Kỹ Thuật Nuôi, Tin tức

Các Chủng Bacillus Khác Nhau Được Phân Lập Từ Tôm Sống Sót Sau Bệnh Hoại Tử Gan Tuỵ Cấp (AHPND) Có Thể Làm Giảm Tỷ Lệ Chết Ở Tôm Như Thế Nào?

Vi khuẩn Bacillus spp. có ít nhất 2 gen liên quan đến peptide kháng khuẩn biểu hiện các hoạt động ức chế AHPND.

Cuộc nghiên cứu này đánh giá tiềm năng của chủng Bacillus spp. được phân lập từ tôm sống sót sau AHPND để giảm tỷ lệ chết liên quan đến Bệnh hoại tử gan tụy (AHPND) trên tôm thẻ chân trắng. Ảnh: Darryl Jory.

Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) là một trong những mối đe dọa nghiêm trọng nhất đối với nghề nuôi tôm. AHPND chủ yếu do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) gây ra, ảnh hưởng đến họ tôm he, bao gồm tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) và tôm sú (Penaeus monodon), với tỷ lệ chết lên tới 100% trong vòng 20 đến 30 ngày nuôi, gây thiệt hại kinh tế nặng nề trong ngành nuôi tôm.

Nhìn chung, vi khuẩn có lợi là một yếu tố đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe tôm và được áp dụng rộng rãi trong các trang trại nuôi tôm để quản lý sức khỏe nhằm giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh. Các vi sinh vật sống – Probiotics, khi được sử dụng với số lượng thích hợp sẽ mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ – và các tác nhân kiểm soát sinh học đã được nghiên cứu. Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng việc bổ sung vi khuẩn ngoại sinh qua đường miệng sẽ kích thích phản ứng miễn dịch của tôm và sự đối kháng giữa các vi khuẩn xảy ra trong môi trường, bao gồm cả ruột tôm và nước ao nuôi. Tuy nhiên, cơ chế chính xác về tác dụng của vi khuẩn probiotic trên tôm và ứng dụng hiệu quả của chúng vẫn đang được nghiên cứu và chưa đạt được sự chắc chắn.

Vi khuẩn Bacillus spp. là một trong những vi khuẩn được nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất, chúng được xem như một loại probiotic hoặc kiểm soát sinh học trong nuôi trồng thủy sản. Việc cho tôm ăn các bào tử hoặc tế bào sinh dưỡng của các chủng Bacillus spp. giúp làm giảm tỷ lệ tôm chết do nhiễm khuẩn, bằng cơ chế tạo ra hệ thống miễn dịch của vật chủ và/hoặc sự đối kháng giữa các vi khuẩn. Peptide kháng khuẩn (AMPs) do Bacillus spp. tiết ra ức chế sự phát triển của các vi sinh vật khác, đặc biệt là vi khuẩn và nấm. Nguy cơ kháng thuốc của vi khuẩn đối với các Peptide kháng khuẩn (AMPs) đó được cho là thấp; do đó, việc ứng dụng vi khuẩn Bacillus sản sinh ra AMP vào lĩnh vực nuôi trồng thủy sản được cho là một triển vọng tích cực.

Hệ vi sinh vật trong dạ dày của tôm He có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và ngăn chặn sự lây nhiễm vi khuẩn. Vi khuẩn Vibrio, như VPAHPND và Vibrio penaeicida, xâm nhập vào dạ dày tôm trong giai đoạn đầu của quá trình lây nhiễm. Điều đặc biệt là, dạ dày tôm chứa nhiều loại vi khuẩn khác nhau, với các biến thể được tìm thấy khi có hoặc không có sự phát triển của AHPND. Kiến thức này làm nổi bật vai trò của quần thể vi khuẩn trong hệ vi sinh vật trong dạ dày của tôm, tương tự như hệ vi sinh vật đường ruột của động vật có vú, có thể mang lại nhiều lợi ích quan trọng cho sức khỏe của tôm..

Bài viết này – được tóm tắt từ bài báo gốc (Proespraiwong, P. và cộng sự 2023. Đánh giá Bacillus spp. là Probiotic tiềm năng giúp giảm tỷ lệ chết liên quan đến AHPND và nâng cao hiệu suất tăng trưởng cho các trang trại nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Microorganisms 2023, 11(9), 2176) – báo cáo kết quả nghiên cứu về các chủng Bacillus spp. phân lập từ dạ dày tôm và môi trường, đồng thời đánh giá chúng là vi khuẩn có lợi tiềm năng cho tôm.

Thiết lập nghiên cứu

Đối với nghiên cứu này, tôm thẻ chân trắng khỏe mạnh (0,5g) được cung cấp bởi Viện Nghiên cứu Động vật Thủy sản Mae Klong, Công ty TNHH Charoen Pokphand Foods Public (CP, Bangkok, Thái Lan). Tôm được nuôi trong bể nuôi trồng thủy sản có sục khí tại Đại học Kasetsart cho đến khi tiến thành thử nghiệm cảm nhiễm. Tôm được sàng lọc ngẫu nhiên bằng xét nghiệm PCR để phát hiện sự hiện diện của một số loại virus gây bệnh bao gồm AHPND, EHP, WSSV, IHHNV, TSV và YHV. Điều kiện nuôi tôm trong các thí nghiệm bao gồm pH 7,8–8,2, nhiệt độ 28–32°C, độ mặn 20 ppt, độ kiềm 170–190 mg, TAN dưới 1 ppm và NO2− dưới 1 ppm.

Probiotic được sử dụng trong nghiên cứu có nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus spp. được phân lập từ dạ dày của tôm thẻ L. vannamei sống sót sau khi nhiễm AHPND (22 phân lập) và đất rừng ngập mặn gần các trang trại nuôi tôm (10 phân lập). Vi khuẩn Bacillus spp. đã được xác định về mặt di truyền và được mô tả dựa trên sự sẵn có của các gen liên quan đến peptide kháng khuẩn (AMP). Đặc điểm kiểu hình của tất cả Bacillus spp. được xác định dựa trên khả năng ức chế các chủng Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) gây bệnh AHPND.

Trong phòng thí nghiệm, hiệu quả của Bacillus spp. trong việc chống lại các chủng VPAHPND khác nhau đã được đánh giá. Tôm được ngâm trong dung dịch 1 × 105 CFU/mL Bacillus spp. trong 10 giờ và sau đó cảm nhiễm với 1 × 104 CFU/mL các chủng VPAHPND khác nhau ở độ mặn 20 ppt. Mỗi thử nghiệm được thực hiện ba lần cho mỗi phân lập VPAHPND. Sau đó, thử nghiệm thực tế được tiến hành tại một số trại nuôi tôm ở Việt Nam.

Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm, cách nuôi dưỡng, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm thực tế, phân lập và mô tả đặc tính các chủng Bacillus cũng như thu thập và phân tích dữ liệu, vui lòng tham khảo bài báo gốc.

Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng vi khuẩn Bacillus spp. không có gen liên quan đến AMP không có khả năng gây ức chế VPAHPND trong điều kiện in vitro, trong khi các chủng Bacillus spp. chứa ít nhất hai gen liên quan đến AMP thể hiện các hoạt động ức chế đa dạng. Điều thú vị là chủng B. subtilis K3, phân lập từ tôm, có tác dụng ức chế đáng kể, chống lại VPAHPND (tỷ lệ sống 80%) ở tôm thẻ chân trắng và duy trì mức giảm tỷ lệ tôm chết trong các phạm vi độ mặn khác nhau (tỷ lệ sống 75-95%). Hơn nữa, với các chủng VPAHPND khác nhau, B. subtilis K3 cho thấy khả năng bảo vệ vượt trội và duy trì tỷ lệ sống ổn định trong các nhóm thử nghiệm (tỷ lệ sống 80–95%).

Hình 1: Đánh giá khả năng kiểm soát bệnh AHPND của Bacillus spp. Tôm được xử lý bằng các loại Bacillus spp. phân lập (phân lập K3, K5, K6, K11, K12, K13, K19, P4 và P6) trong 10 giờ sau thử nghiệm cảm nhiễm bằng cách ngâm với 104 CFU/mL VPAHPND (chủng RY). **** p < 0,0001 so với đối chứng. Phỏng theo từ bản gốc.

Mặc dù có sự khác biệt rõ ràng về điều kiện môi trường giữa dạ dày tôm và đất rừng ngập mặn, nhưng chưa có mô hình rõ ràng nào về sự phân bố của các gen liên quan đến AMP được thử nghiệm giữa các chủng Bacillus phân lập từ mỗi nguồn. Một giả thuyết được đưa ra là vi khuẩn Bacillus hiện diện trong dạ dày tôm không thích nghi với môi trường này mà thay vào đó, chúng có thể hiện diện ở môi trường bên ngoài, sau đó được tiêu thụ vào qua đường miệng và xâm chiếm trong dạ dày tôm.

Mặc dù một số nghiên cứu trước đây đã đề xuất việc cung cấp vi khuẩn Bacillus cho tôm thông qua thức ăn, nhưng vẫn còn nhiều bất định về khả năng sống sót và ổn định của Bacillus khi được bổ sung trực tiếp vào nước ao. Một báo cáo trước đây cho thấy tỷ lệ vi khuẩn Bacillus xâm chiếm trong đường tiêu hóa của tôm rất thấp, đặc biệt là trong ao đất. Vì lý do này, thử nghiệm thực tế trong nghiên cứu này được tiến hành bằng việc sử dụng vi khuẩn thử nghiệm liên tục, nhưng cần tối ưu hóa các phương pháp định lượng.

Nhìn chung, các chủng VPAHPND có tính ưa mặn (phát triển tốt ở độ mặn cao) và độ mặn trong nước có ảnh hưởng đến độc tính của chúng. Kết quả của thử nghiệm lây nhiễm trong nghiên cứu này cũng cho thấy tỷ lệ tôm chết khác nhau tùy thuộc vào độ mặn. Tuy nhiên, việc giảm độ mặn ở các trại giống tôm có thể khó khăn. Ngược lại, việc nuôi tôm thẻ chân trắng trong nước nội địa thường sử dụng nước có độ mặn thấp để nuôi. Trong nghiên cứu này, ở mỗi độ mặn, tỷ lệ chết trong thử nghiệm cảm nhiễm VPAHPND ở nhóm thử nghiệm sử dụng B. subtilis K3 thấp hơn. Điều này chỉ ra rằng những tác động này có thể xảy ra trong nhiều điều kiện độ mặn môi trường khác nhau.

Hình 2: Ảnh hưởng của độ mặn nước đến hiệu quả của B. subtilis (K3) trong việc kiểm soát AHPND. Tôm được xử lý bằng B. subtilis K3 trong 10 giờ sau khi cảm nhiễm với VPAHPND (chủng RY) ở mức 104 CFU/mL bằng cách ngâm. Tôm được nuôi ở các độ mặn khác nhau bao gồm 5 ppt, 20 ppt và 40 ppt. **** p < 0,0001 so với đối chứng đối với từng độ mặn. Phỏng theo từ bản gốc.

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các gen liên quan đến peptide kháng khuẩn (AMP) thay vì áp dụng phân tích toàn bộ bộ gen. Cần lưu ý rằng các chủng vi khuẩn phân lập có thể chứa các gen AMP mới hoặc không được xem xét, có thể đóng góp vào khả năng ức chế vi khuẩn. Ngoài ra, vẫn chưa rõ liệu sự khác biệt về hoạt tính ức chế giữa các chủng phân lập trong điều kiện in vitro có phụ thuộc vào lượng AMP tiết ra hay hoạt động của từng phân tử peptide hay không. Do những hạn chế của nghiên cứu này, nên không chắc chắn rằng có thể thu được kết quả tương tự với các chủng vi khuẩn Bacillus khác.

Việc sử dụng probiotics trong nuôi trồng thủy sản là một chiến lược phổ biến để cải thiện sức khỏe của động vật thủy sản và kiểm soát dịch bệnh. Tuy nhiên, giá trị thực sự của chúng cần phải được xác nhận thông qua quá trình sàng lọc và lựa chọn hợp lý, cũng như làm sáng tỏ hiệu quả của chúng trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm thực tế.

Quan điểm

Chủng vi khuẩn Bacillus spp. K3 thu được trong nghiên cứu này đã làm giảm tỷ lệ chết của tôm thẻ chân trắng L. vannamei bị cảm nhiễm VPAHPND. Các phương pháp mà chúng tôi sử dụng để sàng lọc Bacillus spp. có thể hữu ích cho việc tìm kiếm probiotic tiềm năng cho tôm. Nghiên cứu này cũng cho thấy một trong những cơ chế có tác dụng tốt của probiotic đối với tôm.

Theo Tiến sĩ Sasimanak Unajak

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/how-different-bacillus-strains-isolated-from-ahpnd-surviving-shrimp-can-reduce-mortality/?fbclid=IwAR1loMw_2bSEhjy6BvguTP5k96HHG14Upsn9PGLjJEbUSZbfs7TEFFEqEXU

Biên dịch: Huyền Thoại – Bình Minh Capital

Xem thêm:

You cannot copy content of this page