Dinh dưỡng thông minh: Định hình tương lai ngành thủy sản bền vững

Phóng viên: Trong bối cảnh ngành thủy sản bước vào giai đoạn chuyển đổi 4.0, “dinh dưỡng thông minh” nên được hiểu như thế nào? Điều gì tạo nên sự khác biệt giữa giải pháp dinh dưỡng thông minh và giải pháp truyền thống, thưa ông?

TS. Nguyễn Duy Hòa: Theo tôi, dinh dưỡng thông minh (Smart Nutrition) là cách tiếp cận mới trong nuôi trồng thủy sản, kết hợp khoa học dinh dưỡng chính xác với dữ liệu, công nghệ cảm biến, công nghệ số và trí tuệ nhân tạo nhằm xây dựng khẩu phần tối ưu cho vật nuôi, phù hợp với nhu cầu sinh học và điều kiện môi trường nuôi thực tế. Qua đó, hướng tới tối ưu đồng thời năng suất, sức khỏe vật nuôi, hiệu quả kinh tế và tính bền vững của toàn bộ chuỗi sản xuất, chuỗi giá trị.

Trong nhiều năm, ngành thức ăn thủy sản chủ yếu tập trung vào việc đáp ứng nhu cầu về protein, lipid, vitamin và khoáng chất cho vật nuôi. Tuy nhiên, một giải pháp dinh dưỡng thông minh cần giải quyết nhiều vấn đề hơn, như: Vật nuôi có hấp thu tối đa các chất dinh dưỡng hay không; hệ vi sinh đường ruột có được cải thiện không; khả năng chống chịu stress và dịch bệnh có được nâng cao không; lượng chất thải ra môi trường và tác động đến hiệu ứng nhà kính có được giảm thiểu không và cuối cùng là hiệu quả kinh tế, lợi nhuận của người nuôi có được tối ưu hay không.

Sự khác biệt cốt lõi nằm ở cách tiếp cận. Nếu giải pháp truyền thống tập trung tối ưu thành phần nguyên liệu thức ăn nhằm đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi và kiểm soát chi phí công thức, thì dinh dưỡng thông minh hướng tới tối ưu kết quả cuối cùng của cả hệ thống sản xuất. Điều này đòi hỏi sự kết hợp giữa khoa học dinh dưỡng chính xác, nguồn nguyên liệu có giá trị sinh học cao, nguyên liệu và phụ gia chức năng, công nghệ sản xuất hiện đại cùng khả năng phân tích dữ liệu để tạo ra giá trị cao nhất trên mỗi kilogram thức ăn được sử dụng.

Phóng viên: Đối với người nuôi, hiệu quả sản xuất không chỉ được quyết định bởi giá thức ăn mà còn bởi khả năng tối ưu toàn bộ quá trình nuôi. Dinh dưỡng thông minh có thể giúp cải thiện hiệu quả kinh tế như thế nào?

TS. Nguyễn Duy Hòa: Nhận thức như vậy là rất đúng và quan trọng. Trong thực tế, thức ăn chiếm khoảng 50 – 60% tổng chi phí nuôi, nhưng người nuôi không tạo ra lợi nhuận từ việc mua thức ăn với giá thấp hơn, mà từ việc sản xuất được nhiều sản phẩm hơn với chi phí tối ưu hơn. Vì vậy, yếu tố cần quan tâm không chỉ là giá mỗi kilogram thức ăn, mà là chi phí để tạo ra một kilogram tôm hoặc cá thương phẩm.

Một chương trình dinh dưỡng thông minh có thể cải thiện hiệu quả kinh tế thông qua nhiều yếu tố đồng thời, bao gồm áp dụng khoa học dinh dưỡng chính xác, xây dựng chiến lược cho ăn phù hợp dựa trên hiểu biết về sinh học vật nuôi, kết hợp với các công nghệ hiện đại như cảm biến, công nghệ số và trí tuệ nhân tạo (AI). Những giải pháp này giúp cải thiện chất lượng nước ao nuôi, nâng cao sức khỏe vật nuôi, tăng hiệu quả sử dụng dinh dưỡng, từ đó hướng tới mục tiêu cuối cùng là gia tăng năng suất trên một đơn vị diện tích và giảm chi phí sản xuất trên mỗi kilogram tăng trọng.

Ví dụ, đối với con tôm, về mặt khoa học dinh dưỡng cần đặc biệt chú trọng nâng cao chất lượng dinh dưỡng và sức khỏe vật nuôi trong giai đoạn đầu (45 ngày đầu tiên) để cải thiện tỷ lệ sống đến giai đoạn thu hoạch. Khi vật nuôi có nền tảng sức khỏe tốt từ đầu vụ, khả năng tăng trưởng ở các giai đoạn tiếp theo cũng được cải thiện.

Điều đáng chú ý là những cải thiện nhỏ về tỷ lệ sống hoặc hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR), khi được áp dụng trên quy mô lớn với hàng nghìn tấn thức ăn hoặc hàng trăm hecta nuôi, có thể tạo ra giá trị kinh tế rất lớn. Đây cũng là lý do ngày càng nhiều doanh nghiệp đánh giá hiệu quả của một giải pháp dinh dưỡng dựa trên lợi tức đầu tư (Return on Investment – ROI) thay vì chỉ xem xét giá bán sản phẩm.

Phóng viên: Các thị trường xuất khẩu ngày càng chú trọng đến phát triển bền vững, truy xuất nguồn gốc và dấu chân carbon của sản phẩm thủy sản. Theo ông, dinh dưỡng có thể đóng góp như thế nào vào mục tiêu giảm tác động môi trường của ngành?

TS. Nguyễn Duy Hòa: Dấu chân carbon hay hiệu ứng nhà kính không chỉ phản ánh lượng khí thải CO2 mà còn bao gồm nhiều loại khí thải khác như methane (CH4), nitơ oxit (N2O) và các khí fluor. Tuy nhiên, các loại khí thải này được quy đổi về cùng một đơn vị tiêu chuẩn là lượng CO2 tương đương trên mỗi đơn vị sản phẩm. Trong ngành thủy sản, dấu chân carbon là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố, bao gồm thức ăn, hệ thống nuôi, công nghệ sản xuất và hoạt động chế biến.

Ở góc độ thức ăn, dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tác động môi trường, không chỉ thông qua việc giảm sử dụng các nguồn nguyên liệu có dấu chân carbon cao trong công thức, mà còn thông qua việc xây dựng chương trình dinh dưỡng giúp vật nuôi tiêu hóa và hấp thu hiệu quả hơn, từ đó giảm lượng chất thải ra môi trường và hạn chế phát thải khí nhà kính.

Việc giảm tác động môi trường cần được nhìn nhận ở phạm vi rộng hơn, bao gồm giảm phát thải khí nhà kính, hạn chế lượng nitơ và phospho thải ra môi trường, đồng thời giảm áp lực lên đa dạng sinh học và nguồn lợi tự nhiên. Ví dụ, mặc dù bột cá có dấu chân carbon thấp hơn so với một số nguồn đạm thực vật như đậu nành, nhưng xu hướng giảm phụ thuộc vào bột cá trong thức ăn thủy sản vẫn ngày càng được quan tâm nhằm hướng tới sự bền vững, bởi việc khai thác quá mức nguồn nguyên liệu này có thể ảnh hưởng đến sản lượng cá tự nhiên, hệ sinh thái và đa dạng nguồn lợi thủy sản.

Dinh dưỡng vì thế là một trong những giải pháp quan trọng để nâng cao tính bền vững của ngành thủy sản. Việc lựa chọn các nguồn nguyên liệu có khả năng truy xuất nguồn gốc rõ ràng, giá trị phát thải thấp và được sản xuất có trách nhiệm sẽ tạo tác động tích cực đến toàn bộ chuỗi giá trị. Bên cạnh đó, dinh dưỡng chính xác giúp giảm lượng nitơ và phospho thải ra môi trường. Khi khả năng tiêu hóa được cải thiện, vật nuôi có thể sử dụng hiệu quả hơn từng đơn vị dinh dưỡng, giúp giảm hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) và giảm lượng nguyên liệu cần thiết để sản xuất một kilogram thủy sản.

Tôi cho rằng, trong tương lai gần, mỗi công thức thức ăn sẽ không chỉ bao gồm bảng thành phần dinh dưỡng mà còn đi kèm với các chỉ số về dấu chân carbon, khả năng truy xuất nguồn gốc và các tiêu chí ESG. Đây sẽ trở thành một lợi thế cạnh tranh quan trọng trên thị trường quốc tế.

Phóng viên: Theo ông, trong tương lai, liệu ngành thủy sản có thể tiến tới mô hình dinh dưỡng “máy đo”, tức là xây dựng giải pháp phù hợp với từng loài nuôi, từng giai đoạn phát triển và từng điều kiện sản xuất cụ thể hay không?

TS. Nguyễn Duy Hòa: Tôi tin rằng đây là xu hướng tất yếu. Nói cách khác, thức ăn trong tương lai sẽ không còn là một sản phẩm cố định mà sẽ trở thành một giải pháp linh hoạt, được tối ưu hóa theo từng điều kiện sản xuất cụ thể.

Ngành thủy sản đang chuyển từ tư duy “một công thức cho tất cả” sang dinh dưỡng chính xác (Precision Nutrition). Theo đó, giải pháp dinh dưỡng sẽ được thiết kế dựa trên nhiều yếu tố như loài nuôi, đặc điểm di truyền, giai đoạn phát triển, điều kiện môi trường, chất lượng nước, mật độ nuôi, hệ thống canh tác (như nuôi thâm canh, bán thâm canh, quảng canh) và công nghệ nuôi (như Biofloc, hệ thống nuôi tuần hoàn RAS, nuôi thay nước…).

Khi dữ liệu từ trang trại được thu thập và phân tích liên tục, công thức thức ăn hoàn toàn có thể được điều chỉnh theo thời gian thực, nhằm đáp ứng chính xác hơn nhu cầu của vật nuôi và mục tiêu sản xuất.

Phóng viên: Dữ liệu, trí tuệ nhân tạo và tự động hóa đang ngày càng được ứng dụng trong nuôi thủy sản. Ông dự đoán những công nghệ này sẽ thay đổi cách quản lý dinh dưỡng và vận hành trang trại nuôi trong tương lai như thế nào?

TS. Nguyễn Duy Hòa: Tôi tin rằng trí tuệ nhân tạo sẽ tạo ra một bước chuyển lớn trong quản lý dinh dưỡng nói riêng và vận hành hệ thống sản xuất nói chung. Với sự phát triển của công nghệ, người nuôi có thể theo dõi và quản lý hoạt động trang trại từ xa một cách hiệu quả hơn.

Các cảm biến, camera dưới nước, hệ thống quan trắc môi trường và thiết bị cho ăn tự động sẽ liên tục cung cấp dữ liệu về chất lượng nước, hoạt động bắt mồi, tốc độ tăng trưởng và tình trạng sức khỏe của vật nuôi. Những dữ liệu này sẽ được tích hợp vào các phần mềm hỗ trợ ra quyết định, kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) để phân tích theo thời gian thực, từ đó đưa ra các khuyến nghị về lượng thức ăn, thời điểm cho ăn, loại thức ăn phù hợp, đồng thời có khả năng dự báo sớm nguy cơ stress hoặc dịch bệnh.’

Điều này không chỉ giúp giảm lãng phí thức ăn mà còn góp phần ổn định môi trường ao nuôi, nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng và giảm rủi ro trong sản xuất. Theo tôi, trong tương lai, thức ăn sẽ không chỉ đơn thuần là một sản phẩm đầu vào mà sẽ trở thành một phần trong hệ sinh thái quản lý số, nơi dinh dưỡng, môi trường và sức khỏe vật nuôi được quản lý như một hệ thống thống nhất.

Phóng viên: Từ góc nhìn kỹ thuật của một chuyên gia, những xu hướng nghiên cứu và đổi mới nào trong lĩnh vực dinh dưỡng thủy sản đang được quan tâm và có khả năng tạo ra những thay đổi lớn trong thời gian tới?

TS. Nguyễn Duy Hòa: Theo tôi, có năm xu hướng chính sẽ định hình lĩnh vực dinh dưỡng thủy sản trong thập kỷ tới.

Thứ nhất là sự phát triển của các nguồn đạm sáng tạo (innovative proteins) thế hệ mới, bao gồm protein lên men, protein đơn bào, protein từ côn trùng và các nguồn protein có hoạt tính sinh học cao. Những nguồn nguyên liệu này nhằm giảm sự phụ thuộc vào nguồn tài nguyên biển, đồng thời góp phần nâng cao sức khỏe và hiệu quả nuôi của vật nuôi. Một số hướng nghiên cứu nổi bật gồm:

• Protein lên men tạo acid hữu cơ và peptide sinh học.
• Protein đơn bào.
• Protein từ côn trùng.
• Protein từ tảo biển, rong biển.
• Protein vi khuẩn (bacterial protein).
• Protein tái sử dụng từ phụ phẩm (upcycle proteins).

Thứ hai là dinh dưỡng chính xác (Precision Nutrition), trong đó trọng tâm đang chuyển dịch từ việc chỉ quan tâm đến hàm lượng protein thô sang khả năng cung cấp acid amin tiêu hóa, peptide hoạt tính sinh học và hiệu quả sử dụng dinh dưỡng thực tế của vật nuôi.

Thứ ba là dinh dưỡng chức năng, tập trung vào việc cải thiện sức khỏe đường ruột, tăng cường miễn dịch và nâng cao khả năng chống chịu của vật nuôi thông qua các hợp chất sinh học như postbiotics, các nhóm chất chống stress, chống ôxy hóa, kháng khuẩn tự nhiên, cùng với việc bổ sung vitamin và khoáng chất thay vì phụ thuộc vào kháng sinh.

Thứ tư là dinh dưỡng số (Digital Nutrition), trong đó dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo và các mô hình dự báo sẽ đóng vai trò hỗ trợ xây dựng, điều chỉnh chương trình dinh dưỡng phù hợp với điều kiện thực tế của từng trang trại.

Thứ năm, mọi đổi mới trong lĩnh vực dinh dưỡng thủy sản sẽ hướng đến mục tiêu chung là “Produce More with Less”, tạo ra nhiều sản phẩm hơn với ít tài nguyên hơn, giảm phát thải hơn và nâng cao hiệu quả kinh tế. Đây cũng chính là hướng đi quan trọng để ngành thủy sản phát triển bền vững trong dài hạn.

Trân trọng cảm ơn ông!

Oanh Thảo