Introduction
Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei, is one
of the most important farmed species in the world.
However, farming activities of this species have
been largely affected by diseases, mostly viral dis-
eases such as the white spot syndrome virus
(WSSV). Producers and researchers are constantly
looking for methods to reduce massive shrimp
losses due to disease outbreaks. Growing shrimp
using biofloc technology (BFT) was proposed as a
tool to reduce water exchange and minimize the
introduction of viral pathogen thorough incoming
water. In addition, observations on the effects of
BFT on reducing viral disease outbreaks were
reported (Avnimelech 2012).
Biofloc technology is based upon the production
of shrimp with zero or minimal water exchange,
resulting in the accumulation of organic substrates
and subsequent development of dense microbial
population, mostly aggregated in bioflocs (Avnime-
lech 2012). Bioflocs consist of a variety of bacteria,
fungi, microalgae, detritus and other suspended
organisms (Hargreaves 2006). These microorgan-
isms not only remove excess nutrients, but also
have been implicated in nutritional provision for the cultured species, including shrimp and tilapia
(Burford, Thompson, McIntosh, Bauman & Person
2003; Hari, Kurup, Varghese, Schrama & Verde-
gem 2004; Azim & Little 2008). Several research-
ers suggested that the bioflocs provide sources of
lipids, minerals and vitamins to cultured animal
(Moss, Divakaran & Kim 2001; Thompson, Abreu &
Wasielesky 2002; Moss, Forster & Tacon 2006;
Arnold, Coman, Jackson & Groves 2009). Using the
15N isotope tagging method, Avnimelech and
Kochba (2009) showed that bacterial protein in bio-
flocs is taken by the cultured animals. All of these
results suggest that animals cultured in BFT can
consume microorganisms and other components of
bioflocs and use it for their nutrition or other pur-
poses. It is well reported that the cell wall of the
microorganisms such as bacteria and fungi consists
of lipopolysaccharides (LPS), peptidoglycans (PG)
and b -1, 3-glucans (BG), activating the nonspecific
immune system in fish and crustaceans (Johansson
& Soderh € all 1985, 1989; S € €oderhall & Cerenius €
1998) and enhancing the resistance against bacte-
rial and viral infections in penaeid shrimp (Itami,
Tsuchihira, Igusa & Kondo 1994; Song, Liu, Chan
& Sung 1997; Chang, Su, Chen, Lo, Kou & Liao
1999). Therefore, it is assumed that the microor-
ganisms abundantly present in biofloc systems may
contribute to enhance the immune activity of the
shrimp growing in the system.
In this study we selected six genes including
prophenoloxidase1 (proPO1), prophenoloxidase 2
(proPO2), prophenoloxidase activating enzyme 1
(PPAE1), serine proteinase1 (SP1), masquerade-
like serine proteinase (mas), and ras-related
nuclear protein (Ran) to evaluate effects of bioflocs
on shrimp immune response. These genes are
known to be directly or indirectly related to non-
specific immune response in shrimp (Francisco &
Gloria 2000; Lee, Zhang, Kim, Park, Park &
Kawabata 2002; Han & Zhang 2007; Wu 2011).
Like other crustaceans, a critical step in shrimp
immune response is the recognition of invading
organisms. This is mediated by a group of proteins,
called pattern recognition proteins (PRPs), which
recognize and bind to the molecules present on
the surface of microorganisms (Janeway 1989).
Binding of PRPs to microbial cell wall components
such as LPS, PG and b-1, 3-glucans triggers a series
of responses which lead to the activation of the host
defense system (Lee & Soderh € all 2002). This series €
of responses is known as the prophenoloxidase
(proPO) activating system, one of the major innate immune responses in invertebrates (Cerenius &
Soderh € all 2004). In case of injury or infection, non- €
self molecules, such as LPS, PG and b-1, 3-gulcan,
recognized by PRPs, leads to the activation of the
proPO cascade (Soderh € all & Cerenius 1998). The €
proPO cascade involves several proteolytic steps
which are catalysed by multiple clip-SPs. A serine
proteinase (SP) that converts the inactive proPO
into its active form is called a prophenoloxidase acti-
vating enzyme (PPAE). This process has been char-
acterized in several insects and crustacean (Satoh,
Horii, Ochiai & Ashida 1999; Kwon, Kim, Choi, Joo,
Cho & Lee 2000; Wang, Lee, Cerenius & Soderh € all €
2001; Lee et al. 2002). Shrimp b-glucan binding
protein (BGBP) appears to be a constitutive plasma
protein that after binding to b-glucan reacts with
hemocyte surface and stimulates the release of hem-
ocytic granules. The contents of the granules
become activated in presence of plasma Ca2+, lead-
ing to the activation of the proPO1 and proPO2
(Francisco & Gloria 2000; Amparyup & Char-
oensapsri 2009). The PPAE which is the direct acti-
vator of proPO is also a key member of the proPO
activating system (Cerenius & Soderh € all 2004). The €
mas gene is reported to be also related to various
biological functions including bacterial binding,
bacterial clearance, antimicrobial activity and
hemocyte adhesion (Jitvaropas 2009). Wu (2011)
suggested that mas and serine proteinase homo-
logues (SPHs) are involved in the activation of the
proPO cascade in invertebrates. On the other hand,
the Ran gene was known to be involved in the an-
tiviral immunity of Marsupenaeus japonicus (Han &
Zhang 2007). Previously, He, Liu and Xu (2004)
and Pan, He, Yang, Liu and Xu (2005) found a
cDNA fragment which is highly homologous with
the Ran proteins from WSSV resistant shrimp.
To date, only limited information is available
concerning the effect of bioflocs on shrimp
immune response. The present study was designed
to evaluate the effect of bioflocs on growth, sur-
vival and mRNA expression of selected immune-
related genes in L.vannamei postlarvae.
แนะนำกุ้งขาว Litopenaeus vannamei เป็นหนึ่งของสปีชีส์ farmed ที่สำคัญที่สุดในโลกอย่างไรก็ตาม มีกิจกรรมเลี้ยงพันธุ์นี้ส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากโรค ส่วนใหญ่ไวรัสโรค-ช่วยเช่นไวรัสกลุ่มอาการจุดสีขาว(ตรวจ) ผู้ผลิตและวิจัยอยู่ตลอดเวลาหาวิธีลดกุ้งขนาดใหญ่สูญเสียเนื่องจากการแพร่ระบาดของโรค กุ้งเจริญเติบโตโดยใช้เทคโนโลยี biofloc (BFT) ถูกนำเสนอเป็นการเครื่องมือในการลดการแลกเปลี่ยนน้ำ และลดการแนะนำการศึกษาไวรัสขาเข้าอย่างละเอียดน้ำ นอกจากนี้ ในผลกระทบของBFT กับการลดการแพร่ระบาดของโรคไวรัสได้รายงาน (Avnimelech 2012)Biofloc เทคโนโลยีขึ้นอยู่กับการผลิตของกุ้งมีศูนย์ หรือแลก เปลี่ยนน้ำน้อยเกิดการสะสมของวัสดุอินทรีย์และต่อมาพัฒนาหนาแน่นจุลินทรีย์ประชากร ส่วนใหญ่รวมอยู่ใน bioflocs (Avnime-lech 2012) Bioflocs ประกอบด้วยความหลากหลายของแบคทีเรียเชื้อรา microalgae, detritus และอื่น ๆ ชั่วคราวสิ่งมีชีวิต (ฮาร์กรีฟส์ 2006) Microorgan เหล่านี้-isms เอาสารอาหารส่วนเกิน ไม่เพียงแต่มีการเกี่ยวข้องในการจัดโภชนาการสำหรับพันธุ์อ่าง รวมทั้งกุ้งและปลานิล(Burford ทอมป์สัน แมคอินทอช บาวแมน และบุคคล2003 ฮารี Kurup, Varghese, Schrama และเวิร์ด-อัญมณีปี 2004 Azim & 2008 น้อย) หลายงานวิจัย-สกู๊ปแนะนำให้ bioflocs ที่ให้มาโครงการ แร่ธาตุ และวิตามินสัตว์อ่าง(Moss, Divakaran และคิม 2001 ทอมป์สัน Abreu และWasielesky 2002 มอสส์ Forster และ Tacon 2006อาร์โนลด์ Coman, Jackson และสวน 2009) โดยใช้การไอโซโทป 15N ติดป้ายวิธี Avnimelech และKochba (2009) พบว่าโปรตีนจากแบคทีเรียในยาflocs ถูกสัตว์อ่าง ทั้งหมดนี้ผลแนะนำอ่างใน BFT สัตว์สามารถใช้จุลินทรีย์และส่วนประกอบอื่น ๆ ของbioflocs ใช้สำหรับนักโภชนาการหรือเทนแบบอื่น ๆ -โพสท่า แต่ก็ดีมีรายงานที่ผนังเซลล์ของการประกอบด้วยจุลินทรีย์เช่นแบคทีเรียและเชื้อราของ lipopolysaccharides (LPS), peptidoglycans (PG)และ b -1, 3-glucans (BG), เปิดใช้งานแบบ nonspecificระบบภูมิคุ้มกันในปลาและครัสเตเชีย (Johanssonและทั้งหมด€ Soderh 1985, 1989 Oderhall € € S และ Cerenius €ปี 1998) และเพิ่มความต้านทานต่อ bacte -ยล และเชื้อไวรัสในกุ้ง penaeid (ItamiTsuchihira, Igusa และคอนโด 1994 เพลง หลิว จันทร์และสูง 1997 ช้าง Su เฉิน หล่อ โข่วและเลี้ยวปี 1999) . ดังนั้น จะถือว่าเป็นที่ microor -ganisms อุดมสมบูรณ์อยู่ในระบบอาจ bioflocการเพิ่มกิจกรรมของภูมิคุ้มกันกุ้งเจริญเติบโตในระบบในการศึกษานี้ เราเลือก 6 ยีนรวมทั้งprophenoloxidase1 (proPO1), prophenoloxidase 2(proPO2), prophenoloxidase เรียกใช้เอนไซม์ 1(PPAE1), แถ proteinase1 (SP1), ปลอมตัว -เช่นแถ proteinase (มาส), และราโปรตีนนิวเคลียร์ (สำราญ) เพื่อประเมินผลของ bioflocsในการตอบสนองภูมิคุ้มกันกุ้ง ยีนเหล่านี้อยู่รู้จักกันโดยตรง หรือโดยทางอ้อมเกี่ยวข้องกับไม่การตอบสนองภูมิคุ้มกันเฉพาะในกุ้ง (Francisco &กลอเรีย 2000 ลี จาง คิม สวน สวนและสำรองห้อง 2002 ฮัน-เตียว 2007 วู 2011)เช่นอื่น ๆ พบ ขั้นตอนที่สำคัญในกุ้งการตอบสนองภูมิคุ้มกันมีการรับรู้ของการบุกรุกสิ่งมีชีวิต นี้เป็น mediated โดยโปรตีนเรียกว่ารูปแบบการจำแนกโปรตีน (PRPs), ซึ่งรู้จัก และผูกกับโมเลกุลที่อยู่ในพื้นผิวของจุลินทรีย์ (Janeway 1989)ผูกของ PRPs กับส่วนประกอบของผนังเซลล์จุลินทรีย์LPS, PG และ b-1, 3-glucans ทริกเกอร์ชุดตอบสนองซึ่งนำไปสู่การเรียกใช้โฮสต์ป้องกันระบบ (ลีและ Soderh € 2002 ทั้งหมด) € ชุดนี้ตอบสนองเป็นที่รู้จักกันเป็น prophenoloxidase(สนอเวลา) เปิดใช้งานระบบ หนึ่งตอบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติสำคัญใน invertebrates (Cerenius &Soderh € 2004 ทั้งหมด) บาดเจ็บหรือติดเชื้อ ไม่€โมเลกุลด้วยตนเอง LPS, PG และ b-1, 3 gulcanรู้จัก PRPs นำไปสู่การเรียกใช้การทั้งหมดสนอเวลา (€ Soderh ทั้งหมดและ Cerenius ปี 1998) €ทั้งหมดสนอเวลา proteolytic หลายขั้นตอนที่เกี่ยวข้องซึ่งมี catalysed โดย SPs คลิปหลาย การแถproteinase (SP) ที่แปลงสนอเวลางานในรูปแบบที่ใช้งานอยู่จะเรียกว่าเป็น prophenoloxidase acti-เอนไซม์ vating (PPAE) กระบวนการนี้ได้รับอักขระ-acterized แมลงหลายและครัสเตเชียน (โยะHorii, Ochiai และ Ashida 1999 Kwon คิม Choi, Jooช่อและลี 2000 วัง ลี Cerenius และ Soderh €€ทั้งหมด2001 ลีเอส al. 2002) กุ้งบี-glucan ผูกโปรตีน (BGBP) ดูเหมือนจะ เป็นพลาสม่าขึ้นโปรตีนที่หลังจากผูกกับ b glucan ทำปฏิกิริยากับhemocyte ผิวกระตุ้นของเฮ็ม -ocytic เม็ด เนื้อหาของเม็ดเป็นการเรียกใช้งานในสถานะของพลาสมา Ca2 + รอ-กำลังจะเปิดใช้งานของ proPO1 และ proPO2(Francisco และกลอเรีย 2000 Amparyup และอักขระ-oensapsri 2009) PPAE ซึ่งเป็นการตรง acti-vator สนอเวลาเป็นสมาชิกสำคัญของสนอเวลาเปิดใช้งานระบบ (Cerenius & Soderh € 2004 ทั้งหมด) €มีรายงานยีนมาสยังเกี่ยวข้องกับต่าง ๆฟังก์ชันทางชีวภาพรวมทั้งแบคทีเรียรวมเชื้อแบคทีเรียเคลียร์ กิจกรรมจุลินทรีย์ และhemocyte ยึดเกาะ (Jitvaropas 2009) วู (2011)แนะนำว่ามาสและแถ proteinase ตุ๊ด -โลกูส์ (SPHs) มีส่วนร่วมในการเรียกใช้การทั้งหมดสนอเวลาใน invertebrates ในทางตรงข้ามยีนสำราญถูกเรียกว่าการมีส่วนร่วมในการการ -tiviral ภูมิคุ้มกันของ Marsupenaeus japonicus (ฮั่นและเตียว 2007) ก่อนหน้านี้ เขา หลิวและ Xu (2004)และแพน เขา ยาง หลิว และ Xu (2005) พบส่วน cDNA ที่เป็น homologous สูงด้วยโปรตีนสำราญจากกุ้งตรวจทนวันที่ ข้อมูลที่จำกัดเท่านั้นจะพร้อมใช้งานเกี่ยวกับผลของ bioflocs กุ้งการตอบสนองภูมิคุ้มกัน การศึกษาปัจจุบันถูกออกแบบมาการประเมินผลของ bioflocs การเจริญเติบโต เซอ-vival และ mRNA เลือกภูมิคุ้มกัน-ยีนที่เกี่ยวข้องใน L.vannamei postlarvae
การแปล กรุณารอสักครู่..
