Ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên hệ miễn dịch tự nhiên và sức đề kháng của cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) kháng bệnh gan thận mủ
TÓM TẮT
Astaxanthin không những ứng dụng dùng làm chất bổ sung vào thức ăn giúp tăng cường màu sắc
của cá cảnh, tăng hàm lượng astaxanthin trong thịt cá hồi mà còn là một trong những chất tăng
cường hệ miễn dịch cho các động vật thủy sản. Mục đích của nghiên cứu là nhằm đánh giá ảnh
hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên khả năng tăng cường hệ miễn dịch tự nhiên và đồng
thời tăng cường sức đề kháng của cá tra kháng bệnh gan thận mủ gây ra bởi vi khuẩn Edwardsiella
ictaluri. Các thông số đáp ứng miễn dịch tự nhiên (hoạt động thực bào, sản sinh oxy hoạt hoá, lysozyme), tính mẫn cảm với E. ictaluri và màu sắc thịt của cá tra được xác định sau khi cho ăn thức
ăn trộn H. pluvialis (HP) với hàm lượng 0,5% và 1% HP trong 28 ngày. Kết quả thu được tỉ lệ thực
bào (PA) của cá tra được ăn với thức ăn trộn HP (0,5% và 1%) cao khác biệt có ý nghĩa (p<0,05)>0,05)>
tăng 3,78 và 3,29 lần so với đối chứng, theo trình tự. Tuy nhiên chỉ số thực bào (PI) khác biệt không
có ý nghĩa giữa các nghiệm thức có bổ sung HP và đối chứng. Hoạt tính sản sinh oxy hoạt hóa của
tế bào bạch cầu của cá tra được cho ăn 1% HP tăng 1,84 lần và khác biệt có ý nghĩa (p<0,05)>0,05)>
với đối chứng. Tuy nhiên hoạt tính lysozyme khác biệt không có ý nghĩa giữa các nghiệm thức có
bổ sung HP và đối chứng. Tỉ lệ sống của cá tra ở nghiệm thức bổ sung HP (0,5% và 1%) cao khác
biệt có ý nghĩa (p<0,05) và="" tăng="" 26,6%="" và="" 23,3%="" cao="" hơn="" so="" với="" đối="" chứng="" theo="" thứ="" tự,="" sau="" khi="">0,05)>
nhiễm với E. ictaluri. Thêm nữa, sử dụng HP không ảnh hưởng đến màu sắc (đỏ và vàng) của thịt
cá tra sau 28 ngày cho ăn. Tóm lại, thức ăn có bổ sung HP với hàm lượng 0,5% và 1% có khả năng
tăng cường hệ miễn dịch tự nhiên và tăng tỉ lệ sống của cá tra sau khi cảm nhiễm với E. ictaluri và
đồng thời không ảnh hưởng đến màu sắc thịt cá tra.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên hệ miễn dịch tự nhiên và sức đề kháng của cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) kháng bệnh gan thận mủ
ương astaxanthin 200 mg/kg) tăng cao khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05) so với đối chứng. Điều này có thể giải thích rằng ảnh hưởng kích thích hệ miễn dịch tự nhiên của astaxanthin tuỳ thuộc vào vật chủ, trọng lượng, loại carotenoid và nguồn gốc, hàm lượng, thời gian cho ăn và thời gian thu mẫu sau khi cho ăn. Amar và ctv. (2004) sử dụng carotenoid tự nhiên (β-carotene 34,5% từ tảo biển Dunaliella salina; và astaxanthin 0,5% và xanthophyll 0,87% từ nấm đỏ Phaffia rhodozyma) dùng làm thức ăn bổ sung cho cá hồi (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 125g) cho ăn trong 9 tuần, có khả năng tăng hàm lượng lysozyme ở nghiệm thức bổ sung β-carotene khác biệt có nghĩa so với đối chứng. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu chứng minh lysozyme không ảnh hưởng khi Bảng 2. Màu sắc của thịt cá tra phi lê sau khi cho ăn thức ăn bổ sung HP (0,5% và 1%) sau 28 ngày Nghiệm thức Màu sắc thịt của cá tra phi lê sau 28 ngày cho ăn với HP L* a* b* Đối chứng 49,4 ± 2,4b 8,6 ± 2,2a 11,0 ± 2,5a 100 mg/kg 54,3 ± 3,4a 9,1 ± 2,1a 13,3 ± 3,2a 200 mg/kg 51,1 ± 2,9b 8,4 ± 3,3a 11,0 ± 1,5a 93TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 bổ sung β-carotene/astaxanthin. Hoạt tính lysozyme tăng ở các nghiệm thức bổ sung β-carotene (40-400mg/kg thức ăn) nhưng khác biệt không có ý nghĩa so với đối chứng sau khi bổ sung vào thức ăn cho cá hồi (Oncorhynchus mykiss) cho ăn 12 tuần (Amar và ctv., 2000). Theo Thompson và ctv. (1995) nghiên cứu bổ sung astaxanthin và vitamin A vào thức ăn cho cá hồi (Oncorhynchus mykiss) khoảng 4 tháng, kết quả cho thấy lysozyme huyết thanh không bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, khi nghiên cứu sử dụng kết hợp giữa astaxanthin và vitamin cho kết quả dương tính lysozyme. Amar và ctv. (2001) thử nghiệm bổ sung các loại carotenoid tổng hợp như astaxanthin, canthaxanthin, β-carotene (100mg/ kg) và vitamin A, C, E cho cá hồi (Oncorhynchus mykiss) ăn trong 9 tuần. Kết quả cho thấy lysozyme huyết thanh ở nghiệm thức có bổ sung vitamin và astaxanthin/β-carotene tăng cao khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng. Tuy nhiên ở nghiệm thức sử dụng astaxanthin/ β-carotene không bổ sung vitamin, lysozyme huyết thanh khác biệt không có nghĩa so với đối chứng. Tăng cường hệ miễn dịch và đồng thời tăng cường tỉ lệ sống vật chủ sau khi cảm nhiễm với các vi khuẩn gây bệnh thông qua bổ sung các chất tăng cường hệ miễn dịch (immunostimulator) trong đó có nhóm vitamin B, vitamin C, vitamin E (Galaz và ctv., 2010; Sakai, 1999) và β-carotene, astaxanthin (Kim và ctv., 2012; Supamattaya và ctv., 2005). Theo nghiên cứu gần đây nhất của Kim và ctv. (2012) khi sử dụng bột astaxanthin trộn vào thức ăn cho cá bơn Nhật bản (Paralichthys olivaceus) trong 15 ngày, kết quả cho thấy astaxanthin có khả năng tăng cường hệ miễn dịch tự nhiên và tăng sức đề kháng của cá bơn Nhật bản (Paralichthys olivaceus) kháng bệnh gây ra bởi Edwardsiella tarda (Kim và ctv., 2012). Một nghiên cứu khác sử dụng dịch chiết tảo biển Dunaliella (chứa hàm lượng β-carotene 2%) trên tôm sú (Penaeus monodon) có khả năng tăng cường sức đề kháng và tỉ lệ sống của tôm kháng virus gây hội chứng đốm trắng WSSV (Supamattaya và ctv., 2005) khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng, với RPS đạt 25%. Kết quả tương tự khi tiêm astaxanthin cho tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii) làm tăng tỉ lệ sống khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng sau khi cảm nhiễm với với vi khuẩn gây bệnh Lactococcus garvieae với RPS đạt 35%. Điều này phù hợp trong nghiên cứu này, khi sử dụng Haematococcus pluvialis trộn vào thức ăn cho cá tra ăn 28 ngày làm tăng cường miễn dịch tự nhiên đồng thời tăng tỉ lệ sống của cá khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng sau khi cảm nhiễm với E. ictaluri và đạt RPS 58% ở nghiệm thức 1% HP (200 mg astaxanthin/kg thức ăn) và 67% ở nghiệm thức 0,5% HP (100 mg astaxanthin/ kg) thức ăn. Nghiên cứu ảnh hưởng carotenoid (β-carotene, lutein, zeaxanthin, canthaxanthin, astaxanthin) lên màu sắc của da và thịt phi lê, nồng độ carotenoid trong thịt của cá nheo Mỹ (Ictalurus, punctatus) trong khoảng 12 tuần cho ăn. Kết quả cho thấy cá nheo Mỹ có thể tích luỹ sắc tố vàng (lutein và zeaxanthin), sắc tố đỏ hay tím (canthaxanthin và astaxanthin) trong thịt và cho màu vàng (Li và ctv., 2007). Trong nghiên cứu này, khi thức ăn trộn với Haematococcus pluvialis 0,5% và 1% (với hàm lượng astaxanthin 100 và 200 mg/kg thức ăn) cho cá tra ăn trong thời gian 4 tuần không ảnh hưởng đến màu sắc của thịt cá tra. Điều này có thể thời gian cho ăn ngắn nên cá tra chưa tích luỹ được màu của astaxanthin. V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Sử dụng Haematococcus pluvialis với liều lượng 0,5% và 1% (100 mg và 200 mg astaxanthin/kg thức ăn) có khả năng tăng cường hệ miễn dịch tự nhiên như tăng hoạt động thực bào gấp 3,78 và 3,29 lần so với đối chứng theo thứ tự, hoạt tính sản sinh oxy hoạt hóa của cá tra được cho ăn 1% HP tăng 1,84 lần và khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng và đồng thời tỉ lệ sống của cá tra tăng 26,6% và 23,3% cao hơn so với đối chứng theo thứ tự, sau khi cảm nhiễm với E. ictaluri. Ngoài ra sử dụng tảo H. 94 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 pluvialis ảnh hưởng đến màu sắc (đỏ và vàng) sau khi cho ăn 28 ngày. Tóm lại, H. pluvialis có tiềm năng dùng làm chất tăng cường hệ miễn dịch tự nhiên và tăng cường sức đề kháng của cá tra kháng bệnh gan thận mủ. Cần tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng thời gian cho ăn, tần suất cho ăn lên chất lượng thịt cá tra. PHẦN CẢM ƠN Công trình được hoàn thành với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài ″Nghiên cứu công nghệ nuôi vi tảo Haematococcus pluvialis và công nghệ chiết xuất astaxanthin″ cấp Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn thuộc chương trình công nghệ sinh học thuỷ sản năm 2010-2012. Tôi xin chân thành cảm ơn phòng Sinh học thực nghiệm, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 2 và các bạn bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. TÀI LIỆU THAM KHẢO Amar, E. C., Kiron, V., Satoh, S., Okamoto, N., and Watanabe, T., 2000. Effects of dietary β-carotene on the immune response of rainbow trout Oncorhynchus mykiss. Fisheries Science 66, 1068-1075. Amar, E. C., Kiron, V., Satoh, S., and Watanabe, T., 2001. Influence of various dietary synthetic carotenoids on bio-defence mechanisms in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum). Aquaculture Research 32, 162-173. Amar, E. C., Kiron, V., Satoh, S., and Watanabe, T., 2004. Enhancement of innate immunity in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) associated with dietary intake of carotenoids from natural products. Fish & Shellfish Immunology 16, 527-537. Anderson, D. P., 1992. Immunostimulants, adjuvants, and vaccine carriers in fish: application to aquaculture. Anual Review of Fish Diseases 2, 281-307. Bricknell, I., and Dalmo, R. A., 2005. The use of immunostimulants in fish larval aquaculture. Fish & Shellfish Immunology 19, 457-472. CIE, 1976. Official Recommendations on Uniform Color Space, Color Difference Equations and Metric Color Terms. Suppl. No. 2 to CIE Publication No. 15. Colorimetry. Commission International de l’Eclairage. Paris. Cook, M. T., Hayball, P. J., Hutchinson, W., Nowak, B., and Hayball, J. D., 2001. The efficacy of a commercial β-glucan preparation, EcoActiva™, on stimulating respiratory burst activity of head- kidney macrophages from pink snapper (Pagrus auratus), Sparidae. Fish & Shellfish Immunology 11, 661-672. Cysewski, G. R., and Lorenz, R. T., 2004. Industrial production of microalgal cell-mass and secondary products-species of high potential Haematococcus. In: Richmond, A. Handbook of microalgal culture: Biotechnology and applied phycology. Blackwell Science Ltd, USA. pp: 1-566 Dalmo, R. A., Ingebrigtsen, K., and Bøgwald, J., 1997. Non-specific defence mechanisms in fish, with particular reference to the reticuloendothelial system (RES). Journal of Fish Diseases 20, 241-273. Ellis, A., 1990. Lysozyme assay. p: 101-103. In: Stolen J.S., D.P. Fletcher, B.S. Anderson, and B.S. Robertson (eds). Techniques in fish immunology. USA: SOS Publication. Ellis, A. E., 1999. Immunity to bacteria in fish. Fish & Shellfish Immunology 9, 291-308. Reed, L. J., and Muench, H., 1938. A simple method of estimating fifty percent endpoints. American Journal of Epidemiology 27, 493-497. Galaz, G. B., Kim, S. S., and Lee, K. J., 2010. Effects of different dietary vitamin E levels on growth performance, non-specific immune responses, and disease resistance against Vibrio anguillarum in parrot fish (Oplegnathus fasciatus). Asian- Australasian Journal of Animal Sciences 23, 916-923. Goodwin, T. W., 1984. In: The Biochemistry of the carotenoids. Volume I & II. Chapman & Hall, London. Kim, S.-S., Song, J.-W., Kim, K.-W., and Lee, K.- J., 2012. Effects of Dietary Astaxanthin on Innate Immunity and Disease Resistance against Edwardsiella tarda in Olive Flounder Paralichthys olivaceus. The Israeli Journal of Aquaculture - Bamidgeh 740. Li, M. H., Robinson, E. H., Oberle, D. F., and Zimba, P. V., 2007. Effects of Various Dietary Carotenoid Pigments on Fillet Appearance and Pigment Absorption in Channel Catfish, Ictalurus punctatus. Journal of the World Aquaculture Society 38, 557-563. 95TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Lorenz, R. T., and Cysewski, G. R., 2000. Commercial potential for Haematococcus microalgae as a natural source of astaxanthin. Trends in Biotechnology 18, 160-167. Magnadóttir, B., Lange, S., Gudmundsdottir, S., Bøgwald, J., and Dalmo, R. A., 2005. Ontogeny of humoral immune parameters in fish. Fish & Shellfish Immunology 19, 429-439. Newaj-Fyzul, A., Adesiyun, A. A., Mutani, A., Ramsubhag, A., Brunt, J., and Austin, B., 2007. Bacillus subtilis AB1 controls Aeromonas infection in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum). Journal of Applied Microbiology 103, 1699-1706. Obach, A., Quentel, C., and Bandin, L. F., 1993. Effects of alpha-tocopherol and dietary oxidized fish oil on the immune response of sea bass Dicentrarchus labrax. Disease of Aquatic Organisms 15, 175-185. Sakai, M., 1999. Current research status of fish immunostimulants. Aquaculture 172, 63-92. Sampaio, F. G., Boijink, C. L., Oba, E., dos Santos, L. B., Kalinin, A. L., and Rantin, F. T., 2008. Antioxidant defenses and biochemical changes in pacu (Piaractus mesopotamicus) in response to single and combined copper and hypoxia exposure. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 147, 43-51. Saurabh, S., and Sahoo, P. K., 2008. Lysozyme: an important defence molecule of fish innate immune system. Aquaculture Research 39, 223-239. Scandalios, J. G., 2005. Oxidative stress: molecular perception and transduction of signals triggering antioxidant gene defenses. Brazilian Journal of Medical and Biological Research 38, 995-1014. Secombes, C. J., 1996. The non-specific immune system: cellular defenses. In: Iwama, G. and Nakanishi, T. (eds) The fish immune system organism, pathogen, and environment (Fish physiology). p: 63-103. , San Diego: Academic Press Inc. Supamattaya, K., Kiriratnikom, S., Boonyaratpalin, M., and Borowitzka, L., 2005. Effect of a Dunaliella extract on growth performance, health condition, immune response and disease resistance in black tiger shrimp (Penaeus monodon). Aquaculture 248, 207-216. Thompson, I., Choubert, G., Houlihan, D. F., and Secombes, C. J., 1995. The effect of dietary vitamin A and astaxanthin on the immunocompetence of rainbow trout. Aquaculture 133, 91-102. Yano, T., 1996. The non-specific immune system: humoral degense. In: Iwama, G. and T. Nakanishi (eds). The fish immune system organism, pathogen, and environment (Fish physiology), Academic Press, 105-157. Yeh, S.-P., Chang, C.-A., Chang, C.-Y., Liu, C.-H., and Cheng, W., 2008. Dietary sodium alginate administration affects fingerling growth and resistance to Streptococcus sp. and iridovirus, and juvenile non-specific immune responses of the orange-spotted grouper, Epinephelus coioides. Fish & Shellfish Immunology 25, 19-27. THE EFFECTS OF Haematococcus pluvialis ON INNATE IMMUNE AND RESISTANCE OF STRIPPED CATFISH (Pangasianodon hypophthalmus) AGAINST TO BACILLARY NECROSIS Vo Minh Son1, Van Thi Thuy1 ABSTRACT Astaxanthin is not only using as supplemented diatary for enhancing pigmentation of ornamental fish, increasing astaxanthin in Rainbow trout flesh but also enhancing immune responses of aquatic animal. The aim of this study is to evaluate the effects of Haematococcus pluvialis on innate im- mune response (phagocytic activity, superoxide anion production, lysozyme activity) and disease resistance of Stripped catfish to Bacillary necrosis caused by Edwardsiella ictaluri. Non-specific 96 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 immune parameters of Stripped catfish fingerling, its susceptibility to E. ictaluri and flesh color were determined when the fish were fed diets containing Haematococcus pluvialis at 0% (control), 0,5% and 1% for 4 weeks. Results showed that phagocytic activity (PA) of fish fed 0,5% and 1% of Haematococcus pluvialis diets were significantly higher than those of fish fed the control diet after 4 weeks of feeding, and increased 3,78 and 3,29-fold, respectively, compared to the control group. Howerver, phagocytic indexes (PI) were not significantly different between the groups. Superoxide anion production of head kidney leucocytes of fish fed diet containing 1% HP was significantly higher than those of fish fed the control diet and increased 1.84-fold, compared to control group. However, lysozyme activity of fish was not significant difference between groups. Fish fed 0,5% and 1% HP containing diets had significantly higher survival rates than those of fish fed the control diet after challenge with E. ictaluri, and increased by 26,6% and 23,3%, respectively, compared to control group. Furthermore, there was no effect of HP on flesh fish color after fish fed diets contain- ing HP for 4 weeks. We therefore recommend dietary Haematococcus pluvialis administration at 0,5% and 1% to enhance immunity and resistance against. Key words: Haematococcus pluvialis, innate immune, Bacillary Necrosis of Pangasius, astaxanthin, Ed- wardsiella ictaluri Người phản biện: TS. Lê Hồng Phước Ngày nhận bài: 6/6/2013 Ngày thông qua phản biện: 26/6/2013 Ngày duyệt đăng: 8/7/2013 1 Department of Experimental Biology, Research Institute for Aquaculture No2 Email: sonvm.ria2@mard.gov.vn
File đính kèm:
- anh_huong_cua_tao_haematococcus_pluvialis_len_he_mien_dich_t.pdf