Isoquinoline alkaloid tăng cường hệ miễn dịch của tôm thẻ chân trắng

Các kết quả nghiên cứu tại Thái Lan cho thấy, hợp chất Isoquinoline alkaloid từ cây Macleaya cordata họ Anh Túc có thể được sử dụng làm phụ gia thức ăn để hỗ trợ sức khỏe của tôm và tăng đề kháng trước vi khuẩn Vibrio. 

Các hợp chất isoquinoline alkaloid thực vật (IQs) là các thành phần tự nhiên mang nhiều hoạt tính sinh học được tìm thấy trong cây Anh Túc hồng (Macleaya cordata) phân bố rộng rãi ở Trung Quốc. Những đặc tính tiềm năng về cải thiện sức khỏe của IQs từ cây M.cordata đã được ghi nhận ở nhiều vật nuôi gồm heo, gà và thủy sản. Những hiệu lực này bao gồm cải thiện hiệu suất tăng trưởng, tăng tính thèm ăn, điều chỉnh miễn dịch, biến đổi hệ vi khuẩn đường ruột và tăng đề kháng trước một số loại vi khuẩn gây bệnh.

Liên quan đến các ứng dụng của IQs trong nuôi tôm, các nghiên cứu trước đây của các chuyên gia tại Thái Lan đã phát hiện tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) ăn bổ sung IQs (100 – 200 mg/kg thức ăn trong 60 ngày và thử thách với vi khuẩn Vibrio harveyi) có số lượng Vibrio spp. trong đường ruột thấp hơn nhóm đối chứng, mặc dù những hiệu lực về tăng trưởng và tỷ lệ sống không đáng kể. Bởi vậy, thức ăn thử nghiệm lần này được chuẩn bị bằng phương trộn lẫn chiết xuất IQs với các thành phần thức ăn khác trước khi ép viên để giảm thiểu các vấn đề có thể xảy ra với IQs và nhóm nghiên cứu cũng kỳ vọng hoạt tính thúc đẩy sức khỏe của IQs lên TTCT trong thử nghiệm này sẽ nổi bật hơn.

Xây dựng thí nghiệm

Nghiên cứu được chia thành 2 thử nghiệm. Trong thử nghiệm 1, hiệu lực của IQs lên tăng trưởng, tỷ lệ sống và hệ thống miễn dịch được đánh giá trên tôm khỏe mạnh. Trong thử nghiệm 2, hiệu lực của phụ gia này lên tăng trưởng, tỷ lệ sống, đề kháng của tôm trước vi khuẩn V. parahaemolyticus được đánh giá sau khi gây nhiễm dịch bệnh bằng phương pháp ngâm vi khuẩn.

Trong thử nghiệm 1, chuẩn bị 5 nghiệm thức gồm thức ăn ép viên công nghiệp không bổ sung IQs (khẩu phần đối chứng); thức ăn bổ sung IQs dạng bột (IQ-E; Sangrovit® Extra) liều 200 – 300 mg/kg thức ăn (lần lượt cung cấp 1 – 1,5 mg sanguinarine/kg thức ăn); thức ăn bổ sung IQ tan trong nước, dạng hạt (IQ-WS; Sangrovit® WS) liều 100 – 150 mg/thức ăn (lần lượt cung cấp 1 – 1,5 mg sanguinarine/kg thức ăn).

Ấu trùng TTCT PL9 mua từ một trại giống công nghiệp ở tỉnh Chachoengsao, Thái Lan và được vận chuyển đến phòng thí nghiệm thuộc Trung tâm Nghiên cứu NTTS (ABRC) tại Khoa Thủy sản, Đại học Kasetsart, Thái Lan. Sau 3 ngày thuần hóa, 2.000 tôm PL12 (1,5 mg/PL) được thả ngẫu nhiên vào 20 bể sợi thủy tinh (5 nhóm với 4 lần lặp lại/nhóm và mật độ 100 tôm/bể), tương ứng 150 tôm/m2. Suốt giai đoạn nghiên cứu, các thông số chất lượng nước được duy trì ở ngưỡng phù hợp.

Trong thử nghiệm 1, tôm được cho ăn đến khi no bằng 1 trong 5 nghiệm thức, tần suất 5 lần/ngày kéo dài suốt 30 ngày. Ở ngày thứ 10, 20 và 30, lựa chọn ngẫu nhiên 10 con tôm/bể để cân trọng lượng từng cá thể, đồng thời xác định tỷ lệ sống của mỗi bể.

Sau thử nghiệm 1, tôm sống (1,3 g) trong 4 nhóm IQs được chuyển đến 16 bể sợi thủy tinh (lặp lại 4 lần/nhóm và mật độ 30 tôm/bể). Nhóm đối chứng trong thử nghiệm 1 được chia ngẫu nhiên thành 2 nhóm mới: Đối chứng dương (thử thách với V. parahaemolyticus) và đối chứng âm (không gây nhiễm V. parahaemolyticus) trong tổng 24 bể (6 nhóm, lặp lại 4 lần) trong thử nghiệm 2. Các thông số chăn nuôi và chất lượng nước của thử nghiệm 2 tương tự thử nghiệm 1 suốt giai đoạn nghiên cứu.

Kết quả và thảo luận

Các công thức isoquinoline alkaloid trong nghiên cứu này lần lượt chứa 0,5 và 1% sanguinarine. Khi kết hợp vào viên thức ăn sẽ tạo ra khẩu phần chứa sanguinarine 1 – 1,5 mg/kg thức ăn. Khi khoa học phát hiện sanguinarine và các alkaloid khác trong cây M.cordata mang hoạt tính kháng khuẩn và kháng viêm, các hoạt chất này có tiềm năng trở thành chất kích thích tăng trưởng. Thực tế, nhiều nghiên cứu đã chứng minh hiệu lực kích thích tăng trưởng của IQs trên nhiều vật nuôi khác nhau gồm heo, gà và các loại thủy sản. Nhất quán với những nghiên cứu này, các kết quả của nhóm chuyên gia Thái Lan cũng ghi nhận hiệu lực cải thiện sức khỏe của 4 khẩu phần bổ sung IQs.

Tuy nhiên, chỉ những con tôm được gây nhiễm V. parahaemolyticus và ăn bổ sung IQs (trong thử nghiệm 2) mới được cải thiện đáng kể về tăng trọng so nhóm đối chứng, trong khi tôm khỏe mạnh (thử nghiệm 1) thì không. Những quan sát này khẳng định, kháng khuẩn và kháng viêm là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hiệu lực cải thiện tăng trưởng của IQs.

Các kết quả cho thấy, hiệu lực kích thích miễn dịch của IQs. Khẩu phần bổ sung IQs cải thiện chức năng miễn dịch của nhiều đối tượng nuôi khác gồm cá điêu hồng, chép, Koi và cũng thúc đẩy sản sinh kháng thể ở gia cầm và heo. Những đáp ứng miễn dịch được cải thiện này góp phần nâng cao tỷ lệ sống của tôm. Ngoài cải thiện chức năng miễn dịch, tỷ lệ sống cao hơn của tôm cũng nhờ vào hoạt tính kháng khuẩn của hợp chất sanguinarine.

Triển vọng

Dữ liệu nghiên cứu tại Thái Lan cho thấy, tất cả tôm được cho ăn bổ sung isoquinoline alkaloid trong thử nghiệm 1 đã được cải thiện đáng kể về tỷ lệ sống và thông số miễn dịch so nhóm đối chứng, dù hiệu suất tăng trưởng giữa các nhóm tương tự nhau. Trong thử nghiệm 2, nhóm ăn bổ sung IQs đạt tăng trưởng tốt hơn và tỷ lệ sống cao hơn so nhóm đối chứng dương.

Hai công thức IQs với 2 nồng độ sanguinarine (1 và 1,5 mg/kg thức ăn) được bổ sung vào khẩu phần của tôm đã cho thấy hiệu lực tương đương nhau về cải thiện hiệu suất tăng trưởng, tỷ lệ sống, đáp ứng miễn dịch và đề kháng trước lây nhiễm V. parahaemolyticus. Ngoài ra, ở nhóm tôm này không phát hiện tổn thương mô học, gan tụy và đường ruột như ở nhóm đối chứng dương.