CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4.3. Ứng dụng trong nuụi trồng thủy sản
β-glucan được biết như một chất tăng cường hệ thống miễn dịch và cú
hiệu lực tăng cường hệ thống miễn dịch của vật chủ (Yadomae T. và Ohno N.,1996). Đó cú một số nghiờn cứu sử dụng β-glucan như một chất kớch thớch hệ thống miễn dịch tiềm năng trong nuụi trồng thuỷ sản.
Hệ thống prophenoloxidaza (proPO) được đỏnh giỏ giữ vai trũ quan trọng trong hệ bảo vệ của cỏc loài giỏp xỏc. Vỡ vậy hoạt tớnh PO trong hemocyte của
P.monodon được sử dụng như chỉ thị cho đặc tớnh kớch thớch miễn dịch của β -
glucan. Kết quả thớ nghiệm in vitro của Suphantharika et al.(2003) cho thấy, β - glucan tăng hoạt tớnh PO trong tất cả hemocyte được xử lý. Chế phẩm β-glucan từ nấm men bỏnh mỡ (YGT) cú thành phần β-glucan cao hơn 40% so với β-
glucan từ bó men bia (BYG) và YGT tăng hoạt tớnh PO cao hơn gấp 2 lần so với BYG. Như vậy hoạt tớnh PO khụng những phụ thuộc vào hàm lượng β-glucan
mà cú lẽ cũn phụ thuộc vào cỏc tớnh chất lý học khỏc như trọng lượng phõn tử và cấu trỳc hoỏ học của β-glucan.
Thớ nghiệm in vivo khi cho tụm ăn thờm 0,2% β-glucan cũng nhận được
những kết quả khả quan như trong thớ nghiệm in vitro. Nhưng trong thớ nghiệm
này, YGT cho đỏp ứng thấp hơn so với BYG. Điều này cú thể giải thớch do sự khỏc biệt thời gian xử lý: ở thớ nghiệm in vitro, hemocyte tiếp xỳc trực tiếp với
19
β-glucan trong 30 phỳt, cũn trong thớ nghiệm in vivo, β-glucan được cho ăn trong
3 ngày. Nhưng β-glucan và cỏc sản phẩm phõn huỷ của nú làm thế nào được hấp thu vào hệ tiờu hoỏ và nú kớch thớch hemocyte thế nào để hoạt hoỏ hoạt tớnh PO vẫn cũn chưa rừ.
Cú một loại glucan nấm men đặc biệt rất cú hiệu quả như một dược phẩm phũng bệnh cho động vật dưới nước lớp Osteichthyes (cỏc loài cỏ như cỏ trớch, cỏ thu, cỏ ngừ, cỏ trống, cỏ chỉ vàng, cỏ tuyết, cỏ basa) và Crustacea (cỏc loài giỏp xỏc bao gồm tụm, cua). Chế phẩm này cũng đặc biệt cú giỏ trị đối với họ Penaeidae (cỏc loài tụm). Loại glucan đặc biệt này được tỏch từ thành tế bào nấm men, cú chuỗi glucopyranoza từ 400-1500 đơn vị và chủ yếu là liờn kết β-1,3-
glycosydic với ớt nhất một đơn vị glucopyranoza gắn vào chuỗi bờn bằng liờn kết
β-1,6-glycosydic. Mỗi chuỗi bờn cú từ 1-10 đơn vị glucopyranoza và loại chế
phẩm này được gọi là M-glucan.
Kết quả thớ nghiệm của Rostad Gunnar và cs. (1995) cho thấy, khi bổ sung glucan vào thức ăn hàng ngày của Salmo salar với hàm lượng 1g/kg thức ăn trong 12 tuần trước khi cho nhiễm nguồn bệnh, lượng cỏ sống sút tăng lờn rất nhiều. Cụ thể đối với Vibrio salmonicida subsp. salmonicida gõy bệnh
furuncolusis, lụ thớ nghiệm cỏ được ăn thức ăn bổ sung M-glucan sẽ chết ớt hơn 33% so với đối chứng. Kết quả tương tự đối với Vibrio anguillarum serotype 1, cỏ non trong lụ thớ nghiệm chết 15%, trong khi ở lụ đối chứng, cỏ chết đến 85%. Với thớ nghiệm tiờm 0,2 ml dung dịch chứa 2mg M-glucan trực tiếp dưới bụng cỏ, sau 3 tuần tiờm một lượng vi khuẩn gõy bệnh cho cỏ, M-glucan cũng làm giảm đỏng kể tỉ lệ cỏ bị chết. M-glucan cũn là một tỏ dược với vaccine tăng sức đề khỏng của cỏ lớp Osteichthyes, đặc biệt là cỏ hồi Atlantic (Salmo salar). Kết quả thớ nghiệm cho thấy khi Salmo salar non (30g/con) được tiờm dưới bụng
20
một lượng dung dịch vaccine và 0,5mg M-glucan, hoặc chỉ cú M-glucan hoặc vaccine, tỉ lệ cỏ chết sẽ tương ứng 20 %, 28%, 38%. Riờng ở lụ đối chứng khi cỏ chỉ được tiờm dung dịch muối sinh lý, sau khi bị xử lý với nguồn bệnh, tỉ lệ cỏ chết cuối cựng là 42%. Như vậy, sự kết hợp giữa M-glucan và vaccine furunculosis là phương phỏp hiệu quả nhất để tăng sức đề khỏng của Salmo salar đối với furunculosis. Kết quả tương tự cũng nhận được đối với bệnh vibriosis do cỏc loại vi khuẩn chi Vibrio khỏc nhau gõy nờn.
Hiệu quả của Beta-glucan như một dược phẩm phũng bệnh để tăng sức đề khỏng của tụm hựm lớn (Penaeus monodon) cũng đó được cỏc tỏc giả nghiờn cứu. Tụm non được bổ sung 5g glucan/kg thức ăn hàng ngày, sau 5 tuần chỳng bị nhiễm bởi nguồn bệnh virut và hỗn hợp Vibrio harenggii và Vibrio parahemolytiens. Bảy tuần sau khi bị nhiễm, lượng tụm bị chết trong lụ đối
chứng là 80%, trong khi ở lụ thớ nghiệm tụm được nuụi với thức ăn cú bổ sung M-glucan lượng tụm chết giảm xuống 50%.
Thành phần chất khụ của tế bào nấm men bao gồm protein và cỏc chất cú Nitơ khỏc chiếm 50% , chất bộo 1,6%, hydrat cacbon 33,2%, mụ tế bào 7,6%, tro 7,6%.Thành phần của những chất này khụng cố định, nú cú thể thay đổi trong quỏ trỡnh nuụi cấy cũng như quỏ trỡnh lờn men.-Hydrat cacbon gồm: polysaccharic, glycogen, trehalose (12-12,5%), mannan (18,7-24,9%), glucan (9,47-10,96%) và chitin . Những nghiờn cứu động học về sự biến đổi hydrat cacbon trong quỏ trỡnh bảo quản nấm men cho thấy là glucan, mannan và dạng glycogen tan trong kiềm và axit clohydric là yếu tố cấu trỳc của tế bào, trong khi trehalose và glycogen tan trong axit acetic, là chất tạo năng lượng chớnh cho tế bào. Hàm lượng trehalose trong nấm men cú liờn quan đến tớnh bền vững của nú, lượng trehalose càng cao nấm men càng bền. Chất mỡ của nấm men là mỡ trung tớnh glycerol, photpho lipit, sterol tự do và nhiều sterol, este. Cú 20 loại amino
21
acids được mó húa bởi mó di truyền chuẩn và được gọi là proteinogenic hay amino acids chuẩn. Việc kết hợp cỏc amino acid này tạo ra protein thiết yếu cho việc cấu thành cơ thể. Axit amin đươc thủy phõn từ protien tế bào nấm men cú đầy đủ cỏc loại axit amin trừ 3 loại axit amin là lyzin, methionin và triptophan. Axit amin là đơn vị cấu trỳc cơ bản của protein. Chỳng tạo thành cỏc xớch polymer ngắn gọi là peptide hay polypeptides để rồi tạo thành cấu trỳc gọi là protein. Trong khuụn khổ của Dự ỏn sau khi tỏch thành tế bào để thực hiện chiết beta-glucan dịch tế bào được sử dụng để thu hồi axit amin bổ sung vào chế phẩm để tăng cường dưỡng chất. Để thu nhận axit amin từ tế bào nấm men thường thực hiện hai cụng đoạn: (i) tỏch tạp chất thu nhận protein, (ii) thủy phõn proein thu nhận axit amin tự do
Tớnh cấp thiết của dự ỏn: Sự bựng phỏt dịch bệnh là một ỏp lực rất mạnh
đối với nuụi trồng thuỷ sản và thương mại, ảnh hưởng đến sự phỏt triển kinh tế của cỏc nước trong khu vực Đụng Nam Á và cỏc nước nuụi trồng thuỷ sản khỏc. Việc sử dụng ồ ạt thuốc khỏng sinh để kiểm soỏt dịch bệnh và kớch thớch sinh trưởng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và tăng khả năng tạo ra cỏc chủng vi khuẩn gõy bệnh khỏng thuốc cho vật nuụi. Vi khuẩn khỏng thuốc cú khả năng chuyển gen khỏng thuốc cho những vi khuẩn chưa bao giờ tiếp xỳc với khỏng sinh. Vỡ vậy, tầm quan trọng của quản lý bệnh dịch là phũng hơn chống vỡ cỏc loại hoỏ chất chỉ trị liệu chứ khụng chữa nguyờn nhõn. Sử dụng vaccine, cỏc hoạt chất tăng sức đề khỏng và probiotic là chiến lược quan trọng cần phỏt triển trong nuụi trồng thuỷ sản.
22