Bacillus subtilis - Vaccine mới cho cá rô phi

Cá rô phi là một trong những đối tượng nuôi trồng thủy sản tiêu biểu và phổ biến nhất trên thế giới. Tuy nhiên, việc nuôi loài cá này chưa bao giờ đơn giản, bởi sự rủi ro luôn tiềm ẩn từ môi trường và dịch bệnh. Theo báo cáo của tạp chí Fisheries and Aquaculture Journal (2017), người ta đã phát hiện ra mười loài vi khuẩn gây bệnh trên cá rô phi gồm Arthrobacter sp., Enterococcus sp., Staphylococcus sp., Micrococcus sp., Streptococcus sp., Aeromonas sp., Pseudomonas sp., Edwardsiella sp., Flexibacter sp. và Flavobacterium sp.. Trong đó, nhiễm khuẩn Streptococcus agalactiae đang trở thành một mối đe dọa lớn cho nghề nuôi cá rô phi vì tỷ lệ mắc bệnh và tử vong của cá sau khi nhiễm bệnh là rất cao.

Theo nhiều nghiên cứu, liên cầu khuẩn S. agalactiae là một vi khuẩn gram dương và được chia thành 4 dạng Ia, Ib, II và III. Dấu hiệu nhiễm trùng S. agalactiae trên cá rô phi thường thấy là cá bỏ ăn, da xuất huyết, lồi mắt, mờ mắt 1 hoặc 2 bên, vỡ mắt, đen thân và hoạt động bơi lội bất thường. Thông thường, khi cá xuất hiện những dấu hiệu bệnh lý, sử dụng kháng sinh sẽ là lựa chọn được ưu tiên của người nuôi. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc kháng sinh thường xuyên để chữa trị cho cá nhiễm bệnh đã dẫn đến sự xuất hiện của dòng Streptococcus sp kháng kháng sinh hoặc các tác nhân vi khuẩn khác.

Do đó, để tìm kiếm các biện pháp phòng ngừa an toàn và hiệu quả, rất nhiều loại vaccine đã được nghiên cứu và ứng dụng trong thời gian qua. Phổ biến nhất là vaccine từ vi khuẩn S. agalactiae bị suy yếu sống hoặc bất hoạt được phát triển dưới dạng vaccine tiềm năng và chúng có thể cung cấp sự bảo vệ nhất định chống lại các chủng S. agalactiae có độc lực. Những loại vaccine này thường tiêm vào màng bụng của cá hoặc ngâm cá trong bồn tắm. Mặc dù tiêm vào xoang bụng được coi là phương pháp tiêm chủng hiệu quả nhất, nhưng chúng hoạt động rất khó khăn và có thể dễ dàng gây ra thiệt hại cho cá. Ngược lại, ngâm cá vào bồn tắm lại kém hiệu quả hơn và cần sử dụng một lượng lớn vaccine. Vì vậy, việc sử dụng vaccine cho cá rô phi qua đường miệng của các nhà khoa học vừa được đăng trên tạp chí Fish and Shellfish Immunology có thể xem là một bước tiến quan trọng.

Như chúng ta đã biết, Bacillus subtilis được coi là không gây bệnh, dạng bào tử hiện đang được sử dụng làm chế phẩm sinh học, rất an toàn và thân thiện với môi trường. Các bào tử của B. subtilis có đặc tính kháng thuốc mạnh và có thể bảo vệ các kháng nguyên trong đường tiêu hóa chống lại sự phân hủy. Do đó, các bào tử đã được đề xuất như một loại vaccine dạng uống tái tổ hợp với các kháng nguyên và tạo ra hiệu quả phản ứng miễn dịch. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể nào được báo cáo suwrd dụng chúng như là vaccine uống để phòng các bệnh vi khuẩn ở cá.

Chính vì vậy, các nhà khoa học Trung Quốc đã sử dụng chủng B. subtilis GC5 phân lập từ ruột của cá trắm cỏ để tạo ra các tế bào có khả năng sinh ra các bào tử có thể tái tổ hợp với plasmid. Sau đó, trải qua các quá trình xử lý, phân tích chuyên môn, một loại vaccine được tạo thành từ sự kết hợp của B. subtilis GC5 liên kết với protein miễn dịch trên bề mặt (GC5-Sip).

Bacillus subtilis. Ảnh nguồn: SCOT Healthcare

Nghiên cứu cho thấy rằng sau khi tiến hành gây bệnh S. agalactiae, cá rô phi được chủng ngừa GC5-Sip bằng ống thông qua đường miệng có tỉ lệ sống tương đối (RPS) là 41,7%, cao hơn so với nhóm đối chứng là 24,2%. Ngoài ra, mức độ biểu hiện của các gen miễn dịch dịch thể, gen miễn dịch ở ruột và lá lách, nồng độ kháng thể đặc hiệu chống lại vi khuẩn của nhóm GC5-Sip cũng tăng cao hơn so với đối chứng. Điều này cho thấy rằng, GC5-Sip an toàn và hiệu quả trong việc bảo vệ cá rô phi chống lại nhiễm vi khuẩn. Do đó, nghiên cứu này có thể dẫn đến việc phát triển những ý tưởng mới về điều trị miễn dịch chống lại nhiễm trùng S. agalactiae.

Có thể thấy rằng, loại vaccine mới này sẽ góp phần to lớn trong việc phòng trị bệnh S. agalactiae trên cá rô phi trong thời gian tới. Tuy nhiên, việc sử dụng vaccine cho cá còn gặp rất nhiều khó khăn, nhất là về lợi nhuận kinh tế bởi chi phí để sản xuất ra vaccine khá cao. Do đó, để hạn chế việc nhiễm khuẩn S. agalactiae, người nuôi cần chú ý đến việc lựa chọn con giống sạch bệnh, khỏe mạnh; mật độ nuôi vừa phải; tránh dư thừa thức ăn; quản lý tốt chất lượng nước ao và định kỳ diệt khuẩn nguồn nước.