تغییر فلور باکتریایی روده در نتیجه استفاده از سطوح مختلف پودر اسپیرولینا و گل میخک در جیره غذایی بچه ماهی کپور معمولی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 گروه شیلات، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

10.22034/aej.2022.336177.2784

چکیده

ترکیب میکروفلور روده جانوران تحت تاثیر غذا قرار دارد، از سوی دیگر استفاده از ترکیبات طبیعی و گیاهان دارویی سنتی در آبزی پروری امروزه روبه گسترش است. تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر وجود پودر جلبک اسپرولینا و گل میخک بر میکرو فلور دستگاه گوارش بچه ماهی کپور انجام گردید. به این منظور، تعداد 160 عدد بچه ماهی انگشت قد کپور معمولی (Cyprinus carpio) با میانگین وزنی 1± 16/20 به مدت 8 هفته با جیره های غذایی حاوی مقادیر مختلف پودر جلبک اسپیرولینا (5، 10 و 15 درصد) و پودر گل میخک (2، 4 و 6 درصد) بر حسب کیلوگرم غذا تغذیه شدند. پس از پایان دوره احشا بچه ماهیان برداشت شد. DNA مورد نیاز بعد از آماده سازی از نمونه ها استخراج گردید. DNA استخراج شده جهت ساخته شدن کتابخانه مولکولی و توالی یابی نسل جدید مورد استفاده قرار گرفت. در پایان، فراوانی و تراکم باکتری ها روده از طریق مطالعه مولکولی و ساختار ژنتیکی به روش آنالیز کمی سازی مبتنی بر Real Time PCR بررسی گردید. نتایج نشان داد که افزایش میزان پودر اسپرولینا به جیره ماهیان تا سطح 10 درصد و پودر گل میخک تا 4 درصد منجر به افزایش فعالیت باکتری های فرمی کویت افزایش گردید. در حالی که فعالیت باکتری های باکتروئیده در تیمار حاوی 15 درصد پودر اسپرولینا و تیمار حاوی 4 درصد پور گل میخک مشاهده شد. با افزایش درصد پودر گل میخک در جیره غذایی کاهش فعالیت باکتریایی در هر دو گروه باکتریایی کاهش یافت. این فعالیت در مقایسه با تیمار شاهد نیز از سطح کم تری برخودار بود. لذا، افزودن پودر اسپرولینا (تا 10 درصد) و گل میخک (4 درصد) می تواند منجر به بهبود عملکرد میکرو فلور روده بچه ماهی انگشت قد ماهی کپور گردد. بر اساس یافته ها مشخص گردید که مکمل های گیاهی به طور مثبت بر باکتری‌های مفید میکروبیوتای روده کپور تأثیر می‌گذارند و می‌توانند یک استراتژی کارآمد برای آبزی پروری فراهم نمایند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Alteration of intestinal bacterial flora as a result of using different levels of spirulina powder and cloves in the diet of ordinary carp

نویسندگان [English]

  • Davoud Mohammadrezaei 1
  • Kaveh Khosraviani 2
1 Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources and Environmental, Malayer University, Malayer, Iran
2 Department of Fisheries, Faculty of Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
چکیده [English]

The composition of the intestinal microflora of animals is affected by the type of food, on the other hand, the use of natural compounds and traditional medicinal plants such as spirulina and etc… as a new component in fish diets is expanding today. The aim of this study was to investigate the effect of spirulina algae powder and clove powder on the gastrointestinal microflora of common carp juveniles. So, 160 juvenile common carp (Cyprinus carpio) (average weight 16.20 ± 1) were fed for 8 weeks with diets containing different amounts of spirulina algae powder (5, 10, and 15 %) and Cloves powder (2, 4, and 6 %) per kg of food. At the end of the period, the Guts and viscera of juveniles were harvested. DNA was extracted after preparing the required sample. The extracted DNA was used to build a new generation molecular library and sequencing. The abundance of intestinal bacteria was determined by molecular study and DNA extraction by quantitative analysis based on Real-Time PCR. The results showed that increasing the amount of spirulina powder in fish diets by up to 10 % and clove powder by up to 4 % increased the activity of firmicutes bacteria. While the activity of Bacteroides was observed in the treatment containing 15 % spirulina and 4 % of clove powder. Bacterial activity decreased in both bacterial groups by increasing the percentage of clove powder in the diet. This activity was lower than the control treatment. Therefore, the addition of spirulina powder (up to 10 %) and cloves (up to 4 %) can improve the intestinal microflora of juvenile common carp. Based on the findings, it was found that herbal supplements have a positive effect on the beneficial bacteria of carp gut microbiota and they can provide an effective strategy for aquaculture activities.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spirulina
  • Clove
  • firmicutes
  • bacteroides
  • Molecular study and Carp

مراجع

  1. Nayak, S.K., 2010. Role of gastrointestinal microbiota in fish. Aquaculture Research. 41(11): 1553-1573.
  2. Birkbeck, T.H. and Ringo, E., 2005. Pathogenesis and gastrointestinal tract of growing fish. In: Microbial Ecology in Growing Animals (eds. Holzapfel, W. and Naughton, P.,). Elsevier, Edinburgh, UK. 208-234.
  3. Ringo, E., Strom, E. and Tabachek, J.A., 1995. Intestinal microflora of salmonids: a review. Aquaculture Research. 26: 773-789.
  4. Cahill, M.M., 1990. Bacterial flora of fishes: a review. Microbial Ecology. 19: 21-41.
  5. Hansen, G. and Olafsen, H.J.A., 1999. Bacterial Interactions in early life stages of marine Cold-water Fish. Microbial Ecology. 38(1): 1-26.
  6. Uchii, K., Matsui, K., Yonekura, R., Tani, K., Kenzaka, T., Nasu, M. and Kawabata, Z., 2006. Genetic and physiological characterization of the intestinal bacterial microbiota of Bluegill (Lepomis macrochirus) with three different feeding habits. Microb Ecol. 51(3): 277-284. doi: 10.1007/s00248-006-9018-z. Epub 2006 Apr 5. PMID: 16596440.
  7. Ringo, E., Sperstad, S., Myklebust, R., Refstie, S. and Krogdahl, Å., 2006. Characterisation of the microbiota associated with intestine of Atlantic cod (Gadus morhua L.): The effect of fish meal, standard soybean meal and a bioprocessed soybean meal. Aquaculture. 261: 829-841.
  8. Francis, G., Makkar, H.P.S. and Becker, K., 2001. Antinutritional factors present on plant-derived alternate fish feed ingredient and their effects in fish. Aquaculture. 199: 197-222.
  9. Shangong, W., Tianheng, G., Yingzhen, Z., Weiwei, W., Yingyin, C. and Guitang, W., 2010. Microbial diversity of intestinal contents and mucus in yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco). Aquaculture. 303: 1-7.
  10. Merrifield, D.L., Dimitroglou, A., Foey, A., Davies, S.J., Baker, R.R., Bøgwald, J., Castex, M. and Ringø, E., 2010. The current status and future focus of probiotic and prebiotic applications for salmonids. Aquaculture. 302: 1-18
  11. Cappuccino, N., Mackay, R. and Eisner, C., 2002. Spread of the invasive alien vine Vincetoxicum rossicum: trade-offs between seed dispersibility and seed quality. Am Mus Novit. 148: 263-270.
  12. Feher, M., Fauszt, P., Tolnai, E., Fidler, G., Pesti-Asboth, G. and Stagel, A., 2021. Effects of phytonutrient-supplemented diets on the intestinal microbiota of Cyprinus carpio. PLoS ONE. 16(4): e0248537. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0248537
  13. Volkman, H., Imianovsky, U. and Oliveira, J.L.B., 2008. Santanna ES. Cultivation of arthrospira (Spirulina platensis) in desalinator wastewater and salinated synthetic medium: protein content and amino-acid profile. Braz. J. Microbiol. 39(1): 98-101. http://dx.doi.org/10.1590/S1517- 83822008000100022.
  14. Mohammadrezaei, D., 2020. Effect of spirulina and clove powder on growth performance and carcass composition in common carp fingerlings (Cyprinus carpio). Journal of Animal Environment. 12(2): 189-194. (In Persian)
  15. Abdel-Tawwab, M., Ahmad, M.H., Abdel-Hadi, Y.M. and Seden, M.E.A., 2008. Use of spirulina (Arthrospir platensis) as a growth and immunity promoter for nile tilapia, Oreochromis niloticus (L.) fry challenged with pathogenic Aeromonas hydrophila. 8 th International Symposium on Tilapia in Aquaculture. 1015- 1032.
  16. Zargari, A., 1999. Medicinal plants. Second volume. Tehran University Publications.
  17. Merchan, A., Munoz Acevedo, A.Y., Vargas Mendez, L. and Kouznetsov, V., 2011. Scavenger activity evaluation of the Clove Bud Essential Oil (Eugenia caryophyllus) and Eugenol Derivatives Employing ABTS+• Decolorization. Scientia Pharmaceutica. 79: 779-791.
  18. Tabarrok, M., Seyfabadi, J., Salehi Jouzani, Gh. and Younesi, H., 2021. Fungal metagenome diversity of recirculating aquaculture and biofloc rearing systems of common carp (Cyprinus carpio) by using ITS 2. Journal of Animal Environment. 13(1): 305-312. (In Persian)
  19. Lee, J.R., Muthukumar, T., Dadhania, D., Toussaint, N.C., Ling, L., Pamer, E. and Suthanthiran, M., 2014. Gut Microbial Community Structure and Complications Following Kidney Transplantation: A Pilot Study. Transplantation. 98(7): 697-705. doi:10.1097/TP.0000000000000370.
  20. Brown, J., Meg, P., Lee, A.M., 2017. FQC Dashboard: integrates FastQC results into a web-based, interactive, and extensible FASTQ quality control tool. Bioinformatics. 33(19): 3137-3139.
  21. Glöckner, F.O., 2019. The SILVA database project: an ELIXIR core data resource for high-quality ribosomal RNA sequences. Biodiversity Information Science and Standards. 3: p.e36125.
  22. Cannon PR. 1921 The Effects of Diet on the Intestinal Flora. The Journal of Infectious Diseases. 29(4): 369-385.
  23. Wang, A.R., Ran, C., Ringø, E. and Zhou, Z.G., 2018. Progress in fish gastrointestinal microbiota research. Rev Aquac. 10: 626-640.
  24. Luo, M., An, R., Fu, J., Wan, S., Zhu, W. and Wang, L., 2022. Comparative analysis of the gut microbiota in bighead carp under different culture patterns. Journal of Applied Microbiology. 132: 1357- https://doi.org/10.1111/jam.15248.
  25. Roohi, M., Agh, N. and Rezazadbari, M., 2015. Effects of plant-based diets on the bacterial counts and bacterial community composition of beluga sturgeon (Huso huso). Journal of Veterinary Research. 17(1): 117-125. (In Persian)
  26. Desai, A.R., Links, M.G., Collins, S.A., Mansfield, G.S., Drew, M.D., Van Kessel, A.G. and Hill, J.E., 2012. Effects of plant-based diets on the distal gut microbiome of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). 134: 350-353.
  27. Tran, N.T., Li, Z., Wang, S., Zheng, H., Aweya, J.J. and Wen, X., 2020. Progress and perspectives of shortchain fatty acids in aquaculture. Rev. Aquac. 12: 283-298. https://doi.org/10.1111/raq.12317.
  28. Berry, D., 2016. The emerging view of firmicutes as key fibre degraders in the human gut. Environ. Microbiol. 18: 2081-2083. doi: 10.1111/1462-2920.13225
  29. Ramı´rez, C., Coronado, J., Silva, A. and Romero, J., 2018. Cetobacterium Is a Major Component of the Microbiome of Giant Amazonian Fish (Arapaima gigas) in Ecuador. Animals. 8: 189. https://doi.org/10.3390/ani8110189 PMID: 30352962
  30. Llewellyn, M.S., Boutin, S., Hoseinifar, S.H. and Derome, N., 2014. Teleost microbiomes: the state of the art in their characterization, manipulation and importance in aquaculture and fisheries. Front. Microbiol. 5: 207. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00207 PMID: 24917852
  31. Hao, Y.T., Wu, S.G., Jakovlić, I., Zou, H., Li, W.X. and Wang, G.T., 2017. Impacts of diet on hindgut microbiota and short-chain fatty acids in grass carp (Ctenopharyngodon idellus). Aquac. Res. 48: 5595-5605. https://doi.org/10.1111/are.13381
  32. Guo, X., Xia, X., Tang, R., Zhou, J., Zhao, H. and Wang, K., 2008. Development of a real-time PCR method for Firmicutes and Bacteroidetes in faeces and its application to quantify intestinal population of obese and lean pigs. Lett. Appl. 47: 367-373.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 15، شماره 1
خرداد 1402
صفحه 221-226

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار