Beta glucan trong thủy sản được sử dụng như chất kích thích miễn dịch giúp tăng cường đề kháng và giảm nguy cơ mắc bệnh
Beta glucan có vai trò như chất kích thích miễn dịch và điều chỉnh phản ứng tế bào của tôm cá. Với đặc tính này, các chế phẩm sinh học từ β-glucan được ứng dụng rộng rãi, hiệu quả và an toàn trong nuôi trồng thủy sản. Nó giúp cải thiện hệ miễn dịch và tăng cường sức đề kháng của tôm cá. Từ đó, giúp giảm tỷ lệ chết và tăng tốc độ tăng trưởng. Đồng thời, hạn chế tối đa kháng sinh sử dụng. Vậy ứng dụng beta glucan trong thủy sản là gì? ứng dụng ra sao cho an toàn và hiệu quả? Cùng BCC tìm hiểu ngay thông qua bài viết dưới đây.
Nội dung
1. Beta glucan là gì?
β-glucan là hợp chất đường liên phân tử được tạo nên từ các đơn phân tử D-glucose. Chúng được gắn với nhau bởi liên kết β-glycoside. Tùy theo vị trí liên kết của các β-glycoside trong chuỗi mà các hợp chất được hình thành với tên gọi khác nhau. Chẳng hạn như agar (β-1,3-1,4-glucan), fucoidan (β-1,3-glucan), chrysolaminarin (β-1,3-1,6-glucan)… Mỗi hợp chất lại có độ hòa tan, phản ứng và hoạt tính sinh học khác nhau.
Các hợp chất β-glucan được tìm thấy chủ yếu trong vách tế bào nấm, vi khuẩn, tảo biển, ngũ cốc… Từ xa xưa, nó đã được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y học với nhiều công dụng khác nhau. Chẳng hạn như làm chất chống oxy hóa, chống đông máu, chống ung thư, chống viêm và tăng cường miễn dịch. Hiện nay, Beta glucan còn được ứng dụng hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản bởi khả năng kích thích miễn dịch, an toàn và hiệu quả.
2. Cơ chế kích thích miễn dịch của Beta glucan
Beta glucan có vai trò như protein nhận biết đặc biệt PRPs. Bao gồm: LGBP (lipopolysaccharide và β-1,3-glucan-binding protein) và βGBP (β glucan-binding protein) trên tế bào bạch cầu. Khi có tác nhân lạ xâm nhập, chúng truyền tín hiệu đến hệ thống bảo vệ. Các tế bào máu sẽ di chuyển đến vị trí của chúng, thực hiện cơ chế bảo vệ cơ thể và loại bỏ tác nhân gây hại. Cụ thể, beta glucan kích thích bạch cầu có hạt làm tiêu giảm hạt và giải phóng enzyme miễn dịch. Enzyme serine proteinase (SP) xúc tác kích hoạt hệ thống proPO từ bất hoạt sang dạng hoạt động phenoloxidase (PO). Đây là hợp chất chuyển hóa phenol thành quinone và cuối cùng là melanin. Tuy nhiên, quá trình hoạt hóa này cần sự hiện diện của Ca2+ để diễn ra.
Melanin là sản phẩm của proPO, có khả năng kháng khuẩn trực tiếp. Chúng bao lấy các tác nhân gây bệnh và phóng thích ra lớp vỏ kitin. Nó được đào thải hoàn toàn khi tôm lột vỏ. Quinone và các sản phẩm trung gian trong quá trình hình thành quinone, melanin cũng có khả năng gây độc do hoạt tính cao. Bên cạnh đó, bạch cầu còn tiết peptide kháng khuẩn AMPs. Ví dụ như: crustin, ALF, penaeidin, lectin, lysozyme…
Bên cạnh đó, Beta glucan còn kích thích quá trình thực bào. Nó liên kết với thụ thể trên bạch cầu bán hạt để thực bào. Đồng thời, bao bọc vật thể lạ và đông máu nhờ hoạt hóa protein đông máu. Từ đó, làm bất động các tác nhân xâm nhập và ngăn chặn tổn thương lớp vỏ kitin. Trong quá trình thực bào, các gốc oxy nguyên tử (-O), hydroxyl (-OH) và hydrogen peroxide (H2O2) là các chất oxy hóa mạnh tiêu diệt vi khuẩn.
Xem thêm:
- Beta glucan 1,3/ 1,6 là gì? Công dụng và phương pháp chiết xuất
- Beta Glucan trong mỹ phẩm – Xu hướng mới cho làn da khỏe mạnh
3. Tác dụng của Beta glucan trong thủy sản – Khả năng kích thích miễn dịch
Trong nuôi trồng thủy sản, β-glucan, đặc biệt là β-1,3-1,6-glucan được sử dụng như chất kích thích miễn dịch (immunostimulant). Nó giúp tăng cường sức đề kháng, giảm tỷ lệ chết do mầm bệnh cơ hội và ngăn chặn bệnh do vi khuẩn, thậm chí là virus đốm trắng gây ra. Cùng BCC tìm hiểu ngay tác dụng của Beta glucan trong thủy sản.
3.1 Kích thích hệ miễn dịch trên cá
Cá có hệ miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu. Nhưng Beta glucan chỉ tác dụng lên hệ miễn dịch không đặc hiệu.
Miễn dịch dịch thể: Beta glucan giúp tăng cường bổ thể (complement), interferon (IFN) và hoạt tính men lysozyme. Bổ thể có khả năng tiêu diệt các tác nhân xâm nhập vào cơ thể cá. Interferon là các glycoprotein do bạch cầu sản xuất ra nhằm ngăn chặn virus nhân bản và lây nhiễm sang tế bào mới. Còn Lysozyme là protein thủy phân màng tế bào của vi khuẩn.
Miễn dịch tế bào: Beta glucan có khả năng kích thích quá trình thực bào (phagocytosis) của tiểu thực bào (microphage) và đại thực bào (macrophage). Cuối cùng sản sinh các anion hóa mạnh như superoxide(O2–) v2 nitro oxide (NO) giúp tiêu diệt virus và vi khuẩn. Ngoài ra, quá trình này còn tăng hoạt tính men superoxide dismutase (SOD) và glutathione peroxidase (GPx). Từ đó, hạn chế ảnh hưởng xấu của anion oxy hóa mạnh lên tế bào cá.
3.2 Kích thích hệ miễn dịch trên tôm
Hệ miễn dịch không đặc hiệu của tôm
Tôm không có hệ miễn dịch đặc hiệu như các động vật có xương sống. Quá trình miễn dịch chủ yếu dựa vào miễn dịch tự nhiên, không đặc hiệu. Tức là không thể ghi nhớ tác nhân gây bệnh đã từng xâm nhập. Hệ miễn dịch ở tôm được chia làm 2 loại:
- Miễn dịch tế bào: Các tế bào máu gồm tế bào hạt, bán hạt và tế bào sợi. Beta glucan thực hiện nhiệm vụ kích thích quá trình thực bào, đóng gói và sản sinh melanin tiêu diệt tác nhân lạ. Các bạch cầu có hạt tiết melanin bao phủ và tiêu diệt tế bào vi khuẩn. Sau đó, phóng thích ra ngoài lớp vỏ cutin.
- Miễn dịch thể dịch: Nó bao gồm khả năng hoạt hóa và sinh sản của các phân tử dự trữ trong máu. Chẳng hạn như protein, kháng thể, các enzyme và peptide kháng khuẩn. Cụ thể, beta glucan kích thích sản sinh peptid kháng khuẩn AMPs. Chẳng hạn như crustin, ALF, penaeidin, lectin và lysozyme.
Hai cơ chế này cùng phối hợp tiêu diệt và đào thải sinh vật lạ. Quá trình này được thực hiện ngay khi chúng vượt qua hàng rào vật lý (lớp vỏ cutin) và xâm nhập vào tôm.
Cơ chế kích thích miễn dịch trên tôm của β-glucan
Beta glucan giúp tăng cường quá trình melanin hóa và thực bào ở cơ chế miễn dịch tế bào. Tín hiệu kích cỡ được truyền đến prophenoloxidase (proPO) trong tế bào hạt. Tại đây, các proPO bắt đầu hình thành melanin nhằm tiêu diệt vi khuẩn và phóng thích chúng khỏi lớp vỏ cutin. Thực bào cũng diễn ra song song khi sản sinh ra gốc oxy nguyên tử (O2–), gốc hydroxyl (OH) và hydrogen peroxide (H2O2). Các chất oxy hóa mạnh giúp tiêu diệt vi khuẩn. Chưa kể, beta glucan còn tăng cường hoạt tính superoxide dismutase (SOD) và glutathione peroxidase (GPx) giúp hạn chế tình trạng anion oxy hóa mạnh lên tế bào tôm.
Còn với miễn dịch dịch thể, β-glucan sẽ hỗ trợ sản sinh peptid kháng khuẩn AMPs (antimicrobial peptides). Chẳng hạn như rustin, ALF, penaeidin, lectin, và lysozyme.
4. Cách sử dụng Beta Glucan trong thủy sản
4.1 Sử dụng Beta Glucan cho cá
Có thể tiêm hoặc trộn beta glucan cho cá ăn với liều lượng như sau:
- Liều lượng tiêm khoảng 20 – 30mg/kg cá giúp tăng cường sức đề kháng sau 24 giờ tiêm.
- Tuy nhiên, cách tiêm bổ sung Beta glucan không khả thi khi nuôi cá thịt. Do đó, cần trộn với khoảng 1 – 2g/ kg thức ăn với tần suất thường xuyên giúp tăng cường miễn dịch cho cá. Với cá giống, có thể tăng liều lượng lên gấp đôi beta glucan 2-4g/kg thức ăn
4.2 Sử dụng Beta Glucan cho tôm
Ngoài tiêm và trộn cho ăn, có thể ngâm tôm trong dung dịch Beta-Glucan:
- Tiêm 10–20 µg/g tôm sau 48 giờ giúp tăng cường miễn dịch, kích thích đề kháng cho tôm.
- Trộn với thức ăn theo tỷ lệ 0,5 – 2g cho 1kg thức ăn. Tác dụng thấy rõ sau 7 ngày.
- Ngâm tôm trong dung dịch chứa Beta-Glucan 300 – 500mg/L. Hiệu quả đề kháng phát huy sau 2 – 3 giờ ngâm.
- Tạt định kỳ: 1kg/ 4.000 – 5000 m3 với tần suất 7 – 10 ngày/ lần.
- Chống sốc do san thưa, chuyển ao, môi trường bất lợi: 1kg/ 1.500 – 2.000 m3. Có thể hòa loãng khắp ao hoặc khu vực quạt nước.
Xem thêm:
5. Tạm kết
Trên đây là toàn bộ thông tin về tác dụng của Beta Glucan trong nuôi trồng thủy sản. Beta glucan, đặc biệt là Beta Glucan 1/3 – 1/6, có khả năng kích thích hệ miễn dịch và gia tăng sức đề kháng. Từ đó, tôm cá có thể giảm thiểu dịch bệnh, thúc đẩy sinh trưởng và thích nghi tốt trong mọi môi trường. Điều này giúp gia tăng năng suất và hiệu quả kinh tế cho người nuôi. Beta Glucan hứa hẹn sẽ góp phần thúc đẩy phát triển ngành nuôi trồng thủy sản bền vững trong tương lai. BCC chuyên cập nhật nhanh chóng và chính xác nhất các thông tin liên quan đến ứng dụng và Nghiên cứu trong mọi lĩnh vực.
