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Effects of bioactive substance from turmeric on growth, skin mucosal immunity and antioxidant factors in common carp, <i>Cyprinus carpio</i>
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-
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2019
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SCI,SCIE,SCOPUS
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학술저널
수록면
612-620(9쪽)
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<P><B>Abstract</B></P> <P>Present study evaluated the effects of curcumin, the principal curcuminoid of turmeric, on <I>Cyprinus carpio</I> growth, skin mucosal immune parameters, immune-related gene expression, and susceptibility to pathogen challenge. Diets containing four various concentrations of curcumin (g Kg<SUP>−1</SUP>): 0 g [basal diet], 5 g [T5], 10 g [T10], and 15 g [T15] were fed to the carp (average weight: 16.37 g) for 8 weeks. Growth parameters were analysed at 4 and 8 weeks post-feeding. Skin mucosal immune responses and expression were examined in 8 weeks post-feeding. Growth performance was significantly higher in T10 and T15, with final weight gain of 102.26 ± 2.31 g and specific growth rate of 3.24 ± 0.37, respectively. The lowest feed conversion ratio (2.35 ± 0.16) was recorded in T15 than in the control (<I>P</I> < 0.05). Among the skin mucosal immune parameters examined, lysozyme (36.8 ± 4.03 U mL<SUP>−1</SUP>), total immunoglobulin (6.74 ± 0.5 mg mL<SUP>−1</SUP>), protein level (18.7 ± 1.62 mg mL<SUP>−1</SUP>), alkaline phosphatase (96.37 ± 6.3 IU L<SUP>−1</SUP>), and protease activity (9.47 ± 0.82%) were significantly higher in T15, while the peroxidase activity was higher in T10 (10.24 ± 0.9 U mg<SUP>−1</SUP> protein). Further, lysozyme, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities were measured in serum and found to be higher in T10 or T15 than in the control (<I>P</I> < 0.05). However, malondialdehyde level decreased significantly in T10 and T15. Furthermore, antioxidant genes (SOD, CAT, nuclear factor erythroid 2-related factor 2) and anti-inflammatory cytokine Interleukin-10 were upregulated in the head kidney, intestine, and hepatopancreas of fish in T10 and T15. Conversely, expression of pro-inflammatory cytokines (IL-1β, tumour necrosis factor-alpha), signalling molecule NF-κBp65 were down-regulated in the tested tissues of T10 and T15. Expression of Toll-like receptor 22 (TLR22) was down regulated in head-kidney and intestine of T15. Fish from T15 exhibited significantly higher relative post-challenge survival (69.70%) against <I>Aeromonas hydrophila</I> challenge. Results of the present study suggest that dietary supplements of curcumin at 15 g Kg<SUP>−1</SUP>can significantly improve the growth performance, skin mucosal and serum antioxidant parameters, and strengthen the immunity of <I>C. carpio</I>. Therefore, curcumin represents a promising food additive for carps in aquaculture.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Curcumin intake improves growth and skin mucosal immunity of <I>Cyprinus carpio</I>. </LI> <LI> Dietary curcumin alters antioxidant- and inflammatory-related gene expression. </LI> <LI> Fish fed diet supplemented with 15 g kg<SUP>−1</SUP> of curcumin had the highest post-challenge survival rate. </LI> </UL> </P>
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