Con l'espansione della scala di allevamento e l'aumento della densità di allevamento, la malattia dell'Apostichopus japonicus è diventata sempre più significativa, causando gravi perdite al settore dell'acquacoltura. Le malattie dell'Apostichopus japonicus sono causate principalmente da batteri, virus e ciliati, tra cui la sindrome da marciume cutaneo causata da Vibrio brilliant è la più grave. Con l'aggravarsi della malattia, la parete corporea dell'Apostichopus japonicus si ulcera, formando macchie blu e bianche, e infine si autodissolve, dissolvendosi nel muco nasale come colloide. Nella prevenzione e nel trattamento tradizionali delle malattie, gli antibiotici sono ampiamente utilizzati. Tuttavia, l'uso prolungato di antibiotici non solo presenta il rischio nascosto di resistenza batterica e residui di farmaci, ma comporta anche rischi per la sicurezza alimentare e l'inquinamento ambientale. Pertanto, lo sviluppo di un preparato non inquinante, senza residui e sicuro per ridurre la malattia del cetriolo di mare è uno dei punti caldi della ricerca attuale.

Il potassio diformiato è una polvere cristallina bianca, secca e insapore. È il primo additivo alimentare non antibiotico approvato dall'Unione Europea per sostituire gli antibiotici. Può promuovere la crescita degli animali in allevamento, inibire la crescita di batteri nocivi e migliorare l'ambiente intestinale. Il potassio diformiato può migliorare significativamente la crescita e la resa degli organismi acquatici.

1 Risultati del test

1.1 Effetti del potassio diformiato nella dieta sulla crescita e la sopravvivenza del cetriolo di mare Apostichopus japonicus

Il tasso di crescita specifico di Apostichopus japonicus è aumentato significativamente con l'aumento del contenuto di potassio diformiato nella dieta. Quando il contenuto di potassio diformiato nella dieta ha raggiunto lo 0,8%, ovvero quando il contenuto di potassio diformiato nella dieta era rispettivamente dell'1,0% e dell'1,2%, il tasso di crescita specifico di Apostichopus japonicus era significativamente più alto rispetto a quello di altri trattamenti, ma non vi era alcuna differenza significativa (P > 0,05) (tabella 2-2). Il tasso di sopravvivenza del cetriolo di mare è stato del 100% in tutti i gruppi.

1.2 Effetti del potassio diformiato nella dieta sugli indici immunitari del cetriolo di mare Apostichopus japonicus

Rispetto al gruppo di controllo, diversi livelli di dicarbossilato di potassio potrebbero migliorare la capacità fagocitaria dei celomociti e la produzione di O2 in gradi diversi (tabelle 2-3). Quando il diformiato di potassio è stato aggiunto all'1,0% e all'1,2%, l'attività fagocitaria dei celomociti e la produzione di specie reattive dell'ossigeno O2 nel cetriolo di mare erano significativamente più elevate rispetto a quelle del gruppo di controllo, ma non si sono osservate differenze significative tra i gruppi di diformiato di potassio all'1% e all'1,2%, o tra altri livelli di diformiato di potassio e il gruppo di controllo. Con l'aumento del contenuto di dicarbossilato di potassio nel mangime, la SOD e la NOS del cetriolo di mare sono aumentate.

1.3 Effetto del potassio diformiato nella dieta sulla resistenza del cetriolo di mare all'infezione da Vibrio brilliant

1,4 giorni dopo la sfida, la mortalità cumulativa del cetriolo di mare nel gruppo di controllo era del 46,67%, significativamente superiore a quella dei gruppi trattati con diformiato di potassio allo 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% e 1,2% (26,67%, 26,67%, 30%, 30% e 23,33%), ma non vi era alcuna differenza significativa con il gruppo di trattamento allo 0,2% (38,33%). La mortalità del cetriolo di mare nei gruppi trattati con diformiato di potassio allo 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% e 1,2% non presentava differenze significative.

2. Discussion

2.1 Effetto del dicarbossilato di potassio sulla crescita del cetriolo di mare Apostichopus japonicus

Negli animali, il meccanismo d'azione del dicarbossilato di potassio consiste principalmente nell'introdursi nel tratto gastrointestinale, migliorare l'ambiente gastrointestinale, regolare il pH ed eliminare i batteri nocivi (Ramli e Sunanto, 2005). Inoltre, il diformiato di potassio può anche promuovere l'assorbimento dei nutrienti nel mangime e migliorare la digeribilità e il tasso di utilizzo degli animali allevati. Nell'applicazione su animali acquatici, esperimenti hanno dimostrato che il diformiato di potassio può migliorare significativamente la crescita e il tasso di sopravvivenza dei gamberetti (he Suxu, Zhou Zhigang, et al., 2006). In questo studio, la crescita del cetriolo di mare (Apostichopus japonicus) è stata promossa aggiungendo dicarbossilato di potassio al mangime, il che è risultato coerente con i risultati dell'applicazione di dicarbossilato di potassio nei suinetti e nei suini da ingrasso riportati da Verland M (2000).

2.2 Effetto del dicarbossilato di potassio sull'immunità del cetriolo di mare Apostichopus japonicus

L'Apostichopus japonicus presenta lo stesso meccanismo di difesa degli altri echinodermi, che si completa con una risposta immunitaria cellulare e non cellulare (umorale). Viene utilizzato principalmente per identificare ed eliminare corpi estranei che entrano nel corpo dell'animale, o per trasformare corpi estranei in sostanze innocue, e per riparare le ferite. La risposta immunitaria cellulare degli echinodermi è completata da una varietà di celomociti, che costituiscono il sistema di difesa degli echinodermi. Le funzioni principali di queste cellule includono la fagocitosi, la reazione citotossica e la produzione di sostanze antibatteriche a livello della coagulazione (kudriavtsev, 2000). Nel processo di fagocitosi, i celomociti possono essere indotti dai batteri o dai componenti della parete cellulare batterica a produrre specie reattive dell'ossigeno (ROS), tra cui no, H₂O₂, OH e O₂-. In questo esperimento, l'aggiunta di bicarbossilato di potassio all'1,0% e all'1,2% alla dieta ha aumentato significativamente l'attività fagocitaria dei celomociti e la produzione di specie reattive dell'ossigeno. Tuttavia, il meccanismo con cui il diformiato di potassio aumenta l'attività fagocitaria e la produzione di O2 deve essere ulteriormente studiato.

2.3 Effetto del dicarbossilato di potassio sulla flora intestinale del cetriolo di mare Apostichopus japonicus

Il dicarbossilato di potassio può essere decomposto in acido formico e formiato in un ambiente debolmente alcalino ed entrare nelle cellule microbiche attraverso la membrana cellulare. Può modificare l'ambiente di vita di microrganismi nocivi come Escherichia coli e Salmonella modificando il valore del pH all'interno delle cellule e impedendone la riproduzione, così da regolare l'equilibrio microecologico intestinale (eidelsburger, 1998). L'effetto del dicarbossilato di potassio sulla microflora intestinale: macroscopicamente, l'H+ prodotto dalla decomposizione del dicarbossilato di potassio riduce il valore del pH nell'intestino e inibisce la crescita della microflora intestinale. Microscopicamente, l'H+ entra nelle cellule batteriche attraverso la membrana cellulare, distrugge direttamente l'attività degli enzimi intracellulari, influenza il metabolismo delle proteine ​​microbiche e degli acidi nucleici e svolge un ruolo nella sterilizzazione (Roth, 1998). I risultati hanno mostrato che il diformato di potassio ha avuto scarso effetto sulla flora batterica intestinale totale del cetriolo di mare, ma potrebbe inibire significativamente il numero di Vibrio.

2.4 Effetto del dicarbossilato di potassio sulla resistenza alle malattie del cetriolo di mare Apostichopus japonicus

Vibrio splendens è il batterio patogeno della sindrome del marciume cutaneo del cetriolo di mare, dannoso per la produzione e la coltivazione di questa specie. Questo esperimento ha dimostrato che l'aggiunta di bicarbossilato di potassio al mangime ha ridotto la mortalità del cetriolo di mare infetto da Vibrio brilliant. Ciò potrebbe essere correlato all'effetto inibitorio del diformiato di potassio sul Vibrio.

3 Conclusion

I risultati hanno dimostrato che il diformiato di potassio nella dieta ha avuto un effetto significativo sulla crescita di Apostichopus japonicus, ha avuto un effetto positivo sull'immunità aspecifica di Apostichopus japonicus e ha migliorato l'immunità umorale e cellulare di Apostichopus japonicus. L'aggiunta di dicarbossilato di potassio nella dieta ha ridotto significativamente il numero di batteri nocivi nell'intestino del cetriolo di mare e ha migliorato la resistenza alle malattie del cetriolo di mare infetto da Vibrio brilliant. In conclusione, il dicarbossilato di potassio può essere utilizzato come potenziatore immunitario nell'alimentazione del cetriolo di mare e il dosaggio appropriato di dicarbossilato di potassio è dell'1,0%.