Kỹ Thuật Nuôi, Tin tức

Phần 2: Ảnh Hưởng Của Dịch Bệnh Và Mùa Vụ Đến Gan Tụy Và Hệ Sinh Vật

3. Kết quả

3.1. Đánh giá dữ liệu trình tự

100 mẫu đã được giải trình tự trên nền tảng Illumina Hiseq 2500 để tạo tập dữ liệu 12,56 Gb và 9.501.484 cặp lượt đọc. Trong số đó, 8.960.483 thẻ đã vượt qua kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và được xử lý thành 8.735.797 thẻ hiệu quả không có chimera chất lượng cao (trung bình là 87.358) (Bảng bổ trợ S1). Tổng cộng có 9.804 OTU được tạo với độ tương tự 97% (Bảng bổ trợ S2). Sau đó, các OTU, dưới ba trong tổng số thứ tự, đã được sàng lọc để thu được 8.491 OTU hiệu quả (Hình bổ sung S1). Các chỉ số đa dạng được tính toán dựa trên dữ liệu OTU. Các đường cong hiếm gặp và đường cong độ phong phú tương đối của loài đạt đến một cao nguyên, phản ánh sự đầy đủ của độ sâu trình tự (Hình bổ sung S2, S3).

3.2. Mô hình chung của hệ sinh vật nấm trong ruột và gan tụy của tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei

Tổng cộng có 17 ngành, 53 lớp, 127 bộ, 325 họ, 734 chi và 990 loài đã được xác định từ các trình tự có thể phân loại. Như được hiển thị trong Hình 1A, Ascomycota là ngành chiếm ưu thế nhất và chiếm 65,32% tổng số cộng đồng nấm, tiếp theo là Basidiomycota (12,45%). Các ngành khác với mức độ phong phú thấp là Mortierellomycota (1,19%), Chytridiomycota (0,21%) và Neocallimastigomycota (0,19%).

Hình 1. Phân bố loài của từng nhóm trong 50 con tôm. Bảng điều khiển (A) ở cấp độ ngành; bảng điều khiển (B) ở cấp chi (top 20=). ID mẫu được đề cập trong Bảng 1.

Ở cấp độ chi, 20 thành viên chiếm ưu thế hàng đầu là Alternaria (12,83%), Tuber (5,97%), Hortaea (4,93%), Sarocladium (3,95%), Stagonospora (3,47%), Saccharomyces (3,43%), Cladosporium (3,28%), Phaeophleospora (3,08%), Ramichloridium (1,37%), Mortierella (1,13%), Fusarium (1,05%), Auricularia (1,00%), Pleurotus (0,94%), Polyporus (0,93%), Pseudocercospora (0,86%), Trichosporon (0,84%), Aureobasidium (0,84%), Curvularia (0,74%), Malassezia (0,69%) và Candida (0,59%) (Hình 1B).

3.3. So sánh giữa hệ sinh vật nấm trong ruột và gan tụy

Một so sánh về sự đa dạng α đã được tiến hành giữa hệ vi sinh vật nấm đường ruột và gan tụy. Tầm quan trọng giữa các nhóm được phân tích bằng ANOVA. Để loại trừ sự can thiệp của các bệnh, khi phân tích sự khác biệt giữa các mẫu đường ruột và gan tụy mùa hè, chúng tôi chỉ chọn các mẫu lấy từ nhóm SD (nhóm đường ruột là SDC, nhóm gan tụy là SDG). Kết quả cho thấy rằng không phát hiện sự khác biệt đáng kể trong công cụ ước tính độ phong phú và công cụ ước tính độ đa dạng giữa nhóm đường ruột và gan tụy vào mùa hè (Bảng bổ trợ S3A). Đối với tính đa dạng β, mặc dù phân tích cụm UPGMA dường như cho thấy các mẫu mùa hè được chia thành 2 nhánh, cả kết quả PCoA và PERMANOVA đều cho thấy sự chồng chéo của hai nhóm. Điều này cho thấy sự tương đồng cao về thành phần cộng đồng và sự đa dạng giữa hai nhóm (Hình 2 và Bảng 2). Phân tích LEfSe đã được sử dụng để nắm bắt các loại nấm phân biệt giữa các nhóm. Basidiomycota, Pleosporales và Didymellacea cho thấy mức độ cao hơn trong nhóm đường ruột và Sordariomycetes được làm giàu đáng kể trong nhóm gan tụy. Tuy nhiên, không có loại nấm đại diện điển hình nào được tìm thấy ở cấp độ chi và loài (Hình 3A).

Hình 2. Biểu đồ hình hộp mô tả sự khác biệt về đa dạng beta giữa các mẫu đường ruột và gan tụy. (A) Tôm vào mùa hè; (B) Tôm vào mùa đông. Sự đa dạng beta của hệ sinh vật nấm đường ruột và gan tụy. (A) Phân tích tọa độ chính (PcoA) dựa trên khoảng cách Bray–Curtis. (B) Một chương trình dendro phân cụm được xây dựng bằng phương pháp nhóm cặp không trọng số với giá trị trung bình số học (UPGMA).

Hình 3. Sự khác biệt giữa các nhóm đường ruột và gan tụy được xác định bằng kích thước hiệu ứng phân tích phân biệt tuyến tính (LEfSe). Các đơn vị phân loại được đánh dấu đã được làm phong phú đáng kể trong nhóm tương ứng với từng màu. Điểm LDA có thể được hiểu là mức độ khác biệt về mức độ phong phú tương đối. (A) So sánh giữa các mẫu đường ruột và gan tụy khỏe mạnh vào mùa hè; (B) so sánh giữa các mẫu ruột và gan tụy mùa đông. p_, ngành, c_lớp, o_bộ, f_, họ, g_, chi và s_, loài; WinterC, nhóm ruột mùa đông; WinterG, gan tụy mùa đông.

Bảng 2. Kết quả PERMANOVA dựa trên khoảng cách Bray–Curtis.

Khi so sánh giữa nhóm dùng đường ruột mùa đông với nhóm dùng gan tụy mùa đông, nhóm dùng gan tụy có chỉ số OTU, ACE, Chao, Shannon cao hơn so với nhóm đường ruột; nhưng lại ít hơn trong chỉ số Simpson (Hình 4 và Bảng bổ trợ S3A). Sự đa dạng β của mỗi nhóm được phân tích dựa trên khoảng cách Bray–Curtis. Kết quả PCoA phản ánh rằng nhóm đường ruột và gan tụy được chia thành 2 nhóm (Hình 2). Phân tích cụm UPGMA cho thấy mặc dù bị ảnh hưởng bởi 4 mẫu đường ruột mùa đông, nhưng các mẫu gan tụy (ngoại trừ hai mẫu từ ao WC) cùng nhau tập hợp thành một nhánh riêng biệt (Hình 2). Sự khác biệt đáng kể giữa nhóm đường ruột và gan tụy đã được xác nhận bởi PERMANOVA, như thể hiện trong Bảng 2. Kết quả phân tích LEfSe cho thấy nhóm gan tụy được làm giàu đáng kể trong các chi Hortaea, Phaeophleospora và Stagonospora, trong khi nhóm đường ruột có nhiều chi Tuber và Sarocladium zeae hơn (Hình 3B).

Hình 4. Các ô vuông mô tả sự khác biệt về đa dạng alpha giữa các mẫu ruột và gan tụy mùa đông. WinterC, mẫu ruột mùa đông; WinterG, gan tụy mùa đông. ∗ P < 0,05, ∗∗ P < 0,01.

3.4. So sánh hệ sinh vật nấm giữa các mẫu mùa hè và mùa đông

Ảnh hưởng của mùa đối với hệ vi sinh vật nấm đường ruột và gan tụy đã được phân tích. Để tránh ảnh hưởng của dịch bệnh đến kết quả phân tích, chỉ sử dụng SDC và SDG từ mùa hè để thực hiện phân tích so sánh. Kết quả đã chứng minh rằng không có sự khác biệt đáng kể trong công cụ ước tính độ giàu và công cụ ước tính đa dạng cộng đồng, như thể hiện trong Bảng bổ trợ S3B.

Để tìm hiểu đầy đủ sự khác biệt về thành viên cộng đồng và sự đa dạng giữa các nhóm, chúng tôi đã tính toán độ đa dạng β của từng mẫu dựa trên khoảng cách Bray–Curtis. Kết quả PCoA chỉ ra rằng các mẫu mùa hè và mùa đông được phân cụm rõ ràng thành 2 bộ (Hình 2A). Phân tích cụm UPGMA cũng cho kết quả tương tự (Hình 2B). Sự khác biệt đáng kể đã được xác nhận bởi PERMANOVA như trong Bảng 2.

Phân tích kích thước hiệu ứng phân tích phân biệt tuyến tính đã được thực hiện để sàng lọc các loại nấm khác biệt theo mùa trong ruột và gan tụy. Đối với ruột tôm, 3 lớp, 4 bộ, 7 họ, 6 chi và 6 loài thể hiện sự thay đổi đáng kể trong các nhóm khác nhau (Hình 5A). Nhóm mùa hè có sự phong phú cao hơn đáng kể của các chi Cryptococcus và Ramichloridium. Nhóm mùa đông thể hiện sự gia tăng đáng kể các chi Tuber, Sarocladium, Hortaea, và Phaeophleospora. Đối với gan tụy của tôm, có sự khác biệt đáng kể giữa 2 lớp, 3 bộ, 3 họ, 2 chi và 2 loài (Hình 5B). Nhóm gan tụy mùa đông cho thấy sự phong phú gia tăng ở các chi Hortaea, Phaeophleospora, Stagonospora, nhưng không có loại nấm đại diện điển hình nào được tìm thấy trong nhóm gan tụy mùa hè.

Hình 5. Sự khác biệt giữa các nhóm mùa hè và mùa đông được xác định bởi LEfSe. Các đơn vị phân loại được đánh dấu đã được làm phong phú đáng kể trong nhóm tương ứng với từng màu. Điểm LDA có thể được hiểu là mức độ khác biệt về mức độ phong phú tương đối. (A) So sánh giữa các mẫu ruột mùa hè và mùa đông; (B) so sánh giữa các mẫu gan tụy mùa hè và mùa đông. p_, ngành, c_class, o_bộ, f_, họ, g_, chi và s_, loài; WinterC, nhóm ruột mùa đông; WinterG, gan tụy mùa đông.

3.5. So sánh hệ sinh vật nấm giữa các nhóm bị bệnh và khỏe mạnh

 Để xác nhận ảnh hưởng của bệnh đến hệ vi sinh nấm trong tôm thẻ chân trắng L. vannamei, các nhóm đường ruột bị bệnh được so sánh (các mẫu đường ruột từ SA: SAC; các mẫu đường ruột từ SB: SBC và các mẫu đường ruột từ SC: SCC) với nhóm đường ruột khỏe mạnh (SDC) và nhóm gan tụy bị bệnh (các mẫu gan tụy từ SA :SAG, các mẫu gan tụy từ SB:SBG và các mẫu gan tụy từ SC:SCG) với nhóm gan tụy khỏe mạnh (SDG). Kết quả cho thấy chỉ có nhóm SAC có sự khác biệt đáng kể với nhóm đường ruột khỏe mạnh về số lượng OTU và sự đa dạng của Shannon. Không có sự khác biệt đáng kể có thể phát hiện được về sự đa dạng của α giữa phần còn lại của nhóm đường ruột bị bệnh và nhóm đường ruột khỏe mạnh, và giữa nhóm gan tụy bị bệnh và nhóm gan tụy khỏe mạnh (Bảng bổ trợ S3C)

Sự khác biệt về đa dạng β giữa các nhóm được so sánh bằng cách sử dụng PCoA và PERMANOVA (Hình 2 và Bảng 2). Kết quả PERMANOVA cho thấy ngoài nhóm SAC, không có sự khác biệt đáng kể về thành viên cộng đồng và sự đa dạng của cộng đồng giữa các nhóm đường ruột khỏe mạnh và bị bệnh. Khi so sánh tác động của bệnh đối với hệ sinh vật nấm trong gan tụy, nhóm bị bệnh (SAG và SCG) cho thấy sự khác biệt đáng kể với nhóm khỏe mạnh (SDG).

Phân tích hiệu ứng phân tích phân biệt tuyến tính được sử dụng để sàng lọc các loại nấm đại diện trong mỗi nhóm. Đầu tiên so sánh nhóm SA bị bệnh với nhóm SD khỏe mạnh (Hình 6A, B) và nhận thấy rằng trong đường ruột, nhóm bị bệnh (SAC) có sự phong phú cao hơn đáng kể trong các chi Candida và Mortierella. Nhóm khỏe mạnh (SDC) có sự phong phú cao hơn trong các chi Didymella, Filobasidium và Symmetrospora. Ở gan tụy, không có chi nào cho thấy sự phong phú gia tăng đáng kể ở nhóm bị bệnh (SAG), nhưng chi Pyrenochaetopsis được làm giàu đáng kể ở nhóm khỏe mạnh (SDG). So sánh giữa nhóm SB và nhóm SD (Hình 6C) cho thấy trong ruột, chi Candida được làm giàu trong nhóm bệnh (SBC). Trong nhóm khỏe mạnh (SDC), có sự gia tăng đáng kể trong các chi Didymella và Filobasidium. Trong gan tụy, không tìm thấy loại nấm đại diện nào trong nhóm bệnh (SBG) và nhóm khỏe mạnh (SDG). Cuối cùng, chúng tôi đã phân tích các loại nấm khác biệt giữa nhóm SC bị bệnh và nhóm SD khỏe mạnh (Hình 6D, E). Kết quả đã chứng minh rằng trong ruột, các chi Cryptococcus, Didymella và Symmertrospora trong nhóm khỏe mạnh (SDC) vượt trội hơn đáng kể so với những cá thể trong nhóm bị bệnh (SCC). Trong gan tụy, số lượng chi Zasmidium lớn hơn trong nhóm bị bệnh (SCG). Nhóm khỏe mạnh (SDG) có mức độ chi Pyrenochaetopsis cao hơn.

Hình 6. Sự khác biệt giữa các nhóm bị bệnh và khỏe mạnh được xác định bởi LEfSe. Các đơn vị phân loại được đánh dấu đã được làm phong phú đáng kể trong nhóm tương ứng với từng màu. Điểm LDA có thể được hiểu là mức độ khác biệt về mức độ phong phú tương đối. (A) So sánh giữa SAC và SDC; (B) so sánh giữa SAG và SDG; (C) so sánh giữa SBC và SDC; (D) so sánh giữa SCC và SDC; (E) so sánh giữa SCG và SDG. p_, ngành, c_class, o_bộ, f_, họ, g_, chi và s_, loài; WinterC, nhóm ruột mùa đông; WinterG, gan tụy mùa đông.

4. Thảo luận

4.1. Phân tích thành phần hệ sinh vật nấm trong ruột và gan tụy của L. vannamei

Nghiên cứu này cho thấy thành phần của hệ sinh vật nấm đường ruột và gan tụy ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei rất đa dạng. Các chi Alternaria, Tuber, Hortaea, Sarocladium và Stagonospora được xác định là năm chi chiếm ưu thế nhất trong hệ sinh vật nấm của tôm (Hình 1B). Đặc biệt, các chi Candida và Saccharomyces chiếm một phần lớn ở người và các động vật khác (Neville và cộng sự, 2015; Hallen-Adams và Suhr, 2017; Schei và cộng sự, 2017; Li và cộng sự, 2018), có hàm lượng thấp trong hệ vi sinh vật đường ruột và gan tụy của tôm. Đã có báo cáo rằng các loài Candida có mức độ cao hơn ở những vật chủ có khẩu phần ăn nhiều carbohydrate (Hoffmann và cộng sự, 2013). Nghiên cứu gần đây về hệ vi sinh vật đường ruột ở loài dơi có khẩu phần ăn đa dạng đã cho thấy rằng số lượng Candida trong ruột của loài dơi ăn côn trùng ít hơn đáng kể so với loài dơi ăn thực vật (Li và cộng sự, 2018). Trong nghiên cứu này, tôm thẻ chân trắng sống được cho ăn cùng loại thức ăn nhân tạo, loại thức ăn giàu protein và tương đối ít carbohydrate. Do đó, sự phong phú thấp của chi Candida có thể một phần là do khẩu phần ăn cụ thể. Ngoài ra, khác với hệ vi khuẩn, hệ vi sinh vật nấm xuất hiện chủ yếu từ lượng ăn vào (De Schryver và Vadstein, 2014; Hallen-Adams và Suhr, 2017; Sam và cộng sự, 2017). L. vannamei là loài chân đốt sống dưới nước. Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy các yếu tố môi trường đã ảnh hưởng đáng kể đến hệ vi sinh vật đường ruột của tôm bằng cách cung cấp các vi khuẩn liên quan đến môi trường và làm xáo trộn thành phần của cộng đồng vi khuẩn cư trú (De Schryver và Vadstein, 2014; Chen và cộng sự, 2017; Cornejo-Granados và cộng sự, 2018; Huang và cộng sự, 2018; Xiong và cộng sự, 2018). Do đó, môi trường nước có thể ảnh hưởng lớn đến hệ sinh vật nấm của tôm, và do đó hình thành nên hệ sinh vật nấm của tôm khác biệt đáng kể so với hệ vi khuẩn của sinh vật trên cạn.

Một nghiên cứu dựa trên nuôi cấy trước đây cho thấy rằng các loài nấm chính ở tôm thẻ chân trắng là Aspergillus, Penicillium và Fusarium (da Silva và cộng sự, 2011), và sự hiện diện của Penicillium sau đó đã được xác minh trong một nghiên cứu nuôi cấy khác (Laich và Andrade, 2016). Điều bất ngờ là trong nghiên cứu này không tìm thấy loài Penicillium trong ruột và gan tụy. Điều này có thể góp phần vào sự khác biệt về địa lý, dẫn đến các hệ vi sinh vật thủy sinh cụ thể và các yếu tố môi trường của từng khu vực (Seetharam và cộng sự, 2015; Chen và cộng sự, 2017).

4.2. So sánh giữa hệ sinh vật nấm trong ruột và gan tụy

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng do chức năng khác nhau của từng bộ phận trong hệ thống tiêu hóa, nên sự đa dạng và thành phần của hệ vi sinh vật vi khuẩn ở các bộ phận khác nhau là khác nhau (Schoster và cộng sự, 2013; Zhao và cộng sự, 2015; He và cộng sự, 2018). Các nghiên cứu gần đây về hệ vi sinh vật của tôm cho thấy rằng mặc dù không có sự khác biệt đáng kể giữa hệ vi sinh vật vi khuẩn ở mỗi phần của ruột, nhưng hệ vi sinh vật vi khuẩn trong gan tụy khác biệt đáng kể so với hệ vi sinh vật trong ruột (Tzuc và cộng sự, 2014; Cornejo – Granados và cộng sự, 2017). Tuy nhiên, cho đến nay ít có nghiên cứu về quần thể vi sinh vật nhân chuẩn trong hệ thống tiêu hóa của tôm và không chú ý đến quần thể nấm. Kết quả nghiên cứu này cho thấy rằng đối với tôm mùa hè, hệ vi sinh vật nấm trong gan tụy cực kỳ tương đồng với hệ vi sinh vật trong ruột (Hình 2A, Bảng 2 và Bảng bổ trợ S3A). Tuy nhiên, so với hệ nấm của tôm mùa đông, nhóm gan tụy cho thấy sự phong phú và đa dạng Shannon cao hơn so với nhóm đường ruột (Hình 4) và có sự khác biệt đáng kể về thành viên và cấu trúc cộng đồng giữa ruột và gan tụy (Hình 2 và Bảng 2). Các nghiên cứu trước đây đã xác nhận rằng nấm bên ngoài là nguồn chính của hệ sinh vật nấm đường tiêu hóa (De Schryver và Vadstein, 2014; Hallen-Adams và Suhr, 2017). Giống như hầu hết các sinh vật sống dưới nước (Deus và Petrere-Junior, 2003; Guilherme và Rosa, 2014), các chiến lược về khẩu phần ăn của tôm thay đổi theo mùa. Do nhiệt độ tối ưu và tỷ lệ trao đổi chất cao hơn vào mùa hè nên tôm mùa hè ăn nhanh và nhiều hơn mùa đông. Tuy nhiên, vào mùa đông, tỷ lệ ăn giảm đáng kể, đặc biệt khi nhiệt độ môi trường xuống dưới khoảng 15°C, mặc dù tôm có thể sống ở nhiệt độ thấp nhất khoảng 6°C. Việc giảm tần suất cho tôm ăn trong mùa đông dẫn đến giảm số lượng nấm có nguồn gốc từ thức ăn. Vì vậy, vào mùa đông, sau quá trình xử lý tiêu hóa của gan tụy, các loại nấm vốn đã ít về số lượng sẽ càng ít đi khi đến ruột.

4.3. Ảnh hưởng của sự thay đổi theo mùa đối với hệ sinh vật nấm của vannamei

Tỷ lệ mắc bệnh của động vật thủy sản nuôi thể hiện sự thay đổi đáng kể theo mùa, cao hơn vào mùa hè nhưng tương đối thấp hơn vào mùa đông. Các nghiên cứu gần đây cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột có liên quan đến việc điều chỉnh hệ thống miễn dịch của tôm (Cornejo-Granados và cộng sự, 2017), và một hệ vi sinh vật ổn định có thể cải thiện sức đề kháng của vật chủ đối với mầm bệnh bên ngoài (Xiong và cộng sự, 2015). Trong nghiên cứu này, mặc dù việc so sánh các chỉ số đa dạng alpha cho thấy không có sự khác biệt đáng kể giữa hệ khuẩn hệ sinh vật nấm mùa hè và mùa đông, PCoA, phân tích cụm UPGMA và PERMANOVA đã chứng minh rằng mùa sinh sản là yếu tố quyết định hình thành hệ khuẩn hệ sinh vật nấm của tôm (Hình 2A, B và Bảng 2). Đã có báo cáo rằng hệ sinh vật nấm kém ổn định hơn so với vi khuẩn và được quyết định rất nhiều bởi khẩu phần ăn và nấm trong môi trường (Hallen-Adams và Suhr, 2017; Sam và cộng sự, 2017). Hệ vi sinh vật trong ao phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ (Van Bon và cộng sự, 2015), nhiệt độ cao của mùa hè có thể dễ dàng và nhanh chóng thúc đẩy sự phát triển của mầm bệnh. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng hệ vi sinh vật đường ruột của tôm rất nhạy cảm với các yếu tố môi trường, ngay cả trong khoảng thời gian ngắn (Cornejo-Granados và cộng sự, 2018; Huang và cộng sự, 2018; Xiong và cộng sự, 2018). Sự thay đổi số lượng mầm bệnh trong môi trường nước không chỉ dẫn đến nhiễm trùng tôm mà còn trực tiếp thay đổi thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột của tôm (Rungrassamee và cộng sự, 2016; Chen và cộng sự, 2017). Ngoài ra, sự biến đổi của môi trường cũng gián tiếp cản trở sự ổn định của hệ vi sinh vật (Huang và cộng sự, 2018; Xiong và cộng sự, 2018). Do đó, việc hấp thụ các loại nấm gây bệnh hoặc nấm gây bệnh cơ hội bên ngoài và những thay đổi môi trường có thể làm giảm sự ổn định của hệ vi sinh vật, đặc biệt là quần thể nấm. Hệ sinh vật nấm không ổn định có thể ảnh hưởng tiêu cực đến chức năng miễn dịch của tôm nuôi trong mùa hè và gây ra sự gia tăng tỷ lệ mắc bệnh ở một mức độ nhất định.

4.4. Ảnh hưởng của bệnh đối với hệ sinh vật nấm của vannamei

Hệ vi sinh vật đường tiêu hóa (cả vi khuẩn và nấm) nhạy cảm và phản ứng với tình trạng bệnh của vật chủ. Trong nghiên cứu này, hệ sinh vật nấm đường ruột của nhóm bệnh SA cho thấy sự khác biệt đáng kể về số lượng OTU và sự đa dạng của Shannon so với nhóm đối chứng khỏe mạnh, nhưng không có sự khác biệt đáng kể nào được tìm thấy giữa các nhóm bệnh khác và nhóm khỏe mạnh (Bảng bổ trợ S3C). Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng sự đa dạng của hệ sinh vật nấm đường ruột ở người bệnh có sự thay đổi đáng kể so với người khỏe mạnh. Sự thay đổi của sự đa dạng không nhất quán ở những bệnh nhân mắc các loại bệnh khác nhau. Có sự gia tăng đa dạng về nấm trong ruột của bệnh nhân mắc bệnh Crohn (viêm ruột mãn tính từng vùng) (Li và cộng sự, 2014; Liguori và cộng sự, 2016) nhưng giảm sự đa dạng alpha trong viêm loét đại tràng (Pineton de Chambrun và cộng sự, 2012) và bệnh nhân mắc bệnh viêm ruột (Sokol và cộng sự, 2017).

Khi so sánh về ảnh hưởng của bệnh đối với thành phần và cấu trúc của hệ sinh vật nấm, ngoài SAC, không có sự khác biệt đáng kể nào được phát hiện giữa nhóm đường ruột bị bệnh và nhóm đường ruột khỏe mạnh (Bảng 2). Tuy nhiên, đối với hệ sinh vật nấm ở gan tụy, có sự khác biệt đáng kể giữa hai nhóm bị bệnh (SAG và SCG) và nhóm khỏe mạnh (Bảng 2). Kết quả cho thấy phân trắng ảnh hưởng đáng kể đến tính đa dạng, thành phần và cấu trúc của hệ sinh vật nấm đường ruột của tôm.

Đáng chú ý, chúng tôi thấy rằng nấm Candida gây bệnh (Banjara và cộng sự, 2016) trong ruột của 2 nhóm bị bệnh (SAC và SBC) nhiều hơn đáng kể so với nhóm khỏe mạnh (Hình 6A, C). Bệnh có thể làm thay đổi cân bằng nội môi giữa các vi khuẩn bản địa. Sự thay đổi dẫn đến số lượng mầm bệnh lẽ ra phải là một cộng sinh bình thường tăng lên. Đối với nhóm khỏe mạnh, số lượng Didymella gây bệnh thực vật (Barilli và cộng sự, 2016; Ranjbar Sistani và cộng sự, 2017) và Filobasidium cho thấy sự gia tăng đáng kể trong ruột so với các nhóm bị bệnh (Hình 6A, C, D). Nhóm gan tụy khỏe mạnh có lượng Pyrenochaetopsis phong phú cao hơn đáng kể so với nhóm gan tụy bị bệnh (Hình 6B,E). Những loại nấm đó có thể là nấm dấu hiệu của tôm khỏe mạnh.

4.5. Mầm bệnh nấm từ L. vannamei

Ngộ độc thực phẩm là một chủ đề nóng trên toàn thế giới. Trong số vấn đề này, an toàn thực phẩm đã trở thành một trong những vấn đề được quan tâm nhiều nhất do nhiễm vi sinh vật (Liu và cộng sự, 2004; Xu và Zhang, 2012). Tôm thẻ chân trắng là loại thực phẩm được ưa chuộng vì hương vị thơm ngon, hàm lượng dinh dưỡng phong phú nhưng cũng được xác định là ổ chứa và phát tán nhiều mầm bệnh vi khuẩn  ở người (Zhang và cộng sự, 2015). Tuy nhiên, có rất ít về các mầm bệnh nấm có trong tôm thẻ chân trắng.

Kết quả cho thấy L. vannamei chứa nhiều loại nấm gây bệnh ở người (Hình 1B và Bảng bổ trợ S2). Trong số này, các loài thuộc ba chi Aspergillus, Candida và Cryptococcus là nguyên nhân chính cho các bệnh nhiễm nấm gây chết người. Hortaea werneckii (Sharmin và cộng sự, 2002; Abliz và cộng sự, 2003) và Pseudochaetosphaeronema (Ahmed và cộng sự, 2015) có khả năng gây nhiễm trùng da ở cả người và động vật có vú, chẳng hạn như bệnh nấm da đen và bệnh nấm phaeohyphomycosis dưới da. Ramichloridi, Pseudozyma, Rhodotorula, và Sporobolomyces gây bệnh hematomycosis (Arendrup và cộng sự, 2014; Etienne và cộng sự, 2016). Macrophomina (Premamalini và cộng sự, 2012), Thermomyces (Sivagnanam và cộng sự, 2013), Engyodontium alum (Augustinsky và cộng sự, 1990; Thamke và cộng sự, 2015; Wu và cộng sự, 2016) có thể gây ra các loại viêm nhiễm khác nhau bệnh, chẳng hạn như viêm giác mạc và viêm nội tâm mạc. Cladophialophora, Chaetomium, Curvularia, Alternaria, và Ramichloridium không chỉ là tác nhân gây bệnh mà còn gây ra các phản ứng dị ứng ở người (McAleer và cộng sự, 1981; Cruz và cộng sự, 1997; Paredes và cộng sự, 2013). Quan trọng hơn, ngày càng có nhiều loại nấm gây bệnh trước đây được coi là mầm bệnh thực vật gần đây đã được xác nhận là mầm bệnh tiềm ẩn đối với con người (Fleming và cộng sự, 2002). Hầu hết các mầm bệnh nấm ở người mới được xác định đều kháng thuốc chống nấm truyền thống. Do đó, cần phải có một chiến lược đánh giá rủi ro toàn diện hơn đối với các mầm bệnh nấm có nguồn gốc từ tôm để bảo vệ sức khỏe cộng đồng một cách hiệu quả.

5. Kết luận

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng phương pháp giải trình tự năng suất cao để khám phá gan tụy và hệ sinh vật nấm đường ruột của tôm thẻ chân trắng L. vannamei. Kết quả cho thấy (1) thành phần của ruột và gan tụy của tôm thẻ chân trắng L. vannamei rất đa dạng và khác với thành phần của con người; (2) vào mùa đông, sự đa dạng và thành phần của hệ sinh vật nấm có sự khác biệt đáng kể giữa đường ruột và gan tụy; (3) sự thay đổi theo mùa và các bệnh ảnh hưởng đáng kể đến hệ vi sinh vật nấm của L. vannamei; (4) tôm khỏe mạnh được làm giàu đáng kể ở các chi Didymella và Filobasidium trong ruột và Pyrenochaetopsis trong gan tụy. Các nhóm bị bệnh có sự phong phú gia tăng của chi Candida trong ruột. Các loại nấm khác nhau có thể là dấu hiệu cho sự tiến triển của bệnh hoặc sức khỏe.

Theo Juan Li, Hai Jiang, Linmiao Li, Xiujian Zhang, Jinping Chen

Nguồn: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.00889/full

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Bình Minh Capital

Xem thêm:

You cannot copy content of this page