Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột tôm thẻ

Với sự gia tăng nhanh chóng của ngành nuôi tôm toàn cầu, việc chú trọng đến sức khỏe vật nuôi trong quá trình sản xuất trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Năng suất vật nuôi có mối liên hệ mật thiết với sức khỏe, và hệ vi sinh vật ngày càng được công nhận là động lực quan trọng dẫn đến thành công trong nuôi tôm. Việc bổ sung hệ vi sinh vật thông qua: probiotics, prebiotics hoặc synbiotics cũng đã chứng minh những tác động tích cực đến tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm.  

Hệ vi sinh vật là chìa khóa cho sức khỏe tôm nuôi

Vi sinh vật chiếm gần 90% tổng sinh khối có trong đại dương. Điều này cho thấy sự phong phú của vi sinh vật trong đại dương và mức độ tương tác (tích cực và tiêu cực) của chúng với các sinh vật biển. Đường ruột của một sinh vật là một cơ quan quan trọng, chứa nhiều tổ hợp vi sinh vật, chịu trách nhiệm về các chức năng như phản ứng miễn dịch, hấp thụ chất dinh dưỡng, cân bằng nội môi và sức khỏe tổng thể của vật chủ.Vi khuẩn đường ruột tiến hành vô số phản ứng sinh hóa do đó có thể được gọi chung là một “cơ quan hoạt động trao đổi chất”.

Hệ vi sinh vật bảo vệ vật chủ khỏi sự xâm nhập của các mầm bệnh do điều kiện căng thẳng và các yếu tố bất lợi từ môi trường. Các vi khuẩn có lợi sống cạnh tranh với các mầm bệnh để giành không gian và dinh dưỡng, do đó ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh. Khi tôm được bổ sung vi khuẩn có lợi Bacillus subtilis, giúp tăng cường sức đề kháng chống lại vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus. Chế độ ăn uống bổ sung Clostridium butyricum như một chế phẩm sinh học giúp tăng cường sự phong phú của các vi khuẩn có lợi như Bacillus, Lachmoclostridium, Clostridium và cũng như sự biểu hiện của một số gen liên quan đến miễn dịch như propnoloxidase, lysozyme, lipopolysaccharide, crushtin và protein liên kết beta-1,3-glucan trong tôm thẻ. 

Do mối liên hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột và hệ thống miễn dịch của vật chủ, người ta thường cho rằng sự giảm đa dạng vi khuẩn trong ruột có thể là nguyên nhân dẫn đến sự khởi phát bệnh. Những con tôm bị nhiễm WSSV đã thấy sự gia tăng đáng kể Proteobacteria và Fusobacteria trong ruột, bao gồm cả những vi khuẩn có khả năng gây bệnh thuộc giống Arcobacter. 

Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật

Hệ vi sinh vật của vật chủ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, cả nội sinh cũng như ngoại sinh. Các yếu tố nội sinh bao gồm giai đoạn phát triển của vật chủ, điều kiện sinh lý và tình trạng đói, trong khi các yếu tố ngoại sinh bao gồm căng thẳng môi trường và thành phần trong thức ăn…

Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật ở tôm.

Yếu tố nội sinh

Hệ vi sinh vật thay đổi khi một sinh vật trải qua các giai đoạn phát triển khác nhau và cuối cùng, vật chủ đạt được một hệ vi sinh ổn định ở một giai đoạn cụ thể. Một nghiên cứu quan sát hệ vi sinh vật đường ruột của tôm thẻ ở 4 giai đoạn tăng trưởng: giai đoạn sau khi nuôi 14 ngày (L14) và tôm ở 3 tháng đầu (J1, J2, J3) phát hiện ra rằng hệ vi sinh vật thay đổi dần khi tôm lớn lên. Comamonadaceae có nhiều ở giai đoạn L14 và J1, trong khi Flavobacteriaceae và Vibrionaceae có nhiều ở giai đoạn J2 và J3. 

Quần thể vi sinh vật bị ảnh hưởng bởi điều kiện sinh lý, tình trạng sức khỏe và độ đói của vật chủ. Tôm bị đói cho thấy các phản ứng viêm được tăng cường, sản xuất các enzym liên quan đến phản ứng miễn dịch và các hoạt động trao đổi chất. Đói làm mất một số các loài vi sinh vật gác cổng như Rhodobacteraceae sp và Mesorhizobium tamadayense, dẫn đến sự mất ổn định và mất chức năng của các loài vi sinh vật quan trọng, cuối cùng phải chịu sự tấn công của mầm bệnh. 

Các yếu tố ngoại sinh

Một nghiên cứu tìm hiểu khả năng chịu căng thẳng của tôm và mối quan hệ của nó với hệ vi sinh vật đường ruột ở hai dòng tôm thẻ chân trắng chính ở đông nam Trung Quốc, ZT (tôm bố mẹ từ Thái Lan) và PM (tôm bố mẹ từ Hoa Kỳ) cho thấy căng thẳng nhiệt độ thấp dẫn đến sự thống trị của các Erysipelotrichaceae, Mycoplasmataceae và Vibrionaceae, là những mầm bệnh cơ hội ở cả hai chủng. Sự phong phú của Bacteroidetes giảm trong ruột của tôm thẻ khi bị stress do nhiễm mặn, điều này cho thấy những thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột do stress mặn có thể cản trở sự phát triển của vật chủ.

Các thành phần trong thức ăn cũng ảnh hưởng rất nhiều đến thành phần của cộng đồng vi sinh vật đường ruột. Một nghiên cứu đã cho thấy chế độ ăn chứa tinh bột ngô khi cho tôm thẻ ăn làm giảm lượng vi sinh vật khỏe mạnh và quần thể vi sinh vật phân giải carbohydrate phức tạp, trong khi nó làm tăng sự phong phú của các mầm bệnh như Aeromonas, Desulfovibrio. 

Thành phần và tỷ lệ vi khuẩn thay đổi tùy thuộc vào chất lượng nước. Quá trình bồi lắng làm tăng các chất hữu cơ và sự giải phóng phospho của động vật đáy là yếu tố chính dẫn đến hiện tượng phú dưỡng có thể gây ra sự thay đổi trong hệ vi sinh vật dưới nước. Việc tiếp xúc thường xuyên với coban trong nước cũng có thể ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự tăng trưởng của tôm, gây ra stress oxy hóa, kích thích phản ứng miễn dịch và phá hủy mô học đường ruột bằng cách làm hỏng cộng đồng vi sinh vật đường ruột ở tôm thẻ.

Tóm lại, hệ vi sinh vật có vai trò quan trọng đối với sức khỏe và sinh trưởng của tôm, đặc biệt là hệ vi sinh đường ruột tôm. Chính vì thế chúng ta cần có hiểu biết đúng về mối tương quan của hệ vi sinh và vật chủ để nuôi tôm thành công và bền vững.