Tổng quan luận án

Nghề nuôi cá chim vây vàng (Trachinotus falcatus Linnaeus, 1758) tại Việt Nam được khởi đầu từ việc di nhập giống từ Đài Loan và nuôi thử nghiệm tại Vũng Tàu vào đầu những năm 2000. Đến giai đoạn 2014–2015, loài này đã trở thành một trong những đối tượng nuôi biển quan trọng tại các lồng bè và ao đầm ven biển ở các tỉnh như Quảng Ninh, Hải Phòng, Khánh Hòa, Vũng Tàu, với sản lượng nuôi lồng quy mô công nghiệp ước đạt trên 700 tấn/năm (FAO, 2015). Trong cơ cấu chi phí vận hành trang trại nuôi cá biển, thức ăn chiếm tỷ trọng lớn nhất, thường vượt quá 50% tổng chi phí đầu tư (Allen & Steeby, 2011). Nguồn cung cấp protein chủ đạo trong thức ăn thủy sản truyền thống là bột cá biển (Drew và cs, 2007); tuy nhiên, nguồn nguyên liệu khai thác từ tự nhiên này đang dần đạt ngưỡng tới hạn và đối mặt với sự biến động lớn về giá thành cũng như tính bền vững (FAOSTAT, 2014).

Khoảng trống nghiên cứu lớn của nghề nuôi cá chim vây vàng (T. falcatus) tại Việt Nam là chưa có công thức thức ăn công nghiệp riêng biệt được xây dựng dựa trên nhu cầu dinh dưỡng đặc thù của loài. Người nuôi chủ yếu sử dụng cá tạp hoặc thức ăn viên công nghiệp sản xuất cho các loài cá biển khác như cá vược (Lates calcarifer) hay cá song (Epinephelus spp.), dẫn đến hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) cao, hiệu quả kinh tế thấp và gia tăng phát thải ô nhiễm môi trường nước (Trần Thế Mưu và cs, 2016). Mặt khác, các nghiên cứu dinh dưỡng công bố trước đây trên thế giới chủ yếu tập trung vào các loài cùng giống như cá chim vây vàng vây dài (Trachinotus blochii), cá chim mũi hếch (Trachinotus carolinus) hoặc cá chim vây ngắn (Trachinotus ovatus), trong khi cơ sở dữ liệu về nhu cầu dinh dưỡng của cá chim vây vàng Trachinotus falcatus hoàn toàn chưa được công bố.

Mục tiêu chính của luận án là xác định nhu cầu protein, năng lượng tiêu hóa và đánh giá khả năng thay thế protein bột cá (FMP) và dầu cá (FO) bằng các nguồn nguyên liệu thực vật sẵn có gồm protein bột đậu nành (SBP) và dầu đậu nành (SO), từ đó phát triển công thức thức ăn viên chuyên biệt, chi phí thấp và thân thiện với môi trường cho cá chim vây vàng giống.

Luận án triển khai 5 nội dung nghiên cứu cụ thể được đánh số như sau:

  1. Nghiên cứu nhu cầu protein và năng lượng trong thức ăn của cá chim vây vàng giống (Thí nghiệm 1).
  2. Đánh giá khả năng tiêu hóa một số nguyên liệu cung cấp protein của cá chim vây vàng giống (Thí nghiệm 2).
  3. Nghiên cứu khả năng thay thế protein bột cá bằng protein bột đậu nành trong thức ăn của cá chim vây vàng giống (Thí nghiệm 3).
  4. Nghiên cứu khả năng thay thế dầu cá bằng dầu đậu nành trong thức ăn của cá chim vây vàng giống (Thí nghiệm 4).
  5. Đánh giá hiệu quả của thức ăn nghiên cứu trong nuôi cá chim vây vàng giống ở quy mô thí nghiệm (Thí nghiệm 5).
  • Đối tượng nghiên cứu: Cá chim vây vàng (Trachinotus falcatus Linnaeus, 1758) giai đoạn cá giống, được sản xuất giống nhân tạo từ đàn cá bố mẹ lưu giữ tại vùng biển Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa.
  • Phạm vi nghiên cứu: Kích cỡ cá thí nghiệm dao động từ 27,0 g/con đến 238,5 g/con.
  • Không gian nghiên cứu: Toàn bộ các hệ thống thí nghiệm được lắp đặt và vận hành tại Trại sản xuất giống hải sản, Phân viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản Bắc Trung Bộ, thuộc phường Nghi Hải, thị xã Cửa Lò, tỉnh Nghệ An.
  • Thời gian nghiên cứu: Các thí nghiệm dinh dưỡng và phân tích sinh hóa được thực hiện từ năm 2013 đến năm 2016. Đề tài nằm trong khuôn khổ Dự án hợp tác Việt Nam – Đan Mạch "Sử dụng hiệu quả nguồn dinh dưỡng phát triển nuôi trồng thuỷ sản bền vững ở miền Trung Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu" (Mã số: 11-P02-VIE / Dự án BCA).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng hợp hệ thống cơ sở dữ liệu học thuật quốc tế và trong nước liên quan đến đặc điểm sinh học, nhu cầu dinh dưỡng và công nghệ chế biến thức ăn cho cá biển:

  • Đặc điểm phân loại học và sinh học loài: Tác giả hệ thống hóa vị trí phân loại của cá chim vây vàng (Trachinotus falcatus) thuộc lớp cá xương Actinopterygii, bộ cá vược Perciformes, họ cá khế Carangidae, giống Trachinotus (Carpenter và cs, 1998; Bianchi, 1985; Fields, 1962). Về tập tính phân bố và dinh dưỡng, cá phân bố tự nhiên tại vùng biển Tây Đại Tây Dương từ bờ biển Hoa Kỳ, Vịnh Mexico, biển Caribê đến Brazil (Smith-Vaniz, 2002; Crabtree và cs, 2002; Graham & Castellanos, 2005). Đây là loài cá ăn thịt có phổ thức ăn rộng; giai đoạn nhỏ sử dụng sinh vật phù du, giáp xác, cá bột và chuyển sang động vật đáy như cua, ngao, sò, nhím biển khi kích cỡ đạt trên 35 mm (Adams và cs, 2006; Bianchi, 1985). Về sinh trưởng và sinh sản, cá thành thục sinh dục lần đầu khi trên 3 năm tuổi, chiều dài tối thiểu đạt 449 mm đối với cá đực và 476 mm đối với cá cái (Crabtree và cs, 2002; Sylla và cs, 2008; Lemos và cs, 2011; Finucane, 1969).
  • Tình hình sinh sản và nuôi thương phẩm: Trên thế giới, công nghệ sinh sản nhân tạo và nuôi thương phẩm đã được ghi nhận trên T. blochii tại Đài Loan (Lee và cs, 1993), Indonesia (Anonymous, 2007; Juniyanto và cs, 2008), Ấn Độ (Abdul và cs, 2012) và trên T. carolinus tại Hoa Kỳ (Main và cs, 2007; Weirich & Riley, 2006; McMaster, 2013). Tại Việt Nam, loài T. falcatus được di nhập từ năm 2004 tại Nghệ An (Lê Xân, 2005), chuyển giao nuôi thương phẩm tại Khánh Hòa từ năm 2007; các quy trình nuôi vỗ cá bố mẹ, kích thích sinh sản bằng HCG kết hợp LRHa và ương dưỡng cá giống được hoàn thiện bởi Ngô Vĩnh Mạch (2008), Lại Văn Hùng (2011), Ngô Văn Mạnh và cs (2015a).
  • Dinh dưỡng và thức ăn cho các loài cá thuộc giống Trachinotus: Luận án điểm lại các công bố trên các đối tượng tương đồng:
    • Nhu cầu protein và lipid: Trên T. ovatus, nhu cầu protein dao động từ 45% đến 49% (Pin và cs, 2007; Wang và cs, 2013). Trên T. blochii, cá giống 1–2 g sử dụng thức ăn chứa 12% lipid cho tốc độ tăng trưởng đặc thù (SGR) cao hơn mức 10% và 14% lipid (Lại Văn Hùng và cs, 2013). Trên T. carolinus, hàm lượng lipid thích hợp là 12–12,5% (Wang và cs, 2013), hoặc khẩu phần 34% protein tiêu hóa kết hợp 4–8% lipid (Williams và cs, 1985), hay 366 g/kg DP kết hợp 180 g/kg lipid (Riche, 2009).
    • Tỷ lệ protein/năng lượng thô (CP/GE): Matthew (2013) chỉ ra CP/GE nghịch biến với kích cỡ cá, dao động từ 21–22 g/MJ ở cỡ 382 g/con giảm xuống 19 g/MJ ở cỡ 577 g/con.
    • Thay thế protein bột cá bằng bột đậu nành: Lin và cs (2013) ghi nhận có thể thay thế 100 g/kg protein bột cá bằng protein đậu nành lên men trên T. ovatus mà không ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng và FCR, đồng thời theo dõi biến thiên các chỉ số nitơ-urê máu (BUN) và creatinine (CRE). Xuzhou và cs (2014) khuyến nghị phải duy trì tối thiểu 21% FMP trong thức ăn T. ovatus. Bổ sung taurine và selen từ nấm men giúp nâng cao tỷ lệ thay thế bột đậu nành (Yan và cs, 2017; Wu và cs, 2015). Trên T. carolinus, Riche & Williams (2010, 2011) xác định độ tiêu hóa protein của bột đậu nành (SBM) đạt 92,2% ở độ mặn 3‰ và 87,1% ở độ mặn 28‰, cho phép thay thế 380 g/kg FMP bằng SBM. Lan và cs (2007) ghi nhận cá chim T. blochii không sai khác về tăng trưởng khi sử dụng thức ăn chứa 84% SBP.
  • Nhu cầu dinh dưỡng ở các loài cá biển khác: Các công bố kinh điển chỉ rõ nhu cầu protein ở cá biển ăn thịt nằm trong khoảng 35–60% vật chất khô (NRC, 1993, 2011; Wilson, 2002; Bowyer và cs, 2013; De Silva & Anderson, 1995; Page và cs, 1973; Boonyaratpalin & Williams, 2002; Chou và cs, 2001; Katersky & Carter, 2007a, 2007b; Tuan & Williams, 2007; Shiau & Lan, 1996). Tỷ lệ DP/DE tối ưu cho các loài cá biển dao động từ 19,3 đến 28,6 g/MJ (Catacutan & Coloso, 1995; McGoogan & Gatlin III, 1998; Kaushik, 2002; Kikuchi & Takeuchi, 2002; Storebakken, 2002; Rahimnejad và cs, 2015). Nhu cầu lipid từ 8–16% và các axit béo thiết yếu (EFA) thuộc nhóm n-3HUFA, đặc biệt là axit eicosapentaenoic (EPA, 20:5n-3) và axit docosahexaenoic (DHA, 22:6n-3) với tỷ lệ EPA/DHA thích hợp khoảng 2/1 (Watanabe, 1982; Sargent và cs, 1993, 1995, 2002; Hazel, 1984; Williams và cs, 2006; Craig và cs, 1995). Về thay thế dầu cá bằng dầu đậu nành và dầu thực vật, các nghiên cứu trên cá tráp đen, cá hồi, cá giò, cá vược và cá song khẳng định dầu thực vật có thể thay thế một phần hoặc hoàn toàn FO về chỉ tiêu tăng trưởng nhưng làm giảm tỷ lệ n-3HUFA trong mô cơ (Peng và cs, 2008; Gordon và cs, 2001, 2002; Amirkolaie và cs, 2014; Zhou và cs, 2004; Salze và cs, 2010; Trushenski và cs, 2011; Lin và cs, 2007; Lin & Shiau, 2007).

Vị trí và khoảng trống luận án giải quyết: Mặc dù các nghiên cứu trên thế giới đã bao quát nhiều khía cạnh dinh dưỡng của cá biển và một số loài cá chim vây vàng (T. blochii, T. carolinus, T. ovatus), đối tượng cá chim vây vàng Trachinotus falcatus hoàn toàn chưa có công trình nào xác định nhu cầu protein, năng lượng, độ tiêu hóa nguyên liệu cũng như khả năng dung nạp các nguồn protein và lipid thực vật. Luận án này là công trình khoa học đầu tiên giải quyết trọn vẹn khoảng trống thực nghiệm đó, cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng phục vụ sản xuất thức ăn công nghiệp cho T. falcatus.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên lý thuyết cân bằng dinh dưỡng và trao đổi chất ở động vật thủy sản (NRC, 1993, 2011), nguyên lý chuyển hóa năng lượng sinh học (Bioenergetics), mối tương quan giữa protein tiêu hóa và năng lượng tiêu hóa (tỷ lệ DP/DE), và phương pháp xác định hệ số tiêu hóa biểu kiến (Apparent Digestibility Coefficient - ADC) bằng chất đánh dấu trơ.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế theo quy chuẩn nghiên cứu dinh dưỡng cá biển định lượng:

                  [Cá chim vây vàng giống (27,0 - 238,5 g/con)]
 [Thí nghiệm 1]                 [Thí nghiệm 2]                 [Thí nghiệm 3]
 Nhu cầu Protein &              Độ tiêu hóa nguyên             Thay thế FMP bằng
 Năng lượng (DP/DE)             liệu bột cá & TV               SBP (0% - 50%)
 [Thí nghiệm 4]                                                [Thí nghiệm 5]
 Thay thế FO bằng                                              Đánh giá hiệu quả thức ăn
 SO (0% - 100%)                                                BCA so với thương mại (TM)
  1. Hệ thống thực nghiệm:
    • Sử dụng hệ thống bể composite hình trụ tròn, thể tích 500 lít/bể, đặt dưới nhà có mái che thông thoáng.
    • Thí nghiệm 1 áp dụng hệ thống nuôi tuần hoàn (RAS) kết nối với bể lọc sinh học thể tích 10 m³, lưu lượng dòng chảy đạt 17 m³/h, nước được khử trùng qua 2 đèn UV công suất 80W.
    • Thí nghiệm 2, 3, 4 và 5 áp dụng chế độ cấp thoát nước liên tục, tỷ lệ thay nước từ 200% đến 300%/ngày kết hợp sục khí đáy liên tục bằng máy thổi khí.
  2. Kỹ thuật bố trí thí nghiệm dinh dưỡng:
    • Thí nghiệm 1 (Nhu cầu DP và DE): Thiết kế thừa số 3 x 3 gồm 3 mức protein (400, 450, 500 g/kg) và 3 mức lipid (100, 200, 300 g/kg), tương ứng dải năng lượng thô từ 20,2 đến 25,2 MJ/kg chất khô.
    • Thí nghiệm 2 (Độ tiêu hóa ADC): Sử dụng chất đánh dấu trơ để xác định độ tiêu hóa vật chất khô (DM), protein thô (CP) và năng lượng (GE) của 5 loại bột cá (Chi Lê - CLF, Cà Mau - CMF, Đà Nẵng - DNF, Thái Bình - TBF, Thanh Hóa - THF) và 3 loại protein thực vật (bột đậu nành - SBM, gluten mỳ - TBM, bã bia khô - BBK). Phương pháp thu gom phân cá được thực hiện nghiêm ngặt để hạn chế thất thoát dưỡng chất tan vào môi trường nước.
    • Thí nghiệm 3 (Thay thế bột cá bằng bột đậu nành): Thiết kế các mức thay thế 0%, 20%, 30%, 40%, 50% protein bột cá bằng protein bột đậu nành khô dầu (SBP), đánh giá ảnh hưởng có/không bổ sung axit amin thiết yếu (Methionine + Lysine).
    • Thí nghiệm 4 (Thay thế dầu cá bằng dầu đậu nành): Thiết kế các mức thay thế 0%, 25%, 50%, 75%, 100% dầu cá (FO) bằng dầu đậu nành (SO).
    • Thí nghiệm 5 (Đánh giá hiệu quả so sánh): So sánh thức ăn tối ưu của đề tài (ký hiệu BCA) với 2 loại thức ăn công nghiệp thương mại hiện có trên thị trường Việt Nam (ký hiệu TM-1 và TM-2).
  3. Chỉ tiêu theo dõi và kỹ thuật phân tích phòng thí nghiệm:
    • Chỉ tiêu sinh trưởng và sử dụng thức ăn: Khối lượng thân (BW), tốc độ tăng trưởng đặc thù (SGR, %/ngày), lượng thức ăn ăn vào hàng ngày (DFI, % BW/ngày), lượng protein ăn vào (DPI), lượng protein tiêu hóa ăn vào (DgPI), lượng năng lượng ăn vào (DEI), hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR), hiệu quả sử dụng thức ăn (FER), hiệu quả sử dụng protein (PER), tỷ lệ tích lũy protein (PR, %), tỷ lệ sống (SR, %), chỉ số gan (HSI, %).
    • Phân tích sinh hóa mô cơ và nội tạng: Xác định hàm lượng vật chất khô, protein thô (phương pháp Kjeldahl), lipid thô (phương pháp Soxhlet), khoáng tổng số (tro hóa ở 550°C), thành phần axit amin tổng số và thành phần axit béo (SFA, MUFA, PUFA, n-3, n-6, EPA, DHA, n-3HUFA) bằng sắc ký khí.
    • Phân tích sinh hóa máu: Lấy mẫu máu cá sau thời gian thí nghiệm để định lượng các chỉ số chuyển hóa và chức năng gan gồm Protein tổng số (TP), Glucose (Glu), Nitơ-urê máu (BUN), Creatinine (Cre), men gan Alanine aminotransferase (ALT), Aspartate aminotransferase (AST) và Lactate dehydrogenase (LDH).
    • Phân tích hiệu quả kinh tế và môi trường: Xác định chi phí thức ăn trên 1 kg cá tăng trọng và ước tính lượng nitơ, photpho phát thải ra môi trường.
  4. Xử lý số liệu: Toàn bộ số liệu thực nghiệm được xử lý bằng các thuật toán thống kê mô tả, phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định Duncan/Tukey để so sánh ý nghĩa sai khác ở mức xác suất P < 0,05; phân tích hồi quy tương quan tuyến tính và phi tuyến để xác định các điểm gãy tối ưu.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần Mở đầu nêu rõ nguồn gốc đề tài từ Dự án 11-P02-VIE, bối cảnh thiếu hụt thức ăn viên công nghiệp chuyên biệt cho cá chim vây vàng Trachinotus falcatus tại Việt Nam, sự phụ thuộc vào bột cá tự nhiên và việc sử dụng không hiệu quả thức ăn của các loài cá khác. Mục tiêu tổng quát là xây dựng công thức thức ăn viên phù hợp nhu cầu dinh dưỡng, hạ giá thành sản xuất và bảo vệ môi trường nuôi.

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước thành ba phân mục chính:

  • Một số đặc điểm sinh học của cá chim vây vàng: Phân loại, hình thái, vùng phân bố tự nhiên (Tây Đại Tây Dương), đặc tính dinh dưỡng ăn thịt, sinh trưởng theo độ tuổi và chu kỳ sinh sản tự nhiên.
  • Tình hình sản xuất giống, nuôi thương phẩm cá chim vây vàng trong nước và trên thế giới: Quá trình di nhập giống vào Việt Nam từ năm 2004; các tiến bộ kỹ thuật nuôi vỗ bố mẹ, kích thích sinh sản bằng HCG + LRHa, quy trình ương cá giống sử dụng luân trùng và Artemia giàu dưỡng chất DHA Protein Selco, cùng thực trạng nuôi lồng thương phẩm đạt 700 tấn/năm.
  • Tình hình nghiên cứu về dinh dưỡng và thức ăn cho cá biển: Phân tích nhu cầu protein, năng lượng, tỷ lệ DP/DE, nhu cầu lipid và các axit béo chưa bão hòa cao (n-3HUFA, DHA, EPA), cơ chế sử dụng carbohydrate, phương pháp xác định hệ số tiêu hóa chất dinh dưỡng (ADC), cùng tổng quan về khả năng thay thế protein bột cá bằng bột đậu nành và thay thế dầu cá bằng dầu thực vật ở các loài cá biển ăn thịt.

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm với 5 thí nghiệm độc lập và kế tiếp nhau:

Thí nghiệm Đối tượng & Kích cỡ Hệ thống nuôi Yếu tố thí nghiệm chính Chỉ tiêu đánh giá chính
Thí nghiệm 1 Cá giống 27,0–238,5 g RAS tuần hoàn 500L, lọc sinh học 10 m³, 2 đèn UV 80W 3 mức protein (400, 450, 500 g/kg) x 3 mức lipid (100, 200, 300 g/kg) SGR, FCR, PER, ADC protein, ADC năng lượng, DP/DE tối ưu
Thí nghiệm 2 Cá giống Bể 500L, thay nước 200–300%/ngày 5 loại bột cá (CLF, CMF, DNF, TBF, THF) & 3 protein thực vật (SBM, TBM, BBK) ADC vật chất khô, ADC protein, ADC năng lượng của thức ăn và nguyên liệu
Thí nghiệm 3 Cá giống Bể 500L, thay nước 200–300%/ngày Thay thế FMP bằng SBP ở các mức 0%, 20%, 30%, 40%, 50% (bổ sung/không bổ sung Met+Lys) Tăng trưởng, FCR, thành phần thịt, sinh hóa máu (TP, Glu, BUN, Cre, ALT, AST, LDH), chỉ số gan HSI
Thí nghiệm 4 Cá giống Bể 500L, thay nước 200–300%/ngày Thay thế FO bằng SO ở các tỷ lệ 0%, 25%, 50%, 75%, 100% SGR, FCR, SR, thành phần dinh dưỡng thịt, thành phần axit béo mô cơ (EPA, DHA, n-3HUFA)
Thí nghiệm 5 Cá giống Bể 500L, thay nước 200–300%/ngày So sánh thức ăn nghiên cứu (BCA) với thức ăn thương mại (TM-1, TM-2) Tăng trưởng, FCR, PER, chi phí thức ăn/kg tăng trọng, phát thải nitơ và photpho

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm chi tiết tương ứng với 5 nội dung:

[Kết quả Chương 3]
  • Nhu cầu protein và năng lượng của cá chim vây vàng giống:
    • Tương quan giữa hàm lượng protein và lipid thức ăn cho thấy mức tiêu hóa protein và năng lượng tỷ lệ thuận với tăng trưởng cá.
    • Thức ăn đạt hiệu quả tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn tối ưu chứa hàm lượng protein tiêu hóa (DP) là 393 g/kg (tương đương 392,7 g/kg tính theo vật chất khô DM) và năng lượng tiêu hóa (DE) là 18,8 MJ/kg (DM), tương ứng với tỷ lệ DP/DE tối ưu là 20,9 g/MJ.
  • Khả năng tiêu hóa một số nguyên liệu protein bột cá và protein bột thực vật:
    • Xác định hệ số tiêu hóa biểu kiến (ADC) của vật chất khô, protein và năng lượng của 5 nguồn bột cá (CLF, CMF, DNF, TBF, THF) và 3 nguồn thực vật (SBM, TBM, BBK).
    • Bột cá nhập khẩu Chi Lê (CLF) và bột cá Cà Mau (CMF) cùng với bột đậu nành (SBM) đạt hệ số tiêu hóa protein cao, cho thấy tiềm năng phối trộn tốt trong công thức thức ăn cá chim vây vàng.
  • Ảnh hưởng của thay thế protein bột cá bằng protein bột đậu nành trong thức ăn:
    • Thay thế đến 50% protein bột cá (FMP) bằng protein bột đậu nành (SBP) không gây ra sai khác có ý nghĩa thống kê (P > 0,05) về tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống, hệ số chuyển đổi thức ăn và hệ số gan (HSI) so với lô đối chứng sử dụng 100% FMP.
    • Các chỉ số sinh hóa huyết thanh liên quan đến chuyển hóa đạm và chức năng gan (TP, BUN, Cre, men gan ALT, AST, LDH) ở nghiệm thức thay thế 50% SBP duy trì ổn định, không ghi nhận dấu hiệu tổn thương gan hay suy giảm sinh lý.
  • Ảnh hưởng của thay thế dầu cá bằng dầu đậu nành trong thức ăn:
    • Có thể thay thế hoàn toàn 100% dầu cá (FO) bằng dầu đậu nành (SO) mà không làm suy giảm tốc độ tăng trưởng, FCR và tỷ lệ sống của cá giống.
    • Tuy nhiên, mức độ thay thế SO từ 50% trở lên dẫn đến sự suy giảm rõ rệt hàm lượng các axit béo chưa no mạch dài có lợi (n-3HUFA, bao gồm EPA và DHA) và làm giảm tỷ lệ n-3/n-6 trong mô cơ thịt cá.
  • Hiệu quả của thức ăn nghiên cứu so với thức ăn thương mại:
    • Thức ăn công thức tối ưu của đề tài (BCA) cho các chỉ tiêu sinh trưởng (SGR), hiệu quả sử dụng protein (PER), hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) và tỷ lệ sống tương đương với hai loại thức ăn thương mại phổ biến (TM-1, TM-2).
    • Về mặt kinh tế, thức ăn BCA giúp giảm chi phí thức ăn trực tiếp để sản xuất 1 kg cá thương phẩm.
    • Về mặt môi trường, thức ăn BCA làm giảm lượng bài tiết nitơ và photpho ra môi trường nước nuôi nhờ cân bằng axit amin và tối ưu hóa tỷ lệ DP/DE.

Phần Kết luận và Kiến nghị

Tổng hợp toàn bộ các kết luận thực nghiệm, khẳng định tính khả thi của việc sản xuất thức ăn viên chuyên biệt cho cá chim vây vàng tại Việt Nam; đồng thời kiến nghị tiếp tục hoàn thiện thử nghiệm ở quy mô nuôi lồng công nghiệp ngoài biển.


Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và học thuật

  1. Cung cấp hệ thống dữ liệu khoa học đầu tiên trên thế giới và tại Việt Nam về ảnh hưởng của protein tiêu hóa (DP) và năng lượng tiêu hóa (DE) đến sinh trưởng, hiệu quả chuyển đổi dinh dưỡng và thành phần cơ thể của cá chim vây vàng Trachinotus falcatus giai đoạn giống. Luận án xác định công thức thức ăn tối ưu chứa 393 g/kg protein tiêu hóa (DP) (392,7 g/kg chất khô), 18,8 MJ/kg năng lượng tiêu hóa (DE) và tỷ lệ DP/DE là 20,9 g/MJ.
  2. Thiết lập cơ sở khoa học về khả năng dung nạp protein thực vật: Xác định cá chim vây vàng giống có khả năng tiêu hóa và chuyển hóa tốt protein bột đậu nành; có thể thay thế 50% protein bột cá (FMP) bằng protein khô dầu đậu nành (SBP) mà không làm ảnh hưởng tiêu cực đến tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, chỉ số gan (HSI) và các thông số sinh hóa máu (TP, BUN, Cre, ALT, AST, LDH).
  3. Thiết lập cơ sở khoa học về khả năng sử dụng chất béo thực vật: Chứng minh có thể thay thế 100% dầu cá (FO) bằng dầu đậu nành (SO) về mặt sinh trưởng và tỷ lệ sống; đồng thời phát hiện ngưỡng thay thế từ 50% dầu cá bắt đầu làm giảm hàm lượng axit béo n-3HUFA tích lũy trong thịt cá.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Phát triển thành công công thức thức ăn viên nghiên cứu (BCA) có chất lượng dinh dưỡng, tốc độ tăng trưởng, PER và FCR tương đương với các dòng thức ăn thương mại nhập khẩu/sẵn có tại Việt Nam (TM-1, TM-2), nhưng có giá thành sản xuất thấp hơn, giúp giảm chi phí thức ăn trên mỗi kilôgam cá sản xuất.
  2. Giảm thiểu lượng chất thải dinh dưỡng phát tán ra môi trường nước ven bờ thông qua công thức cân đối chính xác tỷ lệ DP/DE và khả năng tiêu hóa nguyên liệu, hỗ trợ phát triển nghề nuôi biển bền vững.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Ứng dụng công thức thức ăn đã được tối ưu hóa (393 g/kg DP, 18,8 MJ/kg DE, thay thế 50% FMP bằng SBP) vào dây chuyền sản xuất thức ăn viên công nghiệp quy mô lớn phục vụ các vùng nuôi tập trung.
  • Tiếp tục nghiên cứu bổ sung các axit amin giới hạn (methionine, lysine, taurine) để nâng cao hơn nữa tỷ lệ thay thế protein bột cá trên 50%.
  • Cần có các biện pháp bổ sung dầu cá hoặc nguồn axit béo n-3HUFA vào giai đoạn vỗ béo trước khi thu hoạch nhằm phục hồi hàm lượng EPA, DHA trong thịt cá khi sử dụng thức ăn chứa hàm lượng dầu thực vật cao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Toàn bộ 5 nội dung thí nghiệm của luận án được tiến hành trong hệ thống bể composite 500 lít tại trại thực nghiệm trên cỡ cá giống từ 27,0 g đến 238,5 g; luận án chưa mở rộng đánh giá thực tế trên các giai đoạn cá thương phẩm kích cỡ lớn hơn (trên 500 g đến kích cỡ thu hoạch) cũng như chưa thử nghiệm trong điều kiện nuôi lồng lưới trực tiếp ngoài biển hở.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Triển khai thử nghiệm công thức thức ăn nghiên cứu (BCA) ở quy mô nuôi thương phẩm lồng bè công nghiệp trên biển để kiểm chứng sinh trưởng, FCR và hiệu quả kinh tế trong điều kiện tự nhiên.
    • Nghiên cứu hoàn thiện chiến lược quản lý thức ăn (chu kỳ cho ăn, chế độ chiếu sáng, nhiệt độ nước biến thiên) nhằm tối ưu hóa chuyển hóa năng lượng theo mùa.
    • Đánh giá chất lượng thịt thương phẩm, độ dai cơ thịt, thành phần dinh dưỡng và cảm quan của người tiêu dùng đối với cá nuôi bằng thức ăn thay thế dầu cá/bột cá trước khi xuất bán.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên ngành phục vụ các nhóm đối tượng sau:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Nuôi trồng Thủy sản, Dinh dưỡng Thủy sản: Tham khảo phương pháp luận thiết kế thí nghiệm dinh dưỡng cá biển (mô hình thừa số protein x lipid, phương pháp thu mẫu phân xác định ADC, kỹ thuật đánh giá sinh hóa máu và sắc ký axit béo).
  • Giảng viên và nhà khoa học ngành Thủy sản: Sử dụng các thông số chuẩn về nhu cầu DP (393 g/kg), DE (18,8 MJ/kg), tỷ lệ DP/DE (20,9 g/MJ) và hệ số tiêu hóa nguyên liệu của T. falcatus làm dữ liệu giảng dạy và nghiên cứu cơ bản.
  • Các doanh nghiệp và nhà máy sản xuất thức ăn thủy sản: Sử dụng công thức thức ăn nghiên cứu (BCA), tỷ lệ thay thế 50% protein bột đậu nành và tỷ lệ thay thế dầu đậu nành làm cơ sở xây dựng công thức thức ăn viên công nghiệp hạ giá thành, chuyên biệt cho cá chim vây vàng tại Việt Nam.
  • Cán bộ quản lý thủy sản và người nuôi trồng thủy sản ven biển: Tham khảo giải pháp quản lý thức ăn giảm thiểu ô nhiễm hữu cơ và cải thiện hiệu quả kinh tế trang trại nuôi.

Câu hỏi thường gặp

1. Nhu cầu protein tiêu hóa (DP), năng lượng tiêu hóa (DE) và tỷ lệ DP/DE tối ưu cho cá chim vây vàng (Trachinotus falcatus) giống được xác định là bao nhiêu? Luận án xác định công thức thức ăn phù hợp cho cá chim vây vàng giống có hàm lượng protein tiêu hóa (DP) là 393 g/kg (tương đương 392,7 g/kg tính theo vật chất khô DM), năng lượng tiêu hóa (DE) là 18,8 MJ/kg (DM) và tỷ lệ DP/DE tối ưu đạt 20,9 g/MJ.

2. Khả năng thay thế protein bột cá bằng protein bột đậu nành trong thức ăn cá chim vây vàng giống đạt ngưỡng bao nhiêu mà không gây hại? Kết quả thực nghiệm chứng minh có thể thay thế tối đa 50% protein bột cá (FMP) bằng protein khô dầu đậu nành (SBP) mà không ảnh hưởng tiêu cực đến tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống, hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR), chỉ số gan (HSI) cũng như các chỉ tiêu sinh hóa máu (TP, BUN, Cre, ALT, AST, LDH) của cá.

3. Việc thay thế dầu cá bằng dầu đậu nành có ảnh hưởng như thế nào đến cá chim vây vàng giống? Có thể thay thế hoàn toàn 100% dầu cá (FO) bằng dầu đậu nành (SO) mà vẫn đảm bảo tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ sống bình thường của cá. Tuy nhiên, khi tỷ lệ thay thế SO đạt từ 50% trở lên, hàm lượng các axit béo chưa no mạch dài có lợi (n-3HUFA, gồm EPA và DHA) trong mô cơ thịt cá bị suy giảm rõ rệt.

4. Hiệu quả của thức ăn nghiên cứu (BCA) so với thức ăn thương mại (TM-1, TM-2) hiện có tại Việt Nam như thế nào? Thức ăn nghiên cứu BCA đạt tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng protein (PER) và hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) tương đương với hai loại thức ăn thương mại TM-1 và TM-2, nhưng có chi phí sản xuất thức ăn trên mỗi kilôgam cá thấp hơn và giảm thiểu lượng phát thải chất dinh dưỡng (nitơ, photpho) ra môi trường nước.

5. Những chỉ số sinh hóa máu nào được luận án phân tích để theo dõi sức khỏe và chức năng gan của cá thí nghiệm? Luận án đã thu mẫu máu và phân tích các chỉ số: Protein tổng số (TP), Glucose (Glu), Nitơ-urê máu (BUN), Creatinine (Cre), cùng các men gan và chuyển hóa gồm Lactate dehydrogenase (LDH), Alanine aminotransferase (ALT) và Aspartate aminotransferase (AST).


Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Chu Chí Thiết đã giải quyết trọn vẹn khoảng trống khoa học về dinh dưỡng của cá chim vây vàng (Trachinotus falcatus) giai đoạn giống tại Việt Nam. Công trình đã xác định chính xác nhu cầu protein tiêu hóa (393 g/kg), năng lượng tiêu hóa (18,8 MJ/kg), tỷ lệ DP/DE (20,9 g/MJ), đồng thời khẳng định tính khả thi sinh học khi thay thế 50% protein bột cá bằng bột đậu nành và 100% dầu cá bằng dầu đậu nành. Kết quả nghiên cứu tạo nền tảng thực tiễn quan trọng để sản xuất thức ăn viên công nghiệp chuyên biệt, giúp hạ giá thành sản xuất và nâng cao hiệu quả bền vững cho nghề nuôi cá chim vây vàng.