Trong nuôi trồng thủy sản ở Ecuador, việc tăng cường nuôi tôm đã nổi lên như một chiến lược quan trọng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Tuy nhiên, có những thách thức đáng kể, chủ yếu là về rủi ro sức khỏe. Trong bối cảnh này, sự hiện diện của vi khuẩn gây bệnh gây ra tổn thất trong quá trình nuôi đã được xác định. Đáng chú ý là Vibrio parahaemolyticus liên quan đến bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND). Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả của Bacteriophage - thực khuẩn thể như một công cụ phòng ngừa và chữa bệnh trong các trại nuôi tuần hoàn, để giảm sự hiện diện của V. parahaemolyticus và tác động của nó đến sức khỏe và sản lượng tôm.
Giới thiệu
Việc tăng cường sản xuất nuôi trồng thủy sản trong các hệ thống mang lại những tác động môi trường đòi hỏi phải đánh giá kỹ lưỡng và các chiến lược giảm thiểu hiệu quả. Bất kỳ sáng kiến nào cũng phải kết hợp các biện pháp để giảm thiểu tác động và đảm bảo tính bền vững lâu dài. Trong kế hoạch này, phú dưỡng là phổ biến nhất và có lẽ là bị đánh giá thấp nhất, thường dẫn đến sự gia tăng các chất độc hoặc gia tăng đáng kể các chất nền sinh học có thể thúc đẩy sự phát triển của các loài vi khuẩn gây bệnh cơ hội.
Hiện nay, nhóm vi khuẩn gây bệnh cơ hội nhất trong nuôi tôm là Vibrio sp. Trong số các loài quan trọng nhất liên quan đến tổn thất đáng kể ở ấu trùng, tôm con và tôm trưởng thành là: V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. harveyii, V. anguillarum, V. splendidus, V. alginolyticus (Chatterjee & Haldar, 2012).
Các loài Vibrio là loài cơ hội, chúng có thể hưởng lợi từ điều kiện ao ương và ao nuôi thương phẩm và trở thành vật chủ ngay từ đầu chu kỳ (Xiao và cộng sự, 2017). Chúng có khả năng gây hại ở bất kỳ giai đoạn phát triển nào. Hiện nay, bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) (Saavedra-Olivos và cộng sự, 2018), dẫn đến tôm chết hàng loạt ở Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan và Philippines. Ở Mexico, Soto-Rodríguez và những người khác (2015) đã xác định V. parahaemolyticus là tác nhân gây bệnh chính của AHPND.
Gần đây, giải pháp thực khuẩn thể đã được đưa vào nuôi trồng thủy sản như một giải pháp thay thế cho việc phòng ngừa và điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn. Do AHPND ngày càng trở nên quan trọng trong những năm gần đây, các giao thức sử dụng thực khuẩn thể đã được phát triển (Han, Tang & Corbin, 2018). Thực khuẩn thể là virus lây nhiễm và sinh sản trong vi khuẩn. Chúng được đặc trưng bởi khả năng đặc hiệu, tự sao chép và tự giới hạn (Kasman, 2022). Hiệu ứng ly giải của thực khuẩn thể đối với quần thể vi khuẩn là rất lớn, loại bỏ vi khuẩn nhanh chóng và hiệu quả.
Ở Ecuador, những nỗ lực đáng kể đã được thực hiện tập trung vào việc xác định các điều kiện hiệu quả và an toàn cho việc ứng dụng thực khuẩn thể trong nuôi trồng thủy sản. Phương pháp tiếp cận này xem xét các yếu tố vi sinh liên quan đến loài mục tiêu, bao gồm chủng loại và nồng độ các chủng vi khuẩn, tình trạng sức khỏe của các sinh vật nuôi cấy và sự phổ biến của vi khuẩn trong ao. Các nghiên cứu trước đây đã nhấn mạnh đến nhu cầu sử dụng kết hợp các loại thực khuẩn thể để cải thiện tỷ lệ thành công trong điều trị đối với V. parahaemolyticus (Gonzales-Gomez và cộng sự, 2023). Aguilera và cộng sự (2023) đã chứng minh hiệu quả của việc sử dụng kết hợp 18 loại thực khuẩn thể cụ thể để kiểm soát V. parahaemolyticus trong các hoạt động nuôi trồng thủy sản thương mại ở Ecuador.
Phương pháp
Phân lập và định danh Vibrio sp và lytic bacteriophages
Dựa trên nghiên cứu của Aguilera và cộng sự, 2023, Vibrio sp và lytic bacteriophages có nguồn gốc thông qua việc thăm dò sinh học từ các hệ sinh thái liên quan đến sản xuất tôm ở Ecuador. Quá trình này bao gồm việc phân lập vi khuẩn trên môi trường nuôi cấy đặc hiệu Vibrio, sau đó là xác định cấp độ loài bằng các xét nghiệm sinh hóa và xác nhận thông qua giải trình tự 16S bằng công nghệ Oxford Nanopore. Hoạt động của bacteriophages được đánh giá theo phương pháp do Yang và cộng sự mô tả (2020), tổng cộng 18 bacteriophages, đặc hiệu cho V. parahaemolyticus, đã được chọn với mục đích phát triển một hỗn hợp gồm các chủng khác nhau, có khả năng bao phủ nhiều loại vật chủ.
Thử nghiệm phòng ngừa
Tổng cộng 11 ao ương được chọn từ các trại nuôi tuần hoàn nằm ở Vịnh Guayaquil. Bao gồm cả các trại nuôi có sự trao đổi nước trên đất liền và trên đảo, với 6 ao được chỉ định là nhóm xử lý và 5 ao là nhóm đối chứng. Ngoài ra, 22 ao nuôi thương phẩm được chọn ở nhiều địa điểm khác nhau, bao gồm các trại tuần hoàn trên đất liền và các trại trao đổi nước trên đảo, với 15 ao được chỉ định cho nhóm xử lý và 7 ao được chỉ định cho nhóm đối chứng.
Trong các ao xử lý, hỗn hợp bateriophage được cho vào thức ăn với nồng độ 9 ml/kg. Ứng dụng này được thực hiện trong suốt chu kỳ ao ương, với thời gian trung bình khoảng 20 ngày. Trong khi đối với ao nuôi thương phẩm, quá trình xử lý được thực hiện trong 15 ngày đầu tiên sau khi thả giống. Hai lần một tuần, các mẫu ấu trùng được lấy ngẫu nhiên để kiểm tra. Phân tích trong môi trường TCBS và CAV. Ngoài ra, sự hiện diện của Vibrio trong nước đã được đánh giá và kết quả được thể hiện bằng Đơn vị hình thành khuẩn lạc trên một gam (CFU/g).
Thử nghiệm chữa bệnh
Các thử nghiệm chữa bệnh đã được tiến hành tại các trại nơi phát hiện Vibriosis, được chỉ ra bởi sự hiện diện của các dấu hiệu lâm sàng (với tỷ lệ mắc bệnh lớn hơn 2% trong quần thể) và nồng độ V. parahaemolyticus cao (lớn hơn 1×104 CFU/g) được đánh giá bằng phân tích vi sinh các mẫu gan tụy trên môi trường TCBS và CAV. Tổng cộng 12 ao nuôi thương phẩm đã được chọn từ các trang trại nằm ở khu vực Taura và Yaguachi thuộc tỉnh Guayas. Trong các ao xử lý, hỗn hợp bateriophage được đưa vào thức ăn với liều lượng 9 ml/kg trong 7 ngày liên tiếp tại các ao có nồng độ V. parahaemolyticus vượt quá 1×104 CFU/g. Đối với các ao có nồng độ lớn hơn 1×105 CFU/g, liều lượng được đưa vào trong 14 ngày liên tiếp.
Kết quả và thảo luận
Hình 1. Sự hình thành vi khuẩn
Mức độ nhiễm ban đầu của Vibrio sp trong các trại nuôi tôm đang được phân tích là cao, đặc biệt là ở trại nuôi sử dụng phương pháp tuần hoàn nước ở Vịnh Guayaquil. Thực hiện tái sử dụng nước dẫn đến tích tụ chất hữu cơ và chất dinh dưỡng và có thể cung cấp môi trường lý tưởng cho vi khuẩn phát triển.
Theo kết quả thực tế khi áp dụng biện pháp xử lý phòng ngừa, nồng độ vi khuẩn V. parahaemolyticus giảm đáng kể thấy rõ ở tất cả các trang trại.
Hình 2. Mật độ Vibrio parahaemolyticus trung bình trên môi trường CAV trong hệ thống nuôi tuần hoàn
Hình 3. Mật độ Vibrio parahaemolyticus trung bình trên môi trường CAV sau khi xử lý
Các thông số cho thấy tác động tích cực trong các ao được xử lý. (Bảng 1). Tác động này đặc biệt đáng chú ý ở trại tuần hoàn trong Vịnh Guayaquil.
|
Thông số
|
Ao ương tuần hoàn Vịnh Guayaquil
|
Ao ương thay nước trên đảo
|
|
AVG nhóm xử lý
|
AVG nhóm đối chứng
|
Tỷ lệ chênh lệch %
|
AVG nhóm xử lý
|
AVG nhóm đối chứng
|
Tỷ lệ chênh lệch %
|
|
Tỷ lệ sống %
|
59
|
49
|
10%
|
77
|
74
|
3%
|
|
Trọng lượng trung bình (g)
|
0.72
|
0.59
|
22%
|
0.18
|
0.18
|
3%
|
|
Sản lượng thu hoạch (kg/ha)
|
643
|
325
|
98%
|
167
|
148
|
13%
|
|
FCR (kg/kg)
|
2.1
|
3.01
|
-30%
|
4.07
|
4.88
|
-17%
|
Bảng 1. Các thông số thu hoạch các trại với hệ thống tuần hoàn ở Vịnh Guayaquil và hệ thống tuần hoàn trên đảo
Kết quả điều trị trong ao nuôi
Trong trại nuôi tôm thương phẩm tuần hoàn ở Vịnh Guayaquil, người ta quan sát thấy sự gia tăng rõ rệt về kích thước tôm. Đến tuần thứ 8, trọng lượng trung bình trong ao xử lý là 20 g, trong khi ở ao đối chứng là khoảng 17 g (Hình 4).
Hình 4. Tăng trưởng trong các ao nuôi tuần hoàn ở Vịnh Guayaquil
Kết quả của giao thức sử dụng giải pháp thực khuẩn thể
Phân tích các ao nuôi được xử lý cho thấy phương pháp xử lý được áp dụng đã góp phần cải thiện sức khỏe và khả năng sống sót của tôm, với số lượng tôm bệnh giảm đáng kể từ ngày thứ 4 xử lý (Hình 5). Những phát hiện này phù hợp với những gì Schulz và cộng sự (2022) và (Lomelí-Ortega & Martínez- Díaz, 2014) chỉ ra, những người cho rằng việc áp dụng tuần tự các thực khuẩn thể cho phép kiểm soát hiệu quả nồng độ V. parahaemolyticus.
Hình 5. Tỷ lệ tôm bệnh hoặc chết giảm đi khi xử lý bateriophage
Kết quả quan sát được trùng khớp với những phát hiện thu được thông qua phân tích vi sinh. Trong thời gian sử dụng bacteriophage thay đổi từ 7 - 14 ngày, nồng độ V. parahaemolyticus giảm tới 1.000 lần đã được ghi nhận (Hình 6, 7 và 8).
Hình 6. Phân tích trên TCBS tại các trại ở Yaguachi
Hình 7. Phân tích trên TCBS tại các trại ở Chongon, Guayaquil
Hình 8. Phân tích trên TCBS tại các trại ở Sabana Grande, Guayaquil
Việc theo dõi liên tục và tuân thủ chính xác liều lượng sử dụng là những yếu tố thiết yếu để có được kết quả khả quan. Những phát hiện này không chỉ cho thấy tác dụng tức thời trong việc phòng ngừa và điều trị bệnh mà còn chỉ ra khả năng sử dụng của nó trong các bệnh do các loại vi khuẩn khác gây ra, chẳng hạn như V. vulnificus, V. cholerae, V. harveyi và các loại vi khuẩn khác như Pseudomonas và Aeromonas.
Kết luận
Sự giảm đáng kể nồng độ V. parahaemolyticus đã được chứng minh một cách nhất quán trong ao ương và ao nuôi thương phẩm, cả trong các biện pháp phòng và điều trị bệnh.
Tác động tích cực của việc kiểm soát Vibrio sp đã được chứng minh trong những cải thiện đáng kể về các thông số sau khi chuyển tôm từ ao ương sang ao nuôi thương phẩm. Những cải thiện đã được quan sát thấy trên tất cả các khu vực được đánh giá, chứng minh hiệu quả của giải pháp bateriophage chống lại các bệnh do vi khuẩn liên quan đến Vibrio.
Hiệu quả khử nhiễm đối với môi trường có thể trở nên đáng kể hơn, đặc biệt là ở các trại có tuần hoàn, nếu sử dụng trong nhiều ao cùng một lúc.
Nguồn: aquaculturemag.com
Dịch: Phòng Marketing Thần Vương
