Chuyên đề probiotics 1: Vai trò vi khuẩn acid lactic trong nuôi tôm
Lợi ích của probiotics từ các chủng vi khuẩn acid lactic trong nuôi tôm như các chi Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus và Streptococcus.
Probiotics là gì?
Theo Hill và cộng sự 2014, Probiotics được định nghĩa là vi sinh vật sống, khi được sử dụng với lượng thích hợp sẽ mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ. Probiotics đang là lựa chọn thay thế kháng sinh phổ biến để thúc đẩy tăng trưởng và ngăn ngừa dịch bệnh trong nuôi tôm.
Những nghiên cứu trước đây cho thấy probiotics có tác dụng thông qua việc loại trừ cạnh tranh vi khuẩn gây bệnh, đóng góp chất dinh dưỡng và enzym vào quá trình tiêu hóa của tôm, tăng cường phản ứng miễn dịch của tôm và tác dụng kháng vi rút.
Cho đến nay, khoảng 20 chi vi khuẩn đã được chứng minh là có tác dụng lợi khuẩn ở tôm, mặc dù phần lớn các nghiên cứu tập trung vào Bacillus và vi khuẩn axit lactic (LAB) như Lactobacillus.
Probiotics có thể được sử dụng bằng đường miệng khi bổ sung cùng với thức ăn (bao gồm cả sự chuyển hóa sinh học (bioencapsulation) với các vật mang là thức ăn sống của tôm như artemia), trực tiếp vào nước dưới dạng nuôi cấy, bào tử tinh khiết hoặc trong môi trường ủ men. Probiotic có thể được sử dụng kết hợp với prebiotic (một thành phần không tiêu hóa được nhưng ảnh hưởng có lợi đến vật chủ bằng cách kích thích sự phát triển có chọn lọc của một hoặc một số vi khuẩn trong ruột), sự kết hợp này được gọi là “symbiotics”.
Có khoảng 20 chi vi khuẩn đã được chứng minh là có tác dụng lợi khuẩn ở tôm. Ảnh: lyosha_nazarenko.
Những chủng khuẩn vi khuẩn lactic có tác dụng probiotics trong nuôi tôm
| Chi | Loài | Tác dụng | Vật chủ (tác dụng của probiotic đối với) | Ức chế (đối kháng trong ống nghiệm) |
| Enterococcus | faecium NRW-2 | 1, 3, 4, 5 | L. vannamei (tôm thẻ chân trắng) | Vibrio harveyi , V. parahaemolyticus |
| faecium MC13 | 1, 3 | Penaeus monodon (tôm sú) | Vibrio harveyi, V. parahaemolyticus | |
| Lactobacillus | acidophilus 04 | 3 | P. monodon (tôm sú) | V. parahaemolyticus, V. cholerae, V. harveyi và V. alginolyticus |
| acidophilus NCIM 2285 | 1, 3, 4, 6 | F. indicus (tôm he Ấn Độ) | V. alginolyticus | |
| acidophilus RS058 | 1, 5 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. alginolyticus | |
| bulgaricus E20 | 2, 3, 5 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. parahaemolyticus | |
| bulgaricus NCIM 2056, NCIM 2057 | 1, 3, 4, 6 | F. indicus (Tôm he Ấn Độ) | V. alginolyticus | |
| fermentum LW2 | 6 | L. vannamei (tôm thẻ) | N/A | |
| pentosus BD6 | 5, 6 | L. vannamei (tôm thẻ) | N/A | |
| graminis | 3, 5 | L. vannamei (tôm thẻ) | N/A | |
| pentosus AS13 | 1, 3, 6 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. vulnificus, V. rotiferianus and V. campbellii | |
| pentosus HC-2 | 1, 3, 4, 5 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. harveyi, V. parahaemolyticus | |
| plantarum | 2, 3, 4, 6 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. harveyi | |
| plantarum 7-40 (NTU102) | 3, 5 | L. vannamei (tôm thẻ) | N/A | |
| plantarum MRO3.12 | 1 - 6 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. harveyi | |
| plantarum T8, T13 | 1, 3 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. parahaemolyticus | |
| plantarum MTCC no. 1407 | 1, 3, 4, 5, 6, 8 | M. rosenbergii (tôm càng xanh) | A. hydrophila, Pseudomonas fluorescens | |
| plantarum SGLAB01 | 3, 5 | L. vannamei (tôm thẻ) | Staphylococcus aureus, Aerococcus viridans, Bacillus megaterium, B. subtilis, V. parahaemolyticus, V. harveyi, và Escherichia coli | |
| sp AMET1506 | 1, 3 | L. vannamei, P. Monodon (tôm thẻ và tôm sú) | E. coli, V. cholerae, V.parahaemolyticus, Salmonella sp. and Shigella sp | |
| sp. | 1, 3, 5, 6 | L. vannamei (tôm thẻ) | mầm bệnh phổ biến ở tôm | |
| Lactococcus | lactis D1813 | 3, 5 | M. japonicus (tôm thẻ Nhật Bản) | V. penaeicida |
| lactis subsp.cremoris NCIM 2179 | 3, 4 | F. indicus (tôm he Ấn Độ) | V. alginolyticus | |
| lactis subsp. lactis | 1 - 7 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. anguillarum, V. harveyi | |
| garvieae LC149 | 3 ( V . Harveyi chỉ) | P. monodon (tôm sú) | N/A | |
| lactis SGLAB02 | 3, 5 | L. vannamei (tôm thẻ) | S. aureus, A. viridans, B. megaterium, B. subtilis, V. parahaemolyticus, V. harveyi, và E. coli | |
| Pediococcus | acidilactici GY2 | 1, 3, 5 | M. rosenbergii (tôm càng xanh) | A. hydrophila |
| pentosaceus | 1, 2, 3, 5, 6, 7 | L. vannamei (tôm thẻ) | V. anguillarum | |
| Streptococcus | cremoris NCIM 2285 | 1, 3, 4, 6 | F. indicus (Tôm he Ấn Độ) | V. alginolyticus |
| phocae PI80 | 1, 3 | P. monodon (tôm sú) | V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. anguillarum, V. fischeri, A. hydrophila và Listeria monocytogenes |
Ý nghĩa các số trong Cột 3 của bảng:
(1) Tăng trưởng (bao gồm cả tăng trọng),
(2) Tăng khả năng sống sót (không thử thách mầm bệnh),
(3) Tăng khả năng sống sót (khi thử thách với mầm bệnh),
(4) Giảm số lượng mầm bệnh (bao gồm cả Vibrio sp.),
(5) Tác dụng điều hòa miễn dịch,
(6) Tăng hiệu quả tiêu hóa (bao gồm hoạt động của enzym tiêu hóa, tỷ lệ chuyển đổi thức ăn, hiệu quả sử dụng thức ăn hoặc tỷ lệ hiệu quả protein),
(7) thay đổi hình thái trong ruột (bao gồm tăng chiều cao nhung mao và số lượng nếp gấp,
(8) Cải thiện chất lượng nước (bao gồm giảm số lượng mầm bệnh giả định).
Tác dụng của probiotic từ vi khuẩn acid lactic (LAB) trong nuôi tôm
Vi khuẩn acid lactic tạo ra nhiều chất kháng khuẩn bao gồm acid lactic, acid axetic, hydrogen peroxide và bacteriocins ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn cạnh tranh. Nhiều LAB đã được xác định là chế phẩm sinh học cho tôm do khả năng ức chế sự phát triển của một số loài như Aeromonas hydrophila, Pseudomonas fluorescens và Vibrio gây bệnh. Các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy những loài này sản xuất các hợp chất ngoại bào có đặc tính kháng khuẩn. Sgibnev và Kremleva ( 2017) phát hiện ra rằng hydrogen peroxide được sản xuất bởi vi khuẩn lactobacilli có hiệu quả trong việc tăng độ nhạy cảm với kháng sinh, gợi ý rằng LAB sản xuất hydrogen peroxide có thể kết hợp với các loài sản xuất kháng sinh để hiệu quả hơn trong việc ức chế sự phát triển của mầm bệnh.
Vi khuẩn lactic cũng được chứng minh có khả năng ức chế sự bám dính của vi khuẩn gây bệnh trên niêm mạc ruột của tôm. Như Lactobacillus pentosus HC-2 và Enterococcus faecium NRW-2 đã được chứng minh là bám vào chất nhầy ở ruột tôm và có thể cạnh tranh chống lại các mầm bệnh như Vibrio spp.
Cần phải đánh giá rủi ro kỹ lưỡng hơn khi áp dụng vi khuẩn acid lactic (LAB) làm probiotics trong nuôi tôm.
Vi khuẩn lactic thường được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA Hoa Kỳ) công nhận là An toàn (GRAS) và hiện có nhiều ứng dụng trong chuỗi thực phẩm của con người, chủ yếu trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm lên men như sữa chua, pho mát và đồ uống có cồn. Điều này cho thấy rằng việc sử dụng LAB (trừ Enterococcus faecium), không có bất kỳ mối quan tâm tiềm ẩn đáng kể nào về sức khỏe khi con người tiêu thụ tôm đã qua xử lý. Tuy nhiên, có thể có những lo ngại về an toàn dựa trên các yếu tố kháng kháng sinh và độc lực đối với nhiều chi LAB. Do đó, cần phải đánh giá rủi ro kỹ lưỡng hơn khi áp dụng vi khuẩn acid lactic (LAB) làm probiotics trong nuôi tôm.
Bài viết trên được lược dịch từ nghiên cứu của Hazel Knipe, Ben Temperton, Anke Lange, David Bass, Charles R. Tyler, “Probiotics and competitive exclusion of pathogens in shrimp aquaculture”. Hy vọng mọi người sẽ hiểu hơn về lợi ích của một số chủng vi khuẩn acid lactic được sử dụng làm probiotics trong nuôi tôm. Mọi sao chép cần ghi rõ thông tin tác giả và nguồn Tép Bạc Lược dịch.