B-glucans: Hỗ trợ miễn dịch và kiểm soát tỷ lệ tử vong

Trong một thời gian dài, phương pháp phổ biến nhất để đối phó với sự xuất hiện của các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn trong nuôi trồng thủy sản là dùng thuốc kháng sinh hoặc vaccine; nhưng chi phí tốn kém. Do đó, việc các chất hoặc phụ gia được đưa vào thức ăn để cải thiện tỷ lệ sống, kháng bệnh và tăng trưởng của cá, tôm đã được sử dụng thường xuyên và thành công hơn.

Hình 1

Hệ miễn dịch tự nhiên của cá

Cũng tương tự như động vật có vú, cá có hệ thống miễn dịch tự nhiên là nơi chịu trách nhiệm phản ứng miễn dịch chính, nhanh chóng và không đặc hiệu; hay là hệ thống phản ứng mạnh với các kháng thể đặc hiệu cho từng mầm bệnh. Các tế bào được biết đến rộng rãi nhất của hệ thống miễn dịch bẩm sinh là các đại thực bào, bạch cầu trung tính, tế bào tua và tế bào tiêu diệt tự nhiên. Sau khi kích hoạt thực bào, thực bào thể hiện một đoạn xử lý của mầm bệnh cho hệ thống miễn dịch thích nghi và kích thích phản ứng chống mầm bệnh. Do đó, các tế bào thực vật được gọi là các tế bào trình diện kháng nguyên. Sự công nhận của các tác nhân gây bệnh do hệ miễn dịch bẩm sinh gây nên sự phòng thủ bẩm sinh ngay lập tức và kích hoạt phản ứng miễn dịch thích ứng.

B-glucans: Bộ điều biến hệ thống miễn dịch

ImmunoWall, từ ICC Brazil là một sản phẩm được tạo thành bởi thành tế bào của men Saccharomyces cerevisiae, có nguồn gốc từ quá trình lên men mía để sản xuất ethanol. Sản phẩm này chứa khoảng 35% â-glucans và 20% mannan oligosaccharides (MOS). B-glucans được gọi là chất điều biến hệ thống miễn dịch hoặc chất kích thích; bởi khi chúng tiếp xúc với thực bào, nhận biết các liên kết Bêta 1,3 và 1,6, chúng được kích thích và sẽ tạo ra một số cytokine, sẽ bắt đầu một chuỗi phản ứng gây ra miễn dịch và cải thiện khả năng đáp ứng của hệ thống miễn dịch tự nhiên (hay miễn dịch bẩm sinh) (Hình 1).

MOS được biết đến với khả năng kết dính mầm bệnh của chúng (chủ yếu là những fimbria type 1), cũng như các chủng vi khuẩn gram âm. MOS cung cấp một vị trí gắn kết cho mầm bệnh, ngăn chặn sự xâm chiếm của biểu mô ruột và những vi khuẩn kết dính này sẽ được bài tiết cùng với phần không thể tiêu hóa của sợi (Hình 2).

Thử nghiệm hiệu suất trong cá

Trong một nghiên cứu gần đây được tiến hành tại Khoa Thú y, Đại học Cairo, Ai Cập của Abu-Elala và cộng sự. Cá rô phi Oreochromis niloticus (có trọng lượng trung bình 50,7 + 0,8 g/con) được chia thành 3 nhóm thử nghiệm: Nhóm đối chứng, nhóm bổ sung 0,1% và 0,2% ImmunoWall; 90 con cho mỗi lần điều trị (3 lần lặp lại /bể).

Kết quả thử nghiệm cho thấy, không có sự khác biệt đáng kể (P> 0,05) giữa các phương pháp điều trị về kết quả hiệu suất. Tuy nhiên, có thể quan sát một sự gia tăng các chỉ số. Cá thử nghiệm được cải thiện kết quả lâm sàng (WBCs, GPT, GOT, TP và Globulin) cũng như biểu hiện PCR định lượng tương đối của IL1-â và các hoạt động thực bào và thực vật lysozyme (P <0,05). Hoạt tính enzym g-reductase giảm đã được quan sát và ở mức bổ sung 0,2% ImmunoWall còn làm tăng men catalase. Sau khi thử nghiệm với cả hai loại vi khuẩn, tỷ lệ tử vong giảm (p<0,05) ở cả hai nhóm có bổ sung ImmunoWall (Bảng 1).

Thông số	Đối chứng	0,1% Immuno Wall	0.2% Immuno Wall
Trọng lượng trung bình (g) trong 2 tháng	94.86	118.5	120.8
BWG (g)	48.1	67.8	70.4
FCR	2.1	1.73	1.66
WBCs	130a ' 18.0	201b ' 17.4	156a ' 4.4
GPT	19a ' 1.1	23a ' 0.9	31b ' 1.2
GOT	52a ' 3.2	54a ' 2.3	74b ' 2.3
TP	2.23a ' 0.08	2.97b ' 0.08	2.27a ' 0.08
Globulin	1.34a ± 0.05	2.08b ± 0.03	1.27a ± 0.08
Catalase	269.27a ± 20.6	142.00c ± 3.5	192.93b ± 21.2
II. 1-β Phagocytic activity (%)	0b 57b	7.5b ± 1.1 61a	16a ± 1.3 70a
Phagocytic activity index Lysozyme activity ( g/ml.)	1.8b 435.8b	1.75b 450.95a	2.5a 464.3a
Mortality (%) I.gravaeie	90b	50a	60a
Mortality (%) A.hydrophila	100b	40a	50a

Bảng 1 - Hiệu suất, kết quả lâm sàng, stress ôxy hóa, biểu hiện của các gen liên quan đến miễn dịch, miễn dịch bẩm sinh và tỷ lệ chết của cá rô phi (O. niloticus).

abMeans với các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng khác nhau đáng kể bởi kiểm tra (P <0,05).

WBCs: bạch cầu. GPT: (glutamate pyruvate transaminase) chỉ số men gan. GOT: (Glutamate oxaloacetate transaminase) chỉ số men gan. TP: Tổng số protein.

Cải thiện khả năng miễn dịch bẩm sinh

Tóm lại, các sản phẩm được sản xuất từ nấm men 0,1 và 0,2% ImmunoWall có thể cải thiện đáp ứng lâm sàng và miễn dịch bẩm sinh. Bổ sung Immunowall làm giảm hoạt động của enzym ôxy hóa và tỷ lệ tử vong khi cá được thử nghiệm với Lacococcus gravaeie và Aeromonas hydrophila, so với nhóm đối chứng. Việc giảm tỷ lệ tử vong sau những thách thức là nhất quán và biểu thị tỷ lệ sống ít nhất 50% trong trường hợp tỷ lệ tử vong 100% do ô nhiễm mầm bệnh.

Các nghiên cứu khác đã được công bố về lợi ích của việc bổ sung thành tế bào nấm men trong nuôi trồng thủy sản cũng có kết quả tương tự. Ebrahimi và cộng sự (2011) nghiên cứu trên cá chép (Cyprinus carpio) bị nhiễm Aeromonas hydrophila tìm thấy sự gia tăng đáng kể tỷ lệ sống của số lượng bạch cầu và cải thiện tỷ lệ chuyển đổi thức ăn trong các nhóm cho ăn khẩu phần với ImmunoWall từ 1 đến 2,5%. Ebrahimi (2010) báo cáo sự giảm tổng số lượng vi khuẩn trong ruột và tăng tỷ lệ sống và cải thiện tỷ lệ chuyển đổi thức ăn của cá giống Rutilus frisii Kutum được cho ăn bằng ImmunoWall từ 0,5 đến 2,5%. Karimzadeh và cộng sự (2013) nghiên cứu ấu trùng Rutilus kutum tìm thấy sự cải thiện tỷ lệ sống, trọng lượng cơ thể cuối cùng, và tỷ lệ chuyển hóa thức ăn, cũng như giảm tổng số lượng vi khuẩn trong ruột ở 0,5% bổ sung ImmunoWall.