Chất bổ sung vào thức ăn (chất phụ gia) là những chất không dinh dưỡng được thêm vào thức ăn với nhiều chức năng khác nhau. Thông thường các chất này có hàm lượng thấp để ổn định thức ăn, tạo mùi vị, ngăn ngừa sự phân hủy trong quá trình bảo quản, hoặc để cải thiện sức khỏe cá tôm, dinh dưỡng và chất lượng sản phẩm. Nói cách khác, chất bổ sung vào thức ăn làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn đối với thủy sản nuôi.
+ Chất kết dính:
Để gia tăng độ kết dính của thức ăn, ngoài tinh bột trong thức ăn, trong chế biến thức ăn cho thủy sản còn sử dụng một số chất kết dính. Chất kết dính làm tăng độ bền của thức ăn trong môi trường nước, giảm sự thất thoát các chất dinh dưỡng, giảm bụi trong quá trình chế biến thức ăn. Tuy nhiên, một số chất kết dính có thể làm ảnh hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn. Một vài loài cá không chấp nhận thức ăn quá cứng. Tinh bột được gelatine hóa là chất kết dính tự nhiên tốt nhất cho động vật thủy sản, thuy nhiên để tăng độ kết dính của thức ăn phải bổ sung thêm chất kết dính.
Một số chất kết dính được sử dụng trong thức ăn thủy sản:
Nhóm có nguồn gốc tảo biển: Agar, aginate, carrgeenan…
Nhóm có nguồn gốc thực vật: Tinh bột, gure gum, hemicellulose, carboxymethyl cellulose – CMC (1-3%).
Nhóm có nguồn gốc động vật: Gelatin, collagen, chitosan…
Nhóm có nguồn gốc vô cơ như: Bentonite.
Các chất tổng hợp như: Urea formaldehyde
Hàm lượng chất kết dính sử dụng trong thức ăn phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu chế biến thức ăn và thiết bị chế biến. Khi sử dụng các thiết bị thủ công thì chất kết dính sử dụng sẽ nhiều hơn so với hệ thống thiết bị ép viên hiện đại. Trong thức ăn tự chế (ép thủ công) hàm lượng tinh bột sử dụng khoảng 10%, máy ép viên 5%. Các chất kết dính bổ sung từ 1 – 2 %. Riêng đối với thức ăn cho tôm, để tăng độ bền trong nước nên bổ sung thêm gluten bột mì, tinh bột bắp và chất kết dính tổng hợp.
+ Chất chống Oxy hóa:
Thức ăn thủy sản do có hàm lượng chất béo cao và thành phần của chất béo chứa nhiều acid béo không no nên dễ bị OXH trong quá trình chế biến và bảo quản. Khi bị OXH thức ăn sẽ hôi dầu và mất đi các acid béo thiết yếu, các Vitamin tan trong dầu như: A, D, E, carotenoids bị phá hủy làm giá trị dinh dưỡng của thức ăn bị giảm. Do đó, trong thức ăn thủy sản, cần bổ sung chất chống OXH. Chất chống OXH phải đảm bảo không độc và có giá thành rẻ. Các chất chống OXH thường được sử dụng là:
BHT (Butylated hydroxyl toluene): 200 ppm.
BHA (Butylated hydroxyl Anisole): 200 ppm.
Ethoxyquin (1,2 dihydro – 6 ethoxy – 2,2,4 trymethyl quinoline): 150 ppm.
+ Chất kháng nấm:
Nhiệt độ và độ ẩm cao ở vùng nhiệt đới là nguyên nhân làm cho thức ăn thủy sản dễ bị nấm mốc phát triển. Trở ngại chính cho việc chế biến 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. Có nhiều loại độc tố Aflatoxin được sinh ra bởi nhiều chủng Aspergillus, trong đó Aflatoxin B1 được ghi nhận gây bệnh viêm gan trên cá hồi với hàm lượng trong thức ăn rất thấp chỉ 0.5 µg/kg. Các loài cá vùng nhiệt đới ít nhạy cảm với Aflatoxin hơn so với các loài vùng ôn đới. Cá nheo Mĩ khi ăn thức ăn có chứa Aflatoxin B1 10mg/kg trong 10 tuần bị tổn thương ở gan và thận, đồng thời giảm tăng trưởng và huyết cầu, nhưng không gây chết cá. Aspergillus flavus thường phát triển ở các loại hạt có dầu, bắp và khoai củ. Chất kháng nấm thường được sử dụng là một hay hỗn hợp các loại acid hữu cơ. Trong thức ăn thủy sản một số chất chống mốc được sử dụng là acid propionic, acid sorbic, sodium diacetate, acid phosphoric. Việc sử dụng chất kháng nấm phải không làm ảnh hưởng đến độ ngon của thức ăn.
+ Chất tạo mùi:
Chất dẫn dụ đóng vai trò quan trọng, quyết định hiệu quả sử dụng thức ăn của động vật thủy sản, đặc biệt là tôm. Trong mội trường nước, để cảm nhận thức ăn chất dẫn dụ phải hòa tan để cá tôm có thể cảm nhận. Có 2 cách để cảm nhận là khứu giác và vị giác. Do đó, chất dẫn dụ càng dễ hòa tan, trọng lượng phân tử càng nhỏ càng có tác dụng cao trong dẫn dụ ĐVTS. Tính chất chung của chất dẫn dụ: không bay hơi, có trọng lượng phân tử rất nhỏ, là hợp chất hữu có chứa Nito, dễ tan trong nước và bền nhiệt.
Trong các nguồn nguyên liệu sử dụng làm thức ăn cho tôm có sẵn các chất dẫn dụ tự nhiên như: bột mực, bột nhuyễn thể, bột đầu tôm, giun nhiều tơ, nhộng tằm, dịch thủy phân cá, tôm. Hàm lượng chất dẫn dụ thay đổi tùy theo loài từ 1 – 5%. Ngoài ra, dầu mực, dầu nhuyễn thể cũng được sử dụng như là chất dẫn dụ trong thức ăn tôm.
Ngoài các chất dẫn dụ tự nhiên, các chất dẫn dụ nhân tạo như các acid amin tự do (glycine, aniline, glutamate) hay một số phần tử peptide như betane cũng được tổng hợp để bổ sung vào thức ăn cho động vật thủy sản.
+ Sắc tố:
Có trên 300 sắc tố được tìm thấy trên thực vật và động vật. Xanthophyll và carotenoid là 2 sắc tố quan trọng dùng trong thủy sản. Xanthophyll được tìm thấy trong thực vật như bắp, carotenoid được tìm thấy trong giáp xác và cá. Chất tạo màu thông dụng trong thức ăn nuôi động vật thủy sản là cathaxanthin và asthaxanthin. Trong tự nhiên nguồn cung cấp carotenoid chính là tảo. Ngoài ra nhóm giáp xác chân chèo, một số loài nhuyễn thể, tôm, cua cũng là nguồn cung cấp carotenoid. Asthaxanthin là sắc tố thuộc họ carotenoid, bổ sung sắc tố asthaxanthin với nồng độ 50 ppm sẽ tạo màu sắc tự nhiên cho tôm nuôi.
Sắc tố được cho vào thức ăn thủy sản để tạo màu cho thịt cũng như trứng. Một số loài cá có khả năng biến đổi sắc tố xanthophylls thành sắc tố carotenoid. Cá vàng và cá chép có khả năng biến đổi sắc tố xanhthophyll, zeaxanthin thành sắc tố đỏ carotenoid và asthaxanthin. Tương tự tôm he Nhật Bản có khả năng biến đổi sắc tố ß-caroten và zeaxanthin thành sắc tố asthaxanthin. Thủy sản được ương nuôi trong điều kiện nhân tạo phải được cung cấp thêm canthaxanthin và asthaxanthin qua thức ăn. Hơn nữa cung cấp thêm carotenoid rất cần thiết cho cá hồi trong quá trình sinh sản nhân tạo. Hàm lượng asthaxanthin có trong thức ăn nuôi vỗ cá trống làm tăng tỉ lệ trứng nổi, trứng nở và làm hạn chế tỉ lệ dị hình. Lượng sắc tố cho vào khẩu phần ăn phụ thuộc vào nồng độ của sắc tố, nhưng thông thường chiếm khoảng 3-7%. Khả năng hấp thu ß-caroten trong ruột thấp hơn với canthaxanthin và asthaxanthin. Carotenoid là thành phần quan trọng tạo ra sắc tố trên cá, bảo vệ cá khỏi tác động từ ánh sáng, cung cấp vitamin A, chống OXH…
+ Premix viatamin – khoáng:
Trên thị trường có một số loại Premix khoáng, Premix Vitamin, Premix vitamin – khoáng có thể bổ sung khoáng và Vitamin cho ĐVTS. Mức độ bổ sung khoảng 0.5 – 2%, tùy thuộc và hàm lượng chất khoáng và vitamin trong hỗn hợp và nhu cầu của đối tượng nuôi. Một số chất khoáng cũng được bổ sung vào thức ăn để cung cấp Phospho cho tôm như: monocalcium phosphate, dicalcium phosphate (DCP). Trong nhóm chất bổ sung, Premix vitamin – khoáng có chức năng dinh dưỡng cho ĐVTS.
+ Enzyme (men) tiêu hóa:
Để tăng độ tiêu hóa thức ăn của ĐVTS, có thể bổ sung Enzyme vào thức ăn. Các loại Enzyme thường sử dụng là: cellulose, hemicellulase, pectinase, phytase, amylase, protease, xylase…Thường người ta phối hợp nhiều loại Enzyme để bổ sung vào thức ăn cho ĐVTS. Hiện nay có rất ít nghiên cứu về hiệu quả của việc bổ sung Enzyme vào thức ăn thủy sản. khả năng chịu nhiệt của các Enzyme tiêu hóa kém nên trong xản xuất thức ăn người ta thường sử dụng Enzyme dạng lỏng và phun vào thức ăn sau khi ép viên.
Trong thức ăn thủy sản, lượng nguyên liệu có nguồn gốc thực vật rất nhiều, trong khi đó khả năng tiêu hóa của tôm cá đối với nguồn nguyên liệu này hạn chế. Phytate còn gọi là inositol hexaphosphate (IP6), hay phytic acid. Đây là dạng Phospho hiện diện trong các hạt và ngũ cốc. Phytate liên kết chặt chẽ với một số muối khoáng có hóa trị 2 như: Ca, Mg, Fe và Zn nên dẫn đến một số triệu chứng thiếu muối khoáng khi sử dụng nhiều nguyên liệu gốc thực vật.
Phytase được biết đến như là một Enzyme hóa học thủy phân Phospho được chiết xuất từ vi sinh vật, nấm hoặc trong một số nguồn thực vật (lúa mì, lúa mạch).
Phytase có nguồn gốc từ các loại nấm, vi sinh vật thì có hoạt tính tốt hơn so với phytase có nguồn gốc thực vật do khả năng chịu đựng được nhiệt độ caovà có khoảng giá trị pH rộng nhưng tốt nhất vẫn là phytase có nguồn gốc từ nấm. Phytase nguồn gốc thực vật hoạt động không ổn định khi pH dưới 4 và trên 7.5 trong khi đó Phytase có nguồn gốc từ các loại nấm, vi sinh vật vẫn hoạt động ổn định ở giá trị pH dưới 3 và trên 8. Ngoài ra, phytase thực vật bị phá hủy nhanh hơn khi đốt nóng, và khả năng hoạt hóa của chúng bị giảm xuống trong quá trình chế biến thức ăn. Ở 700C thì nó bị bất hoạt sau vài phút trong khi microbial phytase vẫn hoạt hóa trong thời gian kéo dài. Hiệu quả sinh học của Phytase thực vật chỉ bằng 40% so với microbial phytase. Từ các yếu tố pH tối ưu, nhiệt độ ổn định và hiệu quả sinh học của microbial phytase đều tốt hơn so với phytase thực vật nên người ta chọn microbial phytase bổ sung vào thức ăn cho cá.
Khi bổ sung phytase 500 và 1000 FYT/kg thức ăn cá chép làm từ bột đậu nành sẽ phóng thích được từ 20 – 40% phytate trong thức ăn. Cá diếc sử dụng thức ăn từ bột đậu nành có 60 – 80% phytate được phóng thích khi cung cấp phytase 500 và 1000FYT/kg. Phytase biến phytate thành P dễ sử dụng nên ĐVTS có thể tiêu hóa được ngay lập tức và sự tiêu hóa P sẽ tỉ lệ thuận với lượng phytase thêm vào. Kết quả nghiên cứu bổ sung phytase vào thức ăn cho cá lóc đen đã làm tăng khả năng thay thế bột đậu nành cho bột cá lên 40%, sinh trưởng của cá và FCR tương đương với thức ăn bột cá.
+ Hormone:
Hormone được đưa vào với 3 mục tiêu là làm chuyển hóa thức ăn và tăng trưởng, tác động đến phát triển sinh dục và điều hòa áp suất thẩm thấu. Hormone đã bị cấm sử dụng từ lâu ở một số nước trên thế giới do lo ngại việc tồn lưu trong thịt cuả động vật nuôi làm ảnh hưởng đến tuyến nội tiết của người sử dụng đặc biệt đối với Hormone tăng trưởng. Việc thêm steroid và các Hormone khác vào thức ăn thủy sản là không cho phép.
+ Chế phẩm sinh học:
Chế phẩm sinh học là sinh vật sống được đưa vào thức ăn nhằm thúc đẩy sự tiêu hóa của ĐVTS bằng việc tác động lên hệ vi sinh vật trong hệ thống tiêu hóa. Chế phẩm sinh học có thể là một loài hoặc tập hợp nhiều loài. Sử dụng bổ sung quần thể vsv có lợi trong hệ thống tiêu hóa để cạnh tranh với nhóm vsv có hại, cân bằng hệ vsv đường ruột. Chế phẩm sinh học chỉ được đưa vào thức ăn sau khi ép viên. Vsv thường được bổ sung vào thức ăn thủy sản là nhóm Bacillus và Lactobacillus.
+ Acid amin tổng hợp:
Acid amin (AA) tổng hợp hóa học như D, L – Methionine, hoặc sản phẩm lên men các loại vsv như L-lysine được bổ sung vào thức ăn cho ĐVTS nhằm cân đối AA thiết yếu (khi sử dụng nguồn Protein thực vật) trong công thức thức ăn. Khả năng hấp thu các AA tổng hợp này thay đổi tùy theo loài. Có loài có khả năng sử dụng AA này không khác biệt so với AA tự nhiên trong nguyên liệu, tuy nhiên cũng có loài khả năng sử dụng Acid amin tổng hợp kém hơn so với AA tự nhiên. AA tồn tại dưới 2 dạng D và L, hầu hết các loài động vật sử dụng hiệu quả AA dạng L, ngoại trừ methionine thì có thể sử dụng hiệu quả cả 2 dạng D và L.
+ Hoạt chất kích thích hệ miễn dịch:
Vấn đề làm tăng sức đề kháng cho ĐVTS thông qua thức ăn hiện đang được quan tâm, Sử dụng các hợp chất không đặc hiệu trên ĐVTS mới được áp dụng trong thời gian gần đây. Các hợp chất này thường là các sản phẩm trích li từ nấm men (glucan, nucleotide), từ động vật (peptide), từ vi khuẩn, nấm…Trong các hoạt chất kích thích miễn dịch ß-glucan là polysaccharide li trích từ tế bào nấm men có giá trị nhất và thường được sử dụng cho ĐVTS. Trong thức ăn thủy sản thường bổ sung ß-1,3 glucan và ß-1,6 glucan là lớp trong của vách tế bào nấm men. Một vài nghiên cứu trên cá hồi, tôm biển cho thấy khi bổ sung ß-glucan vào thức ăn có tác dụng kích thích hệ miễn dịch gia tăng sự chống chịu với vi khuẩn gây bệnh.
Nguồn: Dinh Dưỡng và Thức Ăn Thủy Sản (NXB NN, 2009).