Vitamin D3 tăng cường khả năng miễn dịch cho tôm

Hải sản cung cấp nguồn protein quan trọng cho con người và có nhiều lợi thế hơn so với nguồn protein từ vật nuôi trên cạn. Chính vì thế mà nhu cầu về thủy hải sản đang ngày càng tăng trong những năm gần đây. Tuy nhiên, sự bùng phát dịch bệnh đã dẫn đến những thiệt hại đáng kể cho ngành nuôi trồng thủy sản trên toàn thế giới. Mầm bệnh làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng sản phẩm và làm cho vật nuôi chết hàng loạt. Trong nuôi tôm, các mầm bệnh gây hại thường gặp là virus, vi khuẩn, nấm và ký sinh trùng. Có đến hơn 20% dịch bệnh tôm do vi khuẩn gây ra và gây thiệt hại nặng nề về kinh tế. Trong số đó, Vibrio là chủng vi khuẩn gây bệnh nghiêm trọng nhất, với hơn 100 loài Vibrio spp đã được mô tả và đang phân bố rộng rãi trong nước.

Vibrio parahaemolyticus

Vibrio parahaemolyticus là loài vi khuẩn gram âm, có sự thích nghi cao, thường tìm thấy ở cửa sông, ven biển. Vi khuẩn này được phân lập đầu tiên vào năm 1950 trong một vụ ngộ độc thực phẩm, và được xác định là mầm bệnh chính trên các động vật thủy sản, bao gồm tôm, cá và cả nhuyễn thể. Chủng V. parahaemolyticus gây ra hội chứng tôm chết sớm (EMS) hoặc bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND), bùng phát lần đầu vào năm 2009, lây lan nhanh chóng từ Trung Quốc sang Malaysia, Thái Lan và Việt Nam, gây thiệt hại nghiêm trọng về kinh tế cho ngành sản xuất tôm thẻ. Ngoài ra chúng cũng là tác nhân gây ra triệu chứng viêm dạ dày cấp tính ở người do ăn hải sản sống hay hải sản bị ô nhiễm. Tuy nhiên, việc lạm dụng kháng sinh trị bệnh trong các ao nuôi tôm đang gây ra sự kháng thuốc nghiêm trọng trong những thập kỷ gần đây. Do đó, việc thay thế kháng sinh là cấp thiết để kiểm soát sự bùng phát các bệnh tôm do vi khuẩn Vibrio gây ra.

Vi khuẩn này lây nhiễm vào tôm qua những vết thương, qua mang hoặc miệng, và cũng có thể đi qua biểu mô để lây nhiễm sang các mô khác. Khi số lượng vi khuẩn V. parahaemolyticus này đủ lớn trong đường tiêu hóa, chúng sẽ làm rối loạn hệ thống miễn dịch của tôm để gây bệnh. Các chuyên gia đã xác định có tới 39 chất chuyển hóa khác nhau trong ruột của tôm sau khi nhiễm V. parahaemolyticus. Trong đó, hàm lượng vitamin D3 giảm đáng kể.

Vitamin D3

Vitamin D3 (cholecalciferol) thuộc nhóm vitamin D có hoạt tính cao. Với vai trò rất quan trọng trong việc vận chuyển và hấp thu Ca, P cho cơ thể tôm. Các nghiên cứu trước đây cho thấy thiếu hoặc thừa vitamin D đều ảnh hưởng không tốt đến tôm (thông thường mức vitamin D cần thiết là 2000 UI/kg thức ăn). Thiếu vitamin D tôm sẽ dễ bị thiếu hụt hàm lượng khoáng chất trong cơ thể và làm hạn chế tăng trưởng.

Các vi sinh vật nội bào đóng vai trò rất quan trọng trong các phản ứng miễn dịch của tôm, giúp tôm duy trì sức khỏe và chống lại các mầm bệnh. Vitamin D3 có hàm lượng vừa đủ sẽ cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột. Loại vitamin này còn hoạt động như một bộ điều hòa chức năng miễn dịch để ức chế tình trạng viêm và nhiễm trùng của tôm. Vitamin D3 cũng được xem là chất kích thích miễn dịch bảo vệ tôm khỏi sự xâm nhập của mầm bệnh. Chúng sẽ cải thiện các hoạt động kháng khuẩn của các tế bào trong hệ thống này. Ở tôm sú, bổ sung vitamin D3 đã được chứng minh là có lợi cho sự sống và tăng trọng của tôm. Ngoài ra, khi có thêm vitamin D3 trong thức ăn cũng thúc đẩy việc tăng tỷ lệ sống của tôm. 

Khi V. parahaemolyticus xâm nhập, sự cân bằng hệ vi sinh vật trong đường ruột sẽ bị phá hủy. Sau đó, vitamin D3 sẽ được chuyển hóa nhanh chóng thành 1 alpha, 25-dihydroxyvitamin D3 để duy trì lại sự cân bằng này. Có thể thấy rằng sự thiếu hụt vitamin D3 có thể làm tôm bị tấn công bởi số lượng mầm bệnh cao hơn, gây ra triệu chứng nặng hơn khi sự cân bằng hệ vi sinh vật đã bị rối loạn.

Một chức năng khác khá quan trọng của vitamin D3 là điều chỉnh biểu hiện của các peptide kháng khuẩn ở cấp độ phiên mã trong cơ thể tôm. Cụ thể, vitamin này sẽ điều chỉnh hệ thống prophenoloxidase để tăng khả năng hoạt động của một số peptid kháng khuẩn nhằm duy trì hệ vi khuẩn trong ruột tôm. Vitamin D3 được nhiều chuyên gia xem là chất điều hòa các phản ứng miễn dịch, thúc đẩy khả năng miễn dịch bẩm sinh đồng thời cũng ngăn chặn sự quá mức của các phản ứng này. Những kết quả này sẽ thúc đẩy việc nghiên cứu và ứng dụng vitamin D3 nhiều hơn nửa cho ngành nuôi tôm trong tương lai.