Do việc sử dụng kháng sinh ngày càng hạn chế, ngành nuôi trồng thủy sản đã và đang tìm kiếm các loại thức ăn bổ sung mới để cải thiện dinh dưỡng và sức khỏe của động vật thủy sản. Sodium butyrate có tiềm năng là một chất bổ sung cho chế độ ăn của tôm biển giúp cải thiện cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột và năng suất tôm. Trong nghiên cứu sử dụng cả hai hệ thống nuôi tôm nước trong và biofloc, tôm được cho chế độ ăn bổ sung sodium butyrate đã có tỉ lệ sống và năng suất cao hơn. Sodium butyrate cũng có tác dụng kháng ba chủng vi khuẩn Vibrio.

Sự nổi lên của các loại bệnh vi khuẩn như hội chứng tôm chết sớm (EMS) do một chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus đã gây ra các tác động tiêu cực đến sản xuất tôm biển. Với việc cấm sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng ở nhiều nước do các vấn đề về môi trường và chọn lọc vi khuẩn đề kháng, ngành nuôi trồng thủy sản đã và đang tìm kiếm các loại thức ăn bổ sung mới để cải thiện dinh dưỡng và sức khỏe của động vật thủy sản.

Việc sử dụng các loại axit hữu cơ và muối của axít hữu cơ trong nuôi trồng đã và đang tạo được sự quan tâm trong những năm gần đây. Các chất bổ sung này có thể giúp ích cho động vật nuôi như là ức chế vi khuẩn gây bệnh trong hệ tiêu hóa, phát huy nhiều năng lượng sẵn có, tăng cường hấp thu chất dinh dưỡng vĩ mô và vi mô trong chế độ ăn, nhờ đó năng suất cao hơn.

Trong số các axit hữu cơ thì sodium butyrate đáng quan tâm đặc biệt. Trong nuôi heo và gia cầm, các nghiên cứu đã cho thấy nhiều lợi ích từ chế độ ăn bổ sung butyrate, chẳng hạn như tăng cân, hiệu quả sử dụng thức ăn và các thông số miễn dịch, có lợi cho chất nhầy ruột. Tuy nhiên, dù hiện tại chất này được sử dụng thương mại trong nuôi trồng thủy sản nhưng các nghiên cứu về tác dụng của sodium butyrate trong chế độ ăn của tôm biển đang bị hạn chế.

Năng suất tôm ở hệ thống nuôi nước trong

Với sự hỗ trợ tài chính của Bộ Thủy sản – Nuôi trồng Thủy sản Brazil và Tổ chức tài trợ nghiên cứu và dự án, các tác giả đã tiến hành nghiên cứu tại Đại học Liên bang Santa Catarina ở Brazil để đánh giá về khả năng sử dụng sodium butyrate làm thức ăn bổ sung cho tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương, Litopenaeus vannamei trong các hệ thống nuôi khác nhau.

Thử nghiệm được thực hiện ở hệ thống nuôi biofloc cũng như hệ thống nuôi nước trong.

Đánh giá 4 chế độ ăn đối với hệ thống nuôi nước trong: 1 chế độ ăn đối chứng không bổ sung và 3 chế độ ăn có bổ sung sodium butyrate ở nồng độ 0,5, 1,0 hoặc 2,0%. Mỗi chế độ ăn được đánh giá ba lần, tổng cộng 12 bể thử nghiệm.

Mỗi bể thử nghiệm thả 150 con với trọng lượng trung bình là 2,5 g và mật độ 12 con/m². Các bể thử nghiệm làm bằng sợi thủy tinh thể tích 6000-L có sục khí và hệ thống làm ấm duy trì nước ở nhiệt độ 29,0 ± 0,4 º C. Các bể có một hệ thống thay nước cho phép thay nước hàng ngày lên đến 50% thể tích bể.

Sau 50 ngày nuôi, tôm được cho chế độ ăn bổ sung sodium butyrate có trọng lượng cuối cùng cao hơn 9,9% và 16,1% so với tôm cho chế độ ăn đối chứng. Tôm có chế độ ăn bổ sung 2,0% sodium butyrate cũng cho thấy tỉ lệ sống, hiệu quả sử dụng thức ăn và năng suất cao hơn (Bảng 1).

Bảng 1. Năng suất tăng trưởng của tôm thẻ L. vannamei ở hệ thống nuôi nước trong với chế độ ăn bổ sung sodium butyrate ở các nồng độ khác nhau.

Năng suất tôm ở hệ thống Biofloc

Tám bể thử nghiệm thể tích 800-L thả 200 con với trọng lượng trung bình 3,9 g, duy trì mật độ ban đầu 250 con/m3. Các bể có diện tích 4 m² là đáy và bề mặt xung quanh và 2 m² là chất nền nhân tạo bổ sung để tăng cường sức khỏe và tạo thoải mái cho động vật nuôi.

Ngoài ra, các bể có hệ thống sục khí và làm ấm nước, một bể lắng lọc nước để duy trì tổng hàm lượng chất rắn trong khoảng 400 và 600 mg/L. Các thử nghiệm bao gồm cho tôm ăn chế độ ăn bổ sung 2% sodium butyrate và cho ăn chế độ ăn đối chứng không có chất bổ sung.

Sau 42 ngày nuôi, tôm cho chế độ ăn bổ sung sodium butyrate có tỉ lệ sống cao hơn, do đó năng suất cao hơn. Tuy nhiên, quan sát thấy không có sự khác biệt về tăng trọng hoặc hiệu quả sử dụng thức ăn giữa các thử nghiệm (Bảng 2).

Bảng 2. Năng suất tăng trưởng của tôm thẻ L. vannamei ở hệ thống nuôi biofloc với chế độ ăn bổ sung 2% sodium butyrate.

Các tác dụng kháng các chủng Vibrio

Các tác dụng kháng khuẩn của sodium butyrate đối với ba chủng vi khuẩn Vibrio (Vibrio harveyi, V. alginolyticus và V. anguillarum) được đánh giá in vitro (trong ống nghiệm) trong đĩa giếng (microplate) ở giá trị pH 6 và 7. Sodium butyrate có tác dụng kháng khuẩn đối với cả ba chủng vi khuẩn Vibrio. Ở pH 6, nồng độ (hàm lượng) ức chế tối thiểu trong khoảng 7,5 và 15 mM, trong khi ở pH 7, quan sát thấy tổng nồng độ ức chế trong khoảng 30 và 120 mM.

Hình 1. Số lượng các loài Vibrio trong đường ruột của tôm thẻ L. vannamei ở hệ thống nuôi nước trong với chế độ ăn bổ sung sodium butyrate ở các nồng độ khác nhau.

Thực hiện thử nghiệm in vivo (trên động vật sống) đếm số lượng vi khuẩn Vibrio ở tôm nuôi trong hệ thống nước trong và biofloc (Hình 1 và 2).

Hình 2. Số lượng các loài Vibrio trong đường ruột của tôm thẻ L. vannamei ở hệ thống nuôi biofloc với chế độ ăn bổ sung 2% sodium butyrate.

Ở hệ thống nuôi nước trong, chế độ ăn bổ sung sodium butyrate 0,5-2,0% cho thấy số lượng vi khuẩn Vibrio trong ruột tôm giảm 95,3-98,4%.

Trong hệ thống nuôi biofloc, tôm có chế độ ăn bổ sung 2% sodium butyrate giảm 92,3% số lượng vi khuẩn Vibrio.

Các quan điểm

Các tác giả tin rằng sodium butyrate có tiềm năng sử dụng như một loại thức ăn bổ sung cho tôm thẻ chân trắng L. vannamei giúp cải thiện cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột và năng suất của tôm biển được nuôi trong các hệ thống khác nhau.

Tuy nhiên, cần thiết có các đánh giá sâu hơn về các tác dụng của chế độ ăn bổ sung butyrate trong sự thay đổi sinh lý và cấu trúc hình thái ở đường tiêu hóa của tôm biển để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của chất bổ sung thức ăn này. Ngoài ra, vì các muối hữu cơ bị hòa tan nhiều trong nước, do đó nên đánh giá thử nghiệm các muối hữu cơ dạng bọc cũng như sử dụng nồng độ thấp hơn trong các chế độ ăn để nâng cao hiệu quả.

Theo Bio Aqua