Reviews in Aquaculture

Việc sử dụng kháng sinh trong thức ăn thủy sản để giảm thiểu các bệnh truyền nhiễm hoặc để tăng cường hiệu suất tăng trưởng là điều thường thấy. Gần đây, việc sử dụng kháng sinh và hóa trị liệu một cách phòng ngừa đã nhận được sự chỉ trích, dẫn đến việc cấm chúng trong nuôi trồng thủy sản theo luật pháp tại nhiều quốc gia. Để đối phó với những hạn chế hiện tại về việc sử dụng kháng sinh, cần thiết phải đánh giá các phương án thay thế khác. Một trong những sự thay thế tiềm năng cho kháng sinh trong thức ăn thủy sản là việc sử dụng các phụ gia thức ăn chức năng. Bài tổng quan này là một tập hợp toàn diện và cập nhật các công trình hiện có về các phụ gia thức ăn khác nhau, các ví dụ của chúng, cơ chế tác động và các ứng dụng hữu ích nhằm cải thiện thức ăn thủy sản. Bài viết nổi bật một số phụ gia thức ăn chức năng bao gồm probiotics, prebiotics, synbiotics, chất kích thích miễn dịch, axit hữu cơ, nucleotide và thảo dược. Ngoài việc nâng cao chất lượng thức ăn thủy sản và bảo vệ sức khỏe tổng thể của động vật thủy sản, một số chất này đã được phát hiện có propiedades lợi ích như là chất kích thích miễn dịch và giảm stress. Hơn nữa, việc sử dụng những chất tự nhiên này cũng tăng cường niềm tin của người tiêu dùng vào cá nuôi. Ngoài ra, bài viết này cũng chú ý đến các xu hướng hiện tại và những tiến bộ gần đây với tầm nhìn xác thực và những ứng dụng hữu ích của chúng trong hệ thống động vật thủy sản. Nghiên cứu hiện tại cũng làm sáng tỏ các khía cạnh quản lý và sản xuất động vật thủy sản, điều này sẽ giúp các nông dân và nhà sản xuất có được sự phát triển kinh tế tốt hơn.

Axit béo cần thiết (EFA) vẫn là một trong những dưỡng chất ít được hiểu rõ nhất và có tính bí ẩn nhất trong dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản. Trong số tất cả các dưỡng chất trong chế độ ăn, không có dưỡng chất nào có tác động trực tiếp lớn hơn đến thành phần của sinh vật tiêu thụ. Tầm quan trọng của chúng không chỉ xuất phát từ tác động lên sự tăng trưởng của động vật mà còn từ các yếu tố như sinh sản, miễn dịch và chất lượng sản phẩm. Axit docosahexaenoic (DHA; 22:6n‐3) đã được chứng minh liên tục là cung cấp giá trị EFA cao nhất cho hầu hết các loài. Tuy nhiên, giá trị dinh dưỡng của axit eicosapentaenoic (EPA; 20:5n‐3) và axit arachidonic (ARA; 20:4n‐6) cũng đã vượt qua mức độ của axit alpha-linolenic (LNA; 18:3n‐3) và axit linoleic (LOA; 18:2n‐6) một cách đáng kể. Cả năm axit béo đều được chứng minh cung cấp giá trị EFA cho hầu hết các loài thủy sản, mặc dù các mức độ bao gồm trong chế độ ăn tối ưu và sự cân bằng giữa các loại axit béo (n‐3 và n‐6) cũng như độ dài chuỗi axit béo (18‐C, 20‐C hoặc 22‐C) khác nhau giữa các loài. Nguồn gốc môi trường (nước ngọt, cửa sông hoặc biển) dường như là một yếu tố chính ảnh hưởng đến sự khác biệt trong nhu cầu EFA. Vai trò mà EFA đóng góp vào điều hòa thẩm thấu rõ ràng cho thấy cách mà các dưỡng chất này ảnh hưởng tới các động vật từ các môi trường nước khác nhau. Tác động của EFA lên sự phát triển dường như cũng lớn nhất ở cá ấu trùng và giáp xác, có thể vì khả năng tiêu hóa và hấp thụ lipid của chúng bị giảm, nhưng cũng vì nhu cầu EFA tương đối cao hơn trong sự phát triển của, đặc biệt là, các mô thần kinh. Mặc dù đã có rất nhiều nghiên cứu kể từ những năm 1970 về nhu cầu EFA của các loài nuôi trồng thủy sản, vẫn còn cần thiết để định nghĩa rõ hơn về nhu cầu EFA của hầu hết các loài này. Trong số tất cả các loài thủy sản chính, chỉ có tôm penaeid được đánh giá comprehensively về nhu cầu dinh dưỡng của nó đối với EFA. Nhu cầu dinh dưỡng về EFA ở hầu hết các loài cá chưa được nghiên cứu đầy đủ và những loài được kiểm tra đầy đủ vào những năm 1970 và 1980 hiện cần được đánh giá lại trong bối cảnh những thay đổi gần đây về việc sử dụng chế độ ăn có mật độ dinh dưỡng cao mà không thường xuyên được sử dụng trong cả thực hành và nghiên cứu trong giai đoạn trước đó. Bên cạnh những thay đổi trong chiến lược đặc tả chế độ ăn, sự giảm phụ thuộc vào nguồn lipid từ biển trong những năm gần đây đã tạo ra một yêu cầu ngày càng cao về việc hiểu rõ nhu cầu dinh dưỡng đối với axit béo không bão hòa đa chuỗi dài (lcPUFA). Khi ngành nuôi trồng thủy sản tiếp tục phát triển, sẽ có sự gia tăng nhu cầu sử dụng các nguồn lipid thay thế, chẳng hạn như ngũ cốc, tảo và dầu chế biến, để cung cấp lipid cho chế độ ăn. Bên cạnh việc làm loãng các nguồn EFA tự nhiên trong chế độ ăn thông qua việc sử dụng những nguyên liệu này, chúng cũng sẽ mang lại những thách thức mới, chẳng hạn như mức độ n‐6 và axit béo không bão hòa đa 18‐C cao hơn. Việc đưa vào chế độ ăn những axit béo n‐6 và PUFA này sẽ không chỉ ảnh hưởng đến nhu cầu dinh dưỡng của những động vật này, mà cũng sẽ làm giảm chất lượng thịt của chúng bằng cách giảm nồng độ n‐3 lcPUFA. Tình thế này sẽ yêu cầu ưu tiên cao hơn về giá trị của các nguồn lipid giàu n‐3 lcPUFA, nhưng cũng có khả năng kích thích phát triển các nguồn thay thế lcPUFA.

Bài tổng quan này tập trung vào tình trạng hiện tại của việc sử dụng kháng sinh, ảnh hưởng đến sức khỏe động vật và môi trường, các chính sách và cơ chế quy định hiện có tại 15 quốc gia sản xuất hàng đầu. Năm mươi bài báo đã được xem xét và đại diện cho phần lớn tài liệu trên toàn thế giới. Chúng tôi quan sát thấy rằng 67 hợp chất kháng sinh đã được sử dụng ở 11 trong số 15 quốc gia giữa năm 2008 và 2018. Trong số các quốc gia này, 73% đã áp dụng oxytetracycline, sulphadiazine và florfenicol. Trung bình, các quốc gia đã sử dụng 15 loại kháng sinh và những người sử dụng hàng đầu bao gồm Việt Nam (39), Trung Quốc (33) và Bangladesh (21). Về các rủi ro môi trường và sức khỏe, bài tổng quan đã chỉ ra bằng chứng đầy đủ liên quan trực tiếp đến việc sử dụng kháng sinh với an toàn thực phẩm, rủi ro sức khỏe nghề nghiệp và sự kháng thuốc kháng sinh. Các rủi ro môi trường bao gồm sự tích tụ dư lượng, độc tính đối với đa dạng sinh học dưới nước, sự chọn lọc của cộng đồng vi sinh vật đối với sự kháng kháng sinh và sự xuất hiện của các giống kháng thuốc khuẩn đa kháng. Về các chính sách, các tác nhân chính là Ủy ban Châu Âu, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm, Cơ quan Dược phẩm Châu Âu, Viện Thú y Na Uy, Cơ quan An toàn Thực phẩm Na Uy, Codex và các bộ ngành chính phủ. Đặc biệt, Cơ quan An toàn Thực phẩm Na Uy và Viện Thú y Na Uy đã thể hiện các cơ chế quy định về việc sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản xuất sắc nhất cần được noi theo. Tương lai của nuôi trồng thủy sản phụ thuộc vào việc đảm bảo nguồn cung sản phẩm thủy sản an toàn cho thị trường tiêu dùng đang gia tăng. Do đó, cần có sự phối hợp quốc tế trong môi trường chính sách và quy định, trong khi đó, việc tăng cường đầu tư vào nghiên cứu các chiến lược quản lý sức khỏe thủy sản thay thế là điều thiết yếu. Công nghệ tương lai nên tập trung vào việc giảm thiểu việc sử dụng kháng sinh để bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng, ngành chăn nuôi và công nhân nuôi trồng thủy sản.

Ngành nuôi trồng thủy sản, một trong những lĩnh vực sản xuất thực phẩm lớn nhất trên thế giới, được ưa chuộng thực hành bằng cách sử dụng các sản phẩm hữu cơ tự nhiên hơn là các hóa chất tổng hợp hay kháng sinh. Ngoài thách thức lớn về việc cung cấp thực phẩm và sinh kế cho dân số thế giới đang gia tăng theo cấp số nhân, ngành nuôi trồng thủy sản đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo sự phát triển dựa trên các phương pháp bền vững với môi trường, đặc biệt là trong sản xuất thức ăn cho thủy sản. Các vi sinh vật trên cạn hoạt động như hệ thống phòng thủ tự nhiên của các loài nuôi trồng đã được xác định là nguồn sản xuất chính cho các ứng viên vi khuẩn có lợi. Probiotic gần đây đã trở nên phổ biến như các vi sinh vật có lợi trong các sinh vật nuôi để duy trì tình trạng sức khỏe và sự phát triển của các loài động vật thủy sản khác nhau. Bài tổng quan này nhằm hiểu được sự cần thiết phải sử dụng probiotic như một giải pháp bền vững để điều chỉnh hiệu suất tăng trưởng, sử dụng thức ăn và tình trạng sức khỏe tổng quát trong nuôi trồng thủy sản bền vững. Bên cạnh đó, bài viết cũng thảo luận về vi sinh vật sống ký chủ và khả năng của nó trong việc sản xuất các chủng probiotic khác nhau cùng chức năng của probiotic nhằm cải thiện miễn dịch của ký chủ để tạo ra các tác động tương tác với probiotic nguồn gốc từ ký chủ. Bằng cách trình bày kết quả thu được từ các nghiên cứu trước đây về khả năng của probiotic trong việc duy trì hiệu suất của động vật thủy sản, nghiên cứu này đã tổng hợp kiến thức và thông tin hiện tại cho nghiên cứu và phát triển ứng dụng probiotic trong nuôi trồng thủy sản trong tương lai.

Sự xuất hiện của các dị dạng xương trong cá teleost nuôi trồng hiện đang là một vấn đề lớn trong ngành thủy sản, liên quan đến các vấn đề kinh tế, sinh học và đạo đức. Sự xuất hiện phổ biến của những bất thường về xương ở cá nuôi và sự thiếu vắng các giải pháp hiệu quả để ngăn ngừa sự khởi phát hoặc loại bỏ triệt để những cá thể bị ảnh hưởng càng sớm càng tốt khỏi chu kỳ sản xuất, làm nổi bật nhu cầu cải thiện hiểu biết của chúng ta về các quá trình cơ bản điều tiết sự hình thành xương ở cá và sự phân hoá, mô hình hóa và tái tạo của các mô xương. Các dị dạng xương nghiêm trọng có thể xảy ra trong suốt toàn bộ vòng đời của cá, nhưng sự phát triển của chúng thường bắt đầu từ những sai lệch nhẹ của các yếu tố nội bộ. Những nỗ lực điều tra toàn diện được thực hiện trên cá bột và cá giống có thể đóng góp lớn vào việc lấp đầy khoảng trống kiến thức, vì sự hình thành xương và sự phân hoá mô xương xảy ra trong các giai đoạn sống sớm này. Mục tiêu của bài tổng quan này là cung cấp một bức tranh tổng hợp nhưng toàn diện về các kiến thức hiện tại về sinh thành, các kiểu hình và sự xuất hiện của các dị dạng xương, cũng như các yếu tố gây ra được đề xuất cho sự khởi phát của chúng ở cá bột và cá giống của cá châu Âu nuôi trồng. Trạng thái hiện tại của kiến thức về những vấn đề này được phân tích một cách phê bình nhằm xác định các khoảng trống kiến thức chính cần phải lấp đầy, nhằm tối ưu hóa chất lượng hình thái của cá giống nuôi trồng.

Đã thực hiện phân tích tổng hợp dữ liệu tài liệu về yêu cầu khoáng chất và nguyên tố vi lượng của cá với mục tiêu chính là xác định các tiêu chí phản ứng phù hợp và các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ bổ sung chế độ ăn tối thiểu. Tập dữ liệu chính bao gồm 25 nghiên cứu về P có sẵn, 20 về Ca, 24 về Mg, 5 về K, 37 về Zn, 23 về Se, 19 về Mn, 16 về Fe và 13 về Cu. Phân tích hồi quy đường gẫy với mô hình cao nguyên tuyến tính (P, Ca, Mg và K) hoặc mô hình hai đường tuyến tính (Zn, Cu, Fe, Mn và Se) đã được sử dụng để xác định mức độ bổ sung chế độ ăn tối thiểu. Nồng độ khoáng chất ở đốt sống (P, Ca, Zn và Mn), mức độ khoáng trong toàn cơ thể (Mg, K và Fe) và hoạt động của enzym gan (Se) được xác định là tiêu chí phù hợp nhất cho các khoáng chất tương ứng đã được phân tích. Nói chung, tăng trưởng trọng lượng như là tiêu chí dẫn đến ước lượng thấp hơn (từ 18–42%) so với những ước lượng thu được khi sử dụng nồng độ khoáng trong toàn cơ thể hoặc ở đốt sống. Phân tích cũng cho thấy rằng các loài cá khác nhau không cho thấy biến động lớn trong nồng độ khoáng và nguyên tố vi lượng trong toàn cơ thể và các mô. Các yếu tố như nhóm loài và sinh lý tiêu hóa, loại chế độ ăn thử nghiệm được sử dụng và tương tác chế độ ăn, loại nguồn khoáng và nồng độ khoáng trong nước được xác định là ảnh hưởng đến mức độ bổ sung chế độ ăn tối thiểu của một số khoáng chất nhất định. Ngoài phân tích tổng hợp, nhu cầu nghiên cứu trong dinh dưỡng khoáng chất của cá liên quan đến sự thay đổi trong chiến lược chế độ ăn và hệ thống nuôi trồng cũng được thảo luận.

Nghiên cứu này giải quyết vấn đề của các chất bổ sung dinh dưỡng; probiotic, prebiotic và synbiotics được coi là thành phần thực phẩm chức năng trong nuôi trồng thủy sản cá tầm. Sự phát triển của chiến lược này đã được đề xuất và thực hiện như một lựa chọn thay thế cho việc sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản. Cá tầm là những loài có giá trị thương mại do thịt và trứng của chúng, được chế biến thành trứng cá muối. Nuôi trồng cá tầm đến kích cỡ thương phẩm đã tăng lên trong thập kỷ qua trong khi sự sụt giảm đáng lo ngại ở các quần thể tự nhiên đã được ghi nhận. Cùng với những đánh giá mở rộng về các chất bổ sung vi sinh vật và prebiotics trong nuôi trồng cá và động vật có vỏ, cộng đồng khoa học cũng đã tăng cường quan tâm đến các phương pháp tiếp cận những vấn đề này trong nuôi trồng thủy sản cá tầm. Bài tổng quan hiện tại tóm tắt và thảo luận về kết quả nghiên cứu trên hệ vi sinh vật đường ruột của các loài cá tầm và ảnh hưởng của việc sử dụng probiotic, prebiotic hoặc synbiotic đến hiệu suất tăng trưởng, sinh lý ruột, hệ vi sinh vật đường ruột, phản ứng miễn dịch và sức khỏe. Hơn nữa, nghiên cứu này cố gắng lấp đầy những khoảng trống trong hiểu biết hiện có và đưa ra những vấn đề cần phải được điều tra thêm.

Sự phát triển của ngành nuôi cá hồi tại Chile không tránh khỏi những thiếu sót quan trọng về mặt vệ sinh và môi trường. Để đảm bảo tính bền vững, cần phải hiểu rõ các tác động môi trường của việc nuôi cá hồi lên các hệ sinh thái tại Patagonia. Hiện tại, việc quản lý hoặc giám sát tác động trong giai đoạn nước ngọt còn hạn chế so với giai đoạn nuôi thương phẩm trên biển, và có một số bằng chứng cho thấy tác động gây thừa dinh dưỡng và sự thay đổi đa dạng sinh học ở hạ lưu các trang trại. Sự thừa dinh dưỡng tại các kênh và vịnh Patagonia từ các trang trại trên biển đã được công nhận như một nguy cơ môi trường quan trọng, mặc dù phần lớn bằng chứng khoa học đến từ các tác động địa phương ở dưới và xung quanh các trang trại. Đến nay, chưa có quy định nào dựa trên ước tính sức chứa để giới hạn khối lượng cá tối đa trên mỗi khu vực hoặc nguồn nước. Có sự tranh cãi về vai trò tiềm năng của các yếu tố dinh dưỡng từ trang trại trong việc gây ra các cơn bùng phát tảo độc, tuy nhiên việc giám sát môi trường hiện tại và thông tin có sẵn không cho phép thiết lập hoặc bác bỏ mối quan hệ nguyên nhân – hiệu quả. Các loại thuốc trừ sâu được sử dụng để kiểm soát sự nhiễm khuẩn biển đã được chứng minh là có hại cho một số loài không phải mục tiêu. Có bằng chứng cho thấy việc sử dụng một lượng lớn kháng sinh đã cho phép sự phát triển của vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh trong trầm tích và có mối lo ngại rằng nuôi cá hồi có khả năng làm tăng tỷ lệ vi khuẩn kháng vi sinh vật so với các loại kháng sinh được sử dụng trong y học cho người. Cần thiết phải có các nghiên cứu hệ sinh thái toàn diện hơn (quá vườn nuôi) về tác động của kháng sinh. Sự thoát ra của cá hồi (loài ngoại lai) từ các trang trại là một nguy cơ môi trường đáng kể, mặc dù loài cá được nuôi nhiều nhất, Salmo salar, đã thể hiện rất ít thành công trong việc thiết lập quần thể hoang dã. Bài tổng quan xác định những khoảng trống kiến thức quan trọng mà việc lấp đầy là cần thiết để tiến tới tiếp cận hệ sinh thái trong nuôi trồng thủy sản và bảo vệ các hệ sinh thái tại Patagonia.

Nhu cầu ngày càng tăng về sản phẩm thủy sản cùng với sự suy giảm năng suất của nguồn cá biển do khai thác quá mức đã đặt ngành nuôi trồng thủy sản vào vị trí là một trong những yếu tố chính đóng góp vào nguồn cung cá toàn cầu. Sự phát triển mạnh mẽ của nuôi trồng thủy sản đã dấy lên nhiều mối quan ngại về môi trường như xả thải chất thải, sử dụng tài nguyên quá mức và phụ thuộc vào thức ăn thương mại. Trong bối cảnh này, phát triển các hệ thống nuôi trồng thủy sản bền vững đang trở thành nền tảng cho sự mở rộng lâu dài của ngành nuôi trồng thủy sản và nhằm đạt được sự bền vững về môi trường. Nuôi trồng thủy sản tổng hợp đa tầng (IMTA) được coi là một phương pháp phù hợp để hạn chế đầu ra dinh dưỡng và chất hữu cơ từ nuôi trồng thủy sản thông qua việc giảm thiểu sinh học. Các loài được nuôi chung được sử dụng làm bộ lọc sinh học, và mỗi cấp độ có giá trị thương mại độc lập của riêng nó, cung cấp cả tính bền vững về kinh tế và môi trường. Ở đây, các vấn đề môi trường của nuôi trồng thủy sản và tình trạng hiện tại của IMTA sẽ được xem xét và triển vọng tương lai của nó được thảo luận. Ngoài ra, các cơ hội để mở rộng độ phức tạp của hệ thống này với giá trị gia tăng và cấp bậc dinh dưỡng cao hơn cũng sẽ được giới thiệu.