MỞ ĐẦU Trong nuôi trồng thủy sản, cá nuôi, đặc biệt là cá giống khi được thả nuôi ở môi trường mới phải thường xuyên đối phó với tình trạng căng thẳng do nhiệt độ cao, do nhốt giữ, do sống trong môi trường nước ô nhiễm và do sự tấn công của các vi sinh vật gây bệnh. Các tác nhân này có thể làm rối loạn quá trình sản xuất và đào thải các gốc tự do, dẫn đến tình trạng oxi hóa các tế bào trong cơ thể diễn ra mạnh mẽ hơn, gây mất cân bằng giữa cơ thể cá và môi trường nước, làm cá bị căng thẳng [26]. Nếu các tác động này kéo dài và cường độ tác động mạnh có thể làm giảm tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá, gây ức chế miễn dịch ở cá, làm cá mẫn cảm với các tác nhân gây bệnh [73]. Ở cá có cả miễn dịch tự nhiên và miễn dịch thích nghi.
So với động vật hữu nhũ, hệ miễn dịch đặc hiệu của cá phản ứng với tác nhân gây bệnh yếu hơn và chậm hơn, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ không tối ưu cho cá. Do vậy, hệ miễn dịch tự nhiên ở cá có vai trò rất quan trọng để bảo vệ cá khỏi sự tấn công của các vi sinh vật [119]. Để nâng cao chức năng hệ miễn dịch, ngăn chặn và giảm thiểu các tác hại do oxi hóa gây ra, thì việc bổ sung các chất chống oxi hóa cho cơ thể sinh vật là cần thiết. Trong các nhóm chất chống oxy hóa bổ sung cho cá, vitamin E và vitamin C được xem là hai chất quan trọng trong việc chống oxi hóa.
Vitamin E là một trong những chất chống oxy hóa hòa tan trong dầu, có khả năng điều tiết tăng trưởng, nâng cao đáp ứng miễn dịch và khả năng kháng bệnh ở cá. Hơn nữa, vitamin E có thể ảnh hưởng đến thành phần lipid trong các tổ chức mô của cá [46, 135]. Vitamin C thuộc nhóm phân tử hòa tan trong nước, cũng được xem là một chất chống oxy hóa mạnh, đảm bảo chức năng bình thường của tế bào, hỗ trợ tăng trưởng và quá trình phát triển của cá. Bên cạnh đó, vitamin C là chất kích thích miễn dịch, có vai trò tăng cường đáp ứng miễn dịch ở cá [40, 127, 134].
Cá không thể tổng hợp vitamin C cho cơ thể vì chúng thiếu enzym L-gulonolactone oxidase cần thiết cho quá trình tự tổng hợp vitamin C [39]. Cá cũng không thể tổng hợp vitamin E [27], nguồn vitamin cung cấp cho nhu cầu của cơ thể phải lấy từ bên ngoài, từ thức ăn tự nhiên hoặc từ nguồn bổ sung vào thức ăn chế biến. Tuy nhiên, việc xác định mức vitamin cần thiết bổ sung cho vật nuôi khá phức tạp bởi nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần loài, giai đoạn phát triển, sự tương tác của các thành phần trong thức ăn, điều kiện môi trường sống, mục đích sử dụng. 1 Vai trò của vitamin E, vitamin C đối với đáp ứng miễn dịch ở cá đã được nhiều tác giả nghiên cứu và đề ra mức vitamin phù hợp cho mỗi loài cá nuôi.
Tuy nhiên, hướng nghiên cứu này cho cá nuôi ở nước ta còn rất ít, chỉ một vài loài cá được quan tâm nghiên cứu là cá chim vây vàng, cá giò, cá tra, cá lóc và cá khoang cổ [1, 2, 6, 8, 10]. Cá chim vây vàng là một trong những đối tượng nuôi biển phổ biến trong các lồng bè trên biển và trong các ao nước lợ, mặn ở nhiều quốc gia châu Á – Thái Bình Dương, trong đó có Việt Nam bởi tốc độ tăng trưởng nhanh, chất lượng thịt ngon, được thị trường ưa chuộng [50]. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng cho cá đã được tập trung nghiên cứu nhằm hoàn thiện qui trình sản xuất và nuôi thương phẩm đối tượng này [93, 99]. Tuy nhiên, những nghiên cứu về nhu cầu vitamin C, vitamin E ở loài cá này rất hạn chế [9, 10], đặc biệt là tác động của vitamin E, vitamin C lên đáp ứng miễn dịch tự nhiên của cá chim vây vàng giai đoạn giống chưa được nghiên cứu.
Do vậy, nghiên cứu tác động của vitamin E, vitamin C lên đáp ứng miễn dịch tự nhiên của cá chim vây vàng cũng như tác động của vitamin E, vitamin C dưới điều kiện nhiệt độ cao là rất cần thiết, góp phần thúc đẩy nghề nuôi thâm canh cá chim vây vàng phát triển bền vững. Mục tiêu tổng quát: Hướng đến việc nâng cao chất lượng thức ăn công nghiệp, hỗ trợ sản xuất giống và phát triển nghề nuôi thương phẩm cá chim vây vàng theo hướng bền vững. Mục tiêu cụ thể: - Xác định mức vitamin E và vitamin C tối ưu nhằm cải thiện tăng trưởng, nâng cao khả năng miễn dịch của cá chim vây vàng trong điều kiện nhiệt độ cao. - Đánh giá tác động của vitamin E và vitamin C đến hiệu quả sử dụng thức ăn, khả năng thích nghi và sức khỏe của cá trong điều kiện nhiệt độ cao.
- Cung cấp cơ sở khoa học cho việc tối ưu hóa công thức thức ăn công nghiệp nhằm nâng cao hiệu quả nuôi cá chim vây vàng trong điều kiện nhiệt độ cao. Các nội dung luận án: 1. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vitamin E bổ sung vào thức ăn đến sinh trưởng và chỉ số miễn dịch của cá chim vây vàng. Nghiên cứu tác động của vitamin E bổ sung vào thức ăn đến sinh trưởng và chỉ số miễn dịch của cá chim vây vàng ở điều kiện nhiệt độ cao.
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng vitamin C bổ sung vào thức ăn đến sinh trưởng và chỉ số miễn dịch của cá chim vây vàng. Nghiên cứu tác động của vitamin C bổ sung vào thức ăn đến sinh trưởng và chỉ số miễn dịch của cá chim vây vàng ở điều kiện nhiệt độ cao. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án: - Về mặt khoa học: Kết quả của nghiên cứu này xác định được các mức vitamin C và E cần thiết cho tăng trưởng, thành phần sinh hóa cũng như miễn dịch của cá chim vây vàng giai đoạn giống. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng cho thấy tác động tích cực của vitamin E và C đối với cá chim vây vàng giai đoạn giống khi nhiệt độ tăng cao.
- Về thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoa học để nâng cao chất lượng thức ăn tổng hợp cho cá chim vây vàng giai đoạn giống, góp phần thúc đẩy nghề nuôi cá chim vây vàng phát triển bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu. Vài nét về đối tượng cá chim vây vàng (Trachinotus blochii) và nghề nuôi 1. Một số đặc điểm sinh học chủ yếu 1. Vị trí phân loại Cá chim vây vàng còn gọi là cá sòng mũi hếch, tên tiếng Anh là snubnose pompano, thuộc họ cá khế Carangidae, bộ cá vược Perciformes.1 Cá chim vây vàng (Trachinotus blochii, Lacépède, 1801) 1.
Điều kiện môi trường sống và phân bố Cá chim vây vàng là loài rộng muối, sống ở tầng giữa và tầng mặt, chúng có thể sống ở độ mặn từ 0 – 65 ppt. Ở giai đoạn con giống, cá có xu hướng sống tập trung theo đàn ở những vùng nước cạn, đáy cát ven bờ hoặc vùng đáy bùn gần cửa sông và dần tách ra sống đơn lẻ ở giai đoạn trưởng thành ở vùng nước sâu, nơi có rạn san hô hay rạn đá. Cá chim vây vàng sống ở vùng nước ấm nhiệt đới, có thể chịu được nhiệt độ từ 25 - 29°C. Khả năng chịu nhiệt độ hạn chế, dưới 12°C cá không hoạt động và có nguy cơ tử vong, trên 33°C trong vài ngày thì cá sẽ tử vong.
Ngưỡng nhiệt độ thích nghi là 24 đến 28°C, với nhiệt độ tối ưu là 27°C [50].2 Phân bố địa lý của cá chim vây vàng (màu vàng, màu đỏ) Nguồn: fishbase, 2019 1. Dinh dưỡng Cá chim vây vàng là loài ăn tạp thiên về động vật, cường độ bắt mồi mạnh [12]. Nhu cầu của chúng về hàm lượng protein, chất béo và vitamin E, vitamin C trong thức ăn cao như các đối tượng cá biển khác và nhu cầu này thay đổi theo kích cỡ cá, nguồn protein và lipid, sự tương tác giữa các thành phần khác trong thức ăn [91]. Trong điều kiện nuôi, cá sử dụng tốt các loại thức ăn công nghiệp.
Thức ăn cho cá giai đoạn giống là thức ăn công nghiệp với hàm lượng protein từ 43 - 50%, lipid 9 - 10% được coi là phù hợp [12, 93, 99]. Hàm lượng protein trong khẩu phần ăn cho cá chim nuôi thương phẩm khoảng 40 – 50%, lipid từ 7 – 10% [50]. Sinh trưởng Cá chim vây vàng có tốc độ sinh trưởng nhanh, kích thước cơ thể lớn. Tùy thuộc vào điều kiện nuôi như chế độ dinh dưỡng, môi trường, sau 2 – 3 năm nuôi, cá đạt cỡ trưởng thành và một số con có thể thành thục tham gia sinh sản [50].
Thức ăn ảnh hưởng đáng kể đến tăng trưởng của cá. Khi được nuôi trong môi trường nước tuần hoàn, cỡ cá trung bình 3,96 g sử dụng thức ăn công nghiệp có tốc độ tăng trưởng tốt hơn cá sử dụng thức ăn tươi hay cá sử dụng thức ăn tươi kết hợp với thức ăn công nghiệp [5]. Khẩu phần ăn phù hợp cũng thúc đẩy tăng trưởng của cá. Trong điều kiện nuôi lồng trên biển, với khẩu phần ăn từ 7% đến 10% khối lượng thân, cá cỡ 5,1 cm, nặng 5 2,2 g sử dụng thức ăn có hàm lượng protein 60%, lipid 10% đạt được chiều dài 17,1 cm và nặng 73,8 g sau 2 tháng nuôi [11].
Nghề nuôi cá chim vây vàng trên thế giới và Việt Nam Nghề nuôi thương phẩm cá chim vây vàng bắt đầu năm 1990 ở Singapore và cung cấp cho thị trường Hồng Kông, đến cuối những năm 2000, thị trường cá chim vây vàng mở rộng đến Trung Quốc, tổng sản lượng cá chim đạt 110.000 tấn/năm và có xu hướng tăng dần những năm sau đó. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, sản lượng cá chim vây vàng ở các nước châu Á bao gồm Indonesia, Malaysia, Ấn Độ, Philippines và Việt Nam đã giảm sút đáng kể. Nguồn cung cấp cá chim cho thị trường Trung Quốc chủ yếu là Việt Nam và Indonesia. Tại Việt Nam, khoảng 700 tấn cá chim mỗi năm được sản xuất bởi công ty Marine Farms Việt Nam.
Trong khi sản lượng này ở Mỹ dường như bằng không, nguồn cung cá chim tại quốc gia này thông qua đánh bắt từ tự nhiên. Nhu cầu về cá chim trên thế giới ngày càng tăng, nhất là thị trường Mỹ và điều này chỉ có thể được đáp ứng thông qua nuôi trồng thủy sản. Trên thị trường quốc tế, giá bán cá chim vây vàng trung bình là 8 USD/kg.