Synergistic effects of dietary two probiotics with two prebiotics to develop the synbiotics in Japanese eel, Anguilla japonica

Abstract

본 실험은 사료 내 두 가지 프로바이오틱스인 Bacillus subtilis KCTC 2217 과 Bacillus licheniformis KCCM 11775와 두 가지 프리바이오틱스인 매넌 올리고당(MOS) 또는 프룩토 올리고당(FOS) 이 치어기 뱀장어의 성장, 면역 및 장 내 조직에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 사육실험은 5개의 실험구로써 대조구와 2x2 factorial 조합 4개의 신바이오틱(프로+프리바이오틱스)실험구로 평균무게 12.8±0.47 g (mean±SD)인 뱀장어를 무작위로 수조당 10마리씩 실험구당 3반복으로 배치 하였다. 기초 사료는 대조구로 사용 하였으며, 두 가지 프로바이오틱스(1.0 x 108 CFU g-1 diet) 와 두 가지 프리바이오틱스(5 g kg-1 diet)를 factorial로 조합한 4가지 신바이오틱스 실험구; B. subtilis 와 MOS (BSM), B. subtilis 와 FOS (BSF), B. licheniformis 와 MOS (BLM), 그리고 B. licheniformis 와 FOS (BLF) 를 제작하였다. 실험종료 후, 증체율, 일간 성장률에 있어서, BSM과 BSF구가 대조구보다 유의적으로 높은 것으로 나타났으며(P < 0.10), 간중량 지수에서도 BSM과 BSF구가 대조구보다 유의적으로 높은 것으로 나타났다(P < 0.05). 장에서의 heat shock protein 70과 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)와의 유전자 발현비율에 있어서는 BSF구가 대조구와 BLF구보다 유의적으로 높은 것으로 나타났다(P < 0.05). Immunoglobulin M과 GAPDH와의 유전자 발현비율에 있어서는 BSF, BLM 및 BLF구가 대조구와 BSM구 보다 유의적으로 높은 것으로 나타났다(P < 0.05). 장내 융털의 길이에 있어서는 BSF와 BLM구가 대조구와 BLF구보다 유의적으로 높은 것으로 나타났으며(P < 0.05), 장벽의 두께의 길이에서는 BSF와 BLM구가 대조구와 BSM구보다 유의적으로 높은 것으로 나타났다(P < 0.05). 따라서 치어기 뱀장어에 있어서, B. subtilis와 함께 FOS를 첨가한 BSF 신바이오틱 실험구가 다른 신바이오틱 실험구인 BSM, BLM 및 BLF보다 성장, 비 특이적 면역 및 장 내 조직에 있어서 더 좋은 효과를 나타내어 다른 신바이오틱들보다 더 유용하게 사용될 것으로 확인되었다.

A 12-week feeding trial was conducted to investigate the effects of two dietary probiotics Bacillus subtilis KCTC 2217 and Bacillus licheniformis KCCM 11775 with two prebiotics mannan oligosaccharide (MOS) or fructo oligosaccharide (FOS) on growth performance, non-specific immune responses and intestinal histology in Japanese eel, Anguilla japonica. Fish averaging 12.8±0.47g (mean±SD) were randomly arranged into five treatments with triplicate tanks (10 fish/tank) and fed one of the five experimental diets. A basal diet was used as control diet (CON), and four other synbiotic diets were formulated by supplementary two probiotics (1.0 x 108 CFU g-1 diet) with two prebiotics (5 g kg-1 diet); B. subtilis and MOS (BSM), B. subtilis and FOS (BSF), B. licheniformis and MOS (BLM), and B. licheniformis and FOS (BLF). At the end of the feeding trial, weight gain, specific growth rate of fish fed BSM and BSF diets were significantly higher than those of fish fed CON diet (P ˂ 0.10), also hepatosomatic index of fish fed BSM and BSF diets were significantly higher than those of fish fed CON diet (P < 0.05). Relative gene expression level of heat shock protein 70 compare to glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) from intestine of fish fed BSF diet were significantly higher than those of fish fed CON and BLF diets (P ˂ 0.05), moreover relative gene expression level of immunoglobulin M compare to GAPDH from intestine of fish fed BSF, BLM and BLF diets were significantly higher than those of fish fed CON and BLM diets (P < 0.05). Intestinal villi length of fish fed BSF and BLM diets were significantly higher than those of fish fed CON and BLF diets (P ˂ 0.05). Therefore, these results indicated that dietary synbiotic consisting of B. subtilis with FOS (BSF) could be more beneficial than the other synbiotics (BSM, BLM and BLF) for growth performance, immune responses and intestinal histology of Japanese eel.