Efficacy of Terminalia catappa and Nelumbo nucifera extracts in reducing oxidative stress and enhancing resistance to pathogenic bacteria in ornamental fish
Abstract
This study evaluated the efficacy of Terminalia catappa and Nelumbo nucifera extracts in reducing oxidative stress and enhancing resistance against Edwardsiella ictaluri infection in ornamental fish. Methods included 70% ethanol extraction, determination of safe concentrations (SC), blending at various ratios, and assessment of antioxidant (via H₂O₂) and antibacterial activities on three common ornamental fish species (Danio rerio, Melanotaeniidae, and Gymnocorymbus ternetzi). Results showed that the SCs of T. catappa and N. nucifera extracts were 100 µg/mL and 75 µg/mL, respectively. A 75:25 blend (T. catappa : N. nucifera) achieved survival rates over 80% under oxidative stress conditions and over 40% upon E. ictaluri infection. Total phenolic and flavonoid contents of the blend were 458.34 ± 25.34 mg GAE/g and 332.41 ± 19.21 mg QE/g, respectively, surpassing those of individual extracts. These findings highlight the potential of this herbal blend as an alternative to reduce antibiotics usage in ornamental aquaculture, contributing to sustainable and safe fish farming practices.
Tóm tắt
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của cao chiết từ lá bàng (Terminalia catappa) và lá sen (Nelumbo nucifera) trong việc giảm stress oxy hóa và tăng cường khả năng đề kháng với vi khuẩn Edwardsiella ictaluri ở cá cảnh. Phương pháp nghiên cứu được dùng như sau: chiết xuất bằng ethanol 70%, xác định nồng độ an toàn, phối trộn với các tỉ lệ khác nhau, sau đó đánh giá khả năng chống stress oxy hóa (sử dụng H₂O₂) và kháng khuẩn trên ba loài cá cảnh phổ biến: cá ngựa vằn (Danio rerio), cá cầu vồng (Melanotaeniidae), cá cánh buồm (Gymnocorymbus ternetzi). Kết quả cho thấy nồng độ an toàn của cao chiết lá bàng và lá sen lần lượt là 100 µg/mL và 75 µg/mL. Tỉ lệ phối trộn là 75% lá bàng : 25% lá sen (75 LB : 25 LS) cho tỷ lệ sống (TLS) >80% khi cá chịu stress oxy hóa và >40% khi cá bị cảm nhiễm với E. ictaluri. Hàm lượng phenolic tổng và flavonoid tổng của hỗn hợp này lần lượt là 458,34 ± 25,34 mg GAE/g và 332,41 ± 19,21 mg QE/g, cao hơn so với cao chiết riêng lẻ. Như vậy, hỗn hợp cao chiết lá bàng và lá sen có tiềm năng ứng dụng để hỗ trợ giảm bớt việc sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản cảnh, góp phần hướng tới mô hình nuôi cá bền vững và an toàn.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Chyau, C. C., Ko, P. T., & Mau, J. L. (2006). Antioxidant properties of aqueous extracts from Terminalia catappa leaves. LWT – Food Science and Technology, 39(10), 1099–1108. https://doi.org/10.1016/J.LWT.2005.07.016
Dang, Q. T., Duong, T. B. N., Tra, T. K. T., Nguyen, T. S., Huynh, H. A. T., Pham, D. V., & Do, C. M. V. T. (2022). Establishing a standardized extraction process to control nuciferin content from lotus leaves (Nelumbo nucifera Gaertn) collected in Dong Thap Province. Vietnam Medical Journal, 520(1A). (in Vietnamese).
https://doi.org/10.51298/VMJ.V520I1.3753
Nguyen, V. T., Nguyen, T. T. T., Nguyen, Phi. P., Duong, Que. N., Luu, H. T., Le, H. L. P., Ngo, Ngo, T. h. P., Tong, N. X., Pham, L. T., Nguyen. V. H. T., & Dinh, T. T., (2022). Keap1/Nrf2-independent antioxidative activity of Phyllanthus amarus extract in zebrafish. Vietnam Journal of Biotechnology, 20(4), 653–661. https://doi.org/10.15625/1811-4989/17475
Nguyen, V. T., Vo, T. T. M., Le, H. L. P., P., Thi, R. H., Ngo, T. H. P., Tong, N. N., Pham, L. T., & Dinh, T. T. (2024). Exploring the Phytochemical Diversity and Antioxidant Potential of the Vietnamese Smilax glabra Roxb: Insights from UPLC-QTOF-MS/MS and Zebrafish Model Studies. Appl Biochem Biotechnol 196, 7307–7324.
https://doi.org/10.1007/s12010-024-04930-6
Novita, H., Novitaningrum, A. D., Madusari, B. D., Nugraha, M. F. I., Rajamuddin, M. A., Yunita, R., Enggarini, W., & Reflinur. (2020). Antibacterial activity of Anadendrum microstachyum and Selaginella plana against two pathogenic bacteria (Edwardsiella ictaluri and Streptococcus agalactiae) causing freshwater fish diseases. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 535(1), 012025.
https://doi.org/10.1088/1755-1315/535/1/012025
Phan, D. T., & Vu, C. L. (2010). Some technical parameters for broodstock, nursery, and farming of major ornamental fish species in Ho Chi Minh City. In Proceedings of the Workshop “The Role of Ornamental Fish in Ho Chi Minh City” (pp. 235–240). (in Vietnamese).
Nguyen, T. H., Doan, H. T. T., & Tran, N. V. (2023). Biological products from Terminalia catappa leaves as antibiotic substitutes in aquaculture. Retrieved from (in Vietnamese). https://vjst.vn/vn/tin-tuc/7776/che-pham-sinh-hoc-tu-la-bang-thay-the-khang-sinh-trong-nuoi-thuy-san.aspx.
Vongsak, B., Sithisarn, P., & Gritsanapan, W. (2013). Bioactive contents and free radical scavenging activity of Moringa oleifera leaf extract under different storage conditions. Industrial Crops and Products, 49, 419–421. https://doi.org/10.1016/J.INDCROP.2013.05.018