Giá trị sinh học của protein và lipid thô từ các loại bột biofloc sử dụng làm thức ăn cho tôm thẻ chân trắng

Biofloc được sản xuất từ nước thải của các hoạt động nuôi trồng thuỷ sản có thể được chuyển thành sinh khối khô, sau đó có thể trở thành một nguồn protein tiềm năng trong thức ăn của tôm và cũng làm giảm lượng nước thải cũng như ảnh hưởng của chúng đối với các vùng nước tiếp nhận.

Việc xả các chất thải từ hoạt động nuôi trồng thủy sản vào các hệ sinh thái thủy sinh ven biển đã làm tăng thêm chất dinh dưỡng và chất hữu cơ cho các khu vực này. Đã có nhiều cách tiếp cận khác nhau được sử dụng để xử lý nước thải: các bể lắng, chất nền nhân tạo, xây dựng các vùng đất ngập nước, lọc bằng các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ, giảm lượng nước thải và gần đây hơn là dựa vào các vi khuẩn, các hệ thống nuôi không thay hoặc ít thay nước.

Ngoài ra, nước thải này đã được sử dụng để tưới cho cây trồng, làm phân bón cho các loài cây chịu mặn và sản xuất biofloc vi sinh dùng như một nguồn thức ăn. Các hạt biofloc được báo cáo là có 120 - 490 g/kg protein thô và thường có mức lipid dưới 20 g/kg. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng các hạt vi khuẩn có thể được sử dụng làm nguồn dinh dưỡng cho tôm biển và các loài nuôi khác.

Hình 1: Các loại thức ăn có chứa oxide chrome (là chất đánh dấu trơ). Hàng dưới, từ trái sang phải: Thức ăn tham khảo (REF); Thức ăn có 30% biofloc được sản xuất từ nước thải (BFL-W) và 70% REF; Thức ăn có 30% biofloc được sản xuất từ nước biển sạch (BFL-C) và 70% REF; Thức ăn có 30% bột cá thải (NEG) và 70% REF

Việc sản xuất các hạt vi khuẩn từ nước thải nuôi trồng thuỷ sản đã được các nhà nghiên cứu khác nhau chứng minh trước đây. Biofloc được sản xuất từ nước thải của các hoạt động nuôi trồng thuỷ sản có thể được chuyển thành sinh khối khô, sau đó có thể trở thành một nguồn protein tiềm năng trong thức ăn của tôm và cũng làm giảm lượng nước thải cũng như ảnh hưởng của chúng đối với các vùng nước tiếp nhận.

Sau đây là bản tóm tắt nghiên cứu (được xuất bản tại R. Bras. Zootec., 44 (8): 269-275, 2015) để so sánh giá trị sinh học của protein thô và lipid thô từ bột biofloc được sản xuất bằng hệ thống bùn hoạt tính sử dụng từ hai nguồn nước: nước thải từ nuôi thử nghiệm tôm và nước biển được làm sạch.

Thiết lập nghiên cứu

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng hai hệ thống bùn hoạt tính ở quy mô phòng thí nghiệm để tạo ra các hạt vi khuẩn: (1) Nước thải từ một hệ thống nuôi tôm thử nghiệm (6 bể, 3 m3/bể, biofloc nước thải); (2) Nước biển từ cửa sông gần đó, được lọc bằng cát và khử trùng (biofloc nước biển sạch). (Xin vui lòng tham khảo ấn phẩm gốc hoặc liên hệ với tác giả đầu tiên để biết mô tả chi tiết về hệ thống bùn thải, vận hành, sản xuất mẫu bùn và mẫu biofloc, phân tích hóa học và độ tiêu hóa các loại bột biofloc được sản xuất, tính toán khả năng tiêu hóa protein thô và lipid thô của từng thành phần riêng lẻ được ước lượng, chuẩn bị thức ăn thử nghiệm và kết quả của nuôi thử nghiệm nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei), cũng như các phân tích thống kê được sử dụng trong nghiên cứu này).

Kết quả

Trong một đợt 81 ngày, 1.965 gam bột biofloc khô làm từ nước thải và 1.145 gam bột biofloc khô làm từ nước biển sạch đã được thu thập và cả hai loại thức ăn biofloc đều có hàm lượng tro cao (649,2 - 591,0 g/kg) và protein thô thấp (95,9 - 137,3 g/kg). Kết quả của chúng tôi khác với các nghiên cứu khác sử dụng các mẩu vi khuẩn được sản xuất trong các phản ứng hàng loạt khi sử dụng nước thải từ nuôi cá rô phi và đường như là một môi trường nuôi cấy. Các nhà nghiên cứu khác đã xác định hàm lượng protein thô, tro, lipid thô và chất xơ thô lần lượt là 490 ± 15, 134 ± 6, 11,3 ± 0,9 và 126 ± 1 g/kg. Bước tiếp theo cần thiết là làm giảm lượng tro và từ đó tăng tỷ lệ protein trong các mẫu.

Bảng 1: Kết quả phân tích các loại bột biofloc

Tro - thường có trong các nguyên liệu được sử dụng để sản xuất thức ăn thủy sản - có giá trị dinh dưỡng giới hạn (phụ thuộc vào bản chất và nguồn gốc) vì cá và tôm không tiêu hóa tro. Các loại bột được tạo ra từ chất thải thu được từ giết mổ động vật trên cạn hoặc từ chế biến thủy sản thường có hàm lượng tro cao. Tuy nhiên, giá trị tro ít khi vượt quá 250 g/kg, trong khi hàm lượng protein có thể cao hơn 400 g/kg (theo vật chất khô).

Hàm lượng protein thô trong bột biofloc được sản xuất từ nước biển sạch tốt hơn so với từ nước thải nuôi tôm. Điều này có thể là do việc sử dụng urê trong giai đoạn khởi động của hệ thống sản xuất biofloc từ nước biển sạch. Dựa trên các phân tích hóa học sơ bộ (hàm lượng tro cao và hàm lượng đạm thấp), cả hai loại biofloc sản xuất trong nghiên cứu này đều có thể được xem là một thành phần của thức ăn tôm. Tuy nhiên, các nghiên cứu khác đã sử dụng bột biofloc có hiệu quả trong thức ăn của L. vannamei như một nguồn protein.

Trong nghiên cứu, sinh khối tôm tăng 37,1 ± 1,8 g/bể và tỷ lệ sống là 93,2 ± 0,8% và (P > 0,05, ANOVA). Có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về trọng lượng tôm cuối, chủ yếu là giữa thức ăn REF và BFL-C (P < 0,05). Biofloc có hàm lượng lipid thấp và ít các acid béo không no cao phân tử, như EPA (eicosapentaenoic, 20:5n-3) và DHA (docosahexaenoic, 22:6n-3) là các chất dinh dưỡng thiết yếu, có vai trò chính trong dinh dưỡng của tôm he.

Hệ số tiêu hóa tạm (Apparent digestibility coefficient - ADC) của protein thô có giá trị thấp đã phản ánh giá trị sinh học của các nguyên liệu. ADC của protein thô trong bột biofloc được sản xuất từ nước thải (BFL-W), từ nước biển sạch (BFL-C) và bột cá thải (NEG) lần lượt là 26,0%, 25,7% và 64,1%. Tương tự, ADC của lipid lần lượt là 78,9%, 67,9% và 85,8%.

ADC của protein thô trong các nguyên liệu được sử dụng trong thức ăn tôm thường dao động trong khoảng từ 58 - 97%. Cụ thể như: bột đậu nành (89 - 97%), protein đậu nành đậm đặc (93%), bột gluten ngô (59%), bột máu (66 - 71%), bột cải dầu canola (80%), bột hạt bông vải (83%), bột tôm (58%), bột cá cơm (83 - 89%), bột krill (81%), bột xương thịt (60 - 88%) và bột phụ phẩm gia cầm (79%). Các loại nguyên liệu có ADC protein thô dưới 50% không được xem là nguồn protein thích hợp trong thức ăn tôm. Các nhà nghiên cứu đã xác định rằng protein thô của cả hai loại bột biofloc đều có khả năng tiêu hóa rất thấp, thấp hơn đối chứng âm (NEG).

Bảng 2: Hàm lượng protein thô, chất béo và hệ số tiêu hóa tạm (ADC) của các loại thức ăn có chứa biofloc được sản xuất bằng nước thải từ nuôi tôm (BFL-W) và nước biển sạch (BFL-C). Thức ăn đối chứng âm (NEG) chứa 70% thức ăn tham khảo (REF) và 30% bột cá thải

Cho đến nay, các tài liệu về biofloc không đề cập đến giá trị ADC của protein thô và lipid thô. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu khác đã thay thế thành công bột cá và bột đậu nành trong thức ăn cho tôm thẻ chân trắng bằng biofloc được sản xuất từ chất thải do nuôi cá rô phi. Những nhà nghiên cứu khác đã nhận thấy tốc độ tăng trưởng của tôm cao hơn (1,44 - 1,66 g/tuần) khi ăn thức ăn có biofloc so với thức ăn không có biofloc. Đồng thời, tôm ăn thức ăn có 20% biofloc nguyên chất trong 8 tuần đạt được tốc độ tăng trưởng cao nhất, ngay cả khi so sánh với đối chứng thương mại.

Các nhà nghiên cứu thấy rằng trọng lượng cuối của tôm cao hơn khi tôm thử nghiệm được cho ăn thức ăn có chứa 30% biofloc được sản xuất từ nước biển sạch và 70% thức ăn tham khảo. Quan sát này cho thấy rằng biofloc có thể đã có tác động kích thích tăng trưởng trên tôm thẻ chân trắng và ảnh hưởng này không liên quan trực tiếp đến protein trong biofloc, nhưng có liên quan đến các dưỡng chất khác, có thể là đa lượng (canxi, phospho, kali và magiê) và/hoặc các muối vi lượng (đồng, sắt, mangan, kẽm). Tuy nhiên, những kết quả này phải được khẳng định bởi thời gian nuôi dài hơn (thường là 10 tuần), và cần phải nghiên cứu thêm với các biofloc sinh ra từ nước thải nuôi trồng thuỷ sản để làm sáng tỏ những chất dinh dưỡng nào có thể cải thiện tăng trưởng của tôm.

Triển vọng

Biofloc được sản xuất qua hệ thống bùn hoạt tính từ nước thải của các hoạt động nuôi tôm hoặc từ nước biển sạch có hàm lượng protein thấp đối với tôm giống L. vannamei. Tuy có hàm lượng lipid thấp nhưng bột biofloc đã chứng tỏ được giá trị cao đối với tôm. Bột biofloc được đặc trưng bởi hàm lượng khoáng chất cao. Việc bổ sung bột biofloc vào thức ăn dường như có tác dụng kích thích tăng trưởng trên tôm thẻ chân trắng. Điều này có thể liên quan đến các khoáng vết hoặc các dưỡng chất khác không được nhận biết trong nghiên cứu này.

Source: Anh Chi (Theo GAA), Tổng cục Thủy sản