Với việc mở rộng quy mô nuôi và tăng mật độ nuôi, bệnh Apostichopus japonicus ngày càng trở nên nghiêm trọng, gây ra những tổn thất nghiêm trọng cho ngành nuôi trồng thủy sản. Các bệnh của Apostichopus japonicus chủ yếu do vi khuẩn, vi-rút và động vật nguyên sinh gây ra, trong đó hội chứng thối da do Vibrio brilliant gây ra là nghiêm trọng nhất. Khi bệnh trở nên trầm trọng hơn, thành cơ thể của Apostichopus japonicus bị loét, hình thành các đốm xanh trắng, cuối cùng tự phân hủy đến chết, hòa tan vào dịch nhầy mũi như keo. Trong phòng ngừa và điều trị bệnh truyền thống, kháng sinh được sử dụng rộng rãi. Nhưng việc sử dụng kháng sinh lâu dài không chỉ tiềm ẩn nguy cơ kháng thuốc của vi khuẩn và tồn dư thuốc mà còn gây mất an toàn thực phẩm và ô nhiễm môi trường. Do đó, việc phát triển một chế phẩm an toàn, không gây ô nhiễm, không tồn dư để giảm bệnh hải sâm là một trong những điểm nóng của nghiên cứu hiện nay.

Kali diformate là bột tinh thể màu trắng, khô và không vị. Đây là phụ gia thức ăn chăn nuôi không kháng sinh đầu tiên được Liên minh Châu Âu phê duyệt để thay thế kháng sinh. Nó có thể thúc đẩy sự tăng trưởng của vật nuôi, ức chế sự phát triển của vi khuẩn có hại và cải thiện môi trường đường ruột. Kali diformate có thể cải thiện đáng kể sự tăng trưởng và năng suất của các sinh vật thủy sinh.

1 Kết quả thử nghiệm

1.1 Ảnh hưởng của kali diformate trong chế độ ăn đến sự tăng trưởng và tỷ lệ sống của hải sâm Apostichopus japonicus

Tốc độ tăng trưởng đặc trưng của hải sâm Apostichopus japonicus tăng đáng kể khi hàm lượng kali diformate trong thức ăn tăng. Khi hàm lượng kali diformate trong thức ăn đạt 0,8%, tức là khi hàm lượng kali diformate trong thức ăn là 1,0% và 1,2%, tốc độ tăng trưởng đặc trưng của hải sâm Apostichopus japonicus cao hơn đáng kể so với các nghiệm thức khác, nhưng không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P > 0,05) (bảng 2-2). Tỷ lệ sống của hải sâm đạt 100% ở tất cả các nhóm.

1.2 Ảnh hưởng của kali diformat trong chế độ ăn đến chỉ số miễn dịch của hải sâm Apostichopus japonicus

So với nhóm đối chứng, các mức kali dicarboxylat khác nhau có thể cải thiện khả năng thực bào của các tế bào cơ vân và sản xuất O2 ở các mức độ khác nhau (bảng 2-3). Khi bổ sung kali diformat ở mức 1,0% và 1,2%, hoạt động thực bào của các tế bào cơ vân và sản xuất các gốc oxy phản ứng O2 ở hải sâm cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng, nhưng không có sự khác biệt đáng kể giữa nhóm bổ sung kali diformat 1% và 1,2%, hoặc giữa các mức kali diformat khác và nhóm đối chứng. Khi tăng hàm lượng kali dicarboxylat trong thức ăn, SOD và NOS của hải sâm cũng tăng lên.

1.3 Ảnh hưởng của kali diformate trong chế độ ăn đến khả năng kháng bệnh Vibrio brilliant của hải sâm

1,4 ngày sau thử thách, tỷ lệ tử vong tích lũy của hải sâm ở nhóm đối chứng là 46,67%, cao hơn đáng kể so với nhóm kali diformat 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% và 1,2% (26,67%, 26,67%, 30%, 30% và 23,33%), nhưng không có sự khác biệt đáng kể với nhóm xử lý 0,2% (38,33%). Tỷ lệ tử vong của hải sâm ở nhóm kali diformat 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% và 1,2% không có sự khác biệt đáng kể.

2. Thảo luận

2.1 Ảnh hưởng của kali dicarboxylat đến sinh trưởng của hải sâm Apostichopus japonicus

Ở động vật, cơ chế hoạt động của kali dicarboxylate chủ yếu là đi vào đường tiêu hóa, cải thiện môi trường đường tiêu hóa, điều chỉnh pH và tiêu diệt vi khuẩn có hại (Ramli và sunanto, 2005). Ngoài ra, kali diformate cũng có thể thúc đẩy sự hấp thụ các chất dinh dưỡng trong thức ăn và cải thiện khả năng tiêu hóa và tỷ lệ sử dụng của động vật nuôi. Trong ứng dụng cho động vật thủy sản, các thí nghiệm đã chỉ ra rằng kali diformate có thể cải thiện đáng kể tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm (he Suxu, Zhou Zhigang và cộng sự, 2006). Trong nghiên cứu này, sự tăng trưởng của hải sâm (Apostichopus japonicus) được thúc đẩy bằng cách bổ sung kali dicarboxylate vào thức ăn, điều này phù hợp với kết quả ứng dụng kali dicarboxylate ở lợn con và lợn thịt do Verland báo cáo. M (2000).

2.2 Tác dụng của kali dicarboxylat lên khả năng miễn dịch của hải sâm Apostichopus japonicus

Apostichopus japonicus có cơ chế phòng vệ giống như các loài da gai khác, được hoàn thiện bằng phản ứng miễn dịch tế bào và phi tế bào (dịch thể). Phản ứng này chủ yếu được sử dụng để nhận diện và loại bỏ các dị vật xâm nhập vào cơ thể động vật, hoặc biến dị vật thành các chất vô hại và chữa lành vết thương. Phản ứng miễn dịch tế bào của da gai được hoàn thiện bởi nhiều loại coelomocyte, tạo thành hệ thống phòng vệ của da gai. Các chức năng chính của các tế bào này bao gồm thực bào, phản ứng cytotoxin và sản xuất các chất kháng khuẩn ở cấp độ đông máu (kudriavtsev, 2000). Trong quá trình thực bào, coelomocyte có thể được vi khuẩn hoặc các thành phần của thành tế bào vi khuẩn kích thích để sản xuất các loài oxy phản ứng (ROS), bao gồm no, H2O2, OH và O2-. Trong thí nghiệm này, việc bổ sung 1,0% và 1,2% kali dicarboxylate vào chế độ ăn đã làm tăng đáng kể hoạt động thực bào của coelomocyte và sản xuất các loài oxy phản ứng. Tuy nhiên, cơ chế của kali diformat làm tăng hoạt động thực bào và sản xuất O2 cần được nghiên cứu thêm.

2.3 Tác dụng của kali dicarboxylat lên hệ vi khuẩn đường ruột của hải sâm Apostichopus japonicus

Kali dicarboxylat có thể bị phân hủy thành axit formic và formate trong môi trường kiềm yếu và xâm nhập vào tế bào vi khuẩn qua màng tế bào. Nó có thể thay đổi môi trường sống của các vi sinh vật có hại như Escherichia coli và Salmonella bằng cách thay đổi giá trị pH bên trong tế bào và ngăn chặn sự sinh sản của chúng, để điều chỉnh cân bằng vi sinh vật đường ruột (eidelsburger, 1998). Tác dụng của kali dicarboxylat lên hệ vi sinh vật đường ruột, ở dạng vĩ mô, H + được tạo ra do sự phân hủy kali dicarboxylat làm giảm giá trị pH trong ruột và ức chế sự phát triển của hệ vi sinh vật đường ruột. Ở dạng vi thể, H + xâm nhập vào tế bào vi khuẩn qua màng tế bào, phá hủy trực tiếp hoạt động của các enzyme nội bào, ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa protein và axit nucleic của vi khuẩn và đóng vai trò trong quá trình khử trùng (Roth, 1998). Kết quả cho thấy kali diformat có ít tác dụng đối với tổng số vi khuẩn đường ruột của hải sâm, nhưng nó có thể ức chế đáng kể số lượng Vibrio.

2.4 Ảnh hưởng của kali dicarboxylat đến khả năng kháng bệnh của hải sâm Apostichopus japonicus

Vibrio splendens là vi khuẩn gây bệnh thối da hải sâm, gây hại cho sản xuất và nuôi trồng hải sâm. Thí nghiệm này chứng minh rằng việc bổ sung kali dicarboxylate vào thức ăn làm giảm tỷ lệ tử vong của hải sâm bị nhiễm Vibrio brilliant. Điều này có thể liên quan đến tác dụng ức chế của kali diformate đối với Vibrio.

3 Kết luận

Kết quả cho thấy kali diformate trong thức ăn có tác động đáng kể đến sự tăng trưởng của hải sâm Apostichopus japonicus, tác động tích cực đến khả năng miễn dịch không đặc hiệu của hải sâm Apostichopus japonicus, đồng thời tăng cường khả năng miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào của hải sâm Apostichopus japonicus. Việc bổ sung kali dicarboxylat vào thức ăn làm giảm đáng kể số lượng vi khuẩn có hại trong ruột hải sâm, đồng thời tăng cường khả năng kháng bệnh của hải sâm bị nhiễm vi khuẩn Vibrio brilliant. Tóm lại, kali dicarboxylat có thể được sử dụng làm chất tăng cường miễn dịch trong thức ăn hải sâm, với liều lượng kali dicarboxylat thích hợp là 1,0%.