Chất chiết xuất có thể cải thiện sự tăng trưởng, khả năng sử dụng thức ăn, miễn dịch, khả năng tiêu hóa và kháng bệnh
Chiết xuất thực vật có chứa các hợp chất hoạt tính sinh học với một số đặc tính trị liệu, chẳng hạn như tác dụng chống viêm, chống oxy hóa và chống ung thư. Các hợp chất này ngày càng được chú ý do có tiềm năng sử dụng làm kháng sinh tự nhiên hoặc chất phytobiotics. Các hợp chất này có khả năng phân hủy sinh học cao hơn các phân tử tổng hợp, do đó thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí hơn, đồng thời có thể thúc đẩy tăng trưởng, kích thích sự thèm ăn, tiêu hóa, miễn dịch và kháng bệnh ở nhiều động vật thủy sản.
Piperine là một phytobiotic và một hợp chất alkaloid có nguồn gốc từ polyphenol được chiết xuất từ hạt tiêu đen (Piper nigrum) và hạt tiêu dài (P. longum). Hạt tiêu được sử dụng rộng rãi như một loại gia vị và trong y học cổ truyền trên toàn thế giới. Trong nuôi trồng thủy sản, piperine đã được sử dụng như một phương pháp để kiểm soát các bệnh liên quan đến ký sinh trùng và thúc đẩy sự tăng trưởng, khả năng miễn dịch và khả năng kháng bệnh của nhiều loài khác nhau.
Nhiều hợp chất và chiết xuất từ thực vật đã được sử dụng thành công làm chất phytobiotics cho thức ăn tôm như một chất kích thích miễn dịch mạnh. Hầu hết các chất phytobiotics đều cải thiện sức đề kháng của tôm chống lại các vi sinh vật gây bệnh như Vibrio parahaemolyticus, V. harveyi và Virus hội chứng đốm trắng (WSSV). Hơn nữa, phytobiotics còn được biết là có tác dụng nâng cao hiệu suất tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm. Tuy nhiên, ảnh hưởng của piperine trong chế độ ăn đối với sức khỏe và hiệu suất tăng trưởng của tôm phần lớn vẫn chưa được xác định rõ ràng.
Thiết lập nghiên cứu
Nghiên cứu này đánh giá tác động của piperine trong khẩu phần ăn đối với sự tăng trưởng, khả năng sử dụng thức ăn, miễn dịch, khả năng tiêu hóa và kháng bệnh của tôm thẻ chân trắng được mua từ một nhà cung cấp (Tôm Tamra, Jeju, Hàn Quốc). Nghiên cứu được thực hiện tại Viện Khoa học Hàng hải thuộc Đại học Quốc gia Jeju. Tôm có kích thước (0,40 ± 0,01 gram) được chọn và thả ngẫu nhiên vào 18 bể 215 lít, với 25 con tôm trong mỗi bể (3 lần lặp lại). Thức ăn được cung cấp 4 lần/ngày và tỷ lệ cho ăn được điều chỉnh ở mức 6–10% sinh khối của mỗi bể.
Chế độ ăn đối chứng (Con) được xây dựng không có piperine, và 5 chế độ ăn khác được bổ sung piperine phân loại (10% độ tinh khiết) ở các mức 0,25; 0,5; 1; 2 và 4 gram mỗi kg (P25, P50, P100, P200 và P400, tương ứng). Thời gian thử nghiệm trong 53 ngày. Một thử nghiệm cảm nhiễm đã được tiến hành với Vibrio parahaemolyticus sau thử nghiệm cho ăn.
Kết quả và thảo luận
Việc bổ sung piperine trong khẩu phần đã cải thiện hiệu suất tăng trưởng và sử dụng thức ăn ở tôm thẻ. Khẩu phần chứa Piperine có trọng lượng cơ thể cuối cùng (FBW), tăng trọng (WG) và tốc độ tăng trưởng (SGR) cao hơn đáng kể so với khẩu phần đối chứng. Giá trị cao nhất được quan sát thấy ở nhóm P200. Các giá trị FBW, WG và SGR thể hiện xu hướng tuyến tính và bậc 2 đáng kể của piperine. Phân tích hồi quy về mức tăng trọng so với mức piperine trong chế độ ăn uống cho thấy mức piperine tối ưu là 2,2 gam mỗi kg.
Tôm được cho ăn chế độ ăn P50, P100 và P200 có tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) thấp hơn đáng kể so với nhóm đối chứng. Tỷ lệ hiệu quả protein (PER) cao hơn đáng kể ở tôm được cho ăn chế độ ăn P100 và P200 so với nhóm đối chứng. Biểu hiện gen IGF-BP cao hơn đáng kể ở tôm được xử lý bằng piperine, với mức biểu hiện cao nhất được quan sát thấy ở nhóm chế độ ăn P50 và P400. Tỷ lệ sống của tôm không khác biệt đáng kể.
Bản chất alkaloid của piperine có thể dẫn đến độ ngon miệng kém và các nhà nghiên cứu đã báo cáo việc sử dụng thức ăn thấp hơn ở nhiều loài nuôi trên cạn và dưới nước. Trong nghiên cứu hiện tại, hiệu suất tăng trưởng và sử dụng thức ăn ở nhóm P400 thấp hơn so với nhóm P200. Do đó, hàm lượng piperine trong khẩu phần ăn của tôm có lẽ nên duy trì ở mức dưới 0,4%.
Tỷ lệ tiêu hóa chất khô và protein ở tôm được cho ăn piperine cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng. Theo báo cáo, piperine trong chế độ ăn có thể tăng cường bài tiết một số enzyme - bao gồm amylase, trypsin, chymotrypsin, sucrase, maltase và lipase và việc bổ sung nó có thể làm tăng sự hấp thu chất dinh dưỡng. Piperine có đặc tính chống nhiễm trùng, chống giun sán và kháng khuẩn có thể giúp đường ruột khỏe mạnh và cải thiện khả năng tiêu hóa, cải thiện chức năng của đường tiêu hóa bằng cách thúc đẩy sự hấp thu chất dinh dưỡng, tổng hợp enzyme và đáp ứng miễn dịch. Các nghiên cứu trước đây cũng đã xác nhận rằng piperine cải thiện hiệu suất tăng trưởng, khả năng sử dụng thức ăn và tiêu hóa, nhưng trong nghiên cứu của chúng tôi, tác dụng của piperine đối với khả năng tiêu hóa không thể hiện rõ ràng. Chỉ có khả năng tiêu hóa protein thể hiện xu hướng thống kê, trong khi khả năng tiêu hóa lipid không thể hiện bất kỳ xu hướng nào có thể quan sát được.
Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) là bệnh nguy hiểm nhất ở tôm nuôi. Về khả năng kháng lại vi khuẩn gây bệnh V. parahaemolyticus, nhóm đối chứng cho thấy tỷ lệ tử vong 100% trong vòng 31 giờ (Biểu đồ 1). Ngược lại, tôm được bổ sung piperine có khả năng kháng V. parahaemolyticus cao hơn và tỷ lệ sống cao hơn đáng kể ở các nhóm chế độ ăn P25, P50 và P100 so với nhóm đối chứng.
Biểu đồ 1: Tỷ lệ sống của tôm thẻ cho ăn khẩu phần thử nghiệm 53 ngày trong thử thách với V. parahaemolyticus
Phân tích điện di trên gel agarose ở gan tụy tôm đã xác nhận sự hiện diện của gen PirAVP và PirBVP ở tôm bị bệnh. Ảnh hưởng của bệnh AHPND đối với gan tụy tôm được quan sát bằng xét nghiệm mô bệnh học. Các triệu chứng bệnh, bong tróc các tế bào biểu mô ống gan tụy và viêm tế bào máu được quan sát thấy 6 giờ sau khi bị nhiễm.
Dựa trên kết quả của thử nghiệm, việc bổ sung piperine trong khẩu phần lên tới 1,0 gram mỗi kg có thể cải thiện sức đề kháng của tôm chống lại V. parahaemolyticus. Hơn nữa, xu hướng quan sát tỷ lệ sống cho thấy mức piperine tối ưu để thúc đẩy khả năng kháng bệnh ở tôm là từ 0,25 - 1,0 gram mỗi kg. Các nghiên cứu trước đây cho thấy phytobiotics (azadirachtin, camphor và curcumin) có đặc tính kháng khuẩn chống lại các mầm bệnh và đặc biệt, chiết xuất hạt tiêu đen có khả năng ức chế vi khuẩn, chống lại nhiều loại vi khuẩn khác nhau.
Kết luận
Kết quả của nghiên cứu cho thấy piperine trong khẩu phần ăn đã tăng cường đáng kể sự tăng trưởng của PL tôm thẻ chân trắng, hiệu quả sử dụng thức ăn, khả năng tiêu hóa và miễn dịch không đặc hiệu. Piperine trong chế độ ăn có thể cải thiện sản lượng tôm và được chứng minh là chất kích thích miễn dịch hiệu quả giúp kiểm soát Vibrio. Dựa trên kết quả nghiên cứu, liều piperine tối ưu là 1 – 2 g/kg.
Nguồn: Globalseafood
Dịch: Trần Thị Thúy Quyên
