Dinh dưỡng và thức ăn nuôi tôm cá

189 DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN NUÔI TÔM CÁ Ths. Nguyễn Quang Thủy Ks. Bạch T.Quỳnh Mai Nội dung I. Đặc điểm dinh dưỡng của động vật thủy sản 1. Tập tính ăn 2 Nhu cầu và khẩu phần Nhu cầu duy trì Nhu cầu tăng trưởng Nhu cầu sinh sản Nhu cầu dưỡng chất 3. Nhu cầu dinh dưỡng và thức ăn cho tôm sú 4 Nhu cầu dinh dưỡng của cá basa (Pangasius bocourti) và cá tra II Chế biến thức ăn cho nuôi thủy sản 1 Nguyên liệu cho sản xuất thức ăn 2 Tổ hợp khẩu phần thức ăn cho tôm cá 3 Phương pháp chế biến III Quản lý thức ăn trong nuôi thủy sản 1 Quản lý chất lượng nguyên liệu và thức ăn Vệ sinh và an toàn thực phẩm 2 Quản lý cho ăn Sử dụng thức ăn nhân tạo Khẩu phần bổ sung Sử dụng thức ăn hỗn hợp Phụ Lục 1,2 190 Dinh dưỡng liên quan đến một loạt tiến trình trong đó động vật lấy và sử dụng vật chất thức ăn cho duy trì, tăng trưởng, sinh sản và những hoạt động sản xuất khác. Dinh dưỡng cơ bản liên quan chủ yếu đến cấu trúc tự nhiên, những nguồn dưỡng chất và những thay đổi xảy ra trong cơ thể động vật cũng như những quá trình lấy thức ăn, tiêu hóa, hấp thu, biến dưỡng và thải trong ống tiêu hóa của động vật. Dinh dưỡng ứng dụng bao gồm những lĩnh vực trong chăn nuôi, kinh tế, kỹ thuật ứng dụng những nguyên tắc dinh dưỡng cho sự sản xuất thương mại những loài nhất định. Nghiên cứu dinh dưỡng Cơ bản Ứng dụng - Nhu cầu dinh dưỡng - Đánh giá nguyên liệu - Biến dưỡng - Tiêu hóa của khẩu phần - Dinh dưỡng và môi trường - Tỷ lệ cho ăn - Phân tích thành phần - Tăng trưởng và khẩu phần - Phân tích khẩu phần Chuẩn mực về dưỡng chất (dinh dưỡng) Tiêu chuẩn nguyên liệu (tiêu chuẩn) Công thức giá thấp Chuẩn mực của Quá trình chế biến quá trình Bột Miếng, tấm Hạt nhỏ Viên Viên nổi (meal) (flake) (microcapsules) (pellet) (extrusion) Macgrath, 1975 Ngày nay mục đích của dinh dưỡng trong nuôi thủy sản là: (1) Phát triển thức ăn cho tăng trưởng tối ưu của cá (yêu cầu về mặt sinh học), (2) Điều chỉnh chất lượng sản phẩm cuối cùng (yêu cầu thị trường), (3) Tối thiểu giá thức ăn nghĩa là dùng những nguồn thức ăn rẻ tiền dễ kiếm (yêu cầu về mặt kinh tế) và (4) giảm thiểu việc thải ra môi trường (yêu cầu môi trường). Những yêu cầu này đã và đang có ảnh hưởng trực tiếp và cấp thiết cho khả năng phát triển bền vững nghề nuôi trong tương lai. 191 I. ĐẶC ĐIỂM DINH DƯỠNG CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 1. Tập tính ăn Thủy sản bao gồm các loài cá (finfish) và giáp xác (crustacean) có những đặc điểm dinh dưỡng rất chuyên biệt và rất khác so với động vật trên cạn. Cá, tôm nuôi có những tập tính bắt mồi đặc thù trong cuộc sống của chúng hay trong những giai đoạn (ấu trùng-hậu ấu trùng-giống-trưởng thành-thành thục). Về cơ bản, tôm, cá được chia ra các nhóm sau đây: Bảng 1: Phân loại thủy sản theo tập tính ăn Tập tính bắt mồi (%) loài Ví dụ Aên động vật 85 lươn, mú, chẽm, tôm sú .. Aên tạp 4 chép, rô phi, cá da trơn, TCX Aên thực vật 6 trắm cỏ, mè vinh, Aên mùn bã 3 trôi ấn, đối Tập tính ăn mồi của những loài cá, tôm được thể hiện qua hình dạng bên ngoài cũng như hệ tiêu hoá bên trong của chúng giúp chúng ta hiểu được chúng ăn gì và ăn như thế nào. Các loài cá sống trong những tầng nước khác nhau (tầng mặt, giữa, và tầng đáy) và chỉ bắt mồi trong những tầng nước mà chúng sinh sống, do vậy sẽ có hình dạng cơ thể thích ứng cho việc tồn tại và bắt mồi trong tầng nước đó. Những loài cá bắt mồi ở tầng mặt hay tầng giữa có miệng với hàm dưới nằm ngang hay đưa lên. Ngược lại, những loài bắt mồi tầng đáy thì hàm trên của chúng đưa xuống hay đưa ra tạo sự thích nghi trong việc săn mồi. Có những loài ăn mồi bằng cách hớp nước thụ động có lược mang rất nhỏ và nhiều nhằm chọn lọc thức ăn. Một số hớp nước có chủ ý đến con mồi chúng muốn bắt và một số loài ăn thịt hay ăn thực vật thân thảo thì thường rượt đuổi, vờn bắt, cắn xé con mồi, lược mang của chúng rất lớn và ngắn nhưng răng hàm hay răng hầu phát triển giúp ích cho việc cắn, xé nghiền nói trên. Ngoài một số hình dạng bên ngoài của cá tôm liên quan đến tập tính bắt mồi của chúng thì hệ tiêu hoá cũng thích nghi với việc tiêu hóa thức ăn con mồi. Một số có dạ dầy: tra, lóc và ngược lại một số loài không có, hay có sự tương quan giữa tỉ lệ ruột với chiều dài thân thể hiện là chúng ăn động vật (<1.5:1), ăn tạp (≤ 2:1), ăn thực vật (>3:1).  Các yếu tố xác định sự lựa chọn mồi +Sự tiện lợi của mồi: mật độ mồi liên quan đến sự lựa chọn, tuy nhiên nếu có sự tham gia của các vật cản trở (rác, những giá thể cho mồi lẩn trốn) thì khả năng tiến đến gần con mồi bị hạn chế. 192 +Đặc điểm của mồi và cá: do con mồi có tính lẩn trốn, cho dù cá có phát hiện ra chúng nhưng cũng khó mà bắt được mồi. Cá phát hiện con mồi bằng thị lực, chúng xác định con mồi thông qua kích cở, màu sắc, và sự chuyển động của mồi và ánh sáng và độ đục. Kích cở mồi càng lớn thì khoảng cách xác định được con mồi càng cao. Trong cùng kích cở mồi nhưng màu sắc khác nhau thì khả năng chọn những mồi có màu sắc tương phản nhiều hơn. +Khả năng tiêu hóa: cá ăn thực vật không có dạ cỏ nên phải chọn lựa những thực vật có vi khuẩn sống cộng sinh trong đấy. +Kinh nghiệm săn bắt mồi: (ví dụ huấn luyện cá mú ăn thức ăn viên). +Kích thước miệng của cá săn mồi  Các yếu tố xác định tỉ lệ thức ăn được tiêu thu gồm: mật độ, mùi, vị mồi, tác động bầy đàn của cá săn mồi, kẻ địch. Hiểu được khả năng săn mồi và tập tính ăn của cá, tôm giúp cho người nuôi xác định được chế độ cho ăn phù hợp: đó là phải chắc chắn về loại thức ăn, cỡ mồi, số lần và thời điểm cho ăn. Ngoài ra tùy theo môi trường sống mà cá có thể được xếp vào nhóm cá nước mặn hoặc cá nước ngọt. Trong hai nhóm này còn có thể phân nhỏ hơn là nhóm cá nước ấm khi sống ở môi trường có nhiệt độ nước 20 -30oC, hoặc nhóm cá nước lạnh khi sống ở môi trường có nhiệt độ dưới 20oC. 2. Nhu cầu và khẩu phần Nhu cầu dinh dưỡng giữa thủy sản và động vật trên cạn tuy giống nhau cơ bản nhưng có một số điểm khác biệt sau: - Cá và tôm là động vật biến nhiệt nên nhu cầu năng lượng thấp hơn nhiều so với động vật trên cạn dẫn đến tỷ lệ protein/ năng lượng lại cao hơn. Mặt khác thủy sản là sinh vật bài tiết amonia rất khác với sinh vật trên cạn (bài tiết urea hay uric acid) điều này ảnh hưởng rất nhiều đến giá trị sử dụng năng lượng của protein. - Thủy sản có khả năng hấp thu các muối khoáng trong nước nên nhu cầu khoáng rất khác với động vật trên cạn. Mặt khác do giảm khối lượng bộ xương thích nghi với môi trường nên nhu cầu Ca và P của cá thấp hơn, thường chỉ bằng ¼ so với động vật trên cạn - Một số nhu cầu các dưỡng chất khác chỉ có ở thủy sản như cá có nhu cầu các acid béo nhóm n3 chứa nhiều nối đôi (PUFA) hay tôm và giáp xác có nhu cầu sterol. - Khả năng tổng hợp vitamin của thủy sản giới hạn nên chúng lệ thuộc rất nhiều vào nguồn cung cấp từ thức ăn. Nhu cầu năng lượng cho tôm cá thường được tính như mức năng lượng cần thiết theo % trọng lượng cơ thể trong 24 giờ, nhằm đáp ứng cho duy trì, tăng trưởng và các hoạt động sản xuất khác . 193 Theo Brett (1969) và Elliot (1975) tùy mức độ đáp ứng nhu cầu có thể có các khẩu phần ăn - khẩu phần tối ưu, khẩu phần tối đa và khẩu phần tối thiểu. Khẩu phần ăn tối ưu là khẩu phần ăn được cá sử dụng có hiệu quả cao với hệ số thức ăn thấp. Khẩu phần ăn tối đa là khẩu phần ăn cung cấp cho cá một lượng thức ăn thích hợp nhất cả về chất và lượng đáp ứng khả năng tăng trưởng cao nhất. Khẩu phần ăn tối thiểu là khẩu phần ăn nhằm cung cấp cho cá nhằm duy trì hoạt động sống mà không có ý nghĩa về mặt tăng trưởng. Nhu cầu duy trì Đáp ứng cho chuyển hóa cơ bản, tiêu hóa hấp thu, hoạt động cơ và sự thay cũ đổi mới trong cơ thể. Những kết quả nghiên cứu thực nghiệm về năng lượng chuyển hóa cơ bản cho thấy tôm cá đang lớn cần khoảng 230 kcal/kg thể trọng, tôm cá trưởng thành cần 68 kcal/kg thể trọng. Nhu cầu này tùy thuộc giống loài, giới tính, giai đoạn tăng trưởng và tình trạng sức khỏe. Năng lượng tiêu hao tổng thể cả ngày khoảng 145% năng lượng chuyển hóa cơ bản (10% cho tiêu hóa hấp thu, 25% cho các hoạt động bơi lội và 20% cho một số hoạt động bất thường). Carbohydrate là nguồn năng lượng rẻ nhất, lipid có giá trị năng lượng cao nhất, protein là nguồn năng lượng mắc nhất. Nhu cầu tăng trưởng Cho cá, tôm nhỏ và giai đoạn nuôi thịt. Ở tôm cá nhỏ cơ quan tiêu hóa chưa hoàn thiện và phải trải qua các giai đoạn biến thái (tôm) cho nên yếu tố thức ăn là quan trọng nhất quyết định đến tỷ lệ sống và chất lượng con giống. Nếu không có những thức ăn nhân tạo thật tốt thì cho ăn thức ăn tự nhiên là tuyệt đối cần thiết. Nhu cầu sinh sản Sự phát triển của tuyến sinh dục có quan hệ chặt chẽ với chế độ dinh dưỡng. Kỹ thuật nuôi vỗ hợp lý có ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ thành thục, tỷ lệ cá đẻ, tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ nở và tỷ lệ sống của cá con. Đối với cá chế độ nuôi vỗ được chia thành 2 giai đoạn nuôi vỗ tích cực và giai đoạn nuôi vỗ thành thục. Giai đoạn nuôi vỗ tích cực: thời kỳ này cá bố mẹ được vỗ béo tích cực để tích lũy vật chất dinh dưỡng, hình thành các sản phẩm sinh dục, buồng trứng phát triển từ đầu giai đoạn đến cuối giai đoạn 4. Lúc này chất dinh dưỡng được hấp thu từ thức ăn được tích lũy vào gan và các mô mỡ. Ở giai đoạn nuôi vỗ thành thục khẩu phần ăn sẽ giảm xuống. Mục đích của giai đoạn này là tạo điều kiện thúc đẩy quá trình thành thục. Biện pháp tổng hợp là tăng cường kích thích nước tạo dòng chảy nhằm tiêu hao bớt lượng mỡ dự trữ trong cơ thể cá. Đảm bảo lượng oxy hòa tan luôn ở mức cao. Đây là thời kỳ chất dinh dưỡng được tích lũy trong gan và mô mỡ. Dưới sự điều khiển của 1 số hormon đặc hiệu, chuyển hóa các chất dinh dưỡng này vào 194 tuyến sinh dục để hình thành noãn bào, kết thúc quá trình tích lũy noãn hoàng, noãn bào đạt tới kích thước tới hạn. Nhu cầu dưỡng chất Nói chung nhu cầu dinh dưỡng của tôm cá tương đương với các động vật khác gồm protid, lipid, carbohydrate ( là chất cung cấp năng lượng và vật liệu xây dựng cơ thể ), khoáng, vitamin và những chất khác ( là những chất điều hòa sự sống ). Sự thiếu hoặc thừa của những dưỡng chất này có thể làm giảm tốc độ tăng trưởng và khả năng kháng bệnh của động vật. Protein và amino acid (chất đạm) Chất đạm là nhu cầu quan trọng của tất cả các sinh vật để duy trì và phát triển cơ thể. Đối với cá nhu cầu protein cần thiết cho hoạt động sống tùy thuộc vào loài, các giai đoạn sinh trưởng, môi trường sống (Lovell,1972) hàm lượng protein thích hợp trong thức ăn đóng vai trò rất quan trọng bởi lẽ hàm lượng này thấp hay cao hơn nhu cầu của cơ thể đều có thể gây ra các tác hại như tăng trưởng chậm, không bình thường hay dễ mẫn cảm với mầm bệnh (Tacon, 1995). Protein được cần với số lượng lớn nhất cho duy trì (thay thế các tổ chức), tăng trưởng và thành lập các hoạt chất sinh học. Protein bao gồm những nhóm chất hữu cơ chính trong cơ thể động vật (trên cơ bản vật chất khô). Nhu cầu protein và acid amin được xem xét trên 3 phương diện : -Nhu cầu số lượng acid amin phải đủ về chất (10 acid amin thiết yếu) và cân bằng về lượng (acid amin giới hạn như lysine và methionin). -Sự biến dưỡng acid amin (tỷ lệ tiêu hóa hay giá trị sinh học của protein). -Tỷ lệ năng lượng protein so với năng lương tổng cộng trong thức ăn (năng lượng của carbohydrate, lipid và protein trong thức ăn). Mục đích nuôi tôm cá là biến protein thức ăn thành protein của cơ thể tôm cá. Tôm cá có đặc điểm ưu thế về mô cơ nên yêu cầu lượng protein trong thức ăn cao hơn các động vật nuôi khác. Nhu cầu lipid và acid béo (chất béo) Lipid trong khẩu phần ăn có 2 nhiệm vụ chính: là nguồn năng lượng thiết yếu và nguồn các acid béo (gồm các acid béo chưa no). Cùng với carbohydrate, lipid tạo nguồn năng lượng cho hoạt động của tôm cá. Nếu thức ăn có năng lượng quá thấp, tôm cá sẽ sử dụng protein làm năng lượng cho hoạt động (tốn protein, đắt tiền). Nếu năng lượng trong thức ăn quá cao sẽ làm giảm lượng thức ăn lấy vào, lượng protein cũng sẽ giảm theo làm sinh trưởng kém đi. Nhu cầu glucid (Carbohydrate, bột đường). Glucid là một thành phần thức ăn chủ yếu và rất quan trọng đối với tôm cá ăn thực vật và ăn tạp. Glucid được sử dụng trước hết nhằm thỏa mãn nhu cầu năng lượng. Cá và tôm khác nhau về khả năng tiêu hóa carbohydrate, tôm dường như có khả năng sử dụng tinh bột hiệu quả hơn so với các loại đường 195 đơn, trái ngược với cá. Tuy nhiên do có khả năng kết dính và là nguyên liệu rẻ tiền nên tinh bột thường được sử dụng trong thức ăn cho thủy sản. Vitamin và khoáng Bộ xương cá và vỏ tôm do nhiều nguyên tố khoáng tạo thành nhưngthành phần chủ yếu là Ca và P. Tỷ lệ Ca và P có tầm quan trọng đặc biệt về phương diện hấp thu 2 chất này. Mặt khác thức ăn cần có đủ vitamin D để giúp gia tăng hấp thu Ca và huy động Ca vào máu đưa đến các tổ chức của cơ thể. Vitamin là hợp chất hữu cơ quan trọng trong dinh dưỡng động vật. Vitamin tham gia vào hệ thống enzym và biến dưỡng cho những nhiệm vụ khác nhau giúp cơ thể kháng bịnh. Vitamin nhóm B cần thiết cho việc sử dụng chất đạm, béo, đường. Các vitamin khác như A, C giúp cơ thể kháng bịnh. Tất cả các chất dinh dưỡng cấu thành trong thức ăn có mối tương tác rất chặt chẽ với nhau và được cơ thể sử dụng đồng thời. Do vậy điều quan trọng là tất cả các chất dinh dưỡng kể trên phải có lượng và chất đầy đủ trong thức ăn. 3. Nhu cầu dinh dưỡng và thức ăn cho tôm sú Nhu cầu về những thành phần dinh dưỡng chính cần thiết cho tôm sú là cơ sở để thiết lập công thức thức ăn cho tôm ở các giai đoạn khác nhau (tôm ấu trùng, tôm giống, bố mẹ). Protein là yếu tố quan trọng hàng đầu trong thức ăn tôm. Tôm ấu trùng cần các loại thức ăn có hàm lượng protein cao, khoảng 50% (Bautista và ctv, 1989), trong thực tế chúng cần tảo, artemia là những thức ăn giàu protein để tăng trưởng và tồn tại. Nhu cầu protein của tôm giống khoảng 40% (Alava, 1983) ở tôm bố mẹ nhu cầu này là 50 –53% protein (Millamena, 1986). Ơû tôm thịt nhu cầu protein khoảng 35 -37%. Thức ăn có hàm lượng protein 40-50%, 20% carbohydrate, 50% chất béo cho tỷ lệ sống cao và tốc độ tăng trưởng nhanh nhất (Bautista, 1986) theo Nezaki, 1986 khẩu phần có 55% protein và 15% carbohydrate giúp tôm tăng trưởng rất tốt, tuy nhiên nếu tăng hàm lượng carbohydrate lên 25%, giảm hàm lượng protein xuống 45% thì kết quả tăng trưởng của tôm vẫn tương đương, điều này cho thấy carbohydrate có vai trò dự trữ protein ngoài việc cung cấp năng lượng. Trong thành phần thức ăn của tôm cần có các acid amin thiết yếu với một tỷ lệ cân đối tương tự như trong cơ thịt của tôm thì tôm sẽ tăng trọng nhanh, chuyển hóa tốt thức ăn. Các nguyên liệu bột mực, bột tôm, bột cá, bột đậu nành có chứa protein giá trị dinh dưỡng cao, thường dùng làm nguyên liệu sản xuất thức ăn cho tôm ; đối với thức ăn cho tôm bố mẹ bột mực, bột tôm được coi là nguyên liệu tuyệt hảo. Lysin và methionin là 2 acid amin được chú ý nhiều khi đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn tôm (bột thịt, bột sữa, trứng, 196 các loại đậu giàu lysin. Bắp, ngũ cốc giàu methionin). Nhu cầu của một số acid amin thiết yếu đối với tôm sú (tính theo % so với protein) theo Millamena là arginin 4,6%; lysin 5,4%; threonine 3,2%. Chất béo và các acid béo Chất béo là nguồn cung cấp năng lượng, là dung môi tốt cho các vitamin A, D, E, K. Chất béo rất quan trọng và cần thiết đối với tôm : các acid béo không no thiết yếu (HUFA, PUFA), phospholipid, steroid. Chất béo tạo hương vị hấp dẫn cho thức ăn tôm cá. Trong thức ăn tôm phối trộn bằng những nguyên liệu thông thường đã đảm bảo hơn ½ chất béo khẩu phần, phần còn lại được bổ sung bằng các nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật biển : dầu gan cá, dầu mực. Một phần chất béo còn được tôm tổng hợp từ carbohydrate và một phần từ protein. Nhu cầu chất béo cho tôm ấu trùng và tôm bố mẹ 12 - 15%, tôm giống 8 - 12%. Thành phần chính của chất béo là các acid béo : CH3-(CH2)n- COOH (n=024) (acid béo có 2 nối đôi trở lên : PUFA, có 4 nối đôi trở lên : HUFA). Các acid béo không no thiết yếu đối với tôm sú là 20 :5n-3; 22 :6n-3 (tôm sú cũng như cá và các loài giáp xác không tự tổng hợp được acid béo thuộc nhóm n-3 và n-6 từ những nguồn không phải là chất béo, do vậy bắt buộc phải bổ sung các chất tiền thân của chúng vào thức ăn. Bổ sung các acid béo không no thiết yếu nhóm n-3, n-6 vào thức ăn cần theo 1 tỷ lệ thích hợp. Đối với tôm, các nghiên cứu cho thấy nhu cầu acid béo thiết yếu là HUFA thuộc nhóm n-3 : 2,6%; 18:2n-6 <5%. Đối với tôm ấu trùng các HUFA cần thiết cho sự tăng trưởng và thúc đẩy quá trình biến thái nên trong các thức ăn cho ấu trùng cần phải cung cấp đầy đủ các acid béo này để đảm bảo tôm phát triển tốt và đạt tỷ lệ sống cao. Phospholipid có vai trò quan trọng giúp tôm phát triển tốt, tỷ lệ sống cao. Dầu mỡ của động vật sống ở biển rất giàu phospholipid (dầu mực chứa tới 35-50% phospholipid). Lecithin đậu nành là nguồn cung cấp phospholipid tương đối rẻ tiền hữu hiệu. Nhu cầu phospholipid của tôm thịt là 2%,nếu phospholipid là lecithin (phosphatidyl choline) thì chỉ cần 1-2% ; trong trường hợp phosphol