Dùng vi khuẩn từ vi tảo để ức chế bệnh hoại tử gan tụy

Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND – acute hepatopancreatic necrosis disease) thường xảy ra trên các ao nuôi tôm, bệnh phát triển nhanh, bắt đầu từ khoảng ngày thứ 8 sau khi thả nuôi, và tỷ lệ tôm chết cao nhất xảy ra trong 20 đến 30 ngày đầu tiên (lên đến 100%) trong quần thể tôm thẻ chân trắng và tôm sú, gây những tổn thất kinh tế nặng nề cho người nuôi.

Bệnh hoại tử gan tụy cấp trên tôm được gây ra do chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus có chứa các gen quy định độc tố PirA và PirB, cho đến nay vẫn chưa có một biện pháp phòng trị nào thực sự hiệu quả. 

Chi Picochlorum sp. (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) được biết đến là một loại vi tảo lục, kích thước nhỏ, đơn bào, có khả năng tạo ra lipid nội bào cao và có thể tăng trưởng mạnh trong các điều kiện môi trường nuôi cấy bất lợi. Picochlorum giàu lipid, protein và nhiều acid béo không bão hòa, là một vi tảo tiềm năng cho các ứng dụng sinh học và nhiên liệu sinh học. Picochlorum sp. còn được biết đến với hàm lượng cao carotene, acid amin và lipid giàu acid béo thiết yếu, tiềm năng cho sự sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm. 

Cấu trúc tế bào của Picochlorum sp.

Vi tảo Picochlorum sp. có hàm lượng lipid tổng cao giàu acid béo thiết yếu, omega-3 và omega-6 được xem như một nguyên liệu đầy hứa hẹn cho dinh dưỡng của con người, nuôi trồng thủy sản và sản xuất nhiên liệu sinh học. Picochlorum sp. có khả năng tăng trưởng mạnh và tích lũy lipid cao trong các điều kiện nuôi cấy khác nhau. Ngoài ra, vi tảo còn là nguồn thức ăn cho động vật phù du, ấu trùng cá, tôm thẻ chân trắng… giúp phát triển ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản, có khả năng xử lí nguồn nước và khí thải, giúp giảm thiểu các vấn đề ô nhiễm môi trường.

Thêm nữa hoạt động chống Vibrio của vi tảo Picochlorum sp. bắt nguồn từ mối quan hệ cộng sinh với một số vi khuẩn biển vì vậy nghiên cứu phân lập một số chủng Labrenzia, Muricauda và Arenibacter nuôi cấy để tăng cường đáng kể tác dụng ức chế Vibrio.

Nghiên cứu này so sánh khả năng kìm hãm kìm hãm sự phát triển V. parahaemolyticus. vi khuẩn phân lập từ tảo Picochlorum sp., chia thành các nhóm thí nghiệm khác nhau: Labrenzia sp., Muricauda sp., Arenibacter sp. và tổng 3 loại vi khuẩn này.

Thí nghiệm 1 được thực hiện bằng phương pháp cho ăn: Labrenzia sp, Muricauda sp, Arenibacter sp và tổng 3 loại vi khuẩn ở các nồng độ 0%, 0.2%, 0.5%, 0.8% trong vòng 20 ngày sau đó cảm nhiễm với vi khuẩn Vibrio và xác định tỷ lệ sống của tôm.

Thí nghiệm 2 bằng phương pháp ngâm: Tôm được ngâm với vi khuẩn tương tự như ở thí nghiệm 1 với các nồng độ từ 0, 10, 50, 100ml và sau đó cảm nhiễm với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus và xác định tỷ lệ sống của tôm.

Qua thí nghiệm cho thấy vi tảo Picochlorum sp. cộng đồng vi khuẩn bao gồm Labrenzia sp, Muricauda sp và Arenibacter sp ức chế đáng kể sự tăng trưởng của vi khuẩn V. parahaemolyticus. Đồng thời các chỉ tiêu miễn dịch như hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu cho thấy sự gia tăng ở nghiệm thức này. Qua đó, cho thấy bổ sung cộng đồng vi khuẩn có khả năng kích thích miễn dịch giúp tăng cường sức đề kháng chống lại vi khuẩn V. parahaemolyticus.

Khi dùng với vi tảo cộng sinh với cả 3 vi khuẩn trên, cả việc cho ăn (0,8% trọng lượng cơ thể tôm / ngày) và ngâm (10 ml/ 30L nước bể/ngày) đều mang lại hiệu quả bảo vệ, do đó chứng minh rằng bổ sung có tiềm năng để cải thiện kiểm soát AHPND. Trong hai phương pháp, phương pháp cho ăn phù hợp hơn với nuôi tôm lớn ngoài trời, trong khi ngâm được tìm thấy là phù hợp cho nuôi tôm hậu ấu trùng trong nhà.