Hiệu quả của chế phẩm tự nhiên trong việc chống vi khuẩn gây bệnh cho tôm
Thuốc kháng sinh được sử dụng rộng rãi để chống lại mầm bệnh vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn Vibrio ở tôm. Tuy nhiên việc sử dụng kháng sinh có những nhược điểm lớn đó là lượng kháng sinh tồn dư trong thủy sản thành phẩm, tính kháng thuốc giữa các vi khuẩn và mầm bệnh.
Vì những lý do này, quy định về kháng sinh được kiểm soát chặt chẽ, rất ít loại kháng sinh được phép sử dụng trong nuôi trồng thủy sản. Trong bối cảnh này, các phương án kiểm soát dịch bệnh thay thế như việc sử dụng các sản phẩm tự nhiên để kiểm soát sự phát triển của mầm bệnh trong trại giống tôm đang được nghiên cứu và ứng dụng.
Tình trạng kháng kháng sinh trong việc chăn nuôi tôm
Thuốc kháng sinh là tác nhân trị liệu hiệu quả nhất chống lại sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. Tám loại kháng sinh đã ức chế sự phát triển của tất cả hoặc hầu hết các chủng vi khuẩn gây bệnh ở tôm, nhưng hầu hết các sản phẩm này đều không được phép sử dụng trong nuôi trồng thủy sản do e ngại tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn.
Một số nhà khoa học đã đã điều tra xem liệu các chủng vi khuẩn gây bệnh cho tôm (đặc biệt là chủng vi khuẩn Vibrios) có kháng kháng sinh hay không. Trong nghiên cứu, chỉ số kháng kháng sinh (MAR) trung bình là 0.23 - cho thấy mức độ kháng kháng sinh nhất định của các chủng vi khuẩn này.
Tình trạng kháng kháng sinh cao đã được phát hiện ở các trại giống cũng như trại nuôi tôm được lấy mẫu trên toàn thế giới. Cụ thể, chỉ số MAR nằm trong khoảng từ 0.21 đến 0.38 đã được báo cáo từ các trại giống tôm. Trong khi đó, chỉ số MAR ở các trang trại nuôi tôm nằm trong khoảng từ 0.11 đến 0.32.
Tất cả các chủng vi khuẩn đều kháng hai loại kháng sinh là penicillin và oxytetracycline. Hầu hết các trại giống được lấy mẫu đều không được xử lý nước thải, kiểm soát môi trường, sử dụng kháng sinh vô tội vạ, tạo điều kiện cho vi khuẩn kháng được kháng sinh.
Thiết lập nghiên cứu
Ba mươi mốt mẫu ấu trùng tôm thẻ chân trắng đã chết [từ giai đoạn Nauplii 5 (N5) đến giai đoạn Postlarvae 13 ngày (PL13) đã được thu thập từ 10 trại giống tôm ở Santa Elena, Ecuador và gửi đến Trung tâm Nghiên cứu Hàng hải và Nuôi trồng Thủy sản Quốc gia (Centro Nacional de Acuiculura e Investigaciones Marinas - CENAIM, Santa Elena, Ecuador) để định lượng số lượng vi khuẩn.
Ấu trùng được sử dụng cho nghiên cứu có dấu hiệu lâm sàng như hành vi bơi lội bất thường, đường tiêu hóa trống, hoạt động kém và chậm phát triển.
Các chủng vi khuẩn được phân lập và bảo quản, các nhà khoa học đã thực hiện các thử nghiệm trong ống nghiệm để đánh giá khả năng gây bệnh của các chủng vi khuẩn này.
Các chủng vi khuẩn gây tỷ lệ tử vong cao hơn trong thử nghiệm dựa trên tôm ngâm nước mặn (Artemia) đã được chọn lọc và khả năng gây bệnh của chúng một lần nữa được xác nhận bằng thử nghiệm dựa trên ấu trùng tôm thẻ chân trắng khỏe mạnh. Sau đó, các chủng vi khuẩn gây bệnh được xác định bằng phân tích trình tự 16S rRNA.
Qua đó, các nhà khoa học đã xác định các chủng vi khuẩn gây ra tỷ lệ tử vong cao ở tôm (trên 50%) là chủng vi khuẩn Vibrio. 16 sản phẩm tự nhiên (5 chế phẩm sinh học, 9 axit hữu cơ và 2 loại tinh dầu) đã được nghiên cứu và sử dụng ở Ecuador để điều trị bệnh do vi khuẩn trên tôm Vibrio. Bao gồm:
| Mã | Thành phần được khai báo | Liều lượng công bố/liều lượng nhà sản xuất sử dụng | Loại | Nơi sản xuất |
| P1 | Vi sinh vật probiotic: tổng số hiếu khí. Nồng độ: > 4 × 109 CFU g-1 | 2-10 µg mL-1 | Bột | Hoa Kỳ |
| P2 | Vi sinh vật probiotic: tổng số hiếu khí. Nồng độ: 2 × 109 CFU g-1 | 5 µg mL-1 | Bột | Hoa Kỳ |
| P3 | Các chủng Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis và Bacillus pumilus. Nồng độ: tối thiểu 2 × 1010 CFU g-1 | 1 đến 5 g kg-1 | Bột | Hoa Kỳ |
| P4 | Hỗn hợp các chủng Bacillus spp. Nồng độ: 5 × 1010 CFU g-1 | 100-200 g ha-1 | Bột | Hoa Kỳ |
| P5 | Vibrio alginolyticus. Nồng độ: 1 × 108 CFU mL-1 | 10mL t-1 | Chất lỏng | Ecuador |
| OA1 | Canxi formate, canxi propionate, trộn sẵn | 1-7 kg t-1 thức ăn | Bột | Ecuador |
| OA2 | Axit formic, axit propionic, amoni formate, axit axetic, axit silic và vermiculite | |||
| OA3 | Canxi propionate 16%, canxi formate 18% và canxi cacbonat 66% | |||
| OA4 | Axit propionic 25%, axit formic 25% và formaldehyd 15% | |||
| OA5 | Axit formic và muối của nó, hỗn hợp hương vị (tinh chất và chiết xuất thực vật: Allium sativum, Origanum Vulgare, Cinnamomum zeylanicum, Eugenia caryophyllata), axit propionic và muối của nó, axit citric, axit malic, chất chống đóng bánh | 2-3 kg t-1 thức ăn | Bột | Tây Ban Nha |
| OA6 | Axit lactic 23%, axit fumaric 20%, axit citric 20%, axit malic 25% và axit succinic 10% | 2-4 µg mL-1 | Bột | Ecuador |
| OA7 | Axit formic 35,4%, formate 34,6% và kali 30,0% | 2-5 kg t-1 thức ăn | Bột | Đức |
| OA8 | Formaldehyde 35%: 28,6%, axit propionic 10%, bentonite 39% và axit silicic 22,4% | 1 kg t -1 thức ăn | Bột | Tây Ban Nha |
| OA9 | Hỗn hợp axit hữu cơ chuỗi ngắn, axit axetic, axit propionic, axit formic và formaldehyd | 0,5-2 kg t-1 thức ăn | Bột | Tây Ban Nha |
| EO1 | Chiết xuất dầu Oregano | 1-5 mL t-1 | Chất lỏng | Hoa Kỳ |
| EO2 | Hỗn hợp tinh dầu đậm đặc | 1-10 mL t-1 | Chất lỏng | Tây Ban Nha |
Kết quả nghiên cứu
Trong nghiên cứu, chỉ có men vi sinh P5 thể hiện khả năng chống lại các chủng vi khuẩn cao (85% số chủng). Các chế phẩm sinh học còn lại có thể ức chế sự phát triển của 15% đến 30% các chủng, điều này cho thấy chế phẩm sinh học có chức năng kiểm soát sự tăng trưởng của một số chủng vi khuẩn gây bệnh.
Axit hữu cơ OA9 cho thấy có khả năng ức chế sự phát triển của hầu hết các chủng vi khuẩn ở nồng độ thấp. Sản phẩm này là hỗn hợp của axit axetic, axit propionic và axit formic. Các axit này, cũng như axit butyric có hiệu quả trong việc kiểm soát vi khuẩn Vibrio gây bệnh cho tôm và thủy sản.
Ngoài ra, OA9 còn chứa ba trong số bốn axit hữu cơ được báo cáo là chất ức chế vi khuẩn hiệu quả, trong đó có axit axetic là chất khử vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus.
Bên cạnh đó, OA6 là axit hữu cơ hiệu quả thứ hai, chứa axit lactic, fumaric, citric, malic và succinic. OA4 chứa axit propionic và axit formic, trong khi OA7 chứa axit formic, ba trong số bốn axit hữu cơ này có chứa axit formic, được xem là có hiệu quả đặc biệt chống lại Vibrio gây bệnh.
Tinh dầu có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn; trong nghiên cứu, tinh dầu EO1 có thành phần chiết xuất dầu oregano đã ức chế hiệu quả sự phát triển của tất cả các chủng vi khuẩn. Hiệu quả ức chế vi khuẩn của EO1 có thể liên quan đến thymol và carvacrol - hai chất có khả năng làm giảm số lượng vi khuẩn Vibrio vulnificus, Vibrio parahaemolyticus ở cơ và gan tụy của tôm thẻ chân trắng.
Kết luận
Các thử nghiệm trên đã phân tích xem các sản phẩm tự nhiên bán trên thị trường có ức chế sự phát triển hay tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh ở tôm hay không. Tuy nhiên, chúng ta cần nghiên cứu sâu hơn để đánh giá hiệu quả của các loại sản phẩm này.
Các nghiên cứu sâu hơn có thể kể đến như: Khả năng phá vỡ sự liên kết của vi khuẩn, cải thiện hệ thống miễn dịch của tôm, xâm chiếm đường tiêu hóa, tăng cường sự phát triển và tỷ lệ sống của tôm,...
Qua nghiên cứu, một số chủng vi khuẩn mới đã được phát hiện (V. campbellii, V. Owensii, V. inhibins và V. natriegens) trong các trại giống ở Ecuador. Các nhà khoa học cần phải khảo sát định kỳ, thử nghiệm liên tục để xác định các chủng vi khuẩn gây bệnh khác ở tôm và tập trung vào các chủng vi khuẩn hiện tại.
Đồng thời, các nhà sản xuất tôm có thể áp dụng kết quả từ nghiên cứu này để đưa ra các quyết định quản lý phù hợp, từ đó có thể làm giảm tác động của các bệnh ở tôm do vi khuẩn và tăng lợi nhuận.