Liệu pháp phage chữa bệnh nhiễm khuẩn cho thủy sản

Sử dụng phage có khả năng thay thế kháng sinh trong vấn đề kiểm soát vi khuẩn gây bệnh. Liệu pháp phage có chi phí thấp, độc tính thấp và tác dụng diệt khuẩn nhanh. Tuy nhiên, phage chỉ ảnh hưởng đến các tác nhân gây bệnh cụ thể, và hiệu quả của chúng phụ thuộc vào mức độ tiến triển của dịch bệnh. Hướng đến thương mại hóa , liệu pháp phage có thể sẽ rất quan trọng trong trại sản xuất giống cá hoặc trại nuôi các loài thủy sản không xương sống, trong khi việc tiêm chủng là không thể thực hiện được.

sử dụng phage
Bảng 1: Ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng phage để kiểm soát vi khuẩn gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản.

Trong nhiều năm qua, kháng sinh đã được sử dụng thành công để kiểm soát vi khuẩn gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, trong suốt thập kỷ qua, các cơ quan quản lý sức khỏe động vật nuôi và môi trường đã xác định được các tác động tiêu cực của kháng sinh và hạn chế vấn đề lạm dụng thuốc. Liệu pháp phage là sử dụng thể thực khuẩn hay còn gọi là virus mà có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, là một trong những phương pháp mới  để kiểm soát vi khuẩn gây bệnh.

Thể thực khuẩn

Thể thực khuẩn là những sinh vật chiếm nhiều nhất trên trái đất – khoảng 100 tỷ phần tử virus được tìm thấy trong 1 lít nước. Chúng đóng vai trò quan trọng trong động lực học đại dương bằng cách khử tổng số quần thể vi khuẩn trên trái đất hàng ngày từ 20% – 40%. Phage có tác dụng trên một nhóm vi khuẩn chủ đặc hiệu, và do đó việc cảm nhiễm bằng phage đặc hiệu sẽ không hoạt động trên tổng số nhóm vi sinh vật mà là trên tiểu quần thể đặc hiệu. Kể từ khi phát hiện ra chúng vào năm 1917, phage đã được ứng dụng vào điều trị và kiểm soát sinh học vi khuẩn gây bệnh. Phương pháp điều trị có hiệu quả này đã được phát triển để chữa trị bệnh nhiễm trùng ở người và gia súc, nhưng phần nào đó chúng đã bị lãng quên khi kháng sinh đã được thương mại hóa rộng rãi.

Liệu pháp phage trong nuôi trồng thủy sản

Trong nuôi trồng thủy sản, liệu pháp phage đã được đánh giá đầu tiên vào đầu những năm 1980 để kiểm soát bệnh nhiễm trùng huyết do Aeromonas và bệnh Edwardsiella trên cá chạch, và sau đó kiểm soát bệnh do Vibrio ở cá măng, cũng như những bệnh khác ở các loài khác.

Hiện nay, liệu pháp này đang được đánh giá để ngăn ngừa bệnh do Vibrio ở giáp xác, Streptcoccus iniae ở cá chẽm và  Aeromonas hydrophila ở cá chẽm sọc. Hầu hết các nghiên cứu đều được thực hiện với ấu trùng cá có vây hoặc cá trưởng thành, mà phage được tiêm hoặc trộn vào thức ăn cho cá ăn.

Liệu pháp phage có tốt hơn kháng sinh không?

Liệu pháp phage có tính đặc hiệu cao và có tác dụng diệt khuẩn nhanh. Các thể thực khuẩn tự sao chép có tính ổn định và độc tính thấp cũng như chi phí sản xuất thấp (Bảng 1).

Những thuộc tính này khiến cho liệu pháp phage trở thành một công nghệ rất hấp dẫn đối với ngành nuôi trồng thủy sản. Ngoài ra, cũng phải chú ý rằng thể thực khuẩn được ủy quyền bởi Cục Quản Lý Thuốc và Thực Phẩm ở Hoa Kỳ nhằm ngăn ngừa việc nhiễm khuẩn trong thực phẩm của người, mục đích của họ có thể sẽ tìm thấy một vài hạn chế của pháp luật. Hiện nay, công nghệ này đang gần được ứng dụng trong thị trường.

Nghiên cứu với ấu trùng tôm sú, Penaeus monodon, cho thấy rằng việc sử dụng phage của Vibrio harveyi đã cải thiện tỉ lệ sống của ấu trùng gần gấp đôi tôm được điều trị bằng hỗn hợp kháng sinh. Những kết quả này rất đáng khích lệ, nhưng khả năng tái sản xuất phụ thuộc vào những điều kiện cụ thể ở mỗi trại sản xuất giống. Hầu hết, phage chỉ cảm nhiễm một loại vi khuẩn, nên nếu vi khuẩn khác hơn loài đích có liên quan đến tỉ lệ tử vong, thì liệu pháp phage sẽ không hoạt động. Chỉ có một khả năng là sử dụng hỗn hợp phage.

Trong một nghiên cứu gần đây với Artemia cảm nhiễm Vibrio parahaemolyticus, liệu pháp phage đã làm giảm tỉ lệ chết do vi khuẩn một cách hiệu quả (Hình 1), ngay cả khi liều sử dụng phage đã giảm một cách nghiêm trọng (Hình 2). Rõ ràng, tác dụng hữu ích của chúng phụ thuộc vào mức độ tiến triển của dịch bệnh. Tỉ lệ tử vong của Artemia được kiểm soát hoàn toàn khi phage được bổ sung vào giai đoạn đầu của bệnh nhiễm trùng, trong khi các trường hợp khác, kết quả có khả năng  thay đổi (Hình 3). Ngược lại, trong cuộc khảo sát tương tự, kháng sinh oxytetracycline không bị ảnh hưởng bỡi mức độ tiến triển của dịch bệnh.

Liệu pháp phage

phage

Thách thức

Nghiên cứu hiện nay đang đánh giá các enzyme được mã hóa bởi phage có thể tiêu hủy vách tế bào của vi khuẩn và các protein sử dụng phage để kiểm soát quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Sự thành công của liệu pháp phage phụ thuộc vào khả năng của phage xâm nhập vào vi khuẩn đích, vì vậy nếu vi khuẩn thẩm thấu qua các mô và định cư tại các màng sinh học, thì phage sẽ khó khăn hơn để xâm nhập vào vi khuẩn, và liệu pháp phage sẽ không hoạt động. 

Ngoài ra, một hỗn hợp phage có hiệu quả trong việc trị bệnh nhiễm trùng ở khu vực này thì có thể sẽ không có hiệu quả để trị bệnh nhiễm trùng tương tự ở khu vực khác. Có hai cách giải thích cho sự thất bại này. Vi khuẩn gây bệnh từ những nơi khác nhau có thể có những kiểu nhạy cảm với phage khác nhau, hoặc các loài vi khuẩn gây bệnh khác nhau có thể liên quan với nhau. Đối với liệu pháp phage, thật quan trọng để nhận biết vi khuẩn gây bệnh đặc hiệu để lựa chọn phương pháp điều trị phage đặc hiệu. Điều này không xảy ra với các loại thuốc kháng sinh, bởi vì nhìn chung chúng có phổ tác dụng rộng. 

Đối với các loài thủy sản có vỏ, việc chuẩn đoán vi khuẩn học bao gồm sử dụng môi trường ria cấy truyền thống để đánh giá sự đông đúc của vibrio gây bệnh trong môi trường nuôi. Vấn đề này trở nên phức tạp hơn khi khả năng của vibrio gây chết ít được xác định hơn. Trong nhiều trường hợp, mối tương quan hợp lực giữa quần xã vi sinh vật thay vì một tác nhân gây bệnh duy nhất gây ra nhiều vấn đề, gây khó khăn trong việc giảm tỉ lệ chết của vật nuôi bằng cách sử dụng liệu pháp phage. 

Ví dụ, liệu pháp phage không có tác dụng trong việc trị bệnh lở loét (Furunculosis) ở cá hồi Đại Tây Dương, nhưng các yếu tố như tốc độ tăng trưởng của vi khuẩn kháng thuốc hoặc các tác động của hệ thống miễn dịch để vô hiệu hóa phage có liên quan với nhau. Trong một vài trường hợp, việc ứng dụng phage trong nuôi trồng thủy sản có thể sẽ được xem như là một phương pháp điều trị kiểm soát sinh học ưu tiên thay vì liệu pháp khắc phục. 

Các khía cạnh khác cần quan tâm bao gồm tính hợp pháp liên quan đến việc sử dụng phage, ảnh hưởng của các điều kiện sản xuất có liên quan đến ozon, tia cực tím, formalin hoặc chlorine, và nguy cơ truyền nhiễm gene bất lợi giữa phage với phage trong suốt quá trình đồng nhiễm.

Nguồn: The ADVOCATE – tháng 1-2/2010
Đăng ngày 24/09/2013
Tiến sĩ SERGIO F.MARTINEZ DIAZ – Phòng thí nghiệm vi sinh học phân tử - Trung tâm phát triển kỹ thuật Mexico/Dịch bởi: KS HUỲNH THỊ BÍCH THINH – Công ty VinhthinhBiostadt
Kỹ thuật

TP.HCM tổ chức Hội thảo ứng dụng chuyển đổi số trong nuôi tôm

Ngày 11/11, Trung tâm khuyến nông TP.HCM phối hợp cùng công ty Tép Bạc tổ chức trực tuyến Hội thảo ứng dụng chuyển đổi số trong nuôi tôm trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh năm 2021.

Hội thảo nuôi tôm
• 08:00 17/11/2021

TTKN Vĩnh Phúc tiên phong chuyển đổi số vào nuôi cá nước ngọt thâm canh

Buổi hội thảo tập huấn với chủ đề “Ứng dụng hệ thống cảm biến kiểm soát các yếu tố môi trường nước trong nuôi cá” được Trung tâm Khuyến nông Vĩnh Phúc phối hợp cùng công ty Tép Bạc vào ngày 1/11 đã mở đầu cho hành trình chuyển đổi số trong lĩnh vực nông nghiệp và thủy sản tại tỉnh Vĩnh Phúc.

lắp đặt tủ điện
• 10:21 15/11/2021

Tập huấn kỹ thuật nuôi cá nheo Mỹ

Lạng Sơn tổ chức tập huấn kỹ thuật nuôi cá nheo Mỹ trong lồng, bè trên sông và hồ chứa

khuyến nông
• 10:49 19/10/2021

Kể câu chuyện nghề: Tôi học để làm thầy nông dân

Khi có điều kiện gặp gỡ nông dân, tôi thường được giới thiệu là “thầy” và cũng được họ gọi là “thầy” do nghề nghiệp của bản thân. Nhưng tôi cũng đã từng làm “thầy” của nông dân với tư cách là người “dạy” cho họ về nuôi thủy sản. Phải nói rằng làm “thầy” của nông dân không dễ và vì thế tôi đã đi “học” người nông dân để có thể làm “thầy” của họ.

kể câu chuyện nghề
• 15:19 18/10/2021

Những điều lưu ý khi bổ sung vi sinh nuôi tôm

Vi sinh nuôi tôm là một chủ đề đang thu hút sự quan tâm lớn từ phía người nuôi tôm trong những năm gần đây. Được coi là một công nghệ tiên tiến, đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống nuôi tôm hiện nay để tăng hiệu quả kinh tế nuôi trồng.

Vi sinh
• 10:19 01/03/2024

Kỹ thuật trồng cỏ năn tượng trong ao đầm nuôi tôm

Trong trồng cỏ năn tượng thì hấp thu những hợp chất hữu cơ trong ao đầm nuôi tôm làm hạn chế ô nhiễm môi trường, các loại thủy sản nuôi ghép hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình sinh trưởng và phát triển.

Cỏ năn tượng
• 09:52 29/02/2024

Khám phá mô hình nuôi tôm nhà kính công nghệ cao

So với những mô hình truyền thống trước đây, thì mô hình nuôi tôm trong nhà kính đang được nhiều nông dân lựa chọn. Bởi chúng hạn chế được rủi ro, mang lại năng suất cao và tiết kiệm tối đa chi phí. Mô hình này được xem là xu hướng thông minh, triển vọng lớn nên cần được nhân rộng ra trong thời gian tới tại các vùng nuôi tôm của nước ta.

Ao nuôi tôm nhà kính
• 09:40 29/02/2024

Đặc điểm và hướng xử lý bệnh xù vẩy ở cá Koi

Là một trong những giống cá cảnh được nuôi phổ biến nhất hiện nay. Vẻ đẹp uyển chuyển và lộng lẫy từ những chú cá Koi bơi lội trong hồ không chỉ tạo được cảnh quan bắt mắt mà còn có nhiều ý nghĩa về mặt phong thủy. Bởi thế, cá Koi không chỉ được lòng dân chơi cá cảnh mà còn thu hút rất nhiều người nuôi với mục đích trang trí nhà cửa, sân vườn và làm kinh doanh.

Cá Koi
• 11:33 26/02/2024

Bệnh Tilv và vấn đề Brazil không nhập khẩu cá rô phi Việt Nam

Theo thông báo của Cục Chất lượng, Chế biến và Phát triển thị trường- NAFIQPM (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) kể từ ngày 14/2 Brazil tạm dừng nhập khẩu cá rô phi Việt Nam cho đến khi có kết luận rà soát bệnh do virus TiLV gây bệnh trên cá rô phi, vì đất nước này lo ngại việc nhập khuẩn làm lây lan dịch bệnh.

Cá rô phi
• 05:03 02/03/2024

Nuôi cá trong vườn mít cho thu nhập khá

Ở tỉnh Hậu Giang, nhiều vùng nông thôn mấy năm nay mở rộng trồng mít hữu cơ và phát triển nuôi cá tra, cá đồng đã cho thu nhập khá ổn định.

Ông Lữ Văn Hùng
• 05:03 02/03/2024

Top 6 tỉnh thành có diện tích và sản lượng nuôi tôm lớn nhất nước ta

Việt Nam với đường bờ biển dài và điều kiện tự nhiên thuận lợi, đang nổi lên là một trong những đại lý xuất khẩu tôm lớn thế giới.

Ao tôm
• 05:03 02/03/2024

Những điều lưu ý khi bổ sung vi sinh nuôi tôm

Vi sinh nuôi tôm là một chủ đề đang thu hút sự quan tâm lớn từ phía người nuôi tôm trong những năm gần đây. Được coi là một công nghệ tiên tiến, đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống nuôi tôm hiện nay để tăng hiệu quả kinh tế nuôi trồng.

Vi sinh
• 05:03 02/03/2024

Rau diếp biển làm thức ăn bổ sung cho tôm thẻ chân trắng

Enteromorpha prolifera là một loại tảo biển, có nhiều tên gọi khác nhau như rong ruột, tảo bẹ hay cái tên phổ biến nhất là rau diếp biển. Một ứng dụng thương mại quan trọng của E. prolifera là để sử dụng như nguyên liệu thức ăn chăn nuôi.

Rau diếp biển
• 05:03 02/03/2024