Vai trò của HUFA đối với cá biển – ý nghĩa của việc làm giàu thức ăn sống và chuyển đổi thức ăn trong sản xuất giống cá biển nhân tạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
D H × I E






LỤC MINH DIỆP





VAI TRÒ CỦA HUFA ĐỐI VỚI CÁ BIỂN –
Ý NGHĨA CỦA VIỆC LÀM GIÀU THỨC ĂN SỐNG
VÀ CHUYỂN ĐỔI THỨC ĂN TRONG SẢN XUẤT
GIỐNG NHÂN TẠO CÁ BIỂN




Chuyên đề nghiên cứu sinh

Nha Trang – Năm 2009

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG





LỤC MINH DIỆP




VAI TRÒ CỦA HUFA ĐỐI VỚI CÁ BIỂN –
Ý NGHĨA CỦA VIỆC LÀM GIÀU THỨC ĂN SỐNG
VÀ CHUYỂN ĐỔI THỨC ĂN TRONG SẢN XUẤT
GIỐNG NHÂN TẠO CÁ BIỂN


Chuyên đề nghiên cứu sinh



CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
PGS - TS Lại Văn Hùng

Nha Trang – Năm 2009

MỤC LỤC

Nội dung: Trang
1. MỞ ĐẦU. 1
2. VAI TRÒ CỦA HUFA 1
2.1. Axít béo và vai trò của chúng ở ấu trùng cá biển. 1
2.2. Khả năng tổng hợp và chuyển hóa axít béo ở cá biển. 10
2.3. Sự cần thiết của HUFA đối với ấu trùng cá biển. 14
3. KỸ THUẬT LÀM GIÀU VÀ CHUYỂN ĐỔI THỨC ĂN. 17
3.1. Kỹ thuật làm giàu. 17
3.1.1. Sự cần thiết của việc làm giàu.
17
3.1.2. Các phương pháp làm giàu.
18
3.1.3. Hàm lượng dinh dưỡng trong thức ăn sống sau làm giàu.
20
3.2. Chuyển đổi thức ăn 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO 24


1
Vai trò của HUFA đối với cá biển – Ý nghĩa của việc làm giàu thức ăn sống
và chuyển đổi thức ăn trong sản xuất giống cá biển nhân tạo

1. MỞ ĐẦU.
Đến nay, rất nhiều nghiên cứu đề cập đến về vai trò quan trọng của các axít béo

không thay thế, đặc biệt là các HUFA ở cá biển [26], [30], [31]. Các HUFA được xác
định là chất dinh dưỡng cần thiết phải bổ sung vào thức ăn sống để nâng cao sức sống,
tăng tốc độ sinh trưởng ở ấu trùng. Tuy nhiên, HUFA là một thành phần của axit béo;
vì vậy, khi xem xét vai trò của HUFA không thể không xem xét vai trò của axit béo
nói chung, nghiên cứu HUFA trong sự cân bằng chung với các axít béo chưa no đa nối
đôi (PUFA) khác cũng như các axít béo chưa no một nối đôi (MUFA) và axít béo no
(SFA) [29] [30]. Mặc dù chuyên đề này tập trung vào vai trò của HUFA đối với cá
biển, nhưng do vai trò của HUFA ở ấu trùng cá chỉ được biết thông qua các hiện tượng
bên ngoài (ảnh hưởng đến sinh trưởng, tỉ lệ sống, khả năng chịu sốc, hình thành sắc
tố,… ), các cơ chế tác động thực sự của HUFA lên cá hầu như chưa được biết; vì vậy,
chuyên đề cũng đề cập đến cơ chế tác động chung của HUFA ở các động vật khác và ở
người để thấy rõ bản chất vấn đề.

2. VAI TRÒ CỦA HUFA
2.1. Axít béo và vai trò của chúng ở ấu trùng cá biển.
Axít béo là các axít carboxylic với chuỗi hydrocarbon dài gắn với các nhóm
chức. Công thức của axít béo được biểu diễn: Cx:y(n-z)

Hình 1: Cấu trúc hóa học phân tử axít docosahexaenoic (DHA)– C22:6(n-3) [40]
Danh pháp hóa học: all-cis-docosa-4,7,10,13,16,19-hexaenoic acid.
Tên khác: Axít cervonic.
Qui ước đánh số thứ tự cacbon theo chức năng sinh lý (trên) và theo danh pháp
hóa học (dưới)

1
4
7
10
13 16 19
ω

1
3
22



2
Trong đó: x là số nguyên tử cacbon, y là số nối đôi trong chuỗi và z là số thứ tự
cacbon có nối đôi đầu tiên tính từ đầu không có nhóm cacboxyl (COOH). Ký tự n có
thể thay bằng ω, do đó có thể viết n-3, n-6 hoặc ω-3, ω-6 [10].
Axít béo (fatty acids – FA) gồm axít béo no (saturated fatty acids - SFA), axít
béo chưa no 1 nối đôi (monounsaturated fatty acids – MUFA) và axít béo chưa no đa
nối đôi (polyunsaturated fatty acids - PUFA). Các PUFA có từ 20 nguyên tử cacbon
trở lên và có ít nhất 4 nối đôi trong công thức cấu tạo được gọi là các axít béo có mức
chưa no cao (high unsaturated fatty acids) và được ký hiệu là HUFA. Trong sinh vật,
các axít béo chưa no gần như chỉ tồn tại ở dạng cis (Hình 1).
Một số PUFA quan trọng:
− Axít linoleic (LA) – C18:2(n-6): Công thức phân tử: C
18
H
32
O
2
. Axít linoleic là 1
PUFA được sử dụng trong việc sinh tổng hợp các prostaglandin và cấu tạo màng tế
bào. Trong cơ thể, LA được chuyển hóa thành axít γ-linolenic (GLA), C18:3(n-6),
bằng phản ứng được xúc tác bởi enzyme khử bảo hòa delta-6-desaturase (Δ6D) [40].
− Axít α-linolenic (ALA) - C18:3(n-3), có công thức phân tử: C
18
H

30
O
2
và khối
lượng phân tử: 278,43 g/mol. Hiện nay vẫn còn nhiều vấn đề chưa rõ về axít béo này
như cơ chế chuyển hóa axít α-linolenic thành các axít béo có mạch dài hơn như axít
eicosapentaenoic (EPA) và axít docosahexaenoic (DHA) [40].
− Axít γ-linolenic (GLA) - C18:3(n-6) còn gọi là axít gamolenic. GLA được tạo
thành tự nhiên trong cơ thể từ sự chuyển hóa từ axít linoleic (LA). GLA chuyển hóa
thành axít dihomo-gamma-linolenic (DGLA), tiền chất của prostaglandin E1, chất có
vai trò điều chỉnh chức năng của hệ miễn dịch và duy trì các chức năng bình thường
của cơ thể. GLA cũng có thể tạo thành muối với lithium (Li) làm tăng khả năng hòa
tan nó trong nước, kết quả tạo thành Li-GLA, còn gọi là axít lithium gamma-linolenic
hoặc lithium gammalinolenate. Li-GLA hiện đang ở giai đoạn II thử nghiệm xác định
các chất có thể điều trị nhiễm HIV, vì nó có khả năng phá hủy tế bào T bị nhiễm HIV
ở điều kiện ngoại môi (in vitro) [40].
− Axít arachidonic (ARA) – C20:4(n-6) có công thức hóa học C
20
H
32
O
2
, phân tử
lượng: 304,5. Axít arachidonic là một n-6 HUFA có mặt trong các phospholipid, đặc
biệt là phosphatidyl-ethanolamine, phosphatidyl-choline và phosphatidyl-inositide của
màng tế bào và hiện diện với hàm lượng cao trong não. ARA là tiền chất trong việc tạo



3

thành các eicosanoid như các prostaglandin, thromboxane, prostacyclin và leukotriene
(thông qua các enzyme cyclo-oxygenase, lipoxygenase và peroxidase). Axít
arachidonic được giải phóng từ các phân tử phospholipid bởi enzyme phospholipase
A
2
. Axít arachidonic liên quan đến sự truyền tín hiệu tế bào [40].
− Axít eicosapentaenoic (EPA) – C20:5(n-3) có công thức hóa học C
20
H
30
O
2
, là
một n-3 HUFA, hoạt động như một tiền chất của các prostaglandin-3 (chất ức chế sự
kết hợp tiểu cầu), thromboxane-3 và leukotriene-5 [40].
− Axít docosahexaenoic (DHA) – C22:6(n-3), một n-3HUFA khác, thường tìm
thấy trong dầu cá. Hầu hết DHA trong cá và các sinh vật khác bắt nguồn từ vi tảo
thuộc chi Schizochytrium. Đa số các động vật có khả năng rất hạn chế tạo nên DHA
qua con đường trao đổi chất, chỉ một lượng nhỏ DHA được tạo thành thông qua sự
chuyển hóa từ axít α-linolenic. DHA là axít béo chủ yếu trong các phospholipid của
tinh dịch, não và đặc biệt trong võng mạc. Thiếu DHA sẽ làm cho hàm lượng hormone
thần kinh serotonin trong não giảm liên quan đến các bệnh thần kinh [40]. Trong cơ
thể người, DHA có được cả từ thức ăn và từ sự chuyển hóa axít eicosapentaenoic
(EPA, 20:5n-3) qua con đường tạo thành axít béo trung gian là axít docosapentaenoic
(DPA, 22:5n-3). Quá trình này được tiến hành bằng cách kéo dài mạch cacbon và tiếp
theo là hoạt động khử no của enzyme Δ4-desaturase. Một con đường chuyển hóa khác
trong các thể peroxy (peroxysomes) và trong các ty thể (mitochondria): EPA nối dài
thêm 2 cacbon tạo thành 24:5n-3, sau đó khử no để tạo thành 24:6n-3, tiếp theo là quá
trình cắt ngắn mạch cacbon để hình thành DHA theo con đường oxy hóa beta (beta
oxidation), còn gọi là sự chuyển hướng Sprecher (Sprecher's shunt) [40].

Vai trò cung cấp năng lượng của axít béo.
Lipid, đặc biệt là các axít béo, là nguồn năng lượng ưu tiên ở cá, nhất là cá biển,
mà bằng chứng là hàm lượng dầu rất cao trong cơ thể cá, có thể chiếm hơn 20% khối
lượng tươi của cơ thể. Axít béo là nguồn sản sinh năng lượng chính cho sự sinh trưởng
của cá từ thời kỳ phát triển phôi đến trưởng thành, cho hoạt động bơi lội và cho sự sinh
sản [10], [32], [35]. Nói chung, 10-20% lipid trong thức ăn của cá sẽ cho tốc độ sinh
trưởng tối ưu mà cá không cần sử dụng đến chất béo dự trữ trong cơ thể. Cá đang đói



4
ngược lại sẽ sử dụng lipid như là nguồn năng lượng thay thế protein và carbohydrat
[10].
Axít béo cung cấp năng lượng cho hoạt động trao đổi chất bằng cách tạo nên
ATP thông qua con đường oxy hóa β diễn ra trong ty thể [10], [32], [35]. Sự oxy hóa
các axít béo và giải phóng năng lượng bao gồm 2 bước. Bước 1 là hoạt hóa của axít
béo bằng cách liên kết nó với một CoA theo phản ứng: Axít béo + CoA + ATP ⇔
acylCoA + AMP + PPi (PPi là diphosphat vô cơ). Bước 2 bao gồm một dãy các phản
ứng oxy hóa β diễn ra theo chu kỳ, mỗi chu kỳ gồm 4 bước và giải phóng từ axít béo
mỗi 2 nguyên tử cacbon cho việc tạo nên một acetyl CoA [10].
Acetyl CoA được tạo thành từ quá trình oxy hóa các axít béo có thể được oxy hóa
xa hơn theo chu trình axít citric và giải phóng năng lượng. Mỗi Acetyl CoA tham gia
vào một chu trình axít citric cuối cùng tạo nên: 3 NADH + FADH
2
+ GTP. NADH và
FADH
2
mặc dù được sử dụng như là nguồn năng lượng trong một số phản ứng trong tế
bào, nhưng để tạo thành ATP cần phải trải qua một quá trình phức tạp gọi là

phosphoryl hóa oxy hóa trong ty thể, cuối cùng 3 phân tử NADH sẽ tạo nên 9 ATP và
1 phân tử FADH
2
tạo thêm 2 ATP nữa [10].
Hầu hết các axít béo có một số lượng chẳn các nguyên tử cacbon, vì vậy chúng
có thể chuyển hóa hoàn toàn thành 2 cacbon trong gốc acetyl của acetyl CoA. Một số
thực vật trên cạn và sinh vật biển sinh tổng hợp các axít béo từ một số lẻ nguyên tử
cacbon. Vì vậy, ở chu kỳ cuối cùng của quá trình oxy hóa β, các axít béo sẽ tạo thành
propionyl CoA và sau đó sẽ chuyển hóa thành succinyl CoA để đi vào chu trình axít
citric (chu trình Krebs) [10].
Nhiều bằng chứng cho thấy cá có thể thiết lập tốt quá trình trên [32], [35]. Tuy
nhiên, còn một quá trình liên quan đến cung cấp năng lượng nữa nhưng không có ở cá
là quá trình sinh keton [10], [32], [35].
Do phân tử acetyl CoA được giải phóng ra có liên kết đơn giữa 2 nguyên tử
cacbon trong gốc acetyl, cho nên trong quá trình oxy hóa β, sự có mặt liên kết đôi ở
axít béo chưa no sẽ kìm hãm hoạt động của các enzyme và cần phải có các enzyme
loại bỏ hoặc di chuyển vị trí nối đôi để quá trình oxy hóa β xảy ra [10]. Chính vì vậy,
cá sẵn sàng dị hóa các axít béo no (SFA) và chưa no một nối đôi (MUFA) qua quá
trình oxy hóa beta trong ty thể [32], [35]. Ở cá bị cho nhịn đói, trong quá trình biến đổi



5
lipid, các axít béo mạch ngắn hơn (C18 và C16) và mức chưa no thấp hơn (ít liên kết
đôi hơn) sẽ bị biến đổi trước tiên [10]. Các axít béo trong thức ăn của cá có khả năng
là nguồn cung cấp năng lượng cho quá trình trao đổi chất là 16:0, 18:1n-9, 20:1n-9 và
22:1n-11 [32], [35]. Từ sự phân tích trên cho thấy: các axít béo no và chưa no 1 nối
đôi có vai trò như là nguồn năng lượng chính trong toàn bộ chất dinh dưỡng mà cá thu
nhận được [30].
Các HUFA như EPA và DHA trong thức ăn cũng được cho là nguồn cung cấp

năng lượng cho cá mặc dù vẫn chưa được nghiên cứu hoặc chứng minh rõ ràng trên cá.
Các nghiên cứu trên động vật có vú cho thấy EPA dễ bị dị hóa thông qua quá trình oxy
hóa beta trong ty thể, và có nhiều khả năng quá trình này cũng dễ dàng diễn ra ở cá.
Riêng sự dị hóa DHA ở chuột cần thông qua quá trình oxy hóa beta trong thể peroxy.
Cá cũng có nhiều thể peroxy trong mô, kể cả ở gan, làm cho người ta tin rằng không
có sự khác nhau về cơ chế oxy hóa DHA giữa cá và chuột [32], [35].

Vai trò của HUFA trong cấu trúc và chức năng của màng tế bào.
Màng tế bào có cấu trúc lớp lipid kép gồm 2 lớp đơn của các phân tử lipid, chủ
yếu là phospholipid, là màng bán thấm, cho phép các phân tử ưa lipid hoặc các phân tử
có kích thước nhỏ tự do qua màng. Các phân tử khác muốn qua màng cần có cơ chế
vận chuyển đặc biệt. Phospholipid là chất phân cực (amphiphile), vừa ưa nước vừa ưa
lipid. Lớp lipid kép là sự tồn tại ở dạng tinh thể lỏng của các phân tử phân cực. Trong
cấu trúc này, nhóm đầu (head group) ưa nước của phospholipid là các gốc phosphate
hướng về nước, tạo nên 2 mặt ngoài của lớp kép, phần đuôi kỵ nước là các chuỗi
hydrocacbon của axít béo hướng vào bên trong [10], [32], [40]. Bản chất tinh thể lỏng
của lớp lipid kép tạo nên tính linh động của màng tế bào, chịu ảnh hưởng của thành
phần axít béo trong phospholipid. Bản chất tinh thể lỏng cũng được sử dụng để giải
thích vai trò thực sự của DHA (22:6n-3) trong màng tế bào.
Ở cá, những phosphoglyceride này thường chứa các axít béo 16:0, 18:1n-9 tại vị
trí sn-1, và 20:5n-3, 22:6n-3 tại vị trí sn-2, trong đó, hàm lượng 22:6n-3 cao gấp đôi
20:5n-3 [32]. Nói chung, thành phần axít béo tùy thuộc vào từng nhóm phospho-
glyceride và tùy theo từng loại mô.
DHA (22:6n-3) có hàm lượng cao nhất trong phosphatidylethanolamine của
màng với các dạng phân tử 16:0/22:6n-3, 18:0/22:6n-3 và 18:1n-9/22:6n-3. DHA cũng



6
có nhiều trong phosphatidylserine, với dạng phân tử chiếm ưu thế là 18:0/22:6n-3.

Riêng phosphatidylcholine có hàm lượng DHA thấp nhất, chứa nhiều 16:0 và 18:1n-9
và dễ bị ảnh hưởng bởi thành phần axít béo trong thức ăn nhất trong các nhóm
phosphoglyceride [32].
Phosphatidylinositol chứa hàm lượng ARA (20:4n-6) cao nhất trong các
phosphoglyceride. Phosphatidylinositol thường chứa các PUFA C20 tại sn-2, vì vậy
EPA (20:5n-3) cũng thường được tìm thấy với hàm lượng cao trong chúng. Thành
phần axít béo trong phosphatidylinositol dễ bị biến đổi theo hàm lượng ARA và EPA
trong thức ăn [32].
Thành phần axít béo trong phosphoglyceride còn tùy thuộc vào loại mô trong cơ
thể cá, đặc biệt là DHA chiếm hàm lượng cao trong mô thần kinh cả ở não và mắt.
Trong mô thần kinh, dạng di-22:6n-3 phosphatidylserrine và di-22:6n-3 phosphatidyl-
ethanolamine có thể chiếm đến 60% và 72% theo thứ tự. Trong tinh trùng cá cũng
chứa hàm lượng cao các phosphoglyceride di-PUFA [32].
Các HUFA như ARA, EPA, DHA tham gia vào nhiều chức năng quan trọng của
tế bào, sự hoạt động của các ezyme ở màng và quá trình tổng hợp các eicosanoid [41].
Màng tế bào rất linh động (dễ thay đổi), đặc tính linh động của màng phụ thuộc
vào số lượng các loại lipid có trong màng [32], [40]. Trước kia, người ta cho rằng sự
chiếm ưu thế của DHA để duy trì tính linh động của màng tế bào ở các loài cá nước
lạnh. Tuy nhiên, cá ở vùng nhiệt đới và vùng cực đều giàu DHA. Thực sự tính linh
động của màng phụ thuộc vào các thành phần MUFA và SFA, thay đổi thuận với sự
tăng giảm tỉ lệ giữa lượng axít béo chưa no 1 nối đôi và axít béo no (tỉ lệ MUFA/ SFA)
[32].
Sự giải thích đáng tin cậy hơn về vai trò của DHA ở cá là: DHA là axít béo duy
nhất có số lượng nối đôi dạng cis nhiều nhất trong các axít béo C22. Nhờ sự phân đoạn
bởi các nối đôi dạng cis mà phân tử DHA có dạng cuộn xoắn, mập, ngắn và rắn chắc,
với chiều dài tổng cộng chỉ bằng chiều dài của C16:0. Cấu trúc co ngắn như vậy của
22:6n-3 trong các phosphoglyceride, nhất là trong các di-22:6n-3 phosphoglyceride
như di-22:6n-3 phosphatidylserine và di-22:6n-3 phosphatidyl-ethanolamine, thường
gặp trong pha lục giác nghịch đảo. Xu hướng hình thành pha lục giác của các phân tử
này tạo nên sức mạnh cho lớp kép của màng tế bào. Điều đó tạo điều kiện thuận lợi

cho việc biến đổi rất nhanh hình dạng protein của màng. Sự biến đổi như vậy đặc biệt



7
quan trọng trong hoạt động của cơ thần kinh và thị giác, nơi mà các di-22:6n-3
phosphoglyceride chiếm ưu thế [32].
Vai trò chính của các PUFA C20, đặc biệt là 20:4n-6 (ARA), là tiền chất của các
eicosanoid có hoạt tính sinh học cao và tham gia vào nhiều hoạt động sinh lý trong cơ
thể như là sự đông máu, phản ứng của hệ miễn dịch, phản ứng viêm, hoạt động nhịp
nhàng của tim mạch, chức năng thị giác, chức năng thần kinh, sinh sản. Dưới tác dụng
của enzyme phospholipase A
2
, các PUFA C20 tự do như axít dihomo-gamma-linolenic
(DGLA – 20:3n-6), axít arachidonic (ARA - 20:4n-6), axít eicosapentaenoic (EPA -
20:5n-3) được giải phóng ra từ các phosphoglyceride của màng sinh chất. Tiếp theo,
PUFA C20 với xúc tác của các enzyme tạo thành các eicosanoid, cụ thể: với tác dụng
của cyclooxygenase tạo thành các prostaglanding, prostacyclin và thromboxane, với
tác dụng của lipoxygenase tạo thành các leukotrien, lipoxin (hình 2) [2], [32].


Enzyme

Hình 2: Sự chuyển hóa trong tự nhiên của các axít béo C20 dạng Cis
tạo nên các eicosanoid [40]

Việc sản sinh ra các eicosanoid liên quan chặt với tình trạng gây căng thẳng và
lượng eicosanoid quá mức thường đi kèm với tình trạng bệnh lý [32]. Ở động vật có
vú, ARA (20:4n-6) là tiền chất chính sinh ra các prostanoid nhóm 2 (2-series-
prostanoids) và leukotriene nhóm 4 (4-series-leukotrienes) có hoạt tính sinh học cao.

EPA (20:5n-3) là nhân tố cạnh trạnh các enzyme xúc tác cyclooxygenase và
lipoxygenase với ARA, chúng là tiền chất của các prostanoid nhóm 3 (3-series-
prostanoids) và leukotriene nhóm 5 (5-series-leukotrienes) có hoạt tính sinh học thấp



8
hơn nhiều [2; 32]. Axít dihomo-gamma-linolenic (DGLA – 20:3n-6) có thể chuyển
thành các prostaglandin và các thromboxane nhóm 1 [32]. Có sự cạnh tranh
cyclooxygenases và lipoxygenases giữa 20:4n-6 và 20:5n-3 để tạo thành các
eicosanoid. Do các eicosanoid được tạo thành từ 20:4n-6 có hoạt tính sinh học mạnh
hơn các eicosanoid được tạo thành từ 20:5n-3, cho nên theo thứ tự chúng sẽ cạnh tranh
để được các thụ quan trên cùng một màng tế bào. Sự cạnh tranh này có cả ở cá nước
ngọt và cá biển [32].
Trong hoạt động của hệ thần kinh, các prostaglandin và thromboxane nhóm 2
(nguồn gốc từ ARA) có tính kích động mạnh, nhóm 1 (nguồn gốc từ DGLA) có đặc
tính trung tính và nhóm 3 (nguồn gốc từ EPA) có tính chất chống lại sự kích động
[15]. Vì vậy, hoạt tính của các eicosanoid phụ thuộc vào tỉ lệ 20:4n-6 và 22:5n-3 trong
màng tế bào, và tỉ lệ này ở cá lại phụ thuộc vào tỉ lệ 20:4n-6 / 22:5n-3 có trong thức ăn
[32]. Trong nhiều trường hợp rối loạn thần kinh ở người đã phát hiện thấy sự hoạt
động mạnh của enzyme phospholipase A
2
. Khi hàm lượng các PUFA n-6 tăng gấp đôi
trong màng tế bào sẽ làm trầm trọng thêm sự kích động. Trạng thái kích động bị hạn
chế nếu trong màng tế bào có một lượng phù hợp các axít béo n-3 [15].

Vai trò của PUFA trong quá trình truyền dẫn tín hiệu thần kinh.
Sự ảnh hưởng của các PUFA, đặc biệt là các HUFA, đến sự phát triển cá thể, sự
hình thành sắc tố, khả năng chống chịu sốc, hoạt động bơi lội bất thường, … ở ấu
trùng cá biển đã được nhiều tác giả ghi nhận. Một số tác giả giải thích vấn đề trên dựa

vào sự tác động của HUFA đến hệ thần kinh ở động vật nói chung nhưng chưa được
nghiên cứu ở cá. Ví dụ như sự hình thành sắc tố không bình thường hay xảy ra ở ấu
trùng các loài cá bơn biển như cá bơn Nhật Bản, cá turbot, halibut, được giải thích có
lẻ bắt nguồn từ sự bất thường của chức năng thần kinh và chức năng thị giác như: (i)
từ quá trình truyền tín hiệu thị giác không bình thường của bản thân mắt và theo sau đó
là của não, (ii) từ sự không bình thường trong việc sản sinh ra hormone kích thích tế
bào biểu bì tạo sắc tố đen (melanocyte stimulating hormone) của não, (iii) từ sự rối
loạn trong sự chuyển tiếp truyền dẫn tín hiệu ở synap giữa dây thần kinh và tế bào
chứa sắc tố đen (melanophore) ở da. Có khả năng DHA (22:6n-3) bị thiếu đã ảnh
hưởng trực tiếp đến màng các tế bào chứa sắc tố đen. Tuy nhiên, chưa có một nghiên
cứu nào trực tiếp trên cá về vai trò của PUFA trong hoạt động của hệ thần kinh [32].



9
Vì vậy, các kết quả nghiên cứu ở động vật có vú và ở người được trích dẫn vắn tắt,
nhằm giải thích rõ hơn vai trò của PUFA trong hoạt động của hệ thần kinh và quá trình
truyền dẫn thần kinh.
Trong cơ thể, hệ thần kinh là nơi có hàm lượng lipid cao nhất, chiếm 50%-60%
khối lượng khô ở não người trưởng thành, với khoảng 35% lượng lipid là các PUFA,
chủ yếu là các HUFA như DHA và ARA [15]. DHA có vai trò đặc biệt quan trọng
trong sự phát triển của não người ở giai đoạn phôi thai. Chúng được tập họp về các thể
nón sinh trưởng thần kinh trong quá trình hình thành synap. DHA có liên quan đến sự
truyền dẫn sypnap tiết acetylcholin (cholinergic synaptic transmission), chất dẫn
truyền thần kinh phổ biến nhất. Thiếu DHA có thể dẫn đến các triệu chứng như thị
giác chậm phát triển và kém linh hoạt, chậm phát triển về nhận thức, sự hoạt động
khác thường của tiểu não và nhiều rối loạn về hệ thần kinh khác [15]. Nhiều bệnh liên
quan đến sự suy thoái thần kinh ở người như parkinson và alzheimer liên quan đến sự
giảm thấp hàm lượng các PUFA trong màng tế bào não [41].
Về con đường truyền tín hiệu trong hệ thần kinh, các PUFA có thể điều chỉnh

phù hợp cho nhiều cơ chế dẫn truyền tín hiệu diễn ra trong màng tế bào thần kinh cũng
như trong khe synap. Từ cơ chế truyền dẫn tín hiệu rất phức tạp ở hệ thần kinh, có thể
tóm tắt vai trò của PUFA như sau:
(i) DHA gần đây được cho là có vai trò trong quá trình tương tác của các chất truyền
dẫn thần kinh (như serotonin, catecholamine và acetylcholine) với các phần tử
của nhóm thụ quan màng truyền dẫn 7 tầng xoắn ốc, các protein G liên kết với
các thụ quan này chuyển đổi các tín hiệu của chúng.
(ii) PUFA có thể làm tăng hoạt tính của các enzyme AC (adenylate cyclase) và PKA
(protein kinase A) trong quá trình AC điều khiển hệ thống tác nhân mang thông
tin cAMP (cyclic adenosine monophosphate)
(iii) PUFA thể hiện sự ảnh hưởng lên các enzyme PLC (phospholipase C) và PKC
(protein kinase C) khi PLC khởi đầu con đường truyền tín hiệu phosphoinositide.
(iv) PUFA liên quan đến 2 enzyme giữ vai trò quan trọng trong việc truyền dẫn thần
kinh là phospholipase D và phospholipase A
2
. Phospholipase A
2
giải phóng các
axít béo từ vị trí sn-2 của các phospholipid, là tiền chất của các eicosanoid như
prostaglandin, thromboxane, lipoxin và leukotriene. Các eicosanoid này bản thân
chúng có nhiều ảnh hưởng đến sự dẫn truyền tín hiệu.



10
(v) PUFA cũng điều chỉnh phù hợp dòng ion như Ca
2+
và Na
+
. Khi quá trình truyền

dẫn thần kinh diễn ra xa hơn và cuối cùng giải phóng ra các chất dẫn truyền từ
các túi trên màng synap. Quá trình này bắt đầu bằng sự hoạt hóa enzyme Ca
2+
-
CM-PKs (Ca
2+
-calmodulin-dependent protein kinase), và cũng tại lúc này tác
động của PUFA được ghi nhận. Sự chênh lệch hàng nghìn lần hàm lượng Ca
2+

giữa ngoài và trong tế bào được duy trì bởi enzyme Ca-ATPase trong màng tế
bào thần kinh. Enzyme này bị ức chế bởi cả hai axít béo EPA và DHA [15].

2.2. Khả năng tổng hợp và chuyển hóa axít béo ở cá biển.
Sự điều tiết hoạt động trao đổi chất axít béo được điều chỉnh bởi 2 hormone
peptide bao gồm: insulin có nhiệm vụ kích thích sự tổng hợp axít béo và glucagon kích
thích sự phân giải axít béo. Các hormone này được tiết ra từ mô tụy ở cá, phụ thuộc
vào mức độ của chu trình trao đổi chất, và vì vậy phụ thuộc vào tình trạng năng lượng
của động vật nói chung [10].
Quá trình sinh tổng hợp axít béo xảy ra thông qua sự liên kết của các đơn vị 2
nguyên tử cacbon, ngược lại với quá trình oxy hóa β. Có một số điểm khác nhau giữa
hai con đường tổng hợp và dị hóa tạo nên sự độc lập của mỗi quá trình. Điểm khác
nhau cơ bản đầu tiên là nó được gắn kết với protein vận chuyển acyl (acyl-carrier
protein, ACP). Điểm khác thứ hai là nguồn cung cấp C
2
là malonyl CoA [10]. Theo
Ganguly (1960) [13], malonyl CoA là điểm khởi đầu cho sự tổng hợp các axít béo
mạch dài ở mô động vật. Điều kiện để tổng hợp axít béo từ malonyl CoA là hẹp hơn
nhiều so với tổng hợp từ acetyl CoA. Sự tổng hợp axít béo bắt đầu từ acetyl CoA cần
có R

1
(enzyme phân đoạn có tác dụng carboxyl hóa acetyl CoA thành malonyl CoA),
R
2
(enzyme phân đoạn xúc tác cho sự tổng hợp các axít béo từ malonyl CoA), TPNH
(reduced triphosphopyridine nucleotide), DPNH (reduced diphosphopyridine
nucleotide), Mn
2+
, HCO
3
-
. Còn sự tổng hợp các axít béo bắt đầu từ malonyl CoA chỉ
cần R
2

và TPNH. Ở bất cứ mô nào, tốc độ tạo thành các axít béo từ malonyl CoA
nhanh hơn gấp nhiều lần từ acetyl CoA. Bước chuyển tiếp tạo thành malonyl CoA từ
acetyl CoA là bước hạn chế nhất của cơ chế tổng hợp axít béo từ acetyl CoA. Từ lý do
đó, Ganguly cho rằng nguồn malonyl CoA trong cơ thể động vật không được tạo thành
theo con đường carboxyl hóa acetyl CoA mà có thể được tạo thành từ một cơ chế khác
[13]. Sản phẩm cuối cùng của quá trình sinh tổng hợp axít béo là axít palmitic (C16:0).



11
Phân tử này là tiền chất của các axít béo no và chưa no có mạch dài hơn, được tạo
thành nhờ hoạt động của các enzyme elongase (enzyme kéo dài mạch C) và desaturase
(enzyme khử bảo hòa) [10], [17].
Theo Sargent và CTV (2002), tất cả sinh vật, kể cả cá, đều có thể tổng hợp các
axít béo 16:0 (axít palmitic) và 18:0 (axít stearic) với sự xúc tác của enzyme tổng hợp

axít béo (cytosolic fatty acid synthetase); và có thể khử bảo hòa hai axít béo này tại vị
trí cacbon thứ 9 tính từ đầu cacboxyl tạo thành 16:1n-7 (axít palmitoleic) và 18:1n-9
(axít oleic) bởi enzyme khử bảo hòa axít béo Δ
9
(fatty acid Δ
9
desaturase) [32].
Các bước kéo dài mạch cacbon và khử bảo hòa tiếp theo từ 16:1n-7 và nhất là từ
18:1n-9 thành các axít béo khác như 18:1n-7, 20:1n-9, 22:1n-9, 24:1n-9 ở cá vẫn chưa
được biết nhiều như ở động vật có vú [32]. Các axít béo 22:1n-11 và 20:1n-9 chiếm ưu
thế trong triacylglycerol ở cá. Các axít béo này cũng được tìm thấy nhiều trong este
sáp ở động vật nổi làm thức ăn. Động vật nổi có thể chuyển hóa C20:0 thành 20:1n-11
với sự tham gia của enzyme khử bảo hòa axít béo Δ
9
(fatty acid Δ
9
desaturase), sau đó
nối dài mạch cacbon thành 22:1n-11. Mặc dù sinh vật nổi là nguồn cung cấp axít béo
cho cá, nhưng có khả năng ở một mức độ nào đó cá cũng có thể sinh tổng hợp các axít
béo no và chưa no 1 nối đôi, kể cả khả năng kéo dài mạch cacbon [1], [32].
Con đường chuyển hóa axít béo từ C18 thành C20 và C22 có ý nghĩa đặc biệt
quan trọng ở cá. Đây là quá trình phức tạp, và ngày nay chúng ta có đủ cơ sở để kết
luận có sự giống nhau giữa cá và động vật có vú, ít nhất là về mặt định tính [32]. Cá
nước ngọt có khả năng chuyển hóa rất tốt từ axít α-linolenic (18:3n-3) thành EPA
(20:5n-3) và tiếp tục chuyển hóa thành DHA (22:6n-3); trong khi đó ở cá biển khả
năng này rất hạn chế hoặc không có [3], [24], [29], [30], [32], [35], [36], [43]. Sự khác
biệt này là cơ sở cho việc giải thích nhu cầu axít béo không thay thế ở cá nói chung,
đánh giá giá trị dinh dưỡng lipid của thức ăn sống và liên quan đến nhiều giải pháp kỹ
thuật cung cấp axít béo không thay thế cho cá biển.
Các bước của quá trình chuyển hóa này được thể hiện trong hình 3 và có thể tóm

tắt như sau:



12


















Elo
Δ6
Δ
5
18:1n-9
18:2n-9
20:2n-9

20:3n-9
18:3n-3
Δ6
18:4n-3
20:4n-3
Elo
Elo
Elo
Short
20:5n-3
22:5n-3
24:5n-3
24:6n-3
22:6n-3
Δ
5
Δ6
Δ
4
18:2n-6
Δ6
18:3n-6
20:3n-6
Elo
Elo
Elo
Short
20:4n-6
22:4n-6
24:4n-6

24:5n-6
22:5n-6
Δ
5
Δ6
Δ
4

Hình 3: Con đường tổng hợp PUFA C20 và C22 từ các tiền chất
C18 n-3, n-6 và n-9 ở cá (trích theo [32], [35], [43])
Các bước đã được xác định có ở cá.
Các bước chưa được xác định trực tiếp trên cá.
Δ6, Δ5 và Δ4: Các enzyme khử bảo hòa (fatty acid desaturase).
Elo: Enzyme nối dài mạch cacbon (fatty acid elongase)
Short: Bước cắt ngắn mạch cacbon trong thể peroxy.

Các PUFA C18 n-3, n-6 và n-9 có thể được khử bão hòa bởi enzyme Δ
6

desaturase và kéo dài mạch cacbon. Ở đây có sự cạnh tranh enzyme khử bão hòa giữa
PUFA n-3 và PUFA n-6, và enzyme nối dài mạch cacbon của các nhóm PUFA có
cùng chiều dài mạch cacbon [30]. Khả năng hấp dẫn enzyme, nhất là với các enzyme
khử bão hòa, của n-3 mạnh hơn n-6 và cả hai nhóm này mạnh hơn n-9. Vì vậy, quá



13
trình chuyển hóa từ 18:1n-9 thành 18:2n-9 chỉ xảy ra khi không có mặt cả 18:3n-3 và
18:2n-6 [32]. Khả năng cạnh tranh này nói chung ít quan trọng đối với cá biển.
Sản phẩm chuyển hóa từ 18:3n-3 chủ yếu là DHA (22:6n-3). Tuy nhiên, trong

quá trình chuyển hóa này, bước hạn chế nhất là gắn enzyme Δ
4
desaturase để khử bão
hòa chuyển từ 22:5n-3 thành 22:6n-3. Vì vậy, 22:5n-3 sẽ được nối dài chuỗi tạo thành
24:5n-3, tiếp theo là khử bão hòa với enzyme Δ
6
desaturase tạo thành 24:6n-3, sau đó
chuyển hóa thành 22:6n-3 bằng hoạt động cắt ngắn mạch cacbon trong thể peroxy.
Sản phẩm chuyển hóa từ 18:2n-6 chủ yếu là ARA (20:4n-6). ARA có thể tiếp tục
tham gia quá trình chuyển hóa xa hơn để tạo thành 22:5n-6 với sự tham gia lần 2 của
enzyme Δ
6
desaturase và xảy ra hoạt động cắt ngắn chuỗi cacbon trong thể peroxy như
trên.
Sự chuyển hóa 18:1n-9 cuối cùng tạo thành 20:3n-9 và không tiếp tục chuyển
hóa xa hơn để tạo thành các axít béo n-9 có mức chưa no cao hơn.
Trong quá trình chuyển hóa từ axít béo 18:3n-3 và 18:2n-6, enzyme Δ
5

desaturase chỉ tham gia vào 1 bước liên quan đến 20:4n-3 và 20:3n-6, trong khi đó
enzyme Δ
6
desaturase xuất hiện tại 2 bước: đầu tiên liên quan đến 18:3n-3 và 18:2n-6,
bước 2 liên quan đến 24:5n-3 và 24:4n-6. Đến nay chúng ta vẫn chưa biết tham gia vào
2 bước này chỉ là 1 enzyme Δ
6
desaturase hay là các enzyme Δ
6
desaturase khác nhau
(các isoenzyme) [32].

Khả năng nối dài chuỗi cacbon và khử bão hòa từ axít α-linolenic (18:3n-3) ở cá
biển rất được quan tâm. Các nghiên cứu in vivo trên cá turbot (Scophthalmus maximus)
đã xác định cá biển không thể tạo thành EPA (20:5n-3) và ARA (20:4n-3) từ axít α-
linolenic (LNA - 18:3n-3) và axít linoleic (LA – 18:2n-6) theo thứ tự. Các thí nghiệm
trong điều kiện in vitro xác định cá turbot có khả năng rất hạn chế chuyển hóa các
PUFA C18 thành các PUFA C20. Khả năng hạn chế này xảy ra ở cả quá trình nối dài
chuỗi cacbon từ C18 thành C20 và khả năng hoạt động của enzyme Δ
5
desaturase tại
bước chuyển từ 20:3n-6 thành 20:4n-6 hoặc từ 20:4n-3 thành 20:5n-3 [2], [3], [10],
[30], [32]. Với cỡ cá turbot lớn hơn (200 g), chúng có thể vượt qua sự hạn chế này nếu
có 4% 18:3n-3 trong thức ăn, mặc dù theo cơ chế nào vẫn chưa được biết rõ [10].
Gần đây hơn, với sự hỗ trợ của kỹ thuật hiện đại, nghiên cứu trên các dòng tế bào
nuôi của cá turbot và cá hồi Đại Tây Dương đã thu được các bằng chứng thuyết phục



14
hơn. Khả năng nối dài chuỗi cacbon từ C18 thành C20 ở cá turbot rất thấp, trong khi
đó khả năng hoạt động của enzyme Δ
5
desaturase của chúng cao hơn của cá hồi Đại
Tây Dương. Tuy nhiên, không có dòng tế bào nào sinh ra lượng DHA có ý nghĩa.
Ngược lại, tế bào nuôi của cá tráp Sparus auratus có khả năng nối dài mạch cacbon từ
C18 thành C20 và từ C20 thành C22 nhưng khả năng hoạt động của enzyme Δ
5

desaturase rất thấp [32]. Việc xác định gen qui định hình thành các enzyme nối dài
mạch cacbon và enzyme Δ
5

desaturase ở tế bào nuôi của cá turbot và cá tráp cho thấy:
Cá turbot có gen qui định sự hình thành enzyme Δ
5
desaturase nhưng không có gen qui
định hình thành enzyme nối dài chuỗi C18-C22. Ngược lại, cá tráp có gen qui định
hình thành ezyme nối dài chuỗi C18-C20 (C18-C20 elongase gen) và gen qui định
hình thành enzyme nối dài chuỗi C20-C22 (C20-C22 elongase gen) nhưng không có
gen qui định sự hình thành enzyme Δ
5
desaturase (Δ
5
desaturase gen). Các kết quả này
có ý nghĩa quan trọng về việc ứng dụng di truyền phân tử để nghiên cứu dinh dưỡng cá
trong tương lai [32].
Khi chúng ta quan tâm đến nhu cầu các axít béo không thay thế ở cá cũng cần
quan tâm đến nguồn cung cấp các hợp chất này trong tự nhiên. Sinh vật sản xuất sơ
cấp chủ yếu trong hệ sinh thái biển là vi tảo. Tảo biển chứa một lượng lipid chiếm
khoảng 20% khối lượng khô, trong số đó 50% là các n-3 PUFA. Tảo đỏ cũng có thể
giàu 20:4n-6 như giàu các n-3 PUFA [10]. Đa số các loài cá biển có được nguồn cung
cấp axít béo từ thức ăn tự nhiên. Với điều kiện như vậy, việc tổng hợp axít béo kể cả
kéo dài mạch cacbon không phải là nhu cầu cấp thiết đối với chúng. Qua quá trình tiến
hóa, khả năng tự tổng hợp axít béo của chúng bị hạn chế, thậm chí không còn [32].

2.3. Sự cần thiết của HUFA đối với ấu trùng cá biển.
Như đã trình bày ở trên về vai trò quan trọng của HUFA trong cấu trúc và chức
năng của màng tế bào; trong đó, các HUFA thường chiếm tỉ lệ lớn trong thành phần
các phosphoglyceride tạo nên lớp lipid kép và DHA thường chiếm tỉ lệ cao gấp đôi
EPA. DHA đặc biệt chiếm hàm lượng cao trong mô thần kinh cả ở não và mắt, nhất là
ở các thể hình que và màng thể synap [30], [32], [35], [36]. Các HUFA như ARA,
EPA, DHA tham gia vào nhiều chức năng quan trọng của tế bào, sự hoạt động của các

ezyme ở màng và quá trình tổng hợp các eicosanoid [32]. Ấu trùng cá bị bỏ đói, ARA



15
và DHA là hai axít béo luôn được ưu tiên duy trì hàm lượng trong cơ thể [19]. Khả
năng hạn chế của cá biển, nhất là giai đoạn ấu trùng, trong việc tổng hợp, chuyển hóa
PUFA cũng đã được phân tích ở phần trước. Từ vai trò quan trọng của các n-3HUFA
như EPA - C20:5n-3, DHA - C22:6n-3, từ lâu các n-3HUFA này đã được biết đến như
là thành phần dinh dưỡng tối cần thiết và đã có nhiều báo cáo đề cập đến các giải pháp
làm tăng cao hàm lượng của chúng trong thức ăn sống khi ương nuôi ấu trùng cá biển
[3], [8] [26], [27], [30], [31], [32], [35], [36]. Tuy nhiên, cho đến gần cuối những năm
1990, các nghiên cứu chủ yếu nhấn mạnh đến vai trò của n-3HUFA, lãng quên vai trò
của axít arachidonic (20:4n-6) cũng là một axít béo không thay thế cần có trong thức
ăn, và vai trò của các axít béo no và chưa no 1 nối đôi như là nguồn năng lượng chính
trong toàn bộ chất dinh dưỡng mà cá thu nhận được [30].
Từ cuối những năm 1990 đến nay, các nghiên cứu chú ý nhiều hơn đến hàm
lượng và tỉ lệ tối ưu của cả 3 loại HUFA là DHA - 22:6n-3, EPA - 20:5n-3 và ARA -
20:4n-6 [30], thay đổi quan điểm khi xét đến vấn đề cân bằng dinh dưỡng, nhấn mạnh
sự cần thiết của ARA trong thức ăn của cá biển, xem xét sự cần thiết của HUFA trong
sự cân bằng chung với các axít béo chưa no nhiều nối đôi (PUFA), axít béo chưa no
một nối đôi (MUFA) và axít béo no (SFA) khác [29], [30].
Xét riêng về tầm quan trọng từng loại HUFA ở ấu trùng cá biển, nếu thiếu DHA
(22:6n-3) trong thức ăn, ấu trùng cá biển thường sinh trưởng kém, tỉ lệ chết cao, nhạy
cảm với sốc và bệnh [49], hạn chế đáng kể sự phát triển của thần kinh và thị giác, nếu
không cũng ảnh hưởng nghiêm trọng đến toàn bộ các quá trình sinh lý và tập tính [30].
Các nghiên cứu của Kanazawa và CTV (1981), Kanazawa (1993), Reitan (1994);
McEvoyvà CTV (1998), đã ghi nhận sự bất thường trong quá trình hình thành sắc tố
xảy ra ở ấu trùng cá các loài cá bơn nuôi như cá bơn Nhật Bản, cá turbot, cá halibut có
thể giải quyết bằng cách tăng cường hàm lượng 22:6n-3 trong thức ăn sống cho ấu

trùng (trích theo [3], [30]). Thức ăn có hàm lượng cao DHA tăng cao khả năng chịu
sốc nhiệt độ, sốc độ mặn, và hàm lượng thấp của oxy hòa tan ở ấu trùng cá hanh đỏ
(Pagrus major) [18] và ấu trùng cá bơn Nhật Bản [34], tăng cao sức sống ở ấu trùng cá
chẽm (Lates calcarifer) [11]. Ấu trùng cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua) giai
đoạn cho ăn luân trùng làm giàu (cho đến 25 ngày tuổi) sinh trưởng tốt hơn khi luân
trùng có hàm lượng cao DHA, và ở giai đoạn cho ăn Artemia làm giàu (cho đến 51
ngày tuổi), có một mối quan hệ thuận giữa tỉ lệ sống và hàm lượng DHA trong ấu



16
trùng cá.[9]. Ấu trùng cá kèn sọc (Latris lineata) nếu cho ăn thức có hàm lượng thấp
DHA biểu hiện bơi lội không bình thường, chất lượng ấu trùng kém, ấu trùng cho ăn
luân trùng làm giàu có hàm lượng DHA 8mg/g khô đã giảm đáng kể tỉ lệ ấu trùng bị
sốc khi vớt, hàm lượng thích hợp cho ấu trùng cá kèn sọc: tối thiểu đạt 13 mg DHA/g
khô luân trùng. Ở giai đoạn hậu ấu trùng (16-36 ngày tuổi), sự sinh trưởng của ấu
trùng cá kèn sọc có liên quan trực tiếp với hàm lượng DHA trong Artemia làm giàu, và
hàm lượng DHA trong Artemia đạt 20,8 mg/g khô có thể thúc đẩy sự sinh trưởng gần
đạt mức cao nhất [4]. Ở ấu trùng cá Latris lineata, có mối quan hệ ngược giữa hội
chứng “ruột xám” (“grey gut”) và hàm lượng DHA được cung cấp. Hội chứng “ruột
xám” là sự không trong suốt, mất màu sắc tại vùng trung tâm của phần cuối ruột giữa.
Hội chứng này bắt gặp nhiều nhất ở ấu trùng cá 10-14 ngày tuổi, giảm ở 18 ngày tuổi,
gần như không bắt gặp ở ấu trùng cá được cho ăn luân trùng làm giàu với hàm lượng
DHA cao [5].
Về ảnh hưởng của EPA và ARA đến ấu trùng cá biển, một số ghi nhận từ các loài
cá khác nhau: Ấu trùng cá bơn Nhật Bản hình thành sắc tố tốt hơn nếu được cho ăn
thức ăn là giàu với hàm lượng thấp ARA, nhưng nếu hàm lượng ARA cao thì tỉ lệ cá
hình thành sắc tố không bình thường càng lớn. Nói cách khác, làm giàu với hàm lượng
thấp ARA có thể tốt cho quá trình hình thành sắc tố [3]. Tuy nhiên, ở cá turbot và
halibut, có mối tương quan nghịch giữa hàm lượng ARA – 20:4n-6 trong thức ăn, và

có mối tương quan thuận nhưng yếu giữa hàm lượng EPA – 20:5n-3 với và tỉ lệ ấu
trùng hình thành sắc tố bình thường. Với các loài cá bơn khác, Villalta và CTV (2008)
xác định EPA ảnh hưởng đến sự hình thành sắc tố của ấu trùng cá bơn Senegal (Solea
senegalensis), tỉ lệ ấu trùng hình thành sắc tố bình thường cao hơn khi ấu trùng được
cho ăn bằng Artemia được làm giàu với tỉ lệ cao EPA (chiếm 20% - 30% axít béo tổng
số trong chất làm giàu) [39]. Theo Lund và CTV (2008), ARA có ảnh hưởng ngược
đến sự hình thành sắc tố ở ấu trùng cá bơn Dover (Solea solea); khi ương nuôi ấu trùng
bằng Artemia làm giàu với tỉ lệ cao ARA, tỉ lệ ấu trùng hình thành sắc tố không bình
thường tăng cao. Tuy nhiên sự ảnh hưởng này không có giai đoạn hậu ấu trùng (khi cá
bắt đầu chuyển vị trí mắt) và cá giống. Nghiên cứu này cũng ghi nhận rằng sự di
chuyển vị trí mắt không liên quan với hàm lượng DHA, EPA và ARA [29]. Nghiên
cứu của Koven và CTV (2001) trên ấu trùng cá tráp vàng (Sparus aurata) cho thấy tỉ
lệ sống, khả năng chịu sốc của ấu trùng tốt hơn khi được cho ăn thức ăn làm giàu có n-



17
6HUFA gồm ARA (C20:4n-6) và DPA (C22:5n-6), trong đó ARA có tác dụng tốt hơn
[19]. ARA cũng được ghi nhận tăng tốc độ sinh trưởng ở ấu trùng cá tuyết Đại Tây
Dương (Gadus morhua) giai đoạn cho ăn luân trùng và tỉ lệ sống ở giai doạn cho ăn
Artemia [9].
Về tỉ lệ các HUFA, tỉ lệ thích hợp nhất cho ấu trùng cá chẽm châu Âu
(Dicentrachus labrax) là: DHA:EPA khoảng 2:1, EPA:ARA khoảng 1:1. Tuy nhiên,
đối với ấu trùng cá turbot và halibut, tỉ lệ DHA:EPA tối ưu cũng khoảng 2:1 nhưng
EPA:ARA khoảng 10:1 hoặc lớn hơn [25; 28]. Trong tự nhiên, một số loài Copepoda
được xác định giàu HUFA, có thể đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho ấu trùng cá biển
không cần qua làm giàu, tỉ lệ DHA:EPA:ARA được xác định: 2:1:0,17 ở Eurytemora
velox; 2,2:1:0,15 ở Tisbe furcata và 4,5:1:0,11 ở loài Acartia tonsa [28].

3. KỸ THUẬT LÀM GIÀU VÀ CHUYỂN ĐỔI THỨC ĂN.

3.1. Kỹ thuật làm giàu.
3.1.1. Sự cần thiết của việc làm giàu.
Từ nhu cầu của ấu trùng cá biển về các thành phần dinh dưỡng thiết yếu như axít
amin, HUFA, vitamin, … nhưng thiếu hoặc có với hàm lượng thấp trong các loại sinh
vật nổi được sử dụng làm thức ăn, kỹ thuật làm giàu (erichment) đã được phát triển.
Trong sản xuất giống cá biển nhân tạo, luân trùng và nauplius Artemia đến nay
vẫn còn là thức ăn sống sử dụng chủ yếu; tuy nhiên, cả hai loại này đều thiếu n-3
HUFA. Vì vậy, làm giàu là một công đoạn cần thiết trong ương nuôi ấu trùng cá biển
[1], [8]. Kỹ thuật làm giàu đã được sử dụng từ đầu những năm 1980, các loại dầu cá
biển giàu n-3HUFA đã được chú ý sử dụng để làm tăng hàm lượng DHA và EPA
trong nauplii Artemia [22]. Những năm đầu 1990, mọi nổ lực nghiên cứu về dinh
dưỡng ở ấu trùng cá biển đều tập trung xác định hàm lượng tối ưu của n-3 HUFA bổ
sung vào thức ăn sống, bao gồm cả việc xác định tỉ lệ tối ưu của DHA và EPA [30].
Với Artemia, hầu hết các dòng Artemia sử dụng trong nuôi trồng thủy sản đều có
EPA nhưng thiếu DHA [22], [23]; hơn nữa, trong thành phần lipid của nauplii Artemia
có đến 60% triacylglyceride và chỉ khoảng 20% lipid phân cực (trích theo [22]). Vì
vậy, làm giàu Artemia bên cạnh mục đích nhằm làm tăng DHA, tăng tỉ lệ DHA:EPA
còn nhằm làm tăng tỉ lệ lipid phân cực. Nghiên cứu của Kanazawa và CTV (1983)
cho thấy thành phần lipid phân cực trong thức ăn có thể cải thiện sinh trưởng và tỉ lệ



18
sống ấu trùng cá hanh đỏ (trích thei [22]). Teshima và CTV (1987) cho rằng có thể
lipid phân cực đẩy nhanh quá trình tiêu hóa lipid như triacylglyceride trong đường tiêu
hóa nguyên thủy của ấu trùng cá, hoặc ấu trùng cá có khả năng rất hạn chế trong việc
tổng hợp các lipid phân cực, thành phần quan trọng trong việc vận chuyển lipid (trích
thei [22]). Koven và CTV (1993) chứng minh lecithin làm tăng sự liên kết của axít
oleic (C18:1n-9) trong lipid ở mô, nhất là trong thành phần lipid phân cực. Các tác giả
cho rằng ở ấu trùng cá khi mà hàm lượng muối mật chưa đủ, lipid phân cực có vai trò

nhũ hóa (trích theo [22]).
Với luân trùng, thành phần axít béo có trong phospholipid của luân trùng phụ thuộc
nhiều vào thức ăn chúng ăn vào. Luân trùng có khả năng tổng hợp các PUFA như 18:2
và 20:2 từ 18:1. Tuy nhiên, khi được nuôi bằng men bánh mì, loại thức ăn thường
được sử dụng nuôi luân trùng chứa chủ yếu là các loại axít béo 16:1 và 18:1 nhưng
thiếu 18:3 và các axít béo no hoặc chưa no mạch dài hơn, luân trùng có hàm lượng
tương đối lớn các axít béo 18:1 và 16:1, có hàm lượng đáng kể các axít béo 18:2 và
20:2 nhưng có hàm lượng rất thấp các axít béo C20 và C22 [20]. Để bổ sung n-
3HUFA cho ấu trùng cá biển, luân trùng thường được làm giàu bằng các chất giàu n-3
HUFA như các nhũ tương làm từ dầu cá, các thức ăn tổng hợp có sẵn trên thị trường,
hoặc từ các loài vi tảo đã được chọn lựa, trước khi cho ấu trùng cá ăn [1], [25], [26].

3.1.2. Các phương pháp làm giàu.
Về phương pháp chung, 2 phương pháp làm giàu trong thời gian dài (long-term
enrichment) và làm giàu trong thời gian ngắn (short-term enrichment) đã được Olsen
(1993) giới thiệu (trích theo [25], [26]).
(i) Phương pháp làm giàu trong thời gian dài (phương pháp gián tiếp):
Là sự kết hợp giữa nuôi và làm giàu chất dinh dưỡng trong suốt thời gian nuôi
động vật mồi, chủ yếu là luân trùng, hoặc có thể áp dụng khi nuôi Artemia sinh khối.
Các HUFA và chất dinh dưỡng khác được tiêu hóa, hấp thụ, trở thành chất dinh
dưỡng của bản thân luân trùng. Nhờ sự kết hợp bổ sung các thành phần dinh dưỡng
cần thiết như vậy trong thức ăn đã làm tăng giá trị dinh dưỡng của luân trùng. Nói
cách khác, chất dinh dưỡng từ thức ăn làm giàu được cung cấp cho ấu trùng cá một
cách gián tiếp thông qua thành phần dinh dưỡng của chính bản thân luân trùng.



19
Trong kỹ thuật nuôi luân trùng, hỗn hợp gồm men bánh mì và 10% sản phẩm làm
giàu thường được sử dụng [26]. Kỹ thuật làm giàu gián tiếp (trong thời gian dài) có

lợi điểm là có thể làm tăng cao thành phần HUFA trong luân trùng mà vẫn giữ
nguyên được hàm lượng bình thường của lipid (14-18%). Việc duy trì hàm lượng
lipid rất quan trọng khi sản xuất giống nhân tạo các loài cá vùng nước lạnh. Ấu trùng
cá được cho ăn luân trùng quá béo thường có tỉ lệ chết cao khi thả ra môi trường
nước có nhiệt độ thấp [26].
(ii) Phương pháp làm giàu trong thời gian ngắn (phương pháp trực tiếp):
Luân trùng hoặc metanauplius Artemia (tối thiểu 8 giờ sau khi nở) sau khi thu
được cho vào nước biển sạch với mật độ cao, duy trì nhiệt độ thích hợp, cung cấp
oxy tối đa và cho ăn với nồng độ cao các chất dinh dưỡng cần làm giàu trong khoảng
thời gian ngắn (<24 giờ). Chất dinh dưỡng cần bổ sung được ăn vào đầy đường ruột
và bám vào cơ thể của động vật mồi. Khi ấu trùng cá được cho ăn luân trùng hoặc
metanauplius Artemia đã làm giàu, chúng tiếp nhận trực tiếp chất dinh dưỡng cần bổ
sung từ thức ăn làm giàu chứa trong cơ thể động vật mồi nhưng chưa qua tiêu hóa.
Nói cách khác, ở phương pháp này, động vật mồi được sử dụng như là phương tiện
để “nhồi” chất dinh dưỡng cần làm giàu, vì vậy phương pháp này còn được gọi là
phương pháp “nhồi sinh học”.
Đây là phương pháp sử dụng phổ biến trong kỹ thuật sản xuất giống cá biển. Ưu
điểm của phương pháp là cho phép chúng ta dễ dàng và nhanh chóng bổ sung các
dinh dưỡng cần thiết cho ấu trùng. Tuy nhiên, vấn đề cần lưu ý nhất khi sử dụng các
sản phẩm làm giàu ở dạng phospholipid để bổ sung HUFA sẽ làm tăng hàm lượng
lipid trong thức ăn, đôi khi quá mức cần thiết và gây bất lợi ở một số loài cá. Ngoài
ra, cũng cần lưu ý đến sự ô nhiễm và suy giảm sức khỏe luân trùng, Artemia trong
điều kiện nồng độ lipid cao, luân trùng và Artemia dễ bị chết nhiều khi tập trung với
mật độ dày. Việc chất làm giàu theo vào bể nuôi ấu trùng cá cũng là vấn đề cần được
quan tâm. Quan trọng hơn là thời gian duy trì chất dinh dưỡng. Do chất làm giàu chủ
yếu được tích lũy trong đường tiêu hóa với thời gian rất ngắn, có thể trở thành vấn đề
nếu động vật mồi không được sử dụng làm thức ăn ngay sau khi làm giàu [12]
Thời gian làm giàu trong phương pháp này thường 6 đến 12 giờ. Tuy nhiên, gần
đây, các công ty cung cấp sản phẩm làm giàu khuyên rằng chỉ cần 2 giờ làm giàu cho
luân trùng. Thời gian này đã đủ để luân trùng có thể lọc đầy thức ăn trong đường

20
ruột, hạn chế sự thải phân ra và lọc lại phân, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật
trong bể làm giàu.
Nhiều tác giả nghiên cứu với các thức ăn làm giàu khác nhau như: vi tảo, nhũ
lipid, dầu cá, thức ăn vi hạt (microparticle) và thức ăn vi nang (microcapsule) [26].
Nửa cuối những năm 1990, nhiều sản phẩm thức ăn làm giàu được giới thiệu với hàm
lượng protein và lipid khác nhau, cho phép sử dụng chúng để làm tăng giá trị dinh
dưỡng của vật mồi về hàm lượng lipid tổng số, loại lipid, axít béo, tỉ lệ DHA/EPA,
protein và vitamin C [25]. Hiện tại, trên thị trường có nhiều sản phẩm làm giàu thương
mại như Selco, Algamac, Với các sản phẩm này, khi làm giàu cần xay bằng máy
xay sinh tố để tạo thành dạng nhũ có cỡ hạt phù hợp với kích cỡ mồi của luân trùng và
nauplius Artemia.
Một kỹ thuật khác thường được sử dụng trong nghiên cứu là tạo liposome.
Liposome (thể lipid) là các túi rỗng hình cầu bao bọc các vật chất dễ tan trong
nước bên trong bởi một màng tạo thành từ các phân tử lipid phân cực, thường là các
phospholipid. Cholesterol cũng có thể được sử dụng hoặc phối hợp với phospholipid
để tạo màng [24]. Do đặc tính phân cực của phospholipid, trong môi trường nước, các
phospholipid tự động sắp xếp thành một lớp kép hướng các đầu ưa nước ra ngoài, hai
đuôi kỵ nước vào trong của lớp kép, tạo nên các lớp lipid kép đồng tâm và bao bọc các
chất dinh dưỡng cần làm giàu nhưng dễ tan trong nước vào bên trong [24]. Liposome
về bản chất là màng sinh học trong tự nhiên, không phải là hạt lipid hoặc thức ăn
micro với vỏ bọc là lipid. Liposome có kích thước từ vài nm đến vài μm và dễ dàng
được tiêu hóa hoàn toàn, vì vậy rất thuận lợi cho việc ứng dụng để cung cấp dinh
dưỡng cho các động vật ăn lọc trong nước [24]. Kỹ thuật liposome được sử dụng khi
làm giàu thức ăn sống với các chất dinh dưỡng dễ tan trong nước như axít amin tự do,
vitamin tan trong nước, hoặc khi muốn sử dụng động vật mồi để đưa các loại kháng
sinh dễ tan trong nước vào cơ thể ấu trùng cá [24], [37], [38].

3.1.3. Hàm lượng dinh dưỡng trong thức ăn sống sau làm giàu.
Các ghi nhận của McEvoy (1996) cho thấy khi được làm giàu, nauplius Artemia
không chỉ có tác dụng như vật mang chất làm giàu mà chúng còn hoạt động tích cực
chuyển hóa axít béo ở dạng ethyl este [22], [23]. Bằng phương pháp đánh dấu
14
C, làm
giàu nauplii Artemia với các axít béo ở dạng ethyl este, Navarro và CTV (1999) xác



21
định, sau khi làm giàu với các axít béo ở dạng ethyl este, nauplius Artemia có khả
năng chuyển hóa các axít béo từ thức ăn làm giàu gắn kết vào các nhóm lipid có trong
cơ thể chúng, chủ yếu vào các triacylglycerol. Sau 24 giờ làm giàu, EPA là axít béo
tích lũy lại trong nauplii Artemia nhiều nhất, sau đó đến DHA; trong khi đó, 18:3n-3 từ
chất làm giàu có rất ít trong Artemia. Tại thời điểm sau làm giàu, hơn 50% mỗi loại
axít béo từ chất làm giàu được tích lũy trong các triacylglycerol, 10-22% tổng hàm
lượng axít béo tích lũy trong phospholipid và ít hơn 6 % tồn tại ở dạng tự do; ngoại trừ
C18:0 chỉ có 30% tích lũy trong triacylglycerol và hơn 30% tồn tại ở dạng tự do và
C16:0 có 15% ở dạng tự do [23]. Sau 24 giờ không cho ăn, hàm lượng các axít béo
trong Artemia gần như không thay đổi ngoại trừ hàm lượng DHA giảm rõ rệt (giảm
khoảng 70%). Nhìn chung, sau làm giàu 24 giờ, lượng axít béo được thu nhận từ thức
ăn làm giàu tăng lên ở phospholipid và axít béo tự do, đồng thời với giảm hàm lượng
có trong triacylglycerol. Theo kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả, Artemia có khả
năng chuyển hóa ngược từ DHA (C22-6n-3) thành EPA (C20:5n-3) và từ DPA
(C22:5n-6) thành ARA (C20:4n-6) [16], [23].
Với luân trùng được làm giàu trong thời gian ngắn (short-term enrichment), ngắn
hơn 24 giờ, không dẫn đến hiệu quả sinh trưởng có ý nghĩa của quần thể luân trùng và
thường được quan tâm đến một cách đơn giản như là một sự nhồi đầy ruột luân trùng

bằng thức ăn làm giàu. Tuy nhiên, sự tăng cao n-3 HUFA trong luân trùng không chỉ
có từ thức ăn làm giàu chứa trong ruột mà còn từ các axít béo chuyển hóa trong lipit
của luân trùng [1]. Sau khi làm giàu trong thời ngắn bằng các loại dầu hoặc các sản
phẩm thương mại, các axít béo từ thức ăn làm giàu đã chuyển hóa và liên kết với
triacylglycerol của luân trùng với một lượng có ý nghĩa [1]. Khi luân trùng được nuôi
bằng tảo Chlorella stigmatophora và Isochrysis dòng Hawai có nhiều các axít béo C9,
C12, C15, C18:3, C18:4 trong lục lạp, nhưng thành phần axít béo trong phospholipid
của luân trùng có các axít béo không có trong các loài tảo trên như C20:1, C20:3,
C20:4. Điều đó cho thấy rằng lipid luân trùng ăn vào đã được tiêu hóa trong ruột, hấp
thụ lại, chuyển hóa và gắn kết vào phospholipid của cơ thể. Riêng Isochrysis có khá
nhiều C22:6 nên trong luân trùng nuôi bằng Isochrysis có nhiều C22:6. Thành phần
axít béo này duy trì khá bền, nó không thay đổi một cách rõ ràng khi luân trùng bị bỏ
đói trong khoảng thời gian 1-2 ngày, trong khi hàm lượng 18:4 giảm đi [20]. Luân
trùng sau làm giàu có thể duy trì giá trị dinh dưỡng vài giờ ở 10
o
C trong thời gian



22
chúng được sử dụng làm thức ăn cho ấu trùng cá. Olsen (1993) chứng minh ở nhiệt độ
này, lipid tổng số mất khoảng 4%/ngày, các axít béo n-3 mất khoảng 10%/ ngày (trích
theo [26]).

3.2. Chuyển đổi thức ăn
Sự chuyển đổi thức ăn (weaning) ở ấu trùng cá biển là sự chuyển từ thức ăn sống
như luân trùng, Artemia hoặc các động vật nổi làm thức ăn khác sang thức ăn tổng hợp.
Chuyển đổi thức ăn là giai đoạn cần thiết và quan trọng khi sản xuất giống nhân tạo cá
biển, làm cho cá quen với thức ăn nhân tạo trước khi đưa ra ương giống và nuôi thương
phẩm, làm tăng tỉ lệ sống cho các công đoạn sản xuất sau. Chuyển đổi thức ăn, nhất là

chuyển đổi thức ăn sớm, còn có ý nghĩa lớn trong việc giảm đi sự phụ thuộc vào thức
ăn sống, nguồn thức ăn phải tốn chi phí lớn để sản xuất, tính ổn đinh thấp, yêu cầu điều
kiện nuôi phức tạp và khó có thể giải quyết đủ số lượng lớn, nhất là khi cá đạt đến giai
đoạn lớn cần tiêu thụ rất nhiều thức ăn [10], [33]. Tuy nhiên, chuyển đổi thức ăn khác
với cho ăn bình thường ở giai đoạn ương giống hoặc nuôi thương phẩm ở chỗ thức ăn
sử dụng phải đảm bảo được nhu cầu dinh dưỡng cao, đáp ứng được khả năng tiêu hóa,
hấp thụ dinh dưỡng của ấu trùng cá, bảo đảm sự sinh trưởng bình thường và sức sống.
Sự chuyển đổi thức ăn thường bắt đầu khi ấu trùng cá hoàn chỉnh quá trình biến
thái, chuyển sang giai đoạn hậu ấu trùng, khi mà chức năng của dạ dày đã hoạt động,
sự tiêu hóa dạ dày đã bắt đầu. Thời điểm này cá có thể sử dụng, tiêu hóa thức ăn tổng
hợp mà không có bất cứ một trở ngại nào. Giai đoạn này lượng thức ăn sống cũng
giảm dần. Thực tế là cá càng lớn thì chuyển đổi thức ăn càng dễ. Thông thường với cỡ
cá 50-250 mg, thức ăn chuyển đổi có kích cỡ 0,3 mm [33].
Thuật ngữ chuyển đổi thức ăn sớm dùng để chỉ quá trình cho cá ăn thức ăn tổng
hợp trước khi có hoạt động tiêu hóa dạ dày. Có nhiều lý do để cho việc chuyển đổi
thức ăn sớm được quan tâm trong sản xuất giống cá biển: sự chủ động của thức ăn
sống, giá sản xuất thức ăn sống cao, yêu cầu điều kiện nuôi và bản thân sự hạn chế về
dinh dưỡng của thức ăn sống.
Vấn đề phức tạp nhất trong việc phát triển thức ăn tổng hợp cho ấu trùng cá biển
chính là sự khả năng tiêu hóa thức ăn, nhất là khả năng tiêu hóa, hấp thụ protein khi ấu
trùng chưa có dạ dày. Trong một thời gian dài người ta cho rằng không thể thay thế
thức ăn sống ở giai đoạn này. Về sau, các nghiên cứu trên ấu trùng cá chẽm Châu Âu