Published January 30, 2024
| Version v1
Publication
Open
Effects of Bacillus subtilis as a single strain probiotic on growth, disease resistance and immune response of striped catfish (Pangasius hypophthalmus)
Creators
- 1. Lahore College for Women University
- 2. Purdue University Fort Wayne
- 3. University of Veterinary and Animal Sciences
- 4. University of Tasmania
Description
The present study investigated the potential role of Bacillus subtilis as probiotic in striped catfish ( Pangasius hypophthalmus ). Fish (initial weight = 150.00±2.63g n = 180) were stocked in circular tanks. Four isonitrogenous (30%) and isolipidic (3.29%) diets were formulated having supplementation of B . subtilis at four different levels (P0; 0, P1: 1×10 6 , P2: 1×10 8 and P3: 1×10 10 CFU/g). Each treatment had three replicates, while each replicate had fifteen fish. The trial started on second week of July and continued for eight weeks. Growth, feed conversion ratio, crude protein content, the concentration of amylase and protease, the profile of both dispensable and non-dispensable amino acids in all four dietary groups increased with a gradual increase of B . subtilis in the diet. At the end of growth experiment, fish in all four groups were exposed to Staphylococcus aureus (5×10 5 CFU/ml). After S . aureus challenge, fish fed with B . subtilis responded better to damage caused by reactive oxygen species and lipid peroxidation and better survival rate. The catalase and superoxide dismutase level also increased in response to bacterial challenge in B . subtilis fed groups. On the other hand, the concentration of malondialdehyde gradually decreased in these groups (+ve P0 >P1>P2>P3). It is concluded that supplementation of B . subtilis as a probiotic improved the growth, protein content, antioxidant response and immunocompetency against S . aureus in striped catfish. The optimum dosage of B . subtilis , at a concentration of 1×10 10 CFU/g, resulted in the most favorable outcomes in striped catfish. This single bacterial strain can be used as an effective probiotic in large scale production of aquafeed for striped catfish. Future studies can investigate this probiotic's impact in the intensive culture of the same species.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
بحثت الدراسة الحالية في الدور المحتمل للعصية الرقيقة كبروبيوتيك في سمك السلور المخطط ( Pangasius hypophthalmus ). تم تخزين الأسماك (الوزن الأولي = 150.00±2.63جم ن = 180) في خزانات دائرية. تمت صياغة أربعة أنظمة غذائية متساوية النيتروجين (30 ٪) وإيسوليبيدي (3.29 ٪) تحتوي على مكملات B . subtilis على أربعة مستويات مختلفة (P0 ؛ 0، P1: 1×10 6 ، P2: 1×10 8 و P3: 1×10 10 CFU/g). كان لكل علاج ثلاثة تكرارات، في حين كان لكل تكرار خمسة عشر سمكة. بدأت المحاكمة في الأسبوع الثاني من يوليو واستمرت لمدة ثمانية أسابيع. زاد النمو، ونسبة تحويل العلف، ومحتوى البروتين الخام، وتركيز الأميليز والبروتياز، وملف الأحماض الأمينية التي يمكن الاستغناء عنها والتي لا يمكن الاستغناء عنها في جميع المجموعات الغذائية الأربع مع زيادة تدريجية في B . subtilis في النظام الغذائي. في نهاية تجربة النمو، تعرضت الأسماك في جميع المجموعات الأربع للمكورات العنقودية الذهبية (5×10 5 CFU/ml). بعد تحدي S. aureus، استجابت الأسماك التي تتغذى على B. subtilis بشكل أفضل للضرر الناجم عن أنواع الأكسجين التفاعلية وبيروكسيد الدهون ومعدل بقاء أفضل. كما زاد مستوى الكاتالاز وفوق الأكسيد ديسموتاز استجابة للتحدي البكتيري في مجموعات تغذية B . subtilis. من ناحية أخرى، انخفض تركيز المالونديالديهايد تدريجياً في هذه المجموعات (+ve P0 > P1 > P2 >P3). تم استنتاج أن مكملات B . subtilis كبروبيوتيك حسنت النمو ومحتوى البروتين والاستجابة المضادة للأكسدة والكفاءة المناعية ضد S . aureus في سمك السلور المخطط. أدت الجرعة المثلى من B . subtilis ، بتركيز 1×10 10 CFU/g، إلى النتائج الأكثر ملاءمة في سمك السلور المخطط. يمكن استخدام هذه السلالة البكتيرية المفردة كبروبيوتيك فعال في الإنتاج على نطاق واسع من أكوافيد لسمك السلور المخطط. يمكن للدراسات المستقبلية أن تحقق في تأثير هذا البروبيوتيك في المزرعة المكثفة لنفس النوع.Translated Description (French)
La présente étude a examiné le rôle potentiel de Bacillus subtilis en tant que probiotique chez le poisson-chat rayé ( Pangasius hypophthalmus ). Les poissons (poids initial = 150,00±2,63g n = 180) ont été stockés dans des réservoirs circulaires. Quatre régimes isonitrogènes (30 %) et isolipidiques (3,29 %) ont été formulés avec une supplémentation en B. subtilis à quatre niveaux différents (P0 ; 0, P1: 1×10 6 , P2: 1×10 8 et P3: 1×10 10 UFC/g). Chaque traitement comportait trois réplicats, tandis que chaque réplicat comptait quinze poissons. L'essai a débuté la deuxième semaine de juillet et s'est poursuivi pendant huit semaines. La croissance, le taux de conversion des aliments, la teneur en protéines brutes, la concentration d'amylase et de protéase, le profil des acides aminés dispensables et non dispensables dans les quatre groupes alimentaires ont augmenté avec une augmentation progressive de B. subtilis dans l'alimentation. À la fin de l'expérience de croissance, les poissons des quatre groupes ont été exposés à Staphylococcus aureus (5×10 5 UFC/ml). Après la provocation par S. aureus, les poissons nourris avec B. subtilis ont mieux répondu aux dommages causés par les espèces réactives de l'oxygène et la peroxydation des lipides et un meilleur taux de survie. Le taux de catalase et de superoxyde dismutase a également augmenté en réponse à la provocation bactérienne dans les groupes nourris avec B. subtilis. En revanche, la concentration de malondialdéhyde diminue progressivement dans ces groupes (+ve P0 >P1>P2>P3). Il est conclu que la supplémentation de B. subtilis en tant que probiotique a amélioré la croissance, la teneur en protéines, la réponse antioxydante et l'immunocompétence contre S. aureus chez le poisson-chat rayé. La dose optimale de B. subtilis , à une concentration de 1×10 10 UFC/g, a donné les résultats les plus favorables chez le poisson-chat rayé. Cette souche bactérienne unique peut être utilisée comme probiotique efficace dans la production à grande échelle d'aliments aquatiques pour poissons-chats rayés. De futures études pourront étudier l'impact de ce probiotique dans la culture intensive de la même espèce.Translated Description (Spanish)
El presente estudio investigó el papel potencial de Bacillus subtilis como probiótico en el bagre rayado ( Pangasius hypophthalmus ). Los peces (peso inicial = 150.00±2.63g n = 180) se almacenaron en tanques circulares. Se formularon cuatro dietas isonitrogenadas (30%) y isolipídicas (3,29%) con suplementación de B. subtilis en cuatro niveles diferentes (P0; 0, P1: 1×10 6 , P2: 1×10 8 y P3: 1×10 10 UFC/g). Cada tratamiento tenía tres réplicas, mientras que cada réplica tenía quince peces. El ensayo comenzó la segunda semana de julio y continuó durante ocho semanas. El crecimiento, la relación de conversión alimenticia, el contenido de proteína cruda, la concentración de amilasa y proteasa, el perfil de aminoácidos prescindibles y no prescindibles en los cuatro grupos dietéticos aumentó con un aumento gradual de B. subtilis en la dieta. Al final del experimento de crecimiento, los peces de los cuatro grupos fueron expuestos a Staphylococcus aureus (5×10 5 UFC/ml). Después de la exposición a S. aureus, los peces alimentados con B. subtilis respondieron mejor al daño causado por las especies reactivas de oxígeno y la peroxidación lipídica y una mejor tasa de supervivencia. El nivel de catalasa y superóxido dismutasa también aumentó en respuesta a la exposición bacteriana en los grupos alimentados con B. subtilis. Por otro lado, la concentración de malondialdehído disminuyó gradualmente en estos grupos (+ve P0 >P1>P2>P3). Se concluye que la suplementación de B. subtilis como probiótico mejoró el crecimiento, el contenido de proteínas, la respuesta antioxidante y la inmunocompetencia contra S. aureus en el bagre rayado. La dosis óptima de B. subtilis , a una concentración de 1×10 10 UFC/g, dio como resultado los resultados más favorables en el bagre rayado. Esta única cepa bacteriana se puede utilizar como un probiótico eficaz en la producción a gran escala de alimento acuícola para bagres rayados. Futuros estudios pueden investigar el impacto de este probiótico en el cultivo intensivo de la misma especie.Files
journal.pone.0294949&type=printable.pdf
Files
(4.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a03ee1d1ad02576ea211bc09bead83fa
|
4.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- آثار العصوية الرقيقة كسلالة واحدة من البروبيوتيك على النمو ومقاومة الأمراض والاستجابة المناعية لسمك السلور المخطط (Pangasius hypophthalmus)
- Translated title (French)
- Effets de Bacillus subtilis en tant que probiotique d'une seule souche sur la croissance, la résistance aux maladies et la réponse immunitaire du poisson-chat rayé (Pangasius hypophthalmus)
- Translated title (Spanish)
- Efectos de Bacillus subtilis como probiótico de una sola cepa sobre el crecimiento, la resistencia a las enfermedades y la respuesta inmune del bagre rayado (Pangasius hypophthalmus)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4391345835
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0294949
References
- https://openalex.org/W1523213544
- https://openalex.org/W1526072163
- https://openalex.org/W1915674162
- https://openalex.org/W1921490067
- https://openalex.org/W1972720823
- https://openalex.org/W1981227800
- https://openalex.org/W1985614333
- https://openalex.org/W1987211076
- https://openalex.org/W1999741924
- https://openalex.org/W2011257330
- https://openalex.org/W2018891871
- https://openalex.org/W2020469902
- https://openalex.org/W2050387627
- https://openalex.org/W2065198407
- https://openalex.org/W2066421899
- https://openalex.org/W2080916687
- https://openalex.org/W2080931110
- https://openalex.org/W2081886866
- https://openalex.org/W2086813844
- https://openalex.org/W2087753771
- https://openalex.org/W2107787440
- https://openalex.org/W2113559104
- https://openalex.org/W2124699142
- https://openalex.org/W2126867044
- https://openalex.org/W2130802429
- https://openalex.org/W2132429338
- https://openalex.org/W2136412413
- https://openalex.org/W2138140504
- https://openalex.org/W2139632719
- https://openalex.org/W2146776939
- https://openalex.org/W2151314809
- https://openalex.org/W2156437980
- https://openalex.org/W2165232853
- https://openalex.org/W2168526937
- https://openalex.org/W2252518651
- https://openalex.org/W2280164649
- https://openalex.org/W2282151993
- https://openalex.org/W2318170708
- https://openalex.org/W2324078273
- https://openalex.org/W2381085278
- https://openalex.org/W2396092852
- https://openalex.org/W2581630856
- https://openalex.org/W2586273574
- https://openalex.org/W2586927751
- https://openalex.org/W2593244669
- https://openalex.org/W2611826406
- https://openalex.org/W2616526198
- https://openalex.org/W2620099834
- https://openalex.org/W2791174603
- https://openalex.org/W2792277734
- https://openalex.org/W2797871140
- https://openalex.org/W2801597609
- https://openalex.org/W2801903013
- https://openalex.org/W2802405013
- https://openalex.org/W2805484652
- https://openalex.org/W2888389067
- https://openalex.org/W2908685711
- https://openalex.org/W2909424477
- https://openalex.org/W2939831515
- https://openalex.org/W2950868292
- https://openalex.org/W2953794648
- https://openalex.org/W3038859100
- https://openalex.org/W3087014489
- https://openalex.org/W3141875265
- https://openalex.org/W3156535432
- https://openalex.org/W4318065396
- https://openalex.org/W4318203486
- https://openalex.org/W4366183948