MÔI TRƯỜNG, CỘNG ĐỒNG VI KHUẨN VÀ SỰ BÙNG PHÁT BỆNH PHÂN TRẮNG TRONG AO NUÔI TÔM

  • Thứ năm, 31/12/2020, 15:07 GMT+7
  • Lượt xem: 45

Độ pH, oxy hòa tan, vi khuẩn đường ruột là những chỉ số giúp ngăn ngừa bệnh

ALFIANSAH-Pic-0_1500-960x739

Bệnh phân trắng (WFD) đã xuất hiện trong nuôi tôm ở châu Á từ năm 2009 và ảnh hưởng nghiêm trọng đến tỷ lệ sống của tôm trong ao, được đặc trưng bởi sự hiện diện của các chuỗi phân trắng nổi trong ao nuôi. Chúng thường xảy ra sau khoảng 50 ngày nuôi, dẫn đến tôm chậm phát triển và thậm chí chết hàng loạt.

Những thay đổi trong gan tụy và ruột của tôm bị ảnh hưởng liên quan đến WFD cho thấy một quá trình bệnh lý trong ruột tôm. Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) đã được báo cáo là tác nhân gây bệnh tiềm tàng của WFD. Chất lượng nước bị suy giảm với nồng độ oxy dưới 3 mg/lít và độ kiềm dưới 80 ppm đã được báo cáo là có liên quan đến việc gây ra tỷ lệ chết cao nhất trong các đợt bùng phát WFD. Tuy nhiên, nguồn gốc của WFD trong các ao nuôi tôm vẫn chưa được xác định.

Chúng tôi tin rằng cần có thêm thông tin rộng rãi về động thái của cộng đồng vi khuẩn bao gồm vi khuẩn gây bệnh trong nước ao và liên quan đến tôm ở giai đoạn bệnh và không bệnh để hiểu và ngăn ngừa WFD và điều trị tôm bệnh. Chúng tôi đề xuất thêm rằng sự thay đổi đột ngột của chất lượng nước trước tiên sẽ ảnh hưởng đến cộng đồng vi khuẩn trong nước ao và sau đó là sinh lý tôm và vi khuẩn đường ruột của chúng.

Thiết lập nghiên cứu

Các ao nuôi tôm được đánh giá nằm ở Rembang Regency, Trung Java, Indonesia. Các mẫu nước được thu thập từ một ao nuôi tôm thẻ khỏe mạnh (P1 đối chứng) và 3 ao (P2, P3 và P4) đã trải qua WFD vào khoảng từ 50 - 70 ngày trong quá trình nuôi. Tất cả các ao đều được lót bằng nhựa polyethylene (HDPE) mật độ cao và khử trùng bằng Chlor 2 tuần trước khi thả tôm. Mật độ quần thể ban đầu là 40 (P2) và 90 con hậu ấu trùng 15 ngày tuổi không có mầm bệnh cụ thể (P1, P3 và P4), với tất cả các con hậu ấu trùng từ cùng một trại giống.

Đối với phân tích cộng đồng vi khuẩn, 10 chuỗi phân trắng được thu thập từ khay cho ăn của mỗi ao có tôm bị nhiễm bệnh. 10 con tôm khỏe mạnh từ P1 được thu thập bằng khay cho ăn và cho vào đá lạnh ngay lập tức. Những con này sau đó được giải phẫu trong phòng thí nghiệm để thu thập toàn bộ ruột của chúng. Tất cả các mẫu ngay lập tức được bảo quản và lưu trữ ở nhiệt độ - 20°C cho đến khi tách chiết DNA và các phân tích khác.

Kết quả và thảo luận

Để hiểu rõ hơn về sự bùng phát WFD trong nuôi tôm thẻ chân trắng, chúng tôi đã đo chất lượng nước và phân tích động thái cộng đồng vi khuẩn trong các ao nuôi tôm. Dựa trên ước tính trực quan về số lượng chuỗi phân trắng trong ao, chúng tôi chia WFD thành 2 giai đoạn: bắt đầu bệnh (các triệu chứng ban đầu), biểu thị bằng P3 và P4, với số lượng FS trắng thấp hơn; và bùng phát sớm được biểu thị bằng P2, với số lượng chuỗi phân trắng nhiều hơn. Vì các cộng đồng vi khuẩn trong phân tôm và trong ruột của tôm thẻ chân trắng khỏe mạnh đã được chứng minh là có thể so sánh được, chúng tôi giải phẫu ruột của tôm khỏe mạnh và phân tích chúng cùng với các chuỗi phân thu thập từ tôm bệnh.

Kết quả cho thấy WFD xảy ra khi pH thay đổi từ 7,71 - 7,84, và các loài vi khuẩn Alteromonas, PseudoalteromonasVibrio chiếm số lượng lớn trong cộng đồng vi khuẩn trong nước. Mức độ nghiêm trọng của bệnh tương quan với sự gia tăng tỷ lệ Alteromonas, Photobacterium, PseudoalteromonasVibrio trong phân tôm. Các vi khuẩn gây bệnh cơ hội này lần lượt chiếm tới 60% và 80% trong các mẫu từ giai đoạn đầu và giai đoạn tiến triển của đợt bùng phát bệnh, và có mức độ đồng xuất hiện cao.

Các hoạt động của vi sinh vật - bao gồm phân hủy chất hữu cơ, quá trình hô hấp và nitrate hóa, tích tụ CO2 hòa tan - sẽ làm giảm độ pH và độ kiềm, như đã được quan sát thấy trong các ao có tôm bị bệnh. Ngược lại, sự can thiệp từ bên ngoài bằng cách bổ sung thường xuyên vôi và silicate phản ứng có thể đệm mức độ pH và độ kiềm, mà chúng tôi đã quan sát thấy trong ao có tôm khỏe mạnh.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự giảm đột ngột của độ pH (< 8) và oxy hòa tan (< 6 mg/lít), và sự gia tăng các chất vô cơ như được quan sát thấy trong P2-P4, có thể ảnh hưởng đến tôm và cộng đồng vi khuẩn trong nước ao nuôi tôm. Điều này gây ra stress ở tôm, do đó có thể gây ra những thay đổi trong cộng đồng vi khuẩn đường ruột, dẫn đến vi khuẩn gây bệnh cơ hội - chẳng hạn như Alteromonas, Marinomonas, Photobacterium, PseudoalteromonasVibrio - trở nên chiếm ưu thế trong cộng đồng vi khuẩn ở chuỗi phân trắng.

Những thay đổi trong cộng đồng vi khuẩn đường ruột có thể liên quan chặt chẽ với mức độ nghiêm trọng của bệnh tôm. Giả thuyết này được hỗ trợ bởi các nghiên cứu trước đây, báo cáo rằng những thay đổi trong vi khuẩn đường ruột của tôm xảy ra song song với những thay đổi về mức độ nghiêm trọng của bệnh, phản ánh sự chuyển đổi từ trạng thái khỏe mạnh sang trạng thái bị bệnh.

Photobacterium, PseudoalteromonasVibrio tương ứng với những loài được quan sát trước đây có liên quan đến WFD. Tuy nhiên, một số chi như Aeromonas, Candidatus Bacilloplasma, PhascolarctobacteriumStaphylococcus, được báo cáo trong các nghiên cứu trước đây, không có mặt trong các mẫu của chúng tôi. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xem xét rằng vị trí địa lý, quản lý trại nuôi tôm và các phương pháp tiếp cận khác nhau có thể ảnh hưởng đến việc phát hiện các đơn vị phân loại vi khuẩn.

Dựa trên kết quả phân tích, chúng tôi đề xuất rằng pH thấp làm thay đổi tốc độ phát triển của vi khuẩn dị dưỡng, dẫn đến sự thống trị của các vi khuẩn cơ hội, có khả năng gây bệnh như Alteromonas, PseudoalteromonasVibrio trong nước ao.

Sự phân hủy của phân sẽ tạo điều kiện cho vi khuẩn phân tán, cũng như làm giàu protein và dinh dưỡng vô cơ. Việc tăng vi khuẩn gây bệnh cơ hội tương quan với mức độ nghiêm trọng của bệnh và số lượng tôm bị nhiễm bệnh. Điều này được phản ánh ở nồng độ cao hơn đáng kể của một số gen nhất định trong các mẫu nước ao từ giai đoạn đầu bùng phát so với các ao có các triệu chứng ban đầu.

Hơn nữa, nếu số lượng vi khuẩn gây bệnh lớn hơn được thải ra trong nước ao và kết hợp với các chất hữu cơ sẽ làm tăng tốc độ lây lan bệnh cho tôm. Do đó, trong trường hợp này, vi khuẩn trong chuỗi phân không chỉ góp phần vào sự phong phú của vi khuẩn, thành phần của nước nuôi, mà còn gây ra hậu quả bất lợi cho sức khỏe tôm.

Xem xét sự khác biệt của các cộng đồng vi khuẩn đường ruột của tôm khỏe mạnh và nước ao không bị bệnh so với ở các mẫu WFD, chúng tôi nhấn mạnh rằng rối loạn sinh học (sự mất cân bằng vi sinh hoặc sự sai lệch bên trong cơ thể) trong vi khuẩn đường ruột góp phần vào nguồn gốc của sự bùng phát WFD được nghiên cứu.

Việc điều chỉnh lại ngay lập tức các thông số chất lượng nước - cụ thể là điều chỉnh độ pH > 8 sẽ chấm dứt sự bùng phát, sau đó là phục hồi và tôm không bị chết. Điều này ngụ ý khả năng phục hồi của các cộng đồng vi khuẩn trong nước ao nuôi tôm sau những xáo trộn ngắn, cũng như có thể được quan sát thấy trong các môi trường khác.

Phát hiện của chúng tôi về việc áp dụng chế phẩm sinh học để chữa bệnh WFD ở tôm cho thấy rằng vi khuẩn probiotic như Lactobacillus không có trong nước ao, vi khuẩn đường ruột và vi khuẩn chuỗi phân, cho thấy rằng việc áp dụng như vậy không hiệu quả. Lactobacillus không còn được phát hiện sau khi chúng được pha loãng trong nước ao nuôi tôm. Thay vì rải men vi sinh vào nước ao, chúng tôi đề xuất thêm chúng vào thức ăn viên để tôm sẽ ăn. Bằng cách này, sự xâm nhập của vi khuẩn probiotic trong ruột tôm có thể diễn ra hiệu quả hơn.

Quan điểm

Kết quả nghiên cứu cho thấy các yếu tố gây stress môi trường - đặc biệt là sự giảm độ pH và oxy hòa tan - đã gây ra sự thay đổi đáng kể của cộng đồng vi khuẩn trong nước ao và ảnh hưởng đến sinh lý tôm, dẫn đến thay đổi cộng đồng vi khuẩn đường ruột và sau đó là sự xuất hiện của WFD. Hơn nữa, chúng tôi đã quan sát thấy một số vi khuẩn cơ hội - chẳng hạn như Arcobacter, Alteromonas, Marinomonas, PhotobacteriumPseudoalteromonas - có thể góp phần gây ra WFD.

Để ngăn ngừa thiệt hại, quản lý nuôi tôm nên tập trung vào việc duy trì chất lượng nước (độ pH, oxy hòa tan, độ đục, chất dinh dưỡng và các chất lơ lửng), cũng như thúc đẩy thành phần ổn định của cộng đồng vi khuẩn đường ruột, nơi vi khuẩn có lợi - ngay cả với tỷ lệ thấp - cũng có thể ức chế khả năng gây bệnh của Vibrio.

Kết luận

pH nước ao là một chỉ số đáng tin cậy về nguy cơ bùng phát WFD; oxy hòa tan và các thành phần của nước và vi khuẩn đường ruột cũng có thể đóng vai trò là chỉ số để ngăn ngừa WFD tốt hơn.

Nguồn: https://www.aquaculturealliance.org/

Dịch: Trần Thị Thúy Quyên

Ý kiến bạn đọc