Wraz z rozwojem skali hodowli i wzrostem gęstości hodowli, choroba Apostichopus japonicus stała się coraz poważniejsza, co przyniosło poważne straty w sektorze akwakultury. Choroby Apostichopus japonicus są wywoływane głównie przez bakterie, wirusy i orzęski, spośród których najpoważniejszym jest zespół gnicia skóry wywołany przez Vibrio brilliant. Wraz z zaostrzeniem choroby, ściana ciała Apostichopus japonicus owrzodziała, tworząc niebiesko-białe plamy, a ostatecznie ulega samoistnemu rozkładowi, rozpuszczając się w śluzie nosowym niczym koloid. W tradycyjnej profilaktyce i leczeniu chorób powszechnie stosuje się antybiotyki. Jednak długotrwałe stosowanie antybiotyków niesie ze sobą nie tylko ukryte zagrożenie związane z opornością bakterii i pozostałościami leków, ale także zagraża bezpieczeństwu żywności i zanieczyszczeniu środowiska. Dlatego opracowanie niezanieczyszczającego, bezresztkowego, bezpiecznego preparatu w celu ograniczenia choroby ogórka morskiego jest jednym z gorących punktów obecnych badań.

Dimrówczan potasu to biały, krystaliczny, sypki proszek, suchy i bezsmakowy. Jest to pierwszy niezawierający antybiotyków dodatek paszowy zatwierdzony przez Unię Europejską jako zamiennik antybiotyków. Może wspomagać wzrost zwierząt hodowlanych, hamować rozwój szkodliwych bakterii i poprawiać środowisko jelitowe. Dimrówczan potasu może znacząco poprawić wzrost i wydajność organizmów wodnych.

1 Wyniki testu

1.1 Wpływ diety z dimrówczanem potasu na wzrost i przeżywalność strzykwy morskiej Apostichopus japonicus

Właściwa szybkość wzrostu Apostichopus japonicus znacząco wzrosła wraz ze wzrostem zawartości dimrówczanu potasu w diecie. Gdy zawartość dimrówczanu potasu w diecie osiągnęła 0,8%, czyli gdy zawartość dimrówczanu potasu w diecie wynosiła 1,0% i 1,2%, właściwa szybkość wzrostu Apostichopus japonicus była istotnie wyższa niż w przypadku innych metod. Nie stwierdzono jednak istotnej różnicy (P > 0,05) (tabela 2-2). Wskaźnik przeżywalności strzykwy morskiej wyniósł 100% we wszystkich grupach.

1.2 Wpływ diety z dimrówczanem potasu na wskaźniki odpornościowe strzykwy morskiej Apostichopus japonicus

W porównaniu z grupą kontrolną, różne poziomy dikarboksylanu potasu mogły poprawić zdolność fagocytarną celomocytów i produkcję O2 – w różnym stopniu (tabela 2-3). Po dodaniu dimrówczanu potasu w stężeniu 1,0% i 1,2%, aktywność fagocytarna celomocytów i produkcja reaktywnych form tlenu O2 – u strzykwy morskiej były istotnie wyższe niż w grupie kontrolnej, ale nie było istotnych różnic między grupami z 1% i 1,2% dimrówczanem potasu ani między innymi poziomami dimrówczanu potasu a grupą kontrolną. Wraz ze wzrostem zawartości dikarboksylanu potasu w paszy, wzrastały SOD i NOS u strzykwy morskiej.

1.3 Wpływ diety z dimrówczanem potasu na odporność strzykwy morskiej na zakażenie bakterią Vibrio brilliant

Po 1,4 dnia od zakażenia skumulowana śmiertelność strzykwy morskiej w grupie kontrolnej wyniosła 46,67%, co było istotnie wyższe niż w grupach otrzymujących 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% i 1,2% dimrówczanu potasu (26,67%, 26,67%, 30%, 30% i 23,33%), ale nie stwierdzono istotnej różnicy w porównaniu z grupą leczoną 0,2% (38,33%). Śmiertelność strzykwy morskiej w grupach otrzymujących 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% i 1,2% dimrówczanu potasu nie wykazywała istotnej różnicy.

2. Dyskusja

2.1 Wpływ dikarboksylanu potasu na wzrost strzykwy morskiej Apostichopus japonicus

U zwierząt mechanizm działania dikarboksylanu potasu polega głównie na przedostaniu się do przewodu pokarmowego, poprawie środowiska przewodu pokarmowego, regulacji pH i zabijaniu szkodliwych bakterii (Ramli i Sunanto, 2005). Ponadto, dimrówczan potasu może również wspomagać wchłanianie składników odżywczych z paszy oraz poprawiać strawność i wskaźnik wykorzystania paszy u zwierząt hodowlanych. W przypadku zwierząt wodnych, eksperymenty wykazały, że dimrówczan potasu może znacząco poprawić wzrost i wskaźnik przeżywalności krewetek (He Suxu, Zhou Zhigang i in., 2006). W niniejszym badaniu wzrost strzykwy morskiej (Apostichopus japonicus) został przyspieszony przez dodanie dikarboksylanu potasu do paszy, co było zgodne z wynikami stosowania dikarboksylanu potasu u prosiąt i tuczników opisanymi przez Verlanda M (2000).

2.2 Wpływ dikarboksylanu potasu na odporność strzykwy morskiej Apostichopus japonicus

Apostichopus japonicus posiada ten sam mechanizm obronny, co inne szkarłupnie, który jest uzupełniany przez komórkową i niekomórkową (humoralną) odpowiedź immunologiczną. Służy ona głównie do identyfikacji i eliminacji ciał obcych dostających się do organizmu zwierzęcia, przekształcania ciał obcych w substancje nieszkodliwe oraz gojenia ran. Komórkową odpowiedź immunologiczną szkarłupni uzupełniają różnorodne celomocyty, które tworzą system obronny szkarłupni. Główne funkcje tych komórek obejmują fagocytozę, reakcję cytotoksyczną oraz produkcję substancji przeciwbakteryjnych na poziomie krzepnięcia (kudriavtsev, 2000). W procesie fagocytozy, celomocyty mogą być indukowane przez bakterie lub składniki ścian komórkowych bakterii do produkcji reaktywnych form tlenu (ROS), w tym NO, H2O2, OH i O2-. W tym eksperymencie dodanie 1,0% i 1,2% dikarboksylanu potasu do diety znacząco zwiększyło aktywność fagocytarną celomocytów i produkcję reaktywnych form tlenu. Jednak mechanizm działania dimrówczanu potasu, zwiększający aktywność fagocytarną i produkcję O2, wymaga dalszych badań.

2.3 Wpływ dikarboksylanu potasu na florę jelitową strzykwy morskiej Apostichopus japonicus

Dikarboksylan potasu może ulegać rozkładowi do kwasu mrówkowego i mrówczanu w środowisku słabo zasadowym i wnikać do komórek drobnoustrojów przez błonę komórkową. Może zmieniać środowisko życia szkodliwych mikroorganizmów, takich jak Escherichia coli i Salmonella, zmieniając wartość pH wewnątrz komórek i zapobiegając ich rozmnażaniu, regulując w ten sposób równowagę mikroekologiczną jelit (Eidelsburger, 1998). Wpływ dikarboksylanu potasu na mikroflorę jelitową, makroskopowo, H+ wytwarzany w wyniku rozkładu dikarboksylanu potasu obniża wartość pH w jelitach i hamuje wzrost mikroflory jelitowej. Mikroskopowo, H+ wnika do komórek bakteryjnych przez błonę komórkową, bezpośrednio niszczy aktywność enzymów wewnątrzkomórkowych, wpływa na metabolizm białek i kwasów nukleinowych drobnoustrojów oraz odgrywa rolę w sterylizacji (Roth, 1998). Wyniki wykazały, że dimrówczan potasu miał niewielki wpływ na całkowitą liczbę bakterii jelitowych strzykwy morskiej, ale mógł znacząco hamować liczbę bakterii Vibrio.

2.4 Wpływ dikarboksylanu potasu na odporność strzykwy morskiej Apostichopus japonicus na choroby

Vibrio splendens to bakteria patogenna wywołująca zespół gnicia skórki u strzykwy morskiej, która jest szkodliwa dla produkcji i uprawy strzykwy morskiej. Eksperyment wykazał, że dodanie dikarboksylanu potasu do paszy zmniejszyło śmiertelność strzykwy morskiej zakażonej Vibrio glasic. Może to być związane z hamującym działaniem dimrówczanu potasu na Vibrio.

3. Wnioski

Wyniki wykazały, że dimrówczan potasu w diecie miał istotny wpływ na wzrost Apostichopus japonicus, pozytywnie wpływał na nieswoistą odporność tego gatunku oraz wzmacniał odporność humoralną i komórkową tego gatunku. Dodatek dikarboksylanu potasu do diety znacząco zmniejszył liczbę szkodliwych bakterii w jelitach strzykwy morskiej i zwiększył odporność na choroby u strzykwy morskiej zakażonej bakterią Vibrio brilliant. Podsumowując, dikarboksylan potasu może być stosowany jako środek wzmacniający odporność w paszy dla strzykwy morskiej, a odpowiednia dawka dikarboksylanu potasu wynosi 1,0%.