BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
D H × I E
LỤC MINH DIỆP CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU VỀ DINH DƯỠNG
CỦA ẤU TRÙNG CÁ BIỂN TRÊN THẾ GIỚI
VÀ VIỆT NAM PHỤC VỤ CHO NGHỀ
NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Chuyên đề nghiên cứu sinh
Nha Trang – Năm 2009
MỤC LỤC
Nội dung: Trang
1. MỞ ĐẦU 1
2. ẤU TRÙNG CÁ BIỂN VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CƠ QUAN TIÊU HÓA 2
2.1. Các giai đoạn phát triển và sự phát triển cơ quan tiêu hóa ở cá biển 2
2.2. Sự biến đổi pH và hoạt động của các enzym tiêu hóa 8
2.3. Cơ chế tiêu hóa và hấp thụ dinh dưỡng ở ấu trùng 13
3. CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU VỀ NHU CẦU DINH DƯỠNG Ở
ẤU TRÙNG CÁ BIỂN
15
3.1. Nhu cầu protein 15
3.1.1. Biến đổi hàm lượng protein và axít amin ở trứng và ấu trùng cá biển.
16
3.1.2. Vai trò của axít amin ở ấu trùng cá biển.
19
3.1.3. Khả năng cung cấp axít amin từ các loại thức ăn cho ấu trùng cá
biển.
20
3.2. Nhu cầu lipid 22
3.2.1. Lipid và các nhóm lipi ở cá biển.
22
3.2.2. Nhu cầu dinh dưỡng về phospholipid và axit béo ở ấu trùng cá biển
và sự cần thiết bổ sung vào thức ăn.
24
3.3. Vitamin 27
Ở nước ta, việc nghiên cứu sản xuất giống cá biển bắt đầu chưa lâu và việc
nghiên cứu dinh dưỡng ở cá biển trước giai đoạn cá giống gần như chưa có. Trong kỹ
thuật sản xuất giống, chúng ta chủ yếu ứng dụng các thành quả nghiên cứu về dinh
dưỡng trên thế giới. Vì vậy, trong chuyên đề này không có các thông tin từ Việt Nam.
2
2. ẤU TRÙNG CÁ BIỂN VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CƠ QUAN TIÊU HÓA
2.1. Các giai đoạn phát triển và sự phát triển cơ quan tiêu hóa ở cá biển
Theo Ahlstrom & Ball (1954), giai đoạn đầu trong sự phát triển cá thể ở cá có thể
được phân chia thành các giai đoạn và giai đoạn phụ như hình 1 (trích theo [20], [28],
[46]). B-1
A
B-3
B-2
B-4 C
Hình 1. Các giai đoạn phát triển của ấu trùng cá Trachurus symmetricus.
Theo Ahlstrom & Ball, 1954 (trích theo [28])
A - Trứng (Eggs) B - Ấu trùng (Larvae) C - Cá giống (Juvenile)
B-1: Ấu trùng noãn hoàng (Yolk-sac larvae)
dục.
Nói chung, theo Kj
∅rsvik và CTV (2004), từ giai đoạn ấu trùng noãn hoàng đến
hậu ấu trùng được gọi chung là ấu trùng.
Một số tác giả dùng các thuật ngữ khác để chỉ sự phân chia các giai đoạn ấu
trùng cá: prolarvae, postlarvae (Hubbs, 1943); protolarvae, mesolarvae, metalarvae
(Sayder, 1976) (theo [20]). Một vài thuật ngữ khác cũng được sử dụng phổ biến:
“start-feeding” (ấu trùng giai đoạn bắt đầu ăn) để chỉ ấu trùng từ khi bắt đầu ăn thức
ăn ngoài cho đến điểm chết đói không hồi phục; “fry” để chỉ giai đoạn hậu ấu trùng;
“fingerling” để chỉ giai đoạn cá giống nhỏ.
Trong tiếng Việt, gần đây thuật ngữ “ấu trùng” mới được một số tác giả sử dụng
để chỉ giai đoạn đầu phát triển của cá từ khi nở đến khi phát triển hoàn thiện cơ thể.
Tuy nhiên, thuật ngữ này vẫn chưa được sự ủng hộ của nhiều người. Trong sản xuất
giống cá nói chung thường sử dụng các từ như “cá bột”, “ cá hương” và “ương từ bột
lên hương”. Tuy nhiên đây chỉ là các thuật ngữ thường dùng trong sản xuất, chủ yếu
phân chia theo công đoạn sản xuất, chưa phản ánh hết đặc điểm các giai đoạn phát
triển của cá ở thời kỳ đầu. Theo sự phân chia trên, có thể thấy cá bột chính là giai đoạn
4
ấu trùng noãn hoàng, cá hương tương đương với giai đoạn hậu ấu trùng (post larvae /
metamorphosis / fry). Vì vậy, cần có sự thống nhất trong thuật ngữ tiếng Việt để dễ
dàng cho nghiên cứu, đề nghị thuật ngữ “ấu trùng” nên được sử trong phân chia giai
đoạn phát triển tự nhiên của cá.
Cùng với sự phát triển, hoàn thiện về hình thái, các bộ phận bên trong cơ thể ấu
trùng cá và chức năng của chúng cũng dần được hoàn thiện. Sự phát triển đường tiêu
hóa, nhất là sự hình thành dạ dày ở các loài cá có dạ dày, là một trong những đặc điểm
quan trọng để xác định giai đoạn phát triển của ấu trùng.
u loài cá biển khác nhau. Theo sự mô tả của Govoni
(1986) [18], đường tiêu hóa ở ấu trùng ít phức tạp hơn về mặt hình thái, mô học và
sinh lý so với ở cá trưởng thành. Không giống như sự phát triển dần dần từng bước
theo một quá trình liên tục của các tổ chức nội quan khác, sự phát triển đường tiêu hóa
ở ấu trùng cá có những bước nhảy vọt tại các thời điểm biến thái của ấu trùng (hình 2)
[18].
Trong thời gian phát triển phôi, đường tiêu hóa phát triển từ sự cuộn xoắn của
các tế bào nội bì hình trụ nằm trên khối noãn hoàng [18]. Khi mới nở, ấu trùng các
5
loài cá biển có đường tiêu hóa là một ống thẳng, kín (miệng và hậu môn chưa hình
thành), chưa có sự phân hóa về mặt mô học. Ruột kín (incipient gut) duy trì cho đến
khi noãn hoàng được hấp thụ hết [18], [21], miệng và hậu môn hình thành trong giai
đoạn ấu trùng noãn hoàng [20]. Khi đó, từ dạng chưa phân hóa chúng được phân chia
thành vùng hầu miệng (buccopharynx), ruột trước (foregut), ruột giữa (midgut), ruột
sau (hindgut) nhờ các van cơ (hình 3). Chiều dài, chiều rộng và cả bề mặt hấp thụ của
ruột tăng lên trong giai đoạn ấu trùng ăn thức ăn ngoài [20].
Hình 3. Hình chụp mặt cắt dọc cơ thể ấu trùng 11 ngày tuổi
của cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua ) [31]
Li (liver): gan Pa (pancreas): tụy
Fg (foregut): ruột trước Mg (Midgut): ruột giữa Hg (hindgut): ruột sau
Ấu trùng của đa số các loài cá thiếu dạ dày cả về cấu trúc mô học và chức năng,
nhưng phần sau ruột trước cùng với ruột giữa có khả năng phình to và thực hiện chức
năng như dạ dày. Đường tiêu hóa dạng này duy trì suốt giai đoạn ấu trùng. Sự biến đổi
về mặt mô học chủ yếu nhất ở đường tiêu hóa của cá là sự phát triển hình thành dạ dày
và manh tràng từ phần sau của ruột trước, xảy ra đồng thời với sự hoàn thành quá trình
3dah 10dah
45dah
20dah
30dah
gb (gallbladder): túi mật hd (hepatic duct): ống gan
in (intestine): ruột li (liver): gan
pa (pancreas): tụy ph (porta hepatis): rốn gan/cửa gan
py (pyloric appendages): manh tràng
re (rectrum): hậu môn st (stomach): dạ dày
dah (day after hatching): ngày tuổi
Sự biến đổi hình thái và phân hóa đường tiêu hóa ở ấu trùng cá chẽm (Lates
calcarifer) được Walford và Lam (1993) nghiên cứu và mô tả:
− Ấu trùng cá mới nở (chiều dài toàn thân TL=1,60 mm) có túi noãn hoàng lớn và
một giọt dầu nằm phía trước. Ở cá 1 ngày tuổi (TL= 2,2 mm), túi noãn hoàng
7
được hấp thụ gần hết nhưng miệng chưa mở, đường tiêu hóa vẫn ở dạng ống
thẳng.
− Ấu trùng 2 ngày tuổi (TL=2,52 mm), hầu như noãn hoàng được hấp thụ hết, giọt
dầu vẫn còn, cá mở miệng và bắt đầu ăn thức ăn ngoài, có thể thấy được luân
trùng ở phần sau đường ruột, van trực tràng xuất hiện. Ở cá 4 ngày tuổi (TL=2,8
mm), giọt dầu vẫn còn, vùng ruột trước, ruột giữa và vùng trực tràng (ruột sau)
phình to hơn, có thể nhìn thấy rõ van trực tràng phân chia hai vùng này.
− Giọt dầu gần như được hấp thụ hết ở ấu trùng 5-6 ngày tuổi, ruột bắt đầu cuộn
trương vòm hình cung [18]. Ở các tế bào biểu mô ruột sau còn có sự lõm ẩm bào tại
gốc tiêm mao, có nhiều túi ẩm bào và các không bào chứa vật chất với mật độ điện tử
dày đặc [46]. Các tế bào nhày cũng được thấy ở ruột sau ở ấu trùng một số loài cá
[18].
Từ khi còn hấp thụ noãn hoàng, vùng miệng hầu của ấu trùng được phủ bởi biểu
mô dạng vảy có rải rác các tế bào nhày và các nhú vị giác. Cùng với sự ăn mồi của ấu
trùng, số lượng nhú tăng lên nhiều hơn và thể hiện chức năng vị giác. Răng được phát
triển từ các núm mô liên kết nằm dưới biểu mô vùng hầu miệng và thường mọc lên
trong suốt giai đoạn ấu trùng.
Nói chung, sự biến đổi hình thái đường tiêu hóa là dấu hiệu quan trọng đánh dấu
sự chuyển từ ấu trùng sang giai đoạn con giống (juvenile). Từ giai đoạn giống, cá đã
có đường tiêu hóa và thức ăn giống như trưởng thành.
2.2. Sự biến đổi pH và hoạt động của các enzym tiêu hóa
Theo Walford và Lam (1993), có sự biến động lớn về pH ở phần ruột trước của
ấu trùng cá chẽm (Lates calcarifer) trước và sau khi hình thành dạ dày, từ tính kiềm
sang tính axít; trong khi đó, ở ruột giữa và ruột sau không có biến đổi lớn, vẫn mang
tính kiềm (hình 5).
Trước khi ấu trùng cá chẽm hình thành dạ dày, pH trong ruột trước (tiền thân của
dạ dày) mang tính kiềm (pH=7,7 tại 8 ngày tuổi). Điểm biến đổi pH quan trọng ở ruột
trước là 14 ngày tuổi. Từ ngày tuổi thứ 15, pH trong dạ dày giảm rất nhanh và chuyển
sang tính axít, pH=5,0 tại 17 ngày tuổi, pH=3,7 tại 22 ngày tuổi. Sau đó, pH trong dạ
dày luôn duy trì trên dưới 4 [46].
Sự tồn tại pH mang tính kiềm trong đường ruột suốt giai đoạn ấu trùng và sự biến
đổi pH từ kiềm sang axít trước và sau khi hình thành dạ dày cũng được ghi nhận ở
nhiều loài cá biển khác và liên quan đến hoạt động của 2 dạng protease (tripsin và
pepsin) ở ấu trùng cá biển trước và sau khi hình thành dạ dày. 9
Không cho ăn
Được cho ăn
(B)
(A)
10
Hình 6. So sánh các giai đoạn phát triển đường tiêu hóa ở một số loài cá biển
(Theo Moyano, 1996, trích từ [21])
- PA: protease có khả năng hoạt động – MO: mở miệng
- YR: hấp thụ hết noãn hoàng – FS: dạ dày hoàn thiện chức năng
(Ngày tuổi)
Enzym tripsin được sinh ra từ tụy, một tổ chức nội quan đã phát triển từ khi cá
nở. Các tế bào dạng hạt của tụy sinh ra các thể men và thể acid opholic, là tiền chất
của trypsin và chymotrypsin [18]. Những nghiên cứu gần
đây cho thấy ở nhiều loài cá
biển, hoạt động của protease dạng trypsin có từ rất sớm, trước khi ấu trùng ăn thức ăn
ngoài. Ở các loài như cá chẽm (Lates calcarifer), cá hồng Mỹ (Sciaenops acellatus),
cá Melanogrammus aeglefinus và cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua), hoạt
động của trypsin được tìm thấy từ khi ấu trùng mới nở [30], [47], [50]. Một số loài
khác, hoạt động của tripsin được ghi nhận trước khi ấu trùng mở mi
ệng như cá bơn
Nhật / cá bơn vĩ (Paralichthys olivaceus) (2 ngày tuổi) và cá đù vàng (Pseudosciaena
crocea) [5], [25]; hoặc khi bắt đầu ăn thức ăn ngoài (3-4 ngày tuổi) như ở cá tráp vàng
(Sparus aurata), cá chẽm Châu Âu (Dicentrarchus labbrax) [50]. Hoạt động của
trypsin ở ấu trùng cá tăng lên trong khoảng thời gian từ khi nở đến hấp thụ hết noãn
11
hoàng, sau đó giảm cho đến 14 ngày tuổi và tiếp tục tăng lên ở giai đoạn kế tiếp [18].
Ấu trùng cá bơn Nhật, có hoạt động của trypsin có từ 2 ngày tuổi, nhưng tăng mạnh tại
12
cá hồng Mỹ, hoạt động của các enzyme amilase, lipase có ở ấu trùng mới nở, hoạt
động của phospholipase A2 bắt đầu ở ấu trùng 10 ngày tuổi [50]. Hoạt động của các
enzyme amilase, lipase, phospholipase A2 được ghi nhận theo thứ tự ở ấu trùng 4; 5
và 9 ngày tuổi của cá chẽm Châu Âu [49]. Ở ấu trùng cá đù vàng, hoạt động của
amilase có từ trước khi cá mở miệng giống như tripsin. Ấu trùng 23-25 ngày tuổi, hoạt
động của các enzyme sinh ra từ màng lông nhung như alkaline phosphatase tăng lên
cao đột ngột, dấu hiệu cho biết sự phát triển hoàn chỉnh hệ tiêu hóa [25]. Ấu trùng cá
bơn Senegal từ 21 đến 27 ngày tuổi có sự tăng mạnh hoạt động của alkaline
phosphatase đồng thời với giảm enzyme nội bào như leucine–alanine peptidase, chứng
tỏ đã có sự phát triển màng viền lông nhung của tế bào ruột [20]. Ở cá tráp vàng và cá
bơn Nhật, hoạt động của các enzyme phosphatase và ATPase được xác định bắt đầu
xuất hiện ở ấu trùng 3-4 ngày tuổi [21]. Ấu trùng và hậu ấu trùng cá bơn Nhật có hoạt
động của lipase trung tính từ 2 ngày tuổi, ngay khi bắt đầu ăn thức ăn ngoài. Hoạt
động của lipase cao cho đến 4 ngày tuổi, giảm thấp ở giai đoạn ấu trùng lớn hơn (6-15
ngày tuổi), sau đó tăng lên cho đến 27 ngày tuổi và giảm ở giai đoạn 27-36 ngày tuổi
[5]. Sự biến đổi hoạt động của lipase ở ấu trùng cá bơn Nhật tương tự như ở ấu trùng
cá turbot. Sự biến động này liên quan với hàm lượng muối mật, và hoạt động phân giải
lipid ở ruột cá turbot không chỉ do enzyme được sinh ra từ tuyến tụy mà còn có thể
được sinh ra từ tế bào niêm mạc ruột hoặc từ hệ vi khuẩn trong đường ruột (theo [5],
[31]). Hoạt động của lipase trung tính tăng lên từ 16-27 ngày tuổi được một số tác giả
khác giải thích do sự tích lũy chuẩn bị cho hoạt động trao đổi chất lipid khi chuyển
sang hậu ấu trùng (theo [5]).
Các enzyme có ở ấu trùng cá biển ngay trước khi ăn thức ăn ngoài như tripsin,
lipase và amilase cho thấy ấu trùng cá biển có thể sinh ra enzyme này [50]. Sự tăng
hoạt động của các enzyme tiêu hóa protein và carbohydrate ở ấu trùng cá sau khi hấp
thụ hết noãn hoàng và bắt đầu ăn thức ăn ngoài được giải thích do được cung cấp từ 2
nguồn: (i) enzyme có sẵn trong động vật mồi ấu trùng cá ăn vào đã làm tăng thêm
thành phần, hoạt động của enzyme trong cơ thể chúng; và (ii) enzyme do bản thân ấu
thái và dạ dày đã hình thành [18], [33].
Các bằng chứng về mặt tế bào học cho thấy các cấu trúc lớn trên nhân
(supranuclear), không bào và cấu trúc electron-lucent (electron sáng) ở tế bào biểu mô
niêm mạc ruột giữa là kết quả của sự hấp thụ và tái sinh tổng hợp lipid trong tế bào
[18]. Lipid được chuyển hóa thành các axit béo, các monoglyceride trong khoang ruột
giữa, hấp thụ vào tế bào niêm mạc ruột giữa, tái sinh tổng hợp trong lưới nội chất và
tích tụ thành những giọt lipid lớn. Trong tế bào biểu mô ở ruột giữa có một mật độ dày
14
đặc các ti thể (mitochondria), một số chúng kết hợp với những giọt lipid. Tuy nhiên,
cơ chế chính xác của quá trình hấp thụ lipid vẫn chưa được biết [18].
Ngược lại, các thể vùi ưa axit, thể vùi dạng hạt, thể vùi electron-opaque (electron
tối), thể vùi trên nhân (supranuclear inclusion bodies) có trong tế bào biểu mô ruột sau
ở ấu trùng cá là kết quả của sự hấp thụ nội thực bào (ẩm bào) các phân tử kích thước
lớn từ khoang ruột [18]. Watanabe (1981, 1982, 1984) đã xác định sự hấp thụ nội thực
bào (pinocytotic absortion) và tiêu hóa nội bào (intracellular digestion) các phân tử
kích thước lớn của protein diễn ra trong các tế bào niêm mạc ruột sau theo 1 quá trình
gồm 5 bước: nội thực bào, vận chuyển, tập hợp, tiêu hóa và tiêu hủy. Sự nội thực bào
các phân tử protein diễn ra dọc theo màng sinh chất có lông nhung. Trong tế bào niêm
mạc, các túi nội thực bào di chuyển hướng về nhân và protein được tập họp lại tại các
thể vùi trên nhân do sự kết tụ lại của các túi. Các thể men (lysosome) sinh ra từ thể
golgi ngay khi tạo thành liền liên kết với các các thể vùi. Các phân tử protein trong các
thể vùi trên nhân cuối cùng bị mất hoạt tính enzyme, có khả năng đó là kết quả của sự
thủy phân thể men, và cuối cùng chúng bị tiêu hủy (trích theo [18]).
Khả năng tiêu hóa protein nội bào bắt đầu từ khi ấu trùng cá ăn thức ăn ngoài,
kéo dài cho đến sau khi tuyến dạ dày phát triển. Số lượng protein thức ăn tiêu hóa nội
thực bào được xác định bằng số lượng hạt electron-opaque (electron tối) trong thể vùi
biểu mô. Ở ấu trùng cá có dạ dày, sự hấp thụ nội thực bào giảm bớt sau khi biến thái,
cơ chế tiêu hóa và hấp thụ protein thay đổi từ sự tiêu hóa nội thực bào và nội bào sang
tiêu hóa ngoại bào và vận chuyển qua màng cùng với sự phát triển của tuyến tiêu hóa.
được xem là một bước phát triển quan trọng hướng tới giảm dần sự phụ thuộc vào
thức ăn sống trong sản xuất giống cá biển [42].
Sự hấp thụ carbohydrate cả về mặt hình thái học và cơ chế ở ấu trùng cá vẫn
chưa được biết.
3. CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU VỀ NHU CẦU DINH DƯỠNG Ở ẤU
TRÙNG CÁ BIỂN
3.1. Nhu cầu protein
Protein là các hợp chất hữu cơ có thành phần cấu trúc cơ bản là các axit amin,
với thành phần axit amin, số lượng và vị trí của từng loại axit amin tạo nên đặc trưng
riêng cho từng protein. Protein luôn có các nguyên tố: C, H, O và N. Một số protein
còn có S (như methionine, cysteine, taurine), P, Fe. Hầu hết các protein chứa khoảng
16% nitơ, vì vậy lượng protein thô có thể được xác định bằng cách xác định hàm
lượng nitơ sau đó nhân với 6,25 [19, [48]. Có 10 loại axit amin không thay thế mà cá
và các động vật có xương sống nói chung không tự tổng hợp hoặc chuyển hóa được là:
arginine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine,
16
tryptophan và valine. Các axit amin khác có thể được tổng hợp bằng cách chuyển một
nhóm amino đến các axit α-keto có thể được tạo thành từ các nguồn không phải
protein như là glucoza [48].
Các nghiên cứu về nhu cầu protein, axit amin ở giai đoạn ấu trùng cá biển chưa
thực sự phong phú. Nói chung, chúng ta còn biết quá ít về nhu cầu axit amin ở ấu
trùng cá và sự biến đổi thành phần, hàm lượng axit amin trong sự phát sinh cá thể. Bên
cạnh các thông tin về protein và axit amin được đăng tải trong các sách viết về dinh
dưỡng cá như của De Silva và CTV 1995 [15], trong các tài liệu đã xuất bản, đáng chú
ý là các bài tổng quan của Rønnestad và CTV (1999 và 2003), của Conceicão và CTV
(2003), đã tổng kết lại các kết quả nghiên cứu về vai trò của axit amin, việc cung cấp
axit amin, khả năng tiêu hóa, hấp thụ protein và axit amin, nguồn cung cấp axit amin
từ các loại thức ăn sống, so sánh thành phần axit amin trong ấu trùng cá biển và trong
phenylalanine và arginine giảm xuống [11].
Axít amin tự do (FAA) ở trứng cá đẻ trứng nổi được hình thành và tích lũy từ sự
thủy phân noãn hoàng trong suốt quá trình chín của noãn bào. Các nghiên cứu trên
trứng, ấu trùng cá trích và trên ấu trùng cá halibut Đại Tây Dương (Hippoglossus
hippoglossus) cho thấy việc cung cấp các FAA từ noãn hoàng cũng có thể xảy ra suốt
thời gian ấu trùng cá dinh dưỡng bằng noãn hoàng dự trữ, cho đến khi ấu trùng phát
triển các cơ quan và ăn thức ăn ngoài (trích theo [34]). Hàm lượng FAA giảm dần
trong quá trình phát triển phôi; tuy nhiên, thời điểm giảm thấp còn tùy thuộc vào loài
cá. Ở các loài đẻ trứng nổi trứng có 1 hoặc nhiều giọt dầu như cá turbot (Scophthalmus
maximus), cá chẽm Châu Âu (Dicentrarchus labrax), cá chẽm (Lates calcarifer), cá
tráp vàng (Sparus aurata) và cá tráp đỏ (Pagrus major), FAA gần như biến mất trong
thời gian nở. Trong khi đó, ở các loài cá đẻ trứng nổi nhưng trứng không có giọt dầu
như cá tuyết Đại Tây Dương, cá halibut, cá bơn lemon (Microstomus kitt), FAA vẫn
tồn tại và tiếp tục giảm dần sau khi nở [34].
Nghiên cứu sự trao đổi chất axít amin tự do và năng lượng ở trứng và ấu trùng cá
chẽm Lates calcarifer của Sivaloganathan và CTV (1998) cho thấy hàm lượng axít
amin tự do (FAA) trong trứng mới đẻ là 25,3 nmol/trứng. Lượng FAA này được sử
dụng rất nhanh trong quá trình phát triển của phôi và ở ấu trùng bị bỏ đói. Khi trứng
nở (16 giờ sau khi đẻ), lượng FAA tổng số mất đi 12,4 nmol, và mất thêm 9,1 nmol
cho đến 40 giờ sau khi đẻ (24 giờ sau khi nở), chỉ còn lại 3,8 nmol/ấu trùng khi noãn
hoàng được hấp thụ gần hết. Sau thời gian giảm nhanh, hàm lượng FAA trở nên ổn
định, chỉ giảm thêm 1,1 nmol cho đến 100 giờ sau khi đẻ. Các axít amin như alanine,
serine, glutamine, leucine, valine, isoleucine và lysine chiếm ưu thế trong thành phần
FAA ở trứng cá chẽm thụ tinh; chiếm tỉ lệ ít hơn có taurine, axít glutamic. Thành phần
18
axít amin không thay thế trong trứng chiếm 48% và ngày càng giảm thấp ở ấu trùng.
Kết hợp với theo dõi sự tiêu thụ oxy và bài tiết amonia đã xác định cho đến 100 giờ
sau khi đẻ, khoảng 14% năng lượng cho hoạt động trao đổi chất được cung cấp từ quá
trình dị hóa các axít amin [40].
vật chất dị hóa quan trọng, cung cấp ≥60% năng lượng ngay khi cá bắt đầu ăn thức ăn
ngoài. Axít amin tự do (FAA) được sử dụng chủ yếu như là nguồn cung cấp năng
lượng cho quá trình trao đổi chất. Với dạng trứng không có giọt dầu, 70% năng lượng
được cung cấp thông qua con đường dị hóa các FAA, 30% còn lại chủ yếu có từ sự dị
hóa các phospholipid và triacylglycerol. Với dạng trứng có giọt dầu, sự dị hóa các
FAA cung cấp 50% năng lượng và 50% còn lại được cung cấp từ các lipid trung tính
như các este sáp (was ester) và triacylglycerol [34].
Ở ấu trùng cá trích và hậu ấu trùng cá bơn Senegal bị đói có tỉ lệ mất đi cao của
các axít amin có thể thay thế (>40%) [11]. Ở ấu trùng cá chẽm Lates calcarifer, có sự
tăng lên của thành phần axít amin không thay thế và giảm nhanh thành phần axít amin
có thể thay thế [14]. Bằng phương pháp đánh dấu phóng xạ đã xác định ở hậu ấu trùng
cá bơn Senegal không được cho ăn trong khoảng thời gian ngắn, hơn 81% lysine và
arginine được giữ lại trong cơ thể, chỉ có ít hơn 16% bị dị hóa. Ngược lại, các axít
amin có thể thay thế glutamate và alanine có tỉ lệ dị hóa cao (65% và 41% theo thứ
tự), tỉ lệ tồn tại trong cơ thể thấp (33% và 56% theo thứ tự). Kết quả nghiên cứu cả
trên ấu trùng bắt đầu ăn thức ăn ngoài và hậu ấu trùng cá trích (herring) đều có tỉ lệ
lysine tích lũy trong cơ thể hơn 62% và của glutamate ít hơn 34%; tỉ lệ dị hóa của
lysine ít hơn 24%, của glutamate cao hơn 61%. Từ đó, có thể thấy tầm quan trọng của
axít amin với vai trò là nguồn năng lượng, và các axít amin có thể thay thế luôn được
ưu tiên sử dụng cho việc cung cấp năng lượng [11; 14]. Nói chung, ngay từ giai đoạn
ấu trùng, cá đã có khả năng tích lũy axít amin không thay thế và tự điều chỉnh tốt quá
trình dị hóa axít amin [11].
Ngoài ra, ở hậu ấu trùng cá trích, với lysine được đánh dấu còn tồn tại trong cơ
thể, có 16% có mặt trong protein, 47% trong thành phần axít amin tự do và 0,3% có
trong lipid. Với glutamate được đánh dấu còn tích lũy trong cơ thể, các tỉ lệ này là: 6%
trong protein, 26% trong axít amin tự do và 1,3% trong lipid. Điều đó cho thấy khi ấu
trùng cá bị đói, các axít amin có thể thay thế sẽ được chuyển sang lipid. Một số kết
quả nghiên cứu khác cũng xác định ấu trùng cá bị đói khả năng chuyển sang lipid tăng
cao hơn ở ấu trùng được cho ăn [11].
3.1.3. Khả năng cung cấp axít amin từ các loại thức ăn cho ấu trùng cá biển.
Hàm lượng các axít amin tự do (FAA) ở luân trùng và Artemia chỉ chiếm 2% khối
lượng khô [11]. Giáp xác chân chèo Calanoida có hàm lượng FAA cao gấp 2 lần
Artemia. Nói chung ở động vật nổi, hàm lượng FAA biến đổi tùy theo giai đoạn phát
triển và độ mặn. Động vật không xương ở biển điều tiết thẩm thấu bằng cách tăng hàm
lượng các chất hữu cơ điều tiết thẩm thấu trong tế bào, mà chủ yếu là các FAA. Trong
điều kiện độ mặn cao, FAA trong tế bào tăng lên qua con đường sinh tổng hợp hoặc
21
vận chuyển qua màng. Khi độ mặn thấp, FAA sẽ bị dị hóa hoặc đào thải (trích theo
[33], [34]). Vì vậy, thành phần và hàm lượng FAA có trong các loại thức ăn sống ở
một mức độ nào đó chúng ta có thể điều chỉnh được thông qua việc lựa chọn loài và
dòng sinh vật nổi làm thức ăn, lựa chọn điều kiện nuôi, thức ăn phù hợp, tăng cường
FAA bằng kỹ thuật làm giàu.
Một số nghiên cứu được thực hiện để xác định khả năng chuyển axít amin giữa
thức ăn sống và ấu trùng cá. Nghiên cứu của Øiet và CTV (1997) trên ấu trùng cá
turbot giai đoạn bắt đầu ăn thức ăn ngoài đã xác định hiệu quả chuyển đổi axít amin
tổng số từ con mồi sang ấu trùng cá là 10-25%. Kết quả trên cho thấy một tỉ lệ thấp
axít amin và năng lượng từ luân trùng chuyển đổi thành protein và sinh khối của ấu
trùng cá, nói cách khác khả năng tiêu hóa ở ấu trùng thấp và lượng chất dinh dưỡng bị
đào thải lớn (trích theo [33]). Các nghiên cứu sớm hơn của Werner và Blaxter (1980),
Chitty (1981) đã báo cáo ở ấu trùng cá biển, khẩu phần thức ăn lớn có thể dẫn đến
giảm hiệu quả hấp thụ, tỉ lệ bài tiết cao. Bằng cách sử dụng luân trùng được đánh dấu
15
N, Conceicão (2002) xác định với lượng thức ăn ấu trùng cá turbot tiếp nhận bằng
45-59% khối lượng khô/ngày, tốc độ sinh trưởng của chúng đạt 11-18%/ngày, cùng
với tỉ lệ ước tính ở luân trùng tỉ lệ axít amin tự do trong hàm lượng axít amin tổng số
là 5%, có thể ước tính khoảng 74-88% axít amin tích lũy trong cơ thể ấu trùng có
nguồn gốc từ protein của luân trùng và 12-26% từ nguồn axít amin tự do (trích theo
[33]).
Khi nghiên cứu khả năng cung cấp axít amin, protein cho ấu trùng cá biển, vấn
(2002); Bell và CTV (2003); Tocher (2003); Tocher và CTV (2008) tập trung nhiều
về vai trò của các PUFA và phospholipid ở ấu trùng cá biển [4], [13], [30], [32], [35],
[36], [37], [39], [43], [44]. Riêng ở loài Lates calcarifer, đến nay trên các tạp chí quốc
tế chỉ có 1 báo cáo của Dhert và CTV (1990) thông báo về khả năng nâng cao tỉ lệ
sống của ấu trùng bằng cách làm giàu tăng hàm lượng n-3HUFA trong thức ăn sống
[16].
3.2.1. Lipid và các nhóm lipi ở cá biển.
Lipid bao gồm 5 nhóm là: triacylglycerol, phosphoglyceride (hoặc glycero-
phospholipid), sphingolipid (gồm các dạng chính: ceramid, sphingomyelin, glyco-
sphingolipid), este sáp và sterol.
Triacylglycerol có cấu tạo gồm các axít béo được este hóa tại các vị trí sn-1, sn-
2, sn-3 của L-glycerol [19], [39]. Thường các axít béo no (SFA) và chưa no 1 nối đôi
(MUFA) được este hóa ở vị trí sn-1 và sn-3, các axít béo chưa no đa nối đôi (PUFA)
được este hóa ở vị trí sn-2. Tuy nhiên, cũng có nhiều trường hợp ngoại lệ như ở
tridocosahexaenoyl (tri-22:6n-3) glycerol, thành phần chính của triacylglycerol trong
lipid có ở mắt cá [39], [43], [44]. Triglyceride là thành phần lipid chủ yếu (64-97%
Copyright: Tài liệu đại học ©