Axit hữu cơ trong chế độ ăn được sử dụng làm chất kích thích tăng trưởng, chống vi khuẩn

Nghiên cứu ở Malaysia cho thấy tiềm năng cho cá rô phi đỏ lai

Việc tăng cường hệ thống nuôi cá rô phi đã khiến loài cá khỏe mạnh này dễ mắc các bệnh vi khuẩn khác nhau gây thiệt hại kinh tế cho người nuôi cá rô phi.

Bệnh là một yếu tố hạn chế chính đối với việc mở rộng và việc sản xuất nuôi trồng thủy sản. Đặc biệt quan tâm đến nuôi cá rô phi là các bệnh do vi khuẩn gây ra bởi các nhóm Streptococcal, như Streptococcus agalactiae , có thể gây tử vong trên diện rộng, đặc biệt là trong nước ấm và hệ thống nuôi thâm canh cao ở nhiều quốc gia khác nhau. Thuốc kháng sinh như oxytetracycline (OTC) vẫn đang được sử dụng như là phương pháp điều trị phổ biến nhất và / hoặc phòng ngừa các bệnh do vi khuẩn, bao gồm cả Streptococcus, trong nhiều lĩnh vực của ngành nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, khi xu hướng toàn cầu trong sử dụng kháng sinh trở nên hạn chế và không phổ biến trong ngành nuôi trồng thủy sản, việc xác định các biện pháp thay thế dự phòng và tăng trưởng phù hợp sẽ ngày càng trở nên quan trọng và trong số này, mối quan tâm đối với axit hữu cơ đang tăng lên.

Axit hữu cơ là các hợp chất hữu cơ được coi là chất béo nói chung được coi là an toàn. Các yếu tố khác nhau có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của axit hữu cơ, bao gồm loài, tuổi, thành phần chế độ ăn uống, loại và nồng độ axit hữu cơ cũng như các điều kiện nuôi cấy. Một số nghiên cứu đã báo cáo tác dụng có lợi của axit hữu cơ trong việc cải thiện việc sử dụng chất dinh dưỡng, phần lớn là do tác dụng axit hóa của chế độ ăn uống, do đó làm cho các chất dinh dưỡng, đặc biệt là khoáng chất, có hiệu lực hơn.

Trong các nghiên cứu trước đây, cá rô phi lai đỏ, Oreochromis sp., Cho ăn hỗn hợp axit hữu cơ trong chế độ ăn uống (OAB) cho thấy sự cải thiện nhẹ, nhưng không đáng kể, cải thiện hiệu suất tăng trưởng và sử dụng phốt pho (P), cũng như cải thiện đáng kể khả năng kháng S. agalactiae nhiễm trùng. Tuy nhiên, không rõ liệu hiệu suất tăng trưởng của cá rô phi có thể được cải thiện hơn nữa bằng mức độ bao gồm các axit hữu cơ trong chế độ ăn uống cao hơn theo cách phụ thuộc vào liều. Hiện tại vẫn chưa biết liệu sự tăng trưởng, hiệu quả thức ăn và tác dụng kháng khuẩn quan sát thấy trong chế độ ăn bổ sung axit hữu cơ cho cá rô phi có hiệu quả như kháng sinh thường được sử dụng trong ngành nuôi trồng thủy sản cho các mục đích đó.

Nghiên cứu báo cáo ở đây đã so sánh ảnh hưởng của việc bổ sung OAB và OTC vào chế độ ăn uống đối với hiệu suất tăng trưởng, hiệu quả nuôi dưỡng, khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng, lượng khoáng chất, pH đường tiêu hóa, tổng số lượng vi khuẩn sống trong ruột và phân của cá rô phi lai đỏ, Oreochromis sp. như sức đề kháng của chúng đối với thách thức của S. agalactiae . Bài viết này tóm tắt các ấn phẩm gốc trong Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản, 2016, 47, 357.

Thiết lập nghiên cứu

Exophthalmia đơn phương hoặc song phương (mắt lồi) và xuất huyết quanh mắt và operculum là dấu hiệu phổ biến của nhiễm trùng Streptococcus ở cá rô phi.

Các chế độ ăn thử nghiệm được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm bốn chế độ ăn thực tế isonitrogenous và cô lập. Bột đậu nành là nguồn protein chính trong chế độ ăn kiêng, đóng góp 800 g / kg tổng lượng protein thô trong chế độ ăn thử nghiệm, với 200 g / kg từ bột cá Đan Mạch. Ngoài các chất phụ gia OAB (Đại học Sains Malaysia) và OTC độc quyền, thành phần của tất cả các chế độ ăn uống là tương tự nhau. Chế độ ăn thử nghiệm được chỉ định là 0,5% OTC, 0,5% OAB, 1,0% OAB và chế độ ăn kiểm soát (không thêm kháng sinh hoặc axit hữu cơ). Chế độ ăn 0,5% OTC hoặc 0,5% OAB được kết hợp với 5 g / kg OTC hoặc OAB tương ứng, trong khi chế độ ăn 1,0% OAB có 10 g / kg OAB. Một chế độ ăn kiêng 5 g / kg OTC đã được chọn làm đối chứng tích cực để điều tra việc sử dụng OTC dự phòng vừa là chất kích thích tăng trưởng kháng sinh vừa là thuốc kháng khuẩn cho cá rô phi khi sử dụng lâu dài. Các chế độ ăn kiêng đã được chuẩn bị theo Ng et al. (2009) và chế độ ăn khô được nghiền thành các viên có kích thước phù hợp và được bảo quản trong túi polyetylen kín khí ở -20 ° C cho đến khi được yêu cầu.

Cá thí nghiệm được sử dụng là cá rô phi lai đỏ ( Oreochromis sp.) Từ một trang trại cá địa phương ở Penang, Malaysia. Khi đến khuôn viên trường đại học, con cá được thả trong một bể sợi thủy tinh hình tròn 1000 L được đặt trong một trại giống có mái che mở. Cá được nuôi trong hai tuần, sau đó bị bỏ đói trong 24 giờ và 20 cá giống (trọng lượng trung bình ban đầu = 9,45 ± 0,01 g) được phân phối ngẫu nhiên vào mỗi mười hai bể sợi thủy tinh hình tròn 500 L, mỗi bể được nối với nước chảy qua hệ thống. Cá được cho ăn bằng tay đến mức bão hòa rõ ràng hai lần mỗi ngày và mỗi chế độ ăn thử nghiệm được cho ăn ba nhóm cá. Mỗi tuần, tất cả cá được cân theo lô để theo dõi hiệu suất tăng trưởng và thử nghiệm cho ăn được thực hiện trong 20 tuần.

Các mẫu phân được thu thập sau 6 tuần vào thử nghiệm cho ăn và hai tuần trước khi lấy mẫu cuối cùng. Những mẫu này được gộp lại và xử lý để phân tích. Vào cuối thử nghiệm cho ăn 20 tuần, tất cả cá được cân riêng và đo tổng chiều dài. Tổng cộng có 12 con cá trong mỗi lần điều trị sau đó được lấy ngẫu nhiên ra khỏi mỗi bể, được phú dưỡng, mổ xẻ và đo tỷ lệ hematocrit, chỉ số gan (HSI), chỉ số nội tạng (VSI), chỉ số mỡ trong phúc mạc (IPF) và pH của dạ dày và nội dung ruột như mô tả trước đây trong Ng et al. (2009). Thêm 9 - 12 cá mỗi lần điều trị đã được phú dưỡng và được sử dụng để đo tổng số lượng vi khuẩn có thể nuôi cấy trong ruột như mô tả trong Ng et al. (2009).

Để biết quy trình chi tiết về thiết lập thí nghiệm - bao gồm phân tích hóa học, tính toán tỷ lệ tiêu hóa, kiểm tra thách thức vi khuẩn và phân tích thống kê - hãy tham khảo công bố ban đầu.

Các kết quả

Cá rô phi cho ăn chế độ ăn 0,5% OTC có trọng lượng cuối cùng cao hơn đáng kể (P = 0,026) và tăng cân (P = 0,027) so với cá con ăn chế độ ăn đối chứng, nhưng không khác biệt đáng kể so với cá rô phi cho chế độ ăn OAB (P> 0,05). Không có sự khác biệt đáng kể được phát hiện cho tỷ lệ chuyển đổi thức ăn và tỷ lệ hiệu quả protein hoặc các chỉ số sinh học của HSI, VSI, IPF, hematocrit hoặc yếu tố tình trạng trong số tất cả các phương pháp điều trị chế độ ăn uống (P> 0,05). Tỷ lệ sống của cá rô phi cao (95 Hàng100 phần trăm) và cao hơn đáng kể (P = 0,003) đối với cá được cho ăn 0,5% OTC hoặc 1,0 phần trăm OAB so với chế độ ăn kiểm soát.

Bổ sung chế độ ăn thử nghiệm với 0,5% hoặc 1,0% OAB làm giảm pH chế độ ăn uống tương ứng từ 5,88 xuống 5,64 và 5,40. Bổ sung OTC không ảnh hưởng đến pH chế độ ăn uống. Mặc dù độ pH của nội dung dạ dày không bị ảnh hưởng đáng kể bởi chế độ ăn kiêng (P> 0,05), nhưng độ pH của nội dung đường ruột của cá rô phi được cho ăn chế độ ăn OAB 0,5% hoặc 1,0% thấp hơn đáng kể so với những người được cho ăn 0,5% OTC hoặc chế độ ăn kiểm soát (P = 0,006). Tăng bao gồm OAB trong chế độ ăn uống từ 0,5 phần trăm đến 1,0 phần trăm làm giảm thêm độ pH của nội dung đường ruột nhưng không đáng kể.

Tỷ lệ tiêu hóa chất khô cao hơn đáng kể (P = 0,044) đối với chế độ ăn có bổ sung 0,5% OTC hoặc 1,0% OAB so với chế độ ăn kiểm soát, trong khi không có sự khác biệt đáng kể nào được phát hiện giữa chế độ ăn 0,5% OAB và chế độ ăn khác. Hệ số tiêu hóa tro cao nhất khoảng 0,29 được ghi nhận cho chế độ ăn 0,5% OTC và 1,0% OAB, cao hơn đáng kể so với chế độ ăn kiểm soát (P = 0,034). Hệ số tiêu hóa protein rõ ràng thay đổi từ 0,86 đến 0,88, không có sự khác biệt đáng kể giữa các chế độ ăn mặc dù phương pháp điều trị OTC và OAB có xu hướng có giá trị tiêu hóa protein cao hơn so với điều trị đối chứng.

Cột sống (xương sống) của cá rô phi chứa nồng độ OTC (P <0,001) cao hơn đáng kể (33,17 mg / kg) so với tất cả các mô khác. Hàm lượng OTC thấp nhất được phát hiện trong cơ bắp (0,38 mg / kg) và thấp hơn đáng kể so với gan hoặc da có vảy.

Kiểm tra bằng mắt cho thấy cá rô phi ăn chế độ ăn OTC có sắc tố màu vàng huỳnh quang rõ ràng của vảy, tia vây và operculum, tăng theo thời gian, cũng như các đốm đen xung quanh operculum. Dư lượng OTC không được phát hiện trong bất kỳ mô nào của cá được cho ăn chế độ ăn kiểm soát hoặc OAB.

Hình 1: Dư lượng oxytetracycline trong các mô của cá rô phi lai đỏ sp. sau 20 tuần thử thuốc.

Bổ sung OAB vào chế độ ăn uống giảm đáng kể (P = 0,020) tổng số lượng vi khuẩn sống sót trong phân của cá rô phi bị trục xuất so với đối chứng. Tổng CFU / g phân cao nhất được phát hiện từ cá được cho ăn chế độ ăn đối chứng cao hơn đáng kể so với số lượng vi khuẩn trong phân thu được từ cá được cho ăn chế độ ăn OAB 0,5% hoặc 1,0%. Số lượng vi khuẩn khả thi trong phân của cá rô phi cho ăn chế độ ăn 0,5% OTC không khác biệt đáng kể so với tất cả các phương pháp điều trị khác (P> 0,05). Sau 20 tuần, cá được cho ăn 0,5% hoặc 1,0% chế độ ăn OAB có tổng số vi khuẩn sống sót trong ruột thấp hơn đáng kể (P = 0,011) so với cá được cho ăn 0,5% OTC hoặc chế độ ăn kiểm soát. Cá được cho ăn chế độ ăn OAB 1,0 phần trăm có quần thể vi khuẩn thấp nhất (1,03 x 10 4CFU / g), thấp hơn 68,5% so với cá được cho ăn chế độ ăn kiểm soát (3,27 x 10 4 CFU / g). Tăng mức độ OAB trong chế độ ăn uống dẫn đến giảm số lượng vi khuẩn sống sót trong ruột nhưng không có sự khác biệt đáng kể nào (P> 0,05). Sau thử thách S. agalactiae kéo dài 22 ngày , cá rô phi cho ăn chế độ ăn OAB 0,5% hoặc 1,0% có số lượng vi khuẩn đường ruột ít hơn đáng kể (P = 0,027) so với những con được cho ăn chế độ ăn đối chứng. Trong khi đó, cá rô phi cho ăn chế độ ăn OAB 1,0 phần trăm có quần thể vi khuẩn đường ruột thấp hơn đáng kể so với những con được cho ăn chế độ ăn 0,5% OTC.

Cá chết do nhiễm S. agalactiae bắt đầu 2 ngày sau khi tiếp xúc. Trong thời gian thử thách bệnh kéo dài 22 ngày, cá nhiễm bệnh đã phát triển các dấu hiệu lâm sàng của nhiễm S. agalactiae như bơi lội thất thường, ngoại khoa đơn phương hoặc hai bên, mờ đục giác mạc, lờ đờ, chán ăn và xuất huyết đặc biệt quanh mắt, nấp mang, xuất huyết vây và mép vây đuôi. Chế phẩm được lấy từ não, mắt và mô thận của cá  chết được nuôi cấy dương tính với Streptococcus beta tan máu beta, qua đó xác nhận nguyên nhân cái chết. Không có vi khuẩn liên cầu khuẩn được phân lập từ các mô của cá sống sót khỏe mạnh vào cuối thử nghiệm thử thách bệnh. Tổng số cá rô phi còn sống được cho ăn chế độ ăn đối chứng thấp hơn đáng kể (P = 0,015) so với những con được cho ăn 0,5% OAB hoặc 0,5% OTC, có cùng số lượng cá còn sống sau 22 ngày tiếp xúc với S. agalactiae . Đối với cá rô phi được cho ăn chế độ ăn OAB 1,0 phần trăm, không có sự khác biệt đáng kể nào được phát hiện khi so sánh giữa tất cả các phương pháp điều trị theo chế độ ăn uống.

Hình 2: Tổng số lượng vi khuẩn khả thi (CFU / g) trong ruột cá rô phi trước và sau khi thử thách với vi khuẩn gây bệnh đã chọn.

Quan điểm

Những lợi ích tích cực của axit hữu cơ trong chế độ ăn uống được quan sát trong nghiên cứu này có thể một phần là do sự kết hợp của các axit hữu cơ khác nhau đã được sử dụng. Mỗi axit hữu cơ có phổ hoạt động kháng khuẩn riêng và thường được biết rằng một loại axit hữu cơ không hoàn toàn hiệu quả đối với tất cả các vi sinh vật gây bệnh. Sự kết hợp của hữu cơ axit thường được cho là có hiệu quả hơn đối với vi khuẩn gây bệnh so với các axit đơn lẻ của chúng và có thể có tác dụng hiệp đồng. Chúng tôi đã có thể tối đa hóa hiệu quả kháng khuẩn của OAB được sử dụng trong nghiên cứu hiện tại bằng cách kết hợp các axit hữu cơ khác nhau dựa trên dữ liệu từ các nghiên cứu in vitro ban đầu khác nhau về hiệu quả kháng khuẩn của chúng đối với các mầm bệnh khác nhau (dữ liệu chưa được công bố).

Trong nghiên cứu hiện tại, tác động có lợi của axit hữu cơ trong chế độ ăn uống ngang bằng hoặc vượt trội so với OTC, cả về khả năng kháng khuẩn và khả năng cải thiện việc sử dụng chất dinh dưỡng và hiệu suất tăng trưởng của cá rô phi. Điều này đặc biệt hứa hẹn khi xem xét xu hướng hiện nay là tăng cường nhấn mạnh vào an toàn thực phẩm và truy xuất nguồn gốc trong sản xuất nuôi trồng thủy sản dẫn đến việc giảm hoặc cấm sử dụng kháng sinh. Việc giảm đáng kể số lượng vi khuẩn trong phân cũng như cải thiện việc sử dụng P trong chế độ ăn cho cá rô phi được cho ăn chế độ ăn OAB có thể mang lại lợi ích bổ sung bằng cách giảm thiểu việc thải ra môi trường quá mức. Các axit hữu cơ có khả năng trở thành một chất phụ gia thức ăn hữu ích trong thức ăn cho cá rô phi để cải thiện sức khỏe và năng suất của cá theo cách thân thiện với môi trường.