Автори: Р. Tang, N. Gilannejad, M. Nilsen, S. Menanteau-Ledouble, M. Takvam, K.O. Rostad, M.B. Randulff, M. Gorissen, G.M. Cusimano, T. Bardocz, L.O.E. Ebbesson, N. Gharbi
Вступ
Оскільки галузь аквакультури продовжує своє зростання вже протягом десятиріч, нагальною потребою є забезпечення стабільного постачання альтернативних кормових інгредієнтів. Перспективним новим джерелом білка є висушені клітини, зібрані з культур одноклітинних мікроорганізмів, зокрема дріжджів. Перевагою виробництва дріжджів є те, що воно є дуже сталим, не потребує багато місця та ресурсів і дає змогу валоризувати побічні продукти агропромислового виробництва (Sharif et al., 2021). Дріжджі містять багато білка, а їхній амінокислотний склад загалом добре пристосований для задоволення більшості харчових потреб риб (Agboola et al., 2021). Крім того, дріжджі є хорошим джерелом пребіотичних сполук з перевагами для здоров’я, травної функції та загальної продуктивності (Petit et al., 2019). Тому метою цього дослідження було оцінити вплив заміни рослинних інгредієнтів дріжджами (Candida utilis) на стрес-реакцію та профіль метаболітів у плазмі крові гібридного африканського сома, щоб оцінити вплив на продуктивність, здоров’я та добробут культивованих тварин.
Матеріяли і методи:
Риб (початкова маса тіла 77,7±0,25 г) розподіляли між 3 варіантами ізоенергетичного та ізоазотного раціонів (у потрійних резервуарах) у прісноводній RAS. Всі раціони містили 5% рибного борошна разом з рослинними інгредієнтами (PBI) [соєве борошно, пшенична клейковина та концентрат соєвого білка], які були частково замінені дріжджами в інших раціонах: Раціон 1 (контроль, 0% дріжджів); Раціон 2 (10% дріжджів, що відповідає 12% заміни PBI); Раціон 3 (20% дріжджів, 25% заміни PBI). Під час відгодівельних випробувань (10 тижнів) корм давали до насичення. Температура води, щільність зариблення та фотоперіод становили 27,3°C, 17 кг/м-3 та 12:12 день/ніч. Наприкінці дослідження було відібрано по 18 риб з кожної групи (N=6 на акваріум), з яких 9 було забито (попередній стрес), тоді як інші 9 піддавалися гострому стресовому випробуванню (ACT, 15 хв. скупчення (800 кг/м-3), після чого 45 хв. відновлення перед евтаназією). Плазмовий кортизол вимірювали за допомогою ELISA, а іони (хлорид, калій і магній) і метаболіти, пов’язані з енергетичним і ліпідним обміном (фермент креатинін, тригліцериди, LDL – ліпопротеїни низької щільності і HDL – ліпопротеїни високої щільності), кількісно визначали за допомогою Pentra 400. Дані були піддані однофакторному з подальшим використанням критерію Тьюкі для порівняння дієт, а також t-критерію Стьюдента для порівняння між двома стресовими станами (p< 0.05).
Результати
Показники росту (кінцева маса тіла приблизно 421 г) показали незначний вплив різних раціонів, з невеликим, але не значним збільшенням, що корелювало зі збільшенням рівня дріжджів у раціоні. Аналогічно, виявилося, що ACT має дуже обмежений вплив на сома, як показано на рівні кортизолу, який значно підвищився лише на раціоні 1, і з незначним зниженням рівнів хлоридів і калію після ACT (за винятком раціону 1). Магній продемонстрував значну різницю в раціонах 1 і 2 після ACT (рис. 1). З іншого боку, метаболіти, пов’язані з ліпідним обміном, показали значні зміни між дієтами. Тригліцериди були значно вищими в дієті 1 як до, так і після ACT. Хоча рівень холестерину в плазмі був незмінним (дані не показані), концентрація TAG і LDL в плазмі значно знизилася, тоді як HDL зросла при більш високих показниках включення дріжджів в раціон (Рис. 2)
Обговорення та висновки
Заміна PBI дріжджами не вплинула на показники росту. Це обнадіює, враховуючи, що виробництво дріжджів є більш стійким порівняно з SM. Сом також є основним кандидатом на отримання альтернативних джерел білка, враховуючи його всеїдну дієту та ефективну здатність перетравлювати широкий спектр інгредієнтів. Крім того, у риб, які отримували дріжджову дієту, було виявлено нижчий рівень креатиніну. Підвищений рівень креатиніну в плазмі крові пов’язаний з пошкодженням або порушенням функцій нирок, і ці результати можуть вказувати на антипоживні фактори, що містяться в соєвих інгредієнтах.
Рівень тригліцеридів був вищим у риб, яких годували раціоном 1. Це може бути пов’язано з тим, що тригліцериди зазвичай асоціюються з раціоном з високим вмістом зерна та злаків. Збільшення кількості дієтичних дріжджів підвищило рівень HDL у плазмі крові та знизило рівень LDL, що свідчить про те, що заміна раціону дріжджами вплинула на метаболізм ліпідів та механізми їхнього транспортування. Підвищення рівня HDL, основного ліпопротеїну в рибі, може свідчити про покращення роботи серцево-судинної системи порівняно з контрольною дієтою. Крім того, зміни у співвідношенні HDL / LDL також були пов’язані з окислювальним стресом, різними метаболічними порушеннями, рівнем жирів у раціоні або змінами у споживанні їжі (наприклад, голодуванням) (Long et al., 2021; Kjær et al., 2009), тому необхідний більш цілеспрямований підхід для з’ясування впливу заміни дріжджів у раціоні сома та їхнього впливу на метаболізм ліпідів. Рівні кортизолу та іонів після АСТ показали обмежене зростання. Оскільки соми, як відомо, живуть у сільській місцевості і добре переносять погані умови води, цілком ймовірно, що тип, тривалість або інтенсивність стресора могли бути недостатніми, щоб викликати виражену стресову реакцію. І навпаки, рівень магнію в плазмі крові, відомого маркера стресу, показав зниження реакції на АСТ зі збільшенням споживання дріжджів. Однак результати показали сильні індивідуальні варіації (рис. 1), і цілком можливо, що, хоча більшість риб змогли впоратися з АСТ без особливих труднощів, деякі з них зазнали більшого впливу. Це дослідження не тільки не виявило негативного впливу заміни PBI дріжджами, але й було пов’язане з деяким покращенням параметрів (фермент креатинін, співвідношення LDL/HDL), що підтверджує придатність цього джерела протеїну як кормового інгредієнта в раціоні сома. Однак зміни в ліпідному обміні підкреслюють необхідність подальших досліджень, спрямованих на вивчення вмісту та профілю ліпідів у печінці, а також молекулярних механізмів, що лежать в основі цих змін.
Посилання
Agboola, J.O., et al., 2021. doi: 10.1111/raq.12507;
Kjær, M. A., et al., 2009. doi: 0.1016/j.aquaculture.2008.12.022;
Petit, J., et al., 2019. doi: 10.3389/fimmu.2019.00280;
Sharif, M., et al., 2021. doi: 10.1016/j.aquaculture.2020.735885
Подяки
Цей проєкт було профінансовано у рамках програми Horizon 2020 – iFishIENCi (818036). Більшість аналізів виконувався у високопродуктивній сучасній лабораторії FBA (SacLab), NORCE, Берген, Норвегія.
Повний збірник тез за посиланням: Balanced Diversity Aquaculture Development
