Bổ sung tannin thủy phân trong nuôi tôm thẻ

Một số đợt bùng phát dịch bệnh xảy ra trong các trang trại nuôi tôm, bao gồm các bệnh do virus,vi khuẩn… dẫn đến tử vong cao và thiệt hại kinh tế cho các trại nuôi tôm trên toàn thế giới. Do đó, các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật được quan tâm nhiều hơn để tăng cường khả năng miễn dịch và ngăn ngừa nhiễm trùng vì kháng sinh hầu như đã cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản.

Tanin là một hợp chất polyphenol hòa tan trong nước được tìm thấy trong thực vật, thực phẩm, đồ uống và chúng mang các hợp chất kháng khuẩn, chống oxy hóa và điều hòa miễn dịch. Tanin được phân thành hai loại lớn: tannin thủy phân (HT) và tannin ngưng tụ (CT). Tác dụng kháng khuẩn và chống oxy hóa của tannin thủy phân mạnh hơn so với tannin ngưng tụ. Tanin có tiềm năng lớn như một chất thay thế cho kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, việc áp dụng tannin thủy phân làm phụ gia thức ăn cho tôm chưa được báo cáo.

Do đó, nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của tannin thủy phân đối với tăng trưởng, khả năng chống oxy hóa, đáp ứng miễn dịch, hệ vi sinh đường ruột và khả năng chống lại Vibrio parahaemolyticus của tôm thẻ, và đánh giá tiềm năng sử dụng HT trong nuôi trồng thủy sản. 

600 con tôm chia ngẫu nhiên thành 5 nhóm theo tỷ lệ bổ sung tannin thủy phân:

• F0: đối chứng 
• F0,5: 0,05% (g/thức ăn)
• F1: 0,1% (g/thức ăn)
• F1.5: 0,15% (g/thức ăn)
• F2: 0,2% (g/thức ăn)

Hiệu suất tăng trưởng

Nhiều nghiên cứu đã cho thấy những tác dụng có lợi của việc bổ sung chiết xuất thực vật trên động vật thủy sản trong những năm gần đây.  Đặc biệt là kích thích các enzym tiêu hóa của tôm chẳng hạn như Trysin, enzyme hấp thụ chất dinh dưỡng và phân hủy thức ăn. Kết quả trong nghiên cứu này cho thấy việc bổ sung tannin thủy phân trong chế độ ăn đã tối ưu hóa hiệu suất tăng trưởng (WGR và SGR) và tăng hoạt động của Trysin, điều này cho thấy tannin thủy phân có thể cải thiện hiệu suất tăng trưởng bằng cách tăng hoạt động TRY để tăng cường khả năng hấp thụ và cung cấp chất dinh dưỡng. Tuy nhiên, đã có báo cáo rằng trọng lượng cuối cùng và SGR thấp hơn đã ở các nhóm được bổ sung tannin thủy phân (1%-3%) so với nhóm đối chứng ở cá chẽm châu Âu con (Omnes et al., 2017 ). Liu và cộng sự. (2012) lại cho thấy việc bổ sung HTs (0,5% –1%) đã cải thiện năng suất tăng trưởng của thỏ, phù hợp với kết quả của nghiên cứu này. Tất cả những kết quả này gợi ý rằng nồng độ tannin thủy phân thấp có thể có lợi hơn cho sự tăng trưởng của động vật. 

Hoạt động của enzym trong huyết thanh và gan tụy

Phosphatase kiềm (ALP) và acid phosphatase (ACP) là hai enzyme đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng. Nghiên cứu này cho thấy hoạt động enzym của ALP và ACP tăng lên đáng kể ở nhóm F1 và F1.5, nhưng nhóm F2 giảm nhẹ so với nhóm F1 và F1.5, cho thấy rằng việc bổ sung tannin thủy phân có thể tăng cường khả năng chống oxy hóa của tôm ở một liều lượng thích hợp.

Biểu hiện của các gen liên quan đến chất chống oxy hóa trong gan tụy

Theo báo cáo, catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) và superoxide dismutase (SOD) đều rất quan trọng đối với hệ thống chống oxy hóa của tôm. SOD là enzyme chống oxy hóa quan trọng có thể giúp vật chủ khỏi stress oxy hóa. Đây là một chỉ số quan trọng về tình trạng sức khỏe có thể được sử dụng để đánh giá các hoạt động chống oxy hóa và miễn dịch. 

Trong nghiên cứu này, tôm được bổ sung tannin thủy phân đã tăng hoạt tính SOD trong huyết thanh và gan tụy với chế độ ăn 0,05% -0,15% tannin thủy phân. Hơn nữa, bổ sung 0,15% tannin thủy phân trong chế độ ăn làm tăng mức độ biểu hiện CAT và 0,05%-0,15% tannin thủy phân trong chế độ ăn đã tăng cường mức độ biểu hiện Cu/Zn-SOD trong các nhóm nghiệm thức. Ngoài ra, các biểu hiện GPx cao hơn đáng kể trong các nhóm F1-F2 so với nhóm đối chứng. Người ta suy đoán rằng tannin có thể làm tăng khả năng chống oxy hóa của tôm.

Hệ vi sinh vật đường ruột

Ruột đóng vai trò quan trọng trong quá trình hấp thụ và chuyển hóa chất dinh dưỡng. Nó hoạt động như tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại các mầm bệnh và áp lực môi trường. Vi khuẩn đường ruột và các chất chuyển hóa của vi khuẩn ảnh hưởng trực tiếp đến sinh lý của cả động vật không xương sống và động vật có xương sống.

Trong nghiên cứu này, việc bổ sung từ 0,05% - 0,15% tannin thủy phân trong chế độ ăn có thể làm giảm sự đa dạng của vi khuẩn trong ruột. Tuy nhiên, tác dụng có lợi của sinh thái ruột phụ thuộc vào sự phong phú hoặc hiện diện của một số chi hoặc loài có ích trong cộng đồng vi khuẩn hơn là sự đa dạng. Liều lượng tannin thủy phân cao hơn ảnh hưởng đến cộng đồng vi khuẩn trong ruột của tôm thẻ bằng cách làm tăng sự phong phú của Firmicute. Tannin thủy phân bổ sung trong khẩu phần ăn cũng cho thấy tác dụng mạnh mẽ trong việc hình thành hệ vi sinh vật đường ruột của tôm thẻ.

Thử thách với V. parahaemolyticus 

Sau 24 giờ, tỷ lệ sống (%) của các nhóm F1-F2 cao hơn đáng kể so với đối chứng. Tỷ lệ sống sót lần lượt là 40%, 47%, 63%, 80% và 63% ở các nhóm F0-F2. Tỷ lệ sống sót tương đối cao nhất ở nhóm F1.5 (80%), tiếp theo là nhóm F1 (63%) và F2 (63%).

Theo các nghiên cứu trước đây, hoạt động kháng khuẩn của tanin bao gồm sự ức chế các enzym ngoại bào của vi sinh vật và tranh giành các chất nền cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật hoặc tác động trực tiếp lên sự trao đổi chất của vi sinh vật thông qua việc ức chế quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Kết quả của chúng tôi đã chứng minh rằng tannin thủy phân trong chế độ ăn uống ảnh hưởng đến thành phần vi khuẩn đường ruột bằng cách giảm sự phong phú tương đối của Vibrio. Một số loài Vibrio gây bệnh nghiêm trọng trong các ao nuôi thủy sản trên toàn thế giới và ảnh hưởng tiêu cực đến cơ chế miễn dịch và hình thái ruột. Số lượng Vibrio giảm trong nghiên cứu này, điều này cho thấy rằng việc bổ sung tannin thủy phân có thể làm giảm một số quần thể gây bệnh. Tannin thủy phân trong chế độ ăn làm tăng sức đề kháng đối với V. parahaemolyticus , có thể do tác dụng kháng khuẩn của nó đối với V. parahaemolyticus và khả năng cải thiện tình trạng miễn dịch của tôm thông qua việc tạo ra các hoạt động của ALP, ACP và SOD, sự biểu hiện của gen chống oxy hóa CAT, Cu/Zn-SOD, GPx và giảm số lượng Vibrio trong ruột của tôm.

Kết luận, nghiên cứu này xác định rằng việc bổ sung 0,15% tannin thủy phân trong chế độ ăn thúc đẩy hiệu suất tăng trưởng và hoạt động tiêu hóa, tạo ra khả năng chống oxy hóa và thay đổi cộng đồng vi khuẩn đường ruột, khả năng kháng bệnh chống lại Vibrio trong nuôi tôm.