nucleotidi liberi, -glucani, eMOS:la combinazione perfetta per aumentare il tasso di sopravvivenza e la produzione di pesce e gamberetti

di Liliana Borges e Melina Bonato, P&D ICC Brasile

L'ampia espansione dell'acquacoltura commerciale, negli ultimi 15 anni, è stato seguito da un aumento globale del pesce allevato negli stagni. Però, i produttori affrontano problemi di salute con il conseguente uso di farmaci, come in ogni attività agricola intensiva, che causa l'accumulo di flora microbica tissutale e ambientale.

Pesce, come i mammiferi, avere un sistema immunitario innato e adattativo; il sistema innato fornisce rapido, primario, risposte aspecifiche e prive di memoria contro la ricontaminazione. D'altra parte, il sistema adattativo fornisce risposte specifiche o, in altre parole, risposte intense utilizzando anticorpi specifici per il patogeno.

Macrofagi, neutrofili, cellule dendritiche, e i killer naturali sono le cellule più conosciute del sistema immunitario innato. Recettori di tipo Toll, situato sulla superficie delle cellule immunitarie, riconoscere gli standard microbici e indurre una risposta immunitaria innata immediata.

Dopo tale induzione e fagocitosi, i fagociti mostrano al sistema immunitario adattativo un frammento elaborato del patogeno e stimolano una risposta non patogena. Perciò, i fagociti sono chiamati cellule presentanti l'antigene. Riconoscimento dell'agente patogeno, dal sistema immunitario innato, innesca difese innate immediate e, successivamente, attiva una risposta immunitaria adattativa.

Perciò, l'uso di composti o additivi dietetici per aumentare il tasso di sopravvivenza, la resistenza alle malattie e la crescita di pesci e gamberetti sono state più frequenti e di maggior successo. Il lievito Sacharomyces cerevisiae è un additivo naturale e immunostimolante utilizzato in agricoltura per promuovere una migliore salute intestinale, con conseguente maggiore resistenza alle malattie e migliori tassi di produzione.

Il lievito è composto da manno-oligosaccaridi (MOS) e -glucani 1.3-1.6 ed è una ricca fonte di RNA e amminoacidi, soprattutto glutammina e proteine ​​del citoplasma.

Per rendere completamente disponibili questi nutrienti, ICC Brasile, leader nella produzione di composti a base di lievito per l'alimentazione animale, ha sviluppato Hilyses® - lievito idrolizzato Saccharomyces cerevisiae ottenuto dalla fermentazione della canna da zucchero nella produzione di etanolo. Il lievito è RNA e polipeptide idrolizzato da alcuni enzimi specifici aggiunti, con conseguente nucleotidi e nucleosidi liberi, aminoacidi altamente digeribili, e peptidi e polipeptidi a catena corta. Hilyses® contiene anche parete cellulare di lievito, composto da MOS e alti livelli di β-glucani 1.3-1.6 (modulatori del sistema immunitario).

I nucleotidi e i nucleosidi liberi possono essere facilmente assorbiti dagli enterociti nell'intestino e sono particolarmente importanti nella rapida proliferazione dei tessuti cellulari, avendo una capacità limitata per la sintesi de novo. I nucleotidi liberi possono essere utilizzati dalla via di riciclaggio, dove il corpo può sintetizzare nucleotidi usando meno energia, derivanti dal riciclaggio di basi e nucleotidi dalla degradazione metabolica di acidi nucleici derivati ​​da cellule morte o alimenti. Però, quando l'apporto endogeno è insufficiente, le fonti (alimentari) di nucleotidi esogeni possono diventare nutrienti semi-essenziali.

Sebbene i nucleotidi non siano strettamente definiti come immunostimolanti, sono legati a questo processo, in quanto forniscono al sistema immunitario substrati e cofattori necessari per l'attività, considerando che sono coinvolti in tutti i processi cellulari.

L'uso dei nucleotidi nell'alimentazione dei pesci ha diversi vantaggi, compreso un aumento dell'assunzione di cibo, riparazione intestinale rapida, e miglioramento della flora intestinale nella mucosa e nelle superfici delle mucose. Questi sono stati utilizzati in acquacoltura come fonte di azoto o come alimento funzionale per animali acquatici, e può compensare nucleotidi insufficienti negli alimenti ad alto contenuto di proteine ​​vegetali.

Ogni componente di Hilyses® fornisce un effetto sinergico, migliorare l'integrità e la salute dell'intestino, promuovere una maggiore proliferazione cellulare e rafforzare il sistema immunitario. Questo è importante per gli animali durante i periodi di crescita accelerata (fasi iniziali), riproduzione, stress e condizioni difficili poste dalle malattie.

In uno studio condotto da Abu-Elala, et al. (dati non pubblicati) presso la Facoltà di Medicina Veterinaria dell'Università del Cairo, in Egitto, 270 Oreochromis niloticus (50,7 ± 0,8 g di peso corporeo) sono stati utilizzati e suddivisi in tre gruppi sperimentali:controllo, 0,2 percento e 0,4 percento di Hilyses®; e 90 pesci sono stati assegnati a ciascun gruppo di trattamento (3 ripetizioni/acquario).

Per due mesi, le prestazioni dei pesci sono state misurate ogni due settimane e, alla fine dello studio, cinque pesci/ripetizioni sono stati soppressi per valutare i parametri clinicopatologici, sostanze ossidanti e antiossidanti, espressione genica immuno-correlata mediante PCR quantitativa, attività e tasso di fagocitosi (%), e l'attività del lisozima (µg/mL).

Dopo due mesi, i pesci sono stati sfidati con batteri Gram-positivi Lactococcus garvieae e Gram-negativi Aeromonas hydrophila, e tassi di mortalità sono stati osservati per una settimana.

L'integrazione della dieta Hilyses® allo 0,4 percento ha aumentato il peso corporeo del pesce dopo due mesi in 32,6 g (+33,3%) rispetto al gruppo di controllo. Inoltre, c'è stato un aumento del 67,3% di aumento di peso e una riduzione del 28,6% della conversione alimentare (P<0,05).

Hilyses® allo 0,4 percento ha migliorato i risultati per le attività della catalasi e della G-riduttasi (P<0,05). I nucleotidi presenti in Hilyses® forniscono supporto ai meccanismi cellulari che aumentano l'attività antiossidante, e -glucani stimolano il sistema immunitario, dove alcune cellule producono perossido di idrogeno come forma di difesa contro i batteri. L'azione congiunta di entrambi i composti promuove l'aumento dell'attività degli enzimi antiossidanti (catalasi e G-riduttasi). L'integrazione alimentare di Hilyses® ha mostrato un aumento significativo delle citochine pro-infiammatorie e del gene immunitario TNFα in entrambi i gruppi integrati e un aumento del gene IL1-β allo 0,4 percento (P<0,05).

La risposta innata è stata influenzata da entrambi i trattamenti, conferendo una migliore attività fagocitaria e l'attività del lisozima, così come un aumento del tasso di fagocitosi (P<0,05). i β-glucani agiscono nel sistema immunitario innato, cioè., dove si osserva la prima risposta immunitaria alla contaminazione patogena, evitando un maggiore uso di energia durante un processo infiammatorio esteso e coinvolgendo più rapidamente il sistema immunitario adattativo, evitando perdite di produzione e alti tassi di mortalità.

I risultati di L. garvieaechallenge hanno mostrato che l'integrazione di Hilyses® allo 0,2 percento e allo 0,4 percento ha ridotto la mortalità nel 66,7 percento e nell'89 percento, rispettivamente. A. hydrophilachallenge ha mostrato che Hilyses® allo 0,2 percento e allo 0,4 percento riduce la mortalità nel 60 percento e nel 100 percento, rispettivamente (P<0,05).

Questi risultati confermano l'efficacia dei β-glucani nel sistema immunitario innato, di MOS che agisce contro i batteri patogeni, e di nucleotidi che forniscono supporto ai meccanismi delle cellule immunitarie.

La modulazione del sistema immunitario innato può essere una delle strategie utilizzate per combattere la contaminazione, ridurre la mortalità e migliorare la produttività di pesci e gamberetti. Quando il lievito viene offerto agli animali in una fase iniziale, il sistema immunitario viene modulato e si prepara a rilevare diverse infezioni o contaminazioni.

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