Giới (regnum) Plantae
(không phân hạng) Angiospermae
(không phân hạng) Monocot
Bộ (ordo) Asparagales
Họ (familia) Asparagaceae
Chi (genus) Yucca
Loài (species) Y. schidigera
Yucca schidigera là gì?
Yucca schidigera là một chi cây bụi lâu năm trong họ Măng tây. Loài này được Roezl Ex Ortgies miêu tả khoa học đầu tiên năm 1871.
Chúng thường sinh sống ở các vùng khô nóng như sa mạc, nó là loài cây bản địa ở sa mạc Mexico và Mỹ. Chúng có hoa lớn màu trắng, có quả màu đen và có thể cao đến 5m.
Lợi ích của cây Yucca
Người dân bản địa ở châu Mỹ dùng sợi lấy từ lá cây Yucca làm dây thừng, giày và quần áo. Hoa và quả cây Yucca có thể ăn được và hạt đen của cây Yucca có thể nghiền để lấy tinh bột. Rễ của chúng để làm xà phòng gội đầu nhằm trị gàu và rụng tóc.
Chất chiết từ cây Yucca được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong chăn nuôi gia súc, chất chiết từ cây Yucca được dùng để khử mùi và giảm ammonia trong không khí cũng như trong chất thải của động vật. Một số nghiên cứu cho thấy chất chiết từ cây Yucca được bổ sung trong thức ăn có thể làm giảm hàm lượng ammonia và urê trong máu của động vật. Chất chiết xuất từ cây Yucca còn được sử dụng để điều chế một số loại thuốc trị bệnh cho động vật, đặc biệt là các bệnh do protozoa (nguyên sinh động vật) gây ra. Hoạt chất saponin trong cây Yucca có thể tiêu diệt hiệu quả loài protozoa Giardia lamblia gây bệnh tiêu chảy ở người và động vật. Hoạt chất saponin còn được dùng để trị một số bệnh trên ngựa như bệnh viêm khớp do nhiễm Naegleria (một giống thuộc nhóm trùng biến hình), bệnh viêm não và tủy sống do nhiễm Sarcosystis neurona. Hiện nay hoạt chất saponin chiết xuất từ cây Yucca schidigera đã được sản xuất thương mại hóa.
Cơ chế tác động
Phân tử saponine có hai thành phần chính: steroid trung tâm tan trong dầu và một hoặc nhiều carbohydrate mạch nhánh tan trong nước. Hai thành phần này tạo nên đặc tính của một chất tẩy thiên nhiên, hoạt chất bề mặt (surfactant) chiết xuất từ thân cây Yucca có tác dụng kết hợp với ammonia, làm giảm ammonia tự do. Khi thức ăn đi qua dạ dày, ammonia sẽ bị giữ lại bởi chất chiết xuất có trong thức ăn. Chúng cũng có thể kết hợp với ammonia khi ở ngoài cơ thể động vật. Chất chiết xuất Yucca ở dạng nước có khả năng kết hợp với các phân tử ammonia và chuyển đổi chúng sang dạng hợp chất nitrogen không độc khác. Cơ chế làm giảm ammonia của Yucca thì chưa được giải thích rõ nhưng có nhiều nghiên cứu cho rằng có liên quan đến thành phần carbohydrate có trong mạch nhánh của phân tử saponin. Ngoài ra, các hợp chất stilben (C14H12) có nhiều trong vỏ cây Yucca cũng có liên quan đến khả năng hấp thụ ammonia.
Saponin còn có khả năng diệt protozoa trong ống tiêu hóa của động vật. Cơ chế tác động đến protozoa là saponin kết hợp với cholesterol hoặc sterol của màng tế bào làm cho màng tế bào của protozoa bị phá hủy. Một số nghiên cứu cũng cho thấy saponin có khả năng ức chế có chọn lọc một số vi khuẩn gram dương.
Công dụng của cây Yucca trong Nuôi trồng thủy sản
Chất kích thích tăng trưởng
Chế độ ăn kết hợp với các sản phẩm yucca sẽ cải thiện năng suất tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và sức khỏe của động vật thủy sản.
Sự cải thiện tăng trưởng do chất lượng nước được cải thiện và sử dụng thức ăn hiệu quả, thông qua điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, hoạt động của enzyme làm tăng hấp thụ dinh dưỡng. Kết quả này được kiểm chứng trên nhiều loài cá nuôi phổ biến như cá chép, rô phi, cá chẽm, cá tra,…
Đối với nuôi tôm, Hernández-Acosta và cộng sự đã cho tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương có trọng lượng cơ thể ban đầu 2,6 g được nuôi trong nước có độ mặn thấp và cho ăn có chiết xuất Y. schidigera và Q. saponaria (NTF).
Với tỉ lệ bổ sung từ 1,00 – 2,00 g/ kg sẽ giúp gia tăng trọng lượng và giảm FCR do tăng tổng hợp protein, men tiêu hóa và thúc đẩy hấp thụ chất dinh dưỡng.
Nhà nghiên cứu Yang thử nghiệm với tôm thẻ nhỏ hơn (khoảng 0,8g/con) bổ sung 0,2% YSE trong chế độ ăn uống có lợi cho sự tăng trưởng và chất lượng của nước và trong sự phát triển của saponin steroid YSE và các chất hoạt động bề mặt, thúc đẩy sự hấp thụ chất dinh dưỡng.
Nâng cao hệ thống miễn dịch
Yucca có chứa các thành phần hoạt tính sinh học như ancaloit, tecpenoit, saponin, steroid, phenol, tanin, glycosid và flavonoid.
Xử lý bằng yucca giúp nâng cao đáp ứng miễn dịch, khả năng chống oxy hóa được kích hoạt khi bổ sung yucca vào chế độ ăn cho thấy cải thiện đường ruột cục bộ, điều này có tương quan với sự tăng cường hệ thống miễn dịch nói chung.
Ngoài ra yucca còn đóng vai trò như một chất kháng khuẩn chống lại các vi sinh vật gây bệnh trong đường tiêu hóa.Theo đó, yucca làm giảm chứng viêm đường tiêu hóa gây ra bởi các mầm bệnh và độc tố. Hơn nữa, yucca làm giảm stress khi điều kiện môi trường bất lợi.
Do vậy xử lý yucca giúp động vật thủy sinh tăng khả năng chống chịu sự tấn công sinh vật của các vi sinh vật gây bệnh trong ao nuôi. Một cách gián tiếp, khi nuôi trong nguồn nước đã được xử lý bằng chất chiết xuất từ yucca, sẽ giảm tích tụ ammoniac và giảm tác động căng thẳng lên cá (nguyên nhân gây ức chế miễn dịch và dễ nhiễm bệnh nếu tiếp tục trong một khoảng thời gian dài).
Chất chống oxy hóa
Stress oxy hóa là một trong những mối quan tâm lớn trong nuôi trồng thủy sản, xảy ra mất cân bằng giữa quá trình tạo ra và mất đi của các gốc oxy hóa hoạt động (ROS-reactive oxygen species). (ROS thường tồn tại dưới dạng các gốc tự do như: superoxide, hydrogen peroxide, ion hydroxyl, peroxyl radical và hypochlorite ion*).
Gan, ruột và thận là những cơ quan chính xử lý ROS bằng cách sản xuất một số enzyme quan trọng, chẳng hạn như superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) và glutathione peroxidase (GPX). Hệ thống phòng thủ chống oxy hóa được liên kết chặt chẽ với tình trạng sức khỏe và hệ thống miễn dịch của cá.
Tuy nhiên hệ thống ở động vật thủy sinh dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sinh học và các yếu tố phi sinh học (vị trí phát sinh loài, tuổi tác, tình trạng sinh lý, sự hiện diện của xenobiotics, các yếu tố môi trường, chế độ ăn và tập tính ăn)
Yucca và các sản phẩm từ cây yucca được chứng minh là có khả năng chống oxy hóa do sự hiện diện các nhóm hydroxyl phenolic (chất cho hydro), làm giảm sự hình thành hydroxyl peroxide.
Những nghiên cứu về yucca như chất chống oxy hóa trên các động vật thủy sản cũng còn rất hạn chế. Đến nay các báo cáo về khả năng này mới chỉ được thực hiện trên cá chép, cá rô phi, cá bơn,…
Chất làm sạch nước
Sự tích tụ các hợp chất nitơ vô cơ như NH4+, NH3, NO2-, HNO2, và NO3- từ phân, chất hữu cơ và thức ăn thừa sẽ ảnh hưởng đến khả năng sinh sản, tăng trưởng và khả năng chống chịu của cá khi điều kiện môi trường bất lợi.
Cụ thể, tiếp xúc với NH4+ và NH3 (TAN) có thể gây tổn thương mang, thiếu oxy, gián đoạn mạch máu và hoạt động điều hòa của cơ thể (do tổn thương gan và thận), và giảm hiệu quả của hệ thống miễn dịch. Hơn nữa, ion NH4+ góp phần làm giảm Na+ nội bào, do đó, làm tăng độc tính của NH3.
Những tác động này có thể làm giảm bắt mồi, giảm khả năng sinh sản, giảm tỉ lệ sống, dẫn thiệt hại lớn về kinh tế. Thêm vào đó sự dao động pH và nhiệt độ ảnh hưởng đến tỷ lệ ammonia NH3 trong nước, gây ra độc tính và tác động có hại đến hệ sinh thái và sinh vật dưới nước.
Độc tính ammoniac nghiêm trọng gây ra một số ảnh hưởng đến động vật thủy sản, bao gồm giảm bắt mồi, suy thoái các chức năng sinh lý, hố hấp qua mang không ổn định, stress oxy hóa, giảm khả năng miễn dịch và gây viêm nhiễm, tổn thương mang. Sự chuyển hóa của protein bên trong cơ thể cũng có thể bị suy giảm, tiêu thụ nhiều năng lượng để cân bằng lượng protein trong cơ thể cá.
Các phương pháp chính để giảm độc tính NH3 là ngừng cho ăn, thay nước, tăng oxy hòa tan, sử dụng vi khuẩn nitrat hóa cụ thể, thận trọng khi bón vôi (do làm tăng pH nước ao*). Ngoài ra, ứng dụng của chiết xuất yucca được xem là biện pháp hữu hiệu để giảm NH3 trong ao. Cơ chế Yucca có thể làm giảm bài tiết NH3 trong các ao nuôi trồng thủy sản do những hợp chất saponin steroid, có đặc tính hoạt động bề mặt và có thể liên kết với NH3 thông qua hợp chất glycol. NH3 tích lũy sẽ dẫn đến sự cân bằng chuyển hóa protein trong cơ thể và giảm tiêu thụ năng lượng.
Kết luận, sử dụng yucca trong nuôi trồng thủy sản sẽ làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, tăng cường miễn dịch, giảm tress cho động vật thủy sản và cải thiện chất lượng nước ao nuôi.
Một số lưu ý:
Yucca trên thị trường thường có 2 dạng, dạng bột và dạng nước, có thể sử dụng bằng cách trộn cho ăn hoặc tạt trực tiếp xuống ao (tùy vào tiêu chuẩn của mỗi sản phẩm Yucca).
Nên sử dụng Yucca vào ban ngày, không nên sử dụng vào ban đêm và không dùng vào thời điểm tôm đang lột xác.
Có thể sử dụng kết hợp với các sản phẩm men vi sinh nhằm nâng cao hiệu quả.
Sử dụng sản phẩm xuất xứ rõ ràng, các nhà cung cấp uy tín và dùng đúng liều lượng để đạt hiệu quả cao nhất, tránh sử dụng các loại hàng kém chất lượng sẽ khó kiểm soát và có thể gây hại cho tôm cá.
Các nguồn tham khảo: Wikipedia, UV-Vietnam, Danviet
