Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và thành phần dinh dưỡng của trai tai tượng vảy (tridacna squamosa) tại Côn đảo

ThS. NGUYỄN THÀNH CÔNG (Đại học Công nghệ Đồng Nai) và TS. TRẦN THANH ĐẠI (Đại học Công nghệ Đồng Nai) và CN. NGUYỄN ĐỨC THẮNG (Vườn quốc gia Côn Đảo) và ThS. TRẦN THỊ LAN ANH (Viện Sinh học Nhiệt đới

TÓM TẮT:

Trai tai tượng vảy (Tridacna squamosa) là loài nhuyễn thể có kích thước lớn có giá trị kinh tế và bảo tồn cao. Ở Côn Đảo, loài trai này phân bố chủ yếu ở khu vực Đảo Hòn Tre Lớn, Hòn Tre Nhỏ, Đầm Tre, Bãi Cát Lớn, Ông Đụng - Đất Thắm Côn Sơn. Tridacna squamosa sống ở hệ sinh thái rạn san hô chủ yếu là san hô tạo cành, san hô nấm và san hô phiến. Vùng nước sinh sống của Tridacna squamosa là nước sạch, không có ô nhiễm hữu cơ, độ sâu trung bình 6,97 ±1,08m. Tridacna squamosa chỉ sinh trưởng tốt ở khu vực ưa sáng, nơi các loài tảo cộng sinh và tảo phù du có thể quang hợp và phát triển. Hàm lượng Protein của Tridacna squamosa cao chiếm 34,7% trọng lượng khô. Thịt của Tridacna squamosa có hàm lượng các acid amin cao, đặc biệt là các acid amin glycine, cystine, proline, arginine, cysteine và leucine. Trong 10 acid béo phân tích được, acid béo không no ở thịt Tridacna squamosa chiếm tỉ lệ cao nhất. Các acid béo có nhiều nối đôi như ω3 là những chất rất quan trọng trong điều hòa hệ thống miễn dịch cũng chiếm tới 18.4%.

Từ khóa: Trai tai tượng vảy (Tridacna squamosa), protein, acid amin, đặc điểm sinh thái, dinh dưỡng, Côn Đảo.

I. Đặt vấn đề

Các loài trai tai tượng đã được sử dụng làm thực phẩm từ lâu đời ở khu vực Đông Nam Á và khu vực Nam Á. Hiện nay, các loài thuộc họ Tridacna đã và đang bị khai thác quá mức để lấy thịt và vỏ trai. Các loài trai này thường có mật độ cá thể trong tự nhiên thấp, sinh sản không thường xuyên và thời gian sinh trưởng dài nên các quần thể trai sẽ bị tác động mạnh nếu việc khai thác thiếu kiểm soát (Lucas 1994). Ở Việt Nam, các loài trai tai tượng nói chung và trai tai tượng vảy (TTTV) Tridacna squamosa nói riêng đã được khai thác và xuất khẩu từ những năm 1998. Cho đến trước năm 2004, TTTV cùng với các loài trai lớn khác như T. gigas và T. maxima được khai thác rất phổ biến, việc khai thác TTTV với số lượng lớn trong thời gian dài đã dẫn đến loài này bị suy giảm số lượng nghiêm trọng trong tự nhiên, nhiều vùng biển ven đất liền của Việt Nam rất hiếm khi ghi nhận được sự xuất hiện của TTTV. Một số hoạt động bảo tồn loài TTTV được bắt đầu từ năm 2004 nhằm duy trì và phát triển quần thể TTTV. Hiện nay, loài này được xếp vào danh mục loài nguy cấp được ưu tiên bảo tồn, bảo vệ tại Việt Nam và loài được bảo tồn tùy theo hiện trạng quần thể của IUCN redlist.

Nghiên cứu các loài trai tai tượng đã được tiến hành theo nhiều hướng khác nhau trên thế giới, trong đó các nghiên cứu về sự phân bố, đặc điểm sinh thái, sinh sản đang được ưu tiên thực hiện cùng với việc đánh giá mức độ ảnh hưởng và khả năng phục hồi của các quần thể TTTV bị tác động nặng bởi việc khai thác quá mức và biến đổi khí hậu (Neo and Todd 2012; Watson et al. 2012; Teitelbau and Friedman 2008). Việc thử nghiệm nuôi trồng các loài trai tai tượng cũng nhận được những kết quả quan trọng tại đảo Palau - Thái Bình Dương (Beckvar 1981) hay Thái Lan (Charuchinda and Asawanghune 2000). Ở Việt Nam, tuy là các loài có mức đe dọa cao nhưng các nghiên cứu về đối tượng này còn rất ít, chủ yếu tập trung xác định thành phần loài, mật độ và phân bố của chúng ở một số khu vực ven bờ Việt Nam (Nguyễn 2011; Nguyễn and Nguyễn 2015). Nghiên cứu thử nghiệm sinh sản nhân tạo trai tai tượng cũng đã được thực hiện nhưng kết quả chưa đạt được như mong đợi (Bùi Lai $ CS 2008).

Các nghiên cứu về thành phần và giá trị dinh dưỡng của trai tai tượng trên thế giới đến nay chưa được thực hiện nhiều. Dữ liệu giá trị dinh dưỡng của loài trai tai tượng trong tự nhiên sẽ rất quan trọng cho các nghiên cứu đánh giá về thành phần dinh dưỡng của TTTV ở các vùng phân bố, điều kiện nuôi trồng khác nhau lên hàm lượng và thành phần dinh dưỡng của loài trai tai tượng. Ngoài ra, sự hiểu biết về thành phần dinh dưỡng của các nhóm sinh vật biển sẽ giúp cho việc đánh giá tiềm năng kinh tế và định hướng mục tiêu phát triển, khai thác tài nguyên sinh vật biển một cách hiệu quả và hợp lý.

II. Đối tượng, khu vực và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại Côn Đảo là quần đảo gồm 16 hòn đảo lớn nhỏ nằm về hướng Đông Nam thuộc tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu, cách thành phố Vũng Tàu 179 km về hướng Đông - Nam và có tọa độ địa lý từ 8034 - 8048 vĩ độ Bắc; từ 106031 - 106045 kinh độ Đông. Nơi đây có đầy đủ 3 hệ sinh thái biển đó là hệ sinh thái rừng ngập mặn, hệ sinh thái cỏ biển, hệ sinh thái rạn san hô.

Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là trai tai tượng vảy Tridacna squamosa Lamarck, 1819 (ter Poorten et al. 2014). Các chỉ tiêu lý hóa môi trường được phân tích như sau: Xác định hàm lượng nước theo phương pháp TCVN 3780-90; xác định hàm lượng lipid theo phương pháp TCVN 3703-2009; Xác định hàm lượng protein theo phương pháp TCVN 3705-90; Xác định hàm lượng tro tổng số theo phương pháp TCVN 5105-90; Xác định thành phần và hàm lượng acid amin bằng phương pháp sắc ký lỏng trên máy phân tích acid amin tự động hệ: HP-Amino Quant series II. Phân tích thành phần acid béo bằng phương pháp tiêu chuẩn ISO/FDIS 5590:1998 (GC-MS). Xác định thành phần và hàm lượng nguyên tố vi lượng bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử; mẫu được vô cơ hóa bằng acid nitric 33% và phân tích bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS-3300 của hãng Perkin Elmer.

III. Kết quả và thảo luận

3.1. Đặc điểm sinh thái

TTTV cư trú trong hệ sinh thái rạn san hô, một hệ sinh thái có sự đa dạng sinh học cao với nhiều nhóm sinh vật có mối quan hệ mật thiết với nhau trong hệ. Sự phân bố về độ sâu của loài TTTV là 6.97 ±1.08m, dao động từ 5 - 10m khi triều cường và 5.07 ±1.14m, dao động từ 3 - 8m khi triều thấp. Độ sâu phân bố này là lớn hơn 2 loài trai tai tượng khác là T. gigas và T. maxima. Độ sâu tối ưu để loài này sinh trưởng và phát triển trong tự nhiên là từ 4.83m khi triều thấp đến 7.28m khi triều cao.

Qua đánh giá chung về các điều kiện môi trường, loài TTTV chỉ phân bố ở vùng có nước biển sạch, không có sự ô nhiễm hữu cơ; hàm lượng DO trong nước cao dao động từ 6.3 - 6.8 mg/l; chỉ số BOD5 trong khoảng 0.8 - 1.2 mg/l; hàm lượng Ni tơ tổng số (Nt) từ 0.11 - 0.23 mg/l; hàm lượng phospho tổng số (Pt) trong khoảng 0.01 - 0.03 mg/l. Không có nhiều sự biến động của nồng độ muối giữa các khu vực ở Côn Đảo trong khoảng thời gian nghiên cứu. Độ mặn tối ưu cho TTTV sinh sống trong khoảng 30 - 35 ‰. Độ pH ghi nhận được ở khu vực khảo sát dao động trong khoảng thích hợp cho sự sinh trưởng của TTTV 7.9 - 8.2.

3.2. Thành phần dinh dưỡng của TTTV

Như vậy, hàm lượng dinh dưỡng cơ bản của T.squamosa cao và cân đối, thịt trai tai tượng giàu protein với hàm lượng 34,7 %. Hàm lượng nước thu được từ T.squamosa thấp hơn hàm lượng nước thu được từ T.gigas và T.maxima trong khi T.squamosa có lượng protein cao hơn từ 2 - 3 lần, hàm lượng lipid cao hơn từ 4 - 40 lần, hàm lượng tro thô cao hơn khoảng 3 lần. So sánh với các loài động vật biển khác là nguồn thức ăn phổ biến của con người, hàm lượng dinh dưỡng cơ bản của T. squamosa cũng thể hiện sự vượt trội. Chỉ số về protein của thịt TTTV cũng vượt qua các loại thịt gia súc, gia cầm (Viện Dinh dưỡng 2007).

3.3. Thành phần và hàm lượng acid amin

Các acid amin (aa) đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng và sức khỏe của con người. Sự có mặt, số lượng và chất lượng của một số loại aa được dùng để đánh giá chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm. Aa thiết yếu không có mặt trong thức ăn sẽ được coi là aa giới hạn trong loại thức ăn đó. Kết quả ở Bảng 2 cho thấy thịt của trai tai tượng vảy có đến 17 loại aa bao gồm 9 loại aa không thay thế và 8 loại aa thay thế. Tỉ lệ giữa aa không thay thế/thay thế của T. squamosa là 1.13. So sánh với 3 loài động vật biển khác là sò cua bể và cá thu thì tỉ lệ này của trai tai tượng vảy khá cao, đứng thứ 2/4 chỉ kém cá thu 0.01.

Trong 8 loại aa thay thế, glycine, cystine và proline chiếm hàm lượng cao nhất. Trong khi đó, nhìn chung các loại aa không thay thế có hàm lượng cao trong thịt T. squamosa trừ histine và methionine. Leucine, lysine và threonine là 3 loại aa không thay thế có hàm lượng cao nhất. Tuy nhiên, tryptophan là aa giới hạn của thịt TTTV. Proline tham gia vào cấu trúc và chức năng của collagen, điều hòa chức năng hệ thần kinh, áp suất nội môi và hệ miễn dịch. Glycine và cystine tham gia vào các phản ứng miễn dịch của cơ thể, chống ôxy hóa và giải độc cho tế bào. Threonine cần thiết cho sự hoạt động tốt của ruột (Wu 2009).

Thịt của TTTV có chứa hàm lượng cao các aa arginine, cysteine và leucine. Chúng thuộc nhóm 6 protein chức năng cần thiết cho sự phát triển, sinh sản và miễn dịch của cơ thể. Thành phần dinh dưỡng có một hoặc nhiều loại aa chức năng có thể có lợi cho việc cải thiện các vấn đề sức khỏe ở các giai đoạn khác nhau của chu kỳ sống (ví dụ như việc cải thiện tỷ lệ mắc bệnh và tử vong ở trẻ sơ sinh, béo phì, đái tháo đường, bệnh tim mạch, hội chứng rối loạn chuyển hóa và vô sinh). Nó còn giúp tối ưu hóa hiệu quả của quá trình biến đổi trao đổi chất để tăng cường sự phát triển của cơ, sản xuất sữa, chất lượng trứng, thịt và hiệu năng thể thao, đồng thời ngăn ngừa sự tích tụ mỡ thừa và giảm sự béo phì (Wu 2009).

Ngoài việc đóng vai trò là các phân tử tín hiệu của tế bào, các nghiên cứu gần đây đã phát hiện thêm nhiều vai trò quan trọng của aa không thay thế như điều hòa sự biểu hiện của gen và chuỗi phản ứng phosphoryl hóa protein, đảm nhận chức năng chính trong việc tổng hợp hormone và các phân tử nitrogen trọng lượng thấp (Hou et al. 2015). Do vậy, thịt của trai tai tượng vảy là nguồn bổ sung các aa không thay thế tốt cho con người.

3.4. Thành phần và hàm lượng các nguyên tố vi lượng

Các nguyên tố vi lượng là các nguyên tố có tỉ lệ thấp trong tế bào nhưng cần thiết cho sự hoạt động và phát triển của cơ thể. Cụ thể, sắt là thành phần cấu tạo của haemoglobin trong máu, do đó tham gia vào quá trình cung cấp ô xy cho cơ thể. Nguyên tố kẽm là nguyên tố cần thiết cho hoạt động chức năng của rất nhiều enzyme trong cơ thể. Ở trai tai tượng vảy, Na và K là 2 nguyên tố được tìm thấy nhiều nhất, tiếp đó là Ca. Xu hướng này giống với các loài động vật biển khác là sò, cua và cá thu. Tuy nhiên, hàm lượng các nguyên tố vi lượng nói chung ở trai tai tượng vảy thấp hơn các loài còn lại. Cụ thể là, ở trai tai tượng hàm lượng K thấp hơn 21-43 lần, hàm lượng Na thấp hơn 9-31 lần, Ca thấp hơn 4-17 lần so với 3 loài được so sánh. Đối với các nguyên tố vi lượng khác như Fe, Cu và Zn, hàm lượng của các nguyên tố này ở trai tai tượng có thể tương đương hoặc thấp hơn tùy thuộc vào loài được so sánh.

3.5. Thành phần và hàm lượng acid béo

Trong 10 acid béo phân tích được, tỉ lệ acid béo không no trên của acid béo no ở TTTV là 1.2. Trong các acid béo không no, các acid béo có 3 nối đôi (ω3) là Eicosapentaenoic acid (EPA) và Docosahexaenoic acid (DHA), chiếm tỉ ltrọng cao nhất (18.04). Acid béo Oleic có 9 nối đôi (ω9) đứng ở vị trí thứ 2 (8.75) theo sau bởi Linoleic (ω6) ( 4.05) và Palmitoleic (ω7) (3.25). ω3 là hợp chất thiết yếu cho cơ thể vì cơ thể không tự sinh tổng hợp ω3 được mà chỉ có thể khai thác được từ thức ăn. EPA và DHA là các hợp chất rất cần cho sự phát triển trí não ở người và hệ thần kinh ở động vật và có lợi cho hệ tim mạch, đặc biệt là ở những người có tiền sử bệnh tim. Bộ sức khỏe của Anh đã khuyến cáo cần ăn tối thiểu 450 mg/1 ngày các hợp chất ω3 (SACN and COT 2004). Chính vì vậy, thịt của TTTV có thể trở thành một nguồn thức ăn cung cấp nhiều ω3 cho cơ thể bên cạnh nguồn ăn truyền thống là dầu cá.

Palmitic acid chiếm tỉ trọng cao nhất trong số các acid béo no (lên đến 55.6), tiếp đến là acid stearic (27). Palmitic acid và acid stearic cũng chiếm tỉ lệ chủ yếu ở 3 loài được so sánh cũng như trong các loại thịt gia súc (Fink-Gremmels 1993; Viện Dinh dưỡng 2007). Một thành phần nhỏ các acid béo khác như acid margaric (7.4), acid myristic (6.9) và pentadecanoic acid (2.8) cũng được tìm thấy trong thịt của trai tai tượng vảy. Myristic acid được cho là có ảnh hưởng đến sự tăng nồng độ cholesterol trong cơ thể hơn là palmitic acid, trong khi acid stearic không có ảnh hưởng đến nồng độ cholesterol (Fink-Gremmels 1993; Higgs 2000).

IV. Kết luận

Quần thể TTTV hiện nay ở Côn Đảo còn khoảng 99 cá thể, vùng phân bố chủ yếu ở khu vực Đảo Hòn Tre Lớn, Hòn Tre Nhỏ, Đầm Tre, Bãi Cát Lớn, Ông Đụng - Đất Thắm Côn Sơn. TTTV sống ở hệ sinh thái rạn san hô chủ yếu là san hô tạo cành, san hô nấm và san hô phiến. Vùng nước sinh sống của TTTV là nước sạch, không có ô nhiễm hữu cơ, độ sâu trung bình 6.97 ±1.08m. TTTV chỉ sinh trưởng tốt ở khu vực có ưa sáng, nơi các loài tảo cộng sinh và tảo phù du có thể quang hợp và phát triển.

Hàm lượng Protein của TTTV cao chiếm 34,7% trọng lượng khô, hàm lượng này cao hơn rất nhiều so với hàm lượng protein của nhiều loại thịt gia súc, gia cầm cũng như 3 loại sò, cua bể và cá thu. Thịt của TTTV có hàm lượng cao các acid amin thay thế và acid amin không thay thế, đặc biệt là các acid amin glycine, cystine, proline, arginine, cysteine và leucine. Trong 10 acid béo phân tích được, acid béo không no ở thịt TTTV chiếm tỉ lệ cao nhất. Các acid béo có nhiều nối đôi như ω3 là những chất rất quan trọng trong điều hòa hệ thống miễn dịch cũng chiếm tới 18.4%.

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung đánh giá về biến động chất lượng thịt TTTV trong quá trình chế biến. Ví dụ, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình nấu ăn ảnh hưởng đến thành phần acid béo của thịt(Gerber et al. 2009), cụ thể là tỉ lệ acid béo không no/acid béo no tăng. Điều này có thể do các acid béo no là thành phần cấu tạo của thành tế bào nên ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt trong quá trình chế biến (Pereira and Vicente 2013). Từ cơ sở dữ liệu về sự phân bố và sinh thái của TTTV, các nghiên cứu chuyên sâu về phương án bảo tồn và phát triển quần thể trai tai tượng cần được tiến hành.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1. Beckvar N (1981) Cultivation, spawning, and growth of the giant clams Tridacna gigas, T. derasa, and T.squamosa in Palau, Caroline Islands. Aquaculture 24:21-30. doi:https://doi.org/10.1016/0044-8486(81)90040-5.

2. Charuchinda M, Asawanghune P (2000) Nursing of giant clam Tridacna squamosa in cages. Phuket marine Biological Center Special Publication 21 (1):83-90.

3. Fink-Gremmels J (1993) Nutrition, residues and health. Fleischwirtsch Internation 2:3-13.

4. Gerber N, Scheeder MRL, Wenk C (2009) The influence of cooking and fat trimming on the actual nutrient intake from meat. Meat Science 81 (1):148-154. doi:10.1016/j.meatsci.2008.07.012.

5. Higgs J (2000) The changing nature of red meat: 20 years of improving nutritional quality. Trends in Food Science and Technology 11:85-95.

6. Hou Y, Yin Y, Wu G (2015) Dietary essentiality of “nutritionally non-essential amino acids” for animals and humans. Exp Biol Med 240 (8):997-1007. doi:10.1177/1535370215587913.

7. Lucas JS (1994) The biology, exploitation, and mariculture of giant clams (Tridacnidae). Reviews in Fisheries Science 2 (3):181-223.

8. Neo ML, Todd PA (2012) Population density and genetic structure of the giant clams Tridacna crocea and T. squamosa on Singapores reefs. Aquatic Biology 14:265-275. doi:https://doi.org/10.3354/ab00400.

9. Nguyễn QĐ, Nguyễn QH (2015) Một số đặc điểm sinh học trai tai tượng vẩy (Tridacna Squamosa Lamarck, 1819) tại 04 đảo khảo sát ở biển Việt Nam. Khoa học Công nghệ Thủy sản 1:91-97.

10. Nguyễn QH (2011) Nghiên cứu phục hồi và phát triển nguồn lợi trai tai tượng ở biển Việt Nam. Viện Nghiên cứu hải sản - Hải Phòng.

11. Pereira PMdCC, Vicente AFdRB (2013) Meat nutritional composition and nutritive role in the human diet. Meat Science 93 (3):586-592. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.09.018

12. Richard G (1977) Quantitative balance and production of Tridacna maxima in theTakapoto lagoon. Proceeding 3rd International Coral Reef Symposyum 1:599-605.

13. SACN, COT (2004) Advice on Fish Consumption: Benefits and Risks. The Stationery Office, London.

14. Teitelbau A, Friedman K (2008) Successes and failures in reintroducing giant clams in the Indo-Pacific region. SPC Trochus Information Bulletin 14:19-26.

15. Tridacna squamosa Lamarck, 1819. (2014) Accessed through: World Register of Marine Species at http://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=207674 on 2017-08-19.

16. Viện Dinh dưỡng (2007) Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam. Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.

17. Watson S-A, Southgate PC, Miller GM, Moorhead JA, Knauer J (2012) Ocean acidification and warming reduce juvenile survival of the fluted giant clam, Tridacna squamosa. Molluscan Research 32 (3):177-180.

18. Wu G (2009) Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids 37:1-17. doi:10.1007/s00726-009-0269-0.

STUDY ON THE ECOLOGICAL CHARACTERISTIC

AND NUTRITIONAL COMPOSITION OF TRIDACNA

SQUAMOSA IN CON ĐAO ISLANDS

● MA. NGUYEN THANH CONG

Dong Nai University of Technology

● PhD. TRAN THANH DAI

Dong Nai University of Technology

● NGUYEN DUC THANG

Con Dao National Park, Ba ria - Vung tau Province

● MA. TRAN THI LAN ANH

Institute of Tropical Biology, Vietnam Academy of Science and Technology