Hoạt động Khoa học Công nghệ

Nghiên cứu sản xuất chế phẩm giàu astaxanthin có nguồn gốc từ vi khuẩn Paracoccus carotinifaciens bổ sung vào thức ăn cá cảnh, cá hồi và tôm bố mẹ

28/06/2021

Astaxanthin là sắc tố thuộc nhóm carotenoids, có vai trò quan trọng trong nuôi trồng thủy sản. Tác dụng được biết đến của astaxanthin ở động vật thủy sản bao gồm: nâng cao hoạt tính của tiền chất vitamin A, tăng khả năng chống oxy hóa, cải thiện sự phát triển của trứng và ấu trùng, thúc đẩy tăng trưởng và thành thục.

Bổ sung astaxanthin vào thức ăn tạo nên màu sắc đỏ hồng cơ thịt cá Hồi vân và tạo nên màu sắc sặc sỡ của cá cảnh. Đối với tôm bố mẹ, astaxanthin có vai trò nâng cao hoạt động của các tiền tố vitamin A, cải thiện phát triển của phôi và ấu trùng, nâng cao chất lượng sinh sản của tôm bố mẹ. Do đó, astaxanthin không những có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng động vật thủy sản mà còn góp phần tạo nên màu sắc đỏ, làm tăng giá trị thương mại và giá trị thẩm mỹ của sản phẩm thủy sản. Động vật thủy sản không có khả năng tự tổng hợp astaxanthin và cần được bổ sung qua thức ăn.

Trong tự nhiên, động vật thủy sản hấp thụ astaxanthin khi chúng ăn tảo biển, động vật phù du, giáp xác (tôm, cua, ghẹ...). Trong điều kiện nuôi thâm canh, astaxanthin bổ sung cho động vật thủy sản trong thức ăn công nghiệp. Nguồn astaxanthin từ vi khuẩn từ biển đang được chú ý nhiều hiện nay, do vi khuẩn có thời gian sinh trưởng ngắn. Đồng thời việc phá vỡ màng tế bào dễ dàng để giải phóng astaxanthin tích lũy khiến cho quá trình hấp thụ astaxanthin của động vật nuôi cũng dễ dàng hơn. Vi khuẩn biển Paracoccus carotinifaciens được phân lập tại Nhật Bản cho thấy có khả năng tổng hợp astaxanthin. Cho đến nay, Công ty JX Nippon Oil & Energy (Nhật Bản) đã sản xuất thành công chế phẩm Panaferd-AX từ vi khuẩn Paracoccus carotinifaciens chứa 2 % astaxanthin trong sinh khối khô. Việt Nam có nguồn tài nguyên sinh vật đa dạng và phong phú. Việc điều tra, phân lập chủng vi khuẩn Paracoccus carotinifaciens giàu astaxanthin bản địa để từ đó sản xuất chế phẩm sinh học và ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản là rất cần thiết.

Trước những yêu cầu thực tiễn này, nhóm  nghiên cứu Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản I, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn do TS. Nguyễn Quang Huy đứng đầu đã đề xuất thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm giàu astaxanthin có nguồn gốc từ vi khuẩn Paracoccus carotinifaciens bổ sung vào thức ăn cá cảnh, cá hồi và tôm bố mẹ”.

Sau một thời gian thực hiện, đề tài thu được các kết quả như sau:

- Đã phân lập và định danh được 2 chủng vi khuẩn Paracoccus carotifinaciens có khả năng sinh astaxanthin cao từ vùng biển Việt Nam là Paracoccus carotifinaciensC32 và Paracoccus carotifinaciensC38, trong đó chủng C32 có khả năng tổng hợp 23 mg astaxanthin/g sinh khối, đáp ứng yêu cầu đề ra. Chủng vi khuẩn này không độc, an toàn cho vật nuôi.

- Xây dựng được quy trình sản xuất sinh khối vi khuẩn P. carotinifaciens giàu astaxanthin từ chủng C32 với quy mô thiết bị lên men 350 L/mẻ. Sản xuất được 200 kg chế phẩm astaxanthin với hàm lượng 1,65 %.

- Xác định được hàm lượng astaxanthin phù hợp bổ sung từ chế phẩm vào thức ăn nuôi thương phẩm cá Hồi vân là 80 mg/kg, cá Koi là 80 mg/kg. Hàm lượng astaxanthin tối thiểu bổ sung vào thức ăn viên nuôi vỗ tôm bố mẹ để nâng cao chất lượng sinh sản ở tôm chân trắng là 300 mg/kg và ở tôm sú là 400 mg/g.

- Xây dựng được 01 mô hình nuôi cá Koi (250 con) sử dụng chế phẩm astaxanthin bổ sung vào thức ăn với hàm lượng 80 mg/kg. Màu sắc cá Koi tăng cường sau 30 ngày nuôi và rõ rệt sau 60 ngày nuôi. Tỉ lệ sống cá đạt 100 %.

- Xây dựng được 01 mô hình nuôi thương phẩm cá Hồi vân ứng dụng chế phẩm astaxanthin. Điểm số màu sắc của cơ thịt cá theo thang SalmoFan Lineal trung bình đạt 28,2 sau 75 ngày nuôi. Sản lượng cá đạt 1254 kg với cỡ cá thu hoạch trung bình 1,32 kg/con. Tỉ lệ sống đạt 94,7 %.

- Xây dựng được 01 nuôi vỗ tôm chân trắng bố mẹ sử dụng chế phẩm astaxanthin bổ sung vào thức ăn viên. Tỉ lệ thành thục: 93,3%; tỉ lệ đẻ: 85,7%; tỉ lệ thụ tinh: 88,2%, tỉ lệ nở: 84,7 %; tỉ lệ sống đến PL12: 45,2%.

- Xây dựng được 01 nuôi vỗ tôm sú bố mẹ sử dụng chế phẩm astaxanthin bổ sung vào thức ăn viên. Tỉ lệ thành thục và tỉ lệ đẻ là 100%; tỉ lệ thụ tinh: 86,3%; tỉ lệ nở: 88,8%; tỉ lệ sống đến PL12: 48,7%.

- Hiệu quả về mặt kỹ thuật của chế phẩm astaxanthin tương đương với sản phẩm thương mại Carophyll Pink khi sử dụng cùng hàm lượng. Tuy nhiên chi phí sản xuất chế phẩm astaxanthin còn cao hơn so với sản phẩm thương mại nên hiệu quả về mặt kinh tế còn thấp hơn.

Với những kết quả này, nhóm đề tài mong được tiếp tục hỗ trợ nghiên cứu nghiên cứu để nâng cao hàm lượng astaxanthin trong chế phẩm và giảm chi phí sản xuất để thương mại hóa chế phẩm này, phục vụ cho nuôi trồng thủy sản (cá Hồi vân, cá cảnh và nuôi vỗ tôm bố mẹ).

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 16343/2019) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

P.T.T (NASATI)