1. Trang Chủ
  2. Ngư nghiệp
  3. Ảnh hưởng của ánh sáng đèn led (Light Emitting Diode) đến hormone IGF-I mRNA (Insulin-like Growth Factor messenger RNA) và sinh sản ở cá chép (Cyprinus carpio)

Ảnh hưởng của ánh sáng đèn led (Light Emitting Diode) đến hormone IGF-I mRNA (Insulin-like Growth Factor messenger RNA) và sinh sản ở cá chép (Cyprinus carpio)

Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của đèn LED với các bước sóng là trắng, xanh da trời, xanh lá và đỏ đến nồng độ hormone IGF-I mRNA (Insulin-like Growth Factor messenger RNA) và sinh sản của cá chép. Cá chép có khối lượng trung bình 92 ± 4,3 g được nuôi trong bể kính trong phòng thí nghiệm, bể được che tối kín bằng hộp giấy màu đen có nắp đậy. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG ĐÈN LED (LIGHT EMITTING DIODE) ĐẾN HORMONE IGF-I mRNA (INSULIN-LIKE GROWTH FACTOR MESSENGER RNA

Thể loại Tài liệu miễn phí Ngư nghiệp

Số trang 10

Ngày tạo 3/19/2021 12:45:16 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.51 M

Tên tệp

Tải Ảnh hưởng của ánh sáng đèn led (Light Emitting Dio... (.pdf)

Xem mẫu

  1. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG ĐÈN LED (LIGHT EMITTING DIODE) ĐẾN HORMONE IGF-I mRNA (INSULIN-LIKE GROWTH FACTOR MESSENGER RNA) VÀ SINH SẢN Ở CÁ CHÉP (Cyprinus carpio) Nguyễn Thị Đang1* và Katsuhisa Uchida2 TÓM TẮT Hiện nay công cụ Light Emitting Diode (LED) đang được ứng dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản và đã chứng minh mang lại hiệu quả cao trong tăng năng suất vật nuôi. Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của đèn LED với các bước sóng là trắng, xanh da trời, xanh lá và đỏ đến nồng độ hormone IGF-I mRNA (Insulin-like Growth Factor messenger RNA) và sinh sản của cá chép. Cá chép có khối lượng trung bình 92 ± 4,3 g được nuôi trong bể kính trong phòng thí nghiệm, bể được che tối kín bằng hộp giấy màu đen có nắp đậy. Cá được nuôi với mật độ 8 con/bể trong thời gian 10 tuần, cho ăn bằng thức ăn viên công nghiệp 34% đạm, khẩu phần ăn là 2%/trọng lượng thân, cho ăn 2 lần/ ngày vào lúc 9:00 và 17:00. Cá chép được nuôi dưới ánh sáng đèn LED ở các bước sóng 446 nm (trắng), 468 nm (xanh da trời), 537 nm (xanh lá) và 630 nm (đỏ) với mật độ chiếu sáng là 5,0 µm/s/m2. Khoảng cách ánh sáng đến bề mặt nước là 50 cm. Thời gian chiếu sáng là 12 giờ/ngày (07 giờ mở đèn và 19 giờ tắt đèn). Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ IGF-I mRNA (insulin-like growth factor messenger RNA) cao hơn ở ánh sáng màu xanh da trời và trắng so với màu đỏ. Chỉ số tuyến sinh dục (GSI) của cá chép cái nuôi dưới ánh sáng màu xanh da trời tăng cao có ý nghĩa so với ánh sáng trắng, xanh lá và đỏ. Hình ảnh mô học cũng chỉ ra tỷ lệ phát triển noãn bào ở tế bào trứng cao nhất dưới ánh sáng màu xanh da trời và có tỷ lệ thấp dưới ánh sáng trắng, xanh lá và đỏ. Cá chép cái phơi dưới ánh sáng màu xanh da trời có nồng độ estradiol -17β trong máu cao hơn có ý nghĩa khi so sánh với các ánh sáng trắng, xanh lá và đỏ. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng ánh sáng LED màu xanh da trời kích thích phát triển của tuyến sinh dục và cải thiện chất lượng trứng ở cá chép (Cyprinus carpio). Từ khóa: Light emitting diode (LED), Cyprinus carpio, cá chép. I. GIỚI THIỆU năm 2016) (Karnai và Naukowe, 2018). Trung Cá chép (Cyprinus carpio) sống trong môi Quốc là quốc gia đứng đầu thế giới về sản lượng trường nước ngọt, là loài nội địa và có từ lâu nuôi cá chép, trong đó Việt Nam cũng là một đời. Cá thường thích sống theo bầy đàn tập trung trong 10 nước có sản lượng cao nuôi cá chép đạt những nơi nước cạn như sông, suối và nơi nhiều khoảng 400.000 tấn năm 2015 (Weimin, 2017). rau cỏ rậm rạp. Cá có thể chịu đựng trong điều Cá chép là loài cá nước ngọt tương đối quan kiện hàm lượng oxy thấp, nhiệt độ thích hợp trọng và nuôi phổ biến ở Việt Nam vì lý do nuôi cho cá tăng trưởng tốt từ 23-300C và khoảng pH cá chép không cần đầu tư nhiều vốn, dễ nuôi tối ưu của cá từ 7,5-8,0 (Heydarnejad, 2012). trong quy mô nhỏ, đặc biệt những nơi phong phú Sản lượng cá chép trên thế giới chủ yếu từ nuôi các loại phụ phẩm về nông nghiệp như vùng núi trồng chiếm (97,3%) đạt 3,4% (4,4 triệu tấn cao. Hơn nữa, thịt cá chép thơm ngon cung cấp 1 Viện Nghiện cứu Nuôi trồng Thủy sản II 2 Trường đại học Miyazaki, Nhật Bản *Email: nguyenthidang34@gmail.com TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020 13
  2. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II nguồn đạm cao cho con người. Nghiên cứu chỉ II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ra ánh sáng là yếu tố môi trường quan trọng bao NGHIÊN CỨU gồm chất lượng, mật độ cũng như thời gian chiếu 2.1. Vật liệu thí nghiệm sáng tất cả đều có ảnh hưởng mạnh đến chức Cá chép (Cyprinus carpio) được cung cấp năng sinh lý như tăng trưởng và phát triển tuyến từ Trung tâm giống, trường đại học Miyazaki, sinh dục của cá (Boeuf, 1999; Björnsson, 1997; Nhật Bản. Cá chép giống có khối lượng trung Imsland và ctv., 2007; Tucker và ctv., 2006). bình ban đầu là 92 ± 4,3 g và chiều dài là 19 Cá có khả năng phát hiện mật độ và phổ ánh ±0,6 cm. Cá được nuôi dưỡng trong bể xi măng sáng thông qua mắt, da và não (Bayarri và ctv., ngoài trời cho ổn định sức khỏe trước khi thực 2002; Vera và ctv., 2010). Ở cá xương, ánh sáng hiện thí nghiệm. có ảnh hưởng đến tuyến yên tại đây kích thích Nguồn nước sản xuất follicle stimulating hormone (FSH) và Cá được nuôi bằng nguồn nước máy sử luteinizing hormone (LH) có ảnh hưởng tuyến dụng cho sinh hoạt. Nước được sục khí 1 ngày sinh dục phát triển (Davie và ctv., 2007). Ngày trước khi cấp vào bể nuôi cá để hạn chế khí độc. nay, công cụ đèn LEDs được áp dụng cho nhiều 2.2. Thiết kế thí nghiệm lĩnh vực cây trồng, động vật và thủy sản. Trong Cá được nuôi thuần dưỡng 10 ngày cho nuôi trồng thủy sản một bước sóng ánh sáng rõ quen môi trường trước khi bắt đầu thí nghiệm. ràng sẽ ảnh hưởng đến tăng trưởng, miễn dịch Bể kính được đặt trong thùng xốp màu đen để và sinh sản của cá trong môi trường thí nghiệm hạn chế ảnh hưởng của ánh sáng bên ngoài. Thí và vùng nuôi (Shin và ctv., 2013; Takahashi và nghiệm thực hiện trong thời gian 10 tuần trong ctv., 2016; Zheng và ctv., 2016). Hơn nữa, đèn bể kính có dung tích 60 lít có gắn hệ thống lọc LEDs còn có nhiều lợi thế để sử dụng trong trang nước xả tràn. Mật độ thả nuôi là 8 con/ bể, cá trại nuôi thủy sản như là giá thấp, độ nóng vừa được cho ăn 2 lần trong ngày (sáng 9:00, chiều phải và độ bền cao (Migaud và ctv., 2007). Một 17:00) bằng thức ăn viên công nghiệp độ đạm vài nghiên cứu chỉ ra kết quả thú vị khi sử dụng 34% với khẩu phần thức ăn là 2 % trọng lượng đèn LED trong nuôi trồng thủy sản như đạt tăng thân. Nhóm cá thí nghiệm được thiết kế gắn đèn trưởng cao ở cá chẽm khi nuôi dưới ánh sáng LED với màu sắc và bước sóng khác nhau như màu xanh da trời có bước sóng 435-500 nm màu xanh lá (468 nm), màu xanh da trời (537 (Villamizar và ctv., 2009a). Trên cá bơn, cá rô phi nm), màu đỏ (630 nm) và màu trắng (446 nm). và cá chép koi giảm stress, cải thiện miễn dịch Đèn LED được lắp đặt với khoảng cách 50 cm và tốc độ tăng trưởng dưới ánh sáng LED màu đến mặt nước và mật độ ánh sáng được đo bằng xanh lá (Bairwa và ctv., 2017b; Shin và ctv., máy đo cầm tay Sekonic spectromaster model 2011; Volpato và ctv., 2011). Nghiên cứu cũng C-7000. Chu kỳ chiếu sáng của thí nghiệm là cho thấy ánh sáng LED màu xanh lá cải thiện 12 giờ sáng và 12 giờ tối (đèn được mở lúc 7 sự phát triển tuyến sinh dục trên cá chép koi và giờ sáng và tắt lúc 19 giờ). Yếu tố môi trường cá ba đuôi (gold fish) (Bairwa và ctv., 2017b; được theo dõi trong suốt thời gian thí nghiệm, Choi và ctv., 2015; Shin và ctv., 2013). Nghiên nhiệt độ đo hàng ngày, pH và oxy đo hàng tuần. cứu của chúng tôi được thực hiện để đánh giá Nước được thay 50% mỗi ngày trong 10 tuần ảnh hưởng của bước sóng ánh sáng khác nhau thí nghiệm. đèn LEDs với màu xanh da trời, màu xanh lá, Phương pháp thu mẫu và phân tích màu đỏ và màu trắng đến tốc độ tăng trưởng và Mẫu được thu tại thời điểm bắt đầu và kết sinh sản ở cá chép (Cyprinus carpio). thúc thí nghiệm, trước khi thu mẫu cá được 14 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
  3. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II gây mê trong dung dịch 2-phenoxyethanol (0,5 Giai đoạn 5 (GĐ5): tế bào tích tụ các noãn ml/L, Sigma, St. Louis, MO). Cá được cân khối hoàng và các túi noãn hoàng ở ngoại vi của tế lượng, đo chiều dài, sau đó mổ cá cho thu buồng bào chất. trứng ở cá cái. Để xác định mật độ phát triển khác nhau Chỉ số Gonadosomatic index (GSI) = [trọng của buồng trứng, 6 tiêu bản mô học được chọn lượng buồng trứng (g)]/[trọng lượng cá (g)] x ngẫu nhiên từ buồng trứng cho mỗi cá cái và 10 100 hình ảnh được chụp từ kính hiển vi quang học Nồng độ hormone IGF-I (insulin-like cho mỗi tiêu bản. growth factor-I) được xác định bằng phương Thu mẫu máu cá: Mẫu máu cá được lấy pháp real time PCR. Phản ứng được tiến hành từ tĩnh mạch đuôi sử dụng xi lanh 2,5ml. Máu với tổng dung dịch là 10µl trong đó chứa đựng được ly tâm ở nhiệt độ 4οC, 12000 rpm trong 2,5 ng of cDNA với 0,5µl cho mỗi 2µM cặp mồi thời gian 10 phút thu huyết tương trên bề mặt xuôi và mồi nghịch với nhiệt độ từ 60οC đến và được bảo quản trong tủ đông âm 20οC đến 95οC. khi phân tích. Tiếp theo hỗn hợp gồm100μl mẫu Kỹ thuật cắt mô buồng trứng: Buồng trứng này và 500μl ethylene ether (tỷ lệ là 1:5). Dung được cố định trong 10% formaldehyde. Mẫu dịch được lắc mạnh trong 5 phút, sau đó ủ tại mô được làm khô bằng cồn có nồng độ từ 70 nhiệt độ phòng cho 1 phút và đặt trên khối đá đến 100%. Xylene được sử dụng cho làm sạch khô trong 1 giờ trước khi thu phần dịch nổi trên mô. Sau đó mô được nhúng trong paraffin 64οC. bề mặt. Tiêu bản cắt 5 µm sau đó đem nhuộm bằng Nồng độ hormone estradiol-17β được xác haematoxyline, eosin và được kiểm tra bằng định bằng phương pháp ELISA theo hướng dẫn kính hiển vi quang phổ với độ phóng đại x10 của nhà sản xuất, công ty Cayman (Ann Arbor, (Nikon, Japan). MI, USA). Noãn bào được quan sát các giai đoạn phát III. KẾT QUẢ triển theo tác giả (Wallace và Selman, 1981), 3.1. Biểu hiện của gene IGF-I mRNA gồm 5 giai đoạn. Mức độ biểu hiện của IGF-I mRNA của cá Giai đoạn 1 (GĐ1): noãn bào có nhân lớn chép nuôi dưới ánh sáng đèn LED trong thời gian và hình cầu không đều. 10 tuần được trình bày ở Hình 1. Cá chép được Giai đoạn 2 (GĐ 2): xuất hiện túi noãn nuôi dưới mật độ chiếu sáng là 5,0 µm/s/m2. Kết hoàng chiếm hai hoặc ba phần trong ngoại vi tế quả chỉ ra, nồng độ của IGF-I mRNA của cá dưới bào chất. các phổ ánh sáng LED màu xanh da trời và trắng Giai đoạn 3 (GĐ3): noãn bào chứa đầy túi được cho thấy cao hơn so với nghiệm thức màu noãn hoàng. Xuất hiện các lớp nang và tế bào đỏ, mức độ khác nhau này có ý nghĩa thống kê (P khác nhau. < 0,05). Các nghiệm thức còn lại không có sự sai Giai đoạn 4 (GĐ4): xuất hiện các noãn khác có ý nghĩa thống kê. hoàng ở trung tâm của noãn bào TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020 15
  4. trắng được cho thấy cao hơn so với nghiệm thức màu đỏ, mức độ khác nhau này có ý nghĩa thống kê (P < 0,05). Các nghiệm thức còn lại không có sự sai khác có ý nghĩa thống kê. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II IGF-1 mRNA 6 5 * igf-1/ef1a(x10^-2) 4 * 3 2 1 0 Trắng Đỏ Xanh lá Xanh da trời Hình 1: IGF-I-mRNA của cá chép nuôi dưới các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau trong thời gian 3.2.1. Hình Chỉ trung 101:tuần, số GSI IGF-I-mRNA (Gonadal-somatic bình ± SE của cá(n=8). chép nuôi index) *: Khác dưới cáccủa nhau có ý cá phổ chép nghĩa ánh cái thống sáng kêLED đèn (P
  5. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II 3.2.2. Hình ảnh mô học buồng trứng của thấy, nhóm cá dưới ánh sáng màu xanh da trời cá chép cái xuất hiện số đông noãn hoàng phát triển ở trung Kết quả theo dõi tiêu bản mô học các giai tâm của noãn bào (GĐ4) so với các nhóm cá đoạn phát triển noãn bào của buồng trứng ở cá còn lại (chủ yếu phát triển ở giai GĐ3, GĐ2 hay cái được thể hiện trong Hình 3. Quan sát cho GĐ1). a b GĐ4 GĐ3 c d GĐ2 GĐ1 Hình 3: Hình ảnh mô học của tế bào trứng cá chép nuôi dưới điều kiện ánh sáng đèn LED trong thời gian 10 tuần; Hình a: màu 3: Hình xanh ảnh mô lá; họcb:của xanh tế da bàotrời; c: đỏ trứng và d: nuôi cá chép trắngdưới (n=30). kiện noãn điềuGĐ1: ánh sáng đèn LED bào có nhân tronglớn thờivàgian hình10cầu không tuần; đều;xanh a: màu GĐ2:lá;xuất hiện da b: xanh túi trời; noãnc:hoàng đỏ vàchiếm hai(n=30). d: trắng hoặc baGĐ1: noãn bào phần trong ngoại vi tế bào chất; GĐ3: noãn bào chứa đầy túi noãn hoàng, xuất hiện các lớp nang có và nhân tế bàolớn và hình khác nhau;cầu không GĐ4: xuấtđều; hiệnGĐ2: xuất hoàng các noãn hiện túiở noãn trunghoàng tâm củachiếm noãnhai hoặc ba phần trong bào. ngoại vi tế bào chất; GĐ3: noãn bào chứa đầy túi noãn hoàng, xuất hiện các lớp nang và tế bào Tỷ lệ phần trăm các giai đoạn phát triển của đạt 23%, cao hơn màu xanh lá (19%), màu đỏ khác nhau; GĐ4: xuất hiện các noãn hoàng ở trung tâm của noãn bào. buồng trứng được thể hiện ở Hình 4. Nhóm cá (6%), màu trắng (10%). Ở thời điểm đầu thí được nuôi dưới ánh sáng màu xanh da trời sau nghiệm, 100% số cá có buồng trứng phát triển 10 tuần có buồng Tỷtrứng lệ phát phầntriển trămởcác giaigiai đoạnđoạn ở giaitriển 4 phát đoạncủa 1. buồng trứng được thể hiện ở Hình 4. Nhóm cá được nuôi dưới ánh sáng màu xanh da trời sau 10 tuần có buồng trứng phát triển ở giai đoạn 4 đạt 23%, cao hơn màu xanh lá (19%), màu đỏ (6%), màu trắng (10%). Ở thời điểm đầu thí nghiệm 100% số cá có buồng trứng phát triển ở giai đoạn 1. TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020 17
  6. 100% Tỷ lệ phần trăm giai đoạn buồng trứng (%) 90% 80% 70% VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II 60% 50% 40% 100% 30% Tỷ lệ phần trăm giai đoạn buồng trứng (%) 90% 20% 80% 10% 70% 0% 60% Xanh da trời Xanh lá Đỏ Trắng Ban đầu GĐ4 23% 50% 19% 6% 10% 0% GĐ3 8% 40% 11% 7% 12% 0% GĐ2 11% 30% 14% 5% 8% 0% GĐ1 58% 20% 56% 82% 70% 100% 10% 0% Hình 4: Tỷ lệ phần trămXanh các da giai trờiđoạnXanh phátlátriển củaĐỏbuồng trứng cá chépBan Trắng nuôiđầudưới điều kiện GĐ4 ánh sáng đèn LED màu xanh da trời, xanh lá, đỏ và trắng trong thời gian 10 tuần (n=60). 23% 19% 6% 10% 0% GĐ3 8% 11% 7% 12% 0% GĐ2 11% 14% 5% 8% 0% GĐ1 58% 56% 82% 70% 100% 3.3. Sự thay đổi nồng độ hormone estradiol-17β (E2) trong huyết tương ở cá chép cái Hình 4: Tỷ lệ phần trăm các giai đoạn phát triển của buồng trứng cá chép nuôi dưới điều kiện ánh Hình 4: Tỷ lệ phần trăm các giai đoạn phát triển của buồng trứng cá chép nuôi dưới điều kiện Kếtsáng quả đèn thí nghiệm màucho LEDsáng thấy, xanh cá chép da trời, cái nuôi vàdưới điều kiện ánh giansáng đèn(n=60). LED màu xanh ánh đèn LED màuxanh xanhlá,dađỏtrời, trắng xanh trong lá, đỏthời và trắng 10 tuần trong thời gian 10 tuần (n=60). da trời3.3. có Sự hàm lượng thay estradiol-17β đổi nồng độ hormone(E2) trong huyết estradiol- xanhtương caocóhơn da trời hàmsolượng với các nhóm còn (E2) estradiol-17β lại. Sự 17βbiệt khác (E2)này trong huyết là có tươngvềở mặt ý nghĩa cá chép trong cáikê (P
  7. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II IV. THẢO LUẬN phát triển ở giai đoạn cao hơn so với ở ánh sáng Nghiên cứu được thực hiện để khảo sát ảnh màu xanh lá, đỏ và trắng. Nồng độ estradiol- hưởng của đèn LED với các phổ ánh sáng khác 17β (E2) của cá chép cái trong điều kiện ánh nhau (trắng, xanh da trời, xanh lá và đỏ) lên tốc sáng màu xanh da trời tăng có ý nghĩa thống độ tăng trưởng và sinh sản ở cá chép. Sau thời kê (P < 0,05) so với nhóm cá còn lại. Điều này gian 10 tuần nuôi, kết quả cho thấy nồng độ khẳng định tuyến sinh dục của cá chép cái nuôi IGF-I trong gan của cá chép ở nghiệm thức ánh ở điều kiện ánh sáng màu xanh da trời phát triển sáng màu xanh da trời và ánh sáng trắng đều cao tốt hơn so với ở điều kiện ánh sáng xanh lá, đỏ hơn ánh sáng màu đỏ và có ý nghĩa thống kê (P< và trắng. Estradiol-17β là dạng của hormone 0,05). Các ánh sáng còn lại khác nhau không estrogen có hoạt lực mạnh nhất, chủ yếu được có ý nghĩa thống kê. Kết quả của nghiên cứu sản xuất từ buồng trứng và có liên quan đến chu này trùng hợp với kết quả của một số nghiên kỳ sinh sản ở giống cái. Kết quả của nghiên cứu cứu trước là ánh sáng màu xanh da trời làm tăng này phù hợp với kết quả của một vài nghiên nồng độ hormone tăng trưởng so với ánh sáng cứu trước là ánh sáng có bước sóng ngắn (màu màu đỏ. Theo nhận định của (Shin và ctv., 2012) xanh da trời và xanh lá) kích thích sinh sản sự đèn LED màu xanh da trời và xanh lá làm tăng phát triển tuyến sinh dục ở cá (Bairwa và ctv., nồng độ hormone tăng trưởng và melatonin, vì 2017a; Choi và ctv., 2015; Shin và ctv., 2013). vậy giúp làm tăng tốc độ tăng trưởng của cá hề Tuy nhiên chưa có nhiều thông tin về cơ chế mà đuôi vàng (Yellowtail clownfish). Một nghiên ánh sáng có bước sóng ngắn có khả năng kích cứu tương tự trên ấu trùng cá chẽm châu Âu thích phát triển buồng trứng. Theo nghiên cứu cũng cho thấy nồng độ hormone IGF-I cao hơn của (Shin và ctv., 2013) ánh sáng có bước sóng dưới điều kiện ánh sáng màu xanh da trời so ngắn có thể chứa một sắc tố duy nhất với độ với ánh sáng đỏ và trắng (Villamizar và ctv., nhạy quang phổ rộng, có thể liên quan đến sự 2009). Trong nghiên cứu của chúng tôi kết quả tải nạp chất kích thích thần kinh ngoại sinh ở cá. bước đầu cho thấy nồng độ hormone IGF-I (loại Hơn nữa ánh sáng có bước sóng ngắn như ánh hormone có liên quan đến tăng trưởng) của cá sáng LED màu xanh da trời có thể truyền trong chép phơi dưới ánh sáng LED màu xanh da trời mực nước sâu tạo ra mật độ ánh sáng trong nước và màu trắng đều cao hơn có ý nghĩa thống kê nhiều hơn, một nghiên cứu cho thấy mật độ ánh so với màu đỏ. sáng là yếu tố ảnh hưởng đến sinh lý của cá Kết quả tìm hiểu ảnh hưởng của đèn LED (Myrberg và Fuiman, 2002). Ngược lại đối với đến sinh sản của cá chép. Nghiên cứu đã kiểm ánh sáng LED màu đỏ là loại ánh sáng có bước tra chỉ số GSI, mẫu mô học và đo nồng độ sóng dài chỉ thâm nhập ở độ sâu thấp hơn nên hormone estradiol-17β (E2) của cá chép cái. Kết có thể ít ảnh hưởng đến sự phát triển tuyến sinh quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, nhóm cá dục của cá. Từ những nhận định trên cho thấy chép cái nuôi dưới ánh sáng màu xanh da trời có việc nuôi cá chép dưới ánh sáng LED màu xanh chỉ số GSI cao hơn các nhóm cá còn lại. Nghiên da trời kích thích sự phát triển tuyến sinh dục cứu trước cho thấy, chỉ số GSI là yếu tố quan của cá chép cái. trọng để đánh giá phát triển tuyến sinh dục ở V. KẾT LUẬN cá, chỉ số này cao thể hiện tuyến sinh dục phát Thí nghiệm cho thấy, cá chép nuôi dưới triển ở mức tốt (Bairwa và ctv., 2017a). Quan điều kiện ánh sáng có bước sóng ngắn đèn LED sát mô học buồng trứng của nhóm cá chép chỉ màu xanh da trời, xanh lá, đỏ và trắng trong thời ra dưới ánh sáng màu xanh da trời có noãn bào gian 10 tuần, thời gian chiếu sáng là 12 giờ/ TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020 19
  8. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II ngày với mật độ chiếu sáng là 5,0 µm/s/m2. Kết Treasurer, J., & Migaud, H., 2007. Inhibition quả chỉ ra nồng độ IGF-I mRNA trong gan của of sexual maturation in tank reared haddock (Melanogrammus aeglefinus) through the use of cá chép cao hơn dưới ánh sáng LED màu xanh constant light photoperiods. Aquaculture, 270(1- da trời và màu trắng so với màu đỏ. 4), 379-389. Cá chép cái được phơi dưới ánh sáng LED Heydarnejad, M. S., 2012. Survival and growth màu xanh da trời có ảnh hưởng đến sự phát triển of common carp (Cyprinus carpio L.) exposed to different water pH levels. Turkish Journal of của tuyến sinh dục cụ thể khối lượng tuyến sinh Veterinary and Animal Sciences, 36(3), 245-249. dục của cá chép cái tăng có ý nghĩa trong thời Imsland, A., Foss, A., Koedijk, R., Folkvord, A., gian nuôi (chỉ số GSI tăng cao ở nghiệm thức Stefansson, S., & Jonassen, T. (2007). Persistent màu xanh da trời so với màu xanh lá, đỏ và growth effects of temperature and photoperiod trắng). Quan sát mẫu mô học của buồng trứng in Atlantic cod Gadus morhua. Journal of Fish Biology, 71(5), 1371-1382. thấy rõ tỷ lệ phần trăm noãn bào của tế bào trứng Karnai, L., & naukowe StowaRzySzenia phát triển cao hơn dưới ánh sáng màu xanh da ekonomiStów, I. S. R., 2018. Outlooks and trời. Nồng độ hormone estradiol-17β trong máu perspectives of the common carp production. của cá cũng cao hơn ở nghiệm thức LED màu Roczniki Naukowe SERiA, 20(1). Migaud, H., Cowan, M., Taylor, J., & Ferguson, H. xanh da trời so với các màu còn lại (trắng, xanh W., 2007. The effect of spectral composition and lá và đỏ). light intensity on melatonin, stress and retinal damage in post-smolt Atlantic salmon, Salmo TÀI LIỆU THAM KHẢO salar. Aquaculture, 270(1-4), 390-404. Bairwa, M. K., Saharan, N., Rawat, K. D., Tiwari, Myrberg, A., & Fuiman, L. A., 2002. The sensory V. K., & Prasad, K. P., 2017a. Effect of LED world of coral reef fishes. Coral reef fishes: light spectra on reproductive performance of Koi dynamics and diversity in a complex ecosystem. carp (Cyprinus carpio). Indian Journal of Animal Academic, San Diego, 123-148. Research, 51(6), 1012-1018. Navarro, R. D., de Sousa, S. C., Bizarro, Y. W. S., Bairwa, M. K., Saharan, N., Rawat, K. D., Tiwari, V. da Silva, R. F., & Navarro, F. K. S. P., 2015. K., & Prasad, K. P., 2017b. Effect of Light Spectra Effects of photoperiod on somatic growth and on Growth Performance and Immune Response gonadal development in male nile tilapia. Acta of Koi Carp, Cyprinus carpio (Linnaeus, 1758). Scientiarum. Technology, 37(4), 381-385. Fishery Technology, 54(2), 100-106. Ruchin, A., 2002. Growth and feeding intensity Bayarri, M., Madrid, J., & Sánchez‐Vázquez, F., of young carp Cyprinus carpio under different 2002. Influence of light intensity, spectrum constant and variable monochromatic and orientation on sea bass plasma and ocular illuminations. J Ichthyol, 42, 191-199. melatonin. Journal of pineal research, 32(1), 34- Shin, H. S., Kim, N. N., Choi, Y. J., Habibi, H. R., 40. Kim, J. W., & Choi, C. Y., 2013. Light-emitting Björnsson, B. T., 1997. The biology of salmon diode spectral sensitivity relationship with growth hormone: from daylight to dominance. reproductive parameters and ovarian maturation Fish physiology and biochemistry, 17(1-6), 9-24. in yellowtail damselfish, Chrysiptera parasema. Boeuf, G., & Le Bail, P.-Y., 1999. Does light have an Journal of Photochemistry and Photobiology B: influence on fish growth? Aquaculture, 177(1-4), Biology, 127, 108-113. 129-152. Shin, H. S., Lee, J., & Choi, C. Y., 2011. Effects Choi, C. Y., Shin, H. S., Kim, N. N., Yang, S.-G., Kim, of LED light spectra on oxidative stress and B.-S., & Yu, Y. M., 2015. Time-related effects the protective role of melatonin in relation to of various LED light spectra on reproductive the daily rhythm of the yellowtail clownfish, hormones in the brain of the goldfish Carassius Amphiprion clarkii. Comparative Biochemistry auratus. Biological rhythm research, 46(5), 671- and Physiology Part A: Molecular & Integrative 682. Physiology, 160(2), 221-228. Davie, A., de Quero, C. M., Bromage, N., Shin, H. S., Lee, J., & Choi, C. Y., 2012. Effects of 20 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
  9. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II LED light spectra on the growth of the yellowtail (Dicentrarchuslabrax) larvae. Aquaculture, clownfish Amphiprion clarkii. Fisheries science, 292(1-2), 80-86. 78(3), 549-556. Villamizar, N., García-Alcazar, A., & Sánchez- Takahashi, A., Kasagi, S., Murakami, N., Furufuji, Vázquez, F. J., 2009. Effect of light spectrum S., Kikuchi, S., Mizusawa, K., & Andoh, T., and photoperiod on the growth. Dña. Natalia 2016. Chronic effects of light irradiated from Villamizar Villamizar, 292, 67. LED on the growth performance and endocrine Volpato, G. L., & Barreto, R., 2001. Environmental properties of barfin flounder Verasper moseri. blue light prevents stress in the fish Nile tilapia. General and comparative endocrinology, 232, Brazilian Journal of Medical and Biological 101-108. Research, 34(8), 1041-1045. Tucker, B. J., Booth, M. A., Allan, G. L., Booth, D., Wallace, R. A., & Selman, K., 1981. Cellular and & Fielder, D. S., 2006. Effects of photoperiod dynamic aspects of oocyte growth in teleosts. and feeding frequency on performance of newly American Zoologist, 21(2), 325-343. weaned Australian snapper Pagrus auratus. Weimin, M., 2017. Aquaculture production and Aquaculture, 258(1-4), 514-520. trade trends: carp, tilapia and shrimp. Paper Vera, L., Davie, A., Taylor, J., & Migaud, H., presented at the FMM/RAS/298: Strengthening 2010. Differential light intensity and spectral Capacities, Policies and National Action Plans on sensitivities of Atlantic salmon, European sea Prudent and Responsible Use of Antimicrobials bass and Atlantic cod pineal glands ex vivo. in Fisheries Final Workshop in Cooperation with General and comparative endocrinology, 165(1), AVA Singapore and INFOFISH. 25-33. Zheng, J.-L., Yuan, S.-S., Li, W.-Y., & Wu, C.-W., Villamizar, N., García-Alcazar, A., & Sánchez- 2016. Positive and negative innate immune Vázquez, F., 2009. Effect of light spectrum responses in zebrafish under light emitting and photoperiod on the growth, development diodes conditions. Fish & shellfish immunology, and survival of European sea bass 56, 382-387. TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020 21
  10. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II EFFECT OF LIGHT EMITING DIODE (LED) WAVELENGTH ON HORMONE IGF-I mRNA (INSULIN-LIKE GROWTH FACTOR MESSENGER RNA) AND REPRODUCTION IN COMMON CARP (Cyprinus carpio) Nguyen Thi Dang1* and Katsuhisa Uchida 2 ABSTRACT Light Emitting Diode (LED) light sources are being used to improve the efficiency of aquaculture production. In this study, we investigated effects of various LED wavelength (white, blue, green and red) on concentration of IGF-I mRNA hormone and reproduction of common carp (Cyprinus carpio) with average individual weight of 92 ± 4.3g. Fishes were reared in flow-through water tanks, covered by black box in the laboratory for 10 weeks and stocked at a density of 8 fish per tank. The fish were fed with a commercial feed diet (containing 34.0% crude protein) and twice daily (09:00 h and 17:00 h) with 2 % of body weight per day. The experimental groups were exposed to white (446 nm), blue (peak at 468 nm), green (537 nm) and red (630 nm) light. The LED lights were positioned 50 cm above the water surface and the irradiance at the water surface was maintained at approximately 5.0 µm/s/m2. The photoperiod was a 12h light-dark cycle, with 7:00 light-on and 19:00 light-off. The results showed that hepatic IGF-I mRNA hormone levels under the blue and white light were significantly greater than that under red light condition. Moreover, gonado- somatic index (GSI) of female was significantly higher in the blue LED treated group than that in other experimental groups. Histological observation of ovary tissue indicated that the proportion of early vitellogenic stage oocyte was highest in the blue treated group while the percentage of pre-vitellogenic stage oocyte was still high in the white and red LED treated groups. Estradiol -17β concentration in female blood also was significantly higher under the blue LED condition compared to those in the others groups. These results suggest that the blue light promotes gonadal development and the improvement of egg quality in common carp. Keywords: Light Emitting Diode (LED), Cyprinus carpio, common carp Người phản biện: TS. Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh Người phản biện: PGS. TS. Đỗ Thị Thanh Hương Ngày nhận bài: 04/7/2020 Ngày nhận bài: 04/7/2019 Ngày thông qua phản biện: 28/7/2020 Ngày thông qua phản biện: 25/7/2020 Ngày duyệt đăng: 25/8/2020 Ngày duyệt đăng: 25/8/2020 1 Research Institute for Aquaculture No.2 2 Phygiology Lab, Miyazaki university, Japan. *Email: nguyethidang34@gmail.com 22 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 17 - THÁNG 9/2020
nguon tai.lieu . vn
Nông nghiệp Ngư nghiệp Lâm nghiệp Sinh học Hoá học Ngôn ngữ học Ngân hàng - Tín dụng