Việc bổ sung 0,4% YM vào khẩu phần ăn đã cải thiện sự phát triển của P. vannamei và việc bổ sung YM ở mức 0,2–0,6% đã cải thiện tỷ lệ sống của tôm chống lại V. parahaemolyticus
Nghiên cứu này đánh giá tác dụng của beta-glucan thương mại và mannan oligosaccharide (MOS) bổ sung vào khẩu phần ăn ít bột cá cho tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) thông qua đánh giá hiệu suất tăng trưởng và sử dụng thức ăn của động vật, cũng như tác dụng đối với tỷ lệ sống của tôm và phản ứng miễn dịch đối với cảm nhiễm Vibrio parahaemolyticus. Kết quả cho thấy việc bổ sung 0,4% vào khẩu phần ăn đã cải thiện sự tăng trưởng của tôm và việc bổ sung ở mức 0,2–0,6% đã cải thiện tỷ lệ sống của tôm. Ảnh của Francisco Miranda.
Một số cuộc nghiên cứu đã báo cáo kích hoạt thành công phản ứng giống miễn dịch thông qua việc sử dụng các chất phụ gia thức ăn chức năng như sử dụng men vi sinh; nucleotide; beta-glucan và các chất phụ gia gốc nấm men; polysaccharides rong biển, enzyme và chất kích thích miễn dịch chức năng. Trong số này, beta-glucan và các chất phụ gia gốc nấm men nổi lên như những ứng cử viên đầy hứa hẹn do hàm lượng dinh dưỡng ổn định và đặc tính điều hòa miễn dịch của chúng. Nấm men cũng giàu protein chất lượng cao, khiến nó trở thành một chất bổ sung khẩu phần ăn uống có giá trị cho tôm cung cấp nguồn axit amin thiết yếu cân bằng.
Trong nuôi trồng thủy sản, beta-glucan trong khẩu phần ăn đã được chứng minh là kích thích hệ thống miễn dịch của nhiều loài bằng cách liên kết các thụ thể đặc hiệu trên các tế bào miễn dịch, kích hoạt chúng để chống lại các tác nhân gây bệnh. Nghiên cứu trên cá đã chỉ ra rằng việc bổ sung beta-glucan từ nấm men vào khẩu phần ăn giúp tăng cường phản ứng miễn dịch.
Trong khi đó, ở tôm, việc sử dụng beta-glucan có thể tăng cường phản ứng miễn dịch bẩm sinh dịch thể (miễn dịch được trung gian bởi các đại phân tử – bao gồm kháng thể tiết ra, protein bổ sung và một số peptide kháng khuẩn – nằm trong dịch ngoại bào), kích hoạt các gen liên quan đến miễn dịch, tăng sản xuất peptide kháng khuẩn và cải thiện quá trình kết tụ. Việc áp dụng mannan oligosaccharides (MOS) và các chất bổ sung gốc nấm men beta-glucan trong nuôi tôm có thể cải thiện các hoạt động nuôi trồng thủy sản.
Bài viết này – tóm tắt từ ấn phẩm gốc (Novriadi, R. et al. 2024. Đánh giá oligosaccharide mannan có nguồn gốc từ nấm men trong khẩu phần ăn cho tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei: Tác động đến hiệu suất tăng trưởng, đáp ứng miễn dịch, hình thái gan tụy và khả năng phục hồi sau nhiễm trùng do Vibrio parahaemolyticus. Aquaculture Reports, Tập 38, tháng 10 năm 2024, 102307) – báo cáo về một nghiên cứu nhằm đánh giá tác động của beta-glucan thương mại và oligosaccharide mannan, MOS, bổ sung vào khẩu phần ăn ít bột cá ở mức 0,2; 0,4; 0,6 và 0,8% ở tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) bằng cách đánh giá hiệu suất tăng trưởng của vật nuôi và khả năng sử dụng thức ăn. Một thử nghiệm cảm nhiễm tiếp theo cũng được tiến hành để đánh giá tác động của YM đối với tỷ lệ sống, phản ứng miễn dịch và tình trạng hình thái mô học gan tụy của tôm trước và sau khi được cảm nhiễm với Vibrio parahaemolyticus trong điều kiện tiếp xúc có kiểm soát.
Thiết lập nghiên cứu
Các khẩu phần ăn thử nghiệm, bao gồm cả khẩu phần ăn đối chứng, được thiết kế để có iso-nitrogenous và iso-lipidic (35% protein và 7% lipid). Khẩu phần ăn đối chứng chứa 10% bột cá (FM), 44,1% bột đậu nành tách vỏ chiết xuất bằng dung môi (SBM) và 8% protein ngô cô đặc (CPC) làm nguồn protein trong khẩu phần ăn. Chuỗi năm khẩu phần ăn được xây dựng để chứa 0, 0,2; 0,4; 0,6; và 0,8% β-glucan thương mại và MOS (YM, YeaMOS, Angel Yeast Co. Ltd, Yichang, Tỉnh Hồ Bắc, Trung Quốc) là một sản phẩm phổ rộng hiệu quả với độ tinh khiết >20% đối với beta-glucan và độ tinh khiết >20% đối với MOS, được chỉ định lần lượt là 0,2, 0,4, 0,6 và 0,8% YM.
Các thử nghiệm tăng trưởng được tiến hành tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Tôm Batam (Batam, Kepulauan Riau, Indonesia). Tôm giống P. vannamei được lấy từ PT. Maju Tambak Sumur (Kalianda, Lampung, Indonesia) và được nuôi trong hệ thống tuần hoàn bán trong nhà trong ba tuần. Sau đó, tôm (trọng lượng trung bình ban đầu là 2,02 ± 0,02 gam) được thả vào bể nuôi 98 lít với 15 con tôm mỗi bể, tương đương với 150 con tôm/m2. Sáu nhóm tôm lặp lại được cho ăn các khẩu phần ăn thử nghiệm khác nhau trong 60 ngày và được cho ăn bằng tay bốn lần mỗi ngày.
Thử nghiệm cảm nhiễm theo sau các thử nghiệm tăng trưởng và được thực hiện tại Khoa Nuôi trồng thủy sản, Khoa Nông nghiệp, Đại học Gadjah Mada, Indonesia sau 14 ngày cho ăn thức ăn có chứa men. Ngay trước và sau thử nghiệm cảm nhiễm, các mẫu máu và mô được thu thập để đánh giá tình trạng miễn dịch của tôm.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm, chăn nuôi và xây dựng khẩu phần ăn; cũng như thu thập và phân tích dữ liệu, hãy tham khảo ấn phẩm gốc.
Kết quả và thảo luận
Nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào ứng dụng chiết xuất thành tế bào nấm men thương mại giàu mannan oligosaccharides, YM và beta-glucan có tác dụng sinh học mạnh mẽ đã được xác nhận trong các nghiên cứu trên động vật rộng hơn. Có rất ít thông tin về các loài tôm và chắc chắn có rất ít nghiên cứu liên quan đến bệnh tật và can thiệp phòng ngừa thông qua việc bổ sung các chất phụ gia này vào khẩu phần ăn. Các đặc tính của việc bổ sung MOS và glucan đã được ghi nhận trong nhiều nghiên cứu với một số loài cá nuôi và hầu hết các cuộc nghiên cứu đều cho thấy kết quả tích cực dẫn đến cải thiện tốc độ tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn với các chỉ số sức khỏe vượt trội và thường tăng tỷ lệ sống trong các thử nghiệm thức ăn hoặc các nghiên cứu nhiễm trùng sau thử nghiệm.
Tôm chết bắt đầu từ 24 giờ sau khi nhiễm bệnh với các dấu hiệu yếu ớt, bơi lờ đờ trên bề mặt, cơ bụng màu trắng sữa, chán ăn, gan tụy chuyển sang màu vàng đỏ và tốc độ tăng trưởng chậm. Tôm được cho ăn 0,4% YM có tỷ lệ sống cao nhất (P < 0,05) với 0,8 và 0,6% YM là trung gian và đối chứng cùng với 0,2% YM có tỷ lệ sống thấp nhất trong 5 nghiệm thức.
Hình 1: Tỷ lệ sống của tôm thẻ chân trắng P. vannamei sau khi được cảm nhiễm bởi Vibrio parahaemolyticus ở liều cuối cùng là 104 CFU trên mL và được quan sát trong 96 giờ sau khi cảm nhiễm.
Kết quả của chúng tôi phù hợp với những phát hiện khoa học này và các phát hiện khoa học khác khi đo các thông số và chỉ số tương tự về tình trạng sức khỏe ở tôm nuôi. Về mặt số liệu, trọng lượng cơ thể cuối cùng (FBW), hiệu quả tăng trưởng nhiệt (TGC) và% tăng trọng (PWG) tốt hơn ở nhóm tôm P. vannamei được nuôi bằng YM so với nhóm đối chứng mặc dù không phát hiện thấy sự khác biệt về mặt thống kê. Hơn nữa, tỷ lệ sống và sinh khối ở nhóm tôm được nuôi bằng YM được ước tính cao hơn đáng kể so với nhóm tôm được nuôi bằng khẩu phần ăn đối chứng.
Mannan oligosaccharides (MOS) có nguồn gốc từ thành tế bào nấm men đã thu hút nhiều sự chú ý như một chất bổ sung khẩu phần ăn trong nuôi trồng thủy sản do có tiềm năng cải thiện sức khỏe đường ruột, điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường phản ứng miễn dịch bẩm sinh và thúc đẩy tăng trưởng ở cá và tôm. MOS trong khẩu phần ăn của cá và tôm có thể hoạt động hiệu quả như prebiotic, thúc đẩy sự tăng trưởng và hoạt động của các vi khuẩn đường ruột có lợi như Lactobacillus và Bifidobacterium.
Các vi sinh vật này giúp thiết lập và duy trì hệ vi sinh đường ruột cân bằng, rất cần thiết cho quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng và sức khỏe đường ruột nói chung. Việc thúc đẩy vi khuẩn có lợi có thể dẫn đến việc sản xuất các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) như butyrate, có thể tăng cường hàng rào niêm mạc ruột. MOS cũng có thể có vai trò điều chỉnh phản ứng miễn dịch bẩm sinh ở cá và tôm và liên kết với vi khuẩn gây bệnh và ngăn ngừa chúng bám dính vào biểu mô ruột. Điều này làm giảm sự xâm chiếm của các vi sinh vật có hại trong đường ruột, có thể làm giảm tỷ lệ nhiễm trùng. Ngoài ra, MOS có thể kích thích hoạt động của các tế bào miễn dịch như đại thực bào và bạch cầu trung tính. Khi kết hợp với men vi sinh, MOS có thể hoạt động hiệp đồng để tăng cường sự xâm chiếm của vi khuẩn cộng sinh ở tôm hiệu quả hơn mặc dù chưa được xác định trong nghiên cứu hiện tại.
MOS và beta-glucan đã được chứng minh là có thể tăng tỷ lệ sống của tôm sau khi được cảm nhiễm với một tác nhân gây bệnh cụ thể. Một số nghiên cứu cho thấy việc bổ sung MOS và beta-glucan có thể tăng cường phản ứng miễn dịch và cải thiện khả năng kháng bệnh của L. vannamei đối với nhiễm trùng V. parahaemolyticus.
Kết quả nghiên cứu hiện tại chỉ ra rằng tôm được cho ăn 0,4% YM có tỷ lệ sống cao hơn, trong khi nghiệm thức 0,6 và 0,8% YM ở mức trung gian so với nghiệm thức đối chứng. Khi quan sát mô hình, trong nghiệm thức 0,4% YM có thể duy trì tỷ lệ sống 100% lên đến 36 giờ sau khi ngâm. Sau đó, tỷ lệ chết xảy ra với càng nhiều dấu hiệu tôm yếu, bơi lờ đờ trên mặt nước, cơ bụng màu trắng sữa, chán ăn và phản ứng ăn kém. Điều này phù hợp với các nghiên cứu khác cho thấy rằng sử dụng MOS + beta-glucan nhỏ hơn hoặc bằng 0,4% đã kích hoạt phản ứng miễn dịch và khả năng chống lại bệnh vibriosis ở cả tôm thẻ chân trắng P. vannamei.
Hình 2: Tổng số tế bào máu của tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei trước và sau khi được cảm nhiễm với Vibrio parahaemolyticus ở liều cuối cùng là 10^4 CFU/ mL. Các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê trong quá trình xử lý trước (A) và sau khi nhiễm trùng (B) (p < 0,05).
Trong nghiên cứu này, tất cả tôm được bổ sung YM và trước khi nhiễm V. parahaemolyticus ở liều cuối cùng là 104 tế bào/ ml dường như có tình trạng bình thường so với nghiệm thức đối chứng. Tuy nhiên, sau khi bị nhiễm, tất cả tôm đều biểu hiện tình trạng tế bào hoại tử nghiêm trọng và bong tróc hàng loạt tế bào biểu mô ống gan tụy vào lòng ống.
Cũng giống với nghiên cứu của chúng tôi, các nhà nghiên cứu khác đã báo cáo rằng việc sử dụng nuôi cấy nấm men trong phạm vi 5,25–10,52% để thay thế việc đưa FM từ 4–8% vào công thức khẩu phần ăn không có tác động đáng kể đến gan tụy của tôm. Tuy nhiên, khi tôm bị nhiễm V. parahaemolyticus, gan tụy sẽ trải qua các triệu chứng đặc trưng như sự bong tróc của các tế bào biểu mô trong gan tụy, sau đó là hoại tử các tế bào biểu mô và thâm nhiễm tế bào máu ở các giai đoạn sau.
Kết quả mô bệnh học hiện tại của chúng tôi cho thấy rằng khẩu phần ăn bổ sung YM duy trì tính toàn vẹn của gan tụy trong giai đoạn điều kiện lý tưởng. Trong khi đó, tôm cho thấy tổn thương cấu trúc nghiêm trọng sau khi tiếp xúc nhiều với V. parahaemolyticus tại thời điểm đánh giá sau đó, khi tình trạng nhiễm trùng đã trở nên nghiêm trọng hơn ở các mô và cơ quan và vượt ra ngoài sự can thiệp của khẩu phần ăn.
Kết luận
Kết quả của nghiên cứu này với tôm thẻ chân trắng P. vannamei – và các bằng chứng khoa học khác – ủng hộ việc kết hợp các sản phẩm có nguồn gốc từ nấm men vào khẩu phần ăn của tôm để cải thiện năng suất sinh khối và chức năng miễn dịch chống lại Vibrio parahaemolyticus. Mức bổ sung khẩu phần ăn 0,4% có thể được coi là liều lượng tối ưu, vì nó cung cấp phản ứng tối ưu cho việc tăng sinh khối, tỷ lệ sống, hoạt động và chỉ số thực bào, và tỷ lệ sống của tôm sau khi được cảm nhiễm với V. parahaemolyticus, trước và sau khi nhiễm trùng. Những kết quả này có liên quan đến thức ăn cho tôm có hàm lượng bột cá giảm và hàm lượng phụ phẩm thực vật cao hơn có thể cản trở khả năng phục hồi của tôm trong các hệ thống sản xuất thâm canh căng thẳng.
Theo Romi Novriadi
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG
Xem thêm:
- Phần 2: Hoạt động cân bằng: Cholesterol và phospholipid ảnh hưởng đến sự phát triển và chuyển hóa lipid của cua bùn Scylla paramamosain như thế nào
- Ảnh Hưởng Của Điều Kiện Ánh Sáng Đến Hiệu Suất Tăng Trưởng Và Thành Phần Sinh Hóa Của Cua Bùn Cái Sau Khi Giao Phối (Scylla Paramamosain)
- Thay Thế Một Phần Bột Cá Bằng Protein Thủy Phân Trong Khẩu Phần Ương Cho Tôm Thẻ Chân Trắng