Mới đây, các nhà khoa học Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu và đừa ra tác động cụ thể của stress pH lên quá trình tiêu hóa của loài tôm thẻ chân trắng và những ảnh hưởng đến hoạt động của đường ruột.
Stress pH và mối liên hệ với chức năng đường ruột
pH nước biến động nhiều sẽ gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe của tôm nuôi. pH tăng cao dẫn đến nồng độ NH3 (khí Amoniac) trong nước tăng; pH thấp làm hàm lượng H2S (khứ hydro sulfua) trong ao nuôi đồng thời cũng tăng cao. Đây là hai loại khí cực kỳ nguy hiểm và trực tiếp gây ra khí độc cho ao nuoi tôm.
Đối với ao tôm, nếu pH trong ao nuôi xuống quá thấp sẽ rất dễ gặp tình trạng tôm bị dính chân không thể rút ra khỏi vỏ khi lột xác. pH thấp hoặc cao làm biến động các yếu tố thủy lý hóa, khiến tôm còi cọc, chậm lớn và giảm miễn dịch đối với các mối nguy hại về dịch bệnh xung quanh.
Không chỉ vậy, độ pH của môi trường nước ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật thủy sinh nói chung vũn như đối với tôm nuôi nói riêng. Chức năng hàng rào ruột bị ảnh hưởng, dẫn đến sức khỏ của động vật thủy sinh bị ảnh hưởng, điều này có liên quan đến cầu trúc niêm mạc, các thành phần miễn dịch và cộng đồng vi sinh vật đường ruột.
Ruột là một trong những bộ phận rất quan trọng đối với khả năng miễn dịch của tôm. Hàng rào đường ruột đóng vai trò bảo vệ miễn dịch ở tuyến đầu của tôm và ảnh hưởng rõ ràng nhất đến sức khỏe của tôm. Ruột tôm cũng chúa một cộng đồng vi sinh vật đa dạng, giúp kích thích miễn dịch và kháng mầm bệnh (theo Duan el at., 2018).
Vi khuẩn đường ruột có thể tạo ra axit béo chuỗi ngắn (SCFA) trong quá trình dị hóa. SCRA, đặc biệt là axit butyric, có thể cung cấp năng lượng cho việc tái tạo và sửa chữa các tế bào biểu mô ruột. Ngoài ra, SCFA cũng có thể làm giảm nhẹ độ pH của ruột, thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn sunh học có lợi và ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh (Dan et al.,2017).
Các enzyme tiêu hóa, bao gồm a-amylase, lipase và trypsin đóng vai trò quan trọng việc tiêu hóa các chất dinh dưỡng. Protein liên kết với axit béo (FABP) và synthase axit béo (FAS) là các enzyme chủ yếu của sinh tổng hợp axit béo và tham gia vào quá trình chuyển hóa lipip (Yang et al.,2011).
Thiết lập nghiên cứu và kết quả
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã thiết lập cấu trúc mô học, khả năng tiêu hóa và trao đổi chất, phản ứng miễn dịch và thành phần vi sinh vật trong ruột của tôm thẻ chân trắng trong ba điều kiện khác nhanh: (1) Đối chứng (pH 8,3), (2) pH thấp (pH 6,9) và (3) pH cao (pH 9,7) trong vòng 72 giờ.
Kết quả cho thấy stress pH thấp và cao đã làm phá vỡ cấu trúc hình thái ruột và gây ra các biến đổi trong hoạt động của hệ tiêu hóa của loài tôm thẻ chân trắng (a-amylase, lipase, trypsin và pepsin) và các enzyme chuyển hóa.
Stress pH thất và cao cũng làm tăng stress oxy hóa giảm các hoạt động của enzyme chống oxy hóa (T-AOC, SOD và GST). Tôm tăng cường hoạt động catalase và tăng cường cơ chế bảo vệ. Ngoài ra, khi tôm tiếp xúc với stress pH thấp hay cao thì tế bào ruột sẽ tăng cường khả năng kháng khuẩn bằng cách tăng cường hệ thống miễn dịch prophenploxydase, phenoloxydase và nhận biết mầm bệnh đồng thời tiết ra chất nhầy để bảo vệ tôm.
Phơi nhiễm pH cũng làm giảm sự đa dạng của vi khuẩn đường ruột, làm xáo trộn thành phần vi sinh vật và làm giảm hàm lượng SCFA của chất chuyển hóa vi khuẩn.
Kết quả chỉ ra rằng stress pH cấp tính có thể làm suy giảm chức năng hàng rào ruọt của tôm thẻ chân trắng, có thể thông qua phá hủy cấu trúc niêm mạc và dẫn đến một loạt các hệ lụy: gây ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất và tiêu hóa; gây ra stress oxy hóa; làm rối loạn khả nang miễn dịch và phá vỡ thành phần vi khuẩn.
Sức khỏe và chức năng của dạ dày – ruột tối ưu là yếu tố cần thiết cho nuôi trồng bền vững. Thực hiện chức năng (tiêu hóa và hấp thụ thức ăn) và tình trạng miễn dịch của hệ thống dạ dày – ruột hiệu quả là những yếu tố quang trọng có tính quyết định năng suất và chất lượng vật nuôi. Khi động vật thủy sinh đương đầu với mầm bệnh, hệ miễn dịch bị kích thích và tiềm năng sinh trưởng bị suy giảm, dẫn đến chi phí nuôi trồng sẽ bị đẩy cao hơn. Do đó, công tác quản lý nồng độ pH ao nuôi ở mức thích hợp tránh ảnh hưởng đến hoạt động của ruột để đảm bảo cho tôm tăng trưởng và phát triển tốt là việc làm quan trọng và thiết yếu.
Nguồn: Sciencedirect.com