تاثیر مصرف همزمان پروبیوتیک ویسلا کانفوسا و رنگدانه آستاگزانتین بر برخی شاخص‌های ایمنی ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان (Oncorhynchus mykiss)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
سیاوش اسدی 1
شفیق شفیعی 2
مسعود قربانپور 3
اسماعیل پیرعلی 4
1 دانشجوی دکتری بهداشت و بیماری‌های آبزیان، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2 گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
4 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
10.22034/ijvcs.2026.14888.1090
چکیده
آبزی‌پروری به‌عنوان بخشی کلیدی از تولید غذایی جهانی نیازمند راهبردهایی برای کاهش تلفات ناشی از بیماری و تقویت سلامت ماهیان پرورشی است. مکمل‌های تغذیه‌ای مانند پروبیوتیک‌ها و آنتی‌اکسیدان‌ها به‌عنوان ابزارهای امیدوارکننده برای بهبود ایمنی و سلامت ماهیان مورد توجه قرار گرفته‌اند.
در این مطالعه، اثر مصرف همزمان پروبیوتیک ویسلا کانفوسا (Weissella confusa) و رنگدانه آنتی‌اکسیدانی آستاگزانتین بر بیان ژن‌های ایمنی در قزل‌آلای رنگین‌کمان (Oncorhynchus mykiss) بررسی شد. برای این منظور ۲۴۰ قطعه ماهی به 4 گروه (شاهد، پروبیوتیک، آستاگزانتین و ترکیبی؛ هر تیمار در ۳ تکرار و هر تکرار ۲۰ قطعه) تقسیم و به ‌مدت ۲۸ روز تغذیه شدند. بیان ژن‌های اینترفرون گاما، اینترلوکین 6، اینترلوکین 10، اینترلوکین 12، اینترلوکین 17 و فاکتور نکروز توموری آلفا در کلیه قدامی و طحال، در روزهای ۱۴ و ۲۸ مطالعه، با qPCR اندازه‌گیری شد.
بیان ژن‌های اینترلوکین 10، اینترلوکین 12، اینترلوکین 17و TNF-α، در تیمار ترکیبی نسبت به سایر گروه‌ها، به‌طور معنی‌داری (05/0P<) بیشتر بود. در گروه ترکیبی، بیان اینترفرون گاما نیز به‌طور معنی‌داری (05/0P<) در روز 14 افزایش ولی در روز ۲۸ کاهش یافت. بیان اینترلوکین 6 در روز ۲۸ به‌طور معنی‌داری (05/0P<) در گروه‌های پروبیوتیک و ترکیبی بالاتر از گروه شاهد بود. الگوی زمانی بیان سیتوکین‌ها بیانگر تنظیم دینامیک و اثرات هم‌افزایی پروبیوتیک و آستاگزانتین بود.
به نظر می‌رسد که تجویز همزمان ویسلا کانفوسا و آستاگزانتین منجر به تقویت شاخص‌های مولکولی ایمنی در قزل‌آلای رنگین‌کمان شده و می‌تواند به‌عنوان یک راهبرد تغذیه‌ای مؤثر برای بهبود سلامت و مقاومت به بیماری در تولیدات آبزی‌پروری پیشنهاد گردد.
کلیدواژه‌ها
قزل‌آلای رنگین‌کمان
پروبیوتیک
آستاگزانتین
سیتوکین
ویسلا کانفوسا
موضوعات

عنوان مقاله English

The Effect of Simultaneous Administration of Weissella confusa Probiotic and Astaxanthin Pigment on Selected Immune Indices of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss)

نویسندگان English

Syavash Asadi 1
Shafigh Shafiei 2
Masoud Ghorbanpoor 3
Esamail Pirali 4
1 ¹ Ph.D. Student in Aquatic Animal Health and Diseases, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Department of Food Hygiene and Quality Control, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
3 Department of Pathobiology, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
4 Department of Fishery Science, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
چکیده English

Aquaculture, as a key component of global food production, requires strategies to reduce disease-related losses and improve the health of cultured fish. Nuritional supplements such as probiotics and antioxidants have been recognized as promising tools for enhancing fish immunity.
In this study, the simultaneous effect of the probiotic Weissella confusa and the antioxidant pigment astaxanthin on the expression of immune-related genes in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) was investigated. A total of 240 fish were divided into four treatments (control, probiotic, astaxanthin, and combined; each treatment in three replicates with 20 fish per replicate) and fed for 28 days. Expression levels of IFN-γ, IL-6, IL-10, IL-12, IL-17, and TNF-α were measured in the anterior kidney and spleen using qPCR.
The combined treatment showed the highest (P<0.05) upregulation of IL-10, IL-12, IL-17, and TNF-α compared to other groups. IFN-γ expression increased on day 14 in the combined group but declined by day 28. Moreover, IL-6 expression was significantly higher (P<0.05) in the probiotic and combined groups on day 28. The temporal expression patterns indicated dynamic regulation and synergistic effects of probiotic and astaxanthin supplementation.
It appears that concurrent administration of Weissella confusa and astaxanthin enhances molecular immune markers in rainbow trout and may serve as an effective nutritional strategy to improve health and disease resistance in aquaculture production.

کلیدواژه‌ها English

Rainbow trout
probiotic
Astaxanthin
cytokine
Weissella confusa
 
1.      Amar, E.C; Kiron, V; Satoh, S; Watanabe, T; Enhancement of innate immunity in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) associated with dietary intake of carotenoids from natural products. Fish Shellfish Immunol. 2004;16(4):527-37.
2.      Calcagnile, M; Tredici, S.M; Alifano, P; A comprehensive review on probiotics and their use in aquaculture: Biological control, efficacy, and safety through the genomics and wet methods. Heliyon. 2024;10(24):e40892.
3.      Huang, S; Liu, K; Cheng, A; Wang, M; Cui, M; Huang, J; et al.; SOCS proteins participate in the regulation of innate immune response caused by viruses. Front. Immunol. 2020;11.
4.      Kahyani, F; Pirali-Kheirabadi, E; Shafiei, S; Shenavar Masouleh, A; Effect of dietary supplementation of potential probiotic Weissella confusa on innate immunity, immune-related genes expression, intestinal microbiota and growth performance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquacult. Nutri. 2021;27(5):1411-20.
5.      Little, D; Newton, R; Beveridge, M; Aquaculture: a rapidly growing and significant source of sustainable food? Status, transitions and potential. Proc. Nutr. Soc. 2016;75:274-86.
6.      Liu, L; Li, J; Cai, X; Ai, Y; Long, H; Ren, W; et al.; Dietary supplementation of astaxanthin is superior to its combination with Lactococcus lactis in improving the growth performance, antioxidant capacity, immunity and disease resistance of white shrimp (Litopenaeus vannamei). Aquac. Rep. 2022;24:101124.
7.      Maftei, N.M; Raileanu, C.R; Balta, A.A; Ambrose, L; Boev, M; Marin, D.B; et al.; The potential impact of probiotics on human health: an update on their health-promoting properties. Microorganisms. 2024;12(2).
8.      Martling, S; Voorhees, J; Erlenbusch, M; Nachtigal, I; Barnes, M; Astaxanthin: A Powerful antioxidant used in aquaculture for coloration with aquatic animal health implications. J. Anim. Sci. Anim. Nutr. 2023;2:1-19.
9.      Meng, X; Yang, F; Zhu, L; Zhan, L; Numasawa, T; Deng, J; Effects of dietary astaxanthin supplementation on growth performance, antioxidant status, immune response, and intestinal health of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Anim Nutr. 2024;17:387-96.
10.  Mokhtar, D.M; Zaccone, G; Alesci, A; Kuciel, M; Hussein, M.T; Sayed, R.K.A; Main components of fish immunity: an overview of the fish immune system. Fishes. 2023; 8(2).
11.  Nayak, S.K; Probiotics and immunity: a fish perspective. Fish shellfish immunol. 2010;29(1):2-14.
12.  Park, J.S; Mathison, B.D; Hayek, M.G; Massimino, S; Reinhart, G.A; Chew, B.P; Astaxanthin stimulates cell-mediated and humoral immune responses in cats. Vet. Immunol. Immunopathol. 2011;144(3-4):455-61.
13.  Rahayu, S; Amoah, K; Huang ,Y; Cai J; Wang ,B; Shija, V.M; et al.; Probiotics application in aquaculture: its potential effects, current status in China and future prospects. Front. Mar. Sci. 2024;11:1455905.
14.  Secombes, C.J; Wang, T; Hong, S; Peddie, S; Crampe, M; Laing, KJ; et al.; Cytokines and innate immunity of fish. Dev. Comp. Immunol. 2001;25(8-9):713-23.
15.  Shabanzadeh, S; Vatandoust, S; Hosseinifard, S.M; Sheikhzadeh, N; Shahbazfar, A.A; Dietary astaxanthin (Lucantin® Pink) mitigated oxidative stress induced by diazinon in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Vet. Res. Forum.  2023; 14 (2): 97-104.
16.  Shastak, Y; Pelletier, W; Captivating Colors, Crucial Roles: Astaxanthin’s antioxidant impact on fish oxidative stress and reproductive performance. Animals. 2023;13(21):3357.
17.  Smith, N.C; Rise, M.L; Christian, S.L; A comparison of the innate and adaptive immune systems in cartilaginous fish, ray-finned fish, and lobe-finned fish. Front. Immunol. 2019;10:2292.
18.  Sturino, J.M; Literature-based safety assessment of an agriculture- and animal-associated microorganism: Weissella confusa. Reg. Toxicol. Pharmacol. 2018;95:142-52.
19.  Talebi, M; Khara, H; Zoriehzahra, J; Ghobadi, S.H; Khodabandelo, A; Mirrasooli, E; Effects of astaxanthin on pigmentation, growth and blood factors on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). J. Aquat. Anim. 2012;71-79.
20.  Verdegem, M; Buschmann, A.H; Latt, U.W; Dalsgaard AJT; Lovatelli A. The contribution of aquaculture systems to global aquaculture production. J. World Aquac. Soc. 2023;54(2):206-50.
21.  Wong, S; Waldrop, T; Summerfelt, S; Davidson J; Barrows, F; Kenney, P.B; et al.; Aquacultured rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) possess a large core intestinal microbiota that is resistant to variation in diet and rearing density. Appl. Environ. Microbiol. 2013;79(16):4974-84.
22.  Zhang, J; Yang, Y; Xu ,H; Li, X; Dong, F; Chen, Q; et al.; Effects of dietary astaxanthin on growth performance, immunity, and tissue composition in largemouth bass, Micropterus salmoides. Front. Mar. Sci. 2024;11:1404661.
علوم درمانگاهی دامپزشکی ایران
دوره 19، شماره 2 - شماره پیاپی 33
پاییز و زمستان 1404
اسفند 1404
صفحه 15-24