Vorteile der Beta-Glucan-Supplementierung in der Garnelen-Aquakultur 

In den letzten vier Jahrzehnten hat sich die Garnelenaquakultur zu einem bedeutenden Sektor entwickelt, der weltweit Millionen Menschen beschäftigt, insbesondere in Ländern mit ausgedehnten Küstenlinien. Allerdings wächst die Garnelenindustrie immer noch und das Auftreten von Krankheiten hat die langfristige Rentabilität der Garnelenaquakultur gefährdet. Ebenso hat der willkürliche Einsatz von Antibiotika zur Abwehr dieser Krankheiten zur Entwicklung einiger resistenter Infektionen in der Aquakultur geführt. Die Idee funktioneller Aquafuttermittel ist ein neues Paradigma, das in der Aquakulturbranche Anklang gefunden hat. Es entstehen Diäten, die nicht nur zu einer ausgewogenen Ernährung beitragen, sondern auch einige Chemikalien enthalten, die die Gesundheit und Immunität der Organismen erheblich verbessern. Der Einsatz von Fischimpfungen und Nahrungsergänzungsmitteln mit Präbiotika, Probiotika und Immunstimulanzien für die meisten Aquakulturarten gehört zu den am häufigsten praktizierten präventiven Maßnahmen zum Ersatz von Antibiotika.

Bedeutung

Aquakulturfutter versorgt Tiere nicht nur mit Energie und Nährstoffen, sondern steigert auch die Leistung, indem es Wirkstoffe verwendet, die den physiologischen Stoffwechsel steuern. Eine effiziente Möglichkeit, die schädlichen Auswirkungen unterschiedlicher Umweltbedingungen auf Organismen zu verringern, ist das Ernährungsmanagement durch Nahrungsbestandteile (Li et al., 2017; Dawood et al., 2017a; Qiao et al., 2017). Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass β-Glucan die immunologische Reaktion verstärken und die Wachstumsleistung bei Wassertieren steigern kannPagrus-Dur, Zebrafisch und Niltilapia ((Pilarski et al., 2017; Udayangani et al., 2017; Dawood et al., 2017b).

Rolle von Beta-Glucanen in der Aquakultur

Immunstimulanzien sind chemische Substanzen, die Fische und Tiere angreifen’ weiße Blutkörperchen (WBC), um resistenter gegen durch Krankheitserreger verursachte Krankheiten zu werden. Die Aquakulturindustrie setzt seit langem Immunstimulanzien als Futterzusatzstoffe ein. Injizierbare Impfungen gegen viele Krankheitserreger sind aus der modernen Aquakultur nicht mehr wegzudenken. Hefe ist eine Art von wichtigem Immunstimulans, das als bekannt ist Beta-Glucane. In der Aquakultur wird Beta-Glucan in großem Umfang eingesetzt. Sie haben sich als äußerst hilfreich bei der Vorbeugung von Viruserkrankungen, der Verringerung der durch opportunistische Krankheitserreger verursachten Sterblichkeit bei Jungfischen, der Verbesserung der Krankheitsresistenz gegen Parasiten und Zuchtgarnelen sowie der Steigerung der Wirksamkeit antimikrobieller Medikamente und Impfungen erwiesen (Raa, 2000).

Verschiedene Tiergruppen, darunter Fische, Garnelen und andere Landtiere, haben ihre Gesundheit, ihr Wachstum und ihre Gesamtleistung verbessert, wenn Nahrungsfuttermittel mit natürlichen und kommerziellen Beta-Glucanen ergänzt werden. Es hat sich gezeigt, dass die orale Verabreichung von (EcoActiva), einem im Handel erhältlichen Beta-Glucan, das Fischwachstum bei Pink Snapper (Cook et al., 2003), Rohu (Misra et al., 2006) und Large Yellow Snapper (Ai) verbessert et al., 2007).

Stärkung der Immunität

Im Vergleich zu Fisch haben Garnelen etwas grundlegendes Immunsystem. Ihnen fehlt ein adaptives Immunsystem. Daher kommt ihre einzige Abwehr gegen schädliche Infektionen vom unspezifischen Immunsystem. Garnelen müssen daher eine angeborene Immunität erhalten, um sie vor Krankheiten zu schützen. Das natürliche Immunsystem wird durch Beta-Glucan aktiviert, was die Resistenz der Garnelen gegen bakterielle und virale Infektionen erhöht (Apines-Amar und Amar, 2015).

1. Vibriose- und White-Spot-Syndrom-Virus (WSSV)

Durch Eintauchen oder Füttern mit β-1,3/1,6-Glucan (extrahiert aus der Hefezellwand) zeigen Tigergarnelen eine erhöhte Resistenz gegen Vibriose und das White-Spot-Syndrom-Virus (WSSV) sowie eine erhöhte Überlebensrate nach der Infektion (Scholz et al ., 1999; Song et al., 1997; Sung et al., 1994). Ebenso dieSchizophyllum häufig Die daraus abgeleitete β-1,3-Glucan-Diät verbessert die Immunität in allen Wachstumsstadien von Garnelen vom Brutapparat bis zum Erwachsenen gegen Vibrio und WSSV. Das aus Hefe (Saccharomyces cerevisiae) gewonnene Beta-Glucan und seine Derivate verbessern die Wachstumsrate und Immunität von pazifischen weißen Garnelen (Bai et al., 2014; Wongsasak et al., 2015; Boonanuntanasarn et al., 2016).

2. Myonekrosevirus

Die Intensivierung und Diversifizierung der Aquakulturpraktiken bietet Raum für die Etablierung neuartiger Virusinfektionen. Die infektiöse Myonekrose-Krankheit wird durch das neu entdeckte infektiöse Myonekrose-Virus (IMNV) verursacht. Die Krankheit wurde zunächst in Brasilien gefunden, bevor sie sich nach Indonesien ausbreitete (Prasad et al., 2017). Laut einer brasilianischen Studie erhöhte der kontinuierliche Verzehr einer mit Hefe-Beta-Glucan angereicherten Mahlzeit die Überlebensrate pazifischer weißer Garnelen nach oraler Exposition gegenüber IMNV (Sabry und Nunes, 2015).

Eine Fallstudie: Wirkung von β-Glucan aufPenaeus vannamei

Polysaccharide gelten als unspezifische Immunverstärker mit breitem Spektrum, die die zellulären und humoralen Immunfunktionen des Körpers verbessern, Makrophagen aktivieren, die Bildung von Antikörpern fördern, Komplement aktivieren und die Produktion von Interferonen induzieren können. Forscher widmen der Verwendung von Polysacchariden zur Verbesserung von Nutztieren immer mehr Aufmerksamkeit’ Immunfunktion und Abwehrfähigkeit des Körpers zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten.

Diese Studie berichtet über die Wirkung von Hefeglucan auf die Immunfunktion vonPenaeus vannamei, zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten durch Stimulierung und Verbesserung des Autoimmunsystems. Die Ergebnisse der Fütterung von Hefezellwänden und β-Glucan auf die bakteriolytische Aktivität vonPenaeus vannamei sind in Tabelle 1 aufgeführt. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, ist das Futter. Die Zugabe von Hefezellwand und β-Glucan über 10 Tage kann die bakteriolytische Aktivität deutlich verbessern. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen der Hefezellwand- und der Beta-Glucan-Testgruppe.

Tabelle 1 Die Wirkung von Zymosan auf die bakteriolytische Aktivität von Penaeus vannamei

Hinweis: Unterschiedliche englische Buchstaben in der oberen rechten Ecke des Mittelwerts in der Tabelle weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (S<0.05).

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, wurden dem Futter Hefezellwand und β-Glucan zugesetzt und die Garnelen wurden 10 Tage lang gefüttert. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen der Superoxiddismutase und der basischen Gruppe, aber nach 20-tägiger Fütterung wurde dem Futter die Hefezellwand zugesetzt. Und die β-Glucan-Testgruppe war signifikant höher als die Basismaterialgruppe und behielt nach 30 Tagen eine erhöhte Aktivität bei. Superoxiddismutase ist eines der notwendigen antioxidativen Enzyme. Es katalysiert die Dismutationsreaktion des freien Radikals O²- des Superoxidanions und fängt die freien Radikale ab. Darüber hinaus verhindert es Kettenreaktionen durch freie Radikale und schützt den Körper. Es gab keinen signifikanten Unterschied in der Superoxiddismutase zwischen der Hefezellwand und den β-Glucan-Gruppen.

Nach 10-tägiger Fütterung mit Hefezellen und β-Glucan war die Phenoloxidase-Aktivität im Garnelenserum deutlich höher als die der Kontrollgruppe und nach 20 Tagen und 30 Tagen immer noch deutlich höher als die der Kontrollgruppe. Die Phenoloxidase-Aktivität der Kontrollgruppe schwankte während des Testzeitraums stark, während die Zellwand der Futterhefe und das β-Glucan weniger schwankten und ein hohes Aktivitätsniveau beibehielten. Dies spielt eine wesentliche Rolle bei der Verbesserung der Widerstandskraft des Körpers gegen Krankheiten.

Tabelle 2 Wirkungen von Zymosan auf Phenoloxidase (PO) und Superoxiddismutase (SOD) von Penaeus vannamei

Zusammenfassung: 

Hefezellwand und β-Glucan kann die erheblich verbessern Penaeus vannamei bakteriolytisch, Superoxiddismutase, Phenoloxidase-Aktivität. Es verbessert auch die Immunität von Penaeus vannamei. Darüber hinaus aktivieren auch Hefezellwände und β-Glucan die Superoxid-Disproportionierung.

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Verweise

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