Sử dụng hỗn hợp prebiotic trong Thủy sản: Kháng bệnh và miễn dịch

 Hỗn hợp prebiotic này được cho là làm tăng khả năng kháng bệnh của hải sâm (Apostichopus) chống lại Vibrio.sp (Gu và cs.,, 2011), cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua) chống lại Vibrio anguillarum (Lokesh và cs.,, 2012), cá chép (Cyprinus carpio) chống lại vi khuẩn Aeromonas hydrophila (Ebrahimi và cộng sự, 2012), cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) chống lại Yersinia ruckeri, Aeromonas hydrophila, Lactococcus gravieae và Pseudomonas fluorescens (Abu -Elala và cộng sự, 2018; Ismail và cộng sự, 2019.

Tuy nhiên, chỉ riêng MOS thì không thể tăng cường hệ thống miễn dịch và khả năng kháng bệnh của cá (Gültepe và cộng sự, 2012) trong khi chỉ riêng β-glucan đã được báo cáo rộng rãi trong nhiều nghiên cứu về cải thiện sự phát triển, hệ thống miễn dịch và khả năng kháng bệnh của động vật thủy sản. Dựa trên những phát hiện của các nghiên cứu gần đây, hỗn hợp prebiotic của β-glucan và MOS là lý tưởng để áp dụng cho các loài nuôi trồng thủy sản. 

El-Nobi và cộng sự. (2021) cho rằng hỗn hợp prebiotic bao gồm β-glucan và MOS có thể tăng cường khả năng kháng bệnh của cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus), chống lại nhiễm Pseudomonas aeruginosa. Hỗn hợp prebiotic được phát hiện có tác dụng tốt hơn kháng sinh norfloxacin trong việc quản lý sức khỏe cá rô phi. Do đó, hỗn hợp prebiotic bao gồm β-glucan và MOS có thể loại bỏ việc sử dụng kháng sinh trong nuôi cá rô phi.

Ngược lại, những phát hiện của Solidum và cs., (2016) cho thấy rằng tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei) đã nhận được hỗn hợp prebiotic (β-glucan và MOS) với liều 0,8% mỗi khẩu phần cho thấy tỷ lệ tử vong 100% sau khi tiếp xúc với bệnh vibriosis. Solidum và cộng sự. (2016) cho rằng sử dụng prebiotic quá liều cho tôm có thể dẫn đến ức chế miễn dịch. Tuy nhiên, hỗn hợp prebiotic tương tự có hiệu quả làm tăng tỷ lệ sống sót của tôm sú con (Penaeus monodon), cao tới 81% khi bị thử thách cảm nhiễm WSSV trong nghiên cứu của Andrino và cs., (2014).

Mục đích chính của việc thâm canh thủy sản là sản xuất các sản phẩm có hiệu quả về mặt chi phí và giá cả phải chăng

Tôm nhận được hỗn hợp prebiotic ở mức 0,5% khẩu phần trong 60 ngày liên tục. Phát hiện tương tự cũng được quan sát thấy trong nghiên cứu của Apines-Amar và cs., (2014) trong đó tôm sú nhận được hỗn hợp prebiotic (MOS ​+ ​peptidoglycan) ở mức 0,1–0,4% khẩu phần đã kháng lại WSSV. Vì vậy, phải xác định liều lượng hợp lý của hỗn hợp prebiotic để tránh hậu quả ức chế miễn dịch. 

Các yếu tố phi sinh học có tác động rất lớn đến sản lượng nuôi trồng thủy sản (Mugwanya và cộng sự, 2022). Sự biến động của các yếu tố phi sinh học ngoài phạm vi tối ưu có thể dẫn đến cá chết đột ngột và bùng phát dịch bệnh ở các loài thủy sản nuôi. Mục đích chính của việc thâm canh thủy sản là sản xuất các sản phẩm có hiệu quả về mặt chi phí và giá cả phải chăng, nhưng điều này có thể khiến các loài thủy sản trong hệ thống nuôi gặp áp lực (Das và cs.,, 2017).

Có rất ít hoặc không có nghiên cứu nào tập trung vào hỗn hợp prebiotic trong việc làm giảm stress phi sinh học ở các loài thủy sản. Tuy nhiên, có một số nghiên cứu cho thấy tiềm năng của prebiotic trong việc giảm bớt căng thẳng cho các loài thủy sản. Ví dụ, chỉ riêng β-glucan đã được phát hiện là có tác dụng giảm bớt căng thẳng ở cá tráp biển đỏ (Pagrus major) trong nghiên cứu của Dawood và cs., (2016). Riêng FOS cũng được báo cáo là có thể làm giảm căng thẳng ở cá chép (Cyprinus carpio) (Hoseinifar và cs.,, 2014).

Một số prebiotic chỉ có thể thực hiện chức năng của nó trong môi trường tối ưu. Ví dụ, scFOC được phát hiện có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của cá tráp vàng (Sparus aurata) ở môi trường mát mẻ với nhiệt độ khoảng 18°C nhưng scFOC bị bất hoạt ở 25°C (Guerreiro và cs.,, 2015). Tương tự, Guerreiro và cộng sự. (2015) quan sát thấy rằng sự tăng trưởng của cá chẽm châu Âu (Dicentrarchus labrax) nhận được scFOC ở môi trường 18°C tốt hơn đáng kể so với môi trường ở 25°C. Điều này cho thấy yếu tố phi sinh học như nhiệt độ đã ảnh hưởng đến hiệu quả của prebiotic. Cho đến hiện tại, chỉ có HOSEinifar và cs., (2017) đã báo cáo về cách sử dụng hỗn hợp prebiotic (GOS, FOS, inulin) để giảm căng thẳng ở các loài thủy sản, như đã được chứng minh qua biểu hiện gen. 

Cần cân nhắc về liều lượng và loại prebiotic thích hợp khi áp dụng prebiotic cho các loài thủy sản

Những đánh giá này được coi là đánh giá đầu tiên nhấn mạnh vào việc áp dụng hỗn hợp prebiotic cho các loài thủy sản. Hầu hết các nghiên cứu được trích dẫn trong tổng quan hiện nay phần lớn quan tâm đến tác dụng có lợi của hỗn hợp prebiotic làm phụ gia thức ăn, có thể tăng sản lượng NTTS bằng cách thúc đẩy tăng trưởng, tăng cường hệ thống miễn dịch, kích thích khả năng kháng bệnh và giảm căng thẳng cho động vật thủy sản. Kết quả là, điều này thúc đẩy sự bền vững của nuôi trồng thủy sản.

Tuy nhiên, có rất ít nghiên cứu được thực hiện để đánh giá tiềm năng của hỗn hợp prebiotic hoặc prebiotic trong việc giảm căng thẳng ở động vật thủy sản. β-glucan là một prebiotic phổ biến vì nó có thể hoạt động hiệu quả một mình hoặc kết hợp với các prebiotic khác như MOS. Tuy nhiên, cần cân nhắc về liều lượng và loại prebiotic thích hợp khi áp dụng prebiotic cho các loài thủy sản. Liều lượng prebiotic cao có thể gây tác dụng phụ cho động vật thủy sản trong khi một số loại prebiotic chỉ có tác dụng cải thiện sự tăng trưởng mà không có tác dụng cải thiện hệ thống miễn dịch và khả năng kháng bệnh của động vật thủy sản. Vẫn còn khoảng cách giữa những phát hiện khoa học và việc sử dụng prebiotic trong thực tế ở các loài thủy sản.