Trang chủ Kiến thức Nano bạc chống lại bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm và động học suy thoái

Nano bạc chống lại bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm và động học suy thoái

Nano Việt
Xuất bản: Cập nhật 202 views

Các hạt nano bạc đã được nghiên cứu để đánh giá hiệu quả đối với hội chứng chết sớm (EMS) / hội chứng hoại tử cấp tính (AHPND). Đồng thời, phân hủy động học để đánh giá dư lượng nano bạc trong các cơ quan nội tạng, mô cơ.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã tổng hợp thành công hạt nano bạc và nghiên cứu tác dụng kháng khuẩn của hạt nano bạc đối với chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus. Đây là các loài vi khuẩn được phân lập từ các mẫu tôm thẻ chân trắng bị nhiễm bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND).

Nghiên cứu được thực hiện trong 7 ngày cho tôm ăn dung dịch Nano Bạc ở các nồng độ khác nhau từ 10 – 10.000ppm. Sau đó, nó được nghiên cứu về tỷ lệ sống, khả năng kháng khuẩn, kích thích tăng trưởng và hiệu quả hấp thụ dinh dưỡng của tôm khi có mặt các hạt nano bạc.

Nano bạc chống lại bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm và động học suy thoái

Các NP Ag / AgCl sinh tổng hợp cho thấy tác dụng kháng khuẩn quan trọng đối với ba chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus được phân lập từ tôm nuôi bị bệnh hoại tử gan cấp tính (AHPND) ở Tây Bắc Mexico.

Tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei được tiếp xúc trong 7 ngày với việc bổ sung NP Ag / AgCl ở 10, 100, 1000 hoặc 10.000 ppm (cho ăn ở nồng độ nano). Bổ sung NP trong chế độ ăn không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống, tăng trưởng hoặc tỷ lệ chuyển hóa thức ăn của tôm, nhưng nồng độ cao (1000 và 10.000 ppm) làm giảm đáng kể chỉ số gan.

Việc tiêu thụ NP Ag / AgCl trong thời gian ngắn đã tạo ra sự tích tụ sinh học đáng kể của Ag trong gan tụy và ở mức độ thấp hơn ở biểu bì, trong khi không có sự tích lũy sinh học ở cơ đáng kể. Các nghiên cứu về sự tinh sạch đã xác nhận sự tiêu hóa nhanh chóng của Nano Bạc trong gan tụy của tôm và cho thấy sự giảm nhanh chóng của gan tụy.

1. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP NANO BẠC

Thuốc thử hóa học, nước lọc vô trùng (W3500), bạc nitrat (209139), muối natri resazurine (R7017) và natri clorua (V000106) từ Sigma-Aldrich (Mỹ). Môi trường nuôi cấy Tryptic Soy Agar (TSA), Tryptic Soy Broth (TSB), Mueller Hinton Agar (MHA), Mueller Hinton Broth (MHB) và Agar Agar (AA) được lấy từ Difco (Mỹ), rong biển Ulva. clathrata (Roth)

Các chủng vi khuẩn Các chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus thu được từ các bộ sưu tập được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm tại CIAD Mazatlan, Sinaloa, Mexico. Các mẫu được phân lập từ dạ dày và gan tụy của tôm nuôi bị ảnh hưởng bởi AHPND ở Tây Bắc Mexico. Các chủng được duy trì trong bảo quản lạnh (- 80°C) cho đến khi được kích hoạt trong TSB có bổ sung 2% NaCl.

2. CHUẨN BỊ NGẮN HẠN VÀ PHÂN TÍCH ĐỘ ĐỘC TÍNH ACUTE

2.1. Chuẩn bị thức ăn bổ sung

Thức ăn viên thương mại với 44% protein và 8% hàm lượng lipid (742 UANL, Nutrimar, Sinaloa, Mexico) được bổ sung bằng cách ngâm với dung dịch nano Ag / AgCl để thu được nồng độ Ag 0, 10, 100, 1000 và 10.000 mg Ag kg- 1.

Các dung dịch gốc Ag / AgCl NP khác nhau được pha loãng hoặc cô đặc trong cùng một thể tích nước cất cuối cùng (40 mL) và phun lên 100 g thức ăn đã cân trước đó và đặt trong khay nhôm. Chế độ ăn được trộn trong 5 phút để đảm bảo đồng nhất hoàn toàn.

Cuối cùng, thức ăn được sấy khô ở 50 ° C trong 1 giờ. Nồng độ Ag cuối cùng trong chất bổ sung NP / AgCl được định lượng bằng AAS như đã mô tả ở trên.

2.2. Nội dung đánh giá độc tính cấp tính ngắn hạn và sự phân bố mô của thử nghiệm trên cơ thể sống của nano bạc

Thử nghiệm đầu tiên trên cơ thể sống đánh giá độc tính cấp tính bằng các thông số hoạt động hành vi, tỷ lệ sống và tăng trưởng và phân tích phân bố nano bạc Ag / AgCl sau 7 ngày tiêu thụ thức ăn thấp (0,10 và 100 mg Ag kg-1) và cao (1000, 10.000 mg Ag kg-1) mức ăn kiêng.

Trong thí nghiệm, 150 con giống [Litopenaeus vannamei (Boone, 1931) do FITMAR, Sinaloa, Mexico cung cấp (trọng lượng ban đầu 0,400 ± 0,02)] được phân bố ngẫu nhiên trong 15 bể sợi thủy tinh hình chữ nhật. 10L (10 con tôm mỗi bể, năm lần xử lý và ba lần lặp lại).

Các bể thí nghiệm được duy trì liên tục và sục khí hàng ngày với việc thay nước biển nhân tạo thủ công 100% (Pro Aquatics, Fritz Industrial Inc., Mesquite TX, USA) và các điều kiện tự nhiên quang chu kỳ. Nhiệt độ nước, độ mặn và pH, amoniac, nitrit và oxy hòa tan được theo dõi hàng ngày và duy trì trong giới hạn thuận lợi cho sự phát triển của tôm. Khẩu phần thức ăn hàng ngày là 5% tổng sinh khối mỗi bể.

2.3. Nội dung thí nghiệm trên cơ thể sống về loại bỏ nano bạc

Một thử nghiệm thứ hai trên cơ thể sống đã được thực hiện để đánh giá sự suy giảm NP Ag / AgCl bằng cách sử dụng chất bổ sung ở nồng độ 0 và 100 mg Ag kg-1.

Tôm giống Litopaneis vannnamei do FITMAR, Sinaloa, Mexico cung cấp (trọng lượng ban đầu 1,9 ± 0,20 g) được phân bố ngẫu nhiên trong 9 bể thủy tinh 10 L hình chữ nhật (mỗi bể 19 con, hai nghiệm thức và ba lần lặp lại). Các sinh vật được duy trì trong các điều kiện tương tự như lần thử nghiệm đầu tiên.

Trong giai đoạn hấp thụ (7 ngày đầu), các sinh vật được cho ăn chế độ ăn thử nghiệm liều thấp, trong khi giai đoạn thoái hóa (14 ngày tiếp theo) bắt đầu vào ngày thứ 8 của thử nghiệm bằng cách chuyển sang chế độ ăn không có NP (0 mg Ag / Kilôgam). Thời gian dùng thử là 21 ngày.

3. HOẠT ĐỘNG KHÁNG SINH

3.1. Kiểm tra khuếch tán đĩa

Các thử nghiệm kháng khuẩn được thực hiện bằng cách khuếch tán đĩa cho thấy sự khác biệt đáng kể về đường kính vùng ức chế sinh trưởng giữa ba chủng V. parahaemolyticus (p = 0,001), đối với sản phẩm (p = 0,001) và tương tác của chúng (p = 0,001) với ANOVA hai chiều (Hình 6).

Các tấm được tẩm NP Ag / AgCl tạo ra KCN lần lượt là 9,2 ± 0,2, 5,3 ± 0,1 và 5,8 ± 0,2 mm đối với các chủng M5-28, M5-06. M9-04 V.parahaemolyticus. Dung dịch AgNO3 được thử ở cùng nồng độ tạo ra KCN thấp hơn NP Ag / AgCl, với các giá trị lần lượt là 6,5 ± 0,6, 4,6 ± 0,1 và 4,5 ± 0,2. mm đối với ba chủng. Ngược lại, chiết xuất rong biển (AEU) không có tính ức chế.

Nano bạc chống lại bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm và động học suy thoái

3.2. Kiểm tra vi lọc

Thử nghiệm kháng khuẩn được thực hiện bằng xét nghiệm vi lọc chỉ được thực hiện trên các sản phẩm thu được từ KCN trên xét nghiệm khuếch tán đĩa. Dung dịch bạc Ag / AgCl NPs cho thấy nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 3,2 mg mL-1 đối với tất cả các chủng được thử nghiệm, trong khi dung dịch AgNO3 cho thấy MIC là 1,6 μg / mL. đối với chủng V. parahaemolyticus M5-28, M6-05 và 3,2 µg / mL đối với V. parahaemolyticus M9-04.

Dung dịch NP Ag / AgCl cho thấy nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) là 6,3 μg / mL đối với ba chủng, trong khi dung dịch AgNO3 có MIC là 3,2 μg / mL đối với chủng M5-28 và M6-05 và 6,3 mg / mL đối với M9-04 (Bảng 1).

Nano bạc chống lại bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm và động học suy thoái

3.3. Đánh giá ngắn hạn các thử nghiệm nano bạc trên cơ thể sống

Độ ổn định của các hạt nano trong thức ăn bổ sung Ag trong thức ăn thử nghiệm được thể hiện trong Bảng 2. Thức ăn đã khử nước có hàm lượng Ag cao hơn thức ăn ban đầu và các hạt nano bạc bị mất khỏi bề mặt chất nền của thức ăn vào nước biển sau 1 giờ là ít hơn 5%.

3.4. Kết quả kiểm tra nano bạc

Độc tính cấp tính ngắn hạn trên cơ thể sống và khả năng loại bỏ nano bạc trong mô

Trong thử nghiệm tiếp xúc với thực phẩm ngắn hạn đầu tiên, các sinh vật không có thay đổi về hành vi và tỷ lệ sống sót là 100% cho tất cả các nghiệm thức. Tiêu tốn thức ăn bổ sung trong 7 ngày không gây ra sự thay đổi đáng kể trong chuyển hóa thức ăn nhưng có ảnh hưởng đến tăng trọng (%), cải thiện một chút ở tôm tiêu thụ 10-100 mg thức ăn.

Thức ăn có chứa Ag kg-1, và giảm nhẹ (nhưng không đáng kể) ở động vật tiêu thụ thức ăn có chứa 10.000 mg Ag kg-1 (Bảng 3). Ngược lại, chỉ số gan (HPI) cho thấy sự giảm đáng kể khi tiêu thụ thức ăn có nhiều chất bổ sung (1000 và 10.000 mg Ag kg -1; Hình 7a).

Nano bạc chống lại bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm và động học suy thoái

Nano bạc chống lại bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm và động học suy thoái

Giá trị nồng độ trung bình của Ag được báo cáo cho các nhóm cơ quan khác nhau được phân tích vào cuối 7 ngày tiêu thụ bổ sung (Hình 1; gan tụy 7b, biểu bì bụng 7c và cơ 7d).

Sự tích tụ Ag sinh học lớn hơn được quan sát thấy trong gan tụy cho thấy mối quan hệ phụ thuộc vào liều lượng lên đến 1500 mg kg-1 trọng lượng khô (dw), trong khi nồng độ trong biểu bì và cơ nhỏ hơn 8 mg kg-1 dw. Mức độ Ag trong gan tụy và biểu bì trở nên khác biệt đáng kể khi chế độ ăn chứa 1000 và 10.000 ppm Ag. Ngược lại, hàm lượng Ag trong cơ không thay đổi đáng kể với bất kỳ phương pháp xử lý nào.

Các thông số suy giảm (thử nghiệm thứ hai) Tỷ lệ suy giảm (k2), hiệu suất đồng hóa (α), thời gian bán hủy (t1 / 2) và hệ số ngưng tụ sinh học (BMF) chỉ có thể được xác định đối với gan và mang (Hình 8). Mô hình được sử dụng để tính toán các thông số suy giảm không áp dụng được trong mô cơ do nồng độ Ag thấp.

Tuy nhiên, kết quả chỉ ra rằng gan tụy có giá trị k2 và α cao hơn (tương ứng 0,125 ngày-1 và 33,053%) so với mang (0,072 d-1 và 0,169%). Thời gian giảm 50% (hoặc (t1 / 2) ở mang ngắn hơn ở gan tụy, tương ứng là 4,4 và 9,5 ngày. Gan tụy cho thấy giá trị yếu tố sinh học thực phẩm (BMF) cao là 10.553, trong khi mang có giá trị 0,125. Cuối cùng, mức giảm Ag tích lũy trong gan tụy và mang tương ứng là 89 và 99%, chỉ sau 14 ngày giảm (tức là với NP Ag / AgCl).

4. Thảo luận về kết quả nghiên cứu nano bạc

Trong thử nghiệm trên cơ thể sống đầu tiên, tiêu thụ chất bổ sung (nano bạc) ở nồng độ thấp (10 và 100 ppm) có tác động tích cực đến sự tăng trưởng. Kết quả này trùng khớp với kết quả sống và tăng trưởng được báo cáo bởi Sivaramasamy và Zhiwei (2016), những người đã nuôi tôm L. vannamei (6,82 ± 2,16 g) với nồng độ AgNP tổng hợp 10.000 ppm Bacillus. subtilis trong 65 ngày.

Ngược lại, nồng độ cao của các chất bổ sung chế độ ăn uống (1000 và 10.000 ppm) có thể dẫn đến tổn thương gan vừa phải (không nhìn thấy được), như được gợi ý bằng cách giảm đáng kể HPI. Tác động tiêu cực này lên HPI, sau đó là tổn thương mô học, đã được báo cáo ở cá hồi sau 8 tuần tiếp xúc với nước có NPs ở 3300 và 1000 mg Ag L-1 (Monfared và Soltani 2013).

Tuy nhiên, không có nghiên cứu nào tương tự trên tôm so với kết quả của chúng tôi về việc giảm HPI và độc tính của nano bạc trong chế độ ăn. Về mặt tích lũy sinh học và phân bố sinh học, nồng độ Ag cao nhất được tìm thấy trong gan tụy không có gì đáng ngạc nhiên, vì gan tụy của giáp xác có thể được coi là cơ quan để tích tụ nhiều loại chất.

Ngược lại, cơ thực tế không có hiện tượng tích tụ sinh học, được cho là phần có thể ăn được nhất của tôm. Tuy nhiên, sự tích tụ sinh học ở cường độ trung bình trong lớp biểu bì cephalothorax cho thấy rằng phần đuôi có thể chứa một lượng Ag dư nhất định.

Về vấn đề này, một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sự phân bố và độc tính sinh học của các hạt nano bị ảnh hưởng mạnh bởi kích thước, hình dạng, điện tích bề mặt, lớp phủ bề mặt và độ hòa tan (Sivaramasamy và Zhiwei 2016).

Thời gian bán hủy nano bạc từ 4 đến 9 ngày được tìm thấy trong các mô được lấy mẫu trong nghiên cứu thoái hóa (gan tụy, mang và cơ).

Điều này có nghĩa là đợi nửa chu kỳ bán rã có thể loại bỏ 50% lượng bạc còn lại. Các giá trị này thấp hơn (nhưng phù hợp với) mà Metian et al đã báo cáo trước đây. (2010), người đã cho thấy giá trị t½ là 10,8 ± 2 ngày đối với sự thoái hóa của Litopenaeus stylirostris sau khi tiếp xúc với chế độ ăn uống Ag + chế độ kiêng ăn.

Silver nanoparticles against acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) in shrimp and their depuration kinetics
Maribel Maldonado-Muñiz 1 & Carlos Luna2 & Raquel Mendoza-Reséndez 2 & Enrique Díaz Barriga-Castro3 & Sonia Soto-Rodriguez4 & Denis Ricque-Marie1 & Lucia Elizabeth Cruz-Suarez1

 

Related Posts

Trang web này sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn. Chúng tôi sẽ cho rằng bạn đồng ý với điều này, nhưng bạn có thể chọn không tham gia nếu muốn. Chấp nhận Đọc thêm

error: Content is protected !!
0907 771 622