Nuôi trồng thủy sản là một trong những ngành cung cấp thực phẩm phát triển nhanh nhất trên thế giới. Nuôi tôm nước mặn hoặc tôm nước ngọt là một ngành nuôi trồng thủy sản cung cấp cho nhu cầu sử dụng của con người. Nghề này hiện được coi là một ngành kinh tế và là lĩnh vực sản xuất thực phẩm chính vì nó là một nguồn cung cấp protein ngày càng quan trọng cho con người...

Trong số các ngành nuôi trồng thủy sản, nuôi tôm có tốc độ phát triển nhanh chóng và được mở rộng trên toàn thế giới do nó có tốc độ phát triển nhanh, thời gian nuôi ngắn, giá trị xuất khẩu cao, và nhu cầu của thị trường lớn.

Mặc dù nuôi tôm có tầm quan trọng lớn đối với ngành sản xuất thủy sản toàn cầu, nhưng nó vẫn phải đối mặt với rất nhiều thách thức bao gồm cả chi phí thức ăn.

Dinh dưỡng cho tôm là một yếu tố cực kỳ quan trọng ảnh hưởng đến lợi nhuận của một trang trại nuôi tôm vì chi phí dinh dưỡng cho tôm chiếm đến 50% chi phí sản xuất của doanh nghiệp hoặc nông hộ.

Điều quan trong hơn nữa là chế độ dinh dưỡng ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe, sự phát triển và khả năng chống lại dịch bệnh của tôm. Cuối cùng là ảnh hưởng đến sự thành bại của nghề nuôi tôm.

Các chất dinh dưỡng được tôm hấp thu từ nhiều cách khác nhau (qua thức ăn, đường uống, hấp thu qua vỏ và mang). Tuy nhiên, hấp thu dinh dưỡng qua con đường thức ăn vẫn là chính. Trong khi đó, các nguồn thước ăn thường thiếu hụt khá nhiều thành phần so với nhu cầu phát triển của tôm. Cụ thể ở các khía cạnh như sau:

Thứ nhất: Nhìn vào thành phần dinh dưỡng của thức ăn cho tôm, chúng ta thấy thành phần chủ yếu là protein (nguồn cung cấp các axit amin) và chất béo. Đây là dinh dưỡng thiết yếu nhất cung cấp năng lượng, vật chất xây dựng tế bào, tăng khối lượng tôm,…

Thành phần dinh dưỡng của một loại thức ăn tôm thẻ chân trắng

Trước sức ép của sự khan hiếm nguồn nguyên liệu, các nhà sản xuất thức ăn tôm thường sử dụng những nguồn nguyên thay thế rẻ tiền, dễ kiếm, nhưng thành phần nghèo nàn, trong đó có các nguồn protein không tiêu hóa hoặc nguồn protein có tỷ lệ các axit amin không cân đối.

Thứ hai: Theo xu hướng nuôi thâm canh, mật độ thả nuôi trên 1m2 ngày càng dày, có nơi lên đến trên 500 con/m². Các nguồn dinh dưỡng khoáng tự nhiên (trong nước) không đáp ứng đủ cho nhu cầu của tôm.

Thứ ba: Quá trình sản xuất thức ăn dưới tác dụng của áp lực nén và nhiệt làm vô hoạt hầu hết các vitamin. Thêm vào đó là vì mục đích thương mại, để giảm giá thành thức ăn thì các nhà sản xuất ít bổ sung các thành phần này vào thức ăn.

Những lý do trên thường dẫn đến sự thiếu hụt nguồn dinh dưỡng so với nhu cầu của tôm, từ đó ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe và sự phát triển của chúng. Do đó, ngoài việc cung cấp đủ thức ăn, người nuôi cần hiểu rõ nhu cầu dinh dưỡng của chúng để bổ sung đúng, đủ những chất còn thiếu hụt.

PROTEIN VÀ AXIT AMIN

Protein là thành phần chất hữu cơ chính của cơ thể động vật thủy sản, chiếm khoảng 60 - 75% trọng lượng khô của cơ thể (Halver, 1988). Protein có cấu trúc rất phức tạp. Trong thành phần hóa học của protein có chứa: carbon (50-55%); oxy (22-26%); nitơ (12-19%); hydro (6-8%); và lưu huỳnh (0-2%). Mặc dù chúng rất khác nhau về cấu trúc, chức năng, thành phần hóa học, kích thước...nhưng khi bị thủy phân chúng đều phân hủy thành các axit amin.

Nhiệm vụ chính của protein là xây dựng nên cấu trúc của cơ thể. Protein trong thức ăn cung cấp các axit amin nhờ quá trình tiêu hóa và thủy phân. Trong ống tiêu hóa, các axit amin được hấp thu vào máu và đi đến các mô, cơ quan, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein của cơ thể, phục vụ cho quá trình sinh trưởng, sinh sản và duy trì cơ thể. Do đó, nếu thức ăn không cung cấp đủ nhu cầu protein cho tôm cá sẽ dẫn đến tôm cá chậm lớn, hoặc ngừng tăng trưởng, thậm chí có thể giảm trọng lượng. Mặt khác, nếu lượng protein trong thức ăn vượt quá nhu cầu thì chỉ một phần được sử dụng để tạo protein mới, phần còn lại sẽ được chuyển sang dạng năng lượng, điều này sẽ làm tăng giá thành thức ăn không cần thiết. Chính vì vậy, các nhà khoa học rất chú ý và đã nghiên cứu nhu cầu protein và axit amin của tôm cá, bắt đầu từ những năm 50, đến nay, phần lớn các đối tượng nuôi quan trọng và phân bố rộng trên toàn thế giới đã được nghiên cứu về lĩnh vực này.

PROTEIN Là thành phần chủ yếu tham gia cấu tạo cơ thể, thay tổ chức cũ xây dựng tổ chức mới; Các acid amin (AA) sẽ tham gia vào các sản phẩm protein đặc biệt có hoạt tính sinh học cao (hormon, enzyme); AA sẽ tham gia quá trình tạo thành năng lượng ở dạng trực tiếp hay tích lũy ở dạng glucogen hay lipid.

Với những chức năng quan trọng trên, không có vật chất nào có khả năng thay thế protein trong cơ thể. Khi thức ăn thiếu protein thì động vật chậm sinh trưởng, chậm phát dục, sức sinh sản giảm. Do đó, protein là chất dinh dưỡng được đặc biệt chú ý trong thức ăn. Mục đích của nuôi động vật thủy sản là biến đổi protein từ thức ăn (tự nhiên và nhân tạo) thành protein cấu tạo cơ thể động vật thủy sản có chất lượng cao.

NHU CẦU PROTEIN CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN

a/ Định nghĩa

1. Nhu cầu protein là lượng protein tối thiểu có trong thức ăn nhằm thoả mãn yêu cầu các axit amin để đạt tăng trưởng tối đa  (NRC, 1993)
2. Nhu cầu protein tương đối: Tính theomức protein trong thức ăn
3. Nhu cầu protein tuyệt đối là lượng protein động vật thủy sản lấytừ thức ăn trên một đơn vị thể trọng của động vật thủy sản (tính theo gam protein trong thức ăn trên một kg động vật thủy sản).

 b/ Nhu cầu protein

Nhu cầu protein của động vật thủy sản thường lớn hơn động vật trên cạn.  Nhu cầu protein của cá dao động trong khoảng từ 25 đến 55%, trung bình 30%, giáp xác từ 30-60%. Nhu cầu protein tối ưu của một loài nào đó phụ thuộc nguồn nguyên liệu làm thức ăn (tỉ lệ protein và năng lượng, thành phần axit amin và độ tiêu hóa protein), giai đoạn phát triển của cơ thể, các yếu tố bên ngoài khác. Khi động vật thủy sản sử dụng thức ăn không có protein thì cơ thể giảm khối lượng, bởi vì chúng sẽ sử dụng protein của cơ thể để duy trì các chức năng hoạt động tối thiểu của cơ thể để tồn tại. Trái lại nếu thức ăn được cung cấp quá nhiều protein thì protein dư không được cơ thể hấp thu để tổng hợp protein mới mà sử dụng để chuyển hóa thành năng lượng hoặc thải ra ngoài. Thêm vào đó cơ thể còn phải tốn năng lượng cho quá trình tiêu hóa protein dư thừa, vì thế sinh trưởng của cơ thể giảm.   

NHU CẦU VỀ ACID AMIN (AA)

Khi nói đến protein, người ta không chỉ quan tâm đến hàm lượng của nó trong thức ăn mà còn chú ý đến các acid amin tham gia cấu tạo nên protein (đặc biệt là thành phần và tỷ lệ các acid amin thiết yếu trong protein). Nhu cầu protein nói một cách chính xác hơn đó chính là nhu cầu axit amin. Ngoài nhiệm vụ chính là cấu tạo nên protein, chúng còn là tiền chất của một số sản phẩm trao đổi chất khác. Có hai loại axit amin: thiết yếu và không thiết yếu.

 a/ Axit amin không thiết yếu

AA không thiết yếu là những AA mà cơ thể sinh vật tự tổng hợp được từ thức ăn. Chúng bao gồm: Alanin, Glycin, Serin, Tyrosin, Polin, Cystein, Cystin.

 b/ Axit amin thiết yếu

Nhu cầu về axit amin thiết yếu được nghiên cứu nhiều bởi vì tôm, cá không thể tổng hợp được chúng mà phải lấy từ thức ăn.  Cũng như động vật bậc cao, các loài động vật thủy sản nói chung cần 10 loại axit amin, gồm: arginin, histidin, isoleucin, leucin, lysin, methionin, phenillalanin, threonin, tryptophan và valin (Halver, 1989).

Bảng 1: Nhu cầu acid amin của một vài loài tôm cá

Nhu cầu AA cũng được nghiên cứu trên một số loài tôm biển như tôm sú, tôm thẻ chân trắng dựa trên các chỉ tiêu về sinh trưởng, trong đó tôm sú được quan tâm nghiên cứu khá đầy đủ về nhu cầu các AA.

Nhu cầu AA thay đổi tùy theo hàm lượng protein trong thức ăn. Trong nuôi tôm sú công nghiệp, hàm lượng của từng loại AA được đề nghị theo bảng 2.

 Bảng 2: Hàm lượng AA thiết yếu trong thức ăn nuôi tôm sú công nghiệp

GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN 

Giá trị của protein thức ăn được thể hiện bằng trị số của các chỉ số protein. Một loại protein tốt sẽ được động vật sử dụng hữu hiệu. Muốn vậy, protein đó phải có số lượng đúng các acid amin thiết yếu và đầy đủ các acid amin không thiết yếu để thỏa mãn nhu cầu của động vật. 

Để đảm bảo sự cân bằng về acid amin, tăng khả năng tiêu hóa thức ăn của động vật thuỷ sản, nên phối chế hợp lý nguyên liệu cung cấp protein từ nhiều nguồn. Ở động vật nhai lại (trâu, bò...) và một số các loài cá (Trắm cỏ), ngoài protein có trong thức ăn, chúng còn có thêm acid amin nhờ vi sinh vật tổng hợp trong đường tiêu hoá. thức ăn tôm, tôm còi, tôm chậm lớn, thức ăn bổ sung cho tôm.

Trong khi phối chế khẩu phần thức ăn cho tôm cá, thường sử dụng một số nguồn nguyên liệu thực vật, rẻ tiền  nên thiếu Tryptophan, Lysin, Methionin, do đó khi phối chế công thức thức ăn cho tôm cá có thể bổ sung thêm các acid amin trên.

Việc bổ sung acid amin tổng hợp vào thức ăn để tăng gía trị dinh dưỡng đã được ứng dụng trên nhiều loài động vật thủy sản. Ở tôm he Nhật bản khi sử dụng casein có bổ sung thêm methionin, sinh trưởng của tôm được cải thiện, đối với tôm càng xanh, tốc độ tăng trưởng của tôm gia tăng khi bổ sung thêm vào thức ăn công nghiệp lysine, methionin. Đối với cá kết quả này cũng được ghi nhận trên cá trê phi, cá chép...

Chỉ số acid amin thiết yếu (EAAI)

Chỉ số acid amin thiết yếu được tính theo công thức sau:

Trong đó:

1. aa_1, aa_2, ...aa_n,    là phần trăm acid amin thiết yếu tương ứng của protein thức ăn.
2. AA_1 , AA_2, ...AA_n,  là phần trăm acid amin thiết yếu tương ứng của tôm cá
3. n: là số acid amin thiết yếu xem xét

Như vậy, với cách tính EAAI như trên, cả 10 acid amin thiết yếu đều được quan tâm. Chỉ số này càng lớn, tức là tỉ lệ EAA của protein trong thức ăn gần tương đương với tỉ lệ EAA của protein trong cơ thể động vật thủy sản thì thức ăn ấy càng có giá trị dinh dưỡng với đối tượng nuôi.

Chỉ số EAAI tối đa là 1, tối thiểu là 0.1. Khi chỉ số này từ 0.9 trở lên thỉ chất lượng protein là rất tốt, khoảng trên dưới 0.8 thì được còn  dưới 0.7 thì không thỏa nhu cầu đối tượng nuôi.

Chỉ số EAAI của một số nguồn nguyên liệu làm thức ăn cho tôm sú:

Bột tôm (Acetes sp):         0.98

Bột mực:                           0.98

Bột cá Peru:                      0.92

Bột cá ngừ:                       0.92

Bột đậu nành:                   0.87

Casein:                             0.81

Bột khoai lang;                 0.53

Để đáp ứng đủ nhu cầu về các acid amin của thức ăn cho động vật thủy sản có thể áp dụng 3 cách:

1. Phối hợp nhiều nguồn nguyên liệu cung cấp protein trong thức ăn
2. Bổ sung một số axit amin thiết yếu
3. Tăng hàm lượng protein trong thức ăn để bù đắp sự thiếu hụt axit amin

Tóm lại, nhu cầu protein trong thức ăn cho tôm phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu làm thức ăn, tỷ lệ protein/năng lượng, độ tiêu hóa protein và các axit amin, thành phần axit amin, khả năng chuyển hóa và sử dụng protein, các axit amin, giai đoạn phát triển của động vật thủy sản…

Bột cá và bột hải sản được coi là nguồn nguyên liệu lý tưởng trong sản xuất thức ăn cho tôm vì chúng có tỷ lệ axit amin cân đối so với nhu cầu của tôm, các axit amin có độ tiêu hóa cao, ngoài ra chúng còn có nhiều ưu điểm khác như có tính dẫn dụ, có chứa các chất kích thích tăng trưởng tự nhiên. Mặc dù vậy, trước áp lực về độ khan hiếm và giá thành cao, chúng ngày càng được các công ty sản xuất thức ăn cho tôm thay thế bằng các nguyên liệu khác có chất lượng thấp hơn. Từ đó, việc bổ sung thêm các axit amin tự do, các enzyme tiêu hóa…vào thức ăn cho tôm đã mang lại thành công cho ngành công nghiệp nuôi tôm trên thế giới.

 Bấm vào đây để xem tiếp phần 2