[Người Nuôi Tôm] – Ứng dụng khoa học cảm quan hóa học trong thiết kế thức ăn đang mở ra hướng đi mới cho ngành nuôi tôm, giúp tăng độ ngon miệng, cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn và nâng cao lợi nhuận. Đây được xem là giải pháp tiềm năng để củng cố năng suất và tính bền vững của hệ thống nuôi trong bối cảnh nhiều áp lực gia tăng. 

 

Tôm là loài ăn chậm, kén chọn và thường sống trong môi trường nước đục, nơi tín hiệu hóa học dễ bị phân tán, khiến việc quản lý cho ăn trở nên phức tạp. Hệ quả là tình trạng dư thừa thức ăn, thất thoát dinh dưỡng và suy giảm chất lượng đáy ao, làm giảm hiệu quả sản xuất và lợi nhuận. Việc khai thác cơ chế cảm nhận mùi vị của tôm để kích thích bắt mồi chính xác và hiệu quả hơn đang trở thành chìa khóa để giải quyết những thách thức này.

Vai trò của khoa học cảm quan hóa học

Việc giảm bột cá trong công thức để đáp ứng yêu cầu bền vững và tiết kiệm chi phí đã khiến nhiều loại thức ăn kém hấp dẫn hơn với tôm. Khi thiếu các chất kích thích hóa học cần thiết, tôm phát hiện mồi chậm, ăn yếu và giảm lượng tiêu thụ, kéo theo tăng trưởng chậm và hệ số chuyển đổi thức ăn cao hơn. Thức ăn tồn lưu lâu trong nước còn bị rửa trôi dinh dưỡng, làm giảm giá trị sử dụng. Thức ăn dư thừa và chất dinh dưỡng hòa tan làm gia tăng tải lượng hữu cơ trong ao, thúc đẩy vi khuẩn cơ hội như Vibrio phát triển, gây áp lực lên sức khỏe tôm.

Trong điều kiện dinh dưỡng thiếu hụt và môi trường nước bất ổn, tôm suy giảm miễn dịch, dễ nhiễm bệnh. Khi dịch bệnh xuất hiện, tôm càng giảm ăn, còn việc sử dụng một số phụ gia hoặc sản phẩm điều trị có thể tiếp tục làm giảm độ ngon miệng, tạo vòng xoáy suy giảm năng suất. Trong khi đó, khoa học cảm quan hóa học mang lại hướng tiếp cận chủ động hơn. Tôm sở hữu hệ thụ thể nhạy cảm trên râu, chân và miệng, cho phép phát hiện các phân tử hòa tan trong nước ở khoảng cách xa và gần.

Dựa trên hiểu biết này, các nhà nghiên cứu đã xác định những hợp chất có trọng lượng phân tử thấp, tan tốt trong nước và có khả năng kích hoạt phản xạ bắt mồi mạnh mẽ. Khi được bổ sung vào thức ăn dưới dạng phụ gia cảm quan, chúng tăng cường tín hiệu hóa học của viên thức ăn, giúp tôm phát hiện nhanh hơn, ăn đều hơn và tận dụng dinh dưỡng hiệu quả hơn. Nhờ đó, hiệu quả sử dụng thức ăn được cải thiện, đồng thời giảm thất thoát dinh dưỡng và tải lượng hữu cơ trong ao nuôi.

Hiệu quả của chất tăng cường vị ngon trong khẩu phần ít bột cá

Một thử nghiệm 81 ngày được triển khai tại trang trại thương mại trên tôm Penaeus vannamei cỡ giống, khối lượng ban đầu 2,27 ± 0,10 g. Tôm được thả 300 con mỗi lồng lưới kích thước 3 x 2 x 1m. Trong suốt thời gian thí nghiệm, các yếu tố môi trường được duy trì ổn định với nhiệt độ trung bình 30,6°C, độ mặn 25,8 ppt và oxy hòa tan 7,5 mg/L. Tôm được cho ăn theo khẩu phần cố định, giảm dần từ 7% xuống 5% sinh khối khi tăng trưởng.

6 nghiệm thức được bố trí, mỗi nghiệm thức lặp lại 6 lần. Khẩu phần đối chứng dương chứa 15% bột cá Peru chất lượng cao, 15% bột phụ phẩm gia cầm và 25% bột đậu nành làm nguồn protein chính. Ở đối chứng âm, tỷ lệ bột cá giảm còn 7,5%, bột đậu nành tăng lên 34,9%; lysine và methionine được bổ sung để cân bằng axit amin thiết yếu, đồng thời giảm tinh bột ngô. Từ nền đối chứng âm, 4 nghiệm thức được bổ sung chất tăng cường vị ngon Luctamax AQ của Lucta ở các mức 0,075; 0,1; 0,125 và 0,15%. Tất cả khẩu phần có hàm lượng protein tương đương khoảng 38,5%, trong khi lipid thô dao động 5,2 – 5,6% ở nhóm giảm bột cá và bổ sung phụ gia, so với 6,3% ở đối chứng dương.

Hiệu suất tăng trưởng

Hình 2. Hiệu suất của tôm trên khẩu phần ăn chứa 7,5% bột cá (NC), hoặc khẩu phần ăn tương tự được bổ sung thêm 0,075% đến 0,15% chất tăng cường vị ngon (PE) từ Lucta (Luctamax® AQ). Khẩu phần ăn chứa 15% bột cá được sử dụng làm đối chứng dương (PC). 2A cho thấy sự thay đổi trọng lượng tôm (g) trong suốt thí nghiệm; 2B cho thấy tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) vào cuối thử nghiệm 81 ngày.

 

Tốc độ tăng trưởng giảm rõ rệt ở tôm được cho ăn chế độ ăn NC so với chế độ ăn PC, khẳng định tác động tiêu cực của việc giảm lượng bột cá (Hình 2A). Tuy nhiên, việc bổ sung PE đã phục hồi tốc độ tăng trưởng một cách rõ rệt theo liều lượng. Mức bổ sung 0,1% hoặc cao hơn không chỉ bù đắp cho việc giảm 50% lượng bột cá mà còn cải thiện đáng kể tốc độ tăng trưởng so với nhóm PC. Phản ứng mạnh nhất xảy ra ở mức bổ sung 0,125%. Hiệu quả cho ăn có phản ứng tương tự như tốc độ tăng trưởng (Hình 2B). Tỷ lệ sống sót vẫn cao ở tất cả các nghiệm thức (>90%) và không bị ảnh hưởng bởi chế độ ăn.

Tôm tìm thấy thức ăn được tăng cường độ ngon miệng nhanh hơn

Thử nghiệm bao gồm một bài kiểm tra khả năng thu hút hành vi đo thời gian tiếp xúc, được định nghĩa là thời gian cần thiết để 10 con tôm tiếp cận và tiếp xúc ban đầu với thức ăn. Tôm được cho ăn chế độ ăn bổ sung PE cho thấy phản ứng nhanh hơn đáng kể: thời gian tiếp xúc giảm tới 168% so với nhóm đối chứng âm tính và 155% so với nhóm đối chứng dương tính. Cũng như hiệu suất tăng trưởng, khả năng thu hút được cải thiện theo cách phụ thuộc vào liều lượng rõ ràng (Hình 3). Sự giảm đáng kể về thời gian tiếp xúc này xác nhận rằng PE đã kích thích hiệu quả khả năng phát hiện hóa học nhanh chóng và động lực ăn mạnh mẽ hơn.

Hình 3. Phản ứng thu hút (thời gian tiếp xúc, giây) đối với các chế độ ăn thử nghiệm. Các chế độ ăn gồm 7,5% bột cá (NC), hoặc một chế độ ăn tương tự được bổ sung thêm 0,075% đến 0,15% chất tăng cường vị ngon (PE, Luctamax® AQ). PC là nhóm đối chứng dương với 15% bột cá.

 

Giảm tải lượng vi sinh vật và phản ứng của các chỉ dấu sinh học về sức khỏe

Phân tích vi sinh vật của gan tụy và ruột cho thấy, vào cuối thử nghiệm, tôm được cho ăn thức ăn bổ sung PE có tổng số vi khuẩn và số lượng Vibrio spp. thấp hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (NC), đặc biệt ở mức bổ sung ≥ 0,1% (Hình 4).

Những cải thiện này có thể phản ánh tác động tổng hợp của việc phát hiện và tiêu thụ thức ăn nhanh hơn, giúp giảm sự thất thoát chất dinh dưỡng và giảm tải lượng hữu cơ trong hệ thống nuôi cấy – những điều kiện hạn chế sự sinh sôi và xâm chiếm của vi khuẩn trên viên thức ăn. Sức khỏe sinh lý của tôm được đánh giá bằng một số chỉ số sức khỏe quan trọng, bao gồm tổng số tế bào máu (THC) trong dịch máu (Hình 5A), hoạt động lysozyme trong huyết tương (Hình 5B) và hoạt động superoxide dismutase trong gan tụy (Hình 5C), lần lượt đại diện cho khả năng miễn dịch tế bào, khả năng phòng vệ dịch thể và khả năng chống oxy hóa.

Hình 4. Tổng số vi khuẩn và tổng số loài Vibrio spp. trong gan tụy tôm vào các ngày nuôi cấy (DOC) 0, 45 và 81 của thí nghiệm. Xu hướng tương tự cũng được quan sát thấy ở ruột tôm (không hiển thị). Khẩu phần ăn gồm 7,5% bột cá (NC), hoặc một khẩu phần ăn tương tự được bổ sung thêm 0,075% đến 0,15% chất tăng hương vị (PE, Luctamax® AQ). PC là nhóm đối chứng dương với 15% bột cá.

Hình 5. Các chỉ số tình trạng sức khỏe vào cuối thử nghiệm 81 ngày. A – tổng số tế bào máu (THC) trong dịch máu; B – hoạt tính lysozyme trong huyết tương; C – hoạt tính superoxide dismutase (SOD) trong tuyến tụy gan. Khẩu phần ăn gồm 7,5% bột cá (NC), hoặc một khẩu phần ăn tương tự được bổ sung thêm 0,075% đến 0,15% chất tăng cường vị ngon (PE, Luctamax® AQ). PC là nhóm đối chứng dương với 15% bột cá.

 

Các thông số này cho thấy tình trạng sức khỏe được cải thiện đáng kể ở tất cả các phương pháp bổ sung PE, và rõ rệt hơn ở mức bổ sung ≥ 0,1%, thậm chí còn vượt trội hơn cả phương pháp điều trị PC.

Như vậy, các chất phụ gia thức ăn cảm quan như chất tăng cường vị ngon đang nổi lên như những công cụ thiết yếu hỗ trợ việc sử dụng các nguyên liệu thay thế, mang lại tác động tích cực đến tính bền vững, năng suất và lợi nhuận của ngành. Thử nghiệm đã chứng minh cách các chiến lược này giúp phá vỡ các chu kỳ tiêu cực. Ngoài việc kích thích lượng thức ăn tiêu thụ và thúc đẩy tăng trưởng, chất tăng cường vị ngon còn góp phần làm giảm gánh nặng chất thải hữu cơ và giảm áp lực vi sinh vật trong thức ăn và môi trường nuôi trồng, bằng cách cho phép phát hiện và tiêu thụ thức ăn nhanh hơn. Kết quả là, chúng thúc đẩy tôm khỏe mạnh hơn, cứng cáp hơn và góp phần tạo ra các hệ thống nuôi trồng bền vững hơn.

Vũ Ninh (theo Aqua Asia Pacific)