Các enzim có thể cải thiện hiệu quả việc sử dụng thức ăn chăn nuôi thủy sản như thế nào?

Theo Daniel Arana, Natalia Soares và Rob Serwata đến từ Huvepharma thì việc bổ sung thêm một loại enzim vào thức ăn chăn nuôi thủy sản có thể cải thiện khả năng tiêu hóa của chúng, còn một loại khác cho phép giảm bớt hàm lượng phốt pho cần thiết trong thức ăn.

Sản lượng thủy sản toàn cầu (bao gồm tất cả các loài cá, động vật giáp xác và động vật thân mềm) được ước tính đạt 179 triệu tấn. Theo thống kê mới nhất của Tổ chức Lương Thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), tổng đóng góp của ngành nuôi trồng thủy sản là khoảng 114,5 triệu tấn trọng lượng sống, trong đó động vật thủy sản chiếm 82,1 triệu tấn 1 (Hình 1). 

Nhiệm vụ đảm bảo an ninh lương thực và dinh dưỡng đầy đủ cho dân số toàn cầu đang ngày một tăng cao vẫn còn là một thách thức khó khăn và ngành nuôi trồng thủy sản giữ một vai trò quan trọng trong nền an ninh lương thực thế giới. Trên toàn cầu, sản lượng tiêu thụ cá thực phẩm đã tăng lên khoảng 3.1% hằng năm, con số này cao hơn tất cả các loại protein động vật khác (như thịt, bơ sữa và sữa) đã tăng lên 2.1% mỗi năm. Sản lượng thủy sản nuôi bình quân mỗi năm tăng 5.3%. 

Thị trường thức ăn chăn nuôi thủy sản cũng tăng trưởng nhanh chóng theo xu hướng tương tự với xu hướng tăng trưởng của ngành nuôi trồng thủy sản. Gần đây, sản lượng thức ăn chăn nuôi thủy sản được ước tính là khoảng 57 triệu tấn.1 Sự phân chia các loài quan trọng chủ yếu là cá chép với khoảng 28%; cá rô phi 18%; tôm biển 14.6%; cá da trơn 11.2%; cá biển 8.1%; cá hồi 6.9%; giáp xác nước ngọt 4.6%; cá nước ngọt khác 3.6%; cá hồi chấm 2.1%, những con khác 2.9% (hình 2) .

Giữ vị trí hàng đầu thế giới trên thị trường enzim thức ăn chăn nuôi, Huvepharma mang tới enzim đạt hiệu quả cao (được đăng ký sử dụng cho ngành nuôi trồng thủy sản ở một số quốc gia trọng điểm) trong lĩnh vực thức ăn thủy sản.

Một phức hợp enzim phân hủy chất xơ hiệu quả cao giúp tăng khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng, dẫn đến hiệu suất tăng trưởng tốt hơn và môi trường đường ruột khỏe mạnh hơn. Hostazym X là enzim phân giải chất xơ duy nhất được Ủy ban Châu Âu chấp thuận sử dụng trong thức ăn dành cho các loài cá chép.

Các cuộc thử nghiệm nuôi trồng thủy sản thường được hoàn thành trong điều kiện môi trường cho phép thể hiện hết tiềm năng của một chất phụ gia thức ăn chăn nuôi đã được kiểm chứng.

Một cuộc thử nghiệm đã được tiến hành tại một cơ sở ngoài trời tại trường Đại học Poznan, Ba Lan để thử thách tính hiệu quả của Hostazym X. Thử nghiệm này cho phép Hostazym X được thử nghiệm ở các điều kiện bất lợi, trái ngược lại với các thử nghiệm nghiên cứu trước đó, nhiệt độ nước dao động từ 13.5 đến 24.7°C và nồng độ oxy hòa tan dao động trong khoảng từ 2.0 - 5.1 mg/l. Oxy có tác động thực sự đến tỷ lệ trao đổi thức ăn ở cá và khi bị đương đầu với sự thiếu hụt oxy thì tốc độ tăng trưởng và sức khỏe của cá sẽ bị ảnh hưởng.

Thử nghiệm được thiết lập bằng cách sử dụng ba nồng độ Hostazym X khác nhau: 1050, 1500 và 3000 EPU/kg thức ăn so với thức ăn đối chứng. 12 ao rộng 40m2, mỗi ao được thả 20 x 375g cá và được cho ăn trong 90 ngày. Không có trường hợp tử vong nào được quan sát thấy trong suốt quá trình thử nghiệm.

Hiệu suất của thức ăn được bổ sung Hostazym X ở cả ba nồng độ đều tốt hơn so với hiệu suất của nhóm đối chứng. Kết quả được trình bày trong Bảng 1 và Hình 1 và cho thấy rõ ràng rằng:

Trọng lượng cơ thể đã tăng lên đáng kể so với nhóm đối chứng

Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) được điều chỉnh đã giảm xuống so với nhóm đối chứng

Những người nông dân sử dụng Hostazym X nhận được lợi tức đầu tư cao hơn

Bảng 1: Các thông số tăng trưởng chính

* FCR được điều chỉnh để kiểm soát trọng lượng cơ thể cuối cùng. Các chỉ số viết lên trên khác nhau thể hiện sự khác biệt được trình bày bằng thống kê ở mức p ≤0.05

Tiết kiệm chi phí trên 1,000 tấn cá được sản xuất so với nhóm đối chứng

Optiphos: giảm chất thải phốt pho

Phốt pho là chất cần thiết cho mọi sự sống và cần thiết cho sự tăng trưởng tối ưu, hiệu quả sử dụng thức ăn và sự phát triển xương ở cá. Mặc dù phốt pho là một chất dinh dưỡng thiết yếu trong thức ăn chăn nuôi thủy sản nhưng nó cũng gây tác động đến môi trường và gây ra hiện tượng phú dưỡng ở nhiều hồ và sông.

Mục tiêu sản xuất nuôi trồng thủy sản bền vững vẫn còn lâu mới đạt được bằng việc cá chỉ giữ lại khoảng 40% lượng phốt pho mà chúng tiêu thụ trong thức ăn chăn nuôi cá thương mại hiện đại. Việc làm giảm hàm lượng phốt pho trong thức ăn mà không ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và sức khỏe là chìa khóa cho sự phát triển của chế độ ăn ít gây ô nhiễm. Điều này hiện đang đạt được bằng cách sử dụng bột cá ít tro hoặc bổ sung phốt pho sẵn có. Tuy nhiên, có những chiến lược khác giúp tiết kiệm chi phí hơn đó là các enzim phytase, enzim này giải phóng chất phốt pho không có sẵn một cách hiệu quả từ việc bổ sung ngày càng nhiều các thành phần thực vật có vai trò rất quan trọng. 

Một lượng lớn phốt pho hữu cơ liên kết trong axit phytic có trong khẩu phần ăn của cá hồi và cá hồi chấm ngày nay nhưng chúng rất ít được sử dụng. Điều này cho thấy cơ hội sử dụng OptiPhos, đây là một loại enzim phytase được công nhận trên toàn cầu giúp làm giảm tác động môi trường của ngành công nghiệp họ cá hồi.

Thức ăn chăn nuôi cá có chứa nhiều nguồn protein thực vật (được sử dụng thay thế cho bột cá) dẫn đến hàm lượng phytate trong thức ăn cao. Phytase thủy phân phytate (axit phytic) và giải phóng phốt pho liên kết, cho phép tiết kiệm tài chính đáng kể bằng cách giảm bớt lượng phốt pho vô cơ được sử dụng. Ngoài ra, sự bài tiết phốt pho ra môi trường cũng giảm xuống đáng kể.

Sản lượng cá hồi và cá hồi chấm toàn cầu vào năm 2020 đạt khoảng 3,2 triệu tấn. Sản lượng này chủ yếu là cá hồi Đại Tây Dương và hơn 50% trong số này được sản xuất tại Na Uy, còn các đối thủ chính khác là ở Chi Lê, Vương quốc Anh, Quần đảo Faroe, Iceland, Ireland và Canada. Việc sản xuất họ cá hồi cũng giống như hầu hết các loài động vật nuôi khác, đều không có nhiều hồ sơ về tác động môi trường, mặc dù ngành công nghiệp đã nỗ lực rất nhiều để làm sạch hình ảnh của nó.

Ngành công nghiệp cá hồi ở Na Uy sản xuất ~ 1,24 triệu tấn cá hồi và ~ 1,65 triệu tấn thức ăn chăn nuôi cá hồi. Ngành công nghiệp này cũng là nhà nhập khẩu phốt pho vô cơ (P) lớn thứ ba (16,500 tấn), thậm chí vượt qua mức sử dụng phân phốt pho trong nước.

Các nghiên cứu được tiến hành trên cá hồi cầu vồng (Onchorhynchus mykiss) và cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar) đã chứng minh rằng hàm lượng phốt pho trong thức ăn có thể giảm đáng kể (khoảng 2.5 - 3.5 g/kg) và trong một số trường hợp, nguồn P vô cơ bổ sung có thể bị loại bỏ hoàn toàn.

Ngoài ra còn có các lợi ích tài chính khi thực hiện chiến lược OptiPhos. Việc tăng mức năng lượng tiêu hóa (DE) trong thức ăn chăn nuôi họ cá hồi có tác động đáng kể đến hệ thống không gian. Việc cạnh tranh để giành không gian có thể làm tăng đáng kể chi phí xây dựng, vì vậy bất kỳ cơ hội nào để tối ưu hóa việc sử dụng không gian đều có thể mang lại lợi ích chi phí đáng kể.

Bằng cách giảm bớt nhu cầu bổ sung phốt pho, dự án OptiPhos có thể tiết kiệm chi phí chế tạo lên đến 15 euro mỗi tấn mét, đây là một lợi ích bền vững về mặt kinh tế và môi trường.

Điều này loại trừ bất kỳ cơ hội nào mà người nông dân có thể có để tăng khối lượng sản xuất và tận dụng tốt hơn sự đồng thuận về sinh khối sản xuất, điều này có thể rất quan trọng.

Hình 4 và 5 cho thấy tác động tích cực của dự án OptiPhos trong việc lưu giữ và bài tiết P trong các thử nghiệm khác nhau với cá hồi Đại Tây Dương và cá hồi cầu vồng

Cá hồi Đại Tây Dương giữ lại, bài tiết và giảm lượng P so với nhóm đối chứng sử dụng OptiPhos ở mức 500 và 750 OTU/kg thức ăn. Tất cả các biện pháp xử lý có liên quan với nhóm đối chứng đều có sự khác biệt về mặt thống kê.

Sự duy trì, bài tiết và giảm lượng P của cá hồi cầu vồng so với nhóm đối chứng bằng cách sử dụng OptiPhos ở mức 500 và 750 OTU/kg thức ăn

Kết quả trình bày trong hình 4 và hình 5 cho thấy rõ ràng:

• OptiPhos ở mức 500-750 OTU/kg thức ăn làm giảm đáng kể lượng phốt pho thải ra môi trường trong các hệ thống sản xuất cá hồi và cá hồi chấm.
• OptiPhos có thể giúp giảm đáng kể việc sử dụng phốt pho vô cơ trong thức ăn chăn nuôi họ cá hồi hiện nay.
• OptiPhos giúp giảm thiểu tác động môi trường của nuôi trồng thủy sản họ cá hồi.