Tác động của tinh dầu thyme trong chế độ ăn uống đến chỉ số huyết học - miễn dịch, hình thái học ruột và hệ vi sinh vật của cá tilapia Nile

Springer Science and Business Media LLC - Tập 27 - Trang 399-411 - 2019
Gustavo Moraes Ramos Valladão1, Sílvia Umeda Gallani2, Suzana Kotzent3, Inácio Mateus Assane2, Fabiana Pilarski2,3
1Postgraduate Program in Aquaculture, Universidade Nilton Lins, Manaus, Brazil
2Microbiology and Parasitology Laboratory, Aquaculture Center at Universidade Estadual Paulista (CAUNESP), Jaboticabal, Brazil
3Department of Agricultural Microbiology, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Jaboticabal, Brazil

Tóm tắt

Tinh dầu thyme (Thymus vulgaris) là một loại thuốc thảo dược với mức độ hoạt động kháng khuẩn cao. Mặc dù tinh dầu thyme đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất gia cầm và heo vì đặc tính kích thích miễn dịch và thúc đẩy tăng trưởng, nhưng tác động của tinh dầu thyme đối với cá thì vẫn chưa được nghiên cứu nhiều. Trong nghiên cứu này, cá tilapia Nile (Oreochromis niloticus L.) được cho ăn với 0, 0.1, 0.5 và 1% tinh dầu thyme trong 15 ngày. Sau đó, các tham số huyết học, hình thái học ruột, và mật độ vi khuẩn Bacillus trong ruột được đánh giá. Số lượng tế bào lympho (p<0.05) và bạch cầu (p<0.05) đã tăng đáng kể trong máu của cá được cho ăn với liều cao nhất của tinh dầu thyme. Dựa trên hành vi bình thường của cá và các mức độ alanine aminotransferase (ALT) và aspartate aminotransferase (AST) không thay đổi (p>0.05), nghiên cứu này kết luận rằng các chế độ ăn là an toàn và không có tác động tiêu cực hay độc hại. Ngay cả với liều lên đến 1%, tinh dầu thyme cũng không làm thay đổi mật độ của vi khuẩn Bacillus có lợi trong ruột. Tóm lại, việc bổ sung tinh dầu thyme đã kích thích các thành phần tế bào của phản ứng miễn dịch không đặc hiệu của cá tilapia Nile mà không gây ra các tác động có hại hay làm thay đổi mật độ của các vi khuẩn đường ruột quan trọng.

Từ khóa

#Tinh dầu thyme #cá tilapia Nile #miễn dịch #hình thái học ruột #vi sinh vật

Tài liệu tham khảo

Abdollahzadeh E, Rezaei M, Hosseini H (2014) Antibacterial activity of plant essential oils and extracts: the role of thyme essential oil, nisin, and their combination to control Listeria monocytogenes inoculated in minced fish meat. Food Control 35:177–183. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2013.07.004 Al-Sagheer AA, Mahmoud HK, Reda FM, Mahgoub SA, Ayyat MS (2017) Supplementation of diets for Oreochromis niloticus with essential oil extracts from lemongrass (Cymbopogon citratus) and geranium (Pelargonium graveolens) and effects on growth, intestinal microbiota, antioxidant and immune activities. Aquac Nutr 24:1006–1014. https://doi.org/10.1111/anu.12637 Ambrosio CM, Alencar SM, Sousa RL, Moreno AM, Gloria EM (2017) Antimicrobial activity of several essential oils on pathogenic and beneficial bacteria. Ind Crop Prod 97:128–136. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.11.045 AOAC (2006) Official methods of analysis, 18th edn. Association of Official Analytical Chemists, Gaithersburg Biller-Takahashi JD, Takahashi LS, Saita MV, Gimbo RY, Urbinati EC (2013) Leukocytes respiratory burst activity as indicator of innate immunity of pacu Piaractus mesopotamicus. Braz J Biol 73:425–429. https://doi.org/10.1590/S1519-69842013000200026 Dauqan EM, Abdullah A (2017) Medicinal and functional values of thyme (Thymus vulgaris L.) herb. J Appl Biol Biotechnol 5:17–22. https://doi.org/10.7324/JABB.2017.50203 Ellis AE (1990) Lysozyme Assays. In: Stolen JS, Fletcher TC, Anderson DP, Roberson BS, Muiswinkel WB (eds) Techniques in fish immunology. Sos Publications, California, pp 101–103 Fabio A, Cermelli C, Fabio G, Nicoletti P, Quaglio P (2007) Screening of the antibacterial effects of a variety of essential oils on microorganisms responsible for respiratory infections. Phytother Res 21:374–377. https://doi.org/10.1002/ptr.1968 FAO (2016) The state of world fisheries and aquaculture 2016. Contributing to food security and nutrition for all. Rome, p 200 Gundersen H J G (1977) Notes on the estimation of the numerical density of arbitrary profiles: the edge effect. J Microsc 111:219–223 Gutierrez J, Rodriguez G, Barry-Ryan C, Bourke P (2008) Efficacy of plant essential oils against foodborne pathogens and spoilage bacteria associated with ready-to-eat vegetables: antimicrobial and sensory screening. J Food Prot 71:1846–1854. https://doi.org/10.4315/0362-028X-71.9.1846 Han GQ, Xiang ZT, Yu B, Chen DW, Qi HW, Mao XB, Chen H, Mao Q, Huang ZQ (2012) Effects of different starch sources on Bacillus spp. in intestinal tract and expression of intestinal development related genes of weanling piglets. Mol Biol Rep 39:1869–1876. https://doi.org/10.1007/s11033-011-0932-x Haygood AM, Jha R (2016) Strategies to modulate the intestinal microbiota of Tilapia (Oreochromis sp.) in aquaculture: a review. Rev Aquac 10:320–333. https://doi.org/10.1111/raq.12162 Hernández A, García BG, Caballero MJ, Hernández MD (2016) The inclusion of thyme essential oil in the feed of gilthead seabream (Sparus aurata) promotes changes in the frequency of lymphocyte aggregates in gut-associated lymphoid tissue. Aquac Res 47:3341–3345. https://doi.org/10.1111/are.12758 Khan RU, Naz S, Nikousefat Z, Tufarelli V, Laudadio V (2012) Thymus vulgaris: alternative to antibiotics in poultry feed. World's Poult Sci J 68:401–408. https://doi.org/10.1017/S0043933912000517 Navarrete P, Toledo I, Mardones P, Opazo R, Espejo R, Romero J (2010) Effect of Thymus vulgaris essential oil on intestinal bacterial microbiota of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum) and bacterial isolates. Aquac Res 41:667–678. https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.2010.02590.x Olmos J, Paniagua-Michel J (2014) Bacillus subtilis a potential probiotic bacterium to formulate functional feeds for aquaculture. J Microb Biochem Technol 6:361–365. https://doi.org/10.4172/1948-5948.1000169 Osorio A, Silva TM, Duarte LP, Ferraz VP, Pereira MT, Mercadante-Simões MO, Evangelista FCG, Sabino AP, Alcântara AF (2015) Essential oil from flowers of Solanum stipulaceum: composition, effects of γ-radiation, and antileukemic activity. J Braz Chem Soc 26:2233–2240. https://doi.org/10.5935/0103-5053.20150209. Ouwehand AC, Tiihonen K, Kettunen H, Peuranen S, Schulze H, Rautonen N (2010) In vitro effects of essential oils on potential pathogens and beneficial members of the normal microbiota. Vet Med 55:71–78 Pfaffl MW (2004) Quantification strategies in real-time PCR. In: Bustin SA (ed) A-Z of quantitative PCR. International University Line, California, pp 87–112 Placha I, Takacova J, Ryzner M, Cobanova K, Laukova A, Strompfova V, Venglovska K, Faix S (2014) Effect of thyme essential oil and selenium on intestine integrity and antioxidant status of broilers. Br Poult Sci 55:105–114. https://doi.org/10.1080/00071668.2013.873772 Ranzani-Paiva MJT, Pádua SB, Tavares-Dias M, Egami MI (2013) Métodos para análise hematológica em peixes. EDUEM, Maringá Raut JS, Karuppayil SM (2014) A status review on the medicinal properties of essential oils. Ind Crop Prod 62:250–264. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.05.055 Ren P, Xu L, Yang Y, He S, Liu W, Ringø E, Zhou Z (2013) Lactobacillus planarum subsp. plantarum JCM 1149 vs. Aeromonas hydrophila NJ-1 in the anterior intestine and posterior intestine of hybrid tilapia Oreochromis niloticus♀× Oreochromis aureus♂: an ex vivo study. Fish Shellfish Immunol 35:146–153. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2013.04.023 Rieger AM, Barreda DR (2011) Antimicrobial mechanisms of fish leukocytes. Dev Comp Immunol 35:1238–1245. https://doi.org/10.1016/j.dci.2011.03.009 Saleh N, Allam T, El-latif AA, Ghazy E (2014) The effects of dietary supplementation of different levels of thyme (Thymus vulgaris) and ginger (Zingiber officinale) essential oils on performance, hematological, biochemical and immunological parameters of broiler chickens. Glob Vet 12:736–744. https://doi.org/10.5829/idosi.gv.2014.12.06.83189 Santos WM, Brito TS, Prado SDA, Oliveira CG, Paula AC, Melo DC, Ribeiro PA (2016) Cinnamon (Cinnamomum sp.) inclusion in diets for Nile tilapia submitted to acute hypoxic stress. Fish Shellfish Immunol 54:551–555. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2016.04.135 Scapigliati G (2013) Functional aspects of fish lymphocytes. Dev Comp Immunol 41:200–208. https://doi.org/10.1016/j.dci.2013.05.012 Song SK, Beck BR, Kim D, Park J, Kim J, Kim HD, Ringø E (2014) Prebiotics as immunostimulants in aquaculture: a review. Fish Shellfish Immunol 40:40–48. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2014.06.016 Sönmez AY, Bilen S, Alak G, Hisar O, Yanık T, Biswas G (2015) Growth performance and antioxidant enzyme activities in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) juveniles fed diets supplemented with sage, mint and thyme oils. Fish Physiol Biochem 41:165–175. https://doi.org/10.1007/s10695-014-0014-9 Sutili FJ, Velasquez A, Pinheiro CG, Heinzmann BM, Gatlin DM, Baldisserotto B (2016) Evaluation of Ocimum americanum essential oil as an additive in red drum (Sciaenops ocellatus) diets. Fish Shellfish Immunol 56:155–161. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2016.07.008 Sutili FJ, Gatlin DM, Heinzmann BM, Baldisserotto B (2017) Plant essential oils as fish diet additives: benefits on fish health and stability in feed. Rev Aquacult 10:716–726. https://doi.org/10.1111/raq.12197 Tran NT, Xiong F, Hao YT, Zhang J, Wu SG, Wang GT (2017) Two biomass preparation methods provide insights into studying microbial communities of intestinal mucosa in grass carp (Ctenopharyngodon idellus). Aquac Res 48:4272–4283. https://doi.org/10.1111/are.13248 Valladão GMR, Gallani SU, Pilarski F (2015) Phytotherapy as an alternative for treating fish disease. J Vet Pharmacol Ther 38:417–428. https://doi.org/10.1111/jvp.12202 Valladão GMR, Gallani SU, Pala G, Jesus RB, Kotzent S, Costa JC, Silva TFA, Pilarski F (2017) Practical diets with essential oils of plants activate the complement system and alter the intestinal morphology of Nile tilapia. Aquac Res 48:5640–5649. https://doi.org/10.1111/are.13386 Vallejos-Vidal E, Reyes-López F, Teles M, MacKenzie S (2016) The response of fish to immunostimulant diets. Fish Shellfish Immunol 56:34–69. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2016.06.028 Van Hai N (2015) Research findings from the use of probiotics in tilapia aquaculture: a review. Fish Shellfish Immunol 45:592–597. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2015.05.026 Zadmajid V, Mohammadi CH (2017) Dietary thyme essential oil (Thymus vulgaris) changes serum stress markers, enzyme activity, and hematological parameters in gibel carp (Carassius auratus gibelio) exposed to silver nanoparticles. Iran J Fish Sci 16:1063–1084 Zanuzzo FS, Urbinati EC, Rise ML, Hall JR, Nash GW, Gamperl AK (2015) Aeromonas salmonicida induced immune gene expression in Aloe vera fed steelhead trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum). Aquaculture 435:1–9. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2014.09.010 Zeppenfeld CC, Hernández DR, Santinón JJ, Heinzmann BM, Cunha MA, Schmidt D, Baldisserotto B (2016) Essential oil of Aloysia triphylla as feed additive promotes growth of silver catfish (Rhamdia quelen). Aquac Nutr 22:933–940. https://doi.org/10.1111/anu.12311 Zorriehzahra MJ, Delshad ST, Adel M, Tiwari R, Karthik K, Dhama K, Lazado CC (2016) Probiotics as beneficial microbes in aquaculture: an update on their multiple modes of action: a review. Vet Q 36:228–241. https://doi.org/10.1080/01652176.2016.1172132