Sự phát triển vi sinh vật trong ao tôm với khả năng bùng phát dịch bệnh EMS

Bệnh hoại tử gan tụy cấp (AHPND) (trước đây là hội chứng chết sớm) là một bệnh trên tôm có tỷ lệ chết rất cao đang phổ biến ở các vùng nuôi. Mặc dù AHPND được biết đến là do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh lưu trữ plasmid liên quan đền gen gây độc PirABvp, nhưng vẫn chưa nghiên có cứu tác động của các thay đổi trong vi sinh vật giữa môi trường ao nuôi và hệ đường ruột của tôm.Cung cấp những thông tin rất hữu ích cho việc phát triển hệ thống cảnh báo sớm vi khuẩn và các sản phẩm probiotic cho ao nuôi tôm để quản lý hiệu quả hơn ao nuôi tôm và để giảm thiểu sự bùng nổ AHPND.

Thí nghiệm

Nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học người Đài Loan tiến hành thu thập 62 mẫu nước từ ao nuôi trong giai đoạn phát triển AHPND từ ngày 23 đến Ngày 37 sau khi thả tôm thẻ chân trắng và giải mã trình tự các gen bằng 16S rRNA với công nghệ Illumina. Các vi sinh vật trong nước của ao nuôi tôm và trong dạ dày tôm đã trải qua sự thay đổi khác nhau trong giai đoạn này (từ khi bình thường đến khi nhiễm AHPND).

Kết quả

Các phân tích bản sao của PirABvp cho thấy giai đoạn đặc biệt của sự thay đổi các vi sinh vật trong  đường ruột tôm liên quan đến AHPND. AHPND làm thay đổi rõ rệt sự đa dạng vi khuẩn trong dạ dày; nó đã làm giảm chỉ số Shannon xuống 53,6% trong khoảng 7 ngày, chuyển nhóm vi khuẩn Vibrio và Bacilloplasma candidatus thành quần thể chiếm ưu thế trong đường ruột tôm và làm thay đổi tính liên kết giữa các nhóm vi khuẩn. Các loài Vibrio gây ra AHPND  đồng thời xuất hiện với một số thành viên bản địa trong ruột, sau đó gắn kết với Bacilloplasma candidatus và cả Cyanobacteria.

Cấu trúc và hoạt động của cộng đồng vi khuẩn trong nước ao rõ ràng khác với trong giai đoạn đầu lấy mẫu, cho thấy quá trình phát triển đa dạng của vi sinh vật trong các môi trường khác nhau. Tôm có thể có chứa một số vi khuẩn kỵ khí (như Desulfobacterales và Caldilineales) với độ phong phú cao hơn nhiều so với môi trường nước. Sự thay đổi dần dần trong hệ vi sinh đường ruột tôm có thể là do mật số vi khuẩn thay đổi từ thức ăn và môi trường nước bên ngoài cùng với tôm bị nhiễm bệnh.

Kết quả này tiết lộ thêm rằng khi tôm bị bệnh AHPND, khả năng chọn lọc vi khuẩn trong ruột giảm rõ rệt, do đó quá trình chọn lọc tự nhiên có liên quan đến các yếu tố môi trường nước bên ngoài trở nên quan trọng hơn để hình thành hệ vi khuẩn đường ruột. Sự thay đổi liên tục của hệ vi sinh vật từ tình trạng khoẻ mạnh đến tình trạng bệnh tật trong ruột tôm sẽ là quá trình phổ biến nhất của vi sinh vật đường ruột khi tôm bệnh.

Sự gia tăng của quần thể vi khuẩn (82 OTUs) phân bố trong các mẫu nước trong ao (PS), tôm khỏe mạnh dạ dày (C), và tôm bị ảnh hưởng bởi AHPND (D).

Kết luận

Nghiên cứu này đã tiến hành giải trình tự 16S rRNA dựa trên mẫu vi khuẩn được lấy mẫu từ những con tôm khỏe mạnh và tôm bị AHPND, cũng như nước trong ao, và cung cấp những hiểu biết mới về sự thay đổi của các vi sinh vật trong dạ dày tôm và trong nước ao nuôi. Nghiên cứu tiết lộ thêm rằng khi tôm bị bệnh AHPND, khả năng chọn lọc vi khuẩn trong ruột giảm rõ rệt, do đó quá trình chọn lọc tự nhiên có liên quan đến các yếu tố môi trường nước bên ngoài trở nên quan trọng hơn để hình thành hệ vi khuẩn đường ruột. Sự thay đổi liên tục của hệ vi sinh vật từ tình trạng khoẻ mạnh đến tình trạng bệnh tật trong ruột tôm sẽ là quá trình phổ biến nhất của vi sinh vật đường ruột khi tôm bệnh.

Các kết quả cung cấp những thông tin rất hữu ích cho việc phát triển hệ thống cảnh báo sớm vi khuẩn và các sản phẩm probiotic cho ao nuôi tôm để quản lý hiệu quả hơn ao nuôi tôm và để giảm thiểu sự bùng nổ AHPND.

Xem chi tiết