intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án tốt nghiệp: Đánh giá mức độ ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên sức đề kháng của cá tra nuôi (Pangasianodon hypophthalmus) đối với bệnh gan thận mủ do vi khuẩn (Edwardsiella ictaluri)

Chia sẻ: Trương Yến | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST
Báo xấu
42
lượt xem 7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện với mục tiêu nhằm khảo sát ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis đến khả năng kháng bệnh bệnh gan thận mủ của cá tra nuôi; khảo sát ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên hệ miễn dịch tự nhiên cá tra nuôi thông qua các thông số miễn dịch. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Đánh giá mức độ ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên sức đề kháng của cá tra nuôi (Pangasianodon hypophthalmus) đối với bệnh gan thận mủ do vi khuẩn (Edwardsiella ictaluri)

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CỦA TẢO Haematococcus pluvialis LÊN SỨC ĐỀ KHÁNG CÁ TRA NUÔI (Pangasianodon hypophthalmus) ĐỐI VỚI BỆNH GAN THẬN MỦ DO VI KHUẨN (Edwardsiella ictaluri) Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS. VÕ MINH SƠN Sinh viên thực hiện : NGÔ THANH PHONG MSSV: 0851110182 Lớp: 08DSH4 TP. Hồ Chí Minh, 2012
  2. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Hiện nay cá tra (Pagasianodon hypophthalmus) là một trong những loài thủy sản nước ngọt xuất khẩu chiến lược của Việt Nam.Theo Tổng cục Thủy sản năm (2011), diện tích nuôi cá tra đạt 5.400 ha và sản lượng đạt trên 1,141 triệu tấn trong năm 2010; diện tích nuôi và sản lượng cá tra ước đạt 6.000 – 6.300 ha và 1,2 – 1,3 triệu tấn năm 2011 (Phạm Thị Kim Oanh, 2011). Sản lượng cá tra ngày càng gia tăng đi đôi với sự suy thoái môi trường do nước thải và bùn ao nuôi cá tra thâm canh, dẫn đến bùng phát dịch bệnh gây thiệt hai cho người nuôi cá tra. Trong đó bệnh gan thận mủ do vi khuẩn Edwardsiella ictaluri xảy ra thường xuyên gây thiệt hại nghiêm trọng cho người nuôi cá. Để quản lý dịch bệnh thì kháng sinh đã và đang là sự lựa chọn hàng đầu của người nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên việc làm dụng sử dụng thuốc kháng sinh và hóa chất diệt khuẩn đã dẫn đến hệ lụy là tạo ra những chủng vi khuẩn, virus có khả năng kháng lại kháng sinh, tăng độc lực. Do đó nhiều phương pháp thân thiện với môi trường đã và đang được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản như vaccine, probiotic, chất tăng cường hệ miễn dịch. Trong đó chất kích thích miễn dịch cũng đang được sử dụng rất rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản nhằm mục đích tăng cường sức đề kháng thông qua tăng cường hệ miễn dịch không đặc hiệu, tiết ra các chất kháng khuẩn, kích thích khả năng sinh trưởng và phát triển. Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên chúng tôi thực hiện đề tài “Đáng giá mức độ ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên sức đề kháng của cá tra nuôi (Pangasianodon hypophthalmus) đối với bệnh gan thận mủ do vi khuần Edwardsiella ictaluri” nhằm mục đích tăng cường khả năng chống chịu của cá tra đối với vi khuẩn gây bệnh. 1
  3. Đồ án tốt nghiệp 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên hệ miễn dịch tự nhiên của cá tra nuôi kháng bệnh gan thận mủ. 1.3 Mục tiêu nghiên cứu - Khảo sát ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis đến khả năng kháng bệnh bệnh gan thận mủ của cá tra nuôi. - Khảo sát ảnh hưởng của tảo Haematococcus pluvialis lên hệ miễn dịch tự nhiên cá tra nuôi thông qua các thông số miễn dịch  Hoạt động thực bào (Phagocyte activity)  Sản sinh O2- (Superoxide anion production)  Hoạt tính lysozyme (Lysozyme activity assay) 2
  4. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) 2.1.1 Giới thiệu chung Cá tra 2.1.1.1 Phân bố Cá tra (Pagasianodon hypophthalmus) là loài cá da trơn nước ngọt có giá trị kinh tế cao, được nuôi phổ biến ở một số quốc gia như: Việt Nam, Lào, Thái Lan, Campuchia…Ở Việt Nam đối tượng này được nuôi với quy mô công nghiệp ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long như An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Bến Tre, Tiền Giang…(Đồng Thanh Hà và ctv, 2009). 2.1.1.2 Phân loại Giới: Animalia Ngành: Chordata Phân ngành: Vertebrata Lớp: Actinopterygii Phân lớp: Neopterygii Liên bộ: Ostariophysi Bộ: Siluriformes Họ: Pangasiidae Hình 2.1: Cá Tra [50] Loài: Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage, 1878) 2.1.2 Đặc điểm cá Tra 2.1.2.1 Đặc điểm sinh lý Cá tra có thân dài, không vẩy, màu sắc đen xám, bụng hơi bạc, miệng rộng và có 2 đôi râu dài. Cá sống chủ yếu ở nước ngọt, chịu được nước lợ nhẹ (độ muối dưới 10%0), chịu đựng được nước phèn có pH > 4. Cá tra có cơ quan hô hấp phụ nên có thể 3
  5. Đồ án tốt nghiệp sống được trong các ao hồ chật hẹp, thiếu oxi nên nuôi được mật độ rất cao (Phạm Văn Khánh và ctv, 2011). 2.1.2.2 Đặc điểm sinh học cá tra Hiện nay đã có 11 loài thuộc họ cá tra được tìm thấy ở Việt Nam. Khi nuôi trong ao, cá tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn: mùn bã hữu cơ, cám, rau, động vật đáy, thức ăn hỗn hợp. Trong tự nhiên, cá tra có thể sống trên 20 năm. Tuổi thành thục của cá tra từ 3 - 4 năm. Vào mùa thành thục từ tháng 4 trở đi cá có tập tính bơi ngược dòng di cư tìm đến các bãi đẻ, nơi có điều kiện sinh thái phù hợp cho sự phát triển của tuyến sinh dục và đẻ trứng. Vì vậy, cá không đẻ tự nhiên ở phần sông MêKông của Việt Nam. Bãi đẻ của cá nằm ở khu vực từ địa phận Cratie của Campuchia trở lên. Tại các bãi đẻ, cá bố mẹ đẻ trứng thụ tinh tự nhiên, trứng dính vào cây cỏ thủy tinh ven bờ. Sau khi nở, cá bột trôi theo dòng nước về hạ lưu đến các vùng ngập nước ở Campuchia và xuôi dòng theo sông MêKông về phía Việt Nam (Phạm Văn Khánh và ctv, 2011). 2.1.3 Tình hình nuôi cá tra ở Việt Nam Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có hệ thống sông rạch chằng chịt, là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp và đánh bắt thủy sản. Từ năm 1940 nghề nuôi cá nước ngọt bắt đầu phổ biến và phát triển. Trong đó, cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) và cá basa (Pangasius bocourti) là loài nuôi trồng thủy sản được nuôi thông dụng nhất đang đươc phát triển với tốc độ nhanh tại các tỉnh ĐBSCL (chủ yếu ở 2 tỉnh An Giang và Đồng Tháp). Đến nay, cá tra đã được nuôi ở hầu hết các tỉnh thành như Đồng Tháp, Tiền Giang, Bến Tre, An Giang, Cần Thơ, Vĩnh Long, Hậu Giang (Tạp chí thủy sản, 2012). 4
  6. Đồ án tốt nghiệp 2.1.4 Một số bệnh thường gặp trên cá tra  Bệnh đốm đỏ Tác nhân gây bệnh Bệnh đốm đỏ còn gọi là bệnh xuất huyết, bệnh nhiễn trùng máu, bệnh sởi... Là bệnh do vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây ra. Ngoài ra, một số trường hợp phân lập được vi khuẩn A. sobria, A. caviae hoặc Pseudomonas sp trên cá bị bệnh đốm đỏ. Dấu hiệu bệnh lý Bệnh đốm đỏ có 4 loại hình biểu hiện qua mức độ và trạng thái bệnh của cá: bệnh cấp tính, bệnh thứ cấp tính, bệnh ác tính, bệnh mãn tính (Từ Thanh Dung và ctv, 2005).  Bệnh nấm thủy mi Tác nhân gây bệnh Nguyên nhân gây ra bệnh này là 2 giống nấm thường có trong nước, nhất là nước bẩn và trong bùn ao là Saprolegnia và Achlya, thuộc họ Saprolegniaceae. Sợi nấm dài và trong, có phân nhánh hoặc không phân nhánh, không có vách ngăn. Phần dưới cắm sâu vào tổ chức cơ thể cá, phần trên lơ lửng trong nước trông như bông, vì thế người nuôi cá miền Nam gọi là bệnh "bệnh bọ gòn". Dấu hiệu bệnh lý Khi mới ký sinh, mắt thường khó nhìn thấy, phần cuối sợi nấm đâm sâu vào khe của tổ chức da và mang của cá. Phần đầu lơ lửng trong nước có màu trắng. Cá có cảm giác ngứa ngáy, gầy, đen sẫm. Bệnh thường xảy ra ở cá mè, rô phi, tra bị thương... Khi nấm đã phát triển trong tổ chức của cá, điều kiện phục hồi bệnh này khó khăn. Nấm ngày càng phát triển lớn hơn. Vi khuẩn có điều kiện xâm nhập vào làm bệnh nặng thêm. Kết quả dẫn đến sự chết của các tổ chức của cá và làm chúng rời ra khỏi cơ thể, tuy cá còn sống mà trên thân có chỗ chỉ còn xương. 0 Khi ấp trứng cá gặp thời tiết lạnh, nhiệt độ nước dưới 20 C trong một thời gian ngắn nấm thủy mi phát triển bao phủ toàn bộ trứng. Nấm làm hư trứng vì nấm hút chất 5
  7. Đồ án tốt nghiệp dinh dưỡng của trứng và tạo điều kiện thuận lợi cho vi trùng trong nước phát triển trên bề mặt của vỏ trứng, làm cho trứng bị ung và thối rữa nhanh (Từ Thanh Dung và ctv, 2005).  Bệnh mủ gan do vi khuẩn E. ictaluri trên cá tra Tác nhân gây bệnh Tác nhân chính gây bệnh được xác định là Edwardsiella ictaluri (Crumlish và ctv, 2002). Dấu hiệu bệnh Dấu hiệu bên ngoài: Cá bệnh nổi trên mặt nước , bơi lờ đờ cặp mé, màu sắc nhợt nhạt nhưng chỉ có dấu hiệu giảm ăn trong một thời gian ngắn sau đó ăn trở lại bình thường. Trên cơ thể có những đốm xuất huyết ở mõm, các gốc vi, nắp mang, hậu môn, mang màu sắc nhạt, bụng chướng to, đôi khi có những hiện tượng mắt lồi (Nguyễn Thị Thúy Liễu và ctv, 2008). Dấu hiệu bên trong: Cá bệnh dạ dày trướng hơi, mạch máu trương to, gan màu sắc nhạt, thận sưng, có dịch lỏng hơi đỏ bên trong xoang nội quan. Trên gan, thận, tỳ tạng có những đốm nhỏ màu trắng đục kích cỡ không đều (đường kính khoảng 1-3 mm). Đôi khi có hiện tượng nhũng thận ở cá bệnh nặng. Cá mới chớm bệnh chỉ thấy xuất hiện những đốm trắng trên thận (Nguyễn Thị Thúy Liễu và ctv, 2008). Theo Bùi Quang Tề và ctv (2006) cá bệnh còn có dấu hiệu bụng trương to, xuất huyết gốc vây, mắt lồi, xung quanh miệng xuất hiện các đốm xuất huyết. Tình hình bệnh gan thận mủ trên cá tra Bệnh xuất hiện đầu tiên vào mùa lũ năm 1998 ở một số vùng nuôi cá tra thâm canh trọng điểm như An Giang, Đồng Tháp và Cần Thơ. Sau đó lan rộng ra hầu hết các tỉnh ĐBSCL trong thời gian gần đây (Từ Thanh Dung và ctv, 2009). Bệnh xuất hiện ở hầu hết các giai đoạn phát triển của cá tra, tập trung ở giai đoạn cá giống và cá thịt có khối lượng nhỏ hơn 300 gram. Bệnh có thể gây chết tích 6
  8. Đồ án tốt nghiệp lũy 10-90% cá nuôi nếu không có biện pháp can thiệp kịp thời khi bênh xảy ra (Từ Thanh Dung và ctv, 2009). Phòng và trị bệnh E.ictaluri trên cá tra Trong quá trình nuôi tác phòng ngừa dịch bệnh luôn được xem là quan trọng hơn chữa trị. Việc phòng ngừa bệnh tốt không những hạn chế sự xuất hiện của dịch bệnh mà còn là tiêu chí hàng đầu làm tăng giá trị sản phẩm cá tra, giảm chi phí nuôi và tăng lợi nhuận cho người nuôi. Có thể áp dụng các biện pháp sau để phòng trị bệnh mủ gan trên cá tra: quản lý tốt môi trường ao nuôi, mật độ thả nuôi thích hợp, chế độ dinh dưỡng phù hợp, sử dụng chế phẩm vi sinh học, sử dụng vaccine để phòng (Từ Thanh Dung và ctv, 2005). 2.2 Tổng quan vi khuẩn Edwardsiella ictaluri 2.2.1 Hệ thống phân loại theo Bergey Ngành: Proteobacteria Lớp: Gramma Proteobacteria Bộ: Enterobacteriales Họ: Enterobacteriaceae Chi: Edwardsilla Loài: Edwardsiella ictaluri Hình 2.2: Vi khuẩn 2.2.2 Đặc điểm sinh hóa Edwardsiella ictaluri [48] Edwardsiella ictaluri là vi khuẩn Gram âm, yếm khí tùy nghi, có dạng hình que, kích thước 1 x 2-3 µm, không sinh bào tử. Trên môi trường Blood agar sau 48 giờ khuẩn lạc có màu trắng đục, tròn, bờ đều bóng, đường kính từ 1,5 – 2 mm. Phát triển tốt trên môi trường thạch máu, BHI, nhiệt độ thích hợp ở 28 - 300C, pH 6 - 7 (Holt và ctv, 1994) 7
  9. Đồ án tốt nghiệp Bảng 2.1: Bảng thử nghiệm sinh hóa của Edwardsiella ictaluri (Holt và ctv, 1994) Thử nghiệm sinh hóa Kết quả Indol - Methyl red - Simmons Citrate - H2S - Lysine decarboxylase + Ornithin decarboxylase D Motility - Malonate - D-Glucose, gas production D Acid production from: L-Arabinose - Lactose - D-Mannitol - Melblose - L-Rhamnose - D-Sorbitol - Trehalose - D-Xylose - ONPG - Chú thích: D (Depend): phụ thuộc tùy từng nơi mà có kết quả dương hoặc âm. 8
  10. Đồ án tốt nghiệp 2.2.3 Con đường xâm nhiễm của Edwardsiella ictaluri Từ nguồn nước vi khuẩn có thể xâm nhập vào cá qua 2 con đường:  Vi khuẩn trong nước có thể qua đường mũi của cá xâm nhập vào cơ quan khứu giác vào bên trong dây thần kinh khứu giác và sau đó lên não. Sự truyền nhiễm lan rộng từ màng não đến sọ và da (thường được gọi là “hole in the head”) (Shotts và ctv, 1986).  E.ictaluri có thể theo đường tiêu hóa và đi vào trong máu xuyên qua ruột dẫn đến bệnh nhiễm trùng máu. Bằng con đường này, vi khuẩn xâm chiếm mạnh đến những mạch mao quản bên trong da, đây là nguyên nhân dẫn đến hoại tử và làm mất sắc tố của da cá (Shotts và ctv, 1986). Bệnh tiến triển gây viêm ruột, viêm gan và viêm cầu thận trong vòng 2 tuần sau khi nhiễm khuẩn. A B Hình 2.3: Cá Tra khỏe mạnh với nội tạng bình thường (A); Cá Tra bị bệnh mũ gan thận với nội tạng sưng to và nhiều đốm mủ trắng trên thận, lá lách và gan (B). 9
  11. Đồ án tốt nghiệp 2.2.4 Mùa vụ xuất hiện bệnh và mức độ gây thiệt hại Bệnh thường xuất hiện trên cá tra ở các mô hình nuôi thâm canh trong điều kiện môi trường bất lợi. Theo Plumb (1999) khả năng gây bệnh của E. ictaluri trên cá nheo Mỹ tùy theo điều kiện nhiệt độ. Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn phát triển là từ 18- 28oC. Ở nước ta nhiệt độ nước dao động là từ 26-28 oC vì thế đây là điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn E. ictaluri phát triển. Theo Từ Thanh Dung và ctv (2004) bệnh mủ gan thường xuất hiện vào mùa lũ và cao điểm từ tháng 7, 8. Cũng theo Lê Thị Bé Năm (2002) bệnh xuất hiện vào mùa lũ trong năm khi nước mang nhiều phù sa, chất lượng nước biến động, cá dễ bị sốc, sức khỏe giảm, giảm khả năng đề kháng với bệnh, chính vì thế bệnh dễ dàng bộc phát. Tuy nhiên trong 2 năm gần đây, bệnh này hầu như xuất hiện trên cá tra quanh năm. Trong 1 vụ nuôi, bệnh mủ gan có thể xuất hiện 3 – 4 lần. Tỉ lệ hao hụt từ 10 – 50%, tùy thuộc vào chế độ chăm sóc và quản lý. 2.3 Tổng quan tảo Haematococcus pluvialis 2.3.1 Phân loại Ngành: Chlorophyta Lớp: Chlorophyceae Bộ: Volvocales Họ: Haematococcaceae Giống: Haemotococcus Loài: Pluvialis (Lorenz và Cysewski, 2000) Hình 2.4: Haematococcus pluvialis [49] 10
  12. Đồ án tốt nghiệp 2.3.2 Đặc điểm Haematococcus pluvialis là loài vi tảo nước ngọt, đơn bào, sinh sản vô tính bằng cách nhân đôi. Loài tảo này có vòng đời phức tạp với 2 dạng tế bào. Trong điều kiện thuận lợi, phần lớn là các tế bào sinh dưỡng màu xanh có hai roi, có thành tế bào, kích thước từ 10 - 20 µm, có khả năng chuyển động. Khi điều kiện môi trường không thuận lợi (thiếu dinh dưỡng, cường độ chiếu sáng cao, nhiệt độ cao…), tế bào tảo chuyển sang dạng nang bào tử hình cầu, mất roi, không có khả năng chuyển động. Ở giai đoạn này, đường kính tế bào tảo tăng mạnh từ 10 - 20 µm lên 40 - 50 µm, thành tế bào dầy và chứa 1 lượng lớn astaxanthin (4 - 6% trọng lượng khô) có thể tích lũy (Đặng Diễm Hồng và ctv, 2010). Hình 2.5: Vòng đời tảo Haematococcus pluvialis. (A) Giai đoạn tảo có màu xanh và 2 roi; (B) Giai đoạn trung gian không thể di động; (C) Giai đoạn trung gian tạo một lượng carotenoid; (D) Giai đoạn nang chứa một lượng lớn carotenoid (Kamath, 2007). 11
  13. Đồ án tốt nghiệp Trên thế giới, có rất nhiều công trình nghiên cứu về điều kiện nuôi trồng tảo H.pluvialis để tách chiết hợp chất astaxanthin đã được công bố. Tuy nhiên ở Việt Nam vẫn chưa có một công trình nghiên cứu nào nuôi trồng thành công tảo H.pluvialis trong phòng thí nghiệm lẫn qui mô lớn. Khó khăn lớn nhất khi nuôi trồng loại tảo này là tốc độ sinh trưởng rất chậm, chu trình sống phức tạp, chuyển qua nhiều giai đoạn khác nhau, xen kẽ giữa các tế bào chuyển động và không chuyển động…Mặc khác, để sản xuất astaxanthin một cách có hiệu quả từ tảo H.pluvialis đòi hỏi qui trình công nghệ nuôi cấy 2 pha: pha đầu tảo được nuôi cấy trong điều kiện tối ưu, các tế bào chủ yếu là pha sinh dưỡng, có màu xanh. Sau khi đạt mật độ nhất định, tảo được chuyển sang nuôi cấy ở pha thứ 2 bất lợi về điều kiện môi trường như đói dinh dưỡng (nito hoặc photpho), nhiệt độ hay cường độ chiếu sáng cao… Lúc này tế bào tảo từ màu xanh chuyển sang dạng nang bào, màu đỏ chứa chủ yếu astaxanthin (Đặng Diễm Hồng và ctv, 2010). 2.3.3 Ứng dụng tảo Haematococcus pluvialis Từ những năm 1930, tảo H.pluvialis đã được biết đến rộng rãi là nguồn cung cấp astaxanthin tự nhiên. Trong những năm gần đây, loài tảo này lại thu hút sự quan tâm nghiên cứu do nhu cầu sử dụng astaxanthin ngày càng cao. Nhiều vi sinh vật như nấm, địa y, vi khuẩn, vi tảo, khác cũng có khả năng tổng hợp astaxanthin nhưng hàm lượng astaxanthin ở tảo H.pluvialis là cao nhất. Astaxanthin được sử dụng bổ sung vào thức ăn cho một số đối tượng nuôi trồng thủy sản như cá hồi, tôm hùm… nhằm tăng chất lượng thịt hoặc tạo màu sắc rực rỡ cho cá cảnh. Astaxanthin được tách chiết từ tảo còn được bổ sung vào các loại sản phẩm mỹ phẩm, dược phẩm cho con người (Đặng Diễm Hồng và ctv, 2010). Tảo H.pluvialis được ứng dụng như một sắc tố ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản. Ngoài ra nó còn có khả năng như một chất chống oxi hóa, tiền vitamin A, tăng cường miễn dịch, tiền thân hormone, sinh sản và phát triển (Lorenz và ctv, 2000). 12
  14. Đồ án tốt nghiệp 2.3.4 Astaxanthin 2.3.4.1 Đặc điểm Astaxanthin là sắc tố thuộc họ xanthophyll (Higuera–ciapara và ctv, 2006), có nguồn gốc là lycopen (Olaizola, 2003). Astaxanthin tổng hợp keto - carotenoid (3,3’- dihydroxy-β,β’-carotene-4,4’-dione) phổ biến nhất sắc tố màu hồng đỏ có nhiều ở sinh vật sông hồ và biển, cá hồi (Dragos và ctv, 2010). Carotenoid là những sắc tố tan trong lipid, tham gia vào các quá trình của quang hợp của sinh vật. Đến nay có hơn 700 carotenoid trong tự nhiên được xác định. Nó chịu trách nhiệm tạo màu sắc cam và đỏ cho thực vật và tảo và cho nhiều màu xanh, đỏ, tím ở động vật thủy sản. Chỉ có thực vật phù du, tảo, một số vi khuẩn và nấm tổng hợp carotenoid. Astaxanthin có mặt nhiều ở một số loài thủy sản như cá hồi, cá vền biển, tôm và tôm hùm…( Wiener và ctv, 2003). Bảng 2.2: Nguồn Astaxanthin trong tự nhiên Nguồn Astaxanthin tự nhiên Nồng độ Astaxanthin (ppm) Cá hồi 5 Phiêu sinh vật 60 Nhuyễn thể 120 Tôm Arctic 1.200 Nấm Phaffia 8.000 Haematococcus pluvialis 40.000 Trong tự nhiên, thực vật, nấm, vi khuẩn, tảo đặc biệt sản xuất astaxanthin. Sắc tố này thông qua chuỗi thức ăn như vi tảo được tiêu thụ bởi động vật phù du và động vật giáp xác khác sau đó được tiêu thụ bởi cá. Một số loài động vật giáp xác (Penaeus japonicus và Penaeus monodon) có khả năng tiết ra enzyme để phân giải carotenoid thành astaxanthin (Lorenz và ctv, 2000). 13
  15. Đồ án tốt nghiệp Astaxanthin có mối liên hệ chặt chẽ với các carotenoid khác như: β - carotene, zeaxanthin và lutein. Sự hiện diện của hydroxyl và keto kết thúc trên mỗi vòng ionone giải thích khả năng este hóa, chống oxi hóa cao hơn, khả năng phân cực cao hơn các carotenoid khác. Astaxanthin tự do đặc biệt nhạy cảm với quá trình oxy hóa (Guerin và ctv, 2003). Astaxanthin rất được quan tâm nghiên cứu bởi nó được phát hiện có hoạt tính chống oxi hóa mạnh hơn β-caroten, lycopen, lutein hay vitamin E. Một số nghiên cứu khác chứng minh astaxanthin còn có khả năng chống oxi hóa mạnh hơn cả tocopherol (Higuera–ciapara và ctv, 2006). Astaxanthin còn được xem như là chất có khả năng chống oxy hóa cao gấp 10 lần so với các chất chống oxy hóa khác như zeaxanthin, lutein, canthaxanthin, β–carotenoid, và gấp 500 lần so với α-tocopherol. Một ứng dụng khác của astaxanthin là làm tăng hoạt động của các tế bào B và tế bào T–helper để sản xuất kháng thể như immunoglobulin A, M, G (Cysewski và ctv, 2004). Do đó astaxanthin đang ngày càng được sử dụng nhiều trong y dược và công nghệ mỹ phẩm như tạo ra những sản phẩm bảo vệ da tránh tia cực tím (O’Connor và O’Brien, 1998), chống tác nhân gây ung thư bằng hóa học (Nishino và ctv, 1998), tăng cường hệ miễn dịch (Jyonouchi và ctv, 1996) và nhiều ứng dụng khác trên lĩnh vực sức khỏe và dinh dưỡng cho người (Guerin và ctv, 2003). 2.3.4.2 Tính chất hóa học Astaxanthin là một tetraterpenoids, trong phân tử của chúng có 2 carbon bất đối xứng ở vị trí 3 và 3’ của vòng bezenoid do đó nó có 4 dạng đồng phân lập thể, cấu trúc của nó có một số điểm đặc trưng riêng so với một số hợp chất thuộc nhóm carotenoids khác như -caroten, zeaxanthin, luetin đó là có sự hiện diện nhóm hydroxy và nhóm keto cuối mạch trên vòng ionone, điều đó cho thấy chúng có khả năng tạo ester hóa và khả năng chống oxi hóa cao hơn các hợp chất carotenoid khác (Orosa và ctv, 2005; Zhao và ctv, 2009). Tên hóa học: 3,3’-dihydroxy-β,β’-carotene-4,4’-dione 14
  16. Đồ án tốt nghiệp Công thức phân tử: C40H52O4 Khối lượng phân tử: 596.82 Hình 2.6 Cấu hình đồng phân của Astaxanthin (Kamath, 2007) 15
  17. Đồ án tốt nghiệp 2.3.4.3 Vai trò Astaxanthin  Chất chống oxy hóa Carotenoid là chất chống oxy hóa mạnh có thể hấp thụ năng lượng kích thích oxi nguyên tử vào trong chuỗi carotenoid ngăn chặn các phân tử hoặc các mô bị hư hỏng. Astaxanthin bảo vệ màng photpholipid và các acid béo chống lại quá trình peroxy hóa. Đặc tính chống oxi hóa của astaxanthin có một vai trò quan trọng bảo vệ chống tia cực tím, ung thư, nhiễm trùng Helicobacter pylorri gây viêm loét (Guerin và ctv, 2003). Carotenoid là chất chống oxi hóa cực kì hiệu quả, nó có khả năng loại bỏ các gốc tự do bằng các phản ứng lại với chúng để tạo ra các sản phẩm vô hại hoặc bằng các phá vỡ các gốc tự do của phản ứng dây chuyền (Dutta và ctv, 2005). Các chất chống oxi hóa có thể làm giảm nguy cơ gây đột biến còn đối với các tế bào ung thư thì ngăn chặn các tế bào phân chia liên tục. Trong tế bào người có một mảng nội sinh chất chống oxi hóa như catalase, superoxide dismutase. Tuy nhiên, các chất ngoại sinh cũng đóng vai trò quan trọng trong việc chống oxi hóa được bổ sung vào cơ thể thông qua chế độ ăn như ascorbic acid (vitamin C), α-tocopherol (vitamin E), carotenoid (Dore và ctv, 2008). Astaxanthin bảo vệ tế bào chống lại quá trình oxi hóa thông qua cơ chế  Ngăn chặn các oxi nguyên tử và tiêu hao năng lượng dưới dạng nhiệt.  Phá vỡ các phản ứng dây chuyền của peroxide (Lorenz và ctv, 2000).  Tăng cường hệ miễn dịch Astaxanthin được ứng dụng nhiều trong nuôi trồng thủy sản như là chất bổ sung vào thức ăn. Astaxanthin không chỉ dùng để cung cấp sắc tố cho cá mà còn giúp tăng sức đề kháng và khả năng sinh sản (Cysewski and Lorenz, 2004). Một yếu tố quan trọng khác trong hệ thống miễn dịch chính là T-helper (tế bào Th) mà chủ yếu là kích hoạt tế bào kháng nguyên. Astaxanthin kích thích việc sản sinh tế bào T-heper kháng thể. Trong các thí nghiệm nuôi cấy tế bào, astaxanthin kích thích 16
  18. Đồ án tốt nghiệp sự gia tăng tế bào tuyến ức và tế bào lá lách sản xuất globulin miễn dịch và yếu tố gây hoại tử Interleukin - 1A. Bên cạnh đó, astaxanthin cũng kích thích kháng nguyên T sản xuất kháng thể ở loài chuột. Ở người, astaxanthin cũng tăng cường sản xuất ra các immunoglobulin ở các tế bào đơn nhân ngoại vi để đáp ứng sự gia tăng kháng thể. Tóm lại, những nghiên cứu về astaxanthin đều có khả năng kích thích miễn dịch cả trong môi trường in vivo và in vitro (Dore và ctv, 2008). Astaxanthin kích thích hệ thống miễn dịch mạnh mẽ bởi các nhân tố sau  Kích thích sự sinh sản của tế bào bạch huyết  Tăng số lượng tế bào T  Không gây hại đến DNA  Tăng cường khả năng giết các tế bào gây độc (Capelli và ctv, 2007). 2.3.5 Độ an toàn Tảo Haematococcus đã được Nhật Bản sử dụng để bổ sung vào thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Bên cạnh đó, Haematococcus cũng được ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản như một sắc tố và nguồn vitamin cho cá hồi, tôm, cá cảnh (Lorenz và ctv, 2000). Astaxanthin tự nhiên được bổ sung vào chế độ ăn của người với một lượng rất nhỏ đặc biệt là từ cá hồi và các động vật giáp xác. Astaxanthin được tách chiết và bổ sung vào thức ăn từ năm 1999. Nguồn astaxanthin được chiết xuất phổ biến nhất là tảo Haematococcus pluvialis (Dore và ctv, 2008). 17
  19. Đồ án tốt nghiệp Hình 2.7 Con đường chuyển hóa astaxanthin trong Haematococcus pluvialis (Kamath, 2007) Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về sự an toàn của astaxanthin vào chế độ ăn nhưng nó ít được biết về khả năng chuyển hóa carotenoid trong cơ thể con người. Sự chuyển hóa các carotenoid ở động vật có vú có liên quan đến một vài các yếu tố sau: sự vận chuyển của các mixen lipid trong ruột non, sự hấp thu bởi các tế bào niên mạc ruột vận chuyển đến hệ thống bạch huyết và cuối cùng là sự lắng đọng của các carotenoid chuyển hóa cụ thể đến các mô. Quá trình hấp thụ và chuyển hóa astaxanthin khá tốt được nghiên cứu nhiều ở chim, cá, động vật giáp xác. Nhưng chỉ có một vài nghiên cứu đề cập đến sự hấp thụ trên người và 1 vài động vật có vú khác. Trong tế bào gan 18
  20. Đồ án tốt nghiệp chuột, astaxanthin được chuyển hóa ở 2 dạng hợp chất: 3-hydroxy-4-oxo-β-ionone và 3-hydroxy-4-oxo-7,8-dihydro- β-ionone. (Dore và ctv, 2008). 2.3.6 Ứng dụng astaxanthin trong nuôi trồng thủy sản Astaxanthin hay beta-carotene (100 - 200 mg/kg thức ăn) từ tảo Dunaliella salina và red yeast Phaffia rhodozyma có khả năng kích thích hệ miễn dịch tự nhiên của cá hồi rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) (Amar và ctv, 2004). Cùng tác giả (Amar và ctv 2000, Amar và ctv, 2001) nghiên cứu sử dụng β - carotene và astaxanthin tổng hợp có khả năng làm tăng cường hệ miễn dịch tự nhiên trên cá hồi (Rainbout trout). 19
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1474 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2