ABSTRACT
Abstract Background: Shrimp farming is evolving from semi-intensive to hyper-intensive systems with biofloc technology and water recirculation systems. Objective: To evaluate the transcriptional response promoted by biofloc on shrimp (Litopenaeus vannamei) under a recirculating aquaculture system (RAS). Methods: Quantitative real-time RT-PCR was used to monitor seven key genes related to the immune system in shrimp post-larvae, reared in a RAS with and without biofloc (BF and no- BF). In addition, we present for the first time nucleotide sequences of ADP-ribosylation factor 4 (LvArf4) from Litopenaeus vannamei. Results: Transcripts for penaeidin3 (Pen3), penaeidin4 (Pen4), crustin, and Toll receptor (LvToll) genes were up-regulated between 3 and 24 h in both systems, and tumor necrosis factor receptor-associated factor 6 (TRAF6) in no-BF as an early response. Regarding differential expression between treatments, 13 occurrences were encountered. Nine that were higher in BF than in no-BF and four higher in no-BF than in BF. In some sample times, expression of Pen3, crustin, LvToll, TRAF6, IMD, and LvArf4 was higher in BF than in no-BF and in others, expression of Pen3, Pen4, and TRAF6 was higher in no-BF than in BF. Conclusions: BF modulates the transcription of genes related to the immune response in shrimp as an early response. However, the RAS with no-BF promotes a similar response.
Resumen Antecedentes: Los cultivos de camarón están evolucionando de sistemas semi-intensivos a hiper-intensivos con biofloc y con recirculación. Objetivo: Evaluar la respuesta transcripcional promovida por el biofloc en un sistema acuícola con recirculación (SAR). Métodos: Monitoreamos mediante RT-PCR cuantitativo siete genes relacionados con el sistema inmune en postlarvas de camarón cultivadas en un SAR con y sin biofloc (BF y no-BF). Además, presentamos por primera vez la secuencia de nucleótidos del factor de ribosilación 4 de ADP (LvArf4) de Litopenaeus vannamei. Resultados: Los genes penaeidina3 (Pen3), penaeidina4 (Pen4), Crustina y Toll (LvToll) se sobre-expresaron entre las 3 y 24 h en ambos sistemas, y el factor 6 asociado al factor de necrosis tumoral (TRAF6) en BF como una respuesta temprana. Con respecto a la expresión diferencial entre los tratamientos, se presentaron 13 ocurrencias. Nueve donde el BF fue mayor que sin-BF y cuatro donde el no-BF fue mayor que el BF. La expresión fue más alta en BF que en no-BF en Pen3, Crustin, LvToll, TRAF6, IMD y LvArf4. En contraste, la expresión fue mayor en no-BF en Pen3, Pen4 y TRAF6. Conclusión: el BF modula la transcripción de los genes relacionados con la respuesta inmune en camarón como una respuesta temprana. Sin embargo, el SAR sin-BF promueve una respuesta similar.
Resumo Antecedentes: A criação de camarões está evoluindo de sistemas semi-intensivos para hiper-intensivos como tecnologia de bioflocos e sistemas de recirculação. Objetivo: Avaliar a resposta transcricional promovida pelo biofloco em um sistema de aquicultura recirculante (SAR). Métodos: Utilizamos RT-PCR quantitativo em tempo real para monitorar sete genes-chave relacionados ao sistema imune em pós-larvas de camarão, criados em SAR com e sem bioflocos (BF e no-BF). Além disso, apresentamos pela primeira vez sequências nucleotídicas do fator de ribosilação do ADP 4 (LvArf4) de Litopenaeus vannamei. Resultados: Os resultados mostraram que o Penaeidina3 (PEN3), Penaeidina4 (Pen4), Crustina e Toll genes (LvToll) foram sobre-expressos entre 3 e 24 h em ambos os sistemas, e o Factor de Necrose do Receptor 6 associado e protuberância (TRAF6) no BF como uma resposta precoce. Com relação à expressão diferencial entre tratamentos, 13 ocorrências foram apresentadas. Nove onde o BF foi maior do que os não-BF e quatro onde o não-BF foi maior do que o BF. A expressão foi maior do que em BF não-BF em Pen3, Crustin, LvToll, TRAF6, IMD e LvArf4. Em contraste, a expressão foi mais elevada no não-BF em Pen3, Pen4 e TRAF6. Conclusões: O BF modula a transcrição de resposta imune relacionada no camarão como um genes de resposta precoce. No entanto, o SAR não BF promove uma resposta semelhante.
ABSTRACT
Abstract Background: The white spot syndrome virus (WSSV) causes high mortalities in aquaculture. The use of immunostimulants increases animal resistance. Objective: To evaluate the WSSV infection percentage and the immunostimulant effect of lactic acid bacteria and yeast (MI= microbial immunostimulants) on WSSV infected Litopenaeus vannamei. Methods: A bioassay was performed for 33 d, with treatments in triplicate. The MI was added to the feed at 8.5 mg/kg feed and offered to shrimp (9.9 ± 3.1 g) daily, every 2 days, or every 3 days. Shrimp were infected with WSSV at 9 and 19 days. The expression of four immune system-related genes was studied using qRT-PCR. Results: No significant differences were observed in growth and survival among treatments. At the end of the bioassay, WSSV infection percentage (low viral load) decreased 8.3 and 25% in treatments III and IV as compared to the control group. Treatments with MI showed significant differences in the relative expression of LvToll, transglutaminase, and prophenoloxidase genes when MI was offered daily as compared to the control group. The MI did not regulate the expression of the superoxide dismutase gene. The WSSV infection percentage decreased when feed with MI was offered every 3 d. Conclusion: The MI decrease WSSV infection percentage in L. vannamei infected with low viral load when it is offered every three days. The MI up-regulates LvToll, Tgase, and proPO genes when it is offered daily. Further research is needed regarding prophylactic treatment with microbial immunostimulants against WSSV in commercial shrimp farms.
Resumen Antecedentes: El virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV) ocasiona alta mortalidad en acuacultura. El empleo de inmunoestimulantes incrementa la resistencia de los animales. Objetivo: Evaluar el porcentaje de infección de WSSV y el efecto inmunoestimulante de bacterias ácido lácticas y levadura (MI= inmunoestimulantes microbianos) en Litopenaeus vannamei infectado con WSSV. Métodos: Se realizó un bioensayo durante 33 días con tratamientos por triplicado. Se agregó MI al alimento (8,5 mg/kg de alimento), suministrandolo al camarón (9,9 ± 3,1 g) diariamente, cada 2, o cada 3 días. Los camarones se infectaron con WSSV a los 9 y 19 días. Se estudió la expresión de cuatro genes relacionados con el sistema inmune utilizando qRT-PCR. Resultados: No hubo diferencias significativas en el crecimiento y la sobrevivencia entre los tratamientos. Al final del bioensayo, el porcentaje de infección de WSSV (baja carga viral) disminuyó un 8,3 y un 25% en los tratamientos III y IV en comparación con el grupo control. Los tratamientos con MI mostraron diferencias significativas en la expresión relativa de los genes LvToll, transglutaminasa, y profenoloxidasa cuando se suministró MI diariamente en comparación con el grupo control. Los MI no regularon la expresión del gen de la superóxido dismutasa. El porcentaje de infección de WSSV disminuyó cuando el alimento con MI se aplicó cada 3 d. Conclusiones: Los MI disminuyen el porcentaje de infección de WSSV en L. vannamei infectado con baja carga viral cuando se aplican cada tres días. Además, los MI causan una sobre-expresión de los genes LvToll, Tgase y proPO cuando se administran diariamente. Se necesita más investigación sobre los inmunoestimulantes microbianos como tratamiento profiláctico contra WSSV en granjas comerciales de camarón.
Resumo Antecedentes: O vírus da mancha branca (WSSV) causa alta mortalidade na aqüicultura e o uso de imunoestimulantes aumenta a resistência em animais. Objetivo: Este trabalho avaliou a prevalência do WSSV e o efeito imunoestimulante de bactérias ácido lácticas e levadura (MI= inmunoestimulantes microbianos) em Litopenaeus vannamei infectado con WSSV. Métodos: Se realizou um bioensayo durante 33 dias com tratamientos por triplicado. Se agregou MI al alimento (8,5 mg/kg feed) e se o fornecimento de camarão (9,9 ± 3,1 g) diariamente, cada 2 e cada 3 d. Los camarones foram infectados com WSSV a los 9 y 19 d. Se estudió a expressão de quatro genes relacionados com o sistema imune, use qRT-PCR. Resultados: No hubo diferencias significativas no crescimento e na supervisão entre os tratamientos. Al final del bioensayo, a prevalência do WSSV diminuiu um 8.3 e não 25% nos tratamentos III e IV em comparação com o grupo de controle. Os tratamentos com MI mostraram diferenças significativas na expressão relativa dos genes. LvToll, transglutaminasa e prophenoloxidase quando se administraron em diários de MI em comparação com o controle de grupo. Los MI não regularam a expressão do genótipo da superóxido dismutasa. A prevalência do WSSV diminuiu quando o alimento com MI se aplicó cada 3 d. Conclusões: Los IM diminuir a prevalência de WSSV em L. vannamei infectado com baixa carga viral quando aplicável a cada três dias. Além disso, os IM causaram uma sobre-expressão dos genes LvToll, Tgase e proPO quando se administran diariamente. Há mais informações sobre imunoestimulantes microbianos como tratamento profiláctico contra WSSV en granjas comerciales de camarón.
ABSTRACT
Infectious diseases especially those caused by bacterial and viral pathogens are serious loss factors in shrimp farming. In this study, bacteria were isolated from the gut and hepatopancreas of stressed shrimps obtained from a commercial farm. The isolates were screened on Thiosulfate citrate bile salt sucrose (TCBS) agar plates for the selection of Vibrio species. Presumptive vibrios were characterized through tests for hemolytic and enzymatic activity, hydrophobicity, growth and molecular identification. Three experimental infections were conducted in order to confirm the pathogenicity of selected bacterial strains VHPC18, VHPC23, VHPC24 and VIC30. In the third experimental challenge the LD50 was obtained, it lasted 10 days with 10 shrimp, weighing 6.9±1.1g, per tank. The treatments in triplicate were: (1) saline solution (control group); (2) 2×10(5)CFU/shrimp; (3) 4×10(5)CFU/shrimp; (4) 2×10(6)CFU/shrimp; (5) 4×10(6)CFU/shrimp, and (6) 8×10(6)CFU/shrimp. In all challenges, water parameters measured during the experimental period remained within optimum ranges. Pathogenicity tests confirmed that the mixture of four vibrio isolates, identified as Vibrio sinaloensis, was virulent for L. vannamei. The LD50 value was 1.178×10(5)CFU/g body weight. V. sinaloensis may act as opportunistic pathogens for cultured L. vannamei. Rev. Biol. Trop. 60 (2): 567-576. Epub 2012 June 01.
Las enfermedades de etiología infecciosa, especialmente las causadas por patógenos bacterianos y virales ocasionan graves pérdidas en el cultivo de camarón blanco Litopenaeus vannamei. En este estudio se caracterizo: la actividad enzimática y hemolítica; hidrofobicidad; crecimiento e identificación molecular de vibrios aislados del intestino y hepatopancreas de camarones estresados, obtenidos de una granja comercial, en medio Agar Tiosulfato Citrato Bilis Sacarosa. Además, se realizaron tres infecciones experimentales para confirmar la patogenicidad de las cepas bacterianas seleccionadas VHPC18, VHPC23, VHPC24 y VIC30. En la tercera infección experimental se obtuvo la LD50, el reto duro 10 días, con 10 camarones por tanque con un peso de 6.9±1.1g. Los tratamientos se realizaron por triplicado: (1) solución salina (grupo control); (2) 2×10(5)UFC/camarón; (3) 4×10(5)UFC/camarón; (4) 2×10(6)UFC/camarón; (5) 4×10(6)UFC/camarón y (6) 8×10(6)UFC/camarón. En todos los retos, los parámetros del agua permanecieron dentro de los intervalos óptimos. Las pruebas de patogenicidad confirmaron que la mezcla de cuatro aislados de Vibrio, identificados como Vibrio sinaloensis, fue virulenta para L. vannamei. El valor de la LD50 fue de 1.178×10(5)UFC/g de peso corporal. Los resultados permiten establecer que las cepas de V. sinaloensis pueden actuar como patógenos oportunistas en L. vannamei cultivado.
Subject(s)
Animals , Penaeidae/microbiology , Vibrio/classification , Aquaculture , Hepatopancreas/microbiology , Intestines/microbiology , Vibrio/isolation & purification , Vibrio/pathogenicityABSTRACT
Effect of probiotic bacteria on survival and growth of Cortez oyster larvae, Crassostrea corteziensis (Bivalvia: Ostreidae). Disease control problems have major constraints in aquaculture production, and the use of probiotics in larviculture is a valid alternative to antibiotics. This study analyzed the effect of probiotic bacteria on survival and final size of Cortez oyster larvae Crassostrea corteziensis. Two different probiotic concentrations were evaluated, 1x10(4) and 1x10(5)CFU/ml of Lactic acid bacteria (strain NS61) isolated from Nodipecten subnodosus, and bacilli isolated from the white leg shrimp, Litopenaeus vannamei (Pseudomonas aeruginosa, strain YC58) and C. corteziensis (Burkholderia cepacia, strain Y021). Bacteria were added directly into culture tanks, starting the bioassays from veliger to pediveliger stages as follows: (1) Control, without probiotics; (2) lactic acid bacteria (Lb); (3) bacilli mix (Mb) in a proportion 1:1. Results showed a higher larval survival with Lb and Mb at a dose of 1x10(4)CFU/ml compared to the control group. Larvae exposed to Mb at 1x10(5)CFU/ml showed higher survival than Lb and control. Larval final size was not significantly increased with the tested probiotics, but larvae treated with Lb at 1x105CFU/ml showed less survival rate than those treated at 1x10(4)CFU/ml. This study showed the beneficial effect of these probiotics, added individually or mixed in C. corteziensis larvae culture. Rev. Biol. Trop. 59 (1): 183-191. Epub 2011 March 01.
El ostión de placer u ostra del Cortés (Crassostrea corteziensis) se considera como una especie con potencial para ser cultivada en gran escala. Sin embargo, al igual que en otros bivalvos, la alta mortalidad que se presenta durante la etapa larvaria y juvenil, es el principal problema que limita el desarrollo del cultivo en el laboratorio. Un método que está ganando aceptación en la acuicultura es el uso de bacterias probióticas para controlar patógenos microbianos. Este estudio analiza el efecto de estas bacterias en la supervivencia y talla final de larvas de ostión de placer Crassostrea corteziensis. Se utilizó una cepa de bacterias ácido lácticas (cepa NS61) aisladas N. subnodosus, así como de bacilos aislados de L. vannamei (Pseudomonas aeruginosa, cepa YC58) y de C. corteziensis (Burkholderia cepacia, cepa Y021). Las cepas se evaluaron por inmersión en cultivos larvarios de C. corteziensis a dos concentraciones diferentes, hasta completar el estadio pediveliger. Los organismos se trataron con bacterias ácido lácticas (Lb), una mezcla de bacilos (Lb) en proporción 1:1 y un grupo control. La concentración de 1x10(4)UFC/ml registró una mayor supervivencia con Lb y Mb respecto al grupo control. La supervivencia con Mb a una concentración de 1x10(5)UFC/ml fue mayor que la del grupo control y del grupo tratado con Lb. Los resultados mostraron que las larvas de C. corteziensis tratadas con probióticos no incrementaron significativamente su talla respecto a las larvas del grupo control. Mientras que las tratadas con Lb a la concentración mayor, 1x10(5)UFC/ml, mostraron una disminución de la supervivencia respecto a las tratadas con 1x10(4)UFC/ml. Este estudio demostró el efecto benéfico de cepas probióticas utilizadas individualmente o en mezcla en el cultivo larvario de C. corteziensis.