view in publisher's site

Exogenous enzymes in aquaculture: Alginate and alginate-bentonite microcapsules for the intestinal delivery of shrimp proteases to Nile tilapia

Highlights•Shrimp enzymes can be immobilized in alginate or alginate-bentonite microcapsules.•Alginate-bentonite capsules are better enzyme vehicles than the alginate ones.•Alginate-bentonite capsules containing shrimp enzymes enhanced the intestinal enzyme activity of Nile tilapia.•First study demonstrating that alginate-bentonite capsules are good vehicles to deliver exogenous enzymes for aquaculture.AbstractShrimp processing waste holds digestive proteases with a great potential to be used as feed supplement for Nile tilapia Oreochromis niloticus. In the present work, we characterize both sodium alginate (A) and sodium alginate-bentonite (AB) microcapsules to entrap enzymes obtained from Pleoticus muelleri processing waste. Also, we evaluate these encapsulation methods as a strategy to improve intestinal delivery of exogenous enzymes in O. niloticus in order to enhance their digestion process. The effects of different storage methods, in vitro simulation of gastric pH conditions and exposition to 40 °C were studied. In order to evaluate if microencapsulated shrimp enzymes are active when they reach fish gut, animals were exposed to three treatments: (1) fast, (2) diet and, (3) AB capsules + diet. Alginate capsules were more affected by different storage methods than alginate-bentonite ones. SEM images showed a correlation between decreased enzyme activity and capsule microstructure changes. The best method to store the AB beads is at −20 °C. After incubating for 7 h at 40 °C, we observed a notorious reduction in the enzyme activities of both microcapsules. On the other hand, at pH 3 both microcapsules prevented enzyme irreversible denaturalization and kept 100% of their activity. The overall results indicate that AB capsules are better vehicles to deliver shrimp enzymes in Nile tilapia. In the bioassay, we observed that when fish were fed with treatment 3, the alkaline protease activity in their intestines was 27% higher than that of the diet fish group. Thus, encapsulated shrimp enzymes have a great potential to be used as a feed supplement in fish nutrition. Further trials involving grow bioassays are needed to verify if this shrimp enzyme contained in AB capsules improve fish digestion, feed conversion, body weight and survival rate.

آنزیم‌های اگزوژن در آبزی‌پروری: ریزکپسول های آلگینات و آلژینات - بنتونیت برای انتقال روده‌ای پروتئازهای میگو به تیلاپیا نیل

نکات برجسته * آنزیم‌های Shrimp می‌توانند در ریزکپسول های آلژینات یا آلژینات - بنتونیت تثبیت شوند. * کپسول‌های آلگینات - بنتونیت وسایل نقلیه آنزیمی بهتری نسبت به کپسول‌های آلژینات هستند. * کپسول‌های آلگینات - بنتونیت حاوی آنزیم‌های میگو، فعالیت آنزیم‌های روده‌ای تیلاپیا نیل را افزایش می‌دهند. * اولین مطالعه نشان می‌دهد که کپسول‌های آلژینات - بنتونیت وسایل نقلیه خوبی برای ارائه آنزیم‌های خارجی برای آبزی پروران هستند. ضایعات فرآوری abst ractShrimp پروتئازهای گوارشی را با پتانسیل زیادی برای استفاده به عنوان مکمل غذایی برای ماهی تیلاپیا اورکرومیس نیلوتیکوس نیل نگه می‌دارد. در کار حاضر، ما هر دو ریزکپسول سدیم آلژینات (A)و سدیم آلژینات - بنتونیت (AB)را برای به دام انداختن آنزیم‌های به‌دست‌آمده از ضایعات فرآوری پلئوتیکوس، مشخص می‌کنیم. همچنین، ما این روش‌های محصورسازی را به عنوان یک استراتژی برای بهبود انتقال آنزیم‌های خارجی روده در O. nluticus به منظور بهبود فرآیند هضم آن‌ها مورد استفاده قرار گرفت. اثرات روش‌های مختلف ذخیره‌سازی، شبیه‌سازی شرایط pH معده در شرایط آزمایشگاهی و در دمای ۴۰ درجه سانتی گراد مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور ارزیابی فعالیت آنزیم‌های ریزپوشانی شده میگوها در زمان رسیدن به روده ماهی، حیوانات در معرض سه تیمار قرار گرفتند: (۱)سریع، (۲)رژیم غذایی و (۳)کپسول‌های AB + رژیم غذایی. کپسول‌های آلومینات نسبت به کپسول‌های آلژینات - بنتونیت بیشتر تحت‌تاثیر روش‌های ذخیره‌سازی مختلف قرار گرفتند. تصاویر SEM همبستگی بین کاهش فعالیت آنزیم و تغییرات ریز ساختار کپسول را نشان داد. بهترین روش برای نگهداری دانه‌های AB در دمای ۲۰ - درجه سانتیگراد است. پس از انکوبه کردن به مدت ۷ ساعت در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد، کاهش چشمگیری را در فعالیت‌های آنزیمی هر دو میکروکپسول مشاهده کردیم. از سوی دیگر، در PH۳ هر دو میکرو کپسول‌ها از دناتوره سازی غیرقابل‌برگشت آنزیم جلوگیری کردند و ۱۰۰ % فعالیت خود را حفظ کردند. نتایج کلی نشان می‌دهد که کپسول‌های AB وسایل نقلیه بهتری برای تحویل آنزیم‌های میگو در تیلاپیا نیل هستند. در آزمایش زیستی، ما مشاهده کردیم که وقتی ماهی‌ها با تیمار ۳ تغذیه شدند، فعالیت پروتئاز قلیایی در روده‌های آن‌ها ۲۷ درصد بیشتر از گروه رژیم غذایی ماهی‌ها بود. بنابراین، آنزیم‌های می‌گوی کپسوله شده، پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان مکمل غذایی در تغذیه ماهی دارند. آزمایش‌ها بیشتر شامل سنجش زیستی برای بررسی این که آیا این آنزیم میگو موجود در کپسول‌های AB هضم ماهی، ضریب تبدیل غذایی، وزن بدن و نرخ بقا را بهبود می‌بخشد یا خیر، لازم است.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.