Đặt vấn đề Cá chẽm (Lates calcarifer Bloch, 1790) hay còn gọi là cá vược châu Á thuộc họ Centropomidae, là loài phân bố rộng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc châu Á – Thái Bình Dương. Cá chẽm có khả năng thích nghi nhanh chóng về những thay đổi của độ mặn, khả năng điều hòa thẩm thấu của cá chẽm cho phép nuôi chúng ở cả môi trường nước ngọt và nước mặn với hình thức nuôi trong ao hoặc trong lồng bè (Katya và cs., 2018; Kim Văn Vạn và cs. Cá chẽm có tốc độ tăng trưởng nhanh, thành phần dinh dưỡng cao, có giá trị kinh tế và được thị trường ưa chuộng (Vahabnezhad và cs. Chính vì vậy, cá chẽm được xem như một loài cá thương mại quan trọng tại nhiều nước trên thế giới.
Như đã biết, nguồn thức ăn giàu protein cho nuôi trồng thủy sản, trong đó có cá chẽm, chủ yếu từ cá và sản phẩm chế biến cá (bột cá). Theo FAO (2017), nghề nuôi thủy sản đang chịu sức ép quá lớn khi nguồn bột cá ngày càng khan hiếm và khai thác dần đạt ngưỡng tới hạn. Mặt khác, chi phí thức ăn ở các mô hình nuôi thâm canh các loài cá biển thường chiếm từ 60 - 70% chi phí sản xuất (Wilson, 2002) đã làm tăng giá thành sản phẩm. Do đó, ngành nuôi trồng thủy sản cần tìm kiếm thêm các nguồn nguyên liệu giàu protein để thay thế cá, bột cá,.
nhằm giảm chi phí thức ăn, tăng tính bền vững trong tương lai (Cammack và Tomberlin, 2017). Nhiều nghiên cứu thay thế nguồn bột cá có thể kể đến như: nguồn protein thực vật (khô đậu nành, phụ phẩm chế biến ngô,…), phụ phẩm động vật (bột huyết, bột đầu tôm, bột thịt xương,.) và côn trùng (bột dế, bột ấu trùng ruồi lính đen,…) (Olsen và Hasan, 2012; Wan và cs. Trong đó, nguồn protein từ côn trùng làm nguyên liệu thức ăn cho động vật trên cạn và dưới nước đang được chú trọng (Borgogno và cs., 2017; Wang và Shelomi, 2017; Dumas và cs. Ruồi lính đen (Hermetia illucens Linnaeus, 1758) thuộc họ Stratiomyidae xuất hiện trên toàn thế giới, chúng tiêu thụ thức ăn chủ yếu ở giai đoạn ấu trùng nhưng ruồi lính đen trưởng thành không tiêu thụ thức ăn mà chỉ uống chất lỏng và không phải là ký chủ trung gian truyền bệnh cho con người, vật nuôi (Spranghers và cs., 2017; Dương Nguyên Khang và cs.
Ấu trùng ruồi lính đen ăn vô số chất hữu cơ từ chất thải như phân gia súc (Trần Tấn Việt và Nguyễn Hữu Trúc, 2005; Yu và cs., 2009), rơm rạ (Zheng và cs., 2012), phụ phẩm chế biến thực phẩm (Green và Popa, 2012), hèm rượu và bã bia (Webster và cs., 2016), nội tạng động vật và chất thải nhà bếp (Nguyen và cs. Ấu trùng ruồi lính đen không độc hại và được sử dụng làm thức ăn cho nhiều loài cá nước ngọt và nước mặn (Sealey và cs., 2011; Renna và cs. Vì ích lợi như trên, ruồi lính đen đã được bổ sung vào danh mục động vật nuôi trong Nghị định số 46/2022/NĐ- CP (NĐ 46, 2022). Các nghiên cứu cho thấy ấu trùng giàu protein (45 - 60%), lipid (15 2 - 30%), vitamin và khoáng chất.
Hơn nữa, protein ấu trùng chứa đầy đủ các axit amin thiết yếu, đặc biệt lysine và methionine (Makkar và cs., 2014; St-Hilaire và cs. Axit béo chứa hàm lượng cao axit lauric và các axit béo thiết yếu (Li và cs., 2011; Kroeckel và cs., 2012; Oonincx và cs. Tuy nhiên, thành phần hoá học của ấu trùng ruồi lính đen phụ thuộc vào chất nền làm thức ăn và tuổi đời của ấu trùng (Henry và cs., 2015; Spranghers và cs. Mặc dù vậy, ảnh hưởng của chất nền đến giá trị dinh dưỡng, thành phần axit amin và axit béo chưa có nhiều công bố ở Việt Nam.
Tại Việt Nam, một số nghiên cứu sử dụng ấu trùng ruồi lính đen làm thức ăn cho cá rô phi đỏ Oreochromis sp. (Nguyễn Phú Hòa và Nguyễn Văn Dũng, 2016) đã được công bố. Tuy nhiên, số công bố sử dụng ấu trùng làm thức ăn cho nuôi trồng thủy sản còn ít ỏi và chưa có công bố nghiên cứu sử dụng ấu trùng làm thức ăn cho cá chẽm. Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn trên, đề tài Luận án “Nghiên cứu sử dụng ấu trùng ruồi lính đen (Hermetia illucens) làm thức ăn cho cá chẽm (Lates calcarifer Bloch, 1790) tại Thừa Thiên Huế” đã được thực hiện.
Mục tiêu nghiên cứu 2. Mục tiêu chung Nhằm xác định sinh khối và thành phần hóa học của ấu trùng ruồi lính đen khi nuôi bằng các chất nền khác nhau và sử dụng ấu trùng làm thức ăn nuôi cá chẽm; góp phần đa dạng hóa nguồn thức ăn giàu protein phục vụ người dân nuôi cá chẽm nói riêng và các đối tượng thủy sản khác nói chung. Mục tiêu cụ thể - Xác định sinh khối và thành phần hoá học của ấu trùng ruồi lính đen nuôi bằng các chất nền khác nhau; - Xác định tỷ lệ tiêu hoá các chất dinh dưỡng, axit amin của bột ấu trùng ruồi lính đen nguyên mỡ và tách mỡ của cá chẽm giống; - Xác định ảnh hưởng của việc sử dụng ấu trùng ruồi lính đen trong khẩu phần đến sinh trưởng, tỷ lệ sống, thành phần hóa học, hoạt tính enzyme tiêu hóa và một số chỉ tiêu huyết học của cá chẽm giống. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.
Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu này góp phần tư liệu hoá thành phần hoá học, axit amin và axit béo của ấu trùng ruồi lính đen; giá trị tiêu hoá của các chất dinh dưỡng và axit amin thiết 3 yếu của bột ấu trùng nguyên mỡ và tách mỡ làm thức ăn cá chẽm giai đoạn giống cũng như cho các đối tượng nuôi thủy sản khác. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài Luận án là cơ sở khoa học cho phát triển nuôi ấu trùng ruồi lính đen bằng các chất thải hữu cơ, đặc biệt các phế phụ phẩm nông nghiệp; đồng thời, góp phần sử dụng hiệu quả hơn các nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp và giảm ô nhiễm môi trường; Cơ sở khoa học để sử dụng ấu trùng ruồi lính đen như nguồn thức ăn giàu protein trong xây dựng khẩu phần ăn cho cá chẽm nói riêng và các đối tượng thủy sản một cách hiệu quả; hơn nữa, kết quả đề tài Luận án về thay thế bột cá bằng bột ấu trùng ruồi lính đen thành công đã góp phần đa dạng hóa nguồn nguyên liệu giàu protein; Kết quả của Luận án có ý nghĩa thực tiễn và có thể ứng dụng vào điều kiện sản xuất; là ý tưởng cho một dự án đã được Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường tỉnh Thừa Thiên Huế phê duyệt cho nhóm nghiên cứu của khoa Thủy sản thực hiện trong 2 năm (2022 - 2024). Những điểm mới của Luận án Đây là công trình nghiên cứu đầy đủ và cơ bản về: - Các loại chất nền (thức ăn) để nuôi ấu trùng ruồi lính đen như bã bia, bã đậu phụ, bã sắn và sự phối trộn giữa các chất nền trong nuôi sinh khối ấu trùng ruồi lính đen. Đồng thời, cho biết bã đậu phụ phù hợp hơn cả (năng suất sinh khối, hàm lượng protein cao và giá thành để tạo ra sinh khối ấu trùng rẻ) trong nuôi sinh khối ấu trùng ruồi lính đen trên địa bàn Thừa Thiên Huế; - Thành phần hoá học: vật chất khô, protein, lipid, xơ thô và khoáng tổng số; thành phần axit amin với hàm lượng axit amin thiết yếu lysine và methionine cao; thành phần axit béo, đặc biệt axit béo thiết yếu linoleic và α-linolenic cao của ấu trùng ruồi lính đen khi nuôi bằng bã đậu phụ; - Tỷ lệ tiêu hoá các chất dinh dưỡng và axit amin thiết yếu của bột ấu trùng ruồi lính đen nguyên mỡ và tách mỡ trên đối tượng cá chẽm giống; - Sử dụng ấu trùng ruồi lính đen ở dạng tươi và dạng bột khô trong khẩu phần ăn của cá chẽm giống nuôi trong môi trường có độ mặn 0‰ và 10‰.
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nuôi cá chẽm trên thế giới và trong nước 1. Sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá chẽm trên thế giới 1. Sản xuất giống Schipp và cs (2007) đã mô tả quá trình sản xuất giống cá chẽm như sau: Năm 1971, cá chẽm được sản xuất giống nhân tạo ở Thái Lan bằng phương pháp thụ tinh nhân tạo; trứng và tinh trùng từ cá bố mẹ có tuyến sinh dục chín muồi bắt được tại bãi đẻ tự nhiên.
Đến năm 1973, Thái Lan đã thành công trong việc kích thích cá nuôi vỗ cho sinh sản bằng phương pháp điều chỉnh môi trường và từ đó loài cá chẽm đã được khép kín trong sản xuất giống nhân tạo. Từ 1985, mỗi năm tại Thái Lan sản xuất trên 100 triệu con giống cá chẽm, riêng Trạm thủy sản Satul mỗi năm cấp trên 30 triệu con; quy trình sản xuất giống cá chẽm ngày một hoàn thiện và được chuyển giao, mở rộng ra ở nhiều nước như Philippines, Indonesia, Singapore, Trung Quốc, Ấn Độ, Úc và Việt Nam. Với trên 30 năm kinh nghiệm trong việc thuần hóa và nuôi dưỡng thành thục cá bố mẹ trong điều kiện nuôi lồng, Thái Lan không chỉ cung ứng con giống chất lượng cho nghề nuôi cá chẽm nội địa mà còn xuất khẩu ra thị trường thế giới. Nuôi thương phẩm Cá chẽm là đối tượng nuôi quan trọng ở khu vực châu Á - Thái Bình Dương với tốc độ sinh trưởng nhanh thường đạt khối lượng 3 - 5 kg trong thời gian nuôi 2 - 3 năm.
Cá chẽm là loài rộng muối, có khả năng thích nghi cao với sự biến động của các yếu tố môi trường, có thể nuôi ở mật độ cao và cá sinh trưởng tốt trong điều kiện nuôi lồng ở vùng biển hở hay các vũng vịnh, nuôi lồng hay ao đất ở các thủy vực nước lợ và nước ngọt. Nuôi cá chẽm thương phẩm được tiến hành đầu tiên tại Thái Lan từ những năm đầu của thập niên 80, sau đó nghề nuôi cá chẽm được phát triển rộng khắp thế giới như: Ấn Độ, Bangladesh, Vương quốc Anh, Hoa Kỳ, Hà Lan,… (Frost và cs. Giai đoạn 2004 - 2010 sản lượng cá chẽm tăng liên tục đạt khoảng 66.694 tấn/năm, trong đó Thái Lan trở thành quốc gia đi đầu trong lĩnh vực sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá chẽm, hàng năm đóng góp khoảng 30% tổng sản lượng cá toàn cầu (FAO, 2010). Sản lượng cá chẽm nuôi toàn cầu năm 2014 đạt 71.581 tấn và dự kiến tăng nhanh ở các năm sau đó.
Theo thống kê của FAO (2020), sản lượng cá chẽm nuôi trong những năm gần đây đạt 117.445 tấn tăng gần 100% so với những năm trước. Ở Đông Nam Á, cá chẽm được nuôi nhiều ở Thái Lan, Malaysia, Indonesia và Việt Nam.