Chitinase và bột côn trùng trong dinh dưỡng thủy sản

Thứ hai - 22/04/2024 22:28 307 0

Tăng hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng

Enzyme chitinase thủy phân chitin thành carbohydrate dễ tiêu hóa trong thức ăn cho cá, từ đó làm tăng giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Một trong những cách chitinase cải thiện hấp thụ dưỡng chất là phân hủy sinh khối chitin. Khi chitin được phân hủy thành các oligosaccharide đơn giản hơn, các phân tử này có tính sinh khả dụng cao hơn. Điều này có nghĩa, chúng có thể được hấp thụ dễ dàng hơn trong đường tiêu hóa của động vật, góp phần cải thiện tiêu hóa chất dinh dưỡng tổng thể.

Các nghiên cứu sơ bộ chỉ ra, chitin oligosaccharide đóng vai trò như probiotic, thúc đẩy sự phát triển lợi khuẩn đường ruột, từ đó đóng vai trò trong việc hấp thụ chất dinh dưỡng và sức khỏe tổng thể của đường ruột. Chitinase có thể được sử dụng để kiểm soát các loại nấm và côn trùng gây hại, vì nó tác động lên chitin, thành phần chính trong cấu trúc của nấm và côn trùng. Với chức năng này, chitinase góp phần quản lý dịch bệnh từ nấm và côn trùng trong nuôi trồng thủy sản.

Bổ sung chitinase vào các loại thức ăn giàu chitin, đây là cách nâng cao hiệu quả của thức ăn, cụ thể làm giảm chất thải thức ăn, cải thiện tỷ lệ biến đổi thức ăn, thúc đẩy chăn nuôi bền vững và tiết kiệm chi phí hơn.

Dù lợi ích tiềm năng là vậy, việc tăng lượng chitinase vi sinh gặp rất nhiều trở ngại, bao gồm chi phí sản xuất, tính nhạy cảm với điều kiện môi trường… Do đó, các chuyên gia dinh dưỡng vẫn đang nghiên cứu thêm, để tối ưu hóa sản xuất và ứng dụng chitinase trong nuôi trồng thủy sản.

Phòng bệnh và miễn dịch

Nhiều nghiên cứu đã ghi nhận chitinase và chitin có liên quan đến đáp ứng miễn dịch. Đối với nuôi trồng thủy sản, chitinase đóng vai trò quan trọng trong việc phòng bệnh và tăng cường hệ miễn dịch, đặc biệt khi kết hợp với bột côn trùng.

Bột côn trùng rất giàu chitin, do đó bổ sung chitinase sẽ giúp phân hủy chitin trong thức ăn, cải thiện hấp thụ chất dinh dưỡng và tăng cường đáp ứng miễn dịch. Chitinase cải thiện đáp ứng miễn dịch của vật nuôi thủy sản, bằng cách vô hiệu hóa lớp vỏ chitin của mầm bệnh, góp phần ngăn ngừa và kiểm soát các bệnh truyền nhiễm ở vật nuôi thủy sản.

Chitinase làm tăng sức đề kháng của vật nuôi trước các mầm bệnh khác nhau. Tuy nhiên, tới nay vẫn có rất ít nghiên cứu về tác dụng lâu dài của chitinase trên động vật thủy sản. Phần lớn nghiên cứu tập trung vào tác dụng ngắn hạn của phụ gia này lên sự tăng trưởng, tỷ lệ sống và đáp ứng miễn dịch.

Bước tiến công nghệ

Chitinase có nhiều nguồn, đặc tính và chế hoạt động khác nhau, khiến quy trình tối ưu hóa phụ gia này trở nên phức tạp hơn. Sự đa dạng nguồn, khiến việc phát triển chitinase trong ứng dụng công nghiệp và thực tế gặp nhiều trở ngại. Nhiều loài cá không có khả năng tiêu hóa chitin, nên việc sử dụng chitinase trong dinh dưỡng trở nên bất khả thi.

Sử dụng chitinase trong bột côn trùng, cũng gặp một vài thách thức như enzyme chitinase chỉ phát huy tác dụng đối với một số loại cấu trúc chitin nhất định. Lựa chọn một loại chitinase có khả năng phân hủy chitin hiệu quả, vẫn được coi là một thách thức lớn.

Do đó, cần phải xác định điều kiện tối ưu, để xử lý chitinase trong chế biến bột côn trùng. Điều kiện này cần được điều chỉnh tùy theo loài côn trùng và đặc tính mong muốn của bột côn trùng. Hiệu quả của chitinase cũng bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường gồm: pH, nhiệt độ, thời gian phản ứng. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng điều kiện tối ưu để xử lý chitinase có thể khác nhau, tùy vào loài côn trùng và nguồn chitin.

Ngoài ra, xử lý chitinase trong chế biến bột côn trùng, có thể ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng thiết yếu như protein và lipid. Do đó, cần phải đảm bảo quá trình xử lý bảo toàn được các chất dinh dưỡng, đồng thời phân hủy chitin hiệu quả. Chi phí sản xuất chitinase cũng hạn chế việc sử dụng phụ gia này trong nuôi trồng thủy sản.

Sản xuất chitinase cho các hoạt động nuôi thủy sản thương mại, thường liên quan đến quá trình lên men vi khuẩn và tinh chế enzyme. Những vi khuẩn đang được sử dụng để sản xuất chitinase gồm các chủng Bacillus và Pseudomonas. Cùng đó, quá trình lên men nấm đã được chứng minh là chiến lược mạnh mẽ khác, để sản xuất chitinase trong nuôi trồng thủy sản. Nấm sản xuất chitinase gồm các loài Trichoderma and Aspergillus, được nuôi cấy trong điều kiện nghiêm ngặt, để thúc đẩy quá trình tiết enzyme chitinase.

Tuy nhiên, cần đảm bảo vi sinh vật biến đổi gen, phải tuân thủ yêu cầu và quy định về tiêu chuẩn an toàn. Khi ngành nuôi trồng thủy sản mở rộng và đa dạng hóa, sẽ kéo theo nhu cầu đổi mới công nghệ lên men, giúp cải thiện hiệu quả chi phí và khả năng mở rộng sản xuất chitinase, góp phần vào sự tăng trưởng bền vững của ngành.

Dũng Nguyên (Theo Aquafeed)

Nguồn tin: thuysanvietnam.com.vn