TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN ĐẶNG QUANG HIẾU ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG SPIRULINA VÀ
ASTAXANTHIN TRONG THỨC ĂN ĐẾN TĂNG
TRƯỞNG VÀ MÀU SẮC CÁ DĨA (Symphysodon)
TRONG GIAI ĐOẠN 20 – 50 NGÀY TUỔI
ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG SPIRULINA VÀ
ASTAXANTHIN TRONG THỨC ĂN ĐẾN TĂNG
TRƯỞNG VÀ MÀU SẮC CÁ DĨA (Symphysodon)
TRONG GIAI ĐOẠN 20 – 50 NGÀY TUỔI
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
BÙI MINH TÂM
2009
ii
TÓM TẮT
Đề tài “Ảnh hưởng của hàm lượng Spirulina và Astaxanthin trong thức
ăn đến tăng trưởng và màu sắc của cá Dĩa (Symphysodon ) trong giai đọan
20 – 50 ngày tuổi” được thực hiện với mục tiêu là tìm được hàm lượng thích
hợp của Spirulina và Astaxanthin ảnh hưởng đến màu sắc của cá Dĩa, đồng
thời còn đánh giá tác động của các chất lên màu này đến tăng trưởng và tỷ lệ
sống của cá. Qua đó, góp phần vào việc xây dựng quy trình sản xuất giống cá
Dĩa có chất lượng cao. Đề tài bao gồm 2 thí nghiệm:
Ở thí nghiệm 1, khi bổ sung Spirulina vào thức ăn của cá với hàm lượng 3g,
6g và 9g/kg thức ăn thì kết quả thu được là có sự khác biệt về màu sắc của các
nghiệm thức. Về độ đậm – nhạt (giá trị L
*
) thên cơ thể thì NTDC có sự khác
biệt với NT 6g và NT 9g, trong đó NT 9g cho kết quả tốt nhất(52,44). Bên
cạnh đó, màu xanh lá cây (giá trị a
*
) trên thân cá cũng thể hiện rõ hơn theo sự
gia tăng của hàm lượng Spirulina, cao nhất là NT 9g (-1,12) và thấp nhất ở
NTDC (-0,16) là có sự khác biệt giữa NTDC với NT 6g và NT 9g, và cũng có
DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 4.1: Tỷ lệ sống của cá sau khi thí nghiệm 12
Bảng 4.2: Chiều dài của cá Dĩa sau khi thí nghiệm 12
Bảng 4.3: Tăng trưởng của cá khi kết thúc thí nghiệm 13
Bảng 4.4: Giá trị Lab đánh giá máu sắc của cá sau khi thí nghiệm 14
Bảng 4.5: Giá trị hấp thu quang phổ của dung dịch ly trích từ cơ cá 15
Bảng 4.6: Tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá Dĩa 15
Bảng 4.7: Giá trị a thể hiện sắc tố đỏ trên thân cá 16
Bảng 4.8: Giá trị L , b đánh giá màu sắc của cá 17
Bảng A.1: Trọng cá trước khi thí nghiệm 21
Bảng A.2: Chiều dài cá trước khi thí nghiệm 21
Bảng A.3: Trọng lượng của cá sau khi kết thúc thí nghiệm 22
Bảng A.4: Chiều dài của cá sau khi kết thúc thí nghiệm (cm) 23
Bảng A.5: Trọng lượng và tỷ lệ sống 24
Bảng A.6: Giá trị so màu L
*
a
*
b
*
25
Bảng A.7: Độ hấp thu quang phổ sau khi kết thúc thí nghiệm 27
Bảng B.1: Trọng lượng cá trước khi thí nghiệm 28
Bảng B.2: Chiều dài của cá trước khi thí nghiệm 29
Bảng B.3: Giá trị so màu L
*
a
*
b
*
38
Bảng D.3: Duncan của giá trị L
*
38
Bảng D.4: Duncan của chiều dài 39
Bảng D.5: Duncan của trọng lượng trung bình 39
Bảng D.6: Duncan của tỷ lệ sống 39 iv
DANH SÁCH HÌNH
Hình 3.1 : Bố trí thí nghiệm 09
Hình 3.2 : Máy so màu L* a* b* 10
Hình 3.3 : Máy ly tâm 11
Hình 3.4 : Máy so màu quang phổ 11
Hình 4.1 : Sự khác nhau về màu sắc ở các nghiệm thức 15
Hình 4.2 : Màu sắc của cá Dĩa khi kết thúc thí nghiệm 16
Hình 4.3 : Màu sắc của cơ cá được ly trích trong aceton 18
v
MỤC LỤC
Chương 1. GIỚI THIỆU 1
Chương 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
2.1 Đặc điểm sinh học của cá Dĩa 3
2.1.1 Hình dạng bên ngoài: 3
2.1.2 Đặc điểm phân bố: 3
2.1.3 Đặc điểm sinh trưởng: 3
2.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng: 3
2.1.5 Đặc điểm sinh sản: 4
2.1.6 Phân loại cá Dĩa: 5
2.2 Đặc điểm sinh học tảo Spirulina 5
2.2.1 Phân loại: 5
2.2.2 Đặc điểm phân bố, hình thái và sinh trưởng: 5
2.2.3 Thành phần của Spirulina 5
2.3 Astaxanthin: 6
2.3.1 Nguồn gốc và chức năng của astaxanthin 6
2.3.2 Cơ chế tác động lên màu ở cá của astaxanthin 6
2.3.3 Các nghiên cứu về Astaxanthin 7
2.3.2.1 Ảnh hưởng của Astaxanthin lên sự hình thành sắc tố 7
2.3.2.2 Ảnh hưởng của carotenoid đến tỷ lệ sống và tăng trưởng 7
Chương 3. VẬT LIỆU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 8
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu: 8
3.2 Vật liệu nghiên cứu 8
4.1.2.2 Hấp thu quang phổ 15
4.2.Thí nghiệm bổ sung Astaxanthin vào thức ăn. 16
4.2.1 Tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng trọng lượng và chiều dài 16
4.2.2 Đánh giá sự lên màu 16
4.2.2.1 Phương pháp L
*
a
*
b
*
16
4.2.2.2 Phương pháp đo màu quang phổ 18
4.3 So sánh kết quả với một số nghiên cứu khác 18
Chương 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
PHỤ LỤC 22
cá Dĩa (Symphysodon ) trong giai đọan 20 – 50 ngày tuổi” được tiến hành
nghiên cứu. 2
Mục tiêu :
Xác định liều lượng Spirulina và Astaxanthin thích hợp đến sự lên màu
của cá Dĩa. Góp phần vào việc xây dựng quy trình sản xuất giống cá Dĩa có
chất lượng cao.
Nội dung:
Thử nghiệm các nồng độ Spirulina khác nhau trong thức ăn.
Thử nghiệm các nồng độ Astaxanthin khác nhau trong thức ăn.
có thể sống ở mức pH khoảng 4 ( Nguyễn Minh ,1998 và Đoàn Khắc Bộ,
2007). Cá dĩa được đưa vào nuôi đầu tiên ở Mỹ vào những thập niên 50 của
thế kỹ 19. Sau đó lan dần sang các nước châu Á như Hông Kông, Đài Loan,
Singapor, Thái Lan…
2.1.3 Đặc điểm sinh trưởng:
So với một số loài cá khác, thời gian phát triển phôi của cá Dĩa thì khá dài.
Tính từ lúc cá mẹ vừa đẻ trứng, thì khoảng 60h ở nhiệt độ 30
0
C và 65-72h ở
nhiệt độ 26
0
C – 28
0
C thì cá nở ( Đoàn Khắc Bộ, 2007 ). Cá bột mới nở có kích
thước khoảng 1,2-2 mm. Sau 5-6 tuần tuổi cá có chiều dài khoảng 2,4-2,5cm
và cá từ 5-6 tháng tuổi trở lên thì màu sắc trên cơ thể mới hiển thị đầy đủ.
Theo một số nghệ nhân ở thành phố Hồ Chí Minh cá Dĩa có thể tuổi thọ trung
bình khoảng 8 năm, nhưng có một số con cũng có thể sống từ 12-13 năm.
2.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng:
Cá Dĩa có dạ dày đặc biệt, phân nhánh và có vách dày. Ruột cá dĩa tương đối
ngắn, miệng nhỏ và răng hàm gồm một hàng những gai nhỏ hình chóp. Từ
những đặc điểm trên, có thể nhận định cá Dĩa là loài cá ăn động vật ( Nguyễn
Thị Thanh Hiền, 1993 ).
Sau khi nở cá con sẽ bám và ăn các chất nhờn trên cơ thể cá bố mẹ. Giai đoạn
này kéo dài từ 12-14 ngày (Đoàn Khắc Bộ,2007). Lúc này cá con ăn được các
thức ăn tự nhiên như Artermia, Moina, Daphnia. Cá từ 3 tuần tuổi trở lên có
4
thể ăn được các loại thức ăn như trùn chỉ, tim bò, lăng quăng, ròng ròng
tái phát dục của cá phụ thuộc nhiều vào thức ăn, sự chăm sóc và sức khỏe của
cá bố mẹ. Có khi vài ngày là cá có thể sinh sản trở lại, nhưng có khi kéo dài
một tháng hoặc hơn. Ngoài ra thời gian cá con bám trên cơ thể cũng ảnh
hưởng đến thời gian tái phát dục của cá bố mẹ ( Bùi Minh Tâm 2008, Đoàn
Khắc Bộ 2007 ).
5
2.1.6 Phân loại cá Dĩa:
Theo Schultz (1960) cá Dĩa được phân loại như sau:
Cá Dĩa đỏ (Symphysodon discus): Cơ thể có các vây lưng, hậu môn có màu đỏ
nâu. Chiều dài cá trưởng thành khoảng 15-20cm
Cá Dĩa xanh lá cây (Symphysodon aequifasciata aequifasciata): Thân có màu
xanh lục, các sọc có màu nâu đậm hơn màu trên thân. Cá Dĩa xanh lá cây
thuộc loài quý hiếm.
Cá Dĩa xanh da trời (Symphysodon aequifasciata haraldi): Cá Dĩa xanh da
trời còn được gọi là cá Dĩa nâu đỏ, thân có màu đỏ hoặc nâu đỏ, các sọc có
màu xanh sáng. Chiều dài cá trưởng thành từ 12 cm trở lên.
Cá Dĩa xám (Symphysodon aequifasciata axelrodi): Thân có màu xám, các sọc
trên cơ thể và vây có màu xanh da trời. Các vằn dọc chỉ có ở vây lưng, trán và
vây hậu môn. Chiều dài cá trưởng thành khoảng 14 cm.
2.2 Đặc điểm sinh học tảo Spirulina
2.2.1 Phân loại:
Lớp: Cyanophyceae Sachs
Bộ: Nostocales Geither
Họ: Oscillatoriaceae Dumortier ex Kirchner
Loài: Spirulina
2.2.2 Đặc điểm phân bố, hình thái và sinh trưởng:
Spirulina phân bố rất rộng, hầu hết trong tất cả các thủy vực chúng đều có thể
sống: đất, bãi rong cỏ, các thủy vực ngọt, lợ, mặn thậm chí ngay cả các suối
Khi điều kiện môi trường khắc nghiệt các tế bào Hematococcus trở nên đỏ,
tích tụ lipids và astaxanthin để chống lại sự oxy hóa quang hợp và những chất
oxy hóa khác.
Astaxanthin (3,3
'
-Dihydroxy- β, β-caroten-4, 4
'
-dione) là sắc tố tự nhiên làm
gia tăng sắc tố cá hồi, cá vền, tôm, và đặc biệt trong sự tạo màu cá cảnh. Các
loại thức ăn chế biến từ tôm, tép là nguồn cung cấp sắc tố chủ yếu cho cá.
Cantaxanthin xuất hiện trên thị trường vào năm 1964 và trở thành nguồn cung
cấp sắc tố quan trọng trong chế biến thức ăn cho cá thương phẩm và cá cảnh.
Năm 1984, astaxanthin xuất hiện trên thị trường nó dần thay thế cantaxathin
với 25% astaxanthin tạo nên sự lên màu tối ưu so với riêng rẻ từng loại.
2.3.2 Cơ chế tác động lên màu ở cá của Astaxanthin
Astaxanthin có công thức hóa học là C
40
H
52
O
4
. Hoàn toàn không phải là
hormone nên không gây hại đến khả năng sinh sản của cá. Cá sẽ chuyển hóa
astaxanthin trong thức ăn thành tuaxanthin và tích lũy trong da và cơ làm cho
cá có màu sắc rực rỡ.
7
2.3.3 Các nghiên cứu về Astaxanthin
2.3.2.1 Ảnh hưởng của Astaxanthin lên sự hình thành sắc tố
8
Chương 3. VẬT LIỆU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu:
Thí ngiệm được thực hiện ở Trại Cá – Khoa Thủy Sản – Trường Đại học Cần
Thơ từ tháng 2 đến tháng 7 năm 2009.
3.2 Vật liệu nghiên cứu
3.2.1 Cá Dĩa giống :
Được bắt từ trại cá cảnh… Cá được 30 ngày tuổi, khỏe mạnh và đạt kích cỡ từ
2.5-4cm. Vận chuyển cá bằng bao nilong có bơm oxy. Cá bố trí thí nghiệm
được bắt ngẫu nhiên từ chung 1 bầy.
3.2.2 Tảo Spirulina:
Nguồn tảo sử dụng là tảo Spirulina công nghiệp: Algae – Feast sản xuất bởi
Công ty Earthrise, California, Hoa Kỳ.
Tảo Spirulina có hàm lượng Carotenoids là 3.900 mg/kg.
Thành phần dinh dưỡng của tảo Spirulina công nghiệp là:
Crude Protein 60%
Crude Lipid 4%
Crude Fiber 7%
Ash 12%
Water 7%
3.2.3 Astaxanthine : Sử dụng dạng bột, có nguồn gốc từ các công ty hóa chất
ở thành phố Hồ Chí Minh.
10
- Trùn chỉ, moina: được mua từ các tiệm cá cảnh ở Cần Thơ. Xử lý nước muối
trước khi cho cá ăn. Riêng trùn chỉ được cắt nhuyễn phù hợp với cỡ miệng của
cá.
3.3.2.2 Chăm sóc cá:
- Cá được cho ăn 3lần/ngày vào lúc 7h, 13h và 17h. Sau khi cho ăn khoảng
30phút thì siphon thức ăn thừa.
- Thay nước 2lần/ngày trước lúc cho ăn 7h và 17h.
- Nước được xử dụng trong thí nghiệm là nước máy đã xử lý.
- Lượng thức ăn cho ăn là 10% trọng lượng thân.
- Nhiệt độ được điều chỉnh bằng heater, dao động từ 30-32
0
C và được kiểm tra
ngày 2 lần.
- Hàm lượng oxy hòa tan từ 5ppm trở lên và được kiểm tra 1lần/tuần.
3.3.3 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp phân tích mẫu.
- Chỉ tiêu tăng trưởng:
Chiều dài: đo một số mẫu đại diện
Trọng lượng: cân tổng trọng lượng cá trong từng bể, từ đó tính giá trị trung
bình.
- Chỉ tiêu màu sắc:
+ Sử dụng máy so màu: Hệ thống được thiết kế bởi hội đồng quốc tế
Illumination (CIE) sử dụng L* biểu thị màu sáng - tối, a* màu xanh lá cây - đỏ
và b* màu xanh da trời - vàng (Hunter, 1987). Tất cả các cá thể được đo 2 lần:
trước khi bố trí thí nghiệm và sau khi kết thúc thí nghiệm.
Hình 3.2 : Máy so màu L* a* b*
+ Sử dụng phương pháp của No và Storebaklen (1991), Hatlen (1995)
ở nghiệm thức đối chứng. Theo Nguyễn Ngọc Linh (2006), tỷ lệ sống của cá
Dĩa trong tháng đầu tiên là khoảng 51,3 – 82,9%. Ngoài ra, có nhiều nguyên
nhân ảnh hưởng tỷ lệ sống của cá trong quá trình thí nhiệm, trong đó chủ yếu
là do cá mắc một số bệnh như: nấm, ký sinh trùng,…
Bảng 4.1: Tỷ lệ sống của cá sau khi thí nghiệm
Nghiệm thức Tỷ lệ sống (%)
DC
3g
6g
9g
90 ± 14,14
a
66,67 ± 33,33
a
77,78 ± 25,46
a
55,56 ± 9,62
a
Giá trị thể hiện là trung bình và độ lệch chuẩn
Các giá trị trên cùng một cột có cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê ( p > 0.05)
Chiều dài của cá tăng lên từ 2.79 – 3.37g cho các nghiệm thức. Sự gia tăng
này cao nhất ở nghiệm thức 6g (3.37g) và thấp nhất là ở nghiệm thức đối
chứng (2.79g). Sự khác biệt giữa 2 nghiệm thức 6g và nghiệm thức đối chứng
về chiều dài là có ý nghĩa, còn giữa các nghiệm thức còn lại thì không có sự
khác biệt với nhau về chiều dài ( p> 0,05 ). Theo Đoàn Khắc Bộ (2007), sau 5-
6 tuần tuổi thì cá có Dĩa có chiều dài từ 2.4–2.5 cm, thì tăng trưởng của cá
trong thí nghiệm này lớn hơn. Điều này có thể là vì một phần do đặc tính của
3g
6g
9g
0,65 ± 0,15
a
0,78 ± 0,21
a
0,85 ± 0,15
a
0,74 ± 0,16
a
0,54 ± 0,13
a
0,62 ± 0,21
a
0,69 ± 0,15
a
0,58 ± 0,17
a
0,016 ± 0,0052
a
L
*
càng cao thì cá có màu càng nhạt. Giá
trị thể hiện trong bảng 4 cho thấy rằng, khi bổ sung từ 0 – 9 g/kg thức ăn thì có
sự khác biệt về độ đậm nhạt của cá. Ở nghiệm thức DC (61.09) là cao nhất và
nghiệm thức 6g là 59,02 có sự khác biệt với 9g/kg thức ăn( 52,44 ). Theo
Nguyễn Quỳnh Quang Thái (2008), khi gia tăng nồng độ tảo Spirulina vào
14
trong thức ăn của cá chép thì độ đậm của màu sắc trên thân cá cũng tăng lên.
Khi tăng hàm lượng Spirulina trong thức ăn lên đến 9g/kg thức ăn thì làm cho
cá có màu sắc đậm hơn so với khẩu phần không có bổ sung hoặc bổ sung với
hàm lượng 6g/ kg thức ăn.
Quan sát giá trị a
*
ở Bảng 3. Chỉ số a
*
biểu thị cho màu sắc của cá thay đổi từ
màu xanh lá cây đến đỏ. Giá trị a
*
ở nghiệm thức DC là -0.16, NT 3g là -0.47,
NT 6g là -0.91, NT 9g là -1.12. Sự khác biệt về màu sắc xuất hiện ở nghiệm
thức DC với NT 6g và NT 9g. Ngoài ra còn có khác biệt giữa NT 3g với NT
9g. Như vậy, khi bổ sung tảo Spirulina càng nhiều thì màu sắc của cá càng thể
hiện màu xanh lá cây rõ rệt hơn. Điều này có thể là do cá có khả năng hấp thu
những carotenoid chứa sắc tố xanh như Lutein tốt hơn những carotenoid chứa
sắc tố đỏ như Astaxanthin hay Canthaxanthin có trong tảo. Ngoài ra, tùy vào
từng loài cá Dĩa khác nhau mà màu sắc thể hiện trên cơ thể cũng khác nhau.
3g
6g
9g
61,09 ± 3,5
a
58,09 ± 2,21
ab
59,02 ± 2,5
a
52,44 ± 3,58
b
-0,16 ± 0,08
a
-0,47 ± 0,51
ab
-0,91 ± 0,21
bc
-1,21 ± 0,48
c
1,87 ± 1,6
a
Độ hấp thu quang phổ ở bước sóng 470 nm của các dung dịch được ly trích từ
cơ cá thì không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Nguyên nhân là vì khi
bổ sung tảo Spirulina vào thức ăn của cá Dĩa thì làm cho cá có sắc tố xanh rõ
hơn sắc tố đỏ. Trong khi đó, phương pháp ly trích cơ cá trong dung dịch
aceton và đo quang phổ ở bước sóng 470 nm có hiệu quả chủ yếu đến sắc tố
đỏ trong cơ của cá.
Bảng 4.5: Giá trị hấp thu quang phổ của dung dịch ly trích từ cơ cá
Nghiệm thức Độ hấp thu quang phổ
DC
3g
0,040 ± 0,015
a
0,057 ± 0,063
a
NT DC NT 3g
NT 6g NT 9g
16
6g
9g
0,046 ± 0,026
a
0,041 ± 0,028
a
Giá trị thể hiện là trung bình và độ lệch chuẩn
66,67 ± 16,67
a
55,56 ± 25,46
a
Chiều dài 2,07 ± 0,03
a
2,07 ± 0,02
a
2,11 ± 0,03
a
Giá trị thể hiện là trung bình và độ lệch chuẩn
Các giá trị trên cùng một dòng có cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê ( p > 0,05)
4.2.2 Đánh giá sự lên màu
4.2.2.1 Phương pháp L* a* b*
Xét giá trị a
*
ở bảng 7, ta thấy có sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Trong đó,
sắc tố đỏ thể hiện rõ nhất trong NT 3g (18,33), kế đến là NT 2g (13,19), và
thấp nhất là NT 1g (9,28). Như vậy khi hàm lượng Astaxanthin càng cao thì
chỉ số a
*
càng cao, tức là màu đỏ trên da cá càng thể hiện rõ rệt hơn. Theo
Olsen và Mortensen (1997) nghiên cứu trên cá hồi chấm hồng cũng cho kết
quả tương tự, giá trị a* càng cao ở các khẩu phần thức ăn có chứa Astaxanthin
càng cao. Choubert và Storebaklen (1989) chứng minh rằng khi hàm lượng
carotenoid trong cơ thể quá cao, cá hồi cầu vồng sẽ tự đào thải ra ngoài. Điều
này cũng được Chien và Jeng (1992) khẳng định với thí nghiệm trên tôm
Kuruma với các liều lượng là 50mg/100g, 100mg/100g và 200mg/100g, và
Độ đậm nhạt và xanh da trời – vàng không được biều hiện rõ rệt giữa các
nghiệm thức. Nguyên nhân là vì Astaxanthin chỉ có ảnh hưởng chủ yếu đến
sắc tố đỏ ( Torrissen, 1989), vì vậy các sắc tố khác không bị tác động nhiều
bởi khẩu phần thức ăn có chứa Astaxanthin.
Bảng 4.8: Giá trị L, b
*
đánh giá màu sắc của cá
Nghiệm thức Chỉ số L Chỉ số b
*
1g
2g
3g
62,61 ± 1,44
a
61,19 ± 2,42
a
61,65 ± 5,43
a
22,54 ± 2,12
a
20,97 ± 2,27
a
23,60 ± 5,07
a