Ảnh hưởng của β-glucan đối với tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei)

Mục đích của nghiên cứu này là để đánh giá ảnh hưởng của β-glucan lên khả năng tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei) ở quy mô phòng thí nghiệm.

VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II ẢNH HƯỞNG CỦA β-GLUCAN ĐỐI VỚI TĂNG TRƯỞNG VÀ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG THỨC ĂN CỦA TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Litopenaeus vannamei) Phạm Duy Hải1*, Võ Đại Khang2, Trần Văn Khanh1, Lê Hồng1, Nguyễn Văn Nguyện1 TĨM TẮT Mục đích nghiên cứu để đánh giá ảnh hưởng β-glucan lên khả tăng trưởng hiệu sử dụng thức ăn tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei) quy mơ phịng thí nghiệm Thí nghiệm thiết kế với nghiệm thức ba lần lặp lại bao gồm nghiệm thức đối chứng âm sử dụng thức ăn không bổ sung β-glucan, nghiệm thức thức ăn (M-A, M-B, M-C, M-D) bổ sung β-glucan có nguồn gốc từ bã men bia với khối lượng phân tử lớn (1.000-5.000 KDa) với nồng độ tăng dần nghiệm thức đối chứng dương sử dụng β-glucan thương mại (M-E) có khối lượng phân tử khoảng 25 KDa Tơm thẻ chân trắng (trung bình 0,15 g /con) cho ăn thức ăn có chứa β -Glucan nồng độ ppm, 250 ppm, 500 ppm, 750 ppm, 1000 ppm β -Glucan thương mại (500 ppm) vòng 60 ngày Kết tôm cho ăn thức ăn chứa β-glucan với nồng độ 1000 ppm (M-A) β-glucan thương mại (500 ppm) (M-E) cho thấy kết tăng trọng cao (7,21 7,23 g), nghiệm thức có kết tăng trọng thấp hiệu sử dụng thức ăn (FCR) khơng có bổ sung β-Glucan lần lượt: 6,54 g 1,43 Mặt khác, khơng có khác biệt đáng kể khả tăng trưởng hiệu sử dụng thức ăn tôm thẻ chân trắng ghi nhận nghiệm thức có chứa 250 ppm, 500 ppm, 750 ppm β-Glucan Tóm lại, tơm cho ăn thức ăn có bổ sung β-Glucan cho thấy khả tăng trưởng hiệu sử dụng thức ăn tốt so với thức ăn khơng có bổ sung β-Glucan Những phát cho thấy β-glucan thành phần tiềm để bổ sung vào phần ăn việc cải thiện hiệu sức khỏe nghề nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) Từ khóa: β-glucan, hiệu sử dụng thức ăn, khả tăng trưởng, tôm thẻ chân trắng, Litopenaeus vannamei, thức ăn I ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, sản lượng nuôi tôm Việt Nam tăng đáng kể, kết việc mở rộng diện tích canh tác ni trồng với mật độ cao dựa ứng dụng công nghệ đại Thực tế cho thấy, diện tích ni tôm nước ta đạt 649.645 hecta với sản lượng thu đạt 657.282 vào năm 2016 (Tổng cục thủy sản, 2016) Đặc biệt, tôm thẻ chân trắng nuôi rộng rãi nước ta với nhiều ưu điểm tăng trưởng nhanh, khả thích ứng ni mật độ cao, có nhu cầu protein thức ăn thấp khả tương thích với khoảng độ mặn rộng Trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, điều kiện mơi trường bị suy thối bên ngồi lẫn bên nhiều khu vực nuôi trồng, bao gồm gia tăng tỷ lệ mắc bệnh ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng tiêu cực đến suất Môi trường chịu sức ép chất thải nông nghiệp thải vùng cửa sông vùng vịnh Việc nuôi với mật độ cao ao nhân tạo nhân tố khiến cho vật nuôi trở nên mẫn cảm với mầm bệnh (Xu et al., 2001) Hơn nữa, ngành nuôi tôm đối mặt với phát tán nhiều bệnh lây nhiễm, điều gây thiệt hại lớn kinh tế ảnh hưởng lớn đến tăng trưởng bền vững ngành công nghiệp nuôi tôm Hiện số bệnh phổ biến tôm như: Trung tâm công nghệ thức ăn sau thu hoạch thủy sản - Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II Bộ mơn quản lí nguồn lợi thủy sản - Đại học quốc tế - Đại học quốc gia TP HCM * Email: duyhaipp@gmail.com 32 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II hội chứng Taura (TSV) hội chứng đốm trắng (WSSV), bệnh tác nhân Vibrio alginolyticus Vibrio harveyi (Yang et al., 2014) Sử dụng chế phẩm sinh học, hạn chế sử dụng kháng sinh để phòng trị bệnh cho vật nuôi nuôi trồng thủy sản hướng nghiên cứu ứng dụng quan tâm nhà khoa học giới Một số hợp chất levamisole, β-glucan, peptidoglycan, chitin, chitosan vài dẫn xuất khác có nguồn gốc từ thực vật động vật sử dụng để phòng trị bệnh vật nuôi thủy sản β-glucan hợp chất polysaccharides, sử dụng thành công nhân tố kích thích miễn dịch, với đơn vị glucose β-glucan nối với liên kết β-1,3 glycosidic (Freimund et al., 2003) β-glucan tìm thấy nhiều nguồn khác tự nhiên vi khuẩn, nấm, men, tảo tìm thấy nhiều thực vật, chủ yếu ngũ gốc (yến mạch lúa mạch) Trong số loại ngũ cốc, đơn vị chuỗi glucose β-glucan hình thành liên kết β-1,3 β-1,4 (Velisek, 1999), mặt khác, β-glucan có nguồn gốc từ vi sinh vật hình thành trục D-Glucose kết hợp vị trí β-1,3 với nhánh bên β-l,6 có nhiều kích thước (Mantovani et al., 2008) Một nguồn quan trọng β-glucan thành tế bào nấm men (Saccharomyces cerevisiae), đặc biệt nấm men từ bánh mì nấm men bia Thành phần cấu trúc thành tế bào nấm men (Saccharomyces cerevisiae) β-1,3 glucan chiếm 30-45% khối lượng thành tế bào β-1,6 glucan chiếm phần nhỏ (5-10%) quan trọng cho liên kết chéo (Soares , 2011) Chang ctv., (2000) báo cáo rằng, khơng tính đến việc ni nhà hay ngồi trời, tỷ lệ sống tôm cho ăn thức ăn có chứa β -1-3-glucan (liều lượng g.kg-1) cao đáng kể nghiệm thức đối chứng, β-13- glucan chứng minh có khả nâng cao hoạt động thực bào, kết dính tế bào tạo thành anion superoxit bổ sung vào chế độ dinh dưỡng tơm sú Penaeus monodon Ngồi ra, cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) cho ăn thức ăn viên có chứa β-glucan với hàm lượng 0,5% ngày β-glucan làm tăng số lượng kháng thể đặc hiệu sản xuất bên tế bào mức độ kháng thể đặc hiệu huyết tương (Siwicki et al., 2004) Ngoài ra, Jung ctv., (2007) đề xuất β-glucan từ Paenibacillus polymyxa sử dụng loại thức ăn bổ sung cho động vật với mục đích tăng cường khả miễn dịch Yang ctv., (2014) tôm ăn thức ăn chứa 0,05% β-glucan tăng đáng kể tổng lượng huyết cầu tỷ lệ tế bào semi-granular 28 ngày Sự sản xuất O2(intracellular superoxide anion) tăng đáng kể sau 14 ngày sử dụng thức ăn có chứa 0,05% β-glucan từ nấm men (MBG), hoạt độn, J Auburn Univ., Agricultural Experiment Station, Alabama, USA 163 pp Boyd C E., Tucker C S., 1998 Pond aquaculture water quality management Kluwer Academic Publishers, Boston, Massachusetts, USA, 700 pp Boyd C E., 2010 Dissolved-oxygen concentrations in pond aquaculture Global Aquaculture Advocate January/February 2010, 40 pp Chang, C.F., Chen, H.Y., Su, M.S., Liao, I.-C., 2000 Immunomodulation by dietary a B 1-3 glucan in the brooders of the black tiger shrimp Penaeus monodon Fish Shellfish Immunol 10, 505–514 Chang C F., Su M S., Chen H Y., Liao I C., 2003 Dietary β-1,3-glucan effectively improves immunity and survival of Penaeus monodon challenged with white spot syndrome virus Fish and Shellfish Immunology 15:297-310 Chen Y Y., Chen J C., Tseng K C., Lin Y C., Huang C L., 2015 Activation of immunity, immune response, antioxidant ability, and resistance against Vibrio alginolyticus in white shrimp Litopenaeus vannamei decrease under long-term culture at low pH Fish and Shellfish Immunology 46:192-199 Soares E V., Soares, H M V M Bioremediation of industrial effluents containing heavy metals using brewing cells of Saccharomyces cerevisiae as a green technology: a review Environmental Science & Pollution Research, vol 19, p 2012; 1066-1083 Furtado P S., Campos B R., Serra F P., Klosterhoff M., Romano L A., Wasielesky W., 2015 Effects of nitrate toxicity in the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei, reared with biofloc technology (BFT) Aquaculture International 23:315-327 Gunalan B., Soundarapandian P., Dinakaran G K., 2010 The effect of temperature and pH on WSSV infection in cultured marine shrimp Penaeus monodon (Fabricius) Middle-East Journal of Scientific Research 5(1):28-33 Hirono Y., 1992 Current practices of water quality management in shrimp farming and their limitations In: Proceedings of the Special Session on Shrimp Farming Wyban J (ed), World Aquaculture Society, USA, pp 157-165 Hernández J J C., Fernandez L P S., Pogrebnyak TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II O., 2011 Assessment and prediction of the water quality in shrimp culture using signal processing techniques Aquaculture International 19:1083-1104 Hernández-Ayon J M., Zirino A., Marione S G., Canino-Herrera R., Galindo-Bect M S., 2003 pH-density relationship in seawater Ciencias Marinas 29:497-508 Itami Y., Takahashi Y., Tsuchihira E., Igusa H., Kondo M., 1994 Enhancement of disease resistance of kuruma prawn Penaeus japonicus and increase in phagocytic activity of prawn hemocytes after oral administration of β-1,3-glucan (Schizophyllan) In: β-Glucan in invertebrates Proceedings of the 3rd Asian Fisheries Forum, October 26-30, 1992, Asian Fisheries Society, Manila, Philippines, pp 375-378 Velíšek J, Chemie potravin Tábor: Ossis, 1999; 328 M S Mantovani, M F Bellini, J P F Angel, R J Oliveira, A F Silva, L R Ribeiro β-Glucans in promoting health: Prevention against mutation and cancer Mutat Res 2008; 658: 154-161 Lazur A., 2007 Growout pond and water quality management JIFSAN Good Aquacultural Practices Manual Section – Growout Pond and Water Quality Management, 18 pp Lin Y C., Chen J C., 2003 Acute toxicity of nitrite on Litopenaeus vannamei (Boone) juveniles at different salinity levels Aquaculture 224:193-201 Maica P F., de Borba M R., Martins T G., Wasielesky Jr W., 2014 Effect of salinity on performance and body composition of Pacific white shrimp juveniles reared in a super-intensive system Revista Brasileira de Zootecnia 43(7):343-350 Mantovani M S., M F Bellini, J P F Angel, R J Oliveira, A F Silva, L R Ribeiro β-Glucans in promoting health: Prevention against mutation and cancer Mutat Res 2008; 658: 154-161 Raa J., 2000 The use of immune-stimulants in fish and shellfish feeds In: Avances en Nutricion Acuicola V Memorias del V Simposium Internacional de Nutricion Acuicola Cruz-Suarez L E., RicqueMarie D., Tapia-Salazar M., Olvera-Novoa M A., CiveraCerecedo R (eds), 19-22 Noviembre, 2000, Merida, Yucatan Mexico, pp.47-56 Sakai M (1999) Current research status of fish immunostimulants Aquaculture 172: 63-92 Freimund S., M Sauter, O Kapelli, H Dutler A new nondegrading isolation process for 1,3-β-glucan of high purity from baker’s yeast Saccharomyces cerevisiae Carbohyd Polym 2003; 54:159-171 Sakas A., 2016 Evaluation of whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) growth and survival in three salinities under RAS conditions A thesis submitted in partial fulfillment of the requirement for the degree of Master of Science (Natural Resources and Environment) at the University of Michigan, 29 pp Song Y L., Hsieh Y T., 1994 Immunostimulation of tiger shrimp (Penaeus monodon) hemocytes for generation of microbiocidal substances: analysis of reactive oxygen species Dev Comp Immunol 18:201-209 Sung H H., Kou G H., Song Y L., 1994 Vibriosis resistance induced by glucan treatment in tiger shrimp (Penaeus monodon) Fish Pathology 29:11-17 Su M S., Liu K F., Chang C F., Liao I C., 1995 Enhancement of grass prawn Penaeus monodon postlarvae viability by β-1-3-glucan from Schizophyllum commune J Taiwan Fish Res 3:125-132 Song Y., Liu J J., Chan L C., Sung H H., 1997 Glucan-induced disease resistance in tiger shrimp (Penaeus monodon) Fish Vaccinology: Dev Biol Stand 90:413-421 Timmons M B., Ebeling J M., 2007 Recirculating aquaculture Cayuga Aqua Ventures, Ithaca, New York, 975 pp Wided Mejri., Salwa Bornaz., Ali Sahli.,2014 Journal of Hygienic Engineering and Design Institut National Agronomique de Tunisie (INAT), Avenue Charles Nicolle 43, 1003 Tunis, Tunisia 2Ecole Supérieure des Industries Alimentaires de Tunis (ESIAT), Rue Alain Savary 58, 1003 Tunis, Tunisia Xu, Z., Primavera, J.H., de la Pen ˜a, L.D., Pettit, P., Belak, J., Alcivar-Warren, A., 2001 Genetic diversity of wild and cultured black tiger shrimp (Penaeus monodon) in the Phillipines using microsatellites Aquaculture 199, 13–40 Yang CC, Chen SN, Lu CL, Chen S, Lai KC, et al (2014) Effect of Mushroom Beta Glucan (MBG) on Immune and Haemocyte Response in Pacific White Shrimp (Litopenaeus vannamei) J Aquac Res Development 5: 275 Zechner-Krpan, V., Petravić-Tominac, V., PanjkotaKrbavčić, I., Grba, S and Katarina Berković, K.: Potential Application of Yeast β-Glucans in Food TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 41 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II Industry Agric Conspec Sci 74 (4), 277-282 (2009) EFFECTS OF β-GLUCAN ON GROWTH PERFORMANCE AND FEED UTILIZATION OF WHITE LEG SHRIMP (Litopenaeus vannamei) Pham Duy Hai1*, Vo Dai Khang2, Tran Van Khanh1, Le Hoang1, Nguyen Van Nguyen1 ABSTRACT The aim of this study was to investigate the effects of β-glucan on growth performance and feed utilization of white leg shrimp (Litopenaeus vannamei) in wetlab scale Experiments were designed to consist of six treatments with three replicates including a negative control diet (M-O) containing no β-glucan, four test diets (M-A, M-B, M-C, M-D) supplemented with increasing levels of β-glucan derived from brewer’s yeast and a positive control diet containing a commercial β-glucan product (M-E) White leg shrimp juveniles (± 0,15 g/shrimp) fed experimental diets containing graded concentrations of β-glucan at ppm, 250 ppm, 500 ppm, 750 ppm, 1000 ppm and a commercial β-glucan (500 ppm) for 60 days The results indicated that shrimp fed 1000 ppm (M-A) and 500 ppm (M-E) showed the highest weight gain (7.21 g and 7.23 g respectively) while the lowest weight gain and poorest feed utilization were observed at the non- supplemented β-glucan diet (weight gain of 6.54 g and FCR of 1.43) Moreover, no significant difference of growth and feed utilization of shrimp was recorded among the test diets containing 250 ppm, 500 ppm and 750 ppm of β-glucan In general, shrimp fed the β-glucan supplemented diets showed the better growth and better feed utilization compared to those fed non-supplemented β-glucan diet These findings revealed that β-glucan is a potential ingredient to supplement in the diets for improving the efficiency of white shrimp farming Keywords: β-glucan, white leg shrimp, diet, growth performance, feed utilization Người phản biện: TS Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh Ngày nhận bài: 10/06/2018 Ngày thông qua phản biện: 28/06/2018 Ngày duyệt đăng: 05/7/2018 Research Center for Aquafeed nutrition and Fishery post-harvest Technology, Research Institute for Aquaculture No.2 Department of Aquatic Resources Management- School of Biotechnology, International University, VNU-HCMC * Email: duyhaipp@gmail.com 42 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 11 - THÁNG 7/2018 ... (2014) tôm ăn thức ăn chứa 0,05% β-glucan tăng đáng kể tổng lượng huyết cầu tỷ lệ tế bào semi-granular 28 ngày Sự sản xuất O2(intracellular superoxide anion) tăng đáng kể sau 14 ngày sử dụng thức ăn. .. sung vào chế độ dinh dưỡng tơm sú Penaeus monodon Ngồi ra, cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) cho ăn thức ăn viên có chứa β-glucan với hàm lượng 0,5% ngày β-glucan làm tăng số lượng kháng thể đặc hiệu. .. kháng thể đặc hiệu huyết tương (Siwicki et al., 2004) Ngoài ra, Jung ctv., (2007) đề xuất β-glucan từ Paenibacillus polymyxa sử dụng loại thức ăn bổ sung cho động vật với mục đích tăng cường khả