[Tạp chí Người Nuôi Tôm] – Các axit béo không bão hòa đa (Polyunsaturated Fatty Acids – PUFA) trong thức ăn thuộc các dòng n-6 và n-3 đã được chứng minh là có lợi cho tăng trưởng và khả năng miễn dịch không đặc hiệu ở động vật thủy sản (Torrecillas & cs., 2018).

Một tỷ lệ thích hợp của PUFA trong khẩu phần, đặc biệt là axit eicosapentaenoic (C20:5 n-3, EPA), axit docosahexaenoic (C22:6 n-3, DHA), axit α-linolenic (C18:3 n-3, ALA), và axit linoleic (LA, C18:2 n-6) có thể tăng cường khả năng kháng bệnh, cải thiện hiệu suất tăng trưởng và phát triển buồng trứng khi so sánh với thức ăn thiếu hoặc thừa PUFA của tôm thẻ chân trắng (Yu & cs., 2016).

Hiện nay, không có đủ thông tin về việc LA hoặc ARA ảnh hưởng như thế nào đến sự tăng trưởng, khả năng miễn dịch và khả năng kháng bệnh của tôm thẻ chân trắng. Do đó, nghiên cứu mới đây của Đại học Nông nghiệp Thanh Đảo đã được thực hiện nhằm tìm ra lượng LA và ARA thích hợp trong thức ăn để tìm hiểu sâu về những vấn đề nêu trên.

Phương pháp nghiên cứu

Thử nghiệm cho ăn được thực hiện tại các cơ sở nuôi trồng thủy sản của Đại học Nông nghiệp Thanh Đảo. Tôm giống (trọng lượng 0,11±0,02g, chiều dài 2,49±0,22cm) được lấy từ cơ sở ương dưỡng của Công ty Phát triển Công nghệ Thủy sản Weifang Sanxin (Sơn Đông, Trung Quốc) và được nuôi thích nghi 1 tuần bằng thức ăn công nghiệp. Sau đó, tôm được phân phối ngẫu nhiên vào 24 bể (70 L) với nước ở độ mặn 15ppt và mật độ là 30 con/bể. Tôm được nuôi trong 56 ngày trong điều kiện tối ưu hóa về các yếu tố môi trường. Tôm được cho ăn 4 lần/ngày tới no. Các bể được làm sạch hai lần mỗi ngày (8:00 và 17:00) bằng cách siphon thức ăn và phân còn sót lại, và khoảng 1/5 lượng nước trong bể được thay mới mỗi ngày.

Công thức và thành phần của 8 nghiệm thức tương đương nhau về protein thô (42%), lipid (6%) và n-3 PUFA) được thể hiện trong Bảng 1 và Bảng 2. Nghiệm thức đối chứng (không bổ sung LA và ARA, được ký hiệu là CK0), 3 nghiệm thức LA ở các mức được phân loại (5,3, 9,5 và 16,2 g/kg, được ký hiệu là LA5.3, LA9.5 và LA16.2) và 4 nghiệm thức ARA ở các hàm lượng khác nhau (0,2, 1,9, 3,8 và 11,1 g/kg, được ký hiệu là ARA0.2, ARA1.9, ARA3.8 và ARA11.1). Mỗi nghiệm thức được lặp lại ba lần.

Bảng 1. Công thức và thành phần nguyên liệu thí nghiệm

Bảng 2. Thành phần axit béo chính, hàm lượng protein thô và lipid thô của các nghiệm thức

ALA: α-linolenic acid; EPA: Eicosapentaenoic acid; DHA: Docosahexaenoic acid; LA: Linoleic acid; ARA: Arachidonic acid

Kết quả nghiên cứu

Khi kết thúc thử nghiệm cho ăn, tất cả tôm được nhịn ăn trong 24 giờ để làm sạch ruột trước khi thu hoạch. Tất cả tôm được thu thập từ mỗi bể, cân và đếm sau khi gây mê trong nước đá. Sau đó, các mô (bao gồm ruột, cơ và gan tụy) được thu thập và đông lạnh ngay lập tức trong nitơ lỏng và được bảo quản ở -80^o cho đến khi chiết xuất RNA tổng số, đánh giá thành phần axit béo và hoạt động của enzyme miễn dịch.

Kết quả về tăng trưởng của tôm trong thí nghiệm này được thể hiện ở Bảng 3. Theo đó, WG và SGR của tôm tăng đáng kể với sự gia tăng LA trong thức ăn từ 5,3 lên 16,2 g/kg (p < 0,05). WG và SGR thấp hơn được phát hiện ở tôm ăn thức ăn CK0, trong khi tốc độ tăng trưởng cao hơn thu được ở tôm ăn thức ăn LA16.2. Có sự khác biệt đáng kể về WG giữa các nhóm ARA (p 0,05).

Bảng 3. Kết quả về tăng trưởng của tôm trong thí nghiệm

Dữ liệu với các chữ cái khác nhau trong cùng một cột của các nhóm ăn kiêng LA (ARA) khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0,05

Hình 1. Biểu hiện của các gen liên quan đến tổng hợp LC-PUFA ở tôm thẻ chân trắng. (p < 0,05). MU: cơ, IN: ruột, HE: gan tụy

Như được hiển thị trong Hình 1, các biểu hiện tương đối của Δ6FAD và Elovl5, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp LC-PUFA đã tăng lên đáng kể trong các mô của tôm thí nghiệm với sự gia tăng của ARA trong thức ăn từ 0,2 lên 11,1 g/ kg, hoặc trong ruột và gan tụy với tăng LA khẩu phần ăn từ 5,3 lên 9,5 g/kg (p < 0,05). Nhìn chung, biểu hiện của Δ6FAD và Elovl5 trong cơ cao hơn biểu hiện của các mô khác trong mỗi nhóm thử nghiệm (p < 0,05).

Điều thú vị là, hàm lượng EPA và DHA trong cơ cao hơn trong gan tụy của tôm trong tất cả các nhóm ăn kiêng. Sự khác biệt chính của nồng độ axit béo trong các mô có thể là do sự khác biệt của quá trình chuyển hóa mô và các biểu hiện gen liên quan. Gan tụy, là cơ quan chính để chuyển hóa lipid, có thể sử dụng có chọn lọc các axit béo không bão hòa được hấp thụ từ thức ăn uống để hỗ trợ các hoạt động chuyển hóa khác, hoặc tích lũy có chọn lọc PUFA, hoặc làm giảm hiệu quả sinh tổng hợp LC-PUFA do giảm biểu hiện Δ6FAD và Elovl5 (Tocher, 2015). Nhiều kết quả đã chứng minh rằng tôm có thể sinh tổng hợp EPA và DHA bằng cách sử dụng ALA, và chuyển đổi LA thành ARA dưới tác động của các enzym Δ6FAD, Δ5FAD và Elovl5 (Feng & cs., 2021). Chế độ ăn có hàm lượng dầu hạt lanh hoặc dầu đậu nành cao đã cải thiện sự biểu hiện của gen Δ6FAD và Elovl5, chủ yếu là do dầu hạt lanh và dầu đậu nành rất giàu ALA và LA (Zhang & cs., 2022). Ngược lại, việc bổ sung ARA, EPA và DHA trong thức ăn đã ức chế sự biểu hiện của các gen này ở các loài thủy sản (Wang & cs., 2021). Điều này có thể được giải thích bởi vì ALA và LA cạnh tranh nhau để giành lấy một bộ enzyme khử bão hòa và kéo dài, để lần lượt được chuyển đổi thành EPA, DHA và ARA. Cơ chế điều chỉnh này, ở một mức độ nào đó, có thể bù đắp cho mức ≥C20 PUFA trong thức ăn thấp hơn trong thức ăn dựa trên dầu thực vật. Hơn nữa, ARA trong thức ăn uống cao đã ức chế khả năng sinh tổng hợp n-6 LC-PUFA của các enzym nội sinh ở tôm và các loài sinh vật biển khác (Feng & cs., 2021).

Trong Hình 2 và 3, hoạt động SOD và hàm lượng MDA trong cơ và gan tụy giảm khi tăng LA trong thức ăn từ 5,3 lên 9,5g/kg, và sau đó tăng lên khi LA tăng lên 16,2 g/kg. Hoạt động CAT trong gan tụy phù hợp với kết quả của hoạt động SOD. Ngược lại, hoạt động của LZM, AKP và ACP tăng lên cùng với sự gia tăng hàm lượng LA trong khẩu phần từ 5,3 lên 9,5 g/kg. Nhìn chung, hoạt động của SOD và CAT, và hàm lượng MDA giảm khi tăng ARA từ 0,2 lên 3,8 g/kg, hoạt động của LZM và AKP tăng khi tăng ARA ăn từ 0,2 lên 3,8 g/kg, và sau đó giảm xuống khi tăng quá mức ARA trong khẩu phần ăn. AKP và ACP đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy và đồng hóa các chất dinh dưỡng, quá trình tiêu hóa và giải độc cũng như quá trình tự tiêu hóa của các tế bào yếu (Pérez-Acosta & cs., 2016).

Mức AKP và ACP đã giảm trong thức ăn của tôm thẻ chân trắng với ít bột cá (Chen & cs., 2021, Xie & cs., 2016). Trong nghiên cứu này, hoạt động của AKP và ACP ở tôm thẻ chân trắng tăng lên khi ARA tăng từ 0,2 lên 1,9 hoặc LA từ 5,3 lên 9,5 g/kg, cho thấy các dấu hiệu khả năng miễn dịch bị ảnh hưởng bởi hàm lượng LA và ARA trong thức ăn. Kết quả này cũng cho thấy rằng hoạt động của LZM được tăng cường trong khẩu phần ăn của tôm với ARA từ 0,2 đến 3,8 g/kg, hoặc LA từ 5,3 đến 9,5 g/kg. LZM, một yếu tố miễn dịch rất quan trọng ở động vật thủy sản, có thể phân hủy thành tế bào vi khuẩn gram dương gây bệnh bằng cách phá hủy peptidoglycan của thành tế bào. Hoạt động LZM cao ngụ ý khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh cao. Hàm lượng n-3 PUFA là 8,5–12,5 g/kg trong khẩu phần ăn đã cải thiện khả năng chống oxy hóa và khả năng miễn dịch của A. japonicus. Tuy nhiên, việc bổ sung quá nhiều n-3 PUFA trong khẩu phần ăn đã gây ra hiện tượng peroxy hóa lipid và làm giảm hoạt động LZM của A. japonicus (Yu & cs., 2016).

Hình 2. Ảnh hưởng của nồng độ LA trong thức ăn đối với hoạt động của enzyme ở tôm thẻ chân trắng. (p < 0,05). MU: cơ, HE: gan tụy.

Hình 3. Ảnh hưởng của nồng độ ARA trong thức ăn đối với hoạt động của enzyme ở tôm thẻ chân trắng. MU: cơ, HE: gan tụy.

Biểu hiện tương đối của gen SOD và CAT bị ảnh hưởng bởi mức độ LA hoặc ARA được thể hiện trong hình 4 (p < 0,05). Theo đó, biểu hiện ở cơ và gan tụy cao hơn ở ruột. Biểu hiện SOD thể hiện xu hướng giảm khi tăng LA trong thức ăn từ 5,3 lên 9,5  g/kg, trong khi biểu hiện CAT có xu hướng tăng khi tăng LA từ 5,3 lên 9,5  g/kg. Tương tự, biểu hiện SOD trong các mô tăng lên khi tăng ARA từ 0,2 lên 1,9  g/kg và biểu hiện CAT tăng lên khi tăng ARA từ 0,2 lên 3,8  g/kg.

Hình 4. Các biểu hiện tương đối của các gene SOD và CAT trong các mô của tôm thẻ chân trắng được. MU: cơ bắp; IN: ruột; HE: gan tụy.

Tóm lại, kết quả cho thấy việc bổ sung LA hoặc ARA thích hợp trong khẩu phần ăn đã cải thiện hiệu quả tăng trưởng chung, khả năng miễn dịch không đặc hiệu của tôm thẻ chân trắng. Hàm lượng ARA (3,8 g/kg) và LA phù hợp (5,3–9,5 g/kg) trong chế độ ăn làm tăng hoạt động của LZM và AKP, đồng thời làm giảm đáng kể hoạt động của SOD và CAT, cũng như hàm lượng MDA. Thành phần axit béo của các mô được thử nghiệm thường phản ánh chặt chẽ thành phần axit béo trong thức ăn. Khẩu phần bao gồm LA hoặc ARA làm tăng đáng kể hàm lượng EPA và DHA so với chế độ ăn CK0 ở tôm.

Ths. Chinh Lê

Học viện Nông nghiệp Việt Nam