Effect of microbial immunostimulants on WSSV infection percentage and the expression of immune-related genes in white shrimp (Litopenaeus vannamei)

Jesús A Fierro Coronado, Antonio Luna González, Carlos J Caceres Martínez, Píndaro Álvarez Ruiz, Ruth Escamilla Montes, Héctor A González Ocampo, Viridiana Peraza Gómez

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.

Keywords: Candida parapsilosis; gene expression; immune system; Litopenaeus vannamei; Pediococcus parvulus; shrimp; white shrimp.

 

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), suministrándolo 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 expresióndel 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.

Palabras clave: camarón; camarón blanco; Candida parapsilosis; expresión de genes; Litopenaeus vannamei; Pediococcus parvulus; sistema inmune.

 

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 riplicado. 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 prevalencia 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.

Palavras-chave: camarão; camarão branco; Candida parapsilosis; expressão de genes; Litopenaeus vannamei; Pediococcus parvulus; sistema inmune.


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DOI: https://doi.org/10.17533/udea.rccp.v32n3a07 Abstract : 161 PDF : 156

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