Ngăn ngừa bùng phát dịch bệnh phân trắng trên tôm

Có rất nhiều bệnh trên tôm do vi khuẩn gây ra dẫn đến thiệt hại kinh tế nghiêm trọng cho ngành nuôi tôm ở châu Á và châu Mỹ Latinh trong vài năm qua. Bệnh do vi khuẩn gây ra trên tôm nuôi bao gồm bệnh phân trắng (WFD và bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND)... Bệnh phân trắng trên tôm đã xảy ra ở châu Á từ năm 2009, bệnh ảnh hưởng nghiêm trọng đến tỷ lệ sống của tôm trong ao, dấu hiệu đặc trưng bởi sự hiện diện của các chuỗi phân trắng trong nước nuôi. Bệnh phân trắng trên tôm thường xảy ra sau khoảng 50 ngày thả nuôi làm tôm chậm phát triển, thu hoạch không có lãi và thậm chí chết hàng loạt.

Vi khuẩn Enterocytozoon hepatopenaei (EHP), là một loài vi bào tử trùng và một số loài Vibrio đã được báo cáo là tác nhân tiềm tàng gây bệnh phân trắng trên tôm. Chất lượng nước bị suy giảm với oxy hòa tan dưới 3,0 mg/lít và độ kiềm dưới 80 ppm đã được báo cáo là có liên quan đến việc gây ra tỷ lệ tử vong cao nhất trong các đợt bùng phát bệnh phân trắng. Tuy nhiên, nguồn gốc của bệnh phân trắng trong các ao nuôi tôm vẫn chưa được xác định.

Đường ruột tôm bị bệnh phân trắng.

Thành phần cộng đồng vi khuẩn trong ruột tôm có thể thay đổi linh hoạt theo sự phát triển và theo chế độ ăn của tôm. Chất lượng nước và lớp bùn đáy ao (môi trường sống của tôm), có thể ảnh hưởng đến vi khuẩn đường ruột tôm nuôi. Tuy nhiên, có rất ít thông tin về sự tương tác giữa các thông số nước nuôi, cộng đồng vi khuẩn đường ruột, trong phân và trong nước ao trước, trong và sau khi dịch bệnh bùng phát.

Bài báo này – lược dịch và tóm tắt từ ấn phẩm gốc của Alfiansah, YRet và cộng sự năm 2020 báo cáo về ảnh hưởng điều kiện môi trường và động lực của cộng đồng vi khuẩn góp phần gây ra bệnh phân trắng trên tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei).

Yếu tố tác động đến bệnh phân trắng trên tôm

Các ao nuôi tôm được nghiên cứu ở Indonesia. Các mẫu nước được thu thập từ một ao nuôi tôm thẻ L. vannamei khỏe mạnh (P1, dùng so sánh) và 3 ao nuôi tôm (P2, P3 và P4) đã xảy ra bệnh đốm trắng WFD vào khoảng từ 50 - 70 ngày trong thời gian nuôi. Tất cả các ao đều được lót bạt và khử trùng bằng clo hai tuần trước khi thả tôm. Mật độ quần thể ban đầu là 40 (P2) và 90 con/m3 (P1, P3 và P4), tôm PL15 không chứa mầm bệnh cụ thể.

Phân tích cộng đồng vi khuẩn trong nghiên cứu, 10 chuỗi phân trắng tươi được thu thập từ nhá cho ăn của mỗi ao có tôm bị nhiễm bệnh. Mười con tôm khỏe mạnh từ P1 được thu thập cho vào đá lạnh ngay lập tức sau đó được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Tất cả các mẫu được bảo quản và lưu trữ ở nhiệt độ - 20^oC cho đến khi tách chiết DNA và thực hiện các phân tích khác nhau.

Để hiểu rõ hơn về sự bùng phát bệnh phân trắng trong ao nuôi tôm thẻ chân trắng, các nhà khoa học đã đo chất lượng nước và phân tích cộng đồng vi khuẩn trong ao. Bệnh phân trắng được chia thành 2 giai đoạn: Bắt đầu bệnh (các triệu chứng ban đầu) và bùng phát với số lượng chuỗi phân trắng nhiều hơn.

Kết quả nghiên cứu cho thấy bệnh phân trắng xảy ra khi pH thay đổi từ 7,71 - 7,84. Các loài vi khuẩn Alteromonas, Pseudoalteromonas và Vibrio chiếm ưu thế trong các cộng đồng vi khuẩn. Mức độ nghiêm trọng của bệnh phân trắng trên tôm tương quan với sự gia tăng tỷ lệ Alteromonas, Photobacterium, Pseudoalteromonas và Vibrio trong phân tôm. Các vi khuẩn gây bệnh cơ hội này lần lượt chiếm tới 60% và 80% trong các mẫu phân tích từ giai đoạn đầu và giai đoạn tiến triển của đợt bùng phát bệnh.

Nghiên cứu chỉ ra rằng sự thay đổi môi trường đột ngột, chẳng hạn như sự giảm đột ngột pH (<8) và oxy hòa tan và sự gia tăng các chất dinh dưỡng vô cơ (được quan sát thấy trong ao P2-P4), có thể ảnh hưởng đến tôm và cộng đồng vi khuẩn trong nước ao nuôi tôm. Điều này gây ra căng thẳng ở tôm và có thể gây ra những thay đổi trong cộng đồng vi khuẩn đường ruột, làm cho các vi khuẩn gây bệnh cơ hội như Alteromonas, Marinomonas, Photobacterium, Pseudoalteromonas và Vibrio chiếm ưu thế trong cộng đồng vi khuẩn có trong phân tôm.

Giảm pH đột ngột gây ảnh hưởng đến tôm và cộng đồng lợi khuẩn trong ao.

Có sự thay đổi dần dần từ các vi khuẩn được cho là có lợi sang các vi khuẩn giống như trong chuỗi phân trắng chiếm ưu thế, trùng hợp với sự tiến triển của bệnh từ các ao có triệu chứng ban đầu sang ao lúc mới bùng phát. Điều này cho thấy rằng những thay đổi trong cộng đồng vi khuẩn đường ruột có thể liên quan chặt chẽ với mức độ nghiêm trọng của bệnh phân trắng trên tôm. Việc tiếp xúc lâu dài với sự suy giảm chất lượng nước và tỷ lệ mầm bệnh cao có thể làm tăng mức độ nghiêm trọng của bệnh và dẫn đến tôm nuôi chết hàng loạt.

Các nghiên cứu đề xuất rằng pH thấp hơn làm thay đổi tốc độ phát triển của vi khuẩn dị dưỡng, dẫn đến sự thống trị của các vi khuẩn cơ hội, có khả năng gây bệnh như Alteromonas, Pseudoalteromonas và Vibrio trong nước ao. Vì phân tôm dễ dàng phân hủy trong nước ao (lên đến 27% trong vòng 12 giờ) do chuyển động của nước và sục khí cơ học. Sự phân rã của phân tạo điều kiện cho vi khuẩn phân tán và điều này tương quan với mức độ nghiêm trọng của bệnh và số lượng tôm bị nhiễm bệnh.

Hơn nữa, nếu số lượng vi khuẩn gây bệnh nhiều hơn được thải ra trong nước ao và kết hợp với các chất dạng hạt, nó sẽ làm tăng tốc độ lây lan bệnh phân trắng cho tôm, vì tôm khỏe mạnh có thể tiêu thụ các hạt chứa đầy mầm bệnh và bị lây nhiễm.

Ngoài ra, sự xuất hiện đồng thời với các vi khuẩn khác như Acinetobacter có thể ngăn chặn sự kích hoạt của các gen độc lực, bất chấp sự hiện diện của Vibrio có khả năng gây bệnh trong ruột của tôm khỏe mạnh.

Xem xét sự khác biệt của các cộng đồng vi khuẩn đường ruột của tôm khỏe mạnh và nước ao không nhiễm bệnh so với các mẫu từ tôm bị bệnh phân trắng, cũng như các mô hình đồng xuất hiện trong các mẫu tôm khỏe mạnh và bị bệnh, các nhà khoa học nhấn mạnh rằng sự mất cân bằng của hệ vi khuẩn đường ruột và sự chuyển đổi từ vi khuẩn tốt chiếm ưu thế sang vi khuẩn gây bệnh chiếm ưu thế trong nước ao là nguồn gốc của sự bùng phát dịch bệnh phân trắng.

Ngăn chặn sự bùng phát dịch bệnh phân trắng trên tôm

Kết quả nghiên cứu này cho thấy các yếu tố gây căng thẳng môi trường - đặc biệt là sự giảm pH và oxy hòa tan - đã gây ra sự thay đổi đáng kể của cộng đồng vi khuẩn trong nước ao và ảnh hưởng đến sức khỏe tôm, dẫn đến sự thay đổi của cộng đồng vi khuẩn đường ruột và sau đó là sự xuất hiện của bệnh phân trắng trên tôm. Một số vi khuẩn cơ hội - chẳng hạn như Arcobacter, Alteromonas, Marinomonas, Photobacterium và Pseudoalteromonas - có thể góp phần hoặc thậm chí gây ra bệnh phân trắng.

Do đó việc điều chỉnh lại ngay lập tức các thông số chất lượng nước - cụ thể là điều chỉnh độ pH lên trên 8 - sẽ cho phép nước ao trở lại thành phần trước khi bị xáo trộn và chấm dứt sự bùng phát, sau đó là phục hồi.

Quản lý tốt oxy hòa tan và chất lượng nước ao và vi khuẩn đường ruột cũng có thể ngăn ngừa sự bùng phát của bệnh phân trắng trên tôm. 

Phát hiện của các nhà khoa học về việc áp dụng chế phẩm sinh học thương mại để trị bệnh phân trắng trên tôm cho thấy rằng vi khuẩn probiotic như Lactobacillus không có trong nước ao, đường ruột và chuỗi phân, cho thấy rằng việc áp dụng như vậy không hiệu quả. Lactobacillus không còn được phát hiện sau khi chúng được pha loãng trong nước ao nuôi tôm. Thay vì rải men vi sinh vào nước ao, chúng tôi đề xuất bổ sung men vi sinh vào thức ăn viên để tôm ăn. Bằng cách này, sự xâm nhập của vi khuẩn probiotic trong ruột tôm có thể diễn ra hiệu quả hơn.

Để ngăn ngừa thiệt hại do bệnh phân trắng trên tôm, việc quản lý môi trường nuôi tôm nên tập trung vào việc duy trì chất lượng của nền đáy và nước trong ao (tức là pH, oxy hòa tan, độ đục, chất dinh dưỡng vô cơ và các chất dạng hạt lơ lửng), cũng như thúc đẩy thành phần ổn định của cộng đồng vi khuẩn đường ruột, nơi vi khuẩn có lợi - ngay cả với tỷ lệ thấp - cũng có thể ức chế khả năng gây bệnh của Vibrio.

Environment, bacterial community dynamics and white feces disease outbreaks in shrimp ponds by Yustian Rovi Alfiansah, Sonja Peters, Jens Harder, Christiane Hassenrück,  Astrid Gärdes