Tyramine trong thức ăn của tôm thẻ chân trắng

Ở động vật giáp xác, các amin sinh học hoạt động như chất dẫn truyền thần kinh, chất điều hòa thần kinh và hormone thần kinh (Kuo và cộng sự, 2022a). Tyramine là một amin sinh học được tạo ra khi phân hủy tyrosine.  

Các nghiên cứu trước đó đã chứng minh rằng con đường sinh tổng hợp các amin sinh học ở tôm thẻ chân trắng được chia thành hai con đường, và cả hai đều có tyrosine (TR) là tiền chất. Một con đường là TR → tyramine (TA) → octopamine (OA) và được tổng hợp bởi tyrosine decarboxylase (TDC) và tyramine beta-hydroxylase (TBH). Quá trình sinh tổng hợp OA và TA bao gồm các quá trình enzyme: trước hết, quá trình khử carboxyl của TR thành TA được xúc tác bởi TDC; thứ hai, quá trình hydroxyl hóa TA thành OA được tạo điều kiện thuận lợi bởi TBH. Trong con đường tổng hợp octopamine của tôm, OA và TA được công nhận có vai trò điều hòa các phản ứng miễn dịch và khả năng kháng bệnh. Các enzyme TDC và TBH của tôm đã được nhân bản và định tính.

Sự tham gia của chúng đã được chứng minh không chỉ trong việc điều hòa tổng hợp octopaminergic mà còn trong các phản ứng sinh lý và miễn dịch. Nghiên cứu gần nhất của Hsin-Wei Kuo và cs (2023) kiểm tra (1) năng suất tăng trưởng, (2) các thông số miễn dịch, (3) khả năng kháng lại V. aliginolyticus và (4) các yếu tố sinh lý sau khi sử dụng TA trong khẩu phần ăn. Bốn nghiệm thức, bao gồm chế độ ăn cơ bản (BD), chế độ ăn TA 10 mg/kg (TA10), chế độ ăn TA 50 mg/kg (TA50) và chế độ ăn TA 100 mg/kg (TA100), đã được sử dụng (Bảng 1).  

Bảng 1. Thành phần của chế độ ăn cơ bản (BD), chế độ ăn TA 10 mg/kg (TA10), chế độ ăn TA 50 mg/kg (TA50) và chế độ ăn TA 100 mg/kg (TA100) đối với tôm trong thí nghiệm

Kết quả về hiệu suất tăng trưởng 

Tôm được cho ăn bổ sung Tyramine cho kết quả tăng trọng cao hơn đáng kể so với đối chứng sau 56 ngày. Mức tăng trọng của nhóm được cho ăn TA50 cao hơn đáng kể so với nhóm được cho ăn TA100 sau 7 ngày và cao hơn đáng kể so với nhóm được cho ăn TA10 và TA100 sau 14 ngày. Không có sự khác biệt đáng kể về việc tăng trọng giữa các nghiệm thức vào ngày thứ 28 và 42 (Hình 1A). Hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm được cho ăn TA10, TA50 và TA100 cao hơn đáng kể so với tôm được cho ăn BD sau 42 và 56 ngày. Trong số các nghiệm thức, tôm ở TA50 có tăng trọng cao hơn đáng kể so với tôm ở TA100 sau 7 ngày, trong khi không có sự khác biệt đáng kể ở thời điểm 14 và 28 ngày (Hình 1 B). Không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ sống giữa các nhóm cho ăn tại mỗi thời điểm (Hình 1C). 

Hình 1: Kết quả về tỷ lệ tăng trọng (A), hiệu quả sử dụng thức ăn (B) và tỷ lệ sống (C) của tôm thẻ Litopenaeus vannamei được nuôi bằng khẩu phần cơ bản (BD), khẩu phần TA 10 mg/kg (TA10), khẩu phần TA 50 mg/kg (TA50), và Chế độ ăn TA 100 mg/kg (TA100) trong 0, 7, 14, 28 và 56 ngày. Tôm được nuôi bằng chế độ ăn cơ bản (BD) được dùng làm đối chứng. Dữ liệu được biểu thị (trung bình ± SEM) với các chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể (p < 0,05) giữa các nghiệm thức. Dữ liệu không có chữ cái có nghĩa là không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức. 

Kết quả về các thông số miễn dịch của tôm 

Về THC, tôm được nuôi bằng TA10 có THC cao hơn đáng kể so với BD sau 7 và 28 ngày; những cá thể được cho ăn TA50 có THC cao hơn đáng kể so với BD sau 7, 28 và 56 ngày; và tôm được nuôi bằng TA100 có THC cao hơn đáng kể so với BD sau 7, 14 và 28 ngày (Hình 2A). HC, SGC và GC của tôm được nuôi bằng TA10 cao hơn đáng kể so với nhóm cho ăn BD sau 7 ngày và không có sự khác biệt đáng kể nào được ghi nhận sau 7, 14, 28 và 56 ngày (Hình 2B–D). 

Tôm được nuôi bằng TA10 và TA50 không có sự khác biệt đáng kể về hoạt động PO so với BD ở các ngày 7, 14, 28 và 56. Tuy nhiên, tôm được nuôi bằng TA100 có hoạt động PO tăng đáng kể so với BD ở ngày 7 ngày (Hình 3A). RB của tôm được nuôi bằng TA10 và TA50 cao hơn đáng kể so với RB của tôm nhận BD sau 7 ngày. Tôm được cho ăn TA100 dẫn đến hoạt động RB cao hơn đáng kể so với nhóm cho ăn BD ở ngày thứ 7 và 14. Không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức ở ngày 14, 28 và 56 (Hình 3B). 

Hình 2 và 3. Tổng số lượng tế bào máu (A), tế bào hyaline (B), tế bào bán hạt (C) và tế bào hạt (D) của tôm được nuôi bằng khẩu phần cơ bản (BD), khẩu phần TA 10 mg/kg (TA10), 50 mg/kg chế độ ăn TA (TA50) và chế độ ăn TA 100 mg/kg (TA100) trong 0, 7, 14, 28 và 56 ngày. Tôm được nuôi bằng chế độ ăn cơ bản (BD) được dùng làm đối chứng. Dữ liệu được biểu thị (trung bình ± SEM) với các chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể (p < 0,05) giữa các nghiệm thức. Dữ liệu không có chữ cái có nghĩa là không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức + Hoạt động PO (A) và bùng phát hô hấp (B) của tôm được nuôi bằng khẩu phần cơ bản (BD), khẩu phần TA 10 mg/kg (TA10), khẩu phần TA 50 mg/kg (TA50) và 100 mg/ kg chế độ ăn TA (TA100) trong 0, 7, 14, 28 và 56 ngày. Tôm được nuôi bằng chế độ ăn cơ bản (BD) được dùng làm đối chứng. Dữ liệu được biểu thị (trung bình ± SEM) với các chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể (p < 0,05) giữa các nghiệm thức. Dữ liệu không có chữ cái có nghĩa là không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức.

Kết quả cảm nhiễm tôm với V. alginolyticus  

Tôm được nuôi bằng TA10 và TA50 mang lại hiệu quả thanh thải cao hơn đáng kể so với BD ở ngày 7 và 14. Tôm được nuôi bằng TA100 có kết quả thanh thải cao hơn đáng kể so với nhóm cho ăn BD ở ngày 7, 14 và 28. Không có ý nghĩa sự khác biệt được quan sát thấy ở ngày thứ 56 (Hình 4A). Hoạt tính thực bào của tôm được nuôi bằng TA10, TA50 và TA100 cao hơn đáng kể so với nhóm BD ở ngày 7, 14 và 28. Tuy nhiên, không có sự khác biệt đáng kể nào được quan sát thấy ở 56 ngày (Hình 4B). Sau cảm nhiễm, tỷ lệ sống của tôm được cho ăn TA100 và TA50 sau 28 ngày lần lượt cao hơn 26,7% và 10% so với tôm được cho ăn BD (Bảng 2). Không có sự khác biệt đáng kể giữa tôm được nuôi bằng BD và TA sau 56 ngày cho ăn (Bảng 3). Tất cả tôm ở nhóm đối chứng đều sống. 

Hình 4. Hiệu suất thanh thải (A) và hoạt động thực bào (B) của tôm được nuôi bằng khẩu phần cơ bản (BD), khẩu phần TA 10 mg/kg (TA10), khẩu phần TA 50 mg/kg (TA50) và 100 mg/ kg chế độ ăn TA (TA100) trong 0, 7, 14, 28 và 56 ngày. Tôm được nuôi bằng chế độ ăn cơ bản (BD) được dùng làm đối chứng. Dữ liệu được biểu thị (trung bình ± SEM) với các chữ cái khác nhau có sự khác biệt đáng kể (p < 0,05) giữa các nghiệm thức. Dữ liệu không có chữ cái có nghĩa là không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức. 

Bảng 2. Tỷ lệ sống của tôm được nuôi bằng khẩu phần cơ bản (BD), khẩu phần TA 10 mg/kg (TA10), khẩu phần TA 50 mg/kg (TA50) và khẩu phần TA 100 mg/kg (TA100) trong 28 ngày sau đó gây cảm nhiễm với Vibrio alginolyticus.

Bảng 3. Tỷ lệ sống của tôm được nuôi bằng khẩu phần cơ bản (BD), khẩu phần TA 10 mg/kg (TA10), khẩu phần TA 50 mg/kg (TA50) và khẩu phần TA 100 mg/kg (TA100) trong 56 ngày sau đó gây cảm nhiễm với Vibrio alginolyticus.

Kết quả xác định các yếu tố sinh lý của tôm  

Tôm được nuôi bằng chế độ ăn TA100 dẫn đến kết quả về hemolymph OAcao hơn đáng kể so với chế độ ăn BD ở ngày 14 và 28. Tôm được nuôi bằng TA50 có kết quả cao hơn đáng kể so với tôm được cho ăn BD ở ngày 7, 14 và 28. Không sự khác biệt đáng kể đã được quan sát thấy ở ngày thứ 56 (Hình 5). Mức đường huyết của tôm được nuôi bằng TA10 thấp hơn đáng kể so với nhóm BD sau 28 ngày và tôm được nuôi bằng TA100 thấp hơn đáng kể so với nhóm BD sau 56 ngày (Hình 6A). Mức hemolymph lactate của tôm được nuôi bằng TA50 và TA100 cao hơn đáng kể so với nhóm BD sau 7 ngày và không có sự khác biệt đáng kể về hemolymph lactate sau 14 đến 56 ngày cho ăn (Hình 6B). 

Hình 5. Kết quả về mức Octopamine trong huyết tương của tôm thẻ được nuôi bằng khẩu phần cơ bản (BD), khẩu phần TA 10 mg/kg (TA10), khẩu phần TA 50 mg/kg (TA50) và khẩu phần TA 100 mg/kg (TA100) đối với 0, 7, 14, 28 và 56 ngày.  

Hình 6. Glucose huyết tương (A) và lactate (B) của tôm được nuôi bằng khẩu phần cơ bản (BD), khẩu phần TA 10 mg/kg (TA10), khẩu phần TA 50 mg/kg (TA50) và 100 mg/kg Chế độ ăn TA (TA100) trong 0, 7, 14, 28 và 56 ngày. 

Tóm lại, những phát hiện này cho thấy rằng việc bổ sung TA vào chế độ ăn của tôm có thể mang lại những tác động có lợi đối với sức khỏe và tăng trưởng của tôm. Ngoài ra, nghiên cứu này cung cấp thông tin quan trọng cho ứng dụng tiềm năng của TA trong thức ăn cho tôm, có thể mang lại giá trị đáng kể cho ngành NTTS.