Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích đạm tiêu hóa trong thức ăn tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei)

NG CÖÛU LONG - 2 - THAÙNG 11/2013
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Bảng 3. Thành phần dinh dưỡng của thức ăn tôm thẻ chân trắng được khảo sát
 Thức ăn Ẩm (%)
Protein
(%, VCK)
Lipid
(%, VCK)
Tro
(%, VCK)
Xơ
(%, VCK)
NPP
(%, VCK)
TT A0 (40%) 8,81 ± 0,04 46,09 ± 0,43 7,24 ± 0,04 13,49 ± 0,05 2,65 ± 0,03 9,18 ± 0,02
TT A4 (40%) 8,12 ± 0,03 46,51 ± 0,26 7,15 ± 0,25 11,54 ± 0,11 1,61 ± 0,02 8,74 ± 0,02
TT A5 (38%) 8,50 ± 0,04 46,10 ± 0,35 7,41 ± 0,20 10,93 ± 0,02 2,67 ± 0,04 8,31 ± 0,04
TT B1 (40%) 8,89 ± 0,03 47,47 ± 0,08 8,21 ± 0,03 13,74 ± 0,02 2,49 ± 0,03 8,62 ± 0,02
TT B3 (40%) 9,88 ± 0,06 46,76 ± 0,25 8,09 ± 0,10 13,80 ± 0,07 2,34 ± 0,03 9,37 ± 0,01
TT B4 (38%) 9,67 ± 0,02 46,51 ± 0,17 7,47 ± 0,04 13,36 ± 0,01 3,16 ± 0,01 8,30 ± 0,02
TT C3 (40%) 7,71 ± 0,05 45,40 ± 0,16 7,87 ± 0,06 11,32 ± 0,03 3,19 ± 0,04 8,65 ± 0,02
TT C4 (38%) 8,62 ± 0,02 44,52 ± 0,04 8,01 ± 0,13 11,12 ± 0,03 2,06 ± 0,05 8,13 ± 0,01
TT C4Plus (40%) 7,48 ± 0,05 46,10 ± 0,51 7,03 ± 0,12 11,33 ± 0,04 2,66 ± 0,04 9,49 ± 0,01
TT D3 (40%) 8,92 ± 0,01 44,22 ± 0,06 6,73 ± 0,36 13,74 ± 0,03 3,46 ± 0,06 8,43 ± 0,03
3.3. Đánh giá phương pháp in vitro xác 
định độ tiêu hóa protein trong thức ăn tôm 
thẻ chân trắng bằng thử nghiệm in vivo
Trong thời gian nuôi thử nghiệm các yếu 
tố môi trường đều nằm trong khoảng rất thuận 
lợi cho sự sinh trưởng của tôm, trong đó nhiệt 
độ từ 26,2 – 28,5oC; pH: 7,2 – 8,3; DO: 6,3 – 
7,3 mg/l; NH3: 0,002 – 0,18 mg/l; NO2: 0,003 
– 0,019 mg/l. Nguyên nhân là do quá trình chăm 
sóc quản lý tốt, sử dụng hệ thống sục khí liên 
tục, kết hợp với sử dụng hệ thống lọc nước vào 
ban đêm, đồng thời do thí nghiệm tiến hành thu 
phân nên trong bể nuôi tôm hầu như không có 
nhiều các chất cặn như thức ăn dư hay vỏ tôm 
lột xác.
Mối tương quan giữa phương pháp in vitro và 
phương pháp in vivo được thể hiện trong bảng 4.
Bảng 4. Bảng so sánh kết quả xác định độ tiêu hóa protein bằng phương pháp in vitro và in vivo
Thức 
ăn
pH drop (RPD, %) pH stat (DH, %) Pepsin tiêu hóa (%) Độ tiêu hóa 
biểu kiến 
APD (%)Hệ 3 enzyme Hệ 4 enzyme
Hệ 3 
enzyme
Hệ 4 enzyme
Không tính 
NPP
Tính NPP
TT A0 58,03 ± 0,59 75,21 ± 1,89 19,83 ± 0,53 23,90 ± 1,15 87,61 ± 0,61 84,53 ± 0,76 76,99 ± 0,51
TT A4 60,77 ± 1,18 77,69 ± 0,60 20,92 ± 1,35 24,74 ± 0,46 89,41 ± 0,75 86,96 ± 0,92 78,64 ± 0,64
TT A5 60,11 ± 0,00 78,01 ± 2,12 21,25 ± 1,78 22,92 ± 0,18 89,29 ± 0,75 86,94 ± 0,92 80,47 ± 1,01
TT B1 58,54 ± 1,18 80,83 ± 1,09 20,78 ± 0,62 22,60 ± 1,39 88,57 ± 1,06 85,96 ± 1,30 78,13 ± 1,96
TT B3 62,42 ± 3,08 80,37 ± 1,32 19,38 ± 2,11 22,49 ± 2,38 90,47 ± 0,96 88,07 ± 1,20 77,79 ± 0,72
134 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 2 - THAÙNG 11/2013
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
TT B4 61,81 ± 3,63 77,86 ± 2,36 19,95 ± 0,56 24,77 ± 1,52 93,53 ± 0,39 92,17 ± 0,47 76,72 ± 1,60
TT C3 60,80 ± 2,10 78,85 ± 1,05 18,11 ± 0,14 22,60 ± 0,14 93,07 ± 2,69 91,44 ± 3,33 75,20 ± 0,58
TT C4 62,92 ± 3,00 78,11 ± 1,84 19,17 ± 2,32 21,90 ± 0,84 85,27 ± 1,31 81,98 ± 1,61 74,57 ± 0,55
TT 
C4Plus 61,25 ± 0,00 82,05 ± 1,05 18,63 ± 1,17 21,14 ± 1,15 87,03 ± 1,14 83,66 ± 1,44 76,02 ± 0,34
TT D3 62,67 ± 1,77 78,94 ± 0,80 19,61 ± 1,72 23,12 ± 0,69 87,29 ± 0,72 84,29 ± 0,89 78,54 ± 3,49
Hệ số 
tương 
quan 
(R2)
0,0719 0,0047 0,6664 0,1245 0,0015 0,0023
Phương 
trình 
hồi quy
y = -0,2853x 
+ 94,693
y = -0,063x + 
82,275
y = 1,4353x 
+ 48,944
y = 0,5362x 
+ 64,967
y = 0,0264x 
+ 74,956
y = 0,0259x 
+ 75,067
Khi so sánh giữa phương pháp pH drop 3 
enzyme và phương pháp pH drop 4 enzyme, cho 
thấy có sự khác biệt đáng kể. Kết quả độ tiêu 
hóa protein tương đối thu được từ phương pháp 
pH drop 4 enzyme luôn cao hơn so với phương 
pháp pH drop 3 enzyme. 
So sánh giữa phương pháp pH stat 3 
enzyme và phương pháp pH stat 4 enzyme, cho 
thấy có sự khác biệt đáng kể. Kết quả độ tiêu 
hóa protein tương đối thu được từ phương pháp 
pH stat 4 enzyme luôn cao hơn so với phương 
pháp pH stat 3 enzyme.
Kết quả giữa phương pháp pepsin tiêu hóa 
có và không có tính hàm lượng nitơ phi protein 
cho thấy không khác biệt đáng kể. Nếu tính đến 
hàm lượng nitơ phi protein thì kết quả protein 
tiêu hóa luôn thấp hơn so với khi không tính 
hàm lượng nitơ phi protein.
Kết quả đánh giá các phương pháp in vitro 
dựa trên mối tương quan giữa phương pháp in 
vitro và phương pháp in vivo cho thấy hệ số tương 
quan của 5 phương pháp (pH drop 3 enzyme, pH 
drop 4 enzyme, pH stat 4 enzyme, pepsin tiêu 
hóa và pepsin tiêu hóa có tính NPP) đều thấp R2 
< 0,13. Chỉ có phương pháp pH stat 3 enzyme 
cho hệ số tương quan tương đối (R2 = 0,6664).
Riêng đối với phương pháp pepsin tiêu hóa, 
có thể nhận thấy khi độ tiêu hóa in vitro < 90% 
thì các mẫu khá tuyến tính (R2 = 0,7741). Tuy 
nhiên, khi protein tiêu hóa in vitro > 90% thì 
APD lại bắt đầu giảm chứ không tăng theo. Như 
vậy, có thể phương pháp pepsin tiêu hóa chỉ 
thích hợp xác định độ tiêu hóa protein đối với 
những mẫu có protein tiêu hóa in vitro < 90%. 
Cần thiết xác định trên nhiều mẫu hơn nữa để có 
thể khẳng định điều này.
135TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 2 - THAÙNG 11/2013
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Hình 3. Mối tương quan giữa phương pháp pepsin tiêu hóa (< 90%) và phương pháp in vivo
IV. THẢO LUẬN
Hiện nay, trên Thế giới vẫn chưa có phương 
pháp chuẩn xác định độ tiêu hóa protein trong 
thức ăn thủy sản, chỉ có phương pháp pepsin 
tiêu hóa AOAC 971.09 là phương pháp xác định 
đạm tiêu hóa trong các loại nguyên liệu có nguồn 
gốc động vật, mà chủ yếu là bột cá. Sở dĩ như 
vậy vì thức ăn hoàn toàn khác với nguyên liệu. 
Thức ăn là một hỗn hợp, bao gồm cả nguyên 
liệu có nguồn gốc động vật, thực vật, một số 
nhà máy còn bổ sung đạm thủy phân với mục 
đích tăng tính hấp dẫn. Thành phần thức ăn thì 
vô cùng đa dạng, các nhà máy sử dụng rất nhiều 
các loại nguyên liệu khác nhau, mỗi loại nguyên 
liệu lại có nhiều nguồn gốc khác nhau (ví dụ 
như bột cá Peru có chất lượng hoàn toàn khác 
với bột cá sản xuất trong nước). Công thức phối 
trộn thức ăn cũng khác nhau ở từng nhà máy, 
từng thời điểm. Chính vì sự phối trộn đa dạng 
của thức ăn làm cho nền mẫu thức ăn vô cùng 
phức tạp. Ngoài ra, khả năng tiêu hóa của vật 
nuôi còn phụ thuộc rất nhiều vào môi trường, 
độ tuổi và sức khỏe. Chính vì những điều đó 
mà hiện nay vẫn chưa có một phương pháp nào 
được xem là phương pháp chuẩn để đánh giá độ 
tiêu hóa protein trong thức ăn thủy sản. Đã có 
rất nhiều nghiên cứu phát triển phương pháp in 
vitro xác định nhanh protein tiêu hóa nhằm thay 
thế phương pháp nuôi thử nghiệm in vivo. Tuy 
nhiên, mối tương quan cao nhất giữa các kết quả 
thu được từ phương pháp in vivo và in vitro chỉ 
có được khi so sánh riêng biệt nguồn gốc của 
nguồn đạm là đạm động vật hay đạm thực vật. 
Trong những mẫu bao gồm luôn cả đạm động 
vật và đạm thực vật thì những phương pháp in 
vitro sử dụng enzyme cho kết quả chỉ có tính 
tương đối (Pedersen & Eggum, 1983). 
Khi khảo sát, đánh giá các phương pháp in 
vitro trên thức ăn tôm thẻ chân trắng, kết quả thu 
được chỉ có phương pháp pH stat 3 enzyme cho 
mối tương quan đáng kể (R2 = 0,6664), những 
phương pháp còn lại cho hệ số tương quan thấp 
(R2 < 0,13). Kết quả này tương tự với kết quả 
nghiên cứu của Pedersen & Eggum (1983) khi 
2 tác giả này xem xét mối tương quan giữa các 
phương pháp in vitro và in vivo trên mẫu thực 
phẩm. Kết quả nghiên cứu của Pedersen & 
136 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 2 - THAÙNG 11/2013
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Eggum cho thấy phương pháp pH stat 3 enzyme 
có mối tương quan với phương pháp in vivo 
cao hơn so với phương pháp pH drop 3 và 4 
enzyme và phương pháp pH stat 4 enzyme (R2 
= 0,94). Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu của đề 
tài cho thấy hệ số tương quan của phương pháp 
pH stat 3 enzyme vẫn còn khá thấp, cần thực 
hiện nhiều thử nghiệm hơn nữa. Theo ý kiến 
của một số nhà nghiên cứu dinh dưỡng trên thế 
giới, các phương pháp in vitro dùng trong xác 
định protein tiêu hóa của thức ăn thủy sản chỉ 
có tính tương đối, không thể đưa ra một giá trị 
chính xác mà giá trị này có thể phân biệt được 
chất lượng giữa các mẫu thức ăn có chất lượng 
tốt. Tuy nhiên, các phương pháp này có thể sử 
dụng xác định đâu là mẫu thức ăn có chất lượng 
rất xấu so với các mẫu thức ăn có chất lượng 
tốt. Đây cũng là một cách tiếp cận cần xem xét 
thực hiện.
V. KẾT LUẬN
Qua các kết quả nghiên cứu thu được, hiện 
đề tài có thể đi đến một số kết luận sau:
- Kết quả xác định độ tiêu hóa protein và 
độ thủy phân bằng các phương pháp pH drop 3 
và 4 enzyme, pH stat 3 và 4 enzyme trên thức 
ăn tôm thẻ chân trắng cho thấy có sự khác biệt 
đáng kể giữa các phương pháp. Tuy nhiên, đối 
với phương pháp pepsin tiêu hóa, việc tính hay 
không tính đến hàm lượng Nitơ phi protein lại 
không khác biệt đáng kể.
- Khi xem xét mối tương quan giữa phương 
pháp in vitro và phương pháp in vivo trên thức 
ăn tôm thẻ chân trắng, chỉ có phương pháp pH 
stat 3 enzyme cho mối tương quan đáng kể (R2 
= 0,6664), những phương pháp còn lại cho hệ 
số tương quan thấp (R2 < 0,13). Tuy nhiên, để áp 
dụng trong thực tế nhằm kiểm soát chất lượng thức 
ăn, hệ số tương quan của phương pháp pH stat 3 
enzyme còn tương đối thấp, cần tăng số lượng 
mẫu khảo sát nhằm tăng mức độ tương quan, độ 
chính xác và độ tin cậy của phương pháp.
- Đối với phương pháp pepsin tiêu hóa, khi 
xét những mẫu có độ tiêu hóa in vitro < 90%, 
mối tương quan giữa in vitro và in vivo khá 
tuyến tính (R2 = 0,7741). Đây cũng là trường 
hợp cần xem xét khi tăng số lượng mẫu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
AOAC, 1999. Official methods of analysis of AOAC 
international (16th ed.). Washington, DC: 
Association of Official Analytical Chemists.
Buchanan R. A., 1969. In vivo and in vitro methods 
of measuring nutritional value of leaf protein 
preparations. Br. J. Nutr. 23, 533-544.
Dimes, L. E. & Haard, N. F., 1994. Estimation of 
protein digestibility – I. Development of an in 
vitro method for estimating protein digestibility 
in salmonids (Salmo gairdneri). Comparative 
Biochemistry and Physiology. 108A, 349 – 362.
Ezquerra, J. M., Garcia-Carreno, F. L., Civera, R., Haard, 
N. F., 1997. pH-stat method to predict protein 
digestibility in white shrimp (Penaeus vannamei). 
Aquaculture 157, 251 – 262.
Ford J. E. and Slater D. N., 1966. Analysis of 
enzymatically digested food proteins by 
Sephadexgel filtration. Br. J. Nutr. 20, 843-860.
Hsu, H. W., Vavak, D. L., Satterlee, L. D., Miller, G. 
A., 1977. A multienzyme technique for estimating 
protein digestibility. Journal of Food Science. 
42(5), 1269 – 1271.
Lazo, J. P., Romaire, R. P., Reigh, R. C., 1998. 
Evaluation of three in vitro enzyme assays for 
estimating protein digestibility in the Pacific 
white shrimp Penaeus vannamei. Journal of the 
137TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 2 - THAÙNG 11/2013
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
World Aquaculture Society. 29 (4), 441 – 450.
Lemos, D., Lawrence, A.L., Siccardi III, A.J., 2009. 
Prediction of apparent protein digestibility of 
ingredients and diets by in vitro pH-stat degree of 
protein hydrolysis with species-specific enzymes 
for juvenile Pacific white shrimp Litopenaeus 
vannamei. Aquaculture 295, 89 – 98.
Maga J. H., Lorenz K. & Onayemi O., 1973. Digestive 
acceptability of proteins as measured by the initial 
rate of in vitro proteolysis. J. Food Sci. 38, 173-
174.
Navarrete del Toro, M. A. & García-Carreño, F. L., 
2002. Evaluation of the progress of protein 
hydrolysis. Current Protocols in Food Analytical 
Chemistry. B2.2.1-B2.2.14
Pedersen, B. & Eggum, B. O., 1983. Prediction of 
protein digestibility by an in vitro enzymatic pH-
stat procedure. Zeitschrift für Tierphysiologie 
Tierernährung und Futtermittelkunde. 49 (1-5), 
265 – 277.
Satterlee, L. D., Marshall, H. F., Tennyson, J. M., 
1979. Measuring protein quality. Journal of the 
American Oil Chemists’ Society 56 (3), 103-109.
Sheffner A. L., Eckfelt G. A. & Spector H., 1956. The 
pepsin-digestive residue (PDR) amino acid index 
of protein utilization. J. Nutr. 60, 105-120.
Siccardi III, A. J., 2006. Daily digestible protein and 
energy requirements for growth and maintenance 
of sub-adult Pacific white shrimp (Litopenaeus 
vannamei). A Dissertation for Doctor of 
Philosophy (Major subject: Nutrition). Texas A & 
M University.
Sigma-Aldrich, 1993. Enzymatic assay of peptidase.
Thresher W. C., Swaisgood H. E. & Catignani G. L., 
1989. Digestibilities of the protein in various 
foods as determined in vitro by an immobilized 
digestive enzyme assay (IDEA). Plant Fooak for 
Human Nutrition 39, 59-65.
138 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 2 - THAÙNG 11/2013
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
STUDY ON METHODS EVALUATING PROTEIN DIGESTIBILITY OF FEEDS 
FOR WHITE LEG SHRIMP (Litopenaeus Vannamei)
Nguyen Thi Lan Chi1, Nguyen Van Nguyen1, Le Thi Lam1, Vu Mai Hoa2
ABSTRACT
Protein digestibility is an important indicator in quality assessment for aquafeed ingredients. Many in vitro 
assays have been developed for quick estimation of protein digestibility and replacement of feeding trials. 
pH stat, pH drop and pepsin digestibility with single/multi enzyme, one/two step digestion have been studied 
for mammals from 1970s. These methods have been found to correlate well with in vivo protein digestibil-
ity. However, to date, the application of in vitro assays for shrimp and fish is still not populated. Currently, 
Research Institute for Aquaculture No. 2 has performed a research on quick procedures evaluating protein 
digestibility of feeds for white leg shrimp. The objective of this research is to find a diagnosis tool to support 
authority departments in quality control of commercial aquafeeds. In the study, five in vitro methods (includ-
ing pH drop with 3 or 4 enzyme, pH stat with 3 or 4 enzyme and pepsin digestibility) were investigated. The 
results showed that only the three-enzyme pH stat method was well correlated with in vivo technique (R2 = 
0,6664). The other methods had a low regression coefficient between in vitro and in vivo protein digestibility 
(R2 < 0,13). However, the regression coefficient of the three-enzyme pH stat system is still not high for utiliza-
tion. Therefore, it is necessary to conduct more experiments in order to increase the correlation and accuracy.
Keywords: protein digestibility, in vitro, in vivo, pH drop, pH stat, pepsin digestibility, white leg 
shrimp feeds.
Người phản biện: TS. Vũ Anh Tuấn 
Ngày nhận bài: 12/9/2013 
Ngày thông qua phản biện: 25/9/2013 
Ngày duyệt đăng: 15/10/2013
1 Centre for Fishery Post-harvest Technology, Research Institute for Aquaculture No. 2 
 Email: lanchiria2@yahoo.com.vn 
2 University of Science Ho Chi Minh City.