Đánh giá khả năng tiêu hóa bằng enzyme của ấu trùng TTCT

Nhận diện và can thiệp hiệu quả vào tình trạng suy giảm hoạt tính enzyme trong giai đoạn hậu ấu trùng (PL) qua lựa chọn nguyên liệu và tối ưu hóa công thức dinh dưỡng là yếu tố then chốt cải thiện hiệu suất và sức khỏe tổng thể của vật nuôi.

Khủng hoảng enzyme

Ở cấp độ sinh lý, hệ enzyme tiêu hóa nội sinh giữ vai trò quan trọng trong phân giải và hấp thu protein – thành phần dinh dưỡng chính trong khẩu phần ăn của ấu trùng tôm. Protein cung cấp các axit amin thiết yếu, hỗ trợ tăng trưởng và nâng cao tỷ lệ sống của ấu trùng. Đảm bảo nguồn cung protein đầy đủ là nền tảng để tối ưu hóa sức khỏe và phát triển của ấu trùng.

Trong giai đoạn ấu trùng sớm (zoea – mysis), hệ tiêu hóa của tôm còn đơn giản và chưa hoàn thiện. Khi chuyển sang giai đoạn hậu ấu trùng sớm, tôm trải qua hiện tượng “khủng hoảng enzyme” – sụt giảm rõ rệt trong sản xuất các enzyme tiêu hóa như trypsin và chymotrypsin.

Nghiên cứu cho thấy hoạt tính trypsin giảm mạnh ở giai đoạn này và tiếp tục suy giảm theo sự phát triển của tôm. Chymotrypsin tăng trong giai đoạn zoea nhưng lại giảm đáng kể khi tôm bước vào giai đoạn hậu ấu trùng sớm. Sự suy giảm enzyme này ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa và hấp thụ protein – yếu tố quan trọng đối với sự tăng trưởng. Do đó, hiểu rõ “khủng hoảng enzyme” là chìa khóa để xây dựng khẩu phần ăn phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả nuôi tôm trong giai đoạn phát triển quan trọng này.

Mới đây, các chuyên gia dinh dưỡng tại INVE đã thực hiện nghiên cứu phối hợp với Đại học Sao Paulo (Brazil), tập trung tối ưu hóa phương pháp đánh giá khả năng tiêu hóa in vitro ở giai đoạn ấu trùng và hậu ấu trùng của TTCT Thái Bình Dương. INVE cũng tiến hành sàng lọc nhiều nguyên liệu khác nhau để phân tích khả năng tiêu hóa, đánh giá tác động của khủng hoảng enzyme và tìm giải pháp hỗ trợ tăng trưởng tối ưu trong các giai đoạn phát triển này.

Khả năng tiêu hóa

INVE đã sử dụng phương pháp pH-stat in vitro để đánh giá khả năng tiêu hóa protein từ các nguồn thực vật và động vật biển, đất liền. Phương pháp này được chuẩn hóa với các chiết xuất enzyme từ các giai đoạn zoea (Z), mysis (M) và post-larval (PL) của TTCT. Tỷ lệ enzyme – chất nền (E:S) tối ưu được xác định qua việc đánh giá các nồng độ khác nhau để đạt được sự phân giải protein đáng kể và giá trị lặp lại.

Phương pháp này giám sát quá trình thủy phân protein qua sự thay đổi pH. Trong quá trình phân giải protein, proton được giải phóng làm giảm pH. Để duy trì pH ổn định, natri hydroxide (NaOH) được thêm vào liên tục, và lượng NaOH tiêu thụ sẽ tương quan với mức độ thủy phân, từ đó phản ánh khả năng tiêu hóa protein. Phương pháp pH-stat được đánh giá là đơn giản, chính xác và đáng tin cậy khi xác định khả năng tiêu hóa của các thành phần thức ăn.

Khả năng tiêu hóa theo giai đoạn

Kết quả thử nghiệm cho thấy sự thay đổi rõ rệt trong khả năng tiêu hóa protein ở các giai đoạn phát triển khác nhau của TTCT, nhấn mạnh sự quan trọng của việc xây dựng công thức chế độ ăn phù hợp với từng giai đoạn để tối ưu hóa sự phát triển và sức khỏe của tôm. Cụ thể, giai đoạn mysis II (MII) có khả năng tiêu hóa protein tốt nhất. Dữ liệu chỉ ra sự tăng trưởng của khả năng enzyme tiêu hóa protein từ giai đoạn zoea ZII sang MII, sau đó giảm dần từ MII đến PL3, và tiếp tục giảm từ PL3 đến PL7 (Hình 1).

Khả năng tiêu hóa của các nguyên liệu thức ăn

Lựa chọn nguyên liệu là yếu tố quan trọng trong xây dựng chế độ ăn cho ấu trùng. Nghiên cứu của INVE đánh giá khả năng tiêu hóa của các nguyên liệu qua các giai đoạn phát triển khác nhau. INVE sử dụng hai nhóm đối chứng (casein và gelatin), năm nguồn protein động vật biển, hai nguồn thực vật và một nguồn men (Hình 2). Mức độ thủy phân cao nhất được ghi nhận ở cá, sau đó là bột mực và gelatin.

Các nguồn protein từ biển thường có khả năng tiêu hóa tốt hơn so với các nguồn thực vật. Sự khác biệt này do sự hiện diện của chất ức chế enzyme trong thực vật và thiếu hụt protease cần thiết cho việc tiêu hóa vật liệu thực vật ở ấu trùng tôm. Ví dụ, khô đậu, một nguồn protein thực vật phổ biến, có khả năng tiêu hóa thấp hơn ở tất cả các giai đoạn nghiên cứu.

Cá sấy khô đông lạnh là thành phần dễ tiêu hóa nhất trong các giai đoạn chế biến, thể hiện giá trị dinh dưỡng vượt trội của thức ăn từ biển. Bột cá có mức độ thủy phân thấp hơn so với cá sấy khô đông lạnh, cho thấy cách chế biến nguyên liệu ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa. Protein từ hải sản tươi cấp đông được đánh giá cao nhờ khả năng tiêu hóa tốt và hàm lượng dinh dưỡng phong phú. Những nguyên liệu biển này cung cấp dưỡng chất dễ hấp thụ cho ấu trùng, hỗ trợ phát triển và tăng trưởng hiệu quả hơn so với nguyên liệu khô đã qua chế biến.

“Khủng hoảng enzyme” chủ yếu xảy ra ở giai đoạn ấu trùng PL3 và ít hơn ở PL7, là một thách thức lớn đối với quá trình tiêu hóa protein và hấp thu dưỡng chất. Hiểu và giải quyết vấn đề này bằng cách lựa chọn nguyên liệu phù hợp và xây dựng chế độ ăn hợp lý có thể cải thiện hiệu suất nuôi trồng và sức khỏe tổng thể.

Dũng Nguyên
(Theo Globalseafood)