TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THUỶ SẢN
NGÔ VĂN HOÀ
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN ĐẾN HOẠT TÍNH ENZYME
TIÊU HOÁ CỦA CÁ TRA GIỐNG NHỎ
(Pangasianodon hypophthalmus)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN
2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THUỶ SẢN
NGÔ VĂN HOÀ
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN ĐẾN HOẠT TÍNH ENZYME
TIÊU HOÁ CỦA CÁ TRA GIỐNG NHỎ
(Pangasianodon hypophthalmus)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGs. TS. ĐỖ THỊ THANH HƯƠNG
2014
1
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN ĐẾN HOẠT TÍNH ENZYME TIÊU HOÁ CỦA
CÁ TRA GIỐNG NHỎ (PANGASIANODON HYPOPHTHALMUS)
Ngô Văn Hòa
1
và Đỗ Thị Thanh Hương
1
1
Khoa Thủy sản, trường Đại học Cần Thơ
ABSTRACT
The striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus) is one of the most important species
in MeKong Delta and is expanding to culture in some slightly coastal saline area. The
objective of this study was to evaluate the effects of salinity on activities of some digestive
enzyme such as α-amylase, pepsine, chymotrypsine on the striped catfish (Pangasianodon
hypophthalmus) and to make the basic development of culturing the striped catfish on
saline water. The experiment was designed in tank (500L) with average fish 10, 25 grams.
Six different salinities 0, 3, 6, 9, 12, and 15‰ were randomly conducted, each treatment
was run in triplicate during cultured period of 70 days. Sampling on the day after 1, 3, 7,
14, 28, 42, 56, 70 days when experiment salinities are reached, taking 3
fish/tank/sampling to determine pepsine in the stomach; amylase and chymotrypsine in
intestine of fish. After 70 days, generally, results showed that the enzyme activity in the
stomach and intestine of the striped catfish increased following to salinity from 0, 3, 6‰
and reached the highest value at 9‰ after 42 days. However, when salinity overcomed
9‰, the enzyme activity tended to decrease. Pepsine activity increased with salinity from
0‰ (13,05±0,43 mU/mL/mg protein) to 9‰ (18,23±0,92 mU/mL/mg protein) and
decreased when salinity is higher than 9‰. Chymotrypsine activity increased from 0‰
(3,74±0,21 mU/mL/mg protein) to 9‰ (5,41±0,55 mU/mL/mg protein) and the amylase
activity increased from 0‰ (348±4,95 mU/mL/mg protein ) to 9‰ (449±27,8 mU/mL/mg
protein) but decreased at 12 and 15‰ salinity. The study results showed the application
is possible to apply on the striped catfish in brackish water which salinity at 9‰.
Keywords: catfish, salinity effect, digestive enzyme
TÓM TẮT
Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là đối tượng nuôi quan trọng ở ĐBSCL, và đang
được mở rộng nuôi ở một số vùng nhiễm mặn nhẹ ven biển. Nghiên cứu nhằm khảo sát
ảnh hưởng của độ mặn đến hoạt tính của các enzymes tiêu hóa α-amylase, pepsine,
chymotrypsine của cá tra làm cơ sở phát triển cho nuôi cá tra ở vùng nước mặn. Nghiên
cứu được tiến hành trong bể 500L với cá có khối lượng trung bình 10,25 g/con, thí
nghiệm gồm có 6 nghiệm thức độ mặn là 0, 3, 6, 9, 12 và 15‰ được bố trí ngẫu nhiên
với ba lần lặp lại và thời gian thí nghiệm kéo dài 70 ngày. Thời gian thu mẫu vào các
ngày sau khi đạt độ mặn thí nghiệm như sau (1, 3, 7, 14, 28, 42, 56, 70 ngày), mỗi lần thu
mẫu 3 con/bể để xác định enzyme pepsine ở dạ dày, amylase và chymotrypsine ở ruột cá.
Nhìn chung kết quả thí nghiệm sau 70 ngày cho thấy hoạt tính enzyme ở dạ dày và ruột
2
cá tra điều gia tăng theo độ mặn từ 0, 3, 6 và đạt giá trị cao nhất ở nghiệm thức 9‰ ở 42
ngày nuôi. Tuy nhiên khi độ mặn vượt qua 9‰ thì hoạt tính enzyme có khuynh hướng
giảm xuống. Hoạt tính pepsine tăng theo độ mặn từ 0‰ (13,05±0,43 mU/mL/mg protein)
đến 9‰ (18,23±0,92 mU/mL/mg protein) và giảm xuống khi độ mặn cao hơn 9‰. Enzyme
Chymotrypsine tăng từ 0‰ (3,74±0,21 mU/mL/mg protein) lên 9‰ (5,41±0,55
mU/mL/mg protein) và enzyme amylase tăng từ 0‰ (348±4,95 mU/min/mg protein) đến
9‰ (449±27,8 mU/min/mg protein) nhưng giảm xuống ở độ mặn 12 và 15‰. Kết quả
nghiên cứu cho thấy có thể ứng dụng nuôi cá tra ở vùng nước lợ có độ mặn đến 9‰.
Từ khóa: cá tra, ảnh hưởng của độ mặn, hoạt tính enzyme
1. GIỚI THIỆU
Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là một loài cá da trơn được nuôi phổ biến
ở Đồng bằng sông Cửu Long, là đối tượng nuôi quan trọng chủ lực thứ hai trong kim
ngạch xuất khẩu ở Việt Nam, sau tôm sú. Năm 2013, mặc dù diện tích nuôi cá tra chỉ
chiếm 5,1% (5.600 ha) diện tích nuôi nước ngọt của ĐBSCL nhưng sản lượng nuôi của
loài này chiếm 65,7% tổng sản lượng nuôi trồng thủy sản ở đồng bằng sông Cửu Long
với 1,2 triệu tấn và giá trị xuất khẩu 1,5 triệu đô la Mỹ (Tổng Cục Thủy sản, 2013).
Enzyme tiêu hóa có vai trò rất quan trọng trong cơ thể cá, giúp tiêu hóa thức ăn
cung cấp năng lượng cho hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển cơ thể. Enzymes tiêu
hóa là những chất xúc tác sinh học có bản chất là protein, nó xúc tác cho hầu hết cho các
phản ứng chuyển hóa xảy ra trong cơ thể. Chúng có nhiệm vụ phân giải các thức ăn thành
các chất dinh dưỡng có kích thước rất nhỏ ở dạng nhũ tương để nhung mao ruột có thể dễ
dàng hấp thu vào máu, nuôi dưỡng cơ thể.
Nghiên cứu về các enzyme tiêu hóa ở cá tra là một bước cần thiết để hướng tới sự
hiểu biết về cơ chế tiêu hóa và để hiểu rõ làm thế nào cá có thể thích ứng với điều kiện
khi trong môi trường có sự thay đổi về dinh dưỡng, nhiêt độ, hàm lượng oxy hòa tan hoặc
một điều kiện khác như độ mặn. Mặc dù, cá tra sống chủ yếu trong nước ngọt nhưng có
thể sống được ở vùng nước hơi lợ nồng độ muối 7 - 10‰ (Phạm Văn Khánh, 2004). Hiện
nay, diện tích nuôi cá tra ngày càng được mở rộng ở các tỉnh hạ nguồn sông Cửu Long
như Bến Tre, Trà Vinh và Sóc Trăng nơi có sự xâm nhập mặn vào mùa khô do lượng
nước sông Mekong vào mùa này rất thấp (Mekong River Commission, 2008). Mục tiêu
của nghiên cứu này là đánh giá sự thay đổi hoạt tính enzyme tiêu hoá của cá tra giống
nhỏ (Pangasianodon hypophthalmus) khi nuôi ở các độ mặn khác nhau nhằm góp phần
tìm giải pháp hợp lý cho thuần hóa và phát triển bền vững nghề nuôi cá tra ở ĐBSCL với
sự gia tăng độ mặn trong tương lai.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Thí nghiệm được bố trí tại trại thực nghiệm và phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm
của Bộ môn Dinh dưỡng và Chế biến Thuỷ Sản - Khoa Thuỷ Sản - Đại Học Cần Thơ.
Thời gian nghiên cứu từ tháng 02/2014 đến tháng 05/2014.
3
2.2 Bố trí thí nghiệm
Cá thí nghiệm là cá khỏe mạnh có khối lượng khoảng 10,25 g/con. Thí nghiệm
được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 6 nghiệm thức gồm 0, 3, 6, 9, 12 và 15‰. Thí
nghiệm được bố trí trong 18 bể composite 500L (chứa 400L nước) và mỗi nghiệm thức
lặp lại 3 lần và sử dụng hệ thống sục khí liên tục và có hệ thống lọc cặn trong bể. Mật độ
nuôi là 60 con/bể và thời gian thực hiện thí nghiệm là 10 tuần. Độ mặn được tăng dần 3
ppt/ngày/bể đến khi đạt độ mặn thí nghiệm. Cá được cho ăn thức ăn viên nổi (30%
protein) cho ăn theo nhu cầu với 2 lần/ngày (8 - 9 giờ và 15 - 16 giờ). Sau khi cho cá ăn
xong khoảng 1h thức ăn thừa được vớt ra khỏi bể tránh làm dơ nước bể nuôi. Số lượng
cá chết được theo dõi hàng ngày. Theo dõi các yếu tố môi trường (nhiệt độ, oxy hòa tan,
pH) và hoạt động của cá hằng ngày. Thay nước định kỳ 5 – 7 ngày/lần khoảng 30% tùy
theo môi trường nước và được áp dụng giống nhau cho tất cả các nghiệm thức.
2.3 Phương pháp thu mẫu
2.3.1 Thu mẫu môi trường
Mẫu môi trường gồm oxy hòa tan được đo bằng máy YSI Discover và pH được
đo bằng máy YSI 556MPS theo dõi 1 lần/tuần, nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế 2 lần/ngày
vào lúc 8h và 16h trong ngày trong suốt quá trình thí nghiệm.
2.3.2 Thu mẫu phân tích hoạt tính các enzyme trong dạ dày và ruột
Bỏ đói cá 1 ngày trước khi thu mẫu, đảm bảo trong đường ruột sạch thức ăn. Cá
được giải phẫu lấy dạ dày (phân tích pepsine) và ruột (phân tích chymotrypsine và
amylase). Sau khi giải phẩu dùng kéo cắt dạ dày và lấy đoạn ruột trước dài khoảng 2cm
tính từ dạ dày, dùng mũi kéo làm sạch thức ăn trong ruột và dạ dày (nếu có). Quá trình
thu mẫu lấy dạ dày và ruột cá phải thực hiện trên đĩa petri được đặt trên nước đá. Sau đó
cho mẫu vào eppendorf đem trữ -80
o
C trước khi tiến hành phân tích. Thời gian thu mẫu
được tiến hành khi độ mặn đạt yêu cầu là sau 1 ngày, 3, 7, 14, 28, 42, 56 và 70 ngày. Số
mẫu cá thu là 3 con/bể.
2.4 Phương pháp phân tích mẫu
Mẫu dạ dày và ruột cá được rã đông trong nước đá và nghiền mẫu qua dung dịch
buffer KH
2
PO
4
20 mM và NaCl 6 mM với pH 6,9. Đem ly tâm với tốc độ 4.200
vòng/phút, trong 30 phút ở 4
o
C. Lấy phần trong (phần nỗi) đem trữ ở -80
o
C đến khi tiến
hành phân tích. Protein trong dạ dày và ruột cá được phân tích theo phương pháp của
Bradford (1976). Amylase được phân tích theo phương pháp của Bernfeld (1951).
Pepsine và Chymotrypsine được phân tích theo phương pháp của Worthington, T.M
(1982).
2.5 Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu sau khi thu thập sẽ dùng phần mềm Excel 2010 và phần mềm SPSS phiên
bản 13.0 để tính toán giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và so sánh sự khác biệt về các chỉ
4
tiêu theo dõi giữa các nghiệm thức, phân tích ANOVA và phép thử DUNCAN ở mức ý
nghĩa p <0,05.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Một số yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm
Nhiệt độ là nhân tố môi trường ảnh hưởng lớn đến hoạt động sống của cá như sinh
trưởng, dinh dưỡng, sinh sản vì cá là động vật biến nhiệt. Khi nhiệt độ tăng, cá sẽ tăng
cường trao đổi chất, hô hấp nhanh, nếu quá lạnh hoặc quá nóng, cá sẽ bị sốc, ít ăn, chậm
lớn. Nhiệt độ thích hợp cho cá tăng trưởng là 25 – 30
o
C (Trương Quốc Phú, 2006).
Bảng 1: Sự biến động các yếu tố môi trường trong quá trình thí nghiệm
Nghiệm thức
Nhiệt độ (
o
C)
Oxy (mg/L)
pH
Sáng
Chiều
Sáng
Chiều
Sáng
Chiều
NTĐC
26,6±0,61
29,4±0,51
6,12±0,78
6,19±0,89
7,90±0,53
8,00±0,61
NT 3ppt
26,5±0,58
29,5±0,62
6,15±0,83
6,18±0,97
7,85±0,51
7,95±0,57
NT 6ppt
26,7±0,63
29,7±0,63
5,97±0,96
6,10±0,10
7,83±0,49
7,93±0,58
NT 9ppt
26,8±0,57
29,7±0,58
6,14±0,10
6,18±0,12
7,79±0,60
7,92±0,49
NT 12ppt
26,6±0,53
29,5±0,57
5,96±0,95
6,06±0,95
7,84±0,48
7,94±0,56
NT 15ppt
26,5±0,60
29,6±0,60
6,10±0,11
6,20±0,89
7,87±0,54
7,91±0,62
Ghi chú: Giá trị là số trung bình ± độ lệch chuẩn.
Trong thời gian thí nghiệm các yếu tố môi trường tương đối ổn định và không có
sự chênh lệch lớn giữa các nghiệm thức. Nhiệt độ thấp nhất vào buổi sáng là 26,5°C và
cao nhất vào buổi chiều là 29,7°C. Dao động pH sáng và pH chiều ít thay đổi và nằm
trong khoảng thích hợp (từ 7,79 đến 8,00). Trong khi đó hàm lượng oxy trong suốt thời
gian thí nghiệm ổn định và lớn hơn 5 mg/L (Bảng 1). Theo Boyd (1998) thì pH thích hợp
trong ao nuôi từ 6 - 9, nhiệt độ trung bình 25 - 32°C và hàm lượng oxy tối thiểu là 5 mg/L.
Nhìn chung, các yếu tố nhiệt độ, oxy hòa tan, pH trong thí nghiệm này nằm trong khoảng
thích hợp cho cá tra.
3.2 Hoạt tính enzyme pepsine ở dạ dày cá tra ở các độ mặn khác nhau
Proteases là enzyme thủy phân protein, bao gồm pepsine trong dạ dày và các
enzyme khác trong tụy tạng: trypsine, chymotrypsine, collagenase và elastase (Lê Thanh
Hùng, 2008). Pepsin được sản sinh từ lớp tế bào tiết trong vách dạ dày, dưới dạng các
tiền chất Pepsinogen. Đó là các pepsinogen bất hoạt và chỉ trong môi trường acid, chúng
mới chuyển thành pepsin hoạt động. pH thích hợp cho men pepsin thường khoảng 1,45 -
3, nhiệt độ thích hợp 30 - 50
o
C. Pepsin là enzyme tiêu hóa trong đa số loài cá có dạ dày,
những dạng cầu ruột (dạ dày chưa hoàn chỉnh) thì không có khả năng tiết pepsin. Pepsin
hoạt động trong môi trường acid và trị số pH tối ưu, thay đổi tùy theo giống loài (Đỗ Thị
Thanh Hương, 2000)
Kết quả thí nghiệm thì hoạt tính enzyme pepsine ở dạ dày cá gia tăng theo sự gia
tăng độ mặn và đạt giá trị cao nhất ở nghiệm thức 9‰ trong suốt 70 ngày thí nghiệm.
Enzyme pepsine có xu hướng giảm xuống ở nghiệm thức 12 và 15‰. Lê Thanh Hùng
(2008) enzyme tiêu hóa có hoạt tính thay đổi theo mùa vụ và các yếu tố môi trường.
5
Qua Bảng 2 cho thấy sau 7 ngày bố trí thí nghiệm hoạt tính enzyme ở dạ dày cá
tra khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở các nghiệm thức 0, 3, 6, 12, 15‰ (p>0,05).
Tuy nhiên bắt đầu từ ngày thứ 14 hoạt tính enzyme dạ dày cá tra ở các nghiệm thức bắt
đầu có sự khác biệt và dao động từ 12,59±0,27 mU/mL/mg protein đến 15,62±0,57
mU/mL/mg protein. Hoạt tính enzyme ở nghiệm thức có độ mặn 9‰ là cao nhất
15,62±0,57 mU/mL/mg protein và khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức 0 và 15‰
(p<0,05).
Bảng 2: Hoạt tính enzyme pepsine ở dạ dày cá tra
Đơn vị (mU/mL/mg protein)
Ngày thu
mẫu
Nghiệm thức
0‰
3‰
6‰
9‰
12‰
15‰
Ngày 1
12,65±0,73
aA
12,70±0,65
aA
12,86±1,41
aA
13,19±0,82
aA
13,31±2,16
aA
13,47±1,43
aA
Ngày 3
12,35±0,66
aA
13,36±0,53
aAB
13,04±0,69
aA
13,52±0,68
aA
12,34±0,60
aA
12,85±0,35
aA
Ngày 7
12,97±0,28
aA
13,40±0,94
aAB
14,38±0,33
aAB
14,44±1,64
aAB
13,01±1,23
aA
12,99±0,53
aA
Ngày 14
12,59±0,27
aA
14,43±0,85
abcB
14,51±1,22
bcAB
15,62±0,57
cB
14,19±1,53
abcA
13,49±0,88
abA
Ngày 28
13,05±0,43
aA
17,22±0,18
cCD
17,29±0,90
cBC
18,23±0,92
cBC
14,45±0,94
bA
13,87±0,69
abA
Ngày 42
13,18±0,24
aA
18,10±0,33
bD
18,52±1,14
bC
19,16±0,62
bC
14,52±0,74
aA
14,20±0,74
aA
Ngày 56
12,97±0,78
aA
16,97±0,50
aC
17,61±1,09
bBC
18,94±0,24
cC
14,03±0,57
aA
13,63±0,30
aA
Ngày 70
13,01±0,65
aA
14,74±0,36
bB
15,98±0,47
cB
16,77±0,99
cB
13,84±0,12
abA
12,83±0,24
aA
Ghi chú: Giá trị là số trung bình ± độ lệch chuẩn. Giá trị có các chữ cái khác nhau (A, B, C, D trong cùng
1 cột và a, b, c, d trong cùng 1 hàng) khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05).
Sau 28 ngày nuôi thì enzyme ở nghiệm thức 3, 6 và 9‰ đạt lần lượt là 17,22±0,18
mU/mL/mg protein, 17,29±0,90 mU/mL/mg protein và 18,23±0,92 mU/mL/mg protein
cao hơn và khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với các nghiệm thức 0, 12 và 15‰ theo thứ
tự: 13,05±0,43 mU/mL/mg protein, 14,45±0,94 mU/mL/mg protein và 13,87±0,69
mU/mL/mg protein. Trong khi đó, hoạt tính enzyme vào thời điểm 42 ngày nuôi đã có sự
chênh lệch theo hai nhóm độ mặn. Nhóm đạt giá trị thấp là 0, 12 và 15‰ lần lượt là
13,18±0,24 mU/mL/mg protein, 14,52±0,74 mU/mL/mg protein và 14,20±0,74
mU/mL/mg protein khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với nhóm đạt giá trị cao có độ mặn
3, 6, 9‰ (18,10±0,33 mU/mL/mg protein, 18,52±1,14 mU/mL/mg protein và 19,16±0,62
mU/mL/mg protein) (Bảng 2) và nghiệm thức có giá trị cao nhất là 9‰ (19,16±0,62
mU/mL/mg protein). Tuy nhiên đến ngày thứ 56 hoạt tính enzyme bắt đầu có dấu hiệu
giảm xuống và đạt giá trị cao nhất ở nghiệm thức 9‰ (18,94±0,24 mU/mL/mg protein)
khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với nghiệm thức 0, 3, 6, 12 và 15‰. Hoạt tính enzyme
sau 70 ngày nuôi tiếp tục giảm xuống nhưng cao nhất vẫn ở nghiệm thức 9‰ và khác biệt
có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại.
Từ kết quả Bảng 2 ta cũng nhận thấy rằng hoạt tính enzyme ở dạ dày cá gia tăng
theo thời gian nuôi, gia tăng nhiều nhất ở các nghiệm thức 3, 6 và 9‰ các nghiệm thức
khác tăng tương đối thấp. Tuy nhiên sau thời gian 56 đến 70 ngày nuôi hoạt tính enzyme
pepsine lại giảm xuống ở tất cả các nghiệm thức.
Theo Suzer et al. (2007) hoạt tính pepsine ở cá tráp xuất hiện đầu tiên vào ngày
28 sau khi nở ở dạ dày đồng thời tăng mạnh đến ngày 30 sau đó giảm xuống đến khi kết
6
thúc thí nghiệm ở 40 ngày. Chiang et al. (1987) nghiên cứu một số độ mặn kích hoạt các
enzyme phân giải protein từ dạ dày cá hồi và cá tuyết, chỉ ra rằng độ mặn có thể tăng
cường hoạt động của protease nhất định. Shehadah and Gordon. (1969), cho rằng thành
phần của nước biển vào bụng của cá hồi vân (Salmo gairdneri) dần dần thay đổi do sự
hấp thụ của ruột điều này có thể ảnh hưởng đến hoạt động enzyme. Những loài ăn thực
vật và mùn bã thì enzyme chymotrypsine hiện diện nhiều, ở cá Sinagus canaliculatus
enzyme chymotrypsine hiện diện cao trong khi pepsine hiện diện với tỷ lệ rất thấp. Các
nghiên cứu trên cho thấy có nhiều nhân tố làm cho enzyme thay đổi trong đó độ mặn cũng
là một nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của pepsine. Điều này phù hợp với kết quả của
thí nghiệm hàm lượng pepsine ở dạ dày cá tăng từ độ mặn thấp đến độ mặn cao, hoạt tính
pepsine tăng cao đến nghiệm thức 9‰ và giảm dần khi độ mặn tăng lên 12 và 15‰.
nhưng sau thời gian nuôi (70 ngày) enzyme pepsine có sự thay đổi (Hình 1). Trong thí
nghiệm này hoạt tính enzyme pepsine cao nhất ở độ mặn 9‰ và cũng cho kết quả tăng
trưởng cao nhất (0,23 g/ngày) sau 70 ngày nuôi. Theo Nguyễn Chí Lâm, 2011 tăng trưởng
của cá tra ở 9‰ đạt cao nhất (0,5 g/ngày) sau 90 ngày nuôi.
3.3 Hoạt tính enzyme amylase ở ruột của cá tra ở các độ mặn khác nhau
Enzyme amylase một phần do dạ dày tiết ra nhưng số lượng không nhiều, chủ yếu
là do tuyến tụy tiết ra, vai trò chính của enzyme này là phân giải tinh bột thành
oligosaccharides để được phân giải tiếp theo cho ra sản phẩm cuối cùng là
monochaccarides nhờ vào enzyme maltose và được hấp thu qua thành ruột (Đỗ Thị Thanh
Hương và Nguyễn Văn Tư, 2010). Enzyme α- amylase được tìm thấy ở hầu hết các loài
cá ăn thực vật và ăn tạp như nhóm cá chép, rô phi và măng biển, ngoài ra một số loài cá
biển ăn động vật mà thành phần thức ăn rất ít carbohydrates enzyme amylase cũng được
tìm thấy (Guillaume et al. 1999). Việc sử dụng thức ăn khác nhau có liên quan tới khả
năng tiêu hóa của các men tiêu hóa (protease, α- amylase, lipase) và mối liên hệ giữa tốc
độ tăng trưởng khi có sự thay đổi trong việc chuyển hóa đạm và cơ chế thèm ăn của cá
(Mommsen et al. 2003).
Kết quả ở Bảng 3 cho thấy hoạt tính enzyme amylase tăng dần từ nghiệm thức có
độ mặn là 0, 3, 6 và 9‰ và giá trị cao nhất là 9‰. Tuy nhiên hoạt tính enzyme có dấu
hiệu giảm xuống ở các nghiệm thức 12 và 15‰.
Theo Harpaz et al. (2005) cho rằng hoạt động của enzyme bị ảnh hưởng nhiều vào
thời gian cho ăn và khẩu phần ăn, một số nghiên cứu đã chứng minh khi cá bị bỏ đói hoặc
giảm thức ăn ăn vào có thể dẫn đến việc gia tăng hoạt tính của men tiêu hóa ở các vị trí
khác nhau của đường tiêu hóa. Enzyme tiêu hóa có hoạt tính thay đổi theo tuổi cá, trạng
thái sinh lý mùa vụ và các yếu tố môi trường (Lê Thanh Hùng, 2008).
Sau 3 ngày bố trí thí nghiệm thì hoạt tính enzyme amylase ở ruột cá có sự khác
biệt không có ý nghĩa (p>0,05) giữa các nghiệm thức với nhau. Tuy nhiên sau 7 ngày
nuôi thì sự chênh lệch về hoạt tính enzyme amylase ở ruột cá đã có sự thay đổi nhưng vẫn
ở mức tương đối thấp. Hoạt tính enzyme cao nhất ở nghiệm thức 9‰ (399±13,2
mU/min/mg protein) và thấp nhất ở nghiệm thức 0‰ (349±19,1 mU/min/mg protein) hai
7
nghiệm thức này khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) nhưng lại không có sự khác biệt với các
nghiệm thức 3, 6, 12, 15‰.
Bảng 3: Hoạt tính enzyme amylase ở ruột cá tra
Đơn vị (mU/min/mg protein)
Ngày thu
mẫu
Nghiệm thức
0‰
3‰
6‰
9‰
12‰
15‰
Ngày 1
348±20,6
aA
367±20,6
aA
367±14,4
aA
377±31,7
aA
351±29,9
aA
360±30,1
aA
Ngày 3
347±10,9
aA
372±10,0
aAB
397±32,7
aB
397±35,3
aA
383±64,9
aA
388±1,47
aA
Ngày 7
349±19,1
aA
376±16,1
abAB
387±30,9
abAB
399±15,3
bA
386±21,4
abA
364±16,1
abA
Ngày 14
354±35,1
aA
412±11,3
bC
421±27,1
bC
421±25,4
bA
367±18,1
aA
355±16,1
aA
Ngày 28
347±9,01
aA
413±22,3
bC
422±18,1
bcC
448±8,34
cA
406±11,6
bA
393±20,2
bA
Ngày 42
348±4,95
aA
438±24,9
bD
425±13,1
bC
449±27,8
bA
369±8,18
aA
373±11,0
aA
Ngày 56
351±4,48
aA
386±10,7
bAB
429±1,68
cC
433±29,7
cA
381±13,6
bA
371±4,72
abA
Ngày 70
353±33,3
aA
397±1,79
abBC
391±12,5
abAB
421±5,74
bA
374±8,86
abA
366±21,9
aA
Ghi chú: Giá trị là số trung bình ± độ lệch chuẩn. Giá trị có các chữ cái khác nhau (A, B, C, D trong cùng
1 cột và a, b, c, d trong cùng 1 hàng) khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05).
Theo Kumina. (1996), ở những loài ăn động vật như cá rô, sự phân giải tinh bột,
hoạt tính α-amylase và sucrase giảm nhưng sự phân giải protein tăng cao ở giai đoạn cá
còn nhỏ, ở giai đoạn lớn thì hoạt động của nhóm carbohydrase thấp hơn so với lúc cá còn
nhỏ.
Sau 14 ngày nuôi thì có sự chênh lệch lớn về hoạt tính enzyme của các nghiệm
thức 3, 6 và 9 lần lượt là: 412±11,3 mU/min/mg protein, 421±27,1 mU/min/mg protein
và 421±25,4 mU/min/mg protein khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với các nghiệm thức
0, 12 và 15‰ lần lượt là: 354±35,1 mU/min/mg protein, 367±18,1 mU/min/mg protein
và 355±16,1 mU/min/mg protein.
Tameemi et al. (2010), khi nghiên cứu hoạt tính α-amylase ở ba loài thuộc họ cá
chép: Barbus sharpeyi (ăn thực vật), cá chép Cyprinus carpio (ăn tạp) và shilik Aspius
vorax (ăn động vật) về tập tính ăn (ngoài tự nhiên và thu trong ao) kết quả quả cho thấy
loài ăn thực vật có hoạt tính α-amylase cao nhất (1,84 U/mg protein) kế đến là loài ăn tạp
(1,33 U/mg protein) và thấp nhất là loài động vật (0,76 U/mg protein). Những mẫu lấy từ
ao hoạt tính α-amylase có giá trị cao hơn mẫu lấy ngoài sông. Kết quả này cho thấy hoạt
tính enzyme tiêu hóa liên quan tới tập tính ăn của cá thay đổi tùy loài, ở loài cá có tính ăn
thiên về thực vật thì amylase cao hơn những loài ăn động vật, cá tra là loài ăn thiên về
động vật nên hoạt tính của amylase cũng tương đối thấp.
Sau 28 ngày nuôi thì hoạt tính enzyme có sự gia tăng so với các ngày thu mẫu
trước đó nhưng vẫn thấp nhất ở nghiệm thức 0% và khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với
các nghiệm thức 3, 6, 9, 12 và 15‰ và cao nhất vẫn là nghiệm thức 9‰. Sau 42 ngày
nuôi hoạt tính enzyme amylase chia làm hai nhóm cao nhất ở các nghiệm thức 3, 6 và 9‰
khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với nhóm 0, 12 và 15‰. Sau 56 ngày nuôi thì hoạt tính
enzyme amylase cao nhất trong ruột cá ở nghiệm thức 6‰ (429±1,68 mU/min/mg
protein) và 9‰ (433±29,7 mU/min/mg protein) khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với
8
nghiệm thức 0, 3, 12 và 15‰. Sau khi thí nghiệm được 70 ngày thì hoạt tính enzyme
amylase trong ruột cá khác biệt không nhiều. Nghiệm thức có giá trị thấp nhất là 0‰
(353±33,3 mU/min/mg protein) khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) với nghiệm thức 9‰
(421±5,74 mU/min/mg protein) nhưng lại khác biệt không có ý nghĩa (p>0,05) so với các
nghiệm thức khác.
Từ các kết quả trên cho thấy hiệu quả của quá trình tiêu hóa liên quan đến hoạt
tính của hệ enzyme, hoạt tính của enzyme phụ thuộc vào nhiều yếu tố tác động lên (nhiệt
độ, pH, độ mặn, thức ăn, đặc tính ăn của mỗi loài, kích cỡ của cá, độ tuổi…). Trong thí
nghiệm này độ mặn tăng từ 0‰ lên 9‰ tương ứng α-amylase tăng từ 348±4,95
mU/min/mg protein đến 449±27,8 mU/min/mg protein ở 42 ngày nuôi.
3.4 Hoạt tính enzyme chymotrypsine ở ruột cá tra ở các độ mặn khác nhau
Chymotrypsine là enzyme quan trọng trong ống tiêu hóa của cá, là một protease
được tiết ra từ tuyến tụy, chymotrypsine là một protease kiềm tính quan trọng sau trypsine.
Chymotrypsine được tụy tiết ra dưới dạng không hoạt động là chymotrypsinogen, sau đó
được chuyển sang dạng hoạt động là chymotrypsine nhờ tác dụng của trypsine. Trypsin
và chymotrypsin là hai loại men giữ vai trò quan trọng nhất giúp cho việc tiêu hoá thức
ăn có nguồn gốc đạm (Hofer and Schiemer, 1981). Có một số yếu tố ảnh hưởng đến nồng
độ và hoạt tính của enzyme chymotrypsine ở cá là nhiệt độ nước, loài cá, tuổi cá, trọng
lượng, dinh dưỡng và tình trạng no đói của cá (Zhou et al, 2011). Điều này cho thấy cá
tra được nuôi trong nước mặn có thể ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme tiêu hóa.
Bảng 4: Hoạt tính enzyme chymochypsine ở ruột cá tra
Đơn vị: mU/mL/mg protein
Ngày thu
mẫu
Nghiệm thức
0‰
3‰
6‰
9‰
12‰
15‰
Ngày 1
3,58±0,23
aA
3,55±0,75
aA
3,56±0,52
aA
3,73±0,33
aA
3,47±0,18
aA
3,35±0,21
aA
Ngày 3
3,57±0,09
aA
3,62±0,14
aA
3,60±0,29
aA
3,90±0,34
aA
3,51±0,37
aA
3,39±0,12
aA
Ngày 7
3,70±0,05
aA
3,91±,18
aAB
3,93±0,28
aAB
4,04±0,05
aA
3,73±0,24
aAB
3,71±0,03
aB
Ngày 14
3,72±0,63
aA
4,41±0,18
bB
4,43±0,06
bB
4,65±0,36
bB
3,72±0,12
aAB
3,76±0,20
aB
Ngày 28
3,75±0,14
aA
4,76±0,01
bBC
4,81±0,21
bBC
5,11±0,34
bBC
3,99±0,45
aC
3,93±0,17
aBC
Ngày 42
3,74±0,21
aA
5,01±0,37
bC
5,12±0,24
bC
5,41±0,55
bC
4,12±0,21
aB
4,08±0,11
aC
Ngày 56
3,73±0,32
aA
4,65±0,26
bBC
4,81±0,37
Bbc
4,88±0,14
bBC
3,86±0,07
aAB
3,72±0,11
aB
Ngày 70
3,70±0,13
aA
4,41±0,04
abB
4,68±0,19
abBC
4,79±0,32
bBC
3,70±0,17
aAB
3,69±0,03
aB
Ghi chú: Giá trị là số trung bình ± độ lệch chuẩn. Giá trị có các chữ cái khác nhau (A, B, C, D trong cùng
1 cột và a, b, c, d trong cùng 1 hàng) khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05).
Kết quả thí nghiệm ở Bảng 4 cho thấy hoạt tính enzyme chymotrypsine ở ruột cá
có sự gia tăng theo độ mặn từ nghiệm thức 0, 3, 6 và 9‰. Nhưng ở nghiệm thức 12 và
15‰ thì hoạt tính enzyme lại giảm xuống. Trong đó, nghiệm thức có giá trị cao nhất là
9‰ nghiệm thức có giá trị thấp nhất là 0‰. Từ thời điểm bắt đầu thí nghiệm đến ngày
thứ 7 hoạt tính enzyme ở các nghiệm thức có sự chênh lệch không lớn và sự khác biệt
giữa các nghiệm thức không có ý nghĩa thống kê (p>0,05).
Suzer et al. (2007) đã xác định trên loài cá tráp (Pagruspagrus, L.) hoạt tính
trypsine và chymotrypsine xuất hiện đầu tiên vào ngày thứ 3 sau khi nở và tăng nhẹ cho
9
đến ngày 25, sau giai đoạn này hoạt tính của các enzyme giảm nhẹ. Kết quả của thí nghiệm
cũng cho thấy sau 10 tuần nuôi ở nghiệm thức có độ mặn 15‰ hoạt tính của
chymotrypsine cũng giảm so nghiệm thức 9‰.
Từ ngày 14 đến ngày thứ 56 thì hoạt tính enzyme chymotrypsine ở ruột cá bắt đầu
có sự thay đổi và có xu hướng gần giống nhau chênh lệch theo hai nhóm. Hoạt tính
enzyme ở nghiệm thức 3, 6 và 9‰ đạt giá trị cao và khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với
các nghiệm thức có giá trị thấp là 0, 12, và 15‰. Cụ thể ở ngày nuôi thứ 42 nhóm nghiệm
thức có hoạt tính enzyme cao là 3, 6 và 9‰ lần lượt là: 5,01±0,37 mU/mL/mg protein,
5,12±0,24 mU/mL/mg protein và 5,41±0,55 mU/mL/mg protein khác biệt có ý nghĩa
(p<0,05) so với nhóm có nghiệm thức thấp là 0, 12 và 15‰ lần lượt đạt các giá trị là:
3,74±0,21 mU/mL/mg protein, 4,12±0,21 mU/mL/mg protein và 4,08±0,11 mU/mL/mg
protein). Tuy nhiên, sau 70 ngày nuôi thì hoạt tính enzyme ở tất cả các nghiệm thức lại
giảm xuống. Nghiệm thức có giá trị cao nhất là 9‰ (4,79±0,32 mU/mL/mg protein) khác
biệt có ý nghĩa (p<0,05) so với các nghiệm thức còn lại.
Hidalgo et al. (2011) khi nghiên cứu về các enzyme tiêu hóa của hai loài cá nước
ngọt (Limia vittata và Gambusia punctata) với tập tính ăn khác nhau ở ba giai đoạn phát
triển đã kết luận hoạt tính của enzyme trypsine và chymotrypsine tăng theo độ tuổi cá,
trong khi hoạt động amylase lại giảm ở 28 ngày nuôi.
4. KẾT LUẬN
Hoạt tính enzyme ở dạ dày (pepsine) và enzyme ở ruột (chymotrypsine và α-
amylase) tăng dần từ nghiệm thức có độ mặn là 0, 3, 6 và 9‰ và có hoạt tính cao nhất ở
độ mặn 9‰. Tuy nhiên hoạt tính enzyme có dấu hiệu giảm xuống ở các nghiệm thức 12
và 15‰.
Trong cùng một nghiệm thức hoạt tính enzyme gia tăng theo thời gian nuôi và đạt
giá trị cao nhất sau 42 ngày nuôi, sau đó có dấu hiệu giảm dần đến khi kết thúc thí nghiệm
sau 70 ngày nuôi.
Cá tra sống, sinh trưởng và phát triển tốt nhất ở độ mặn 9‰.
5. LỜI CẢM TẠ
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới PGs.TS Đỗ Thị Thanh Hương cùng các thầy
cô Khoa Thủy sản đã tạo điều kiện, hỗ trợ vật tư thiết bị cho thí nghiệm này được thực
hiện, trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học trong sinh viên. Cảm ơn Trường Đại
học Cần Thơ đã tạo điều kiện thuận lợi và hỗ trợ kinh phí cho đề tài.
6. ĐỀ XUẤT
Có thể mở rộng mô hình nuôi cá tra ở vùng nước lợ đến 9‰ cho kết quả tăng
trưởng tốt.
10
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Boyd, C.E, 1998. Water quality for ponds for aquaculture. Research and Development
Series No.43, August 1998, Alabama, 37pp.
Cục nuôi trồng thủy sản, 2013. Báo cáo tình hình nuôi trồng thủy sản các tỉnh miền Tây
Nam Bộ năm 2013. Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn. Hà Nội ngày
5/17/2013.
Chiang, S.L, E. Cisternas and O. ponce, 1987. Partial purification of pepsins from adult
adult and juvenile Salmon fish Oncorhynchus Keta. Effect of NaCl on proteolytic
activities. Comp. Biochem. Physiol. 87B, 793 – 797.
Đỗ Thị Thanh Hương và Nguyễn Văn Tư, 2010. Một số vấn đề về sinh lý cá và giáp xác.
Nhà xuất bản Nông nghiệp. Thành phố Hồ Chí Minh. 152 trang.
Đỗ Thị Thanh Hương, 2000. Bài giảng sinh lý động vật thủy sinh. Khoa thủy sản. Trường
Đại Học Cần Thơ.
Guillaume, J., Kaushik, S., Bergot, P., Metailler, R, 1999. Nutrition and feeding of fish
and crustaceans. Praxis Publishing, Chichester, UK. 407pps.
Harpaz, S. Y. Hakim, A. Barki, I. karplus, T. Slosman and O.T. Eroldogana, 2005. Effects
of different levels during day and/or night on growth and brush – borther anzyme
activity in juvenile Lates calcarifer reared in fresh water re-circulating tanks.
Aquaculture 248: 325-335.
Hofer, R. and F. Schiermer, 1981. Proteolytic activity in the digestive tract of several
species of fish with different feeding habits. Oecologia, 48: 324 – 345.
Hidalgo, B.F., A.F Barrios, O.C Farnes and K.U. Hernandez, 2011. Digestive enzymes
of two fresh (Limia vittata and Gambusia punctata) With different dietary
preferences at three developmental stages. Comparative Biochemistry and
Physiology, part B 158: 136 – 141.
Lê Thanh Hùng, 2008. Thức ăn và dinh dưỡng thủy sản. Nhà xuất bản nông nghiệp. Thành
phố Hồ Chí Minh. 299 trang.
Mekong River Commission (2008) An assessment of water quality in the lower Mekong
Basin. MRC Technical Paper No. 19, Vientiane, Lao PDR.
Kumina, V.V., 1996. Influence of age on digestive enzyme activity in some freshwater
teleosts. Aquaculture Vol 148: 25 - 37
Mommsen, T.P., Osachoff, H.L and Elliott, M.E, 2003. Metabolic zonation in teleost
gastrointestinal track. J.Comp. Physiol., 173 (B):409 – 413.
Nguyễn Chí Lâm, Đỗ Thị Thanh Hương, Vũ Nam Sơn, Nguyễn Thanh Phương, 2011.
Ảnh hưỏng của độ mặn lên thay đổi sinh lý và tăng trưởng của cá tra
Pangasianodon hypophthalmus giống. Tạp chí khoa học 2011: 17a 60 – 69.
Trường Đại học Cần Thơ.
Phạm Văn Khánh, 2004. Kỹ thuật nuôi một số loài cá xuất khẩu. Nhà xuất bản Nông
nghiệp. Thành phố Hồ Chí Minh. Trang 39 – 42.
Suzer, C, H. O. Kamaci, D. coban, S. Saka, k. Firat and B.O.A Ozkara, 2007. Digestive
enzyme activity of the red porgy (pagrus pagrus, L.) during larval development
under culture condition. Aquaculture research, 38: 1778 – 1785.
11
Shehadah, Z. H. and Gordon M. S, 1969. The role of the intestine in salinity adaption of
the rainbow trout (salmo gairdneri). Comp. Biochem. Physiol. 30, 397 – 418.
Trương Quốc Phú, 2006. Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản. Khoa thủy sản.
Trường Đại học Cần Thơ.
Tameemi, R.A, A. Aldubaikul and N.A Salman, 2010. Comparative study of α-amylase
activity in three Cyprinid species of different feeding habits from southem Iraq.
Turkish journal of fisheries and Aquatic Sciences. 10: 411 – 414.
Zhou, L., Budge, S.M., Ghaly, A.E., Brooks, M.S and Dave, D., 2011. Extraction,
Purification and Characterization of Fish Chymotrypsine: A Review. American
Journal of Biochemistry and Biotechnology 7 (3): 104 - 123.