Пектин из шелухи стручков какао — эффективный иммуностимулятор для белой креветки Litopenaeus vannamei.
Pectin of cacao pod husk, an efficient immunostimulant for white shrimp, Litopenaeus vannamei.
Chia-Ling Lee, Chin-Chyuan Chang, Hsin-Wei Kuo, Winton Cheng
Аннотация (перевод)
Утилизация шелухи стручков какао, побочного продукта переработки какао-бобов, может оказывать серьезное негативное воздействие на окружающую среду, что побуждает ученых исследовать и разрабатывать потенциальные полезные способы применения этого ресурса. Высушенную шелуху стручков какао экстрагировали этанолом для получения 10.6% пектина из шелухи стручков какао (pCPH), и оценивали его влияние на иммунокомпетентность Litopenaeus vannamei. Измеряемые показатели включали общее количество гемоцитов, дифференциальный подсчет гемоцитов, активность фенолоксидазы, респираторный взрыв, а также фагоцитарную активность и эффективность клиренса против Vibrio alginolyticus после инъекционного введения pCPH в дозах 0, 1.5, 3 и 6 μg shrimp в течение 0, 1, 3 и 7 дней; кроме того, дополнительно оценивалась их устойчивость к температурному стрессу и инфекции V. alginolyticus. Не наблюдалось достоверных различий в общем количестве гемоцитов, дифференциальном подсчете гемоцитов и респираторном взрыве у креветок, получавших pCPH в дозе 1.5 μg shrimp в течение 1 дня; однако эти показатели были значительно повышены через 3 дня после инъекции по сравнению с контрольной группой. Значительное повышение активности фенолоксидазы отмечалось у креветок, получавших pCPH в дозах 1.5, 3 и 6 μg shrimp в течение 3 дней, а через 7 дней активность вернулась к исходному уровню. Кроме того, снижение активности фенолоксидазы в расчете на гранулоциты или респираторного взрыва в расчете на гемоциты поддерживало гомеостаз при изменениях гемограммы. При оценке экспрессии генов в гемоцитах уровни экспрессии связанных с иммунитетом генов липополисахарид- и β-1,3-глюкан-связывающего белка, профенолоксидазы II и антилипополисахаридного фактора, а также генов сигнальных путей врожденного иммунитета toll-подобных рецепторов 1 и 3 достоверно повышались после введения креветкам pCPH в течение 1 дня. Повышение фагоцитарной активности и эффективности клиренса наблюдалось только у креветок, получавших pCPH в дозе 6 μg shrimp в течение 7 дней, по сравнению с контролем. Не было выявлено достоверных различий в уровне смертности креветок при гипертермическом стрессе после получения ими pCPH в течение 1 дня, а значительно более высокая устойчивость к гипотермическому стрессу и инфекции V. alginolyticus была обнаружена у креветок, получавших pCPH в дозе 6 μg shrimp в течение 1 дня, по сравнению с другими экспериментальными группами. Таким образом, установлено, что pCPH индуцирует иммунные ответы, действуя как иммуностимулятор, способный повышать устойчивость к V. alginolyticus и гипотермическому стрессу.
Оригинальная аннотация
The disposal of cacao pod husk, a byproduct of cacao bean processing, can cause serious adverse environmental impacts, motivating scientist to explore and develop potential beneficial applications of this resource. Dried cacao pod husk was extracted with ethanol to obtain a 10.6% pectin of cacao pod husks (pCPH), and its effects on the immunocompetence of Litopenaeus vannamei were estimated. Measured variables included total haemocyte count, differential haemocyte count, phenoloxidase activity, respiratory bursts, as well as phagocytic activity and clearance efficiency against Vibrio alginolyticus after receiving pCPH at 0, 1.5, 3, and 6 μg shrimpfor 0, 1, 3 and 7 days via injection, and their resistance to thermal stress and V. alginolyticus infection were further evaluated. No significant differences were observed in total haemocyte count, differential haemocyte count, and respiratory bursts in shrimp receiving pCPH at 1.5 μg shrimpfor 1 day; however, these variables were significantly elevated after 3 days of injection, compared to the control group. The significantly increased phenoloxidase activity was assessed in shrimp receiving pCPH at 1.5, 3 and 6 μg shrimpwithin 3 days, and activity returned to the baseline after 7 days. Furthermore, the reduced phenoloxidase activity per granulocytes or respiratory bursts per haemocytes maintained homeostasis following the variation of haemogram. For gene expression assessments in haemocytes, the immune-related genes of the lipopolysaccharide and β-1,3-glucan binding protein, prophenoloxidase II and anti-lipopolysaccharide factor as well as innate immune signaling pathway-related genes of toll-like receptors 1 and 3 significantly increased after shrimp received pCPH for 1 day. The increases in phagocytic activity and clearance efficiency were only detected in shrimp receiving pCPH at 6 μg shrimpwithin 7 days, compared to the control. There was no significant difference in the mortality ratio of shrimp against hyperthermal stress when they received pCPH for 1 day, and the significant higher resistance to hypothermal stress and V. alginolyticus infection were found in shrimp received pCPH at 6 μg shrimpfor 1 days than those in the other treatments. It is therefore found that pCPH triggers immune responses serving as an immunostimulant capable of enhancing resistance against V. alginolyticus and hypothermal stress.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/5dbb80db-7506-42ee-ad81-21d74bed2ad6
DOI: 10.1016/j.fsi.2020.10.026