Vai trò của khoáng vi lượng trong thức ăn thủy sản
Vitamin và khoáng chất đóng vai trò quan trong thành phần dinh dưỡng của các loài động vật thủy sản, nhất là trong mô hình nuôi thâm canh sử dụng thức ăn công nghiệp. Việc bổ sung các khoáng vi lượng hay nguyên tố vi lượng cho tôm cá không những giúp cho loài thủy sản nuôi khỏe mạnh mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường khả năng miễn dịch của loài nuôi.
Dinh dưỡng bao gồm các quá trình hóa học và sinh lý, cung cấp chất dinh dưỡng giúp cho động vật thực hiện các chức năng bình thường, tăng cường khả năng miễn dịch, sức đề kháng, duy trì và phát triển. Nó liên quan đến bắt mồi, tiêu hóa, hấp thu và chuyển hóa các chất dinh dưỡng và loại bỏ chất thải. Hiện nay, có khoảng 20 yếu tố vô cơ được xác định giữ vai trò quan trọng trong thực hiện các chức năng quan trọng trong cơ thể. Một số khoáng chất cần cung cấp lượng lớn gọi là khoáng đa lượng, trong khi một số chất khác chỉ cần một lượng nhỏ gọi là khoáng vi lượng. Khoáng vi lượng và các khoáng chất khác có vai trò lớn trong dinh dưỡng của tôm, giúp cho cơ thể tôm/cá khỏe mạnh và cho năng suất cao hơn.
Dinh dưỡng và nuôi trồng thủy sản
Nuôi trồng thủy sản đã phát triển với mức độ thâm canh ngày càng cao nhằm tăng năng suất. Khi nuôi ở quy mô công nghiệp, nguồn thức ăn tự nhiên không thể cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho tôm/cá. Các chất dinh dưỡng hòa tan có sẵn trong nước không đủ cho sự phát triển nhanh của loài nuôi trong thời gian nuôi ngắn. Do vậy, khẩu phần ăn có bổ sung các chất dinh dưỡng cân bằng là cần thiết để khắc phục sự thiếu hụt dinh dưỡng trong nuôi tôm/cá.
Cho ăn bổ sung là rất cần thiết và có vai trò quan trọng trong nuôi trồng thủy sản. Các chất khoáng bao gồm các khoáng chất vi lượng giữ vai trò quan trọng trong chế độ dinh dưỡng, đảm bảo cho các chức năng khác nhau của tôm/cá hoạt động bình thường và giúp tôm cá tăng trưởng nhanh trong các mô hình nuôi thâm canh, bán thâm canh. Khẩu phần thức ăn giàu chất vi lượng có ảnh hưởng lớn đến chức năng miễn dịch, sức đề kháng và loại trừ stress của tôm/cá. Khi nhu cầu dinh dưỡng của động vật nuôi đã được xác định và cung cấp hợp lý trong môi trường ao nuôi, bệnh tật và stress sẽ được giảm thiểu.
Vai trò của chất khoáng
Chức năng chung của các khoáng chất bao gồm các thành phần của bộ xương ngoài, cân bằng áp suất thẩm thấu, các thành phần cấu trúc của các mô, truyền xung động thần kinh và co cơ. Khoáng chất đóng vai trò như thành phần thiết yếu cho các enzyme, vitamin, kích thích tố (hormone), sắc tố, yếu tố đồng vận chuyển trong quá trình chuyển hóa, chất xúc tác, và hoạt hoá enzym. Tôm có thể hấp thụ hoặc bài tiết khoáng chất trực tiếp từ môi trường nước qua mang và bề mặt cơ thể. Vì vậy, yêu cầu khoáng chất trong chế độ ăn phần lớn phụ thuộc vào nồng độ khoáng chất trong môi trường nước nuôi tôm.
Vai trò của khoáng vi lượng
Các nguyên tố vi lượng hoặc khoáng chất vi lượng, như crôm, coban, đồng, iốt, sắt, mangan, molypden, selen và kẽm tham gia vào các quá trình sinh hóa của cơ thể như quá trình trao đổi chất ở tế bào, hình thành cấu trúc xương, duy trì hệ thống colloidal (sản phẩm dạng gelatin của tuyến giáp), duy trì trạng thái cân bằng acid-base, tăng cường khả năng miễn dịch, loại bỏ stress, khả năng đề kháng bệnh và các chức năng sinh lý khác. Chúng là những thành phần quan trọng của kích thích tố (hormone) và các enzym, giữ vai trò như là chất hoạt hóa của một loạt các enzym.
Vai trò của khoáng vi lượng đối với hệ miễn dịch của tôm/cá
Khẩu phần ăn chứa các chất có hoạt tính sinh học kích thích hệ miễn dịch được xem là có tiềm năng trong việc hạn chế các bệnh truyền nhiễm. Một hệ thống miễn dịch hoạt động tốt là rất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của tôm/cá trong nuôi trồng thủy sản. Mỗi loại khoáng vi lượng có vai trò cụ thể của nó trong hệ miễn dịch của động vật nuôi, tuy nhiên, các ion kim loại như Zn, Mn, Cu, Se có vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng miễn dịch hoặc hỗ trợ chức năng của hệ miễn dịch. Hệ thống miễn dịch sử dụng rất nhiều phương thức khác nhau để chống lại các yếu tố ngoại lai xâm nhập hoặc các kháng nguyên. Các nguyên tố vi lượng có vai trò quan trọng trong việc tăng cường khả năng miễn dịch, hoặc có chức năng hỗ trợ hệ miễn dịch.
Stress và sự đề kháng bệnh
Trong nuôi thâm canh, sự thay đổi môi trường, chất lượng nước cùng với các thực hành nuôi dẫn đến stress và có ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý của cơ thể, làm thay đổi nhu cầu về khoáng vi lượng của các loài nuôi. Trong điều kiện stress, selen ở dạng hữu cơ có hiệu quả hơn trong việc duy trì và chống lại stress so với selen ở dạng vô cơ. Điều kiện stress cũng có thể ảnh hưởng đến điều hòa áp suất thẩm thấu và ion ở mang. Các nguyên tố vi lượng rất hữu ích cho việc giảm stress và tăng khả năng đề kháng bệnh của tôm/cá trong nuôi trồng thủy sản.
Yêu cầu khoáng chất trong khẩu phần ăn
Các loài thủy sản có khả năng hấp thụ khoáng chất từ môi trường nước, hoặc thông qua thức ăn có bổ sung chất khoáng. Cá và tôm sống trong môi trường có áp suất thẩm thấu cao (ưu trương) và thông qua quá trình trao đổi nước muối (nước mặn) có thể phần nào đáp ứng các yêu cầu về khoáng chất (NRC, 1983). Ngoài ra, cá/tôm cũng có thể hấp thu trực tiếp khoáng chất qua mang, vây và da. Trường hợp ở cá và tôm nước ngọt thì ngược lại. Do vậy, cá nước ngọt và tôm là đòi hỏi bổ sung khoáng chất nhiều hơn trong khẩu phần ăn so với cá và tôm biển (Cowey và Sargent, 1979). Yêu cầu về một loại khoáng chất cụ thể trong chế độ ăn của cá hoặc tôm sẽ phụ thuộc phần lớn vào nồng độ của khoáng chất đó trong môi trường nước.
Tính sinh khả dụng của khoáng chất
Sinh khả dụng và lưu trữ ở mô của các khoáng chất là quan trọng hàng đầu trong hoạt động dinh dưỡng. Khoáng chất chelated dạng các phân tử hữu cơ có tính sinh khả dụng cao hơn so với dạng vô cơ tương ứng và ít tương tác với nhau trong đường tiêu hóa. Amino acid chelate của coban, mangan và kẽm có thể dễ dàng có được hơn ở dạng muối vô cơ của chúng. Chelate kẽm hữu cơ methionine ước tính mạnh hơn gấp 3 lần so với sulfat vô cơ. Khoáng chất chelated ít nhạy cảm hơn với tác dụng ức chế của các hợp chất khác vì độ hòa tan thấp của nó trong nước. Tính sinh khả dụng tăng lên và hiệu quả sử dụng của các nguyên tố vi lượng dạng hữu cơ có thể làm giảm đáng kể việc lượng thức ăn và giảm thải chất thải ra môi trường.
Các triệu chứng khi thiếu khoáng trên tôm/cá
Sắt: Gây thiếu máu, giảm tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn.
Kẽm: Giảm bắt mồi, dị dạng xương, tỷ lệ chết cao, mòn vây và da, cơ thể ngắn, nhỏ.
Mangan: Giảm tăng trưởng, giảm bắt mồi, mất cân bằng, tỷ lệ chết cao, đục thủy tinh thể, còi cọc, thân ngắn, đuôi bất thường, giảm tăng trưởng.
Đồng: Giảm tăng trưởng, đục thủy tinh thể.
Selen: Tăng tỷ lệ chết, giảm glutathione, đục thủy tinh thể, thiếu máu, stress.
I-ốt: Tăng tuyến giáp, rối loạn hormon.
Mức độ độc hại của khoáng chất
Một mối nguy hiểm lớn có thể gây độc cho động vật nuôi là việc sử dụng các nguyên liệu thức ăn có sự hiện diện của khoáng chất có khả năng gây độc hại như đồng, chì, cadmium, thủy ngân, asen, flo, selen, molypden và vanadi. Theo các báo cáo, dấu hiệu độc tính của các chất này trong khẩu phần ăn ở cá và tôm như sau:
Kẽm: Giảm tốc độ tăng trưởng (hàm lượng trên 300 mg/kg).
Đồng: Giảm tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn, và nồng độ huyết cầu (hàm lượng trên 15 mg/kg).
Selen: Giảm tốc độ tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn, tỷ lệ tử vong cao (hàm lượng trên 13-15 mg/kg).
Cadmium: Chứng cong vẹo cột sống, tăng hoạt động.
Chì: Chứng cong vẹo cột sống, đen đuôi, thiếu máu, thoái hóa của vây đuôi.
Crom: Giảm tốc độ tăng trưởng và hiệu quả thức ăn.
Sắt: Giảm tốc độ tăng trưởng
Chế độ dinh dưỡng hoàn chỉnh là cần thiết trong nuôi trồng thủy sản, do đó, các vi chất dinh dưỡng phải được cung cấp ở mức độ thích hợp trong chế độ ăn để hỗ trợ tăng trưởng tối ưu và gia tăng sản lượng. Điều này đặc biệt được quan tâm trong mô hình nuôi thâm canh, khi mà khả năng miễn dịch và đề kháng bệnh có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng khác nhau, đặc biệt là các vitamin và khoáng chất vi lượng. Bổ sung một số các vi chất dinh dưỡng đầy đủ trong chế độ ăn uống trên mức yêu cầu tối thiểu đã được chứng minh là có ảnh hưởng tích cực đến khả năng miễn dịch, cũng như khả năng chống lại bệnh tật và khả năng phục hồi khi nhiễm bệnh.
Chế độ ăn uống thích hợp, bổ sung các nguyên tố vi lượng đầy đủ có thể tăng cường hệ thống miễn dịch của tôm/cá. Hệ thống miễn dịch là một trong những tương tác tế bào và phân tử phức tạp nhất trong các quá trình sinh học. Tất cả các nguyên tố vi lượng đều có khả năng kích thích hệ thống miễn dịch hoạt động để chống lại mầm bệnh xâm nhập. Bổ sung chất dinh dưỡng thích hợp không những giúp loại bỏ bệnh, mà còn cho phép hệ thống miễn dịch của động vật hoạt động ở mức tối ưu để giảm thiểu nguy cơ nhiễm trùng và bệnh tật. Chức năng và vai trò của các nguyên tố vi lượng có tác động rất lớn trong vấn đề quản lý sức khỏe cũng như quyết định một vụ nuôi thành công.