Nhận biết cá stress bằng chỉ số từ vảy

Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm một cách dễ dàng để xác định thời điểm cá bị căng thẳng. Giờ đây, lần đầu tiên các nhà khoa học tại Đại học Guelph của Canada đã chỉ ra rằng hormone gây căng thẳng là cortisol tích tụ trong vảy cá từ từ và tồn tại trong nhiều tuần.

Phát hiện này có ý nghĩa trong việc đo nồng độ cortisol trong vảy nhằm cung cấp một cái nhìn đơn giản và ít ảnh hưởng đến phúc lợi của cá (giải pháp không xâm lấn).

Cortisol - Một chỉ số của căng thẳng

Các Glucocorticoid được coi là hormone gây căng thẳng quan trọng ở động vật có xương sống. Nó được giải phóng vào hệ tuần hoàn để phản ứng với các mối đe dọa hoặc căng thẳng của cá và gây ra một loạt tác dụng sinh lý trên nhiều mô đích.

Vì những tác dụng của glucocorticoid giúp động vật có xương sống chống lại tác động của các tác nhân gây căng thẳng và duy trì trạng thái nội môi của cơ thể, thường được gọi là thích nghi. Tuy nhiên, người ta cũng biết rằng nồng độ glucocorticoid tồn tại lâu có thể có những tác hại. Do đó, việc xác định mối quan hệ giữa glucocorticoid và tình trạng của động vật rất được quan tâm. Mức độ hormone glucocorticoid trong động vật hoang dã đã được sử dụng như các chỉ số sinh lý của sự thay đổi môi trường và rối loạn do con người gây ra.

Cortisol là glucocorticoid chính ở cá và là một chỉ số nổi tiếng về tình trạng căng thẳng, dễ xuất hiện trong máu. Nhưng xét nghiệm máu không cung cấp dấu hiệu về tình trạng căng thẳng lâu dài vì hàm lượng hormone này sẽ trở lại trạng thái bình thường sau khi kết thúc căng thẳng một hoặc vài ngày.

Có thể sử dụng vảy để biết căng thẳng mãn tính ở cá. Ảnh: LL/Tepbac

Vảy cá được dùng để đo cortisol

Vảy cá cho thấy khả năng đo lường đầy hứa hẹn về mức độ hormone căng thẳng. Các nhà nghiên cứu khác nhau đã chứng minh rằng có sự tích tụ cortisol trong vảy của chép, cá vàng, cá măng sữa và một số loài cá khác.

Trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Conservation Physiology, các Giáo sư Nicholas Bernier và Frédéric Laberge đã chỉ ra rằng cortisol tích tụ trong vảy cá với tốc độ chậm hơn nhiều so với trong máu và nó ở đó trong nhiều tuần.

Giống như tóc và móng tay của con người, vảy cá thường không chứa các tế bào sống. Nhưng vì vảy phát triển bên trong các lớp của da, chúng tiếp xúc thường xuyên với các chất dịch cơ thể giúp chúng được nuôi dưỡng, bao gồm cả sự tích tụ cortisol.

Nhóm nghiên cứu muốn hiểu rõ hơn mất bao lâu để cortisol tích tụ trong vảy sau khi căng thẳng lâu dài và tiêu tan sau khi căng thẳng kết thúc. Họ đã tiến hành một số thí nghiệm bằng cách sử dụng cá vàng (Carassius auratus) trong môi trường phòng thí nghiệm, cho chúng tiếp xúc với nhiều loại tác nhân gây căng thẳng trong khoảng thời gian khác nhau và sau đó quan sát chúng phục hồi trong một, hai hoặc ba tuần. Họ lấy mẫu máu và vảy trong thời gian căng thẳng và hồi phục.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng nồng độ cortisol tăng nửa giờ sau khi tiếp xúc với một tác nhân gây căng thẳng và sau đó trở lại bình thường trong vòng vài giờ. Trong khi hàm lượng cortisol trong vảy không thay đổi để phản ứng với một tác nhân gây căng thẳng nào đó, căng thẳng lặp đi lặp lại hàng ngày sẽ tạo ra một dấu hiệu rõ ràng trên vảy.

Ở những con cá bị căng thẳng lặp đi lặp lại trong vài tuần, mức cortisol trên vảy của chúng tích tụ theo thời gian, mất ít nhất 14 ngày để biểu hiện trên vảy, rồi duy trì ở mức cao, sau đó từ từ giảm dần khỏi vảy.

Cá bị căng thẳng thì mức cortisol tích tụ ở vảy. Ảnh: Tran M Thanh/Tepbac.

Ngay cả trong số những con cá vàng được phép hồi phục sau căng thẳng trong hơn ba tuần, mức cortisol trong vảy của chúng vẫn cao.

Hàm lượng cortisol trên vảy khác nhau giữa các vùng cơ thể khác nhau ở cá vàng, không phụ thuộc vào kích thước vảy. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng vảy tập trung xung quanh đường giữa của cơ thể cá có mức cortisol cao nhất, gợi ý rằng khu vực này là nơi tốt nhất khi lấy mẫu vảy để đo lượng hormone cortisol. 

Mặc dù nghiên cứu này chỉ được thực hiện trên cá vàng trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu hiện đã bắt đầu nghiên cứu tương tự trên cá hoang dã ở các vùng ven sông để xác định xem liệu điều kiện môi trường bất lợi trong môi trường tự nhiên có làm tăng mức cortisol trong vảy hay không.

Đây vẫn còn là một lĩnh vực nghiên cứu mới, nhưng có rất nhiều điều lạc quan, từ quan điểm của các nhà nghiên cứu bảo tồn sinh thái và từ quan điểm phúc lợi động vật, kết quả của nghiên cứu này đã cho thấy khả năng trở thành sử dụng vảy để biết tình trạng căng thẳng mãn tính ở cá.

Lệ Thủy @le-thuy