Stress pH ảnh hưởng đến chức năng ruột tôm thẻ chân trắng

Trong những năm gần đây tôm thẻ chân trắng đang được thị trường ưa chuộng, trở thành món ăn chính trong các nhà hàng, lễ hội hoặc trong các bữa cơm gia đình. Đây là là 1 loài thủy đặc sản có giá trị kinh tế cao đã được công nhận là  đối tượng nuôi chủ lực của vùng nước lợ. Tuy nhiên, những năm gần đây, ngành tôm phải đối mặt không ít khó khăn, tình hình biến đổi khí hậu dẫn đến một loạt các kích thích môi trường chẳng hạn như thay đổi pH, độ mặn, oxy hòa tan, nhiệt độ và các chất ô nhiễm như nitrite, ammonia và sulfide đã ảnh hưởng không nhỏ đến sự tăng trưởng và miễn dịch của tôm, từ đó suy giảm năng suất và sản lượng trong quá trình nuôi.

pH nước biến động nhiều sẽ ảnh hưởng gián tiếp đến sức khỏe tôm. pH tăng cao dẫn đến nồng độ NH3 (khí Amoniac) trong nước tăng cao; pH thấp, làm hàm lượng H2S (khí hydro sulfua) trong ao nuôi tăng cao. Đây là hai loại khí cực kỳ nguy hiểm, trực tiếp gây độc cho tôm. Đối với tôm, nếu pH trong ao nuôi xuống thấp rất dễ gặp tình trạng tôm bị dính chân không thể rút ra khỏi vỏ khi lột xác. pH thấp hoặc cao sẻ khiến tôm còi cọc, chậm lớn và giảm miễn dịch đối với mầm bệnh.

Độ pH của môi trường nước ảnh hưởng đến sự sống của động vật thủy sinh. Chức năng hàng rào ruột ảnh hưởng đến sức khỏe của động vật, có liên quan đến cấu trúc niêm mạc , các thành phần miễn dịch và cộng đồng vi sinh vật.

Ruột là một trong những bộ phận rất quan trọng đối với khả năng miễn dịch của tôm. Hàng rào ruột đóng vai trò bảo vệ miễn dịch ở tuyến đầu của tôm và ảnh hưởng rõ ràng đến sức khỏe của tôm. Ruột tôm cũng chứa một cộng đồng vi sinh vật đa dạng giúp kích thích miễn dịch và kháng mầm bệnh.

Vi khuẩn đường ruột có thể tạo ra axit béo chuỗi ngắn (SCFA) trong quá trình dị hóa của chúng. SCFA, đặc biệt là axit butyric, có thể cung cấp năng lượng cho việc tái tạo và sửa chữa các tế bào biểu mô ruột. Ngoài ra, SCFA cũng có thể làm giảm nhẹ độ pH của ruột, thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn sinh học và ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.

Các enzyme tiêu hóa, bao gồm α-amylase, lipase và trypsin đóng vai trò rất quan trọng trong việc tiêu hóa các chất dinh dưỡng. Protein liên kết với axit béo (FABP) và synthase axit béo (FAS) là các enzyme chủ yếu của sinh tổng hợp axit béo và tham gia vào quá trình chuyển hóa lipid.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã nghiên cứu cấu trúc mô học, khả năng tiêu hóa và trao đổi chất, phản ứng miễn dịch và thành phần vi sinh vật trong ruột của tôm thẻ chân trắng  trong ba điều kiện khác nhau: đối chứng (pH 8,3), pH thấp (pH 6,9) và pH cao (pH 9,7) trong 72 giờ. 

Kết quả cho thấy stress pH thấp và cao đã làm phá vỡ cấu trúc hình thái ruột và gây ra các biến đổi trong hoạt động của hệ tiêu hóa của tôm thẻ chân trắng (α-amylase, lipase, trypsin và pepsin) và các enzyme chuyển hóa.

Stress pH thấp và cao cũng làm tăng stress oxy hóa và giảm các hoạt động của enzyme chống oxy hóa (T-AOC, SOD và GST); tôm tăng cường hoạt động catalase và tăng cường cơ chế bảo vệ. Ngoài ra, khi tôm tiếp xúc với stress pH thấp hay cao thì tế bào ruột sẻ tăng cường khả năng kháng khuẩn bằng cách tăng cường hệ thống miễn dịch prophenoloxydase,  phenoloxydase và nhận biết mầm bệnh đồng thời tiết ra chất nhầy để bảo vệ tôm.

Phơi nhiễm pH cũng làm giảm sự đa dạng của vi khuẩn đường ruột, làm xáo trộn thành phần vi sinh vật và làm giảm hàm lượng SCFA của chất chuyển hóa vi khuẩn. 

Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng stress pH cấp tính có thể làm suy giảm chức năng hàng rào ruột của tôm thẻ chân trắng, có thể thông qua phá hủy cấu trúc niêm mạc, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất và tiêu hóa, gây ra stress oxy hóa, làm rối loạn khả năng miễn dịch và phá vỡ thành phần vi khuẩn.

Sức khỏe và chức năng của dạ dày-ruột tối ưu là yếu tố cần thiết cho chăn nuôi bền vững. Thực hiện chức năng (tiêu hóa và hấp thu thức ăn) và tình trạng miễn dịch của hệ thống dạ dày-ruột hiệu quả là những yếu tố quan trọng có tính quyết định năng suất vật nuôi. Khi động vật đương đầu với mầm bệnh, hệ miễn dịch bị kích thích và tiềm năng sinh trưởng bị suy giảm, dẫn đến chi phí chăn nuôi cao hơn. Do đó, cần quản lí pH ở mức thích hợp tránh ảnh hưởng đến hoạt động của ruột để đảm bảo cho tôm tăng trưởng và phát triển tốt.

Theo Yafei Duan.