Ulvan có tác dụng như thế nào với tôm thẻ chân trắng

Rong xanh thường chứa 9-36% w/v polysacarit sunfat ở dạng Ulvan, một loại dị polysacarit có đặc tính anion và trọng lượng phân tử nằm trong khoảng 150-2000 kDa. Polysacarit này bao gồm các monosacarit như rhamnose (45%), axit glucuronic (22,5%), xyloza (9,6%) và axit iduronic (5%) (Lahaye & Robic, 2007). Hơn nữa, Ulvan được đặc trưng bởi thành phần hóa học bao gồm axit Ulvanobiuronic và Ulvanobiose dưới dạng các disacarit định kỳ, chỉ có ở Ulvan (Cindana Mo’o và cộng sự, 2020; Kidgell và cộng sự, 2019; Mohan và cộng sự, 2019). Nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học Indonesia được thực hiện nhằm mục đích đánh giá tác động của Ulvan lên hoạt động tiêu hóa protein, chẳng hạn như trypsin, đồng thời kiểm tra cụ thể mọi tác dụng phụ tiềm ẩn hoặc tác dụng hiệp đồng trong việc tăng cường chức năng miễn dịch của tôm. 

Ulvan được sấy khô và bổ sung vào thức ăn tôm với liều lượng 0,15% (1500 mg/kg thức ăn) (Thức ăn viên thương mại SGH®, PT Suri Tani Pemuka, Indonesia). Mỗi loại trong số bốn loại chiết xuất (P-HWE, O-HWE, P-A-HWE và O-A-HWE) đã được chuẩn bị bổ sung 1500 mg thức ăn. Điều này bao gồm việc hòa tan chiết xuất theo tỷ lệ 30:1 (w/v) trong nước vô trùng và phun đều lên thức ăn, sau đó sấy khô ở nhiệt độ phòng. Thức ăn chứa chiết xuất đã được cân, chuẩn bị làm thức ăn dự trữ và quản lý theo lịch cho ăn hàng ngày cho mỗi lần nghiệm thức. Thức ăn viên thương mại SGH®, tương đương 5% trọng lượng cơ thể trung bình mỗi ngày, được cho ăn bốn lần mỗi ngày (04:00, 10:00, 16:00 và 22:00). Phân tích gần đúng về thức ăn SGH® cho thấy: hàm lượng nước là 11%; đạm 32-36%; lipid 6,5-7,0%; chất xơ thô 3%; tro 12% và năng lượng 16,5-17,0 MJ kg−1. 

Các phương pháp chiết xuất chính được sử dụng là chiết xuất bằng nước nóng polysacarit (P-HWE) và chiết xuất bằng nước nóng axit polysacarit (P-A-HWE) với H₂O₂ và axit ascorbic. Sau đó, dịch chiết P-HWE được tạo ra được chuyển thành dịch chiết nước nóng oligosacarit (O-HWE), và dịch chiết P-A-HWE được tạo ra sau đó được chuyển thành dịch chiết nước nóng axit oligosacarit (O-A-HWE) bằng cách đun nóng. 

Thí nghiệm sử dụng một thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên. 375 cá thể tôm khỏe mạnh (5,45 – 6,22 g) được lấy từ Trung tâm Phát triển Nuôi trồng Thủy sản Nước lợ Jepara. Tôm được thả trong các bể nhựa (145 L) với mật độ 25 con/bể. Các bể được sục khí và khoảng 10% lượng nước được thay mới diễn ra hàng ngày ( Azhar & Yudiati, 2023; Yudiati và cộng sự, 2019). Các thông số nước được theo dõi về độ pH (7,99 – 8,40), oxy hòa tan (5,22 – 5 \,51 mg/L), độ mặn (30 ppt), nhiệt độ (29,33 – 31,09oC), nồng độ nitrat, nitrit và amoniac không bị phát hiện bằng Merck colorimetrickits. Tỷ lệ sống (%) được đánh giá khi kết thúc thí nghiệm. Ba mẫu tôm riêng lẻ từ mỗi lần lặp lại được thu thập hàng ngày để phân tích thông số miễn dịch trong mười ngày. Sau khi đạt được hoạt tính trypsin tối đa, các thí nghiệm tiếp theo được tiến hành bằng cách sử dụng Ulvan để xác định thời gian nhanh nhất nó có thể đạt được hoạt động trypsin tối đa. Các nồng độ khác nhau đã được sử dụng, trong đó Ulvan được thêm vào thức ăn cho tôm ở nồng độ 0 g kg−1 (đối chứng), 0,75 g kg−1 (ULV-0,75), 1,50 g kg−1 (ULV-1,50) và 3,00 g kg− 1 (ULV-3,00) thức ăn. 

Trypsin, một serine protease, hỗ trợ tiêu hóa protein và thúc đẩy sản xuất các enzyme tiêu hóa khác (Lemos et al., 2000). Ở tôm thẻ chân trắng, protease giống trypsin của nó đóng vai trò quan trọng trong việc phá vỡ các protein sợi cơ và collagen, dẫn đến làm mềm cơ (Peng và cộng sự, 2019). Nghiên cứu này chứng minh mối tương quan tích cực giữa chất kích thích miễn dịch Ulvan và sản xuất trypsin. Dựa trên Hình 1, mức tăng hoạt động trypsin nhanh nhất và cao nhất khác biệt đáng kể so với đối chứng, xảy ra vào ngày thứ 4 đối với O-A-HWE. Vào những ngày khác, hoạt tính trypsin vượt quá đáng kể mức kiểm soát trong O-A-HWE vào ngày 2, 3, 7 và 8, trong khi nó thấp hơn đáng kể so với mức kiểm soát vào ngày 6.

Một chiết xuất khác, P-HWE, cho thấy hoạt tính trypsin cao hơn đáng kể so với đối chứng vào ngày 3, 4, 6, 7, 8 và 9. Tương tự, một chiết xuất khác, O-HWE, thể hiện hoạt tính trypsin cao hơn đáng kể so với đối chứng vào ngày 2, 3, 8 và 9 và hoạt động thấp hơn đáng kể vào ngày thứ 4. Một chiết xuất khác, P-A-HWE, cho thấy hoạt tính trypsin cao hơn đáng kể so với đối chứng vào ngày 4, 7 và 8, trong khi nó thấp hơn đáng kể vào ngày 9. Hơn nữa, nghiên cứu của các tác giả nhấn mạnh ý nghĩa rộng hơn của chất kích thích miễn dịch trong nuôi trồng thủy sản. Mặc dù các chất kích thích miễn dịch như Ulvan có thể không trực tiếp làm tăng protein tiêu hóa nhưng chúng rất quan trọng trong việc hỗ trợ sinh tổng hợp hệ thống miễn dịch, ảnh hưởng gián tiếp đến hiệu quả tiêu hóa protein. 

Hình 1. Hoạt động của trypsin ở tôm thẻ trước, mỗi ngày và ngày thứ 10 nuôi bằng việc bổ sung P-HWE, O-HWE, P-A-HWE và O-A-HWE qua đường miệng vào thức ăn. Các chữ cái phía trên các thanh biểu thị sự khác biệt đáng kể (p < 0,05, kiểm tra LSD) 

Sự thay đổi hoạt động của Trypsin trong bốn ngày với ba liều Ulvan khác nhau (O-A-HWE) 

Nhận dạng mẫu đóng vai trò là giai đoạn ban đầu của khả năng miễn dịch bẩm sinh. Các chất kích thích miễn dịch, giống như bất kỳ bệnh nhiễm trùng nào, được xác định trong thể máu của tôm thông qua việc nhận biết các PAMP khác nhau có trong các chất kích thích miễn dịch. Không giống như các phản ứng đặc hiệu với kháng nguyên, việc sử dụng các chất kích thích miễn dịch gây ra phản ứng rộng rãi giúp đẩy nhanh việc phát hiện và loại bỏ nhiều loại mầm bệnh truyền nhiễm (Secombes, 1994). Hơn nữa, hệ thống miễn dịch của tôm thẻ có thể được tăng cường thông qua việc sử dụng các chất bổ sung polysaccharide từ rong biển bằng đường uống, sử dụng các con đường nhận biết như Lipopolysaccharide và Protein liên kết β-1,3-Glucan (Azhar & Yudiati, 2023; Chen và cộng sự, 2016b; Yudiati và cộng sự, 2016;).  

Hình 2: Hoạt tính trypsin (Đơn vị mg−1 protein) của tôm thẻ được cho ăn khẩu phần có bổ sung Ulvan ở mức 0 g kg−1 (đối chứng), 0,75 g kg−1, 1,50 g kg−1 và 3,00 g kg−1 vào ngày thứ 0. Các điểm dữ liệu có các chữ cái khác nhau tại cùng thời điểm lấy mẫu cho thấy sự khác biệt đáng kể (p < 0,05) 

Hình 3. Hoạt tính trypsin (Đơn vị mg−1 protein) của tôm thẻ được cho ăn khẩu phần có bổ sung Ulvan ở mức 0 g kg−1 (đối chứng), 0,75 g kg−1, 1,50 g kg−1 và 3,00 g kg−1 vào ngày thứ 1. Các điểm dữ liệu có các chữ cái khác nhau tại cùng thời điểm lấy mẫu cho thấy sự khác biệt đáng kể (p < 0,05) 

Hình 4. Hoạt tính trypsin (Đơn vị mg−1 protein) của tôm thẻ được cho ăn khẩu phần có bổ sung Ulvan ở mức 0 g kg−1 (đối chứng), 0,75 g kg−1, 1,50 g kg−1 và 3,00 g kg−1 vào ngày thứ 2. Các điểm dữ liệu có các chữ cái khác nhau tại cùng thời điểm lấy mẫu cho thấy sự khác biệt đáng kể (p < 0,05)

Hình 5. Hoạt tính trypsin (Đơn vị mg−1 protein) của tôm thẻ được cho ăn khẩu phần có bổ sung Ulvan ở mức 0 g kg−1 (đối chứng), 0,75 g kg−1, 1,50 g kg−1 và 3,00 g kg−1 vào ngày thứ 3. Các điểm dữ liệu có các chữ cái khác nhau tại cùng thời điểm lấy mẫu cho thấy sự khác biệt đáng kể (p < 0,05)

Hình 6. Hoạt tính trypsin (Đơn vị mg−1 protein) của tôm thẻ được cho ăn khẩu phần có bổ sung Ulvan ở mức 0 g kg−1 (đối chứng), 0,75 g kg−1, 1,50 g kg−1 và 3,00 g kg−1 vào ngày thứ 4. Các điểm dữ liệu có các chữ cái khác nhau tại cùng thời điểm lấy mẫu cho thấy sự khác biệt đáng kể (p < 0,05)

Dựa trên Hình 2, hoạt động trypsin của tôm thẻ chân trắng được nuôi bằng chế độ ăn bổ sung các liều Ulvan khác nhau cho thấy không có sự khác biệt đáng kể so với đối chứng. Dựa trên Hình 3, hoạt tính trypsin của tôm thẻ được cho ăn khẩu phần có bổ sung các liều Ulvan khác nhau cho thấy không có sự khác biệt đáng kể so với đối chứng vào ngày 1. Dựa trên Hình 4, hoạt tính trypsin của tôm thẻ chân trắng được cho ăn với chế độ ăn bổ sung các liều Ulvan khác nhau cho thấy sự khác biệt đáng kể so với đối chứng vào ngày thứ 2. Tuy nhiên, không có sự khác biệt đáng kể nào được quan sát thấy giữa các liều. Dựa trên Hình 5, trypsin, hoạt động của tôm thẻ được nuôi bằng chế độ ăn bổ sung các liều Ulvan khác nhau cho thấy sự khác biệt đáng kể so với đối chứng vào ngày thứ 3. Cụ thể, ULV-1,50 g kg−1 thể hiện sự khác biệt đáng kể so với Hình 5. đến ULV-0,75 g kg-1, trong khi không quan sát thấy sự khác biệt đáng kể so với ULV-3,00 g kg-1. Dựa trên Hình 6, hoạt tính trypsin của tôm thẻ được nuôi bằng chế độ ăn bổ sung liều ULV-1,50 g kg-1 và ULV-3,00 g kg-1 của Ulvan cho thấy sự khác biệt đáng kể so với đối chứng và ULV-0,75 g kg−1 vào ngày thứ 3. Tuy nhiên, ULV-0,75 g kg−1 không thể hiện sự khác biệt đáng kể so với đối chứng vào ngày thứ 3. 

Như vậy, O-A-HWE có hoạt tính trypsin tăng cao nhất vào ngày thứ 4, vượt mức kiểm soát vào ngày 2, 3, 7 và 8. Các phương pháp khác (P-HWE, O-HWE và P-A-HWE) cũng ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động của trypsin vào những ngày cụ thể. Mặc dù hoạt động của trypsin không khác biệt so với đối chứng vào ngày 0 và 1, nhưng sự khác biệt xuất hiện vào ngày 2 và 3, đặc biệt là giữa ULV-1,50 g kg−1 và ULV-0,75 g kg−1. ULV-3,00 g kg-1 cho thấy không có sự khác biệt đáng kể so với ULV-1,50 g kg-1. O-A-HWE cho thấy sự khác biệt đáng kể trong hoạt động của trypsin so với các chất chiết xuất Ulvan khác, cho thấy tiềm năng của nó trong việc tăng cường sức khỏe tôm. Cần nghiên cứu sâu hơn để hiểu tác dụng lâu dài và liều lượng tối ưu của Ulvan cũng như các nghiên cứu so sánh trong tương lai của nó với các chất kích thích miễn dịch khác trong NTTS.