Влияние галактоолигосахаридов в виде пребиотика на микрофлору кишечника различных видов рыб

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обогащение кишечной микробиоты потенциально полезными бактериями (пробиотиками) оказывает благотворное влияние на физиологические процессы и здоровье рыб. Однако, воздействие пребиотиков на микрофлору кишечника является видоспецифичным. Настоящее исследование направлено на изучение влияния галактоолигосахаридов в качестве пребиотика на кишечную микробиоту каспийской плотвы и мальков каспийского кутума, являющихся одними из наиболее экономически ценных видов рыб, обитающих в Каспийском море. Исследование проводилось в течение 6 недель по полной рандомизированной схеме, в двух повторениях, каждое из которых включало три варианта обработки - 0 (контроль), 1 и 2 % ГОС, в трехкратной повторности. После этого с помощью культурального метода были изучены изменения в микробиоте кишечника рыб, включая общее количество бактерий, количество молочной кислоты и молочнокислых бактерий, а также влияние молочнокислых бактерий на микрофлору кишечника. Диетические галактоолигосахариды не оказали значительного влияния на общее количество бактерий у обоих видов ( P < 0.05). Уровень молочнокислых бактерий в кишечнике был значительно выше при лечении пребиотиками, чем в контрольной группе ( P < 0.05). Значительное увеличение количества молочнокислых бактерий и их преобладание было отмечено в варианте с использованием 2 % галактоолигосахаридов. Кроме того, самое высокое количество молочнокислых бактерий по отношению к общему количеству жизнеспособных бактерий наблюдалось в варианте с использованием 2 % галактоолигосахаридов ( P < 0.05). Результаты данного исследования доказывают возможность и эффективность использования галактоолигосахаридов в качестве пребиотика для обогащения кишечной бактериальной микрофлоры каспийской плотвы и мальков каспийского кутума.

Об авторах

Сейед Хоссейн Хосейнифар

Политехнический Университет Марке; Чиангмайский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: hossein.hoseinifar@gmail.com

факультет наук о жизни и окружающей среде

Италия, Анкона; Чиангмай, Таиланд

Хиен Ван Доан

Чиангмайский университет

Email: hossein.hoseinifar@gmail.com

факультет наук о животных и водных животных, сельскохозяйственный факультет

Чиангмай, Таиланд

Гасем Ашури

Политехнический Университет Марке

Email: hossein.hoseinifar@gmail.com

факультет наук о жизни и окружающей среде

Италия, Анкона

Список литературы

  1. Llewellyn M.S., Boutin S., Hoseinifar S.H., Derome N. Teleost microbiomes: the state of the art in their characterization, manipulation and importance in aquaculture and fisheries // Frontiers in Microbiology. 2014. № 5. P. 207. doi: 10.3389/fmicb.2014.00207
  2. Nawaz A., Bakhsh javaid A., Irshad S., Hoseinifar S.H., Xiong H. The functionality of prebiotics as immunostimulant: Evidences from trials on terrestrial and aquatic animals // Fish & Shellfish Immunology. 2018. № 76. P. 272—278. doi: 10.1016/j.fsi.2018.03.004
  3. Lazado C.C., Caipang C.M.A. Mucosal immunity and probiotics in fish // Fish & Shellfish Immunology. 2014. Vol. 39. № 1. P. 78—89. doi: 10.1016/j.fsi.2014.04.015
  4. Van Doan H., Hoseinifar S.H., Ringo E., Angeles Esteban M., Dadar M., Dawood M.A., et al. Host-associated probiotics: A key factor in sustainable aquaculture // Reviews in Fisheries Science & Aquaculture. 2019. P. 1—27. doi: 10.1080/23308249.2019.1643288
  5. Ringo E., Hoseinifar S.H., Ghosh K., Doan H.V,. Beck B.R., Song S.K. Lactic Acid bacteria in finfish — an update // Frontiers in Microbiology. 2018. № 9. Р. 1818. doi: 10.3389/fmicb.2018.01818
  6. Merrifield D.L., Balcázar J.L., Daniels C., Zhou Z., Carnevali O., Sun Y.Z. et al. Indigenous lactic acid bacteria in fish and crustaceans // Aquaculture Nutrition: gut health, probiotics and prebiotics / Merrifield D.L., Ringo E., eds. Oxford : John Wiley & Sons, 2014. P. 128—168.
  7. Doan H.V., Hoseinifar S.H., Esteban M.Á., Dadar M., Thu T.T.N. Mushrooms, seaweed, and their derivatives as functional feed additives for aquaculture: an updated view // Studies in Natural Products Chemistry. 2019. № 62. P. 41—90. doi: 10.1016/B978-0-444-64185-4.00002-2
  8. Ringo E., Zhou Z., Vecino J.L.G., Wadsworth S., Romero J., Krogdahl A., et al. Effect of dietary components on the gut microbiota of aquatic animals. A never-ending story? // Aquaculture Nutrition. 2016. Vol. 22. № 2. P. 219—282. doi: 10.1111/anu.12346
  9. Dawood M.A.O., Koshio S. Recent advances in the role of probiotics and prebiotics in carp aquaculture: A review // Aquaculture. 2016. № 454. P. 243—251. doi: 10.1016/ j.aquaculture.2015.12.033
  10. Hoseinifar S.H., Esteban M.Á., Cuesta A., Sun Y.-Z. Prebiotics and fish immune response: A review of current knowledge and future perspectives // Reviews in Fisheries Science & Aquaculture. 2015. Vol. 23. № 4. P. 315—328. doi: 10.1080/23308249.2015.1052365
  11. Lieke T., Meinelt T., Hoseinifar S.H., Pan B., Straus D.L., Steinberg C.E.W. Sustainable aquaculture requires environmental-friendly treatment strategies for fish diseases // Reviews in Aquaculture. 2019. doi: 10.1111/raq.12365
  12. Hoseinifar S.H., Mirvaghefi A., Mojazi Amiri B., Rostami H.K., Merrifield D.L. The effects of oligofructose on growth performance, survival and autochthonous intestinal microbiota of beluga (Huso huso) juveniles // Aquaculture Nutrition. 2011. Vol. 17. № 5. P. 498—504. doi: 10.1111/j.1365-2095.2010.00828.x
  13. Daniels C., Hoseinifar S.H. Prebiotic Applications in shellfish // Aquaculture Nutrition: gut health, probiotics and prebiotics / Merrifield L.D., Ringo E., eds. Oxford : John Wiley & Sons, 2014. P. 401—418.
  14. Zhou Q.-C., Buentello J.A., Gatlin Iii D.M. Effects of dietary prebiotics on growth performance, immune response and intestinal morphology of red drum (Sciaenops ocellatus). Aquaculture. 2010. Vol. 309. № 1—4. Р. 253—257. doi: 10.1016/j.aquaculture.2010.09.003
  15. Burr G., Hume M., Ricke S., Nisbet D., Gatlin D. In Vitro and in vivo evaluation of the prebiotics GroBiotic®-A, inulin, mannanoligosaccharide, and galactooligosaccharide on the digestive microbiota and performance of hybrid striped bass (Morone chrysops × Morone saxatilis) // Microbial ecology. 2010. Vol. 59. № 1. P. 187—198. doi: 10.1007/s00248-009-9597-6
  16. Grisdale-Helland B., Helland S.J., Gatlin III D.M. The effects of dietary supplementation with mannanoligosaccharide, fructooligosaccharide or galactooligosaccharide on the growth and feed utilization of Atlantic salmon (Salmo salar) // Aquaculture. 2008. Vol. 283. № 1— 4. Р. 163—167. doi: 10.1016/j.aquaculture.2008.07.012
  17. Yousefi S., Hoseinifar S.H., Paknejad H., Hajimoradloo A. The effects of dietary supplement of galactooligosaccharide on innate immunity, immune related genes expression and growth performance in zebrafish (Danio rerio) // Fish & Shellfish Immunology. 2018. № 73. Р. 192—196. doi: 10.1016/j.fsi.2017.12.022
  18. Hoseinifar S.H., Ahmadi A., Khalili M., Raeisi M., Van Doan H., Caipang C.M. The study of antioxidant enzymes and immune-related genes expression in common carp (Cyprinus carpio) fingerlings fed different prebiotics // Aquaculture Research. 2017. Vol. 48. № 11. Р. 5447—5454. doi: 10.1111/are.13359
  19. Modanloo M., Soltanian S., Akhlaghi M., Hoseinifar S.H. The effects of single or combined administration of galactooligosaccharide and Pediococcus acidilactici on cutaneous mucus immune parameters, humoral immune responses and immune related genes expression in common carp (Cyprinus carpio) fingerlings // Fish & Shellfish Immunology. 2017. № 70. Р. 391—397. doi: 10.1016/j.fsi.2017.09.032
  20. Guerreiro I., Couto A., Machado M., Castro C., Pousão-Ferreira P., Oliva-Teles A., et al. Prebiotics effect on immune and hepatic oxidative status and gut morphology of white sea bream (Diplodus sargus) // Fish & Shellfish Immunology. 2016. № 50. Р. 168—174. doi: 10.1016/j.fsi.2016.01.023
  21. Miandare H.K., Farvardin S., Shabani A., Hoseinifar S.H., Ramezanpour S.S. The effects of galactooligosaccharide on systemic and mucosal immune response, growth performance and appetite related gene transcript in goldfish (Carassius auratus gibelio) // Fish & Shellfish Immunology. 2016. № 55. Р. 479—483. doi: 10.1016/j.fsi.2016.06.020
  22. Hoseinifar S.H., Khalili M., Sun Y.Z. Intestinal histomorphology, autochthonous microbiota and growth performance of the oscar (Astronotus ocellatus Agassiz, 1831) following dietary administration of xylooligosaccharide // Journal of Applied Ichthyology. 2016. Vol. 32 № 6. Р. 1137—1141. doi: 10.1111/jai.13118
  23. Rawling M., Merrifield D., Kühlwein H., Snellgrove D., Gioacchini G., Carnevali O., et al. Dietary modulation of immune response and related gene expression profiles in mirror carp (Cyprinus carpio) using selected exotic feed ingredients // Aquaculture. 2014. № 418. Р. 177—184. doi: 10.1016/j.aquaculture.2013.10.002
  24. Van Doan H., Hoseinifar S.H., Ringo E., Angeles Esteban M., Dadar M., Dawood M.A., et al. Host-associated probiotics: a key factor in sustainable aquaculture // Reviews in Fisheries Science & Aquaculture. 2019. Р. 1—27. doi: 10.1080/23308249.2019.1643288
  25. Hoseinifar S.H., Sun Y., Wang A., Zhou Z. Probiotics as means of diseases control in aquaculture, A Review of current knowledge and future perspectives // Frontiers in Microbiology. 2018. № 9. P. 2429. doi: 10.3389/fmicb.2018.02429
  26. Van Doan H., Hoseinifar S.H., Tapingkae W., Seel-audom M., Jaturasitha S., Dawood M.A., et al. Boosted growth performance, mucosal and serum immunity, and disease resistance nile tilapia (Oreochromis niloticus) fingerlings using corncob-derived xylooligosaccharide and lactobacillus plantarum CR1T5 // Probiotics and antimicrobial proteins. 2019. P. 1—12. doi: 10.1007/s12602-019-09554-5
  27. Dawood M.A.O., Koshio S., Esteban M.A. Beneficial roles of feed additives as immunostimulants in aquaculture: a review // Reviews in Aquaculture. 2018. Vol. 10. № 4. Р. 950—974. doi: 10.1111/raq.12209
  28. Abdel-Tawwab M., Abdel-Rahman A.M., Ismael N.E.M. Evaluation of commercial live bakers' yeast, Saccharomyces cerevisiae as a growth and immunity promoter for Fry Nile tilapia, Oreochromis niloticus (L.) challenged in situ with Aeromonas hydrophila // Aquaculture. 2008. Vol. 280. № 1—4. Р. 185—189. doi: 10.1016/j.aquaculture.2008.03.055
  29. Ringo E., Dimitroglou A., Hoseinifar S.H., Davies S.J. Prebiotics in Finfish: an update // Aquaculture nutrition: gut health, probiotics and prebiotics / Merrifield D.L, Ringo E., eds. Oxford : John Wiley & Sons, 2014. Р. 360—400. doi: 10.1002/9781118897263.ch14
  30. Hoseinifar S.H., Mirvaghefi A., Merrifield D.L. The effects of dietary inactive brewer's yeast Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus on the growth, physiological responses and gut microbiota of juvenile beluga (Huso huso) // Aquaculture. 2011. Vol. 318. № 1—2. P. 90— 94. doi: 10.1016/j.aquaculture.2011.04.043
  31. Mahious A.S., Gatesoupe F.J., Hervi M., Metailler R., Ollevier F. Effect of dietary inulin and oligosaccharides as prebiotics for weaning turbot, Psetta maxima (Linnaeus, C. 1758) // Aquaculture International. 2006. Vol. 14. № 3. Р. 219—229. doi: 10.1007/s10499-005-9003-4
  32. Akrami R., Ghelichi A., Manuchehri H. Effect of dietary inulin as prebiotic on growth performance and survival of juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Journal of marine science and technology research. 2009. Vol. 4. № 3. Р. 1—9.
  33. Li X., Ringo E., Hoseinifar S.H., Lauzon H.L., Birkbeck H., Yang D. The adherence and colonization of microorganisms in fish gastrointestinal tract // Reviews in Aquaculture. 2019. Vol. 11. № 3. P. 603—618. doi: 10.1111/raq.12248
  34. Hoseinifar S.H., Mirvaghefi A., Amoozegar M.A., Merrifield D., Ringø E. In vitro selection of a synbiotic and in vivo evaluation on intestinal microbiota, performance and physiological response of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fingerlings // Aquaculture Nutrition. 2015. Vol. 23. № 1. Р. 111—118. doi: 10.1111/anu.12373
  35. Reza A., Abdolmajid H., Abbas M., Abdolmohammad A.K. Effect of dietary prebiotic inulin on growth performance, intestinal microflora, body composition and hematological parameters of juvenile beluga, Huso huso (Linnaeus, 1758) // Journal of the World Aquaculture Society. 2009. Vol. 40. № 6. Р. 771—779. doi: 10.1111/j.1749-7345.2009.00297.x

© Хосейнифар С.Х., Доан Х.В., Ашури Г., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах