β-glucan Tăng Cường Sức Đề Kháng Trên Động Vật Thủy Sản

Ngày đăng: 30/03/2020 14613 Lượt xem

PGS.TS. Huỳnh Trường Giang - Khoa Thủy sản - Trường Đại học Cần Thơ

β-Glucan là gì?

β-glucan là một polysaccharide được cấu thành từ các monosaccharide. Tùy theo liên kết của các monosaccharide trong chuổi mà hình thành nên những hợp chất với tên gọi khác nhau như là: agar (β-1,3-1,4-glucan), fucoidan (β-1,3-glucan), laminarin (β-1,3-1,6-glucan), alginate (β-1,4 glucan), zymosan (β-1,3-glucan), chrysolaminarin (β-1,3-1,6-glucan), carrageenan (β-1,3-1,4-glucan)…Agar. Carrageenan được ly trích chủ yếu từ các loài rong biển thuộc ngành tảo đỏ (Rhodophyta); trong khi fucoidan, laminarin, alginate lại dồi dào trong các loài thuộc ngành tảo nâu (Phaeophyta); Chrysolaminarin được ly trích từ vi tảo và zymosan hiện nay được ly trích chủ yếu từ nấm men Saccharomyces cerevisiae.

Các nguồn ly trích β-glucan

Trong tự nhiên các dạng của β-glucan cũng được tìm thấy trong vách tế bào của nấm, vi khuẩn, yến mạch, và ngủ cốc…Giữa các dạng β-glucan khác nhau, bản chất cũng khác nhau. Fucoidan chứa các phân tử đường fucose, thường được gọi là sufate fucan. Laminarin, chrysolaminarin được hợp thành chủ yếu là glucose. Alginate chứa các đường mannose và gulose. Trong khi đó carrageenan lại chứa đường dạng galactose và cũng được chia thành nhiều dạng như là Kappa (k), Lambda (λ), Iota (i). β-glucan là một khái niệm rất rộng, tùy theo vị trí liên kết giữa các monosaccharide cũng như là tỉ lệ mà hình thành những hợp chất khác nhau. Vì vậy, về mặt cấu trúc cũng như là đặc tính sinh hóa học hiện nay vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.

Cấu trúc hóa học của một số dạng β-glucan

Hoạt tính sinh học?

Các hợp chất β-glucan được sử dụng rộng rãi trong y học để điều trị các bệnh do vi khuẩn, nấm, protozoa, virus gây ra và kể cả ung thư, đã có hơn 6.000 công trình nghiên cứu về nó. Vách tế bào của một số loài tảo biển chứa các hợp chất fucoidan có chức năng đặc biệt trong điều hòa ion, chất này không thể tìm thấy trong các loài thực vật trên cạn. Hơn nữa, các hợp chất này được sử dụng như là chất chống oxy hóa, chất chống đông máu, chống ung thư, chống viêm, kích thích hệ miễn dịch...

Hiện nay, các hợp chất β-glucan được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản như là một chất kích thích miễn dịch (immunostimulant) đối với tôm cá nuôi. β-glucan có tác dụng tăng cường sức đề kháng, chống lại dịch bệnh gây ra bởi các nhóm vi khuẩn gây bệnh, thậm chí ngăn chặn tác động của virus đốm trắng (WSSV) trên tôm. Vậy β-glucan kích thích hệ miễn dịch theo cơ chế nào?

Cơ chế kích thích miễn dịch:

Trên cá: β-glucan chỉ có tác dụng kích thích hệ miễn dịch không đặc hiệu (nonspecific immunity) của cá. Miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào là hai quá trình quan trọng của miễn dịch không đặc hiệu của cá. Đối với miễn dịch dịch thể, β-glucan có tác dụng giúp tăng cường bổ thể (complement), interferon (IFN) và hoạt tính men lysozyme. Bổ thể là hệ thống protein trong huyết tương có vai trò tiêu diệt mầm bệnh khi xâm nhậm vào cơ thể cá. Interferon là các glycoprotein do bạch cầu (T-lymphocyte) sản xuất ra nhằm chống virus nhân bản và lây nhiễm sang tế bào mới. Lysozyme là một protein thủy phân màng tế bào của vi khuẩn, đặc biệt là một số vi khuẩn gram (+). Đối với miễn dịch tế bào, β-glucan có vai trò kích thích quá trình thực bào (phagocytosis) của tiểu thực bào (microphage) và đại thực bào (macrophage). Trong quá trình này, oxy được sử dụng để chuyển thành các anion oxy hóa mạnh như superoxide (O₂^-) và nitrogen oxide (NO) có thể tiêu diệt vi khuẩn và virus. Quá trình này cũng làm tăng hoạt tính men superoxide dismutase (SOD) và glutathione peroxidase (GPx) nhằm làm giảm ảnh hưởng xấu của các anion oxy hóa mạnh lên tế bào của cá.

Trên tôm: Tôm không có hệ miễn dịch đặc hiệu (specific immunity), quá trình miễn dịch chủ yếu dựa trên miễn dịch không đặc hiệu. Giống như hệ miễn dịch không đặc hiệu của cá, miễn dịch của tôm được chia thành 2 loại miễn dịch: miễn dịch tế bào và miễn dịch dịch thể. Đối với miễn dịch dịch thể, β-glucan kích thích quá trình sản sinh các peptid kháng khuẩn AMPs (antimicrobial peptides) như là crustin, ALF (antilipopolysaccharide factors), penaeidin, lectin, và lysozyme. Đối với miễn dịch tế bào, β-glucan kích thích quá trình melanin hóa (melanization) và quá trình thực bào (phagocytosis). Các bạch cầu có hạt (granular leucocyte) sản xuất ra melanin sẽ bao phủ và tiêu diệt tế bào vi khuẩn, sau đó phóng thích ra ngoài lớp vỏ cutin. Trong quá trình thực bào, các gốc oxy nguyên tử (O₂^-), gốc hydroxyl (OH), và hydrogen peroxide (H₂O₂) cũng được sinh ra, đây là những chất oxy hóa mạnh có vai trò tiêu diệt vi khuẩn. β-glucan cũng giúp tăng cường hoạt tính men SOD và GPx tương tự như ở cá.

Cách sử dụng:

Hiện nay, β-glucan được sử dụng rộng rãi trên cá. Trên tôm, các chiết xuất β-glucan đang được tiếp tục nghiên cứu.

Cá:

Tiêm: ở liều lượng tiêm 20–30 mg/kg cá, có tác dụng tăng cường đề kháng sau 24 giờ tiêm.
Cho ăn: đây là phương pháp thường dùng trong nuôi cá thương mại do tính khả thi cao. β-glucan được trộn với liều lượng 1,0–2,0 g/kg thức ăn có tác dụng làm tăng sức đề kháng sau 6 ngày cho ăn. Cá giống có thể bổ sung liều gấp 2-3 lần cá thịt.

Tôm:

Ngâm: tôm được ngâm trong môi trường có liều lượng β-glucan 300–500 mg/L có tác dụng tăng cường sức đề kháng sau 2-5 giờ ngâm.
Tiêm: với liều lượng 10–20 µg/g tôm có tác dụng kích thích hệ miễn dịch sau 48 giờ.
Cho ăn: liều lượng 0,5–2,0 g/kg thức ăn có tác dụng làm tăng sức đề kháng sau 7 ngày cho ăn.

Bài viết đã được UV-Việt Nam mua tác quyền từ tác giả, bất cứ hình thức sao chép nào đều phải có trích dẫn nguồn từ Công ty Cổ Phần UV

Ứng dụng chế phẩm vi sinh EM trong NTTS và một số điểm lưu ý

Mặc dầu EM đã được giới thiệu với khoảng 80 loài vi khuẩn hữu ích khác nhau trong thành phần với vai trò có thể tham gia hầu hết các quá trình chuyển hóa vật chất quan trọng trong thủy vực, tuy nhiên để một sản phẩm tồn tại nhiều loại vi khuẩn trong điều kiện lỏng cũng là một điều cần lưu ý. Theo như thông tin trên sản phẩm EM là một hỗn hợp nhiều giống loài ci khuẩn bao gồm: vi khuẩn quang hợp (Rhodopseudomonas palustris tổng hợp ra chất hữu cơ từ CO2 và H2O), vi khuẩn lactic (Lactobacillus chuyển hóa thức ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu), nấm men (Saccharomyces cerevisiae sản sinh vitamin và các axitamin), xạ khuẩn (sản sinh chất kháng sinh ức chế vi sinh vật gây bệnh và phân giải chất hữu cơ), nấm mốc, vi khuẩn (Bacillus subtilis phân hũy hợp chất hữu cơ).... Tuy nhiên chọn lựa một sản phẩm EM có chất lượng và ứng dụng đạt hiệu quả đòi hỏi người nuôi nên thận trọng chọn lựa.

21/05/2025

ỨNG DỤNG VI KHUẨN ĐỐI KHÁNG TRONG NUÔI TÔM

Ts Phạm Thị Tuyết Ngân, khoa Thủy sản, trường Đại học Cần Thơ Thách thức lớn nhất trong ngành tôm ở qui mô toàn cầu là vấn đề dịch bệnh, đặc biệt bệnh có nguồn gốc từ vi khuẩn và chủ yếu là các loài Vibrio (Ajadi et al., 2016; Hoseinifar et al., 2018). Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND), hay còn gọi “hội chứng tôm chết sớm” (EMS), do vi khuẩn Vibriosis gây ra với tỷ lệ chết nghiêm trọng (lên đến 100%) và ảnh hưởng đến kinh tế trên toàn cầu (Lightner et al., 2012; Joshi et al., 2014; Kongrueng et al., 2015; Boonsri et al., 2017). Tôm nhiễm bệnh có biểu hiện tăng trưởng chậm, bụng đói và gan tụy bị teo nghiêm trọng (Joshi et al., 2014; Kongrueng et al., 2015; Sirikharin et al., 2015; Han et al., 2020). Ban đầu, tác nhân gây bệnh của AHPND đã được báo cáo là do Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) (Tran et al., 2013). Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các vi khuẩn Vibrio spp. khác, chẳng hạn như Vibrio punensis (Restrepo et al., 2018), Vibrio owensii (Liu et al., 2015), Vibrio harveyi-like (Kondo et al., 2015) và Vibrio campbellii (Dong et al., 2017) cũng có khả năng gây AHPND ở tôm. Bên cạnh AHPND, các loại Vibrio khác thường được báo cáo trên tôm nuôi do Vibrio alginolyticus, Vibrio anguillarum, V. harveyi, Vibrio vulnificus, V. campbellii và Vibrio fischeri gây nên bệnh (Lavilla-Pitogo et al., 1990; Lightner, 1996; Lavilla -Pitogo et al., 1998; Chen et al., 2000; Jayasree et al., 2006; Longyant et al., 2008; Zheng et al., 2016; Chandrakala và Priya, 2017; Karnjana et al., 2019). Hơn nữa, các loài không thuộc Vibrio như Aeromonas spp. (Dierckens et al., 1998; Zhou et al., 2019), Streptococcosis spp. (Hasson et al., 2009), Shewanella spp. (Wang et al., 2000), Flavobacterium spp. (Chandrakala và Priya, 2017) và Pseudoalteromonas spp. (Zheng et al., 2016) cũng được ghi nhận là có thể gây ra các bệnh nghiêm trọng NTTS tôm cá. Do đó, các chiến lược tập trung vào việc hạn chế sự phát triển hoặc hoạt động của vi khuẩn gây bệnh là rất cần thiết. Để giải quyết vấn đề tôm nhiễm bệnh AHPND, kháng sinh đã dược sử dụng. Tuy nhiên cho đến nay, hầu như chưa có thuốc điều trị đặc hiệu cho dịch bệnh này, hầu hết các dòng vi khuẩn V. parahaemolyticus kháng được hoàn toàn với oxytetracylin, là kháng sinh chủ yếu trộn vào thức ăn nuôi tôm định kỳ. Do đó sử dụng kháng sinh để trị bệnh không có hiệu quả, ngoài ra việc sử dụng kháng sinh còn gây ảnh hưởng đến môi trường nuôi tôm, đến sự tăng trưởng của tôm và gây ảnh hưởng đến chất lượng tôm.

07/11/2024

NUÔI TÔM VÀ XU THẾ SỬ DỤNG VI SINH VẬT HỮU ÍCH (PROBIOTIC) Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến nuôi tôm ngoài nguyên nhân nắng nóng kéo dài thì nhiều diện tích tôm nuôi bị thiệt hại còn do nguồn nước trên các kênh rạch bị ô nhiễm nặng, khiến bệnh phát sinh và lây lan. Đặc biệt, nhiều kênh, rạch có độ mặn quá cao đã ảnh hưởng đến sự phát triển của tôm. Do vậy để ngành nuôi tôm ven biển phát triển bền vững, rất cần sự đồng hành, đó là tiếp tục đầu tư đồng bộ cơ sở hạ tầng vùng sản xuất và ương dưỡng giống tập trung theo quy hoạch chung của ngành, từng bước chủ động nguồn giống tại chỗ cung ứng nhu cầu phát triển sản xuất thủy sản. Giám sát, xử lý để giảm thiểu các nguồn xả thải ảnh hưởng đến môi trường nuôi tôm; đồng thời, hướng dẫn người dân thực hiện tốt các quy định về quản lý, phòng ngừa khi có dịch bệnh xảy ra, hạc chế dịch bệnh lây lan trên diện rộng. Để đạt được hiệu quả toàn diện này trong nuôi tôm, theo tôi người nuôi phải ý thức mọi vấn đề liên quan và chú trọng đến việc quản lý chất lượng nước nuôi và xả thải để đảm bảo trên qui mô rộng nguồn nước mặt không bị ô nhiễm, đây là giải pháp lâu dài. Do vậy việc sử dụng vi khuẩn hữu ích trong quá trình nuôi và trước khi xả thải là cần thiết để đạt được những hiệu quả tịch cực mà ngành nghề mang lại cho người dân và xã hội.

08/11/2024

PHÂN BIỆT ĐỐM TRẮNG TRÊN TÔM DO VI-RÚT, VI KHUẨN VÀ MÔI TRƯỜNG

Bệnh đốm trắng do vi-rút là một trong những bệnh nguy hiểm cho tôm nuôi vì tỷ lệ chết cao và thời gian chết rất nhanh. Tuy nhiên, không phải tôm có đốm trắng nào cũng do vi-rút gây ra mà có thể tôm bị đốm trắng do vi khuẩn hay do yếu tố môi trường. Vì vậy, nắm vững kiến thức cơ bản về bệnh đốm trắng như hiểu biết về nguyên nhân, triệu chứng cũng như cách phân biệt bệnh để có chiến lược phòng ngừa và chữa trị là rất cần thiết.

07/11/2024