Účinky rostlinných produktů na růst, stravitelnost, složení těla, imunitní a stresovou reakci u ryb

MSc. Mahyar ZARE

Doctoral thesis

Effects of herbal derived products on growth, digestibility, body composition, immune and stress response in fish

Abstract:

Očekává se, že v nadcházejících desetiletích bude akvakultura hrát zásadní roli při produkci potravin pro rostoucí lidskou populaci. Nicméně propuknutí nemocí může bránit dalšímu rozvoji tohoto odvětví. Jedním ze slibných řešení pro řešení tohoto problému je použití přírodních krmných aditiv, jako jsou rostlinné moučky a extrakty, které obsahují bioaktivní sloučeniny, včetně fenolických sloučenin, proteinů, vitamínů a minerálů. Bylo prokázáno, že tyto sloučeniny mají na ryby antistresové, antivirové, antibakteriální a antifungální účinky. Zatímco kopřiva byla rozsáhle studována v medicíně savců, její účinky na druhy využívané v akvakultuře nebyly dostatečně zdokumentovány. Nedávné studie však prokázaly pozitivní vliv kopřivy na růstovou výkonnost, hematologii, biochemii krve a imunitní systém ryb. Prášek z listů kopřivy v dávce 30 g/kg krmiva vedl k významnému zvýšení konečné hmotnosti ryb, hmotnostního přírůstku, procentuálního hmotnostního a specifické rychlosti růstu pstruha duhového. Přídavek moučky z listů kopřivy navíc zvýšil celkový obsah bílkovin a popelovin v těle ryb a zároveň snížil obsah tuku. Přídavek moučky z listů estragonu, v dávce 30 g/kg krmiva, významně zvýšil Hct% a počet leukocytů. Kombinace 10 g/kg moučky z listů kopřivy a 10 g/kg moučky z listů estragonu se projevila nejvyššími hladinámi erytrocytů a hemoglobinu. Moučka z listů kopřivy v dávce 30 g/kg krmiva, moučka z listů estragonu v množství 30 g/kg krmiva a kombinace moučky z listů kopřivy v dávce 10 g/kg a 10 g/kg moučky z listů estragonu v krmivu významně zvýšily hladiny albuminu v krevním séru. Moučka z listů estragonu v dávce 10 g/kg krmiva vykazovala nejvyšší aktivitu enzymu lysozymu v krevním séru ve srovnání s kontrolou. Hladiny celkového imunoglobulinu v krevním séru a celkového proteinu byly významně spojeny s použitím moučky z listů kopřivy v dávce 30 g/kg krmiva. Studie potvrzuje pozitivní účinky těchto aditiv na růstovou výkonnost, složení celého těla, imunologické, hematologické a vybrané biochemické faktory krevního séra. Různé úrovně česnekového prášku významně neovlivnily rychlost růstu a somatické indexy u okouna říčního. Přidání 30 g/kg česnekového prášku v krmivu však vedlo k výrazně vyšší hladině bílkovin v těle ryb. Použití jak dávky 10 g/kg krmiva, tak 30 g/kg krmného česnekového prášku se projevilo ve významně vyšší stravitelnosti tuku v porovnání s kontrolní skupinou a 20 g/kg krmivového česnekového prášku. Dieta obsahující 20 g/kg česnekového prášku vedla k významně vyššímu počtu erytrocytů a leukocytů. Kromě toho měly všechny skupiny s přídavkem česnekuvýznamně nižší hladiny cholesterolu v krevním séru ve srovnání s kontrolou. Česnekový prášek v dávce 30 g/kg zlepšil odolnost okouna říčního proti stresu z vysoké hustoty a manipulace, jakož to i jeho hematologické a imunologické parametry. Bezprostředně po stresu byla hladina kortizolu ve všech skupinách krmených česnekem významně vyšší než v kontrolní skupině a mezi skupinami nebyl žádný významný rozdíl v hladinách glukózy. Po 24 hodinách však byly hladiny kortizolu i glukózy významně nižší ve všech skupinách krmených česnekem ve srovnání s kontrolní skupinou. Tyto výsledky naznačují, že krmení okouna říčního dietou s česnekovým práškem může mít pozitivní vliv na zvládání stresové reakce. Česnekový prášek v množství 10 g/kg krmiva zlepšil stravitelnost tuků, obsah proteinu v těle ryb, hematologické parametry, imunologické parametry a odolnost při vysoké hustotě a manipulaci. Celkově lze česnekový prášek považovat za potenciální doplněk stravy pro zvládání stresu u okouna evropského, je však

Abstract:

The plant powders and extracts contain bioactive compounds, including phenolic compounds, proteins, vitamins, and minerals. These compounds have been shown to possess antistress, antiviral, antibacterial, and antifungal effects on fish. Nettle has been extensively studied in mammalian medicine, but its effects on aquaculture species have not been well documented. Recent studies have demonstrated the positive impact of nettle on the growth performance, hematology, blood biochemistry, immune system, and pathogens resistance of fish species. Nettle leaf powder at a rate of 30 g/kg feed, improved the final body weight (FBW), weight gain (WG), weight gain percent% (WG%), specific growth rate (SGR%), and increased whole-body proximate protein and ash content while reducing whole-body proximate fat rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fingerlings. Tarragon leaf powder at a rate of 30 g/kg feed, significantly increased the haematocrit% (Hct%) and leukocyte count. The combination of 10 g/kg feed nettle leaf powder and 10 g/kg feed tarragon leaf powder resulted in the highest levels of erythrocyte count and haemoglobin (Hb). Nettle leaf powder at 30 g/kg feed, tarragon leaf powder at 30 g/kg feed, and a combination of 10 g/kg feed nettle leaf powder and 10 g/kg feed tarragon leaf powder significantly increased albumin levels in blood serum. Tarragon leaf powder at 10 g/kg feed showed the highest blood serum lysozyme enzyme activity compared to the control. Blood serum total immunoglobulin and total protein levels were significantly associated with nettle leaf powder at 30 g/kg feed. The study confirms the positive effects of these additives on growth performance, whole body proximate composition, immunological, haematological, and selected blood serum biochemical factors. Different levels of garlic powder did not significantly affect growth performance and somatic indices in European perch (Perca fluviatilis). However, adding 30 g/kg feed garlic powder resulted in a significantly higher level of whole-body proximate protein. Both 10 g/kg feed and 30 g/kg feed garlic powder showed significantly higher fat digestibility than the control and 20 g/kg feed garlic powder groups. The 20 g/kg feed garlic powder diet resulted in significantly higher erythrocyte and leukocyte count. Furthermore, all garlic groups had significantly lower blood serum cholesterol levels compared to the control. Garlic powder at level 30 g/kg feed improved European perch's resistance against high density and net handling stress, as well as their haematological and immunological parameters. Immediately after stress, the level of cortisol in all garlic-fed groups was significantly higher than in the control group, and there was no significant difference in glucose levels among the groups. However, after 24 hours, the levels of both cortisol and glucose were lower in all garlic-fed groups compared to the control group significantly. Garlic powder at a level of 10 g/kg feed improved apparent fat digestibility, whole body proximate protein, hematological parameters, immunological parameters, and increased resistance in high density and net handling stress. Overall, garlic powder could be considered as a potential dietary supplement for managing stress in European perch, however, further research is needed to determine the optimal dosage and long-term effects. Results of present thesis suggest that the use of natural feed phyto-additives could be a potential solution to address health issues in aquaculture, leading to more sustainable and efficient food production.

Abstract:

zapotřebí dalšího výzkumu, aby se určilo optimální dávkování a dlouhodobé účinky. Výsledky disertační práce naznačují, že používání přírodních krmných fytoaditiv by mohlo být potenciálním řešením pro řešení zdravotních problémů v akvakultuře, což povede k udržitelnější a efektivnější produkci potravin.

Keywords

Bioaktivní látky, konverzekrmiva, listové moučky, kortizol, hematologie, imunologie, myeloidní buňky, stres

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 8. 2023

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Vlastimil Stejskal, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Fisheries and Protection of Waters

Doctoral programme / field:
Zootechnics / Fishery