Đánh giá hoạt tính của vi khuẩn Lactobacillus từ ruột tôm thẻ chân trắng có tiềm năng probiotic để bổ sung vào thức ăn tôm

Huỳnh Trường Giang * , Vũ Hùng Hải , Vũ Ngọc Út , Nguyễn Hoàng Nhật Uyên và Phạm Thị Tuyết Ngân

* Tác giả liên hệ (htgiang@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 21-10-2019
Ngày nhận bài sửa: 25-11-2019
Ngày duyệt đăng: 23-04-2020
Ngày xuất bản: 23-04-2020
Title: Characterization of potential probiotic Lactobacillus from whiteleg shrimp intestines for possible additives in pellet feeding
DOI: 10.22144/ctu.jsi.2020.012
Lượt xem
2388
Downloads
1784
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
Trích dẫn
Giang, H. T., Hải, V. H., Út, V. N., Uyên, N. H. N., & Ngân, P. T. T. (2020). Đánh giá hoạt tính của vi khuẩn Lactobacillus từ ruột tôm thẻ chân trắng có tiềm năng probiotic để bổ sung vào thức ăn tôm. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 56(CĐ Thủy sản), 102-111. https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2020.012
Số báo
Tập. 56 Số. CĐ Thủy sản (2020)
Chuyên mục
Thủy sản

Abstract

This study was aimed to screen the strains of Lactobacillus spp. from the intestines of whiteleg shrimp, Litopenaeus vannamei that had probiotic properties for feed additives in intensive shrimp farming. One hundred and twenty whiteleg shrimp were collected from 12 ponds in Soc Trang, Tra Vinh, Bac Lieu and Ca Mau. Results showed that 141 strains were isolated from MRS agar. Results of the biochemical tests indicated that 23 selected strains were spherical, short rod shape; gram positive; negative for oxidase and catalase reactions. Ten strains, TV32, TV21, TV17, BL11A, DH5B, CM2B, DH3D, DH7D, DH9C, ST11, were selected based on the results of antagonistic activity and bacteriocin producing tests. These strains showed the inhibitory activity against pathogenic bacteria Vibrio parahaemolyticus with the average inhibition zone in a range of 7-11.5 mm, of which the TV32 strain showed the highest antagonist activity. Among these strains, TV32 was the strongest extracelluar enzyme activity, including protease, leu-aminopeptidase and a-amylase. Therefore, it was suggested that TV32 strain could be used for in vivo evaluations for development of probiotics for whiteleg shrimp culture.
Keywords: Antibacterial activity, extracellular enzyme activity, Lactobacillus, Litopenaeus vannamei, probiotic

Tóm tắt

Nghiên cứu nhằm tuyển chọn một số chủng vi khuẩn Lactobacillus spp. từ ruột tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) có đặc tính probiotic để bổ sung vào thức ăn nuôi tôm thâm canh. Tổng cộng 120 mẫu tôm được thu từ 12 ao tôm thuộc bốn tỉnh Sóc Trăng, Trà Vinh, Bạc Liêu và Cà Mau. Kết quả phân lập được 141 chủng trên môi trường MRS agar. Kết quả kiểm tra đặc điểm sinh hóa cho thấy 23 chủng vi khuẩn Lactobacillus spp. được chọn có hình cầu, hình que ngắn, gram dương, phản ứng oxidase và catalase âm tính. Kết quả xác định tính đối kháng và khả năng sinh bacteriocin thu được 10 chủng vi khuẩn bao gồm TV32, TV21, TV17, BL11A, DH5B, CM2B, DH3D, DH7D, DH9C, ST11. Các chủng này thể hiện tính đối kháng với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus, với đường kính kháng khuẩn trung bình từ 7,0-11,5 mm. Trong số các chủng này, chủng TV32 có hoạt tính enzyme protease, leu-aminopeptidase, và a-amylase cao và có thể được sử dụng cho các nghiên cứu in vivo để phát triển sản phẩm probiotic cho nuôi tôm thẻ chân trắng.
Từ khóa: Kháng khuẩn, hoạt tính enzyme ngoại bào, Lactobacillus, Litopenaeus vannamei, probiotic

Article Details

Tài liệu tham khảo

Aasen, I.M., Moretro, T., Katla, T., Axelsson, L. and Storro, I., 2000. Influence of complex nutrient, temperature and pH on bacteriocin production by Lactobacillus sakeiCCUG42687. Applied Microbiololy and Biotechnology. 53: 159-166.

Ajitha, S., Sridhar, M., Sridhar, N., Singh, I.S.B. and Varghese, V., 2004. Probiotic effects of lactic acid bacteria against Vibrio alginolyticusin Penaeus(Fenneropenaeus) indicus(H. Milne Edwards). Asian Fish Science. 17: 71-80.

Balouiri, M., Sadiki, M. and Ibnsouda, S.K., 2012. Methods for in vitroevaluating antimicrobial activity: A review. Journal of Pharmaceutical Analysis. 6: 71-79.

Cebeci, A. and Gurakan, C., 2003. Properties of potential probiotic Lactobacillus plantarumstrains. Food Microbiology. 20: 11-518.

Chiu, C.H., Guu, Y.K., Liu, C.H., Pan, T.M. and Cheng, W., 2007. Immune responses and gene expression in white shrimp, Litopenaeus vannamei, induced by Lactobacillus plantarum. Fish and Shellfish Immunology.23: 364-377.

Đặng Thị Hoàng Oanh và Nguyễn Thanh Phương, 2012. Các bệnh nguy hiểm trên tôm nuôi ở đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 22C: 106-118.

Đỗ Thị Thanh Dung, Võ Đình Quang và Phan Thị Phương Trang, 2017. Phân lập và tuyển chọn Lactobacillus spp. kháng Vibrio parahaemolyticus gây hội chứng chết sớm trên tôm tại Sóc Trăng. Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ. 3: 5-15.

FAO/WHO (Food and Agriculture Organization/World Health Organization), 2006. Probiotics in food. Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. FAO Food and Nutrition Paper 85. FAO, Rome. 56 pages.

Fuller, R., 1989. Probiotics in man and animals. Journal of Applied Bacteriolog. 66: 365-378.

Hayek, S.A. and Ibrahim, S.A., 2013. Current limitations and challenges with lactic acid bacteria: A Review. Food and Nutrition Sciences. 4:73-87.

Hoseinifar, S.H., Zare, P. and Merrifeld, D.L., 2010. The effects of inulin on growth factors and survival of the Indian white shrimp larvae and postlarvae (Fenneropenaeus indicus). Aquaculture Research. 41: e348-e352.

Hung, L.T. and Quy, O.M., 2013. On farm feeding and feed management in whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) farming in Vietnam. In: Hasan, M.R., New, M.B. (Eds), On-farm feeding and feed management in aquaculture. Food and Agriculture Organization(FAO) Fisheries and Aquaculture Technical Paper No. 583, pp. 337-357. FAO, Rome.

Huynh, T.G. and Liu, C.H., 2018. Study on action mechanisms of synbiotic as growth-promoting factor in white shrimp Litopenaeus vannamei. Doctoral thesis on Aquaculture. National Pingtung University of Science and Technology.

Huynh, T.G., Chi, C.C., Nguyen, T.P., Hien Tran, T.T.T., Cheng, A.A. and Liu, C.H., 2018. Effects of synbiotic containing Lactobacillus plantarum 7-40 and galactooligosaccharide on the growth performance of white shrimp, Litopenaeus vannamei. Aquaculture Research. 46: 2416-2428.

Huynh, T.G., Chiu, C.H., Wang, Y.C., Truong, Q.P. and Liu, C.H., 2019. Bacterial population in intestines of white shrimp, Litopenaeus vannamei fed a synbiotic containing Lactobacillus plantarumand galactooligosaccharide. Aquaculture Research. 50: 807-817.

Huynh, T.G., Shiu, Y.L., Nguyen, T.P., Truong, Q.P., Chen, J.C. and Liu, C.H., 2017. Current applications, selection, and possible mechanisms of actions of synbiotics in improving the growth and health status in aquaculture: A review. Fish and Shellfish Immunology. 64: 367-382.

Huynh, T.G., Yeh, S.T, Lin, Y.C., Shyu, J.F., Chen, L.L. and Chen, J.C., 2011. White shrimp Litopenaeus vannameiimmersed in seawater containing Sargassum hemiphylum var.chinensepowder and its extract showed increased immunity and resistance against Vibrio alginolyticusand white spot syndrome virus. Fish and Shellfish Immunology. 31: 286-293.

Kandler, O. and Weiss N., 1986. Genus Lactobacillus Beijerink 1901, 212 AL. In: Sneath, P.H.A., Mair, N.S., Sharpe, M.E., and Holt, J.G., Bergey’s manual of systematic bacteriology. Baltimore: Williams and Wilkins. pp. 1209-1234.

Khuất Hữu Thanh, Nguyễn Đăng Phúc Hải, Bùi Văn Đạt và Võ Văn Nha, 2009. Phân lập và tuyển chọn một số chủng vi khuẩn có đặc tính probiotic trong tạo chế phẩm nuôi tôm sú. Tạp chí Khoa học và Công nghệ các Trường Đại học Kỹ thuật. 74: 113-116.

Kongnum, K. and Hongpattarakere, T., 2012. Effect of Lactobacillus plantarumisolated from digestive tract of wild shrimp on growth and survival of white shrimp (Litopenaeus vannamei) challenged with Vibrio harveyi. Fish and Shellfish Immunology. 32: 170-177.

Liu, C.H., Chiu, C.S., Ho, P.L and Wang, S.W., 2009. Improvement in the growth performance of white shrimp, Litopenaeus vannamei, by a protease-producing probiotic, Bacillus subtilisE20, from natto. Journal of Applied Microbiology. 107: 1031-1041.

Liu, H., Li, Z., Tan, B., Lao, Y., Duan, Z., Sun, W. and Dong, X., 2014. Isolation of a putative probiotic strain S12 and its effect on growth performance, non-specific immunity and disease resistance of white shrimp, Litopenaeus vannamei. Fish and Shellfish Immunology. 41: 300-307.

Marathe, M.Y. and Ghosh, J.S., 2009. Study of proteinase activity of Lactobacillus plantarum NCIM 2083. International Journal of Genetics and Molecular Biology. 1: 001-005.

Moriarty, D.J.W., 1998. Control of luminous Vibriospecies in penaeid aquaculture ponds. Aquaculture. 164: 351-358.

Nguyễn Thị Trúc Linh, Nguyễn Trọng Nghĩa, Đặng Thị Hoàng Oanh và Trương Quốc Phú, 2017.Ảnh hưởng của vi khuẩn lactic bổ sung vào thức ăn lên khả năng kháng bệnh hoại tử gan tụy cấptính trên tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ.52B: 122-130.

Nirunya, B., Suphitchaya, C. and Tipparat, H., 2008. Screening of lactic acid bacteria from gastrointestinal tracts of marine fish for their potential use as probiotics. Songklanakarin Journal of Science and Technology. 30: 141-148.

Onilude, A.A., Ayinla, G.S. and Eluehike, C., 2017. Properties of alpha-amylase of Lactobacillus plantarum isolated from cassava waste samples. Biotechnology Journal International. 19: 1-14.

Orla-Jensen, S., 1919. The Latic Acid Bacteria. Andr. Fred. Host and Son, Copenhagen.

Ouwehand, A.C., Vesterlund, S., Paltta, J., Lauková, A. and Karp, M., 2004. Rapid screening method for the detection of antimicrobial substances, Journal of Microbiological Methods.57: 23-31.

Phạm Minh Tuấn, Nguyễn Thị Hồng Phấn và Trần Anh Thư, 2018. Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn sinh bacteriocin kháng Vibrio parahaemolyticusgây bệnh trên tôm. Tạp chí Khoa học công nghệ và Thực phẩm. 15:46-56.

Sulthoniyah, S.T.M., Hardoko, Nursyam, H., 2015. Characterization of extracellular protease lactic acid bacteria from shrimp paste. Journal of Life Science and Biomedicine. 5: 01-05.

Tank, P.R., Vadher, K.H. and Patel, M.P., 2018. Isolation of probiotic bacteria from gastrointestinal tract of pacific white shrimp Litopenaeus vannamei and antibacterial activity of probiotic bacteria against Vibrio spp. Journal of Entomology and Zoology Studies. 6: 974-978.

Trần Thị Ngọc Phương và Đặng Thị Hoàng Oanh, 2016. Sàng lọc các dòng vi khuẩn lactic từ ruột một số loài cá da trơn có tiềm năng sử dụng làm probiotic. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 44B: 76-85.

VASEP, 2019. Tổng quan ngành thủy sản Việt Nam 2018,truy cập ngày 14/9/2019. Truy cập tại http://vasep.com.vn/1192/OneContent/tong-quan-nganh.htm.

Vieira, F.N., Jatobá, A., Mouriño, J.L.P., et al., 2013. In vitro selection of bacteria with potential for use as probiotics in marine shrimp culture. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 48: 998-1004.

Wang, Y.B., 2007. Effect of probiotics on growth performance and digestive enzyme activity of the shrimp (Penaeus vannamei). Aquaculture. 269: 259-264.

Wang, Y.B., Li, J.R. and Lin, J., 2008. Probiotics in aquaculture: Challenges and outlook. Aquaculture. 281: 1-4.

Zokaeifar, H., Balcazar, J.L., Saad, C.R., et al., 2012. Effects of Bacillus subtilison the growth performance, digestive enzymes, immune gene expression and disease resistance of white shrimp (Litopenaeus vannamei). Fish and Shellfish Immunology. 33: 683-689.