I. VAI TRÒ CỦA VITAMIN C ĐỐI VỚI TÔM CÁ NUÔI
Trong nghiên cứu về thức ăn cho nuôi trồng thủy sản, Vitamin C đã được nghiên cứu và đánh giá là cần thiết cho tôm cá. Cá và giáp xác không có khả năng tự tổng hợp vitamin C do thiếu enzyme gluconolactone oxidase cho bước cuối cùng của quá trình tổng hợp. Chính vì thế Vitamin C được động vật thủy sản được hấp thu chủ yếu từ thức ăn.
Vitamin C được ghi nhận là có vai trò quan trọng trong trao đổi chất, tham gia vào quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật bởi việc tạo thành collagen, tăng cường các phản ứng miễn dịch và sức đề kháng bệnh của tôm cá, tổng hợp corticosteroids là chất có liên quan đến khả năng chịu đựng của tôm cá với sự thay đổi của môi trường. Ở giai đoạn ấu trùng, tôm cá cần nhiều Vitamin C hơn giai đoạn trưởng thành, nó không những làm gia tăng tốc độ sinh trưởng mà còn làm tăng sức đề kháng của ấu trùng.
Thức ăn thiếu Vitamin C là nguyên nhân dẫn đến các triệu chứng bệnh lý như các dạng dị tật xương sống, tật ưỡn lưng và hiện tượng xuất huyết ở gốc vây, ở xung quang miệng và mắt của cá… (Hình 1, 2, 3). Ở tôm, khi thiếu vitamin C màu sắc cơ thể chuyển sang màu đen tối, do đó người nuôi gọi là bệnh chết đen ở tôm (Hình 4)
Lượng Vitamin C cần bổ sung cho động vật thủy sản rất khác nhau tùy theo từng đối tượng nuôi và từng loại vitamin C. Theo Viện nghiên cứu thủy sản quốc gia Mỹ (1993) hàm lượng Vitamin C cần thiết cho cá giống dao động trong khoảng từ 25-50 mg/kg thức ăn. Đối với các loài tôm cá nuôi, nhu cầu Vitamin Cũng khác nhau tùy theo loài (Bảng 2)
Để làm giảm sự hòa tan nhanh của Vitamin C trong nước, người ta dùng ethylcellulose hoặc dầu để bao lấy các hạt Vitamin C thành thể Vitamin C vi bọc (vitamin C coated), hàm lượng Vitamin C ở dạng này khoảng 80-90% và có thể lưu trữ trong vài tháng mà không bị oxy hóa. Sản phẩm thành công nhất của việc gia tăng độ bền của Vitamin C là nhóm vitamin C dạng muối phosphate như ascorbate-2-mono phosphate (AMP), ascorbate-2-poly phosphate (APP)… Sự hiện diện của các nhóm này sẽ làm tăng khả năng chịu nhiệt, giảm khả năng tan trong nước và oxy hóa của Vitamin C. Quá trình chế biến thức ăn cũng ảnh hưởng lớn đến hoạt tính và sự mất đi của Vitamin C. Qua quá trình gia nhiệt (ép đùn) Vitamin C tinh thể mất đi hơn 90%, vi bọc mất đi 40 -50%, trong khi Vitamn C dạng muối photphat chỉ mất đi khoảng 5%-10. Vì vậy trong sản xuất thức ăn công nghiệp nên sử dụng loại vitamin C kháng nhiệt, còn người nuôi thủy sản có thể bổ sung vitamin C vào thức ăn loại vi bọc. Trong nuôi thủy sản, định kỳ mỗi tháng bổ sung vitamin C khoảng 3-5 ngày liên tục. Khi thời tiết thay đổi hoặc cá khi xung quanh vùng nuôi có dịch bệnh thì cũng nên bổ sung vitamin C vào thức ăn. Liều lượng sử dụng tùy thuộc vào loại vitamin C, khoảng từ 500-1000mg/kg thức ăn.
II. SỬ DỤNG VITAMIN C TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Vitamin C (Acid Ascorbic) là một yếu tố dinh dưỡng vi lượng thiết yếu cho cá vì nó cần thiết cho quá trình tổng hợp collagen và cartilage ở động vật có xương sống (Halver, 2002). Bên cạnh đó, vitamin C được xem như là chất kháng oxy hóa (Hwang and Lin, 2002), kích thích hệ miễn dịch (Cuesta et al., 2002), hỗ trợ hấp thu sắt giúp ngăn ngừa hiện tượng thiếu máu thường gặp ở cá do thiếu vitamin C (Florou, 2000) và giảm stress (Henrique et al., 2002). Nhiều loài cá không có khả năng tổng hợp vitamin C do thiếu enzym L-gulono-lactone oxidase, đây là enzyme chuyển hóa L-gulonolactone thành vitamin C ở gan và thận cá. Với những nguyên nhân trên nên hầu hết thức ăn sử dụng trong nuôi trồng thủy sản đều chứa một lượng lớn vitamin C nhằm ngăn chặn bệnh và quản lý sức khỏe của cá nuôi (Monroig, 2007; Ibrahem et al., 2010).
Vitamin C thuộc nhóm vitamin tan trong nước, dễ bị oxy hóa, dễ bị hủy ở nhiệt độ cao, bền và hoạt tính sinh học cao ở dạng hợp chất, kém ở dạng ion ascorbate (Maulén et al., 2003). Vitamin C thường sử dụng cho động vật thủy sản ở dạng tinh thể (C-crystallize); dạng bọc với ethylcellulose hay bọc với chất béo, sáp (C-coat) và dạng dẫn xuất của phosphate (L-Ascorbyl-2-Polyphotphate, C-PO4) hay dẫn xuất của Sulfate (L-Ascorbyl-2-Sulfate, C-SO4). Trong 3 dạng trên thì dạng dẫn xuất của Photphate và Sulfate là dạng bền nhất và đắt tiền hơn hai dạng còn lại (C-PO4, C-SO4> C-coat > C-crystallize). Cụ thể, khi so sánh hoạt chất của các loại C thì C bọc với ethylcellulose kháng oxy hóa tốt nhưng kháng nhiệt kém (mất 70-100% hoạt chất sau khi ép viên thức ăn), C bọc với chất béo, sáp kháng oxy hóa và kháng nhiệt tốt hơn (mất 33-50% hoạt chất sau khi gia nhiệt trong ép viên thức ăn); C dạng dẫn xuất có tỷ lệ kháng nhiệt trung bình và hoạt chất còn lại sau khi gia nhiệt khoảng 50-60% (Lê Thanh Hùng, 2008).
Kết quả nghiên cứu của Marchetti, (1999) chỉ ra rằng vitamin C dạng bọc bằng chất béo khi bổ sung vào thức ăn ép viên hay ép đùn đều bền và ít hao hụt hơn so với C dạng tinh thể. Cụ thể, sau 60 phút ngâm thức ăn trong nước thì C dạng bọc mất 13,8% so với C dạng tinh thể mất 33,5%, tương tự C bọc mất 28,8% và C tinh thể mất 58,1% trong 120 phút (thức ăn ép viên). Đối với thức ăn ép đùn, thì tỷ lệ vitamin C mất trong nước 60 phút là 18,4% (C bọc) và 39,4% (C tinh thể); 39,1% (C bọc) và 66,0% (C tinh thể) khi ngâm thức ăn 120 phút trong nước. Điều này cho thấy thấy bổ sung C dạng bọc vào thức ăn sẽ tốt hơn sử dụng C tinh thể và đặc biệt có ý nghĩa đối với những loài ăn chậm như tôm. Thông thường giá vitamin C dạng bọc cao hơn so với dạng tinh thể 10–15%.
Ngoài ra, vitamin C dễ bị mất trong quá trình chế biến và bảo quản, sau 3 tháng dự trữ C bọc mất 24% so với C tinh thể mất 60% (Marchetti et al., 1995). Do đó, C bọc giúp kháng stress tốt hơn so với C tinh thể vì lượng C bọc mất trong quá trình chế biến và bảo quản ít hơn so với C tinh thể. Cụ thể, C bọc mất 43% và C tinh thể mất 80% (thức ăn ép đùn), C bọc mất 13% và C tinh thể mất 48% (thức ăn ép viên) (Marchetti et al., 1998).
Vitamin C dạng dẫn xuất của Photphate (C-PO4) bền hơn so với vitamin C được bọc bằng Ethyl Cellulose (C-EC), C-EC mất 73% sau khi chế biến còn C-PO4 mất 50% (Andersen, 1998). Tương tự, Sandnes and Utne, (1982) cho biết 70–80% hoạt chất của C-EC mất trong quá trình chế biến và bảo quản ở 4oC trong 24 tuần còn AAPP thì ổn định hơn.
Nhu cầu vitamin C của tôm, cá
Nhiều nghiên cứu cho thấy bổ sung vitamin C cho tôm, cá giúp cải thiện tỷ lệ sống, tăng trưởng, giảm tỷ lệ dị hình của xương, tăng cường hệ miễm dịch và giảm stress (Dabrowski, 1992). Bổ sung vitamin C trong khẩu phần ăn của một số loài cá như cá nheo Mỹ (Durve and Lovell, 1982; Li and Lovell, 1985), cá hồi cầu vồng (Navarre and Halver, 1989), cá hồi Đại Tây Dương (Hardie et al., 1991) và cá mú (Qin et al., 2000) có thể làm tăng khả năng kháng bệnh của chúng. Vitamin C còn cải thiện tốc độ tăng trưởng và chất lượng tinh dịch của cá Perca falvescens (Lee and Dabrowski, 2004). Đối với cá vền biển, sử dụng 3000 mg vitamin C/kg thức ăn giúp cá giảm stress và tăng cường hệ miễn dịch của cá trong quá trình vận chuyển chúng với mật độ cao (Ortuño et al., (2003). 200 vitamin C/ kg thức ăn giúp tôm càng xanh cải thiện tỷ lệ sống và tăng khả năng kháng bệnh vi khuẩn (Trần Thị Thanh Hiền, 2004).
Nhu cầu vitamin C của tôm, cá phụ thuộc vào loài và tình trạng sinh lý của chúng. Nhu cầu vitamin C của cá chẽm Châu Âu là 20 mg vitamin C/kg thức ăn (Merchie et al., 1996); cá chép dao động từ 30–50 mg/kg thức ăn, cá nheo Mỹ là 60 mg/kg thức ăn, cá hồi từ 100–150 mg/kg thức ăn, tôm biển 200 mg/kg thức ăn (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2010).
Tuy nhiên đối với cá Pterophylum scalare thì vitamin C không có tác dụng cải thiện tăng trưởng cũng như tỷ lệ sống của cá khi bổ sung vitamin C đến mức 1440 mg/kg thức ăn (Blom and Dabrowski, 2000). Tương tự, nghiên cứu của Ai et al., (2006) trên cá Pseudosciaena crocea cho thấy vitamin C được bổ sung trong khẩu phần ăn đến 489 mg/kg thức ăn không ảnh hưởng đến tăng trưởng của cá. Điều này cho thấy vitamin C không có ý nghĩa quan trọng đối với tỷ lệ sống và tăng trưởng ở một số loài cá.
Một số biểu hiện khi tôm cá thiếu vitamin C
Thiếu vitamin C là nguyên nhân dẫn đến sự biến dạng ở xương và mô sụn, mao mạch dễ bị vỡ, xuất huyết dưới da, vết thương lâu lành, giảm hệ thống miễn dịch, giảm sinh trưởng và tăng tỷ lệ chết (Halver et al., 1975). Cụ thể, ở cá nheo Mỹ khi thiếu vitamin C trong khẩu phần ăn là nguyên nhân dẫn đến tăng trưởng, tỷ lệ sống và hiệu quả sử dụng thức ăn của cá giảm. Ngoài ra, cá còn có biểu hiện xương sống bị vẹo và mất sắc tố (Wilson and Poe, 1973). Dấu hiệu tương tự cũng xuất hiện trên cá rô phi vằn Oreochromis niloticus giai đoạn giống (Soliman et al., 1986). Thiếu vitamin C sẽ dẫn đến tình trạng xương cá bị méo mó, mang cá bị tổn thương và xô lệch vị trí ở cá chẽm (Phromkunthong et al., 1997). Ngoài ra, thức ăn thiếu vitamin C cũng ảnh hưởng đến tình trạng sức khỏe của động vật thủy sản như giảm khả năng kháng bệnh vi khuẩn (Lê Thanh Hùng, 2008). Điều này cho thấy tôm, cá cần một lượng lớn vitamin C trong khẩu phần ăn. Tuy nhiên, hoạt tính sinh học của các dạng vitamin C rất khác nhau do đó nhà sản xuất thức ăn và người nuôi trồng thủy sản có thể cân nhắc và chọn lựa loại vitamin C phù hợp với điều kiện, sản xuất và nuôi trồng.
Nguồn: ST
