Chitin và chitosan giúp tăng khả năng miễn dịch cho tôm thẻ

Chitosan là một polymer sinh học, một dạng dẫn xuất của chitin, được chiết xuất thông qua phản ứng oxy hóa khử của chitin hay từ quá trình xử lý vỏ các loài giáp xác với dung dịch kiềm NaOH. Chitin và chitosan được sử dụng rộng rãi nhờ những đặc tính nổi bật như khả năng hấp phụ, khả năng tự phân hủy sinh học cao, khả năng tạo màng, chống oxi hóa và không gây độc. Hiện nay, sản phẩm chitin thương mại thường được sản xuất từ vỏ động vật giáp xác như tôm, cua.

Chiết xuất chitin và chitosan thì vỏ tôm cua. Ảnh: kimmyfarm.com

Ngoài ra, Cladocera – một bộ động vật giáp xác cỡ nhỏ, còn gọi là rận nước hay bọ chét nước, cũng được coi là nguồn cung cấp chitin tốt. Trong đó, Daphnia một loài thuộc Cladocera ghi nhận có chứa khoảng 2,9-9% chitin theo tổng trọng lượng cơ thể của chúng. Trước đây cũng ghi nhận nhiều nghiên cứu cho thấy những tác dụng có lợi của chitin và chitosan như:  

Trong một nghiên cứu của Niu và cộng sự (2013) báo cáo rằng chitin và các dẫn xuất của nó (chitosan, chitosan oligosaccharides, và N-acetyl-D-glucosamine) có tác dụng thúc đẩy tăng trưởng của tôm sú (Penaeus monodon). Tương tự, chitosan kích thích sự phát triển của tôm thẻ chân trắng giai đoạn hậu ấu trùng.

 
Daphnia similis có kích thước 500um. Ảnh: Chung-Der Hsiao

Một nghiên cứu khác của các nhà khoa học đến từ Đài Loan (2021) đã chứng minh rằng tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) được cho ăn bổ sung 0,4% chitosan và chitin có nguồn gốc từ Daphnia similis cho thấy sự cải thiện hiệu suất tăng trưởng của tôm.

Không dừng lại ở đó, mới đây, Ann-Chang Cheng và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu mới nhằm đánh giá ảnh hưởng của chitin và chitosan chiết xuất từ Daphnia similis lên khả năng miễn dịch và kháng bệnh của tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Nghiên cứu được thực hiện với 3 chế độ ăn gồm : (1) đối chứng (không bổ sung chitin và chitosan), (2) cho ăn với 0,4% chitosan , (3) 0,4% chitin.

Thí nghiệm kết thúc sau 56 ngày, kết quả ghi nhận được tỷ lệ sống của tôm dao động từ 90,67– 96%, trong đó ở chế độ ăn chứa 0,4% chitin đạt tỷ lệ sống cao nhất. Trọng lượng trung bình của tôm khi ăn 0,4% chitosan cao hơn đáng kể .

Đánh giá khả năng miễn dịch 

Trong nghiên cứu này, tôm thẻ được gây cảm nhiễm với vi khuẩn Vibrio alginolyticus để đánh giá khả năng kháng bệnh và khả năng chống chịu. 

Kết quả phân tích phản ứng miễn dịch cũng cho thấy tôm được nuôi với chế độ ăn bổ sung chitin và chitosan thúc đẩy quá trình thực bào, điều này có ý nghĩa rất quan trọng đối với phản ứng của tế bào miễn dịch khi chúng tạo ra anion superoxide và các dẫn xuất để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh.  

Nghiên cứu trước đây của P. Amparyup đã chỉ rằng biểu hiện của penaeidin-3a (Pen-3a) và gen Crustin (Cru) có mối tương quan thuận với sự tăng lên số lượng hồng cầu của tôm được cho ăn chitin và chitosan từ đó tạo ra khả năng chống lại mầm bệnh tốt hơn. Thí nghiệm cũng ghi nhận kết quả tương tự khi biểu hiện của các gen (Pen-3a), (Cru) tăng cao trong hồng cầu của tôm khi được cho ăn bổ sung 0,4% chitin hoặc 0,4% chitosan.

Tóm lại, nghiên cứu trên đã cung cấp bằng chứng cho thấy chế độ ăn có chứa chitosan và chitin có nguồn gốc từ D. similis có thể được bổ sung trong chế độ ăn uống như một chất kích thích miễn dịch nâng cao khả năng đề kháng miễn dịch của tôm thẻ chân trắng.

Nguồn : Ann-Chang Cheng, Ya-Li Shiu, Shieh-Tsung Chiu, Rolissa Ballantyne, Chun-Hung Liu (2021). Effects of chitin from Daphnia similis and its derivative, chitosan on the immune response and disease resistance of white shrimp, Litopenaeus vannamei. ScienceDirect.