Hiện nay, vấn đề bệnh nhiễm khuẩn trên tôm cá, xử lý nước ao nuôi, thúc đẩy tăng trưởng đang được quan tâm hàng đầu. Nhiều hộ nuôi trồng thuỷ sản đã chọn kháng sinh để xử lí nhanh các vấn đề trên. Tuy nhiên việc sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản có nguy cơ đe dọa sức khỏe cộng đồng do tích tụ sinh học dư lượng các chất kháng sinh và các nhà nghiên cứu đã cảnh báo việc sử dụng kháng sinh quá mức ở các trang trại nuôi trồng thủy sản vì lợi ích kinh tế ngắn hạn. Trước tình hình đó acid hữu cơ và muối của chúng được xem như giải pháp an toàn và hiệu quả trong việc thay thế kháng sinh để kiểm soát các bệnh nhiễm khuẩn và cải thiện hiệu suất tăng trưởng trên tôm cá.
Acid hữu cơ là gì?
Acid hữu cơ là các hợp chất hữu cơ có một hoặc nhiều nhóm carboxyl. Chúng bao gồm acid carboxylic đơn chức, mạch thẳng, bão hòa (C1 – C18) và các chất dẫn xuất tương ứng của chúng, như các acid không bão hòa (cinnamic, sorbic), hydroxylic (citric, lactic), phenolic (benzoic, cinnamic, salicylic) và các acid carboxylic đa chức (azelaic, citric, succinic ) với cấu trúc phân tử chung là R-COOH, trong đó R đại diện cho nhóm chức năng có hóa trị 1. Các acid này thường được gọi là acid béo chuỗi ngắn, acid béo dễ bay hơi hoặc các acid cacboxylic yếu.
Các nghiên cứu có liên quan đến acid hữu cơ và động vật thủy sản hiện nay chủ yếu tập trung vào khả năng tăng cường hấp thu phospho và các khoáng chất khác. Ngoài ra, chúng còn có các tác dụng khác như: ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây hại (nấm mốc, nấm men, vi khuẩn gây bệnh) tồn tại trong môi trường sống, trong thức ăn và trong cơ thể của động vật thủy sản, cải thiện tốc độ tăng trưởng, cải thiện hệ số chuyển hóa thức ăn. Nhóm acid hữu cơ đóng vai trò quan trọng phải kể đến là acid lactic, acid propionic, acid butyric và acid citric,…
Acid lactic hay acid sữa là một hợp chất hóa học đóng vai trò rất quan trọng trong nhiều quá trình sinh hóa với công thức hóa học C3H6O3. Acid butyric là một chất lỏng không màu hòa tan trong nước, cấu trúc của nó gồm 4 carbon có công thức phân tử C4H8O2 hoặc CH3CH2CH2COOH. Một trong những acid đóng vai trò quan trọng là acid citric, axit hữu cơ yếu và được xem như một chất bảo quản tự nhiên.Trong hóa sinh học, nó là tác nhân trung gian quan trọng trong chu trình acid citric vì thế xuất hiện trong quá trình trao đổi chất của hầu như mọi sinh vật sống. Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch tốt về mặt môi trường và đóng vai trò của chất chống oxy hóa. Bên cạnh acid citric, acid propionic là một axit cacboxylic có nguồn gốc tự nhiên với công thức hóa học CH3CH2COOH. Ở trạng thái tinh khiết và trong điều kiện thông thường, nó là một chất lỏng. Axit propionic ngăn cản sự phát triển của mốc và một số vi khuẩn. Do vậy, phần lớn acid propionic được sản xuất để sử dụng làm chất bảo quản.
Vai trò của acid hữu cơ trong nuôi trồng thuỷ sản
Ức chế và tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh
Đường ruột là một bộ phận rất quan trọng trên cơ thể tôm và có cấu tạo rất đơn giản nên dễ mẫn cảm với các vi khuẩn gây bệnh. Nhất là khi vibrio phát triển mạnh do môi trường bị ô nhiễm, thức ăn vào đường ruột tôm mà không tiêu hóa được nên gây ra các hiện tượng lỏng ruột, phân trắng hay phân đứt khúc. Để cải thiện khả năng hoạt động của các enzyme và hệ vi sinh vật có lợi trong đường ruột thì acid hữu cơ là phương pháp tuyệt vời dành cho tôm nuôi thâm canh.
Các acid hữu cơ có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều loài vi khuẩn Vibrio spp. gây bệnh cho tôm, đặc biệt là bệnh phân trắng do V. alginolyticus, V. parahaemolyticus, V. vulnificus và hoại tử gan tuỵ cấp do Vibrio harveyi gây ra. Khả năng ức chế chủ yếu là nhóm acid hữu cơ mạch ngắn, bao gồm: acetic acid, butyric acid, formic acid, propionic acid. Acid này đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc thay thế kháng sinh đang bị làm dụng trong nuôi trồng thuỷ sản như hiện nay.
Vi khuẩn gây bệnh thường hoạt động ở pH cao, trong khi vi khuẩn có lợi như Lactobacillus, Bifidobacterium lại hoạt động ở pH thấp (<3,5). Như vậy khi đưa acid hữu cơ vào đường ruột qua thức ăn để hạ thấp pH xuống dưới 3,5 thì sẽ hạn chế sự hoạt động của những vi khuẩn có hại và tăng cường sự hoạt động của vi khuẩn có lợi.
Bên cạnh đó phải kể đến acid lactic có khả năng làm giảm pH môi trường, ảnh hưởng đến pH nội bào của vi khuẩn gây bệnh nên có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh…. Mặt khác, pH giảm cũng ức chế quá trình đường phân, tế bào vi khuẩn cạn kiệt năng lượng dẫn đến chết tế bào. Ngoài ra, khi vào trong tế bào vi khuẩn, axit phân ly cho ra ion H+ làm cho pH trong tế bào chất của vi khuẩn từ bazơ chuyển sang axit. Vi khuẩn có hại do không dung nạp được axit nên bị tiêu diệt, ngược lại vi khuẩn có lợi thích nghi và phát triển tốt. Chính nhờ vai trò này mà axit hữu cơ đã thay thế được kháng sinh trong việc ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn bệnh trong ống tiêu hóa của tôm, cá.
Hình ảnh: Cơ chế tiêu diệt vi khuẩn của acid hữu cơ
Cải thiện sự tiêu hoá, hấp thụ thức ăn và kích thích tăng trưởng
Nhiệt độ và độ ẩm cao (>14%) là nguyên nhân làm cho thức ăn thủy sản dễ bị nấm mốc phát triển. Trở ngại chính cho thức ăn thủy sản là sự phát triển của nấm mốc Aspergillus flavus, nấm mốc này sản xuất ra độc chất Aflatoxin, một loại độc tố nguy hiểm cho động vật thủy sản. Việc sử dụng chất kháng nấm quá mức làm ảnh hưởng đến độ ngon miệng của thức ăn đối với động vật thủy sản. Trong thức ăn thủy sản, acid propionic đóng vai trò như “ tác nhân làm sạch thức ăn” cho vật nuôi, hạn chế sự phát triển nấm men, nấm mốc trong thức ăn và nguyên liệu sản xuất thức ăn.
Các loại acid hữu cơ mạnh ngắn như acid propionic và butyric làm tăng sự phát triển của các tế bào biểu mô và kích thích sự tiết ra của enzyme. Acid hữu cơ và muối của chúng làm tăng khả năng tiêu hóa và khả năng sử dụng protein. Ngoài ra, acid còn khử những liên kết trong các nguyên liệu thức ăn và do đó giúp cải thiện năng suất. Hàm lượng protein cao trong thức ăn đảm bảo tốc độ tăng trưởng tốt cho những con non nhưng cũng sinh ra hệ đệm trong thức ăn cao và làm giảm acid hydrochloric (HCl) trong dạ dày, dẫn đến sự hoạt hóa pepsin và tiết enzym dịch tụy giảm, làm cho tiêu hóa dưỡng chất bị hạn chế. Các acid hữu cơ được đưa vào sẽ làm giảm hệ đệm của thức ăn và do đó giúp tăng cường khả năng tiết enzyme cải thiện việc tiêu hóa thức ăn.
Đối với citric acid hoặc muối của nó là loại acid hữu cơ được nghiên cứu nhiều nhất trong nuôi trồng thủy sản. Nhiều nghiên cứu đã báo cáo rằng citric acid có thể cải thiện sự tăng trưởng, khả năng sử dụng thức ăn và khoáng chất – đặc biệt là phospho. Một nghiên cứu gần đây về tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương (Litopenaeus vannamei) chỉ ra rằng, ngoài việc cải thiện giá trị dinh dưỡng của thức ăn, acid citric còn có vai trò trong việc cải thiện sự khả năng sống sót của tôm, đáp ứng miễn dịch và khả năng chống lại bệnh do Vibrio gây ra. Bên cạnh đó, citric acid có khả năng ổn định pH trong ao nuôi, giúp pH về ngưỡng giới hạn phù hợp. Đặc biệt khi thời tiết trở nên nắng nóng, acid citric được tạt xuống ao giúp tôm giảm stress hiệu quả và nhanh chóng.
Trong các loại acid hữu cơ thì acid lactic và acid citric giúp tăng khả năng hấp thụ và sử dụng thức ăn rất hiệu quả nhờ vào sự cải thiện vị giác đối với thức ăn. Tuy nhiên nếu sử dụng với liều lượng acid cao khả năng sử dụng thức ăn sẽ bị suy giảm.
Ngày nay, có rất nhiều kết quả nghiên cứu khoa học đã chứng minh những tác dụng tích cực của acid hữu cơ có trong thức ăn của tôm cá. Đây là ứng của viên sáng giá có thể thay thế hoàn toàn các loại kháng sinh kích thích tăng trưởng trong nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, nuôi trồng thủy sản là sự kết hợp của nhiều loài nuôi, hoạt động cho ăn, mô hình nuôi khác nhau nên việc sử dụng acid hữu cơ cho từng điều kiện môi trường là khác nhau. Vì thế, khi sử dụng acid hữu cơ trong chăn nuôi thủy sản cần phải đúng liều lượng và phù hợp đối với từng giai đoạn phát triển của tôm nuôi.
Minh Thư – Công ty Tôm Việt