Thủy tinh thể là một hình cầu nhỏ được làm từ protein trong suốt, không khác gì lòng trắng của trứng. Khi các protein bị phá hủy, thủy tinh thể chuyển sang màu trắng và không còn trong suốt nữa.
Vào mùa hè, cá hồi nuôi thường mất thị lực do bị đục thủy tinh thể, làm mắt của chúng không còn trong suốt nữa. Điều này xảy ra khi nhiệt độ tăng lên, nhưng chính xác là tại sao thì người ta vẫn chưa biết. Hiện các nhà khoa học tại NIFES đã phát hiện thêm về mối liên hệ giữa nhiệt độ nước biển và tình trạng mù ở cá hồi.
Bệnh đục thủy tinh thể là một chứng rối loạn của mắt, có thể ảnh hưởng đến cả cá lẫn con người. Thủy tinh thể của mắt dần dần trở nên mờ đục cho đến khi không còn trong suốt nữa. Đây là một vấn đề phúc lợi động vật nghiêm trọng đối với cá hồi nuôi.
Sofie Remø, một nhà khoa học ở NIFES nói: “Đây là những tổn thương vĩnh viễn đối với thủy tinh thể. Kịch bản xấu nhất đó là thị lực yếu đến nỗi cá không thể thấy thức ăn, không ăn và ngừng tăng trưởng”.
Không thích nước ấm
Do nhiệt độ nước biển cao hơn trong suốt mùa hè nên nguy cơ cá bị mù cũng cao hơn. Nhà khoa học của NIFES nói rằng: “Do cá hồi là loài máu lạnh nên nhiệt độ cơ thể bằng với nhiệt độ của môi trường nước. Nhiệt độ thích hợp đối với cá hồi Đại Tây Dương là khoảng 13oC. Nếu nhiệt độ nóng hơn, cá hồi sẽ hoạt động không tốt cũng như bị nguy cơ cao hơn đối với bệnh đục thủy tinh thể”.
Trong tự nhiên, cá hồi hoang dã có thể di chuyển đến những vùng nước sâu hơn và lạnh hơn khi nhiệt độ tăng, nhưng trong lồng nuôi ở biển thì không thể. Những mùa hè vừa rồi đã có thời kỳ nhiệt độ nước biển cao, và Remø nói rằng nhiều người nuôi cá đã liên hệ với NIFES với các câu hỏi về bệnh đục thủy tinh thể trong những khoảng thời gian đó.
“Mùa hè là mùa của bệnh đục thủy tinh thể. Vì chúng ta đang đối mặt với sự biến đổi khí hậu, nhiệt độ đại dương sẽ trở nên ấm hơn, nên điều quan trọng là phải biết được những gì xảy ra với cá khi nhiệt độ tăng lên để chúng ta có thể bảo vệ sức khoẻ và phúc lợi của chúng”.
Ảnh hưởng của lòng trắng trứng
Trong một nghiên cứu đã được xuất bản gần đây, các nhà khoa học đã thấy rằng có nhiều thay đổi xảy ra ở bên trong thủy tinh thể khi nhiệt độ của nước tăng lên. Một thay đổi quan trọng đó là thủy tinh thể hết khả năng chống oxy hóa. Các chất chống oxy hóa bảo vệ thủy tinh thể khỏi bị tổn thương, và khi chúng không đủ thì các protein sẽ bị phá hủy, dẫn đến hình thành các đốm trắng ở bên trong thủy tinh thể. Điều này được gọi là stress do mất cân bằng oxy hóa (oxidative stress).
“Thủy tinh thể là một quả cầu nhỏ làm bằng protein trong suốt. Nó gần giống như lòng trắng của trứng, cũng gồm protein trong suốt. Khi trứng được nấu chín, các protein bị phá hủy và biến thành màu trắng. Điều tương tự xảy ra trong mắt của cá hồi khi các protein bị phá hủy, và làm cho chúng không còn trong suốt nữa”, Remø nói.
Tương tự như bệnh tiểu đường
Cùng lúc đó, thủy tinh thể của cá thay đổi tương tự như những thay đổi ở những người mắc bệnh đục thủy tinh thể do bệnh tiểu đường. Lượng đường trong máu của cá hồi sống ở trong nước ấm nhất đã tăng, điều này đã gây ra hậu quả đối với mắt.
“Khi lượng đường máu gia tăng, có một sự quá tải về đường ở trong thủy tinh thể, và chúng ta thấy có một sự tích lũy dẫn xuất rượu của đường (sugar alcohol). Điều này dẫn đến những vấn đề về cân bằng nước trong thủy tinh thể”, Remø nói.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến cân bằng nước
Thủy tinh thể phải có lượng nước thích hợp để duy trì độ trong suốt. Nếu nó bị phồng lên hoặc khô đi thì có thể gây tổn thương tế bào và dẫn đến hình thành bệnh đục thủy tinh thể. Các nhà khoa học gọi là stress có liên quan đến áp suất thẩm thấu (osmotic stress).
Các nhà khoa học nhận thấy rằng thủy tinh thể của cá hồi sống trong nước ấm nhất có khả năng thấp hơn để điều chỉnh cân bằng này. Điều này là do chúng có ít các osmolyte hơn, mà các osmolyte này có chức năng là chuyển nước ra khỏi tế bào.
Histidine bảo vệ khỏi bệnh đục thủy tinh thể
Hai mươi năm qua, bệnh đục thủy tinh thể là một vấn đề chủ yếu trong nuôi trồng thủy sản. Trước đấy, các phụ phẩm động vật như bột máu đã được sử dụng trong thức ăn của các loài thủy sản, nhưng vào những năm 1990 thì bị ngừng do nguy cơ truyền nhiễm bệnh bò điên. Không có bột máu, cùng với bột cá trong thức ăn ít hơn nên cá hồi nuôi đã mất đi một nguồn cung cấp histidine quan trọng.
Histidine là một acid amin thiết yếu, có vai trò quan trọng trong việc xây dựng các khối protein. Ngoài ra, acid amin này có thể hoạt động như một chất chống oxy hoá và osmolyte. Điều này có nghĩa là histidine có thể bảo vệ tế bào khỏi stress do mất cân bằng oxy hóa và giúp duy trì cân bằng nước trong thủy tinh thể. Đó là lý do tại sao histidine có thể chống lại sự phát triển của bệnh đục thủy tinh thể.
Mong muốn bảo vệ để chống lại những biến đổi của môi trường
Thức ăn phải đáp ứng tất cả các nhu cầu về histidine của cá hồi. Tuy nhiên, không phải tất cả các nguyên liệu thô dùng làm thức ăn đều có chứa đủ histidine, và do đó trong thực tế người ta thường thêm histidine tổng hợp vào thức ăn. Trước đây, các nhà khoa học tại NIFES đã biết rằng cá hồi Đại Tây Dương cần gần gấp hai lần histidin để giảm thiểu bệnh đục thủy tinh thể so với nhu cầu histidine để duy trì tăng trưởng. Điều này đặc biệt quan trọng ngay sau khi cá hồi giống (smolt) được chuyển tới các lồng nuôi ngoài biển và khi nhiệt độ tăng lên. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đủ để ngăn ngừa bệnh đục thủy tinh thể.
Remø cho biết: “Chúng tôi đã nhận diện được những nguyên nhân cơ bản về tại sao cá hồi dễ bị bệnh đục thủy tinh thể hơn vào mùa hè. Điều này sẽ hình thành nền tảng cho những nghiên cứu xa hơn nhằm gia tăng sức khỏe của cá khi phải đối mặt với những biến đổi của môi trường”.
Anh Chi (Theo NIFES)