Nguồn protein cho thức ăn thủy sản trong tương lai

Trong 20 năm qua, NTTS đã có mức tăng trưởng chưa từng có và những dự đoán cho thấy điều này sẽ tiếp tục diễn ra. Một trong những câu hỏi cơ bản làm nền tảng cho dự báo trên là làm thế nào để có được nguyên liệu thức ăn để duy trì sự tăng trưởng và quan trọng hơn là làm thế nào có thể đảm bảo tính bền vững. Các nhà khoa học đã đánh giá một loạt các nguồn tài nguyên mới được coi là nguồn protein tiềm năng làm nền tảng cho việc mở rộng NTTS thế giới trong tương lai.

Protein có nguồn gốc từ biển

Khi nói đến thức ăn thủy sản, các nguồn protein từ biển vẫn được đánh giá cao về chất lượng dinh dưỡng và trong nhiều bối cảnh, vẫn là tiêu chuẩn về chất lượng nguyên liệu thức ăn. Chúng rất giàu protein, với sự cân bằng gần như lý tưởng của các axit amin thiết yếu và chứa nhiều loại vi chất dinh dưỡng hữu ích khác nhau, từ axit béo n-3 chuỗi dài, nucleotide và phốt pho sinh khả dụng, các nguyên tố vi lượng và không chứa các yếu tố kháng dinh dưỡng. Một đặc điểm khác của nguồn nguyên liệu này đó là đặc tính ngon miệng như bột cá. Việc đưa protein biển vào thức ăn cho hầu hết các loài thủy sản được công nhận là giúp tăng cường cảm giác ngon miệng và lượng thức ăn ăn vào.

Protein động vật đã qua chế biến

Protein động vật (PAP) đã qua chế biến có nhiều đặc tính tích cực có thể được coi là điểm mạnh. Đáng chú ý là tính sẵn có rộng rãi của chúng, với hơn 15 triệu tấn được báo cáo là có sẵn trên toàn cầu vào năm 2015 (WRO Citation, 2023). Hầu hết các khu vực trên thế giới đều sản xuất PAP dưới dạng này hay dạng khác, với các sản phẩm chế biến từ gia cầm, heo và gia súc chiếm ưu thế trong sản xuất. Ngay cả những quốc gia có lịch sử tiêu thụ nội tạng động vật lâu đời cũng hiếm khi ăn các sản phẩm phụ như lông, vốn là nguồn tài nguyên quan trọng với hàm lượng protein cao. Là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất thực phẩm, giá PAP thường khá thấp, khiến chúng khá hiệu quả về mặt chi phí khi so sánh với các thành phần khác, mặc dù các sản phẩm PAP chuyên dụng như bột côn trùng có xu hướng không rẻ bằng do chi phí sản xuất cao hơn và khả năng bù đắp chi phí dưới dạng sản phẩm phụ từ sản xuất thực phẩm kém hơn.

Về mặt dinh dưỡng, PAP không khác với protein có nguồn gốc từ biển biển ở chỗ chúng thường là nguồn protein giàu, có hàm lượng lipid và tro tương tự nhau. Bột máu và lông có thể có hàm lượng protein rất cao (>90%). PAP côn trùng thường có hàm lượng protein thấp hơn (40% đến 65%) và hàm lượng lipid cao hơn rõ rệt. Protein động vật đã qua chế biến còn được công nhận là có thành phần axit amin thiết yếu (EAA) cân bằng tốt. Việc bổ sung ít nhất 3% chất thủy phân trong máu heo đã được chứng minh là cải thiện đáng kể khả năng kháng bệnh ở cá.

Protein ngũ cốc

Việc sử dụng protein ngũ cốc làm nguyên liệu thức ăn có nhiều điểm mạnh. Các sản phẩm ngũ cốc có thể được chế biến tương đối dễ dàng và các hệ thống được thiết lập tốt để tăng thêm giá trị cho các sản phẩm này nhằm cải thiện giá trị dinh dưỡng của chúng và có thể được duy trì theo thời gian. Mặc dù chúng cũng dễ bị nhiễm sâu bệnh và nấm, nhưng cần phải đặc biệt cân nhắc để bảo quản chúng một cách hiệu quả. Việc sử dụng thức ăn protein ngũ cốc được chấp nhận rộng rãi trong thức ăn chăn nuôi, hầu như tất cả các hệ thống chăn nuôi đều dựa trên thức ăn của họ dựa trên các sản phẩm đó. Như vậy, việc sử dụng các sản phẩm ngũ cốc được chấp nhận rộng rãi trên toàn thế giới từ cả góc độ pháp lý và xã hội.

Protein đơn bào

Là thuật ngữ thường dùng để chỉ phần protein thu được trong sinh khối khô của các tế bào hoặc tổng lượng protein tách chiết được từ môi trường nuôi cấy vi sinh vật (vi sinh vật đơn bào hoặc cá thể dạng sợi), được sử dụng làm nguồn thức ăn cho con người hay nguồn thức ăn chăn nuôi. Các protein đơn bào có thành phần protein cao, chiếm 60 – 80% khối lượng khô của tế bào, ngoài ra chúng còn chứa các chất béo, carbohydrate, axit nucleic, vitamin và chất khoáng. Chúng cũng chứa nhiều các axit amin thiết yếu như lysine và methionine.

Định hướng tương lai

Dựa trên quỹ đạo tăng trưởng hiện tại của ngành thức ăn thủy sản, nhu cầu cấp thiết là phải tăng cường sản xuất các nguồn protein. Một điểm quan trọng là chúng không nên cạnh tranh với nguồn thực phẩm cho con người. Do vậy, những nguồn lực hiện có cần được sử dụng hiệu quả hơn và trên hết chúng ta cần những nguồn lực mới.

Vì thế, điều đầu tiên là cần cải thiện việc quản lý các nguồn lực hiện có để tăng năng suất. Có một số tài nguyên thiên nhiên hiện đang làm nền tảng cho chuỗi thức ăn trong lĩnh vực NTTS, đặc biệt là nguồn lợi thủy sản và độ phì nhiêu của đất. Đối với sản xuất ngũ cốc, độ phì nhiêu của đất là nền tảng cho tiềm năng năng suất cây trồng lâu dài. Tuy nhiên, nhiều hoạt động nông nghiệp hiện nay dẫn đến sự mất đi độ phì nhiêu của đất một cách có hệ thống theo thời gian thông qua sự cạn kiệt chất hữu cơ, mất đi các nguyên tố thiết yếu như phốt pho và selen, và những tổn thất do xói mòn lớp đất mặt chất lượng cao. Các sáng kiến và thay đổi trong thực hành nông nghiệp như canh tác không làm đất và nông nghiệp tái tạo đang ngày càng được coi là cần thiết để giúp xây dựng lại chất lượng đất trên toàn thế giới (Lal Citation, 2015). Tuy nhiên, mức độ của những vấn đề này đối với cả ngành thủy sản và nông nghiệp lại khác nhau trên khắp thế giới.

Phương án thứ 2, nếu đã sản xuất ra nguồn nguyên liệu nào thì cần đảm bảo không lãng phí bất cứ một thành phần nào trong đó. Khi xem xét việc sử dụng các nguồn protein khác nhau trên toàn thế giới, một trong những điều đáng chú ý của tất cả các loại nguyên liêu khác nhau là hầu như luôn có một số lĩnh vực khác sẽ sử dụng chúng. Điều này xảy ra bởi vì bất cứ thứ gì con người không ăn sẽ được đưa vào NTTS, bất cứ thứ gì NTTS không sử dụng sẽ được sử dụng cho gia cầm, bất cứ thứ gì gia cầm không sử dụng sẽ được cho các loài côn trùng…

Lựa chọn cuối cùng có thể tham khảo là tiếp tục sản xuất tài nguyên phi cạnh tranh. Bởi như đã nêu ở trên, gần như mọi thứ đều có công dụng nào đó, ở đâu đó. Điển hình là việc phân bổ ngũ cốc cho NTTS chỉ đơn giản là lấy từ nguồn cung cấp cho chăn nuôi. Trên thực tế, sự phân phối lại này mang lại lợi ích cho các nhà sản xuất ngũ cốc bằng cách đẩy giá ngũ cốc lên cao, nhưng lại hiếm khi thực sự bổ sung thêm nguyên liệu mới vào bức tranh tổng thể. Nó phần lớn là một quá trình phân phối lại sản phẩm hiện có. Để thực sự tạo ra thứ gì đó mới để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, điều cần thiết trước tiên là phải xem xét mục tiêu cuối cùng ở đây là sản xuất nhiều thực phẩm hơn.

Năm 2023, sản lượng NTTS toàn cầu được báo cáo là khoảng 96,8 triệu tấn. Để duy trì hoạt động sản xuất này, khoảng hơn 70 triệu tấn thức ăn thương mại đã được sử dụng. Dựa trên dự đoán của FAO, sản lượng NTTS toàn cầu được dự đoán sẽ tăng hơn gấp đôi và đạt 140  triệu tấn vào năm 2050. Điều này cũng có nghĩa là sản lượng thức ăn thủy sản cần ít nhất gấp đôi lên hơn 150 triệu tấn trong cùng giai đoạn.