Các thí nghiệm được thực hiện tại cơ sở IFREMER ở Tahiti
Các vấn đề bệnh lý trong sản xuất tôm thường phức tạp và vẫn chưa được hiểu rõ. Các chiến lược và quy định quản lý bền vững hạn chế số lượng thuốc có sẵn để điều trị mầm bệnh. Ngược lại với nông nghiệp, kinh tế của các loại thuốc trong nuôi trồng thủy sản không hấp dẫn để ngành dược phẩm đầu tư vào phát triển các loại thuốc mới, chấp nhận. Vắc-xin có khả năng không hiệu quả trong động vật giáp xác, vì chúng thiếu hệ thống miễn dịch đặc hiệu như ở động vật có xương sống. Do đó, người nuôi tôm phải xem xét chất lượng giống, quy trình chăm sóc và dinh dưỡng là những công cụ chính để kiểm soát bệnh tật.
Cải thiện sức khỏe qua thức ăn
Các nỗ lực nghiên cứu dinh dưỡng hiện tại đang hướng đến việc xác định yêu cầu về các chất dinh dưỡng chính ảnh hưởng đến sức khỏe và miễn dịch của tôm, chẳng hạn như vitamin C và E, phospholipid, axit béo thiết yếu, khoáng vi lượng và carotenoid.
Một trong những lĩnh vực phát triển hứa hẹn nhất để tăng cường cơ chế phòng thủ không đặc hiệu và bảo vệ tôm khỏi bệnh là việc sử dụng các chất kích thích miễn dịch. Nhiều hợp chất đã được xác định, chủ yếu có nguồn gốc từ màng tế bào của vi sinh vật, chẳng hạn như polysaccharide, lipoprotein và lipopolysaccharide. Kết quả sơ bộ cho thấy hiệu quả của các chất kích thích miễn dịch có sẵn trên thị trường trong việc cải thiện khả năng chịu đựng căng thẳng và/hoặc kháng bệnh của cá và tôm phụ thuộc mạnh mẽ vào loại sản phẩm, và vào nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng phụ trợ quan trọng để hỗ trợ phát triển hệ miễn dịch. Do đó, việc thiết kế các loại premix đặc biệt để cải thiện khả năng kháng bệnh dựa trên việc lựa chọn các chất kích thích miễn dịch thích hợp kết hợp với nguồn cung cấp cân bằng các chất dinh dưỡng chính để hỗ trợ tăng cường hệ miễn dịch.
Điều kiện thí nghiệm, thiết kế
Tiến bộ trong nghiên cứu về kiểm soát bệnh tật ở tôm bị cản trở bởi những khó khăn trong việc đánh giá trạng thái sức khỏe và kiến thức hạn chế về miễn dịch của động vật giáp xác. Trong nghiên cứu của chúng tôi, hiệu quả của một premix đặc biệt kích thích miễn dịch đối với khả năng kháng bệnh của Penaeus stylirostris được đánh giá bằng cách sử dụng các tham số huyết tương (ex vivo) cũng như thử nghiệm thách thức (in vivo).
Các thí nghiệm được thực hiện tại Trung tâm Océanologique du Pacifique IFREMER ở Tahiti. Tôm giống (Penaeus stylirostris, 5.1 ± 0.5 gram) được thu hoạch từ một ao nuôi thương mại và chuyển đến phòng thí nghiệm, nơi chúng được duy trì trong các bể 500 lít (70 tôm mỗi bể) và được cho ăn bằng thức ăn thương mại địa phương cho đến khi bắt đầu thử nghiệm.
Đối với mỗi phương pháp điều trị, có hai nhóm động vật được bơm vào:
- Động vật được sử dụng để phân tích các tham số huyết tương: 12 tôm mỗi bể 200 lít (năm bể = 60 tôm mỗi phương pháp điều trị).
- Động vật được sử dụng cho thử nghiệm thách thức: 50 tôm mỗi bể 500 lít (ba bể = 150 tôm mỗi phương pháp điều trị).
Thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ từ 26 đến 28 độ-C và độ mặn 35 ppt. Tăng trưởng cá nhân được theo dõi trong suốt thử nghiệm bằng cách gắn thẻ 45 tôm mỗi phương pháp điều trị trong các bể 500 lít. Tôm được cho ăn các loại thức ăn thí nghiệm trong 21 ngày trước khi lấy mẫu huyết tương hoặc tiếp xúc với thử nghiệm thách thức.
Chuẩn bị thức ăn, hiệu suất
Các loại thức ăn thí nghiệm được sản xuất bằng phương pháp nấu-chế độ viên. Một công thức hiệu suất cao được sử dụng làm thức ăn kiểm soát (40% protein thô trên 8% chất béo thô), trong đó 1% chất độn (cellulose) được thay thế bằng một premix kích thích miễn dịch (INVE Aquastim-S, Bảng 1).
Coutteau, Công thức của các chế độ ăn thí nghiệm, Bảng 1
| Nguyên liệu thô | Kiểm soát | Aquastim-S |
|---|---|---|
| Bột cá tiêu chuẩn (72% cơ sở CP) | 33.9 | 33.9 |
| Bột đầu tôm | 5.0 | 5.0 |
| Bột đậu nành đã tách béo | 11.0 | 11.0 |
| Gluten lúa mì | 2.0 | 2.0 |
| Bột mì | 16.2 | 16.2 |
| Cám lúa mì | 22.6 | 22.6 |
| Dầu cá | 1.3 | 1.3 |
| Premix tôm* | 5.0 | 5.0 |
| Cellulose (độn) | 3.0 | 2.0 |
| INVE Aquastim-S 10-00** | 1.0 | |
| Tổng | 100.0 | 100.0 |
* Tinh chất dinh dưỡng cung cấp vitamin, khoáng chất, vi chất, phospholipid, axit amin thiết yếu, cholesterol, chất thu hút.
** Tinh chất đặc biệt cung cấp hỗn hợp các chất kích thích miễn dịch và dinh dưỡng.
Bảng 1. Công thức của các chế độ ăn thí nghiệm (% của chế độ ăn).
Hoạt động của tôm rất tốt trong suốt thử nghiệm và không ghi nhận trường hợp tử vong nào trong thời gian cho ăn ba tuần. Tăng trưởng trọng lượng cá nhân, đo trên các tôm có gắn thẻ, trung bình từ 3.6 đến 3.9 gram trong suốt ba tuần (~1.2-1.3 gram mỗi tuần). Tăng trưởng trọng lượng trung bình cao hơn 9% ở tôm được cho ăn thức ăn bổ sung Aquastim-S so với nhóm kiểm soát. Tương tự, Sung et al. (1994) đã chỉ ra sự cải thiện tăng trưởng do kích thích miễn dịch ở tôm hùm vằn postlarval (P. monodon).
Các tham số huyết tương
Giai đoạn lột xác được xác định dưới kính hiển vi hai mắt bằng phương pháp của Drach và Tcherni-govtzeff (1967). Huyết tương được lấy từ giữa đoạn cephalothorax cuối cùng và đoạn bụng đầu tiên bằng ống tiêm vô trùng 1 ml, và chỉ từ các động vật ở giai đoạn không lột xác (giai đoạn C hoặc D0) để tránh sự can thiệp của giai đoạn lột xác.
Tổng số tế bào huyết tương
Tổng số được đếm trong các đĩa vi xử lý dưới kính hiển vi quang học mà không phân biệt ba loại tế bào huyết tương bằng phương pháp của Le Moullac et al. (1997).
Hoạt động thực bào của tế bào huyết tương
Thực bào là một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch của tôm, có trách nhiệm loại bỏ các cơ thể ngoại lai trong huyết tương tôm. Nó tạo ra sự phóng thích các gốc tự do trong quá trình được gọi là “bùng phát hô hấp,” dẫn đến một hành động mạnh mẽ chống lại vi khuẩn. Sự thay đổi màu sắc của Nitro Blue Tetrazolium (NBT) được sử dụng để đánh giá hoạt động thực bào thông qua việc định lượng anion superoxide O2–, sản phẩm đầu tiên được giải phóng trong quá trình bùng phát hô hấp. Sự oxy hóa của NBT (màu vàng) thành formazan (màu xanh) là một thước đo hoạt động oxy hóa của tế bào huyết tương. Hoạt động NBT của tế bào huyết tương được đo theo cách đó (hoạt động NBT cơ bản), hoặc sau khi kích thích miễn dịch tế bào huyết tương in vitro bằng cách tiếp xúc với một chất kích thích miễn dịch (hoạt động NBT được kích thích) theo phương pháp của Secombes (1990).
Ảnh hưởng của thức ăn đến các tham số huyết tương
Tổng số tế bào huyết tương lưu hành trong huyết tương cho thấy sự biến động cao giữa các tôm cá nhân (Bảng 2). Tuy nhiên, tổng số tế bào huyết tương thấp hơn đáng kể ở phương pháp Aquastim-S so với nhóm kiểm soát. Kích thích miễn dịch có thể làm giảm nồng độ tế bào huyết tương lưu hành trong huyết tương, do sự xâm nhập của tế bào huyết tương vào các mô và cơ quan được kích thích miễn dịch.
Coutteau, Sự phát triển của tổng số tế bào huyết tương, Bảng 2
| Thức ăn | Số tôm | Trung bình | Sai số chuẩn | |
|---|---|---|---|---|
| Ngày 0 (ban đầu) | Thức ăn thương mại | 24 | 36,250 | 2352 |
| Ngày 21 | Kiểm soát | 32 | 44,506 a | 2170 |
| Ngày 21 | Aquastim-S | 26 | 32,969 b | 2605 |
Bảng 2. Sự phát triển của tổng số tế bào huyết tương (trên mm3 huyết tương) giữa tôm thích nghi với thức ăn thương mại và tôm được cho ăn thức ăn thí nghiệm trong 21 ngày.
Hoạt động diệt khuẩn của các tế bào huyết tương, được đo dưới dạng hoạt động NBT cơ bản cũng như NBT được kích thích, tăng lên cho cả hai phương pháp điều trị trong suốt thử nghiệm so với giá trị ban đầu của tôm được cho ăn thức ăn thương mại. Tăng cường hoạt động thực bào đáng chú ý nhất ở nhóm Aquastim-S, cho thấy sự tăng gấp đôi hoạt động NBT cơ bản và tăng 2.4 lần hoạt động NBT được kích thích so với các giá trị ban đầu (tăng 33% và 84% so với thức ăn kiểm soát). Tỷ lệ NBT được kích thích trên NBT cơ bản, được xem là khả năng diệt khuẩn của tế bào huyết tương, đã tăng từ 1.1 lên 1.5 do sự bổ sung Aquastim-S vào thức ăn.
Thử nghiệm thách thức
Một cuộc nhiễm trùng thử nghiệm đã được thực hiện với một chủng vi khuẩn gây bệnh cực kỳ virulent của Vibrio penaeicida (AM101). Tôm được nhúng trong 2 giờ trong 10 lít nước biển chứa 105 CFU mỗi mililít của AM101, liều lượng đã được thử nghiệm trước nhằm mục tiêu đạt được tỉ lệ tử vong phù hợp trong thử nghiệm thách thức. Các nhóm kiểm soát nhận được cùng một điều trị như tôm thách thức nhưng không tiếp xúc với vi khuẩn trong thời gian nhúng. Sau khi nhiễm trùng thử nghiệm, các tôm được rửa bằng nước biển và chuyển vào các bể chứa 25 tôm mỗi 100 lít nước biển đã qua lọc (1 µm). Nước được cung cấp khí liên tục và nhiệt độ giữ ở mức từ 24 đến 26 độ-C. Tử vong được xác định ba lần mỗi ngày trong năm ngày liên tục. Việc cho ăn tiếp tục trong thời gian theo dõi. Các nhóm nhiễm được thực hiện với bốn bể (~100 tôm) cho mỗi phương pháp điều trị, trong khi các nhóm kiểm soát không bị nhiễm được thực hiện với hai bể (~50 tôm) cho mỗi phương pháp điều trị.
Độ nhạy
Độ nhạy đối với thử nghiệm thách thức được biểu thị bởi tổng tử vong quan sát được trong năm ngày sau nhiễm trùng và chỉ số tử vong tích lũy, được tính là tổng số tử vong tích lũy quan sát được trong toàn bộ thời gian theo dõi. Chỉ số tử vong tích lũy tính đến tổng tử vong cũng như sự lan rộng của tử vong theo thời gian.
Ảnh hưởng của thức ăn đến tử vong trong thử nghiệm thách thức
Một sự tử vong hạn chế đã được ghi nhận ở các nhóm không bị nhiễm trong thời gian theo dõi năm ngày (5% ở cả hai nhóm, Hình 1). Sau năm ngày, nhiễm trùng vi khuẩn dẫn đến tử vong tổng cộng là 16% và 34% ở nhóm Aquastim-S và nhóm kiểm soát, tương ứng (giảm 53% tử vong do sự bổ sung thức ăn, Hình 2). Tương tự, chỉ số tử vong tích lũy cao hơn đáng kể ở nhóm kiểm soát so với nhóm Aquastim-S (377±77 và 190±78, tương ứng).
Kết luận
Kết quả của chúng tôi cho thấy dinh dưỡng là một công cụ hiệu quả để nâng cao trạng thái sức khỏe của tôm penaeid. Việc bổ sung một hỗn hợp các chất kích thích miễn dịch và dinh dưỡng được chọn vào một thức ăn chất lượng cao cho Penaeus stylirostris đã dẫn đến việc tăng cường khả năng miễn dịch và khả năng kháng bệnh sau ba tuần cho ăn, như được chỉ ra bởi:
- Giảm tổng số tế bào huyết tương lưu hành trong huyết tương (giảm 26% so với nhóm kiểm soát)
- Tăng cường hoạt động thực bào của tế bào huyết tương (tăng 33% và 84% cho hoạt động NBT cơ bản và NBT được kích thích, tương ứng, so với nhóm kiểm soát)
- Cải thiện khả năng sống sót trong một thử nghiệm thách thức (giảm 53% tử vong so với nhóm kiểm soát sau khi nhiễm trùng thử nghiệm với Vibrio penaeicida).
Ghi chú: Các tài liệu tham khảo đã trích dẫn có thể được lấy từ tác giả đầu tiên.
(Ghi chú của biên tập viên: Bài viết này được xuất bản lần đầu tiên trong số tháng 10 năm 2001 của tạp chí Global Aquaculture Advocate.)
Nguồn : https://www.globalseafood.org/advocate/improved-nutrition-enhances-immune-competence-disease-resistance-in-penaeid-shrimp/
