Published September 10, 2018
| Version v1
Publication
Open
Differences in the digestive enzyme activity, intestinal mucosa and microbial community in loach cultivated in two separate environments
Creators
- 1. Sichuan Agricultural University
- 2. Chinese Academy of Fishery Sciences
- 3. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
- 4. Sichuan Academy of Agricultural Sciences
Description
Fish culture in rice paddies can contribute to increasing yields of rice and surplus fish products. Environmental impacts and food-safety issues have become important topics in aquaculture, and organic foods currently were paid attention by researchers and industry practitioners. But the mechanism of differences in quality of Loach (Paramisgurnus dabryanus) reared in rice fields and ponds remains largely uncharacterized. In this study,digestive enzyme activity, intestinal mucosa cells and the gut microbial community of loach were determined under the two separate cultivation modes. The levels of intestinal digestive enzyme activity of fish reared in the paddy-cultivated mode (PACM) were higher (P < 0.05) than those in the pond-cultivated mode (POCM). It was extremely significant (P < 0.01) for the activity of lipase in the liver, foregut and midgut, and for the activities of amylase and trypsin in the hindgut. Acid mucous cells in the loach foregut in PACM were fewer than in POCM (P < 0.01). In summer, the abundance of the Firmicutes, Lactobacillus spp., Aeromonas hydrophila, Enterobacteriaceae and Streptococcus spp. in loach intestinal mucosa in PACM was higher than in POCM. In fall, the abundance of total bacteria, the Bacteroidetes, Bifidobacterium and Enterobacteriaceae in the intestinal mucosa in PACM was likewise higher than in POCM. These differences were significant (P < 0.05 or P < 0.01) between loach in the two separate culture modes for all microorganisms except for A. hydrophila and Streptococcus spp. In addition, quantitative PCR assays showed that some microorganisms presented consistently similar abundances in the gut as in the culture water. These results showed some enzymatic activities involved in digestion in liver and intestine of loach in PACM were higher than those in POCM, as using digestive enzyme analysis and histological observation of intestinal sections. These findings suggest most of the microorganisms examined in the gut mucosa of loach in the two culture modes significantly differed in abundance between summer and fall. However, some pathogenic bacteria in the gut, particularly A. hydrophila, presented lower abundance in PACM in fall, yet did not differ in abundance between loach in the two cultivation modes.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن أن تساهم تربية الأسماك في حقول الأرز في زيادة غلة الأرز والمنتجات السمكية الفائضة. أصبحت الآثار البيئية وقضايا سلامة الأغذية موضوعات مهمة في تربية الأحياء المائية، ويولي الباحثون والممارسون في الصناعة حاليًا اهتمامًا بالأغذية العضوية. لكن آلية الاختلافات في جودة اللواش (Paramisgurnus dabryanus) التي تربى في حقول الأرز والبرك لا تزال غير مميزة إلى حد كبير. في هذه الدراسة، تم تحديد نشاط الإنزيم الهضمي وخلايا الغشاء المخاطي المعوي والمجتمع الميكروبي المعوي في اللوتش في ظل وضعين منفصلين للزراعة. كانت مستويات نشاط الإنزيم الهضمي المعوي للأسماك التي تم تربيتها في وضع زراعة الأرز (PACM) أعلى (P < 0.05) من تلك الموجودة في وضع زراعة البركة (POCM). كان مهمًا للغاية (P < 0.01) لنشاط الليباز في الكبد والأمعاء الأمامية والأمعاء الوسطى، ولأنشطة الأميليز والتريبسين في الأمعاء الخلفية. كانت الخلايا المخاطية الحمضية في الأمعاء الأمامية في PACM أقل مما كانت عليه في POCM (P < 0.01). في الصيف، وفرة من Firmicutes، الملبنة النيابة.، Aeromonas hydrophila، Enterobacteriaceae و Streptococcus spp. في الغشاء المخاطي المعوي في PACM كان أعلى مما كان عليه في POCM. في الخريف، كانت وفرة البكتيريا الكلية، والعصيات، والبيفيدوباكتريوم، والجراثيم المعوية في الغشاء المخاطي المعوي في PACM أعلى بالمثل مما كانت عليه في POCM. كانت هذه الاختلافات كبيرة (P < 0.05 أو P < 0.01) بين اللوك في وضعي الاستزراع المنفصلين لجميع الكائنات الحية الدقيقة باستثناء A. Hydrophila و Streptococcus spp. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت فحوصات تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمية أن بعض الكائنات الحية الدقيقة قدمت وفرة مماثلة باستمرار في الأمعاء كما هو الحال في مياه الاستزراع. أظهرت هذه النتائج أن بعض الأنشطة الإنزيمية المشاركة في الهضم في الكبد والأمعاء في اللوك في PACM كانت أعلى من تلك الموجودة في POCM، مثل استخدام تحليل الإنزيم الهضمي والملاحظة النسيجية للأقسام المعوية. تشير هذه النتائج إلى أن معظم الكائنات الحية الدقيقة التي تم فحصها في الغشاء المخاطي للأمعاء في وضعين للثقافة اختلفت اختلافًا كبيرًا في الوفرة بين الصيف والخريف. ومع ذلك، فإن بعض البكتيريا المسببة للأمراض في الأمعاء، وخاصة A. hydrophila، أظهرت وفرة أقل في PACM في الخريف، ومع ذلك لم تختلف في الوفرة بين اللوتش في وضعي الزراعة.Translated Description (French)
La pisciculture dans les rizières peut contribuer à augmenter les rendements en riz et en produits halieutiques excédentaires. Les impacts environnementaux et les questions de sécurité alimentaire sont devenus des sujets importants dans l'aquaculture, et les aliments biologiques font actuellement l'objet d'une attention particulière de la part des chercheurs et des praticiens de l'industrie. Mais le mécanisme des différences de qualité du Loach (Paramisgurnus dabryanus) élevé dans les rizières et les étangs reste largement non caractérisé. Dans cette étude, l'activité enzymatique digestive, les cellules de la muqueuse intestinale et la communauté microbienne intestinale du loach ont été déterminées sous les deux modes de culture distincts. Les niveaux d'activité enzymatique digestive intestinale des poissons élevés en mode paddy (PACM) étaient plus élevés (P < 0,05) que ceux en mode étang (POCM). Il était extrêmement significatif (P < 0,01) pour l'activité de la lipase dans le foie, l'intestin antérieur et l'intestin moyen, et pour les activités de l'amylase et de la trypsine dans l'intestin postérieur. Les cellules muqueuses acides dans l'intestin antérieur du loach dans le PACM étaient moins nombreuses que dans le POCM (P < 0,01). En été, l'abondance des Firmicutes, Lactobacillus spp., Aeromonas hydrophila, Enterobacteriaceae et Streptococcus spp. dans la muqueuse intestinale des loches dans les PACM était plus élevé que dans les POCM. À l'automne, l'abondance de bactéries totales, les Bacteroidetes, Bifidobacterium et Enterobacteriaceae dans la muqueuse intestinale dans PACM était également plus élevée que dans POCM. Ces différences étaient significatives (P < 0,05 ou P < 0,01) entre les loches dans les deux modes de culture distincts pour tous les micro-organismes sauf pour A. hydrophila et Streptococcus spp. De plus, des essais PCR quantitatifs ont montré que certains micro-organismes présentaient systématiquement des abondances similaires dans l'intestin et dans l'eau de culture. Ces résultats ont montré que certaines activités enzymatiques impliquées dans la digestion dans le foie et l'intestin du loach dans les PACM étaient plus élevées que celles dans les POCM, comme l'analyse des enzymes digestives et l'observation histologique des coupes intestinales. Ces résultats suggèrent que la plupart des micro-organismes examinés dans la muqueuse intestinale du loach dans les deux modes de culture différaient significativement en abondance entre l'été et l'automne. Cependant, certaines bactéries pathogènes dans l'intestin, en particulier A. hydrophila, présentaient une plus faible abondance dans les PACM à l'automne, mais ne différaient pas en abondance entre les loches dans les deux modes de culture.Translated Description (Spanish)
El cultivo de peces en arrozales puede contribuir a aumentar los rendimientos de arroz y los excedentes de productos pesqueros. Los impactos ambientales y los problemas de seguridad alimentaria se han convertido en temas importantes en la acuicultura, y los investigadores y profesionales de la industria prestaron atención a los alimentos orgánicos en la actualidad. Pero el mecanismo de las diferencias en la calidad de la Locha (Paramisgurnus dabryanus) criada en campos de arroz y estanques sigue siendo en gran medida desconocido. En este estudio, la actividad enzimática digestiva, las células de la mucosa intestinal y la comunidad microbiana intestinal de locha se determinaron bajo los dos modos de cultivo separados. Los niveles de actividad enzimática digestiva intestinal de los peces criados en el modo cultivado en arroz (PACM) fueron más altos (P < 0.05) que los del modo cultivado en estanque (POCM). Fue extremadamente significativo (P < 0,01) para la actividad de la lipasa en el hígado, el intestino anterior y el intestino medio, y para las actividades de la amilasa y la tripsina en el intestino posterior. Las células mucosas ácidas en el intestino anterior de locha en PACM fueron menores que en POCM (P < 0.01). En verano, la abundancia de Firmicutes, Lactobacillus spp., Aeromonas hydrophila, Enterobacteriaceae y Streptococcus spp. en la mucosa intestinal de loach en PACM fue mayor que en POCM. En otoño, la abundancia de bacterias totales, Bacteroidetes, Bifidobacterium y Enterobacteriaceae en la mucosa intestinal en PACM fue igualmente mayor que en POCM. Estas diferencias fueron significativas (P < 0.05 o P < 0.01) entre Loach en los dos modos de cultivo separados para todos los microorganismos excepto para A. hydrophila y Streptococcus spp. Además, los ensayos cuantitativos de PCR mostraron que algunos microorganismos presentaban abundancias consistentemente similares en el intestino que en el agua de cultivo. Estos resultados mostraron que algunas actividades enzimáticas involucradas en la digestión en el hígado y el intestino de Loach en PACM fueron más altas que las de POCM, como el análisis de enzimas digestivas y la observación histológica de las secciones intestinales. Estos hallazgos sugieren que la mayoría de los microorganismos examinados en la mucosa intestinal de la locha en los dos modos de cultivo difirieron significativamente en abundancia entre el verano y el otoño. Sin embargo, algunas bacterias patógenas en el intestino, particularmente A. hydrophila, presentaron menor abundancia en PACM en otoño, pero no difirieron en abundancia entre lochas en los dos modos de cultivo.Files
s12866-018-1237-1.pdf
Files
(1.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d5c9c0b0b07800b96306ad4ba0ddeaed
|
1.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الاختلافات في نشاط الإنزيم الهضمي والغشاء المخاطي المعوي والمجتمع الميكروبي في اللوتش المزروع في بيئتين منفصلتين
- Translated title (French)
- Différences dans l'activité enzymatique digestive, la muqueuse intestinale et la communauté microbienne chez les loches cultivées dans deux environnements distincts
- Translated title (Spanish)
- Diferencias en la actividad de las enzimas digestivas, la mucosa intestinal y la comunidad microbiana en lochas cultivadas en dos entornos separados
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2892379613
- DOI
- 10.1186/s12866-018-1237-1
References
- https://openalex.org/W1222830050
- https://openalex.org/W1527521036
- https://openalex.org/W1600951958
- https://openalex.org/W1968434240
- https://openalex.org/W1982559407
- https://openalex.org/W1985761529
- https://openalex.org/W1994361506
- https://openalex.org/W1995257846
- https://openalex.org/W1995878063
- https://openalex.org/W1999890530
- https://openalex.org/W2010107311
- https://openalex.org/W2012117087
- https://openalex.org/W2017808132
- https://openalex.org/W2018922105
- https://openalex.org/W2031684355
- https://openalex.org/W2036781668
- https://openalex.org/W2041275156
- https://openalex.org/W2044977356
- https://openalex.org/W2047242234
- https://openalex.org/W2047663757
- https://openalex.org/W2050849048
- https://openalex.org/W2051297452
- https://openalex.org/W2054559457
- https://openalex.org/W2055422882
- https://openalex.org/W2062088827
- https://openalex.org/W2072132852
- https://openalex.org/W2076687427
- https://openalex.org/W2077606586
- https://openalex.org/W2079078576
- https://openalex.org/W2090942483
- https://openalex.org/W2093019110
- https://openalex.org/W2099560044
- https://openalex.org/W2103878237
- https://openalex.org/W2107886227
- https://openalex.org/W2109744701
- https://openalex.org/W2115342886
- https://openalex.org/W2119994555
- https://openalex.org/W2122292170
- https://openalex.org/W2122483559
- https://openalex.org/W2135256281
- https://openalex.org/W2135306643
- https://openalex.org/W2143737916
- https://openalex.org/W2154149474
- https://openalex.org/W2187893519
- https://openalex.org/W2337502624
- https://openalex.org/W2408953895
- https://openalex.org/W2549976854
- https://openalex.org/W2568507945
- https://openalex.org/W2587911225