Hệ vi sinh đường ruột của tôm bị bệnh

Những năm qua tình hình dịch bệnh trên tôm xuất hiện ngày càng nhiều do thời tiết thay đổi thất thường tôm thường mắc một số bệnh như đốm trắng, hoại tử gan tụy, đỏ thân, bệnh còi, bệnh phân trắng cũng đã gây thiệt hại nặng nề đến kinh tế của người nuôi.

Trên thế giới một số nghiên cứu đã được tiến hành trên đối tượng là hệ vi khuẩn đường ruột trong tôm thẻ chân trắng. Thành phần vi khuẩn đã được làm sáng tỏ bởi nhiều nhóm nghiên cứu (Qiao et al., 2017; Suo et al., 2017)  trong đó có sự thay đổi về thành phần vi khuẩn trong ruột tôm qua các giai đoạn sinh trưởng (Huang et al., 2014) và so sánh về thành phần vi khuẩn giữa mẫu ruột tôm bệnh và tôm thường (Yang et al., 2016). Kết quả của các nghiên cứu đã chỉ ra sự biến động, thay đổi về trật tự sắp xếp của các nhóm chiếm ưu thế. 

Hệ vi khuẩn đường ruột là một hệ sinh thái phức tạp với nhiều chức năng đối với vật chủ. Sự ổn định của hệ vi khuẩn đường ruột ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và sức khoẻ của hệ miễn dịch. Ngược lại, trong quá trình phát triển của sinh vật chủ, hệ vi khuẩn đường ruột cũng chịu sự tác động dẫn tới thay đổi cấu trúc về thành phần và mức độ đa dạng theo độ tuổi của vật chủ (Fraune, Bosch, 2010; Li et al., 2017). Do đó, nỗ lực khám phá thành phần và mức độ đa dạng của các hệ vi khuẩn đường ruột là cần thiết để có thể hiểu được mối liên hệ cũng như sự tương tác giữa hệ vi khuẩn đường ruột với sức khoẻ, sức sinh trưởng cũng như trong các giai đoạn phát triển khác nhau của vật chủ.

Bên cạnh đó, rất nhiều các phương pháp đã được áp dụng trong nghiên cứu về thành phần hệ vi khuẩn như thư viện tạo dòng phân tử và phương pháp điện di biến tính (PCR- DGGE). Tuy nhiên các phương pháp này đã cho thấy nhược điểm về khả năng đánh giá tổng thể thành phần một hệ vi khuẩn. Trên cơ sở đó phương pháp giải trình tự thế hệ mới đã được phát triển để khắc phục những nhược điểm của phương pháp truyền thống trong việc nghiên cứu đồng thời các hệ vi khuẩn phức tạp dựa trên vùng gen 16S rRNA (Glenn, 2011; Sun et al., 2014).

Nghiên cứu này được tiến hành nhằm đánh giá thành phần vi khuẩn trong ruột tôm thẻ chân trắng ba tháng tuổi giữa các đầm nuôi tôm bị bệnh, đầm nuôi tôm sinh trưởng kém và đầm nuôi tôm khoẻ mạnh. Kết quả của nghiên cứu này sẽ giúp dự đoán một số tác nhân có khả năng gây bệnh trên tôm thẻ chân trắng.

Mẫu tôm thẻ chân trắng nuôi tại các đầm nuôi bán thâm canh, là mẫu tôm tại 3 đầm nuôi 3 tháng tuổi được thu tại xã Lịch Hội Thượng (huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng) vào tháng 11 năm 2015 bao gồm: đầm nuôi bị bệnh chưa rõ nguyên nhân (ST4) , đầm nuôi tôm sinh trưởng kém (ST3), và đầm nuôi tôm khoẻ mạnh (ST1) 

Từ kết quả so sánh trình tự gen 16S rRNA của các mẫu ruột tôm thu được tại các đầm nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) và nhóm đối chứng là một mẫu ruột tôm thu tại đầm nuôi tôm sú (Penaeus monodon) (ST-PM) và một mẫu mô cơ của tôm thẻ chân trắng (Mô cơ) với ngân hàng cơ sở dữ liệu (16S rRNA) Green genes, thành phần vi khuẩn trong ruột tôm các đầm nuôi tôm thẻ chân trắng đã được làm sáng tỏ. 

Thông qua các kết quả phân tích đã làm chỉ ra thành phần và mức độ đa dạng của hệ vi khuẩn trong ruột tôm thẻ chân trắng giữa ba đầm nuôi tôm thẻ chân trắng sau 3 tháng nuôi. Các ngành chiếm ưu thế bao gồm Proteobacteria (49,3–57,4 %), Firmicutes (15,6–34,4%), Bacteroidetes (0,1–16,9%) trên tổng số toàn bộ các ngành có trong các mẫu ruột tôm thẻ chân trắng nghiên cứu. Rhizobium (0,4–26,1%), Vibrio (0–22,3%), Spongiimonas (0–16,7%) là các chi chiếm ưu thế trên tổng số các chi có trong các mẫu nghiên cứu. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, ở mức độ ngành, Fusobacterium (10%) là ngành được xếp vào nhóm tác nhân gây bệnh đã được tìm thấy chủ yếu trong mẫu ruột tôm ở đầm nuôi tôm thẻ chân trắng bị bệnh (ST4) so với hai mẫu ruột tôm thẻ chân trắng trong đầm tôm sinh trưởng kém (ST3) (0%) và đầm tôm thẻ chân trắng sinh trưởng bình thường (ST1) (0,6%). 

Kết quả phân tích cũng góp phần dự đoán sự có mặt của các tác nhân có khả năng gây bệnh trên trên tôm ở mẫu ruột tôm bị bệnh (ST4) bao gồm: ngành Fusobacterium, chi Vibrio.

Các kết quả này chỉ ra rằng hệ vi khuẩn trong các mẫu tôm bị bệnh đã bị mất đi sự cân bằng giữa nhóm vi khuẩn có lợi và nhóm vi khuẩn có hại. Sự xuất hiện nhiều hơn của các nhóm vi khuẩn có khả năng gây bệnh được xem có sự liên quan tới sự mắc bệnh và gây chết trên tôm. Kết luận này phù hợp với kết quả phân tích biểu đồ Venn và phân tích mối tương quan giữa các mẫu thông qua biểu đồ PCA giữa mẫu bệnh ST4 và các mẫu còn lại.

Theo Trần Trung Thành, Nathan Bott, Lê Hoàng Đức, Đặng Thị Hoàng Oanh, Nguyễn Trung Nam, Chu Hoàng Hà - Tạp chí Công nghệ Sinh học .