Met de uitbreiding van de kweekschaal en de toename van de kweekdichtheid is de ziekte van Apostichopus japonicus steeds belangrijker geworden, wat ernstige verliezen voor de aquacultuursector heeft veroorzaakt. De ziekten van Apostichopus japonicus worden voornamelijk veroorzaakt door bacteriën, virussen en ciliaten, waarvan het huidrotsyndroom, veroorzaakt door Vibrio brilliant, de meest ernstige is. Naarmate de ziekte verergert, ontstaan ​​er zweren op de lichaamswand van Apostichopus japonicus, die blauwe en witte vlekken vormen en uiteindelijk vanzelf oplossen tot de dood, waarbij ze oplossen in neusslijm als colloïdaal slijm. Bij de traditionele ziektepreventie en -behandeling worden veel antibiotica gebruikt. Maar langdurig gebruik van antibiotica brengt niet alleen het verborgen gevaar van bacteriële resistentie en medicijnresten met zich mee, maar brengt ook voedselveiligheid en milieuvervuiling met zich mee. Daarom is de ontwikkeling van een niet-vervuilend, residuvrij en veilig preparaat om de ziekte van zeekomkommer te verminderen een van de belangrijkste aandachtspunten van actueel onderzoek.

Kaliumdiformiaat is een wit kristallijn los poeder, droog en smaakloos. Het is het eerste niet-antibioticum voederadditief dat door de Europese Unie is goedgekeurd ter vervanging van antibiotica. Het kan de groei van gekweekte dieren bevorderen, de groei van schadelijke bacteriën remmen en de darmomgeving verbeteren. Kaliumdiformiaat kan de groei en opbrengst van waterorganismen aanzienlijk verbeteren.

1 Testresultaten

1.1 Effecten van kaliumdiformiaat in het dieet op de groei en overleving van zeekomkommer Apostihopus japonicus

De specifieke groeisnelheid van Apostichopus japonicus nam significant toe met de toename van het kaliumdiformiaatgehalte in de voeding. Wanneer het kaliumdiformiaatgehalte in de voeding 0,8% bereikte, dat wil zeggen wanneer het kaliumdiformiaatgehalte in de voeding 1,0% en 1,2% bedroeg, was de specifieke groeisnelheid van Apostichopus japonicus significant hoger dan die van andere behandelingen. Er was echter geen significant verschil (P > 0,05) (tabel 2-2). De overlevingskans van zeekomkommers was 100% in alle groepen.

1.2 Effecten van kaliumdiformiaat in het dieet op de immuunindexen van zeekomkommer Apostihopus japonicus

Vergeleken met de controlegroep konden verschillende niveaus kaliumdicarboxylaat de fagocyterende capaciteit van coelomocyten en de productie van O2 in verschillende mate verbeteren (tabel 2-3). Bij toevoeging van kaliumdiformiaat in een concentratie van 1,0% en 1,2% waren de fagocyterende activiteit van coelomocyten en de productie van reactieve zuurstofspecies (O2) in zeekomkommers significant hoger dan in de controlegroep. Er waren echter geen significante verschillen tussen de groepen met 1% en 1,2% kaliumdiformiaat, of tussen andere niveaus kaliumdiformiaat en de controlegroep. Naarmate het kaliumdicarboxylaatgehalte in het voer toenam, namen de SOD en NOS van zeekomkommers toe.

1.3 Effect van kaliumdiformiaat in het dieet op de resistentie van zeekomkommers tegen Vibrio brilliant-infectie

1,4 dagen na de challenge bedroeg de cumulatieve mortaliteit van zeekomkommers in de controlegroep 46,67%, wat significant hoger was dan die in de groepen met 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% en 1,2% kaliumdiformiaat (26,67%, 26,67%, 30%, 30% en 23,33%), maar er was geen significant verschil met de behandelingsgroep met 0,2% (38,33%). De mortaliteit van zeekomkommers in de groepen met 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% en 1,2% kaliumdiformiaat vertoonde geen significant verschil.

2. Discussie

2.1 Effect van kaliumdicarboxylaat op de groei van zeekomkommer Apostihopus japonicus

Bij dieren bestaat het werkingsmechanisme van kaliumdicarboxylaat voornamelijk uit het binnendringen in het maagdarmkanaal, het verbeteren van de gastro-intestinale omgeving, het reguleren van de pH en het doden van schadelijke bacteriën (Ramli en Sunanto, 2005). Daarnaast kan kaliumdiformiaat ook de opname van voedingsstoffen in voer bevorderen en de verteerbaarheid en benuttingssnelheid van gekweekte dieren verbeteren. Experimenten bij de toepassing van kaliumdicarboxylaat bij waterdieren hebben aangetoond dat kaliumdicarboxylaat de groei en overlevingskans van garnalen aanzienlijk kan verbeteren (Suxu, Zhou Zhigang et al., 2006). In deze studie werd de groei van zeekomkommer (Apostichopus japonicus) bevorderd door kaliumdicarboxylaat aan voer toe te voegen, wat consistent was met de resultaten van de toediening van kaliumdicarboxylaat aan biggen en vleesvarkens, zoals gerapporteerd door Verland. M (2000).

2.2 Effect van kaliumdicarboxylaat op de immuniteit van zeekomkommer Apostihopus japonicus

Apostichopus japonicus heeft hetzelfde afweermechanisme als andere stekelhuidigen, dat wordt aangevuld door cellulaire en niet-cellulaire (humorale) immuunrespons. Het wordt voornamelijk gebruikt om vreemde voorwerpen die het dierlijk lichaam binnendringen te identificeren en te elimineren, of om vreemde voorwerpen om te zetten in onschadelijke stoffen, en om wonden te herstellen. De cellulaire immuunrespons van stekelhuidigen wordt aangevuld door een verscheidenheid aan coelomocyten, die het afweersysteem van stekelhuidigen vormen. De belangrijkste functies van deze cellen zijn fagocytose, cytotoxinereactie en de productie van antibacteriële stoffen op stollingsniveau (kudriavtsev, 2000). Tijdens het proces van fagocytose kunnen coelomocyten door bacteriën of bacteriële celwandcomponenten worden aangezet tot de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS), waaronder NO, H2O2, OH en O2-. In dit experiment verhoogde de toevoeging van 1,0% en 1,2% kaliumdicarboxylaat aan het dieet de fagocytische activiteit van coelomocyten en de productie van reactieve zuurstofsoorten aanzienlijk. Het mechanisme van kaliumdiformiaat dat de fagocytische activiteit en O2-productie verhoogt, moet echter verder worden onderzocht.

2.3 Effect van kaliumdicarboxylaat op de darmflora van zeekomkommer Apostihopus japonicus

Kaliumdicarboxylaat kan in een zwak alkalische omgeving worden afgebroken tot mierenzuur en formiaat en kan via het celmembraan in microbiële cellen terechtkomen. Het kan de leefomgeving van schadelijke micro-organismen zoals Escherichia coli en Salmonella veranderen door de pH-waarde in de cellen te veranderen en hun voortplanting te voorkomen, om zo het micro-ecologische evenwicht in de darmen te reguleren (eidelsburger, 1998). Het effect van kaliumdicarboxylaat op de darmflora: macroscopisch gezien verlaagt de H+ die ontstaat door de afbraak van kaliumdicarboxylaat de pH-waarde in de darm en remt de groei van de darmflora. Microscopisch gezien dringt H+ via het celmembraan in bacteriële cellen door, vernietigt direct de activiteit van intracellulaire enzymen, beïnvloedt het metabolisme van microbiële eiwitten en nucleïnezuren en speelt een rol bij sterilisatie (Roth, 1998). De resultaten toonden aan dat kaliumdicarboxylaat weinig effect had op het totale aantal darmbacteriën van zeekomkommers, maar het kon het aantal Vibrio-bacteriën aanzienlijk remmen.

2.4 Effect van kaliumdicarboxylaat op de ziekteresistentie van zeekomkommer Apostihopus japonicus

Vibrio splendens is de pathogene bacterie die verantwoordelijk is voor het huidrotsyndroom bij zeekomkommers en schadelijk is voor de productie en teelt van zeekomkommers. Dit experiment toonde aan dat het toevoegen van kaliumdicarboxylaat aan het voer de sterfte van zeekomkommers die besmet waren met Vibrio brilliant verminderde. Dit zou verband kunnen houden met het remmende effect van kaliumdiformiaat op Vibrio.

3 Conclusie

De resultaten toonden aan dat kaliumdiformiaat in het dieet een significant effect had op de groei van Apostichopus japonicus, een positief effect had op de niet-specifieke immuniteit van Apostichopus japonicus en de humorale en cellulaire immuniteit van Apostichopus japonicus versterkte. De toevoeging van kaliumdicarboxylaat aan het dieet verminderde het aantal schadelijke bacteriën in de darmen van zeekomkommers aanzienlijk en verbeterde de ziekteresistentie van zeekomkommers die geïnfecteerd waren met Vibrio brilliant. Concluderend kan kaliumdicarboxylaat worden gebruikt als immuunversterker in zeekomkommersvoer en de juiste dosering kaliumdicarboxylaat is 1,0%.