[Người Nuôi Tôm] – Lauric acid và N-acetyl-L-cysteine được kỳ vọng cải thiện miễn dịch và chống oxy hóa cho tôm thẻ chân trắng nuôi ở mật độ cao.

Bố sung NAC và LA (0,2%) vào chế độ ăn của tôm thẻ chân trắng ó thể tăng cường khả năng tăng trưởng, chống oxy hóa và phản ứng miễn dịch

Lauric acid (LA) – một acid béo chuỗi trung bình có nhiều trong dầu dừa, dầu cọ và ấu trùng ruồi lính đen – được biết đến với khả năng kháng khuẩn, kháng virus, ức chế hình thành màng sinh học và tăng cường hoạt tính chống oxy hóa. LA hoạt hóa các thụ thể miễn dịch bẩm sinh như TLR-2, góp phần khởi phát đáp ứng viêm qua con đường NF-kB. Tuy đã được nghiên cứu trên gia cầm và cá, nhưng vai trò của LA trong cải thiện miễn dịch ở tôm vẫn chưa được khảo sát.

Song song, stress do thiếu oxy trong hệ thống nuôi dày làm suy giảm miễn dịch và tạo điều kiện hình thành các gốc oxy tự do (ROS), gây tổn thương tế bào. NAC (N-acetyl-L-cysteine) là chất chống oxy hóá tổng hợp có khả năng trung hòà ROS và giảm tổn thương lipid màng tế bào. NAC đã chứng minh hiệu quả trong nhiều đối tượng nuôi như cá chép, cá rô phi, cá hồi, cua lông Trung Quốc….

Dựa trên những đặc tính trên, nghiên cứu của Đại học Purdue Fort Wayne (Fort Wayne, Indiana, Hoa Kỳ) được thực hiện nhắm đánh giá khả năng của LA và NAC trong việc cải thiện miền dịch và chồng oxy hóa cho tôm thẻ nuôi mật độ cao, qua đó đánh giá tiềm năng sử dụng chúng làm phụ gia thức ăn ở quy mô thương mại.

 

Thiết kế thí nghiệm và chế độ ăn

Bốn khẩu phần ăn được chuẩn bị: D1 (đối chứng, không bổ sung), D2 (bổ sung axit lauric – LA), D3 (bổ sung N-acetyl-L- cysteine – NAC) và D4 (bổ sung cả LA và NAC). LA (2g) được hòa tan trong ethanol (>98%), còn NAC (2g) được pha trong nước khử ion, sau đó phun lên 1 kg thức ăn thương mại (40% đạm, viên 2 mm), để khô qua đêm và bảo quản ở 4°C. Đối chứng (D1) chỉí được phun ethanol và nước tương ứng. Tôm giống (trọng lượng trung bình 0,65g) được nuôi thích nghi hai tuần trong bể 100 gallon trước khi bố trí vào 15 bể thử nghiệm (5 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức 3 lặp). Mật độ thả được thiết lập tương đương mô hình nuôi thâm canh, với số lượng tôm bổ sung để bù hao hụt do chết tự nhiên. Tôm được cho ăn 4 lần/ngày. Thí nghiệm kéo dài 8 tuần. Các chỉ tiêu môi trường nước như nhiệt độ (27 – 28°C), độ mặn (8%o), pH (8.1) và oxy hòa tan (77 – 82%) được theo dõi hàng ngày. Amoniac, nitrit, nitrat đều năm dưới ngưỡng phát hiện. Các công việc thu mẫu phân tích bao gồm: Lấy mẫu huyết dịch và mô; tách RNA và phân tích biểu hiện gen bằng RT-qPCR; xác định hàm lượng MDA…

 

Kết quả

Tăng trưởng

Tăng trọng cao hơn được ghi nhận ở các nghiệm thức T3, T4 và T5, trong đó T4 đạt giá trị cao nhất (Bảng 1). Hệ số điều kiện (condition factor) khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức (p<0.05) và đều nhỏ hơn 1.00. Hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) ở tất cả các nghiệm thức đều dưới 1.00. Các chỉ tiêu sinh lý bao gồm tổng protein, glucose huyết tương, tổng số lượng hemocyte và chỉ số thực bào (PI) cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa (p<0.05) giữa các nghiệm thức, với giá trị cao hơn được ghi nhận ở T3, T4 và T5. Trong đó, T4 thể hiện giá trị cao nhất ở tất cả các chỉ tiêu này.

Bảng 1: Chi tiết về các thông số tăng trưởng khác nhau, glucose, tổng protein, tổng số tế bào máu và chỉ số thực bào vào cuối thử nghiệm

Tr: treatment, TBW: total body weight, TP: total protein, THC: total hemocytes count, FCR: feed conversion ratio, Pl: phagocytic index, K: condition factor

 

Biểu hiện gen chống oxy hóa và đáp ứng miễn dịch

Nồng độ MDA cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức (p<0.05; Hình 1A), tuy nhiên T4 và T5 không khác biệt rõ rệt và được xếp cùng một nhóm. MDA giảm đáng kể ở các nghiệm thức bổ sung NAC (T4 và T5) so với nghiệm thức đối chứng mật độ cao không bổ sung (HSD). Biểu hiện của tất cả các gen liên quan đến chống oxy hóa và miễn dịch cũng cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức (p<0.05; Hình 1B-1F). Cụ thể, mức biểu hiện của SOD giảm đáng kể ở các nghiệm thức bổ sung NAC (T4) và kết hợp NAC+LA (T5) so với T2 (Hình 1B). Tương tự, biểu hiện của GPX cũng thấp nhất ở T4 (p<0.05; Hình 1C).

Ngược lại, biểu hiện của LYS tăng rõ rệt ở các nghiệm thức có bổ sung NAC (T4) và NAC+LA (T5) (Hình 1D). Biểu hiện cao nhất của TLR-2 được ghi nhận ở T4 và T5 (Hình 1E). Đối với PPOD, có xu hướng tăng dần từ T3 đến T5, với giá trị cao nhất được ghi nhận ở nghiệm thức kết hợp NAC vÀ LA (T5) (Hình 1F). Các nghiệm thức không được bố sung phụ gia sinh học (T1 – LSD control và T2 – HSD control) thể hiện mức biểu hiện gen thấp nhất trong tất cả các chỉ tiêu được phân tích.

Hình 1. Nồng độ malondialdehyde (MDA) trong máu được đo bằng ELISA (a). Biểu hiện tương đối của mRNA của superoxide dismutase (SOD) (b), lysozyme (LYS) (c), glutathione peroxidase (GPX) (d), thụ thể giống toll-2 (TLR- 2) (e) và prophenolperoxidase (PPOD) (f) trong bốn phương pháp xử lý khác nhau (T1, mật độ thả thấp, T2, mật độ thả cao, T3: axit lauric, T4: N-acetylcysteine, T5: axit lauric + N-acetylcysteine.

Những phát hiện của nghiên cứu hiện tại khẳng định rằng việc bổ sung NAC và LA (0,2%) vào chế độ ăn của tôm thẻ chân trắng có thể tăng cường khả năng tăng trưởng, chống oxy hóa và phản ứng miễn dịch. Cần phải nghiên cứu thêm để xác định liều lượng tối ưu ở mật độ thả nuôi cao hơn có thể hiệu quả hơn đối với các tác nhân gây bệnh nuôi trồng thủy sản phổ biến. Thật không may, do hạn chế sử dụng vi khuẩn gây bệnh trong phòng thí nghiệm, nghiên cứu hiện tại không thể đưa các phương pháp xử lý vào cảm nhiễm với vi khuẩn độc lực. Các nghiên cứu trong tương lai có thể khám phá những khía cạnh này, điều này sẽ có lợi trong việc tăng cường phản ứng chống oxy hóa và miễn dịch của tôm thẻ chân trắng Thái Bình Dương trong nuôi thâm canh.

ThS. Lê Xuân Chinh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam