Tổng hợp canthaxanthin từ vi khuẩn ưa mặn làm thức ăn bổ sung cho cá hồi

​Hợp chất đa tác dụng

Canthaxanthin, chất màu chính trong các carotenoid, từ lâu đã được ưa chuộng trong ngành chăn nuôi bởi các đặc tính nổi trội của nó như: giúp chống oxi hóa, cải thiện các tổn thương tế bào mắt, thần kinh, chống xơ vữa động mạch, chống tia UV, phòng ngừa và điều trị HP. Đặc biệt đối với động vật thủy sản, canthaxanthin giúp tăng cường đề kháng, tăng khả năng tăng trưởng và tăng năng suất sinh sản của một số loài.

Trong những năm qua, thị trường canthaxanthin đang chứng kiến sự tăng trưởng rất khả quan với 2,2% mỗi năm và dự kiến đạt 85 triệu đô trong vòng 5 năm tới. Đồng thời, người tiêu dùng cũng ngày càng quan tâm tới các sản phẩm canthaxanthin có nguồn gốc thiên nhiên so với các nguồn tổng hợp hóa học.

Vì những yếu tố trên, canthaxanthin có thể coi là nguồn chế phẩm bổ sung thức ăn cho cá hồi thương phẩm rất hữu hiệu nhằm đảm bảo màu sắc thịt cá, yếu tố có ảnh hưởng lớn tới hiệu quả tiêu thụ.

Đây cũng là mục tiêu nghiên cứu chính của đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm giàu canthaxanthin từ vi khuẩn ưa mặn bổ sung thức ăn để nâng cao chất lượng và màu sắc thịt cá Hồi thương phẩm” do Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) thực hiện.

Sản phẩm có hàm lượng canthaxanthin >70%

Cá hồi sử dụng sản phẩm của đề tài có màu sắc thịt tươi ngon hấp dẫn tương đương cá sử dụng sản phẩm thương mại.

Bộ sản phẩm của đề tài.

Theo Chủ nhiệm đề tài - TS. Nguyễn Phi Hùng, ý tưởng tổng hợp canthaxanthin từ các nguyên liệu nguồn gốc thiên nhiên không hề mới. Trên thế giới nhiều nơi đã sản xuất canthaxanthin từ nấm, vi tảo, vi khuẩn, cổ khuẩn… quy mô công nghiệp thành công. Tuy nhiên tại Việt Nam, điều này là khá mới mẻ. Vì vậy, nhóm đề tài đã quyết tâm tìm được một nguồn nguyên liệu nội địa có khả năng tổng hợp canthaxanthin hiệu suất cao, với mong muốn giúp ngành công nghiệp chăn nuôi chủ động hơn về nguyên liệu, công nghệ, đồng thời đảm bảo lợi ích kinh tế cho người nông dân.

Từ định hướng nghiên cứu trên, nhóm đề tài đã tiến hành khảo sát trên 129 loài vi khuẩn/cổ khuẩn ưa mặn, phân lập được 02 chủng giống có khả năng sinh tổng hợp canthaxanthin cao. Qua đánh giá và lựa chọn, nhóm đề tài xác định chủng Paracoccus carotinifaciens VTP20181 là phù hợp hơn cả để tiến hành xây dựng mô hình sản xuất canthaxanthin hiệu suất cao.

Nói về quá trình này, TS. Hùng cho biết, để thu được sinh khối đạt hàm lượng canthaxanthin 10,3 mg/g skk, hàm lượng sinh khối khô khoảng 1,2 kg/mẻ, cần trải qua 3 bước nhân giống chính, sau đó lên men, làm sạch và sấy phun.

Nhóm đề tài đã tiến hành xây dựng mô hình công nghệ lên men sản xuất sinh khối giàu canthaxanthin từ vi khuẩn ưa mặn quy mô 80-100 lít/mẻ và sản xuất thử nghiệm thành công. Kết quả, thu được 2.000 kg sinh khối từ vi khuẩn ưa mặn giàu canthaxanthin. Từ đó tiến hành chiết xuất và làm giàu tạo 31,5 kg sản phẩm canthaxanthin >70%. Sản phẩm thu được đảm bảo các yếu tố về an toàn thực phẩm, đạt các tiêu chuẩn tương đương với sản phẩm thương mại.

Một nghiên cứu, đa mục tiêu

Nước bể cá nuôi thử nghiệm ít lắng cặn và chất thải lơ lửng.

Đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm giàu canthaxanthin từ vi khuẩn ưa mặn bổ sung thức ăn để nâng cao chất lượng và màu sắc thịt cá Hồi thương phẩm” đã được Bộ Công Thương nghiệm thu và đang trong giai đoạn tìm kiếm đối tác thương mại.

Theo TS. Dương Xuân Diêu, Chuyên viên chính Vụ Khoa học và Công nghệ - Bộ Công Thương, đây là đề tài có tính sáng tạo: “Lần đầu tiên một nghiên cứu về vi khuẩn ưa mặn giống bản địa chỉ ra tiềm năng khai thác chế phẩm có tỷ lệ canthaxanthin hơn 70%. Khai thác tốt kết quả đề tài sẽ đem lại nhiều cơ hội ứng dụng không chỉ trong ngành chế biến thức ăn chăn nuôi mà còn ở nhiều lĩnh vực khác như thực phẩm, mỹ phẩm...”.

Phản hồi từ các hộ nuôi cá Hồi cho thấy, sản phẩm của đề tài đã khắc phục được hiện tượng chất thải lơ lửng trong nước, giảm tỷ lệ thay nước trong quá trình nuôi và hạn chế dịch bệnh cho cá. Điều này đồng nghĩa với tiết kiệm chi phí chăm sóc, vệ sinh bể hàng ngày, đặc biệt trong mùa khô khi lượng nước trên các con suối đầu nguồn giảm. Các chỉ số môi trường như H₂S, NH₃ cũng không khác biệt so với sử dụng sản phẩm thương mại.

Về hiệu quả kinh tế, mô hình sử dụng chế phẩm canthaxanthin của đề tài cho ra hiệu quả chăn nuôi tốt, với tỷ lệ cá trưởng thành đạt 80%. Màu sắc thịt cá không khác biệt so với sử dụng chế phẩm thương mại, giúp hộ chăn nuôi bán được giá tương đương và lợi nhuận tăng 26% so với mô hình không sử dụng chế phẩm.

TS. Dương Xuân Diêu cũng đánh giá cao công tác tổ chức, phối kết hợp chặt chẽ giữa các bên trong quá trình thực hiện đề tài. Hạn chế duy nhất là chi phí sản xuất chế phẩm trên một đơn vị vẫn còn khá cao so với sản phẩm thương mại. “Đây cũng là điều dễ hiểu đối với các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên”, TS. Diêu cho biết.

Trong thời gian tới, nhóm thực hiện đề tài hy vọng sẽ tiếp tục nhận được sự hỗ trợ của Bộ Công Thương để tiếp tục các nghiên cứu chuyên sâu nhằm hạ giá thành sản phẩm, thương mại hóa kết quả nghiên cứu.

Nguồn: congnghiepsinhhocvietnam.com.vn