بررسی اثر ریزپوشانی باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم با آلژینات/کیتوزان بر شاخص های رشد و فعالیت آنزیم های گوارشی ماهی باس دریایی آسیایی (Lates calcarifer)

نوع مقاله : تغذیه

نویسندگان

1 گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 مؤسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

4 گروه بهداشت و کنترل مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

چکیده

استفاده از پروبیوتیک ­ها در آبزی ­­پروری به ­دلیل اثرات مفید در سلامت ماهی رشد فزاینده ­ای داشته است. یکی از مشکلات اصلی استفاده از پروبیوتیک ­ها غیرفعال شدن آن ­ها در شرایط معده ­ای – روده ­ای ماهی است. محافظت پروبیوتیک ­ها با ریزذرات زیست تخریب پذیر توان پروبیوتیکی آن ­ها را بهبود می ­بخشد. لذا در این تحقیق اثر ریز­پوشانی باکتری پروبیوتیکی لاکتوباسیلوس پلانتاروم (Lactobacillus plantarum) با نانوذرات آلژینات/کیتوزان بر عملکرد رشد و فعالیت آنزیم­ های گوارشی در ماهی باس دریایی جوان Lates caclalifer ارزیابی شد. بدین ­منظور تعداد 360 قطعه ماهی باس دریایی با میانگین وزنی 2/8±37/2 گرم به چهار تیمار در سه تکرار به صورت زیر تقسیم شدند: تیمار T1 با خوراک حاوی باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم بدون پوشش، T2 با خوراک حاوی باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم ریزپوشانی شده T3 با خوراک حاوی آلژینات/کیتوزان و گروه شاهد با خوراک پایه تغذیه شدند. ماهیان به ­مدت 60 روز با جیره ­های آزمایشی تغذیه شدند. نمونه ­گیری از ماهی ­ها در روزهای 30 و 60 تحقیق انجام گرفت و فعالیت آنزیم­ های گوارشی و شاخص ­های رشد مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج مرحله اول تحقیق نشان داد بیش ­ترین میزان فعالیت آنزیم ­های گوارشی مانند آلفا آمیلاز و فسفاتاز قلیایی در تیمار تغذیه شده با آلژینات/کیتوزان و لاکتوباسیلوس پلانتاروم ریزپوشانی نشده در روزهای 30 و  60  وجود دارد، اما بیش ­ترین میزان عملکرد رشد در تیمار تغذیه شده با لاکتوباسیلوس پلانتاروم ریزپوشانی شده در روز 60 مشاهده شد. به ­نظر می­ رسد ریزپوشانی باکتری با نانوذرات کیتوزان/آلژینات کارایی پروبیوتیکی باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم را بهبود بخشد (0/05>p ) و توانست عملکرد مثبت پروبیوتیکی را در رشد ماهی باس دریایی بهبود بخشد هرچند این نتایج با نتایج مربوط به فعالیت آنزیم­ های گوارشی هم خوانی نداشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of encapsulation of Lactobacillus plantarum with Alginate/Chitosan Nano particles on growth performance and digestive enzyme activities in Asian sea bass (Lates cacalifer)

نویسندگان [English]

  • Mostafa Gholipour 1
  • Siyavash Soltanian 1
  • Mostafa Akhlaghi 1
  • Mojtaba Alishahi 2
  • Maryam Mirbakhsh 3
  • Hamidreza Gheysari 4
1 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Iranian Fisheries Science Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Tehran, Iran
4 Department of Food Hygiene and Control, Faculty of Veterinary Medicine, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

 The application of probiotics in aquaculture has been increased in recent years due to the many benefits for fish health. However, the gut environment, especially pH, limits the establishment of dietary probiotics. Encapsulating of probiotics within biodegradable nanoparticles has been found to increase their viability and efficiency in fish gut. In the current study, the effects of encapsulation of Lactobacillus plantarum with alginate/chitosan Nano particles on growth performance and digestive enzyme activities in Asian sea bass (Lates cacalifer) were evaluated. 480 juvenile L. cacalifer were randomly divided into four treatments in triplicates. Fish in T1 received bacteria without any encapsulation, T2 received Lactobacillus plantarum encapsulated with alginate/chitosan, T3 were fed with alginate/chitosan enriched free probiotic diet and T4 received basic diet as a control group. All treatments were fed with experimental diets for 60 days. Fish were sampled on days 30 and 60 and growth indices and digestive enzyme activities were measured. The result revealed that the highest digestive enzyme activities were detected for α-amylase and alkaline phosphatase (ALP) and were observed on days 30 and 60 post-treatment in T3 and T1, respectively. However, the best growth performance was achieved on day 60 in T2 group. Apparently, the encapsulation of L. plantarum with alginate/chitosan Nano particles could improve its probiotic efficiency in terms of only the enhancement of growth parameters; however, such an improvement was not detected for digestive enzymes activities.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lactobacillus plantarum alginate/chitosan
  • Anti-oxidant enzyme

مراجع

  1. محمدیان، ت.،  1392. ارزیابی توان پروبیوتیکی و تحریک کنندگی ایمنی برخی لاکتوباسیل ‌های جدا شده از روده ماهی شیربت (Tor grypus). پایان‌ نامه دکترای PhD بهداشت آبزیان از دانشگاه شهید چمران اهواز. شماره 9258956.
  2. Abumourad, I.; Abbas, T.; Awaad, E.; Authman, M.; El Shafei, K.; Sharaf, O.M.; Ibrahim, G.A.; Sadek, Z.I. and El-Sayed, H.S., 2013. Evaluation of Lactobacillus plantarum as a probiotic in aquaculture: Emphasis on growth performance and innate immunity. Journal of Applied Sciences Research. Vol. 9, No. 1, pp: 572-582.
  3. Ashouri, G.; Soofiani, N.M.; Hoseinifar, S.H.; Jalali, S.A.H.; Morshedi, V.; Van Doan, H. and Mozanzadeh, M.T., 2018. Combined effects of dietary low molecular weight sodium alginate and Pediococcus acidilactici MA18/5M on growth performance, haematological and innate immune responses of Asian sea bass (Lates calcalifer) juveniles. Fish and shellfish immunology. Vol. 79, pp: 34-41. ‏
  4. Azari, A.H.; Hashim, R.; Rezaei, M.H.; Baei, M.S.; Najafpour, S.; Roohi, A. and Darvishi, M., 2011. The effects of commercial probiotic and prebiotic usage on growth performance, body composition and digestive enzyme activities in juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). World Applied Sciences Journal. Vol. 14, pp: 26-35.
  5. Badoei-Dalfard, A. and Karami, Z., 2013. Screening and isolation of an organic solvent tolerant-protease from Bacillus sp. JER02: activity optimization by response surface methodology. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. Vol. 89, pp: 15-23. ‏
  6. Bernfeld, P., 1951. Amylases α and β. In methods in enzymology, vol.1 (Colowick, P. and Kaplan, N.O., eds), New York: Academic press. pp: 149-157.
  7. Blottiere, H.M.; Buecher, B.; Galmiche, J.P. and Cherbut, C., 2007. Molecular analysis of the effect of short-chain fatty acids on intestinal cell proliferation. Proceedings of the Nutrition Society. Vol. 62, pp: 101-106.
  8. Cahu, C.L.; Zambonino Infante, J.L.; Quazuguel, P. and Le Gall, M.M., 1999. Protein hydrolysate vs. fish meal in compound diets for 10-day old sea bass Dicentrarchus labrax larvae. Aquaculture. Vol. 171, pp: 109-119.
  9. Essa, M.A.; El-Serafy, S.S.; El-Ezabi, M.M.; Daboor, S.M.; Esmael, N.A. and Lall, S.P., 2010. Effect of different dietary probiotics on growth, feed utilization and digestive enzymes activities of Nile Tilapia, Oreochromis niloticus. Journal of the Arabian Aquaculture Society. Vol. 5, No. 2, pp: 143-161.
  10. FAO. 2010. The State of World Fisheries and Aquaculture 2009. Rome. 180 p.
  11. Fuller, R., 1989. Probiotics in man and animals. J. Appl. Bacteriol. Vol. 66, pp: 365-378.
  12. Geng, X.; Dong, X.H.; Tan, B.P.; Yang, Q.H.; Chi, S.Y. and Liu, H.Y., 2012. Effects of dietary probiotic on the growth performance, non-specific immunity and disease resistance of cobia, Rachycentron canadum. Aquacult Nutr. Vol. 18, pp: 46-55.
  13. Gopalakannan, A. and Arul, V., 2006. Immunomodulatory effects of dietary intake of chitin, chitosan and levamisole on the immune system of Cyprinus carpio and control of Aeromonas hydrophila infection in ponds. Aquaculture. Vol. 255, No. 1-4, pp: 179-187.
  14. Huiyi, S.; Weiting, Y.; Meng, G; Xiudong, L. and Xiaojun, M., 2013. Microencapsulated probiotics using emulsification technique coupled with internal or external gelation process. Carbohydrate Polymers. Vol. 96, pp: 181-189.
  15. Ichikawa, H.; Kuroiwa, T.; Inagaki, A.; Shineha, R.; Nishihira, T.; Satomi, S. and Sakata, T., 1999. Probiotic bacteria stimulate gut epithelial cell proliferation in rat. Digestive Diseases and Sciences. Vol. 44, pp: 2119-2123.
  16. Kailasapathy, K., 2002. Microencapsulation of probiotic bacteria: technology and potential applications. Current issues in intestinal microbiology. Vol. 3, No. 2, pp: 39-48. ‏
  17. Karimi, R.; Mortazavian, A.M. and Amiri-Rigi, A., 2012. Selective enumeration of probiotic microorganisms in cheese. Food Microbiology. Vol. 29, No. 1, pp: 1-9. ‏
  18. Kullisaar, T.; Songisepp, E.; Aunapuu, M.; Kilk, K.; Arend, A. and Mikelsaar, M., 2003. Antioxidative probiotic fermented goats' milk decreases oxidative stress- mediated atherogenicity in human subjects. Br J Nutr. Vol. 90, No. 2, pp: 449-456.
  19. Kuz’mina, V.V.; Shekovtsova, N. and Bolobonina, V., 2010. Activity dynamics of proteinases and glycosidases of fish chyme with exposure in fresh and brackish water. Biology Bulletin. Vol. 37, pp: 605-611.
  20. Marlida, R.; Agus Suprayudi, M.; Widanarni, A. and Harris, E., 2014. Isolation, selection and application of probiotic bacteria for improvement the growth performance of humpback grouper (Cormileptes altivelis). International Journal of Sciences: Basic and Applied Research (IJSBAR). Vol. 16, No. 1, pp: 364-379.
  21. Mohammadian, T.; Alishahi, M.; Tabandeh, M.; Ghorbanpoor, M. and Gharibi, D., 2017. Effect of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus on growth performance, gut microbial flora and digestive enzymes activities in Tor grypus (Karaman, 1971). Iranian Journal of Fisheries Sciences. Vol. 16, No. 1, pp: 296-317.
  22. Pelicano, E.R.L.; Souza, P.A.; Souza, H.B.A.; Figueiredo, D.F.; Boiago, M.M.; Carvalho, S.R. and Bordon, V.F., 2005. Intestinal mucosa development in broiler chickens fed natural growth promoters. Revista Brasileira de Ciencia Accola. Vol. 7, pp: 221-229.
  23. Pirarat, N.; Pinpimai, K.; Endo, M.; Katagiri, T.; Ponpornpisit, A.; Chansue, N. and Maita, M., 2011. Modulation of intestinal morphology and immunity in nile tilapia (Oreochromis niloticus) by Lactobacillus rhamnosus GG. Research in Veterinary Science. Vol. 91, pp: 92-97.
  24. Rungruangsak‐Torrissen, K.; Rustad, A.; Sunde, J.; Eiane, S.A.; Jensen, H.B.; Opstvedt, J.; Nygård, E.; Samuelsen, T.A.; Mundheim, H. and Luzzana, U., 2002. In vitro digestibility based on fish crude enzyme extract for prediction of feed quality in growth trials. Journal of the Science of Food and Agriculture. Vol. 82, pp: 644-654.
  25. Shiau, S.Y. and Yu, Y.P., 1999. Dietary supplementation of chitin and chitosan depresses growth in tilapia, Oreochromis niloticus×O. aureus. Aquaculture. Vol. 4, pp: 439-446.
  26. Tafi, A.A. and Meshkini, S., 2015. Investigating effects of different values of Chitosan polysaccharide on growth parameters in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss).
  27. Tovar-Ramírez, D.; Zambonino, J.; Cahu, C.; Gatesoupe, F.J.; Vázquez-Juárez, R. and Lésel, R., 2002 Effect of live yeast incorporation in compound diet on digestive enzyme activity in sea bass (Dicentrarchus labrax) larvae. Aquaculture. Vol. 204, pp: 113-123.
  28. Tripathi, M.K. and Giri, S.K., 2014. Probiotic functional foods: Survival of probiotics during processing and storage. Journal of functional foods. Vol. 9, pp: 225-241. ‏
  29. Worthington, C.C., 1991. Worthington. Manual Related Biochemical.3th Edition. Freehold, New Jerse. pp: 80-85.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 12، شماره 3
مهر 1399
صفحه 197-206

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار