Kế hoạch nuôi sam biển trong các cơ sở nuôi trồng thủy sản đang đạt được sức hút, với hai bước đột phá đáng chú ý đã đạt được trong năm qua.

Loài động vật chân đốt này, không phải là cua hay động vật giáp xác, được ngành y tế và dược phẩm đánh giá rất cao, vì limulus amebocyte lysate (LAL) được phân lập từ haemolymph của chúng là nguồn lực quan trọng để kiểm tra chất lượng y sinh và dược phẩm toàn cầu và kiểm tra độ vô trùng.

Ở Bắc Mỹ, khoảng 600.000 sam biển hiện được thu hoạch từ tự nhiên mỗi năm để lấy LAL. Sau khi chiết xuất khoảng một phần ba chất lỏng này, sam biển được thả trở lại tự nhiên, nhưng có những lo ngại đáng kể về tác động của việc chiết xuất haemolymph đối với khả năng sống của sam biển.

Các bên liên quan bao gồm các nhà nghiên cứu từ Kepley BioSystems, ở Bắc Carolina, những người đã tìm cách nuôi nhốt đủ số lượng sam biển trong hơn 18 tháng để đảm bảo cung cấp đủ LAL, do đó giảm tác động đến đàn sam biển tự nhiên.

Các nhà khoa học Kepley đã dẫn đầu nghiên cứu về hai thử nghiệm riêng biệt liên quan đến sam biển. Một bên đã tập trung vào việc phát triển thức ăn để hỗ trợ sức khỏe miễn dịch và duy trì được lâu dài của động vật chân đốt, trong khi bên kia đang xem xét hệ thống nuôi trồng thủy sản khả thi nhất để nuôi sam biển.

Các nhà khoa học giải thích: “Với sự cần thiết và những hạn chế liên quan đến đánh bắt tự nhiên, một cách tiếp cận bảo tồn để thu hoạch LAL sẽ mang lại lợi ích cho cộng đồng y tế sống dựa vào nguồn nguyên liệu thô trong khi giúp đảm bảo khả năng tồn tại của loài. Chúng tôi cho rằng việc nuôi sam biển và thu thập haemolymph quanh năm đại diện cho một giải pháp thay thế bền vững cho việc sản xuất LAL từ một nhóm sam biển hữu hạn, do đó ngăn chặn tác động của các hoạt động hiện tại lên các quần thể tự nhiên”.

Thử nghiệm nguồn thức ăn

Nghiên cứu đầu tiên tập trung vào việc phát triển nguồn thức ăn để ngăn chặn một số vấn đề về sức khỏe - chẳng hạn như bệnh panhypoproteinemia - liên quan đến những nỗ lực trước đó để giữ sam biển trong Công nghệ nuôi trồng thủy sản tuần hoàn RAS để chiết xuất LAL.

Các nhà khoa học giải thích: “Trong tự nhiên, hầu hết các loài động vật thủy sinh đều có cơ hội và ăn một loạt các con mồi. Tuy nhiên, chế độ ăn nuôi nhốt thường bị hạn chế do tính sẵn có của loài và bao gồm một số lựa chọn hạn chế là thủy sản hai mảnh vỏ đông lạnh và rã đông, động vật chân đầu hoặc cá nổi, thường được bảo quản trong thời gian dài. Việc đông lạnh và rã đông thức ăn tự nhiên cũng có thể gây mất vitamin hòa tan trong nước thông qua việc khuếch tán không đều”.

Kết quả là, họ đã xem xét công thức thức ăn có chứa các thành phần phù hợp với loại chế độ ăn mà sam biển có thể tiêu thụ trong tự nhiên. Các nhà nghiên cứu đã phát triển các loại nguyên liệu thô độc quyền để cung cấp các yêu cầu dinh dưỡng phù hợp hoặc ưu việt hơn chế độ ăn tự nhiên bằng cách sử dụng các nguồn có sẵn và có thể bổ sung.

Họ giải thích: “Những nỗ lực của chúng tôi tập trung vào việc phát triển các công thức thức ăn được làm giàu với các nguồn vitamin, khoáng chất và chế phẩm sinh học tự nhiên để hỗ trợ việc quản lý nuôi trồng sam biển lâu dài và thiết lập một mô hình cung cấp bền vững mới cho một nguyên liệu thô công nghiệp quan trọng”.

Nghiên cứu bao gồm các thử nghiệm cho ăn trong 3 và 8 tuần, sử dụng sáu công thức thức ăn khác nhau - bao gồm cả khẩu phần thức ăn viên thương mại đã được cải tiến để phù hợp với sam biển. Những điều này đã chứng minh phạm vi phản ứng LAL gấp bảy lần trong số các loại thức ăn khác nhau được thử nghiệm, cho thấy rằng với chế độ ăn phù hợp, sam biển nuôi nhốt có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp LAL.

Các tác giả giải thích: “Nghiên cứu này đã chứng minh rằng các tế bào amaebocytes đậm đặc protein, mức độ hemocyanin tối ưu và LAL chất lượng cao có nguồn gốc từ sam biển trong nuôi trồng thủy sản có thể được sản xuất bằng thức ăn chức năng giàu chất dinh dưỡng. LAL từ sam biển nuôi có chứa lượng yếu tố đông máu cao hơn trên mỗi μg tổng protein so với các chế phẩm LAL thương mại và do đó có thể mang lại khả năng phản ứng cao hơn và do đó sẽ có nhiều thử nghiệm hơn trên mỗi khối lượng haemolymph thu hoạch. Các hoạt động sinh sản và duy trì sam biển cũng tiếp tục trong quá trình nuôi nhốt, sao cho tất cả các khía cạnh của hành vi tự nhiên đều được quan sát mà sam biển không bị căng thẳng hoặc suy giảm sức khỏe rõ rệt”.

Các tác giả kết luận: “Nghiên cứu tiếp tục cho thấy rằng LAL phản ứng cao có thể được chiết xuất quanh năm từ các sam biển nuôi nếu xác định đúng một chế độ ăn kinh tế. Do đó, nuôi trồng thủy sản và một chiến lược cho ăn phong phú cho một nhóm sam biển hữu hạn chiếm một phần nhỏ sản lượng khai thác tự nhiên hàng năm hiện tại có thể đáp ứng nhu cầu toàn cầu về thử nghiệm y sinh LAL trong dài hạn. Bởi vậy, nuôi sam biển lâu dài và chất lượng nguyên liệu thu được đại diện cho một mô hình cung cấp mới đầy hứa hẹn, bền vững cho ngành y sinh”.

Hệ thống nuôi sam biển

Nghiên cứu thứ hai xem xét các cách nâng cao hàm lượng LAL trong haemolymph của sam biển, để tăng cường khả năng thu hoạch quy mô công nghiệp từ các mẫu nuôi nhốt. Hai hệ thống nuôi - một sử dụng hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) và hệ thống còn lại sử dụng hệ thống nuôi thả ngoài trời (PCS) - đã được sử dụng trong thời gian 6 tháng.

Sau đó, các nhà nghiên cứu theo dõi một loạt các số liệu bao gồm trọng lượng cơ thể, nồng độ haemocyanin (Hc), mật độ tế bào amip và phản ứng LAL. Ngoài ra, một hiện tượng chảy máu y sinh mô phỏng trong đó 30% tổng thể tích haemolymph, được chiết xuất - tương tự như phần trăm hiện được chiết xuất từ ​​sam biển khai thác tự nhiên - đã được thực hiện để đánh giá các đặc tính hóa lý của haemolymph và tế bào amip sau thời gian phục hồi một tuần.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sam biển nuôi trong RAS sinh trưởng tốt hơn so với sam biển nuôi ngoài trời, với mức hồi phục cao hơn liên quan đến nồng độ Hc, mật độ amoebocyte, khả năng phản ứng LAL và tỷ lệ sống 100%.

Hơn nữa, việc tái truyền máu haemolymph (sau khi loại bỏ amaebocyte) đã được chứng minh là cải thiện thời gian phục hồi của sam biển.

Tổng kết nghiên cứu của mình, các tác giả kết luận rằng: “Kết quả của nghiên cứu này cho thấy RAS, cùng với chế độ dinh dưỡng và chăm sóc đầy đủ, có thể cung cấp cho sam biển một môi trường thích hợp để khai thác haemolymph bền vững và sản xuất LAL quanh năm. Kết quả là một sản phẩm vượt trội và đáng tin cậy với chất lượng đồng đều cho từng lần thu hoạch và khả năng phản ứng cao hơn gấp ba lần so với các sản phẩm LAL hiện có trên thị trường. Thông qua nuôi trồng thủy sản, việc sản xuất LAL có thể tiêu chuẩn hóa thị trường thử nghiệm nội độc tố trị giá 600 triệu USD trên toàn cầu, với sự hài lòng của tất cả các cơ quan quản lý chung và cơ quan quản lý dược phẩm ”.

HNN (Theo Thefishsite)

Nguồn: tongcucthuysan.gov.vn