T4) cho giá trị độ đỏ cao nhất, cao hơn so với nhóm đối chứng và nhóm bổ sung 250 mg/kg (Chế độ ăn T2). Theo các nghiên cứu trước đây, carotenoid trong chế độ ăn hầu hết được chuyển đổi thành astaxanthin và được tích tụ tự do trong cơ thể tôm thông qua liên kết protein.

Hình 2. Màu sắc của tôm chín sau 30 ngày được cho ăn với các chế độ ăn thí nghiệm khác nhau.

Các thông số về huyết tương và đáp ứng miễn dịch

Thông số huyết tương là chỉ số đánh giá tình trạng sức khỏe và hệ thống miễn dịch bẩm sinh của tôm. Ở động vật giáp xác, hệ thống THC và PO đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch của tôm. Trong nghiên cứu này, chế độ ăn có bổ sung P.carotinifaciens lên đến 250 mg/kg (Chế độ ăn T2) đã nâng cao các thông số miễn dịch bẩm sinh, bao gồm các hoạt động THC và PO cũng như giảm NBT. Ngoài ra, lysozyme và hoạt động thực bào của tôm được tăng cường bằng cách cho ăn với liều lượng cao carotenoid. Điều này có thể là do sản phẩm có khả năng làm tăng đáp ứng miễn dịch tế bào và dịch thể. Các chức năng miễn dịch liên quan trực tiếp đến tình trạng sức khỏe của tôm.

Catalase là enzyme chống oxy hóa chính, chịu trách nhiệm loại bỏ ROS và bảo vệ các mô khỏi tác hại của các gốc tự do và quá trình thực bào (Chien & cs., 2003). Trong nghiên cứu này, khẩu phần bổ sung có biểu hiện catalase cao hơn so với khẩu phần đối chứng. Ngoài hệ thống bảo vệ chống oxy hóa bằng enzyme, malondealdehyde (MDA) là chất có độc tính cao được tạo ra thông qua việc tạo ra các peroxide lipid, bao gồm cả stress oxy hóa. Kết quả đã chứng minh rằng hàm lượng MDA trong gan tụy của tôm được cho ăn chế độ ăn bổ sung lên đến 250 mg/kg đã giảm so với chế độ ăn đối chứng.

Thí nghiệm công cường độc

Tỉ lệ sống của tôm sau cảm nhiễm với V.parahaemolyticus hoặc với virus Đốm trắng WSSV được thể hiện tương ứng trong Hình 3 và Hình 4. Sau khi tôm được cảm nhiễm với V.parahaemolyticus, kết quả chỉ ra rằng tôm được cho ăn chế độ ăn có bổ sung caroten có tỷ lệ sống cao hơn so với đối chứng khi quá trình theo dõi kết thúc (17 ngày). Tỷ lệ sống của đối chứng là 15% (T1:C) trong khi tỷ lệ này dao động trong khoảng 30 – 40% ở nhóm điều trị (T2 : P250 – T4 : P1250). Đối với tôm bị nhiễm WSSV, tỷ lệ chết bắt đầu từ ngày thứ 4 trở đi (nhóm đối chứng, T1:C) và tôm trong tất cả các lần lặp lại đã chết vào ngày thứ 5, trong khi tôm được bổ sung caroten có tỷ lệ chết chậm đáng kể.

Khả năng kháng mầm bệnh cao hơn của tôm được cho ăn khẩu phần bổ sung có liên quan trực tiếp đến tình trạng sức khỏe và phản ứng miễn dịch của nó (Lin & cs., 2013). Trong nghiên cứu hiện tại, sức đề kháng được cải thiện của tôm thẻ chân trắng đối với cảm nhiễm với vi khuẩn V.parahaemolyticus có thể một phần là do kích thích miễn dịch phi môi trường bằng cách thúc đẩy hoạt động THC, PO, quá trình thực bào và hệ thống phòng thủ chống oxy hóa của tôm. Trong thử nghiệm cảm nhiễm chống lại virus Đốm trắng WSSV, tôm được cho ăn chế độ ăn bổ sung thể hiện khả năng chống nhiễm WSSV cao hơn so với nhóm đối chứng.

KẾT LUẬN

Nghiên cứu mới này đã xác nhận rằng việc bổ sung caroten từ P. carotinifaciens trong tôm, giúp tăng cường sắc tố của tôm thẻ chân trắng, một thông số chất lượng quan trọng của người tiêu dùng ở hầu hết các thị trường. Những caroten này cũng kích thích hệ thống miễn dịch, chống lại bệnh tật và căng thẳng. Việc bổ sung ở mức thấp 250mg/kg trong chế độ ăn đã đạt được kết quả tốt đối với một số thông số miễn dịch (THC, NBT và PO) và phản ứng với căng thẳng (CAT và TBAR). Trong các thách thức mầm bệnh cấp tính, caroten tự nhiên cũng đã chứng minh rằng nó có thể duy trì hệ thống miễn dịch của tôm bằng cách giảm hoặc trì hoãn tỷ lệ tử vong. Với đặc tính caroten độc đáo – rộng rãi, các carotenoit tự nhiên từ P. carotinifaciens đại diện và là công cụ dinh dưỡng tự nhiên hiệu quả trong hầu hết các hệ thống sản xuất tôm.

Trudy Nguyễn (Lược dịch)