Tin Tức

Đánh Giá Việc Sử Dụng Probiotics, Prebiotics Và Synbiotics Trong Nuôi Trồng Thủy Sản: Nghiên Cứu Hiện Tại, Hạn Chế Và Các Định Hướng Trong Tương Lai

Tóm tắt

Tỷ lệ mắc bệnh lây nhiễm do các vi sinh vật gây bệnh gây ra, cùng với các triệu chứng thực nghiệm của bệnh liên quan đến một hiện tượng thường gặp ở các loài thủy sản. Một số thay đổi môi trường thường dẫn đến các tình huống gây tổn thương cho sinh vật, và kích hoạt các phản ứng kích thích tạm thời trong ruột, tạo thành một yếu tố có khả năng gây ra bệnh cho cơ thể và đường ruột của vật nuôi. Những bệnh lây nhiễm này thường xuyên gây nên sự hỗn loạn nghiêm trọng về mặt kinh tế trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản. Vì muốn giải quyết vấn đề này, kháng sinh được đưa vào khẩu phần ăn của các loài thủy sản và xem như là một chất kích thích tăng trưởng hoặc kích thích hệ thống miễn dịch để chống lại bệnh. Tuy nhiên, với những lo ngại và tranh cãi của người tiêu dung và  các nhà khoa học về vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh cũng như sự tồn dư của thuốc trong cơ thể sinh vật, đã gây nên những gây tranh cãi về việc sử dụng kháng sinh. Điều này đã dẫn đến việc Liên minh Châu Âu nghiêm cấm con người sử dụng thuốc kháng sinh làm chất kích thích tăng trưởng trong chế độ ăn của động vật kể từ năm 2006; Ngoài ra, vào năm 2013, Hoa Kỳ cũng đã khởi xướng một kế hoạch loại bỏ việc sử dụng thuốc kháng sinh làm chất kích thích tăng trưởng trong chế độ ăn uống của sinh vật. Việc sử dụng prebiotics, synbiotics và probiotics như một giải pháp thay thế đã được chứng minh là không chỉ cải thiện sự tăng trưởng mà còn cải thiện khả năng miễn dịch và duy trì sức khỏe đường ruột của các loài vật nuôi. Chúng được sử dụng trong thức ăn của các loài vật nuôi với mục đích kích thích sức khỏe tốt hơn, bảo vệ đường ruột chống lại các vi sinh vật gây bệnh và giảm viêm. Trong cuộc nghiên cứu hiện tại, chúng tôi thảo luận về việc sử dụng, cùng với những hạn chế và những định hướng trong tương lai của việc sử dụng các chất điều hòa miễn dịch probiotics, synbiotics và prebiotics – những chất có thể kích hoạt trực tiếp hoặc tăng cường cấu trúc miễn dịch không đặc hiệu của các loài trong nuôi trồng thủy sản.

Giới thiệu

Những thách thức chính mà ngành nuôi trồng thủy sản đang phải đối mặt hiện nay bao gồm các vấn đề căng thẳng về vật lý, hóa học và sinh học trong nuôi cá, do mật độ thả nuôi thâm canh và từng đơn vị sản xuất để bổ sung song song với nguồn thực phẩm từ đánh bắt cá. Điều này đã làm phát sinh nhiều thách thức liên quan các bệnh lây nhiễm hoặc các bệnh khác, ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng sản xuất. Điều này đã dẫn đến việc sử dụng thuốc kháng sinh như một biện pháp quản lý sức khỏe của cá để thúc đẩy sự phát triển của ngành nuôi trồng thủy sản. Hiệu quả của những loại thuốc kháng sinh đó đã nổi lên như một chủ đề tranh cãi và thảo luận giữa các nhà khoa học trong ngành nuôi trồng thủy sản. Một loạt các chất phụ gia thức ăn có giá trị, bao gồm prebiotics, synbiotics và probiotics, có lợi cho các sinh vật thủy sinh, đặc biệt là cá, xuất hiện. Chúng được sử dụng trong nuôi cá với mục đích nhằm chống lại bệnh tật và tăng cường sự phát triển, tăng trọng lượng và kích thước. Trong một số trường hợp, chúng hoạt động như các hợp chất thay thế của chất kháng khuẩn (theo Irianto và Austin, năm 2002a) và kích thích phản ứng miễn dịch của sinh vật. Probiotics được FAO định nghĩa là chất bổ sung các vi sinh vật sống làm thức ăn và mang lại lợi ích về sức khỏe cho vật chủ, chúng được tìm thấy trong các chất phụ gia thực phẩm của vi khuẩn, làm thay đổi quần thể vi sinh vật trong đường tiêu hóa (theo Wang và cộng sự, năm 2017; FAO, năm 2001). Prebiotics đề cập đến các chất phụ gia thức ăn không tiêu hóa được, thúc đẩy hoạt động của các vi sinh vật có lợi trong đường tiêu hóa (theo Bozkurt và cộng sự. năm 2014; Kim và cộng sự, năm 2011). Prebiotics và probiotics đều đã được đánh giá rộng rãi; chúng nâng cao sản xuất, sức khỏe và sức đề kháng của các sinh vật thủy sinh, đặc biệt là hầu hết các loài cá đều có khả năng chống lại các mầm bệnh (theo Dimitroglou và cộng sự, năm 2011). Ngoài ra, việc khám phá chuyên sâu để nâng cao các phương pháp tiếp cận việc bổ sung trong chế độ ăn uống, được đánh giá trong một số hợp chất có tác dụng kích thích sự phát triển và tăng cường sức khỏe, bao gồm: phytobiotics, synbionts, probiotics, prebiotics và phần còn lại của các chất bổ sung trong chế độ ăn uống có thể có ích được cũng được đánh giá (theo Denev, năm 2008).

Các vi sinh probiotic được sử dụng cho một số mục đích, chẳng hạn như tăng sự phát triển kinh tế, kích thích tiêu hóa, và áp đảo các bệnh truyền nhiễm (theo Balcazar và cộng sự, năm 2006a; Nayak, năm 2010). Ngoài điều hòa miễn dịch, probiotics còn được coi là một chất có nhiều cách khác nhau để khai thác các hoạt động của sinh vật. Ví dụ, đối với động vật sống trên cạn, chúng loại bỏ các tác nhân có thể gây bệnh bằng cách cạnh tranh trực tiếp về không gian, chất dinh dưỡng và oxy trong vùng tiêu hóa của động vật (theo Akhter và cộng sự, năm 2015; Fuller, năm 1987). Ngược lại, đối với các sinh vật thủy sinh, probiotics có thể bám trên biểu mô niêm mạc của ống tiêu hóa như Vibrio harveyi, Vagococcus fluvialis, khuẩn lactic và Brevibacillus brevis (theo Sorroza và cộng sự, năm 2012a, 2012b; Mahdhi và cộng sự, năm 2012; Korkea- Aho và cộng sự, năm 2012; Lazado và cộng sự, năm 2011; Sugimura và cộng sự, năm 2011; Chabrillon và cộng sự, năm 2005) giúp chống lại các tác nhân gây bệnh (theo Luis-Villaseñor và cộng sự, năm 2011). Các công trình nghiên cứu khác cũng cho biết probiotics không cư trú trong đường tiêu hóa (theo Ridha và Azad, năm 2012). Một cách tiếp cận khác để sử dụng probiotics là chúng tăng cường khả năng tiêu hóa các loại enzym trong chế độ ăn uống (theo Doeschate và Coyne, năm 2008) ví dụ như protease, amylase và alginate lyases, (theo Zokaeifar và cộng sự, năm 2012). Việc sản xuất các chất dinh dưỡng như vitamin B12, biotin và axit béo cũng được cải thiện bởi probiotics (theo Vine và cộng sự, năm 2006; Sugita và cộng sự, năm 1992; Sugita và cộng sự, năm 1991), do đó, nó có tác động tích cực đến sức khỏe của sinh vật. Probiotics cũng đóng vai trò là chất bổ sung trong chế độ ăn để nuôi dưỡng và quản lý sự ổn định của hệ vi sinh vật đường ruột, có khả năng tác động tích cực đến động vật (theo Soleimani và cộng sự, năm 2012; Fuller, năm 1989). Probiotics cũng được công nhận là có tác động kích thích miễn dịch (theo Verschuere và cộng sự, năm 2000; Gatesoupe, năm 1999).

Các nghiên cứu hiện tại thiếu bằng chứng để chứng minh rằng prebiotics và probiotics tác động tích cực đến vật chủ của chúng. Do đó, việc áp dụng và duy trì các tác dụng có ích đối với khả năng sống sót của động vật trong thời gian nuôi cấy được lặp đi lặp lại vẫn còn bị nghi ngờ. Ngày nay, có một số probiotics và prebiotics có thể tiếp cận và sử dụng trên thị trường. Mặc dù thực tế là probiotics và prebiotics liên quan đến chi phí tài chính, nhưng chúng không chỉ cải thiện khả năng sản xuất mà còn giảm tỷ lệ nhiễm bệnh. Bên cạnh đó, chúng còn giúp giảm chi phí sản xuất một cách hiệu quả. Một phương pháp khác có thể áp dụng đồng thời cả prebiotics và probiotics được gọi là synbiotic – nó được coi là một chất giúp tăng cường sức bền và thiết lập bổ sung vi khuẩn sống trong đường tiêu hóa. Tuy nhiên, hiện nay có rất ít dữ liệu về việc sử dụng synbiotics trong nuôi cá nói chung và nuôi trồng thủy sản nói riêng. Việc đánh giá cao những lợi ích liên quan đến việc sử dụng prebiotics và probiotics trong nuôi trồng thủy sản sẽ làm cho chúng ta có khả năng quản lý chúng một cách đồng bộ. Hiện nay, việc sử dụng probiotics, synbiotics và prebiotics đã được chứng minh là mang lại lợi ích cho việc kiểm soát các tác nhân gây bệnh có thể xảy ra, bởi vì thực tế cho thấy chúng đem lại hiệu quả trong việc gia tăng sản lượng trong nuôi trồng thủy sản. Trong cuộc điều tra hiện tại, các nhà nghiên cứu thảo luận về việc sử dụng, những hạn chế và định hướng trong tương lai, của việc sử dụng các chất điều hòa miễn dịch probiotics, synbiotics và prebiotics, để kích hoạt trực tiếp hoặc tăng cường cấu trúc miễn dịch không đặc hiệu của các loài trong nuôi trồng thủy sản.

Việc bổ sung prebiotics và probiotics trong nuôi trồng thủy sản

Probiotics bắt nguồn từ các từ “pro” và “biotic” trong tiếng Hy Lạp, có nghĩa là “dành cho sự sống”. Đôi khi, nó còn được gọi là “thức ăn tự nhiên cho vi sinh vật”. Các tế bào vi sinh vật sống, được gọi là probiotics (mặc dù thực tế là đã bất hoạt chúng bằng nhiệt nhưng chúng vẫn được chứng minh là có ích cho động vật) (theo Hill và cộng sự, năm 2014; FAO, năm 2002; năm 2001; Gibson và Roberfroid, năm 1995; Parker, năm 1974). Probiotics ban đầu được sử dụng như một chất để kiểm soát dịch bệnh. Sau đó, việc sử dụng probiotics trong ngành nuôi trồng thủy sản được mở rộng, nhằm mục đích cải thiện và nhân rộng sự phát triển của cá bằng cách bổ sung probiotics vào nước hoặc chế độ ăn của chúng (theo Patterson và Burkholder, năm 2003). Probiotics đóng vai trò là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng, cùng với việc cung cấp các enzym, không chỉ giúp tăng cường tiêu hóa mà còn giúp kiểm soát hệ thống miễn dịch; Ngoài ra, chúng còn làm tăng phản ứng của hệ thống miễn dịch để chống lại các vi khuẩn gây bệnh (theo Merrifield và cộng sự, năm 2010; Silva và cộng sự, năm 2013). Probiotics hiện đang được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản với mục đích cải thiện sự tăng trưởng của các loài nuôi mà không có bất kỳ tác động tiêu cực ảnh hưởng đến chúng (theo Wang và cộng sự, năm 2008; Nicolas và cộng sự, năm 2007). Việc sử dụng probiotics trong nuôi cá, hay trong nuôi trồng thủy sản, dường như chú trọng đến kích thước của cá và các loài khác, bên cạnh đó, việc quản lý thức ăn được thực hiện. Điều này đề cập đến kết quả của một chuỗi các công cuộc nghiên cứu thảo luận về việc sử dụng probiotics hoặc hỗn hợp probiotic và prebiotics trong giai đoạn đầu hoặc giai đoạn ấu trùng cá của hai loài cá nước ngọt quan trọng về mặt thương mại là Pangasianodon hypophthalmus và Channa striata (www.global- Engage.com/life-science/prebiotics-probiotics-synbiotics-aquaculture). Hơn nữa, các probiotics phổ biến nhất hiện đang được sử dụng trong ngành nuôi trồng thủy sản bao gồm nấm men, Saccharomyces cerevisiae, Enterococcus sp., và tất cả các vi khuẩn lactic Lactobacillus sp., Bacillus sp. (theo Rahiman và cộng sự, năm 2010; Gibson và Roberfroid, năm 1995; Tinh và cộng sự, năm 2008).

Probiotics được gọi là một khái niệm đơn giản; cung cấp đủ số lượng vi sinh vật cho vật chủ với mục đích thay đổi hệ vi sinh đường ruột và thay thế các vi sinh vật có hại bằng các vi sinh vật có lợi. Nó đòi hỏi một sự nhận định bắt buộc rằng kết quả của những tác động của probiotics là nhiều cấp độ (theo Ringø và cộng sự, năm 2010). Bằng cách xâm nhập vào ruột, những chủng vi khuẩn có lợi này sẽ tiêu diệt các tác nhân gây bệnh, ảnh hưởng đến “hoạt động của sinh vật và là một chất phụ gia thức ăn vi sinh sống, tác động tích cực đến động vật bằng cách tạo ra sự cân bằng đường ruột của nó” ngăn chặn sự bám dính của các tác nhân gây bệnh vào thành ruột, hạn chế tiếp xúc với chất dinh dưỡng và che giấu các thành phần kháng khuẩn như axit hữu cơ và vi khuẩn (theo Martínez Cruz và cộng sự, năm 2012; Ringø và cộng sự, năm 2010). Liên quan đến việc thúc đẩy tăng trưởng, sự nhân rộng của các chủng vi sinh vật có ích này làm tăng sinh các enzym tiêu hóa như lipase, protease và amylase trong ruột, làm cho quá trình tiêu hóa được cải thiện và khai thác hoặc sử dụng chất dinh dưỡng (theo Boonthai và cộng sự, năm 2011; Roberfroid, năm 2007; Gibson và Roberfroid, năm 1995; http://www.global-engage.com/life-science/prebiotics-probiotics- synbiotics-Seafood/).

Probiotics có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với prebiotics (theo Allameh và cộng sự, năm 2015; Chi và cộng sự, năm 2014). Trong cùng một mạch, việc bổ sung S. cerevisiae và L. acidophilus vào chế độ ăn đã bảo vệ sinh vật thủy sinh thông qua việc cải thiện các phản ứng miễn dịch và hiệu suất tăng trưởng (theo Dhanaraj và cộng sự, năm 2010). Việc sử dụng L. rhamnosus (Lactobacillus) hoặc Lactobacillus sporogenes (Sporolac) đơn lẻ hoặc kết hợp đã giúp cải thiện tình trạng sức khỏe và tăng khả năng kháng mầm bệnh của các sinh vật thủy sinh (theo Dawood và Koshio, năm 2016; Harikrishnan và cộng sự, năm 2010). Ngoài ra, probiotics khi được sử dụng đơn lẻ không mang lại nhiều hiệu quả bằng việc sử dụng probiotics kết hợp (theo Wu và cộng sự, năm 2012). Mặc dù việc sử dụng kết hợp probiotics đã chỉ ra nhiều lợi ích đối với sinh vật so với việc chỉ sử dụng duy nhất một probiotics, nhưng việc sử dụng kết hợp không phải lúc nào cũng mang lại lợi ích như vậy, ví dụ, đối với trường hợp của cá chép. Huang và cộng sự (2015) đã báo cáo rằng sự kết hợp của probiotics B. amyloliquefaciens và S. cerevisiae không ảnh hưởng đến hiệu suất tăng trưởng của các loài nuôi trồng thủy sản, ví dụ như cá chép, mặc dù việc nuôi dưỡng cá bằng các probiotics này một cách độc lập đã chứng minh rằng chúng cải thiện quá trình chuyển đổi thức ăn (theo Dawood và Koshio, năm 2016). Một số các công cuộc nghiên cứu đã được thực hiện để điều tra tác động của các loại prebiotics khác nhau cũng như hiệu suất của chúng đối với tỷ lệ sống, phản ứng miễn dịch, khả năng tiêu hóa, hiệu quả sử dụng thức ăn và tỷ lệ tăng trưởng của cá (theo Dawood và Koshio, năm 2016; Song và cộng sự, năm 2014; Hoseinifar và cộng sự, năm 2014; Ganguly và cộng sự, năm 2013). Ví dụ, vào năm 2012, một cuộc nghiên cứu đã cho thấy việc sử dụng BG và MOS làm chất bổ sung vào thức ăn đã cải thiện hiệu quả chế độ ăn uống và hiệu suất tăng trưởng của cá chép chưa trưởng thành (theo Dawood và Koshio, năm 2016; Ebrahimi và cộng sự, năm 2012). Theo Akrami và cộng sự, (2015), việc bổ sung prebiotic cũng cải thiện sức đề kháng của cá khi bị lây nhiễm bởi vi khuẩn A. hydrophila. Do đó, probiotics đóng vai trò như một chất có khả năng kích thích miễn dịch. Sự kết hợp của prebiotics và probiotics được gọi là synbiotics (theo Akrami và cộng sự, năm 2015). Theo lý thuyết, việc sử dụng synbiotics có thể mang lại lợi ích của cả probiotic và prebiotic đối với sự phát triển của cá, chủ yếu nhờ tác động hiệp đồng (theo Gibson và Roberfroid, năm 1995). Như Collins và Gibson (1999) đã đưa ra lý do dẫn đến việc sử dụng sự kết hợp là bởi vì chúng có tiềm năng cải thiện khả năng chịu đựng của sinh vật, vì quá trình lên men có thể được thực hiện thành công khi chất nền được tồn tại tự do; theo cách này, các vi sinh vật sống probiotic và prebiotics sẵn có sẽ tác động tích cực đến các sinh vật (theo Dawood và Koshio, năm 2016). Hiện nay, một số nỗ lực đã được thực hiện để có thể sử dụng inulin, FOS và MOS như một loại prebiotic, kết hợp với probiotics, nhằm mục đích đạt được những lợi ích sức khỏe liên tục nhờ hệ thống miễn dịch đường tiêu hóa của các sinh vật thủy sinh, chẳng hạn như cá (theo Dehaghani và cộng sự, năm 2015; Abdulrahman và Ahmed, năm 2015). Hơn nữa, khái niệm của việc sử dụng kết hợp prebiotics và probiotics, được gọi là synbiotics trong nuôi trồng thủy sản, có thể được xem là một lựa chọn để cải thiện hiệu quả chế độ ăn và sức khỏe của các sinh vật sống dưới nước như cá. Cho đến ngày nay, không có nhiều thông tin về việc sử dụng synbiotics trong nuôi cá (theo Akrami và cộng sự, năm 2015; Mehrabi và cộng sự, năm 2012; Nekoubin và cộng sự, năm 2012; Ye và cộng sự, năm 2011; Zhang và cộng sự, năm 2010). Đáng chú ý là nhiều công cuộc nghiên cứu đã chứng minh rằng synbiotic có tiềm năng cải thiện đáng kể các thông số tăng trưởng, chẳng hạn như tốc độ tăng trưởng cụ thể, tăng kích thước và trọng lượng. Thêm vào đó, nó cũng cải thiện hoạt động của enzym tiêu hóa, dẫn đến sự kích thích hiệu quả hệ thống tiêu hóa.

Sự khác biệt giữa prebiotics và probiotics và nguồn gốc của chúng

Prebiotics và probiotics là những lựa chọn được sử dụng ngày càng rộng rãi, mặc dù thực tế là sự khác biệt giữa chúng vẫn chưa được tìm hiểu đầy đủ. Prebiotics đề cập đến các loại đường không tiêu hóa được, chúng có tác dụng rõ ràng lên vi khuẩn đường ruột và khả năng miễn dịch của động vật, bao gồm cả cá (theo Bozkurt và cộng sự, năm 2014; Kim và cộng sự, năm 2011). Prebiotics hoạt động bằng cách đóng vai trò như một nguồn thức ăn mang lại lợi ích cho các vi sinh vật có ích và hiện diện trong đường tiêu hóa. Bên cạnh đó, nó cũng chứng minh khả năng duy trì hoạt động và sức khỏe của vật nuôi (theo Refstie và cộng sự, năm 2010; Van Hai; và Fotedar, năm 2009; Baurhoo và cộng sự, năm 2007). Tổ chức Y tế Thế giới và FAO của Nhóm công tác Liên hợp quốc đều mô tả “probiotics là vi sinh vật sống, khi được sử dụng với lượng vừa phải sẽ mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ.” (theo FAO, năm 2002; năm 2001; năm 2016). Ở một góc độ khác, prebiotics đề cập đến “chất carbohydrate chuyên dụng và không tiêu hóa được” duy trì lợi ích cho các vi sinh vật có lợi hiện diện trong đường tiêu hóa (theo Bozkurt và cộng sự, năm 2014; Kim và cộng sự, năm 2011). Nó đòi hỏi một nhận định bắt buộc rằng prebiotics không phải là vi sinh vật. Probiotics đề cập đến một nguồn dinh dưỡng cho các vi khuẩn thông thường, cho phép khuẩn lạc điển hình phổ biến bên trong ruột động vật phát triển và nhân rộng một cách tự nhiên (theo Alloui và cộng sự, năm 2013). Prebiotics có thể được lấy từ một số nguồn, bao gồm một số thành tế bào nấm men như Saccharomyces cerevisiae (theo Lavergne, năm 2017). Chúng là những loại đường phức tạp, thông thường là oligomers, tuy nhiên không phải mọi loại đường đều cấu thành prebiotic (theo Lavergne, năm 2017). Một số phức hợp prebiotic đã được trộn lẫn vào thức ăn cho động vật, bao gồm các oligosaccharide khó tiêu hóa như fructooligosaccharide và mannanoligosaccharide (theo Boonthai và cộng sự, năm 2011). Prebiotics phần lớn là các thành phần thực phẩm không tiêu hóa được từ chất xơ, chẳng hạn như inulin, hoạt động trong đường ruột để thúc đẩy sự phát triển của các vi khuẩn có ích trong đường tiêu hóa. Chúng có thể là chất xơ ăn kiêng, chất xơ hòa tan hoặc carbohydrate (theo Refstie và cộng sự, năm 2010; Van Hai và Fotedar, năm 2009; Baurhoo và cộng sự, năm 2007). Prebiotics được tìm thấy trong một số loại thực vật, đặc biệt là các loại thực vật giàu fructan như hành, tỏi, atisô, kiwi và đậu nành. Ngoài ra, măng tây cũng được coi là một nguồn prebiotics có giá trị. Bên cạnh đó, yến mạch, lúa mì và các loại thực vật giàu inulin, như jicama và rễ rau diếp xoăn, cũng hoạt động như các nguồn tự nhiên của prebiotics (theo Bozkurt và cộng sự, năm 2014; Sohail và cộng sự, năm 2012; Refstie và cộng sự, năm 2010; Van Hai và Fotedar, năm 2009). Chúng được công nhận là những nguồn prebiotics vì đã thúc đẩy hoạt động trao đổi chất, thích hợp để sử dụng vì sức khỏe chung của sinh vật. Ngược lại, probiotics tồn tại tự nhiên trong thực phẩm và đóng vai trò như một chất kiểm soát hệ thống miễn dịch (theo Yirga, năm 2015).

Synbiotics

Synbiotics là chất bổ sung dinh dưỡng, nó là sự kết hợp giữa “probiotics và prebiotics dưới dạng bổ trợ nhau”, theo đó cải thiện các tác động có lợi đến các sinh vật hoạt động riêng lẻ (theo Cerezuela và cộng sự, năm 2011). Gibson và Roberfroid (1995) định nghĩa “synbiotics là để mô tả một số thực phẩm đại tràng có các đặc điểm dinh dưỡng đáng chú ý, làm cho những đặc điểm dinh dưỡng này được phân loại là các thành phần chức năng cải thiện sức khỏe”. Synbiotic có tác động hữu ích đối với sinh vật, không chỉ cải thiện sự sống mà còn được đưa vào “chế độ ăn uống để bổ sung vi sinh vật sống trong đường tiêu hóa” thông qua việc khuyến khích sự phát triển có chọn lọc và bằng cách kích hoạt một số lượng hạn chế các hoạt động chuyển hóa để cải thiện sức khỏe của vi sinh vật, từ đó có thể tăng cường sức khỏe của sinh vật (theo Cerezuela và cộng sự, năm 2011; Das và cộng sự, năm 2017).

Tầm quan trọng của synbiotics trong ngành nuôi trồng thủy sản

Synbiotics có thể được sử dụng bằng cách bổ sung vào thức ăn hoặc tắm để nâng cao hiệu suất tăng trưởng. Việc có một chế độ ăn uống thích hợp sẽ kích thích hệ thống miễn dịch về khả năng tiêu hóa của sinh vật thủy sản và khả năng kháng bệnh của chúng (theo Dehaghani và cộng sự, năm 2015). Một số ví dụ về prebiotics, probiotics và synbiotics trên các thực thể thủy sinh khác nhau đã được đưa vào sử dụng trong ngành nuôi trồng thủy sản, được trình bày trong Bảng 1 và 2.

Phương thức hoạt động để kháng bệnh

Một số công cuộc nghiên cứu đã làm sáng tỏ các tác động hữu ích của probiotics đối với sức đề kháng đường ruột của sinh vật, nó không chỉ giúp ngăn ngừa bệnh tật mà còn quản lý các triệu chứng đau đường tiêu hóa (Modanloo và cộng sự, năm 2017; Azimirad và cộng sự, năm 2016). Bên cạnh đó, điều hòa miễn dịch các vi khuẩn probiotic như Vibrio harveyi, Vagococcus fluvialis, Brevibacillus brevis, và vi khuẩn lactic (theo Mahdhi và cộng sự, năm 2012; Korkea-aho và cộng sự, năm 2012; Sorroza và cộng sự, năm 2012a, 2012b; Sugimura và cộng sự, năm 2011; Lazado và cộng sự, năm 2011), gắn vào biểu mô niêm mạc của đường tiêu hóa giúp chống lại tác nhân gây bệnh (Luis-Villaseñor và cộng sự, năm 2011). Với các chức năng khác nhau, chúng cải thiện khả năng tiêu hóa thông qua sự tiến bộ của các loại enzym đa dạng như protease, amylase và alginate lyases (theo Zokaeifar và cộng sự, năm 2012). Probiotics không chỉ sản xuất lysozyme mà còn tạo ra các tế bào phụ, vi khuẩn, biotin và vitamin B12, hydrogen peroxide, axit hữu cơ, axit béo và kháng sinh (theo Hoseinifar và cộng sự, năm 2018; Vine và cộng sự, năm 2006; Yan và cộng sự, năm 2002) tác động có ích đến sức khỏe của sinh vật. Các loại tài liệu khác nhau đã minh chứng rằng, thực tế probiotics mang lại sự cải thiện về sức khỏe cho các loài trong nuôi trồng thủy sản, ví dụ như tôm sú (theo Rengpipat và cộng sự, năm 1998; Hai, năm 2015), cá bơn Nhật Bản (theo Heo và cộng sự, năm 2013), tôm gân (Hai và cộng sự, năm 2010), và tôm thẻ chân trắng (Chiu và cộng sự, năm 2007). Hình 1 cho thấy hoạt động của probiotics và hệ vi sinh vật thông thường khi phối hợp với vật chủ.

Các dấu hiệu cho thấy hiệu suất tăng trưởng của probiotics

Nuôi cá được coi là mảng quan trọng nhất của ngành nuôi trồng thủy sản. Giống như việc đánh bắt thủy sản, cá được đánh bắt tự do để tiêu thụ, chế độ ăn uống của cá đôi khi bị giới hạn do nguồn thức ăn hạn chế, cùng với chi phí thức ăn cao. Do đó, sự đa dạng quần thể vi sinh vật đường ruột trong cá nuôi bị suy giảm (theo Dhanasiri và cộng sự, năm 2011). Các loại chất phụ gia dinh dưỡng, ví dụ như chiết xuất thực vật thô, vitamin, probiotics, synbiotics hoặc prebiotics, có thể được sử dụng làm thức ăn bổ sung, cung cấp tác động tích cực đến sản xuất nuôi trồng thủy sản (theo Cerezuela và cộng sự, năm 2011; Ganguly và cộng sự, năm 2010; Galli và Calder, năm 2009). Các kết quả cho thấy có trên hai loài cá nước ngọt quan trọng về mặt thương mại, “Lactobacillus acidophilus vượt trội hơn nấm men sống (Saccharomyces cerevisiae) không chỉ về mặt thể chất mà còn cả các thông số sinh lý và miễn dịch”, đồng thời cải thiện hình thái ruột cũng như hoạt động của các enzym tiêu hóa. Tỷ lệ tiêu hóa thức ăn được cải thiện hoàn toàn rõ ràng khi ấu trùng cá Pangasianodon hypophthalmus được cho ăn với khẩu phần ăn có 45% đạm đậu nành, đạt trọng lượng tương đương với cá được cho ăn với khẩu phần 100% đạm bột cá. Đối với “Channa striata, các tác động có lợi của việc tiêu hóa Lactobacillus acidophilus” được duy trì ít nhất hai tuần sau khi loại bỏ thức ăn bổ sung để phù hợp với men và prebiotics được chọn. Điều này ngụ ý rằng việc bổ sung liên tục các probiotics là không cần thiết (www. global-engage.com/life- science/prebiotics-probiotics-synbiotics-aquaculture).

Bảng 1: Một số lợi ích của probiotic và prebiotic trong hệ thống nuôi trồng thủy sản (theo Cruz và cộng sự, năm 2012; Song và cộng sự, năm 2014; Susmita và cộng sự, năm 2017)

Lợi ích của probiotic Các chủng probiotic Vi khuẩn gram dương/ gram âm Mục tiêu của các loài thủy sản Tác giả
Cải thiện chất lượng nước Bacillus sp.

Vibrio sp. NE 17

Lactobacillus acidophilus

 

 +ve

-ve

+ve

 

 Penaeus monodon Macrobrachium rosenbergii Clarias gariepinus

 

 Shishehchian và cộng sự, (2001); Rahiman

và cộng sự, (2010); và Dohail và cộng sự, (2009)

 
Kiểm soát các tác nhân gây bệnh Enterococcus faecium SF 68

Pseudomonas fluorescens Lactococcus lactis

Pseudomonas sp.

Bacillus sp.

Vibrio alginolyticus

Bacillus amyloliquefaciens 54A, ; và Bacillus pumilus 47B

Lactococcus lactis WFLU12 Bacillus subtilis HAINUP40 Lactococcus lactis BFE920

 

 +ve

-ve

+ve

-ve

+ve

-ve

 Anguilla anguilla

Oncorhynchus mykiss Epinephelus coioides Oncorhynchus mykiss

Họ tôm he

Họ cá hồi

Pangasianodon hypophthalmus

Cá bơn vỉ, Paralichthys olivaceus

Oreochromis niloticus

Cá bơn vỉ, Paralichthys olivaceus

 Chang và Liu (2002); Gram và cộng sự, (1999); Zhang và cộng sự, (2012a, 2012b); Spanggaard

và cộng sự, (2001); Moriarty (1998); Austin và cộng sự, (1995);  Truong Thy và cộng sự, (2017); Nguyen và cộng sự, (2017); Xie và cộng sự, (2017); Liu và cộng sự, (2017); Beck và cộng sự, (2017)
Thúc đẩy tăng trưởng Lactobacillus lactis AR21

Bacillus sp.

Streptococcus thermophiles

Bacillus  coagulans

Bacillus NL 110

Bacillus amyloliquefaciens 54A, ; và Bacillus pumilus 47B

Lactococcus lactis WFLU12 Bacillus subtilis HAINUP40 Lactobacillus plantarum

Bacillus subtilis

 

 +ve

+ve

+ve

+ve

+ve

 

 Brachionus plicatilis

Bộ cá da trơn

Scophthalmus maximus

Cyprinus carpio koi

M. rosenbergii

Cá bơn vỉ, Paralichthys olivaceus

Oreochromis niloticus

Cá tra nuôi, Pangasius bocourti

Cá trắm cỏ, Ctenopharynodon idellus

 

 Harzeveli và cộng sự, (1998); Queiroz và Boyd (1998); Gatesoupe

(1999); Lin và cộng sự, (2012); Rahiman và cộng sự, (2010); Truong Thy và cộng sự, (2017); Nguyen và cộng sự, (2017); Xie và cộng sự, (2017); Liu và cộng sự, (2017); Hien và cộng sự, (2015); Guo và cộng sự, (2016)
Khả năng tiêu hóa Lactobacillus acidophilus

Vibrio NE 17

Lactobacillus helveticus

 +ve

+ve

+ve

 Clarias gariepinus

M. rosenbergii

Scophthalmus maximus

 Dohail và cộng sự, (2009); Rahiman và cộng sự, (2010) ; và Lin và cộng sự, (2012)
Cải thiện phản ứng miễn dịch Clostridium butyricum

L. casei

L. acidophilus

Bacillus sp. amorphous poly- betahydroxybutyrate (PHB)

 

 +ve

+ve

+ve

 

 Rainbow trout Poecilopsis gracilis Paralichthys olivaceus

Ấu trùng Penaeus monodon

Sakai và cộng sự, (1995); Hern và cộng sự, (2010); Laranja và cộng sự, (2017)
Prebiotic Các nhóm nhỏ

 

 Sinh vật thủy sinh    
Oligosaccharide Fructooligosaccharides (FOS)

Mannanoligosaccharide (MOS) Galactooligosaccharide (GOS)

Arabinoxylan-oligosaccharide

 

 Salmo salar L.

 

Megalobrama terminalis

Paralichthys olivaceus

Acipenser stellatus Oreochromis niloticus

Dicentrarchus labrax

Panulirus ornatus

Sciaenops ocellatus

Cá hồi Đại Tây Dương

   Grisdale-Hell; và và cộng sự, (2008); Zhang và cộng sự, (2012a, 2012b); Ye và cộng sự, (2011); Akrami và cộng sự, (2013); Samrongpan và cộng sự, (2008); Torrecillas và cộng sự, (2011); Sang và Fotedar (2010); Zhou và cộng sự, (2010); Grisdale-Hell và cộng sự, (2008); và Geralylou và cộng sự, (2012)

 
Polyoligosaccharide Inulin Cá tầm Siberi

Cá rô phi sông Nin

Huso huso

Pseudoplatystoma sp.

   Ibrahem và cộng sự, (2010); Ahmdifar và cộng sự, (2011); và Mpurino và cộng sự, (2012)

Bảng 2: Ứng dụng synbiotic trên các sinh vật thủy sinh khác nhau (theo Cerezuela và cộng sự, năm 2011; Susmita và cộng sự, năm 2017)

Synbiotic (probiotic/prebiotic) Sinh vật thủy sinh Tác giả
Enterococcus faecalis/MOS, PHB Oncorhynchus mykiss Rodriguez-Estrada và cộng sự, (2009)
Bacillus clausii/MOS, FOS Paralichthys olivaceus Ye và cộng sự, (2011)
Bacillus subtilis/Chitosan Rachycentron canadum Ai và cộng sự (2011)
Bacillus subtilis/FOS Larimichthys crocea Geng và cộng sự (2011)

Chú thích:

MOS: mannanoligosaccharide; FOS: fructooligosaccharide; PHB: axit polyhydroxybutyrate

Cải thiện sự tăng trưởng được bổ sung bởi sự gia tăng về độ phong phú của quần thể vi khuẩn cũng như sự đồng đều của quần thể, và cải thiện về “hình thái ruột”. Bên cạnh đó, cũng có các hoạt động tăng cường amylase, protease và lipase trong 8 tuần liên tục ngay cả sau khi kết thúc bổ sung. Theo như giả định, sự phát triển được cải thiện là tầm quan trọng của việc nâng cao sức khỏe của cá dựa trên “các thông số huyết học, hàm lượng immunoglobulin tổng thể và hoạt động của lysozyme được cải thiện khi Pangasianodon hypopthalmus và Channa striata” được cho ăn bằng thức ăn bổ sung probiotic (www.global- Engagement.com/life-science/prebiotics-probiotics-synbiotics-aquearch). Theo Yassir và cộng sự (2002), việc sử dụng các vi sinh vật probiotic làm tác nhân phát triển trên cá rô phi có tác động tối đa đến hiệu suất tăng trưởng, trong đó Micrococcus luteus được đánh giá cao nhất; Ngoài ra, tỷ lệ chuyển đổi chế độ ăn uống tốt nhất đã được quan sát bằng cùng một loại vi sinh vật probiotic. Theo đó, họ đưa ra kết luận rằng M. luteus được coi là một trong những chất tăng trưởng tốt nhất trong nuôi cá. Một công cuộc nghiên cứu khác cũng chỉ ra vi khuẩn lactic là chất tăng cường sinh trưởng do hiệu quả của nó đối với năng suất tăng trưởng ở cá chép chưa trưởng thành (theo Shishehchian và cộng sự, năm 2001).

Hoạt động của hệ vi sinh vật bình thường và lợi khuẩn phối hợp với vật chủ

Hình 1: Hoạt động của hệ vi sinh vật bình thường và lợi khuẩn phối hợp với vật chủ trong các hoạt động trao đổi chất và chức năng miễn dịch, đồng thời ngăn chặn sự xâm chiếm của các vi sinh vật gây bệnh. Nguồn: Sullivan và Nord, năm 2005; World Gastroenterology Organisation, năm 2008

Kiểm soát dịch bệnh và cải thiện chất lượng nước

Ô nhiễm do một số hợp chất của nitơ, chẳng hạn như nitrat, nitrit và amoniac, dẫn đến những thách thức nghiêm trọng trong ngành nuôi trồng thủy sản. Các hợp chất này ở nồng độ cao có thể cực kỳ nguy hiểm, nó có thể gây ra sự chết chóc hàng loạt (theo Michael và cộng sự, năm 2014). Theo Ma và cộng sự (2009), Lactobacillus sp. loại bỏ đồng thời các tác nhân gây bệnh và nitơ của các trang trại nuôi tôm bị ô nhiễm. Các vi sinh vật gram dương thường chuyển đổi chất hữu cơ trở lại thành CO2 theo cách hiệu quả hơn so với vi khuẩn gram âm, biến carbon sinh học thành sinh khối vi sinh vật (theo Stanier và cộng sự, năm 1963). Các vi khuẩn gram dương như Bacillus sp. không chỉ tương quan với việc cải thiện chất lượng nước mà còn tương quan với sự suy giảm quần thể của các tác nhân gây bệnh trong môi trường nuôi, cải thiện tỷ lệ sống sót, tăng trưởng và nâng cao sức khỏe của Penaeus monodon non chưa trưởng thành (theo Ngân và Phú, năm 2011); Dalmin và cộng sự, năm 2001).

Hiện nay, probiotics đã được chứng minh là mang lại lợi ích cho sức khỏe, tránh hoặc kiểm soát dịch bệnh trong ngành nuôi cá nói chung và nuôi trồng thủy sản nói riêng. Chúng có sự giúp đỡ của vi sinh vật, ngăn chặn sự gia tăng của mầm bệnh trong đường tiêu hóa và trong môi trường nuôi của các loài trong nuôi trồng thủy sản (theo Verschuere và cộng sự, năm 2000). Việc sử dụng hoặc ứng dụng probiotic có thể làm giảm việc sử dụng các chất nhân tạo và kháng sinh trong khẩu phần ăn của các loài nuôi (theo Fuller, năm 1989). Tác động của probiotics lên các loài thủy sản được thực hiện nhờ vào hệ thống đề kháng đã được cải thiện của động vật, giúp tăng khả năng kháng bệnh của các sinh vật tiềm năng. Do đó ngăn chặn sự phát triển của mầm bệnh ở động vật lên các sinh vật (theo Dawood và Koshio, năm 2016). Sử dụng Bacillus sp. để phòng chống bệnh bằng cách tập hợp các cuộc đối đầu giữa miễn dịch dịch thể và tế bào ở tôm sú (theo Akhter và cộng sự, năm 2015; Rengpipat và cộng sự, năm 2000).

Tăng cường phản ứng miễn dịch và ảnh hưởng điều hòa miễn dịch

Về mặt tự nhiên, các loài nuôi trồng thủy sản chủ yếu có hai thành phần cơ bản của hệ thống miễn dịch, bao gồm hệ thống miễn dịch không đặc hiệu (còn được gọi là hệ miễn dịch bẩm sinh) và hệ thống miễn dịch đặc hiệu, khác với các động vật có xương sống phức tạp. Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu, bao gồm các tế bào và cơ chế bảo vệ vật chủ chống lại sự lây nhiễm của các tác nhân gây bệnh, sự tương tác của probiotic và các tế bào miễn dịch như tế bào tiêu diệt tự nhiên, bạch cầu đa nhân và thực bào đơn nhân để cải thiện các phản ứng miễn dịch không đặc hiệu. Số lượng tế bào lympho, đại thực bào, hồng cầu và bạch cầu hạt có thể được nhân rộng nhờ các probiotics cụ thể ở một số loài cá (theo Kumar và cộng sự, năm 2008; Nayak và cộng sự, năm 2007; Hellio và cộng sự, năm 2007; Kim và Austin năm 2006a, 2006b; Irianto và Austin, năm 2003). Hơn nữa, các động lực của thể dịch được xây dựng trong quá trình nghiên cứu các hệ thống miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu. Các cơ chế đề kháng chống lại các tác nhân gây bệnh bằng cách kích hoạt phản ứng miễn dịch của các loài trong nuôi trồng thủy sản thông qua những ảnh hưởng bất lợi của các tác nhân hóa trị và kháng sinh được hỗ trợ bởi probiotics. Phản ứng miễn dịch của cá và giáp xác được cải thiện nhờ các chất được tạo ra bởi các vi khuẩn có lợi (theo Sakai, năm 1999). Đó là lý do tại sao Bacillus subtilis và Lactobacillus acidophilus được sử dụng một cách thành thạo, nhằm mục đích nâng cao sức khỏe. Do đó, nó giúp cải thiện khả năng chống lại các tác nhân gây bệnh của cá rô phi sông Nin và thúc đẩy phản ứng thuộc địa nhờ việc tăng phản ứng của hệ miễn dịch bẩm sinh (theo Aly và cộng sự, năm 2008). Đã có minh chứng cho việc hiệu suất tăng trưởng được nâng cao bằng việc tăng cường sử dụng chế độ ăn uống, phản ứng hoặc phản ứng miễn dịch và tỷ lệ sống sót để chống lại Vibrio harveyi. Khi Cobia được cho ăn với chế độ ăn có bổ sung probiotic cho thấy sự tăng cường khả năng miễn dịch bẩm sinh (theo Geng và cộng sự, năm 2011). Peptide là một kháng khuẩn thiết yếu có trong huyết thanh của cá, là các lysozyme và immuno- globulin, hoạt động như các cơ chế phòng vệ cùng với khả năng chống lại sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh, do đó nó có thể tránh được mầm bệnh (theo Alex; vàer và Ingram, năm 1992). Theo Balcazar và cộng sự (2007), lysozyme đã cải thiện sức đề kháng của vi sinh vật gây bệnh ở cá sau khi thử nghiệm đầy thử thách. Như đã thảo luận bởi Talpur và cộng sự (2014), việc lysozyme có thể cải thiện sức đề kháng đã được chứng minh ​​trong một số nghiên cứu khác, ví dụ, trong huyết thanh của cá lóc, hàm lượng lysozyme cao khi được nuôi bằng chế độ ăn bổ sung LAB. Immunoglobulin là một yếu tố miễn dịch dịch thể quan trọng khác trong cơ thể cá, cũng góp phần quan trọng trong việc chống lại các vi khuẩn gây bệnh. Mặc dù việc sử dụng probiotics trong nuôi trồng thủy sản có một số tác động tích cực, nhưng việc điều chỉnh cấu trúc miễn dịch đã được chứng minh là lợi ích quan trọng nhất của probiotics đối với ngành nuôi trồng thủy sản. Ngoài ra, tôm, ấu trùng cá và một số sinh vật không có gai khác, tạo ra hệ thống miễn dịch phần lớn phụ thuộc vào khả năng chống lại sự lây nhiễm của các phản ứng miễn dịch không đặc hiệu (theo Michael và cộng sự, năm 2014). Việc bổ sung “vi khuẩn Clostridium butyricum thông qua việc cho ăn đối với cá hồi vân” đã tăng cường khả năng của chúng khi đương đầu với vi khuẩn Vibriosis bằng cách tiến hóa quá trình thực bào của bạch cầu (theo Geovanny và cộng sự, năm 2007; Sakai và cộng sự, năm 1995).

Việc tiêu thụ vi sinh vật probiotic nhất quán đã được đưa vào sử dụng cho mục đích cải thiện sức khỏe, được sử dụng bởi hệ vi sinh vật đường tiêu hóa bên trong động vật khỏe mạnh. Việc sử dụng probiotics để làm sữa lên men đã bắt đầu từ thời cổ đại (theo Ahtesh và cộng sự, năm 2018; Vasiljevic và Shah, năm 2008). Hơn nữa, những thay đổi sinh lý của đường tiêu hóa, cùng với những thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột liên quan đến các giai đoạn, và những thay đổi trong chế độ ăn uống, đã gây ra những tác động xấu đến hệ thống miễn dịch (theo Biagi và cộng sự, năm 2010). Sự giao tiếp chéo giữa hệ thống miễn dịch và hệ vi sinh đường ruột tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều chỉnh cân bằng nội môi đường ruột ở các động vật khỏe mạnh; Tuy nhiên, những thay đổi trong môi trường ruột do các tác nhân gây bệnh đã gây ra những thay đổi trong cân bằng nội môi của hệ vi sinh trong đường tiêu hóa, do đó làm phát sinh một số loại bệnh (theo Biagi và cộng sự, năm 2010). Những tiến bộ trong hệ thống sinh học của probiotics trong hệ vi sinh vật đường ruột có thể mang lại lợi ích cho động vật (theo Biagi và cộng sự, năm 2017). Việc sử dụng probiotics đối với động vật được yêu cầu là “không gây bệnh”, bên cạnh việc tồn tại lâu dài trong đường tiêu hóa để cung cấp các lợi ích sức khỏe cho chúng (theo Hardy và cộng sự, năm 2013). Khả năng chịu đựng của probiotics tiếp tục là điều thiết yếu bên trong môi trường axit dạ dày, cho phép kích hoạt gen mới để đưa ra các nguyên tắc hoạt động của một số protein căng thẳng đối với sức chịu đựng của chúng.

Tác động của prebiotics không ngừng tăng cường khả năng miễn dịch không đặc hiệu, ví dụ, “Hiện tượng thực bào là quá trình có khả năng nội bào của bạch cầu trong tế bào thực bào” và các cơ chế đề kháng của sinh vật được cung cấp năng lượng trong các tế bào lympho khác, thận đầu (HK) và lá lách, thận. Việc quan sát có thể được thực hiện thông qua việc đánh giá mức độ zymosan nội bào trong tế bào thực bào (theo Akhter và cộng sự, năm 2015) cùng với sự trợ giúp của các thiết bị đo màu hoặc sử dụng kính hiển vi. Quá trình thực bào diễn ra trong một số giai đoạn. Vi khuẩn được xác định bằng “PRR, ví dụ, thụ thể giống Toll (TLR); các vi khuẩn được tiêu thụ bởi các phagosomes và các lysosome là đối đầu với nhau” bao gồm sự đa dạng của các protease; các vi sinh vật bị tiêu diệt bằng cách “phân giải protein” (theo Abbas và cộng sự, năm 2012). Các giai đoạn xử lý kháng nguyên được theo dõi “bằng cách đưa ra các kháng nguyên với tế bào T để kích hoạt tế bào T”, và toàn bộ cấu trúc miễn dịch sau đó. Theo Ye và cộng sự, (2011), phân tích hoạt động của lysozyme được thực hiện sau khi cho cá bơn Nhật Bản ăn 5,0 g FOS kg -1 trong 56 ngày và đánh dấu tỷ lệ “tế bào thực bào” và “chỉ số thực bào” (theo Ye và cộng sự, năm 2011). Ứng dụng fructooligosaccharide đã tăng cường đáng kể cho hoạt động của lysozyme, đồng thời có sự khác biệt về “chỉ số thực bào và những chỉ số trong chế độ ăn của nhóm đối chứng” (theo Song và cộng sự, năm 2014). Tuy nhiên, khi được cho ăn với chế độ ăn có sự kết hợp của fructooligosaccharides và mannanoligosaccharides, 5,0 g kg -1, thì sự cải thiện trong hoạt động thực bào của cá bơn là không đáng kể. Sự liên kết giữa hệ thống bẩm sinh và khả năng thích ứng của hệ thống miễn dịch để tạo ra phản ứng miễn dịch tối ưu và tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh có liên quan đến vai trò quan trọng của đại thực bào (theo Akhter và cộng sự, năm 2015). Sự phân chia trực tiếp của đại thực bào giữa các MAMP được kích hoạt trên PRR và vi sinh vật trên các tế bào của vật chủ. Các cytokine gây viêm được tiết ra thông qua sự kích thích của các đại thực bào như “yếu tố hoại tử khối u (TNF), IL-1, IL-12” và một số yếu tố khác (theo Abbas và cộng sự, năm 2012). Các giai đoạn kích thích đại thực bào quan trọng nhất liên quan đến các cytokine, và có thể được nhận thấy bằng các phản ứng chuỗi polymerase (theo Akhter và cộng sự, năm 2015). Việc loại bỏ nhóm photphat trong số các phân tử đã được phosphoryl hóa được thực hiện bởi axit phosphatase. Thông qua việc kích hoạt các đại thực bào, axit phosphatase sẽ kích hoạt pH đại thực bào phagolysosome và nâng cao độ axit bên trong. Nó đòi hỏi một nhận định bắt buộc rằng độ axit bên trong lớn hơn sẽ kích hoạt protease tiêu diệt vi khuẩn (theo Abbas và cộng sự, năm 2012). “Sự bùng nổ oxy hóa đề cập đến khả năng oxy hóa của các loại oxy phản ứng như hydrogen peroxide, các anion superoxide và các gốc hydroxyl” (Akhter và cộng sự 2015). Chúng được tạo ra bằng cách kích hoạt các tế bào thực bào, bên cạnh đó còn chịu trách nhiệm về việc phá hủy các thành phần trong tế bào như vi khuẩn. Các loại oxy phản ứng được sử dụng rộng rãi để bảo vệ khả năng chống lại mầm bệnh của các sinh vật (theo Abbas và cộng sự, năm 2012). Việc đo lường sự bùng nổ oxy hóa của “một tế bào miễn dịch bẩm sinh, bao gồm các bạch cầu trung tính trong máu, được thực hiện cùng với việc sử dụng các xét nghiệm nitroblue tetrazolium”. Cá rô phi sông Nin được cho ăn với thức ăn bổ sung dinh dưỡng 5 g/kg, sau đó sự quan sát các hoạt động hoạt động của chúng. Kết quả cho thấy có sự cải thiện hoạt động của hematocrit nitroblue tetrazolium và hoạt động của lysozyme. Điều này cho thấy inulin có ảnh hưởng kích thích đến sức đề kháng bẩm sinh. Người ta quan sát thấy rằng việc cho ăn inulin trong thời gian 60 ngày đã mang lại những thay đổi đáng kể đối với hoạt động của nitroblue tetrazolium cũng như hoạt động của lysozyme. Ngoài ra, tỷ lệ chết sau khi thử nghiệm A. hydrophila cũng được quan sát thấy là giảm ở nhóm được cho ăn bằng inulin, do đó inulin giúp tăng tỷ lệ sống (theo Ibrahem và cộng sự, năm 2010).

Hệ thống bổ sung trong huyết thanh là các phản ứng tế bào không có hiệu quả tối đa của hệ thống miễn dịch, có thể được kích hoạt bởi các kháng thể đặc hiệu với kháng nguyên. Việc kiểm tra tình trạng môi trường ở hệ miễn dịch bẩm sinh của các loài ở đại dương như tôm hoặc tôm hùm có thể được thực hiện với sự trợ giúp của phenoloxidase (theo Akhter và cộng sự, năm 2015; Hellio và cộng sự, năm 2007). Hệ thống này là hệ thống bổ sung được cải tiến chủ yếu dành cho các động vật không xương sống ở đại dương, bao gồm laccases, catecholases và tyrosinase. Phenoloxidase được coi là chất cần thiết để cải thiện hoạt động của các chất kháng khuẩn thông qua quá trình hô hấp và thực bào. Người ta quan sát thấy rằng có một sự cải thiện đáng kể trong các hoạt động của superoxide dismutase, phenoloxidase, cũng như “sự biểu hiện của các gen miễn dịch, ví dụ, crushtin 1, lysozyme, SOD và prop” khi cá Red Swamp Cray được cho ăn với FOS 8 và 10 g kg − 1 (theo Akhter và cộng sự, năm 2015; Dong và Wang, năm 2013). Sau đó, bổ sung dinh dưỡng của fructooligosaccharides trong khoảng thời gian một tháng giúp tăng cường thời gian sống đối với Aeromonas hydrophila. Lysozyme được gọi là enzim có chức năng khử “peptidoglycan trong thành vi khuẩn thông qua quá trình thủy phân liên kết b- glycosidic thành axit N-acetylmuramic và N-acetylglucosamine” (theo Balcazar và cộng sự, năm 2006; Irianto và Austin, năm 2002b). Lysozyme có mặt ở rất nhiều nơi, ví dụ như ở trứng và ruột của các loài sống ở đại dương (theo Alex; vàer và Ingram, năm 1992). Sự sản xuất lysozyme cơ bản được gọi là kích hoạt các đại thực bào (theo Akhter và cộng sự, năm 2015; Goethe và Phi-van, năm 1998). Việc tìm hiểu tác động của các fructooligosaccharides dinh dưỡng, bao gồm 10, 20, hoặc 30 g kg-1 đối với “cá bột ở biển Caspi”, cũng đã được thực hiện (theo Song và cộng sự, năm 2014; Soleimani và cộng sự, năm 2012). Chế độ ăn với nồng độ globulin miễn dịch lysozyme ACH50 làm tăng đáng kể hoạt động ở các nhóm bao gồm 20 và 30 g FOS kg. Người ta quan sát thấy rằng chỉ hoạt động của lysozyme được tăng cường ở những con được cho ăn với 10 g FOS kg -1. Những căng thẳng do sốc độ mặn được cải thiện nhờ chế độ ăn uống bổ sung khi các thử nghiệm ở mức độ toàn diện, tuy nhiên, chỉ đơn thuần là những cá thể này được cho ăn với 3% FOS được ghi nhận là có tỷ lệ sống cao hơn đáng kể. Tế bào lympho B tạo ra kháng thể và được biết đến như một kháng nguyên đặc hiệu của vi sinh vật. Các kháng thể này chống lại mầm bệnh bằng cách đưa vào các kháng nguyên bề mặt, do đó cản trở tình trạng bệnh xuất hiện ở các tế bào hồng tâm. Các kháng thể cũng có thể đẩy nhanh quá trình “sự liên kết giữa thực bào của các mầm bệnh và các kháng thể với sự trợ giúp của quá trình opsonin, sau đó kích thích bổ sung cũng như gây độc các tế bào phụ thuộc vào kháng thể”.

Tổng lượng hồng cầu hoàn chỉnh làm sáng tỏ số lượng hoàn chỉnh của các tế bào máu, không chỉ bao gồm tiểu cầu mà còn cả các tế bào hồng cầu và bạch cầu. Tổng lượng hồng cầu có thể được đáp ứng cho một cuộc nghiên cứu lớn đã được thực hiện về trạng thái miễn dịch của cá, do số lượng tế bào miễn dịch không dễ kích thích tăng cường máu (theo Ebrahimi và cộng sự, năm 2012).

Tuy nhiên, nó yêu cầu một nhận định bắt buộc rằng một số probiotics và prebiotics có thể đem lại tác động điều hòa miễn dịch đối với các sinh vật thủy sinh. Nhằm mục đích tăng cường việc sử dụng probiotic và prebiotics trong nuôi cá hay trong nuôi trồng thủy sản, các công cuộc nghiên cứu tiên tiến đã được thực hiện để nghiên cứu tỉ mỉ tình trạng của phản ứng miễn dịch tế bào, bên cạnh đó cũng xác định khả năng bảo vệ của tuổi thọ tối đa của vi khuẩn probiotic. Việc sử dụng các chất bổ sung trong thức ăn chăn nuôi như prebiotics, probiotics và synbiotics, trên cơ sở lâu dài trong nuôi trồng thủy sản, như một chiến lược để kiểm soát các tác nhân gây bệnh, đã được xác nhận là hướng đi trong tương lai.

Sản xuất chất ức chế

Các vi sinh vật có lợi tạo ra một thành phần có tác động kìm khuẩn trên các quần thể vi khuẩn khác như lysozyme, protease siderophores, hydrogen peroxide, bacteriocins, và một số thành phần khác (theo Panigrahi và Azad, năm 2007; Tinh và cộng sự, năm 2008). Ngoài ra, Tinh và cộng sự (2008), đã chỉ ra một số vi sinh vật tạo ra axit béo dễ bay hơi và axit hữu cơ, ví dụ, axit propionic, axit axetic và axit butyric, giúp giảm tình trạng axit trong đường tiêu hóa, do đó ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh. Các công cuộc nghiên cứu hiện tại đã cho thấy 3-benzopyrole ở một số vi sinh vật có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm, cản trở sự phát triển của mầm bệnh (theo Lategan và cộng sự, năm 2006; Gibson và cộng sự, năm 1999).

Hoạt động kháng khuẩn

Các công trình nghiên cứu mới nhất liên quan đến probiotics đã chứng minh rằng probiotics trong nuôi trồng thủy sản có tác dụng kích thích kháng khuẩn chống lại các mầm bệnh như vi sinh vật L. lactis RQ516 khi được đưa vào cơ thể của cá rô phi sông Nin (Oreochromis niloticus) cho thấy hoạt động chống lại Aeromonas hydrophila (theo Zhou và cộng sự, năm 2010). Theo Balcazar và cộng sự, (2008), L. lastis đã ức chế hoạt động chống lại các tác nhân gây bệnh cho cá như Yersinia ruckeri và Aeromonas salmonicida. Ở cá rô phi sông Nin (O. niloticus), sự phát triển của các proxy gây bệnh bị ức chế bởi Leuconostoc mesenteroides (theo Zapata và Lara-Flores, năm 2013). Theo Newaj-Fyzul và cộng sự (2014), Bacillus subtilis chắc chắn làm giảm số lượng Aeromonas di động, Pseudomonas và tổng số vi khuẩn coliform ở cá. Một công trình nghiên cứu của Moosavi-Nasab và cộng sự (2014) khống chế vi khuẩn Streptococcus salivarius, Lactococcus lactis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus buchneri và Lactobacillus acidophilus là tất cả các vi sinh vật lactic từ đường tiêu hóa của cá thu Tây Ban Nha (Scomberomorus commerson), đã được chứng minh là có tác dụng kháng khuẩn chống lại Listeria innocua. Theo Dhanasekaran và cộng sự (2008) đã chỉ ra Lactobacilli được phân lập từ đường tiêu hóa của cá Gende (Puntius carnaticus); Cá Jillabe (Oreochromis sp.); Cá Rohu (Labeo rohita); Cá Hari (Anguilla sp.) và cá da trơn (Claris orientalis), đã chứng minh tác động cản trở rõ ràng đối với vi khuẩn Vibrio sp. và Aeromonas.

Hạn chế trong việc quản lý probiotic, prebiotic và synbiotic trong ngành nuôi trồng thủy sản

Việc sử dụng các chất phụ gia thức ăn chăn nuôi, chủ yếu là synbiotics, probiotics và prebiotics trong thức ăn cho các loài nuôi trồng thủy sản, nổi lên như một vấn đề của cuộc cuộc nghiên cứu từ cuối thế kỷ XX. Từ những năm đầu của thế kỷ XXI, các bài đánh giá đã bắt đầu xuất hiện. Tuy nhiên, sự thành công của các chất phụ gia thức ăn trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản đã mang lại nhiều thách thức. Ngoài ra, việc sử dụng synbiotics, prebiotics và probiotics làm phát sinh thêm chi phí cho ngành nuôi trồng thủy sản. Lí do là trước khi đưa synbiotics, prebiotics và probiotics vào thức ăn hoặc chế độ ăn, cần phải đánh giá cẩn thận về các chủng mới, sau đó đánh giá về tính an toàn và hiệu quả. Một lần nữa, cần phải thực thi nghiêm ngặt việc sử dụng các phương pháp hiện đại của các công ty có liên quan đến việc sản xuất synbiotics, prebiotics và probiotics để tạo ra các sản phẩm không độc hại và chất lượng. Điều này cũng được cho là sẽ dẫn đến chi phí sản xuất cao (theo Ayisi và cộng sự, năm 2017; Wang và cộng sự, năm 2008).

Hàng loạt các loài thủy sản được nuôi trên toàn cầu ngày nay gặp khó khăn liên quan đến đặc tính của loài gây ra một sự phức tạp lớn trong việc quản lý sản xuất prebiotics, synbiotics và probiotics làm chất phụ gia trong chế độ ăn uống. Mức độ đa dạng của sự kết hợp dinh dưỡng với mức độ đa dạng về hóa học và vật lý trong ngành nuôi trồng thủy sản cho thấy một nhiệm vụ đầy thách thức. Quy chuẩn “một phù hợp cho tất cả” dường như không được chấp nhận rộng rãi. Các nghiên cứu được thực hiện trong những thập kỷ qua đã làm sáng tỏ nhu cầu của việc sử dụng và lựa chọn các probiotics, prebiotics và synbiotics. Một lần nữa, mặc dù mở rộng và nâng cao mức độ phức tạp của các công trình nghiên cứu thì vẫn tồn tại một số thiếu sót về sự hiệu biết.

Việc sử dụng carbohydrase trong khẩu phần ăn của các loại cá khác nhau đã mang lại các loại kết quả khác nhau; một trong số chúng đã được chứng minh làm thay đổi trong sinh lý đường tiêu hóa cũng như những thay đổi trong hệ thống (theo Castillo và Gatlin III, năm 2015).

Việc sử dụng probiotic, synbiotic và prebiotic trong ngành nuôi trồng thủy sản được áp dụng rộng rãi vì là một phương pháp hiệu quả. Tuy nhiên, do việc thống kê về các cách thức sử dụng probiotic, prebiotic và synbiotic bị hạn chế. Do đó, các kết quả về việc ứng dụng chúng đôi khi bị giới hạn (theo Raja và cộng sự, năm 2015). Ví dụ, ở người, probiotics có thể gây ra một số tác động bất lợi đối với những người nhạy cảm như chuyển gen, kích thích miễn dịch quá mức, nhiễm trùng toàn thân hoặc các hoạt động trao đổi chất có hại. Thông tin về “nhiễm khuẩn máu” ở người bị hạn chế, trong đó việc tách vi khuẩn probiotic khỏi các bệnh nhiễm trùng dường như là kết quả của sự lây nhiễm vô cùng nguy hiểm do bệnh mãn tính, ung thư và tổn thương da gây ra. Những tình huống này dẫn đến thành tá tràng bị teo lại, do đó kích thích sự chuyển hướng của vi sinh vật qua niêm mạc biểu mô và cuối cùng là có khả năng tiến tới nhiễm trùng huyết (theo Shishehchian và cộng sự, năm 2001). Mặc dù thực tế chưa có sự chứng thực nào được minh chứng trên cá, nhưng việc sử dụng probiotics như một nguồn kiểm soát tự nhiên đòi hỏi phải được bảo quản như một hình thức bồi thường rủi ro. Điều này không thể mang lại bất kỳ cải tiến nào trong hệ thống nuôi, được thực hiện ở môi trường tối ưu và / hoặc nơi không có mầm bệnh (theo Verschuere và cộng sự, năm 2000). Trong việc nuôi trồng các loài thủy sản, vi sinh vật phổ biến trong ruột của lớn hơn đáng kể so với vi sinh vật trong nước (theo Denev và cộng sự, năm 2009). Đồng thời, cũng có xác suất vi sinh vật kháng thuốc có thể truyền từ môi trường nuôi cấy sang người. Nó yêu cầu một nhận định bắt buộc rằng các probiotics gây hại thông qua các hóa chất, hầu hết là ức chế sự phát triển của các vi khuẩn có lợi (theo Raja và cộng sự, năm 2015). Việc đưa probiotic vào các sinh vật thủy sinh nhằm mục đích kích thích hệ thống miễn dịch của các sinh vật, chủ yếu là cá, chống lại sự xâm nhiễm của vi khuẩn gây bệnh (theo Sahoo và Mukherjee, năm 1999; vàerson và Siwicki, năm 1994). Tuy nhiên, việc tiêm vắc-xin probiotics cho cá, đặc biệt là cá nhỏ và / hoặc tiêm số lượng lớn là việc khá khó khăn (Tuấn và cộng sự, năm 2013). Việc áp dụng “Lactobacillus lactis trên các thông số huyết học của Acipenser persicus đã chứng minh rằng số lượng tế bào lympho trong máu” giảm, trong khi cả hai tế bào hạt đều cho thấy sự cải thiện (theo Hoseinifar và cộng sự, năm 2014; Das và cộng sự, năm 2017). Hiện nay, có một số thống kê hạn chế về tác động của prebiotic synbiotics và probiotics liên quan đến quá trình điều hòa miễn dịch của cá (theo Das và cộng sự, năm 2017). Các probiotics, synbiotics và prebiotics trong thức ăn thủy sản thương mại thường được dùng làm nguyên liệu. Ngành công nghiệp sản xuất thức ăn nuôi trồng thủy sản hiện đang phải đối mặt với các mối đe dọa về sự dư thừa của probiotic, prebiotic và synbiotics có thể được sử dụng trên thị trường.

Các mối quan tâm về việc bảo vệ và giám sát

Việc sử dụng probiotics, prebiotics và synbiotics đã được chứng minh là mang lại lợi ích cho ngành nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, rủi ro của việc sử dụng probiotics vẫn còn là vấn đề đáng lo ngại. Cụ thể là việc tìm kiếm tiềm năng của các gen độc lực và đối đầu với kháng sinh bằng cách chuyển gen song song thông qua vi khuẩn gram âm (theo Newaj-Fyzul và cộng sự, năm 2014). Theo Cesare và cộng sự (2012) và Tamminen và cộng sự (2011), mặc dù không có bất kỳ bằng chứng nào được viết ra về những tác động đó, nhưng các vi sinh vật kháng kháng sinh đã nhiều lần xuất hiện tại các trang trại hoặc địa điểm nuôi trồng thủy sản có khả năng gây ra các trở ngại về an ninh hoặc an toàn trong quá trình sử dụng probiotics sống. Đồng thời cũng gây nguy hiểm cho các trang trại hoặc địa điểm nuôi trồng thủy sản vì đó là yếu tố quan trọng đối với hệ sinh thái thủy sinh. Các phương pháp khác để khắc phục các vấn đề về chuyển gen song song có thể là các probiotics vô hiệu hóa. Ngoài ra, probiotics có khả năng tác động đến một số mô như đường ruột, chất nhầy bề mặt, da và mang; Thêm vào đó, đã có báo cáo về những tổn thương nghiêm trọng của tế bào khi phần ruột xa của Huso được đưa vào L. plantarum phân lập từ pho mát được chế biến bằng sữa cừu (theo Salma và cộng sự, năm 2011; Harris, năm 1993). Điều này cho thấy rằng các loài probiotics yêu cầu xác nhận là vô hại đối với tế bào của vật chủ. Một lần nữa, như đã đưa ra bởi Nimrat và Vuthiphchai (2011), phần lớn các sản phẩm probiotic được bán ở các nước thuộc “Thế giới thứ ba”, không có thông tin hoặc dán nhãn về nồng độ của các loài, chủng khác nhau, cùng với số lượng tế bào chính xác. Do đó, tầm quan trọng là đặt câu hỏi nghiêm túc về chất lượng sản phẩm ở các quốc gia đó. Cách tốt nhất để nâng cao giá trị và hiệu quả của các probiotics trong nuôi trồng thủy sản có thể bán trên thị trường là thông qua các luật có hiệu lực nhằm điều chỉnh việc sử dụng thương mại.

Kết luận và định hướng trong tương lai

Các chất phụ gia như probiotic, synbiotics và prebiotic, được tạo ra để làm các phương pháp sử dụng trong thực tế, đòi hỏi phải tuân theo các phương pháp được xác định rõ ràng, xác định các đặc tính bằng các điều kiện được nghiên cứu tỉ mỉ, và các tiêu chuẩn lựa chọn phải theo một quy ước đồng nhất. Một phương pháp hiệu quả cần có các hướng dẫn sơ bộ, sản xuất liên tục và có sự xem xét lại. Một lần nữa, các khía cạnh như liều lượng và giống đòi hỏi nhận định bắt buộc là tác động đến sự tồn tại và mức độ to lớn của phản ứng. Các hạn chế phụ thuộc vào các quy trình chuẩn bị cụ thể, các sinh vật hoặc các loài có liên quan hoặc đang được xem xét là có liên quan và thách thức môi trường không chỉ được đánh giá cao mà còn phải được ưu tiên. Thử thách hoặc thử nghiệm thường có ý nghĩa to lớn vì thực tế các kết quả tích cực đạt được trong phòng thí nghiệm có thể không phù hợp hoặc không được sử dụng cho môi trường thực tế. Bên cạnh đó, phần lớn các công trình nghiên cứu, việc đánh giá hiệu quả của các chất phụ gia dường như không được thực hiện trong các trang trại hoặc cơ sở sản xuất thương mại quy mô lớn, là đặc trưng của các sinh vật thủy sinh hoặc các loài nuôi trồng thủy sản được kiểm tra.

Không thể bàn cãi về tính hữu ích của việc áp dụng các chất phụ gia trong chế độ ăn uống trong ngành nuôi trồng thủy sản. Các sự hiểu biết đạt được trong vòng 15 đến 20 năm qua, được chứng minh trong các phân tích hiện tại dành riêng cho các enzym carbohydrase ngoại sinh (theo Castillo và Gatlin III, năm 2015), prebiotics (theo Hoseinifar, năm 2017; Gatlin III, năm 2015), và probiotics (theo Lakshmi và cộng sự, năm 2013; Ringø và cộng sự, năm 2010). Rõ ràng, tồn tại một khoảng cách khác biệt giữa cách hiểu “dựa trên khoa học” và ứng dụng thành công, đòi hỏi phải có giải pháp cần thiết. Việc thiếu loại hỗn hợp này có phần cố hữu trong việc đánh giá chất phụ gia như prebiotics, probiotics và synbiotics có trong hiệu suất thực tế. Và trong môi trường nào thì các phản ứng có giá trị về hiệu suất được mong đợi sẽ xảy ra một cách khả quan và đáng tin cậy. Việc thiết lập các kỹ năng đánh giá phải mang lại hiệu quả, bên cạnh đó, khả năng phản ứng đối mặt có ý nghĩa quan trọng đối với sự tiến bộ trong việc sử dụng trên quy mô thị trường đem lại hiệu quả về giá cả. Ngay cả bây giờ, vẫn còn nhiều việc phải làm với mục đích làm nổi bật một số vấn đề liên quan đến việc sử dụng các chất phụ gia như prebiotics, probiotics và synbiotics. Merrifield và cộng sự (2010) đã thừa nhận điều kiện này và sử dụng “probiotics và prebiotics” trong thức ăn của cá salmonid.

Rõ ràng, tính hữu ích mà probiotics cung cấp khiến chúng trở thành một chất thay thế khả thi cho việc sử dụng thuốc kháng sinh. Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi các probiotics trong việc nuôi cá hay nuôi trồng thủy sản, đặt ra các vấn đề về hậu cần. Hiệu quả của probiotics phù hợp với một số động lực, ví dụ, việc sử dụng các chủng thích hợp, cùng với việc cung cấp liều lượng cần thiết và bảo vệ sự ổn định của vi khuẩn trong quá trình bảo quản và sản xuất; điều này rất có thể sẽ làm giảm số lượng động vật còn sống. Ngoài ra, vẫn còn tồn tại những lo ngại về “sự an toàn của các chủng vi khuẩn và sự lây truyền kháng kháng sinh và các vấn đề về plasmid độc hại” cũng cần được xem xét một cách nghiêm túc. Với mục đích xoa dịu nỗi lo lắng này, nên giảm việc bổ sung probiotics vào thức ăn cho cá thông qua việc áp dụng phương pháp kết hợp giữa prebiotics probiotics, được gọi là synbiotics. Một mô hình giúp nâng năng suất tăng trưởng, tăng khả năng tiêu hóa thức ăn có lợi cho sức khỏe cá và nguồn protein cao từ đậu nành, phù hợp với nấm men, chỉ được sử dụng trên Pangasianodon hypophthalmus. Những thành tựu của synbiotics trong nuôi trồng thủy sản vẫn còn mơ hồ. Mặc dù prebiotics được phát triển rộng rãi, nhưng chúng có thể tạo cân bằng bằng cách giảm việc sử dụng các probiotics cho một ngành công nghiệp nuôi cá hoặc nuôi trồng thủy sản để có thể bền vững hơn.

Những thành tựu của việc sử dụng probiotics và prebiotics trong nuôi trồng thủy sản đã đóng vai trò thay thế cho thuốc kháng sinh trong các loài nuôi, mang lại một sự thành công lớn trong việc nâng cao sức khỏe, sự phát triển của ngành, tỷ lệ sống sót và tạo ra các sản phẩm hữu cơ, không gây hại cho người sử dụng. Một trong những nhóm probiotics hiện nay có thể đáp ứng mong muốn mở rộng ngành nuôi trồng thủy sản cũng như nâng cao hai khía cạnh quan trọng của khả năng kháng bệnh và năng suất tăng trưởng của các loài nuôi. Hơn nữa, việc mở rộng nuôi trồng thủy sản sẽ không thể hoặc không thành công nếu không sử dụng hiệu quả các chất phụ gia trong chế độ ăn uống. Các công trình nghiên cứu hiện tại về các loài nuôi trồng thủy sản vẫn còn hạn chế, bên cạnh đó đòi hỏi sự khảo sát trước nhằm mục đích làm sáng tỏ thêm những điều cần thiết để thúc đẩy các tác động tăng trưởng của cả prebiotics và probiotics. Nó cũng có ý nghĩa to lớn khi sử dụng “hóa mô miễn dịch, biểu hiện gen và proteomics của miễn dịch hạn chế ở cấp độ niêm mạc” được coi là khá cần thiết cho việc khám phá các cơ chế. Hơn nữa, việc thúc đẩy quá trình nghiên cứu giải quyết vấn đề probiotics, prebiotics và synbiotics là vô cùng cần thiết, phải gắn ý nghĩa với các trang bị bổ sung các “công nghệ sinh học phân tử”, ví dụ như kính hiển vi điện tử quét, kính hiển vi điện tử cao cấp truyền qua hệ gen và phương pháp nhuộm chuyên môn, nhằm mục đích có được sự hiểu biết vượt trội về mô-đun hoạt động của chúng (theo Dawood và Koshio, năm 2016). Mặc dù thực tế có một số cuộc điều tra cho thấy rằng prebiotics, probiotics và synbiotics có lợi cho sức khỏe, hiệu suất tăng trưởng và khả năng kháng mầm bệnh trong nuôi trồng thủy sản, nhưng vẫn chưa có sự rõ ràng về cách thức mà prebiotics, probiotics và synbiotics tác động lên các giai đoạn sống khác nhau của các loài nuôi. Nó cũng rất cần thiết để thực hiện một cuộc điều tra toàn diện nhằm mục đích nghiên cứu chi tiết về tác động của prebiotics, probiotics và synbiotics, cùng với liều lượng tối ưu của chúng trong thức ăn của các loài nuôi trồng thủy sản, mặc dù đã có một số nghiên cứu báo cáo các tác động bất lợi của chúng ở mức độ cao trong chế độ ăn uống của chúng. Ngoài ra, tác động dinh dưỡng của prebiotics, probiotics và synbiotics lên hệ vi sinh vật đường ruột của các loài nuôi trồng thủy sản bằng phương pháp tiếp cận phân tử nuôi cấy độc lập cũng được coi là cần thiết.

 Việc đánh giá cao sự hiểu biết về hiệu quả của các enzym ngoại sinh, probiotics và prebiotics sẽ tạo ra sự chuyển đổi tiến bộ về sức khỏe và hiệu quả tiêu hóa của các loài nuôi trồng thủy sản, do đó tạo ra các khoản thù lao kinh tế dự kiến. Việc quan sát để tìm ra vai trò chính của các chất phụ gia trong chế độ ăn uống, chẳng hạn như probiotic, prebiotic và synbiotics trong ngành nuôi trồng thủy sản chiếm một vị trí quan trọng. Kết quả của các cuộc điều tra hoặc thử thách toàn diện phải rõ ràng và được thông báo một cách chân thật với người nuôi trồng thủy sản. Cho đến nay, việc quản lý các chất phụ gia trong chế độ ăn uống như probiotic, prebiotic và synbiotics đã được chứng minh là hướng đi bền vững cho ngành nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, cần phải đưa ra các phương pháp nghiên cứu dựa trên sự hiểu biết cơ bản không chỉ về sự phức tạp của các loài mà còn cả các phương pháp nuôi cấy, và các loại probiotics, synbiotics và prebiotics, thêm vào đó là những hạn chế của lĩnh vực sản xuất thức ăn thủy sản.

 

Theo: Eric Amenyogbe & Gang Chen & Zhongliang Wang & JianSheng Huang & Baosong Huang & Hongjuan Li

Nguồn: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10499-020-00509-0

Biên dịch: Huyền Thoại – Công ty TNHH PTTS Bình Minh

“Tôm Giống Gia Hóa – Chìa Khóa Thành Công”

Xem thêm:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *