Vi khuẩn nội sinh Bacillus licheniformis giúp tăng cường miễn dịch trên cá trắm cỏ

Cá trắm cỏ là một loài cá nước ngọt rất quan trọng, chiếm hơn 10% tổng sản lượng nuôi trồng thủy sản toàn cầu. Tuy nhiên, giống như nhiều loài thủy sản nuôi khác, loài cá này cũng bị rất nhiều bệnh, tạo nhiều thách thức cho nghề nuôi cá.

Trong vài thập kỷ gần đây, kháng sinh đã được sử dụng nhiều để ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh. Nhưng do việc sử dụng quá nhiều, đã làm tình trạng kháng thuốc ở các vi khuẩn gây bệnh ngày càng gia tăng và gây ra nhiều tác động tiêu cực đến an toàn thực phẩm và cả môi trường. Do đó nhu cầu cấp thiết hiện tại  là phát triển những sản phẩm thay thế kháng sinh, điều này có tầm quan trọng rất lớn với người nuôi tôm cá và cả sức khỏe cộng đồng.

Probiotic, những vi sinh vật không gây bệnh, được xem như một giải pháp thay thế kháng sinh hoàn toàn, đầy hứa hẹn. Khi vào trong cơ thể vật chủ, chúng có thể dễ dàng bảo vệ sức khỏe thông qua việc cải thiện quá trình tiêu hóa. Ngoài ra, probiotic còn cải thiện các quá trình trao đổi chất và ngăn cản sự oxy hóa tế bào của nhiều loài thủy sản. Từ đó tăng hoạt động của enzyme  trong cơ thể, tôm cá cải thiện sự tăng trưởng, điều chỉnh các phản ứng miễn dịch bảo vệ.

Vi khuẩn tạo bào tử gram dương từ chi Bacillus spp, tạo một loạt các tác dụng có lợi cho cá, cùng với khả năng chống chịu tốt của bào tử với những môi trường khắc nghiệt, sản xuất nhiều loại enzyme quan trọng, tăng khả năng sử dụng oxy cho tôm cá và ức chế các vi khuẩn có hại trong đường ruột thủy sản. Nhờ vậy mà Bacillus spp đã trở thành chủng vi sinh có lợi được sử dụng rộng rãi nhất trong nuôi trồng thủy sản ở thời điểm hiện tại. Trong đó, B.licheniformis đã được đưa vào trong các mô hình nuôi cá rô phi và mang lại nhiều thành công nhất định về năng suất và khả năng chống oxy hóa. Và nghiên cứu này tìm hiểu tác động của sự bổ sung B. licheniformis đối với sự tăng trưởng, khả năng chống stress, hoạt động đường ruột và khả năng kháng bệnh của cá trắm cỏ.

Trong rất nhiều “ứng cử viên sáng giá” của probiotic, Bacillus spp là nhóm có lợi thế rất lớn do khả năng hình thành bào tử và tạo ra chất kháng khuẩn, quan trọng là chúng không gây hại cho vật chủ khi được bổ sung vào thức ăn. Trong đó, B.  licheniformis là một loài vi khuẩn nội sinh ngay trong đường ruột cá trắm cỏ. Nếu mật độ vi khuẩn này tăng lên, năng suất tăng trưởng của cá trắm cỏ cũng tăng gấp bội. Điều này cũng được phát hiện ở nhiều loài cá khác. Có thể là chúng tạo ra nhiều  enzyme tiêu hóa, mà khi đã cải thiện khả năng tiêu hóa thì chắc chắn cá sẽ tăng trưởng một cách nhanh chóng.

Là một trong những cơ quan miễn dịch lớn nhất, ruột rất quan trọng đối với sức khỏe vật chủ. Tuy nhiên đường ruột lại phải đối mặt với rất nhiều thách thức như stress oxy hóa và tổn thương tế bào mô ruột, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe vật chủ. Vì probiotic sẽ hoạt động chủ yếu trong đường ruột cá sau khi được bổ sung, do đó, sự ổn định của các enzyme nội sinh sẽ giúp probiotic hoạt động tốt hơn. Tuy nhiên, cá trắm cỏ cũng như các loài cá khác, hệ thống oxy hóa rất phức tạp với sự tham gia của nhiều enzyme. Nhưng sau thí nghiệm cho thấy các chất chống oxy hóa chủ yếu như MnSOD và CAT trong đường ruột tăng đáng kể nếu có thêm B. licheniformis từ bên ngoài.

Sự căng thẳng do oxy hóa ở cá có thể ảnh hưởng đến hoạt động của đường ruột.. Hàng rào vật lý bên trong ruột được cấu tạo bởi một lớp biểu mô tế bào được bịt kín liên quan mật thiết đến tính thấm của ruột, là một thành phần quan trọng để cân bằng nội môi. Và hàng rào này hoạt động mạnh hơn làm tăng chiều dài nhung mao ruột khi thức ăn có cộng thêm B.  licheniformis trong một thời gian dài. Khi hệ miễn dịch của đường ruột bị mất cân bằng, việc này sẽ đẩy mạnh hơn sự gây hại của mầm bệnh có sẵn trong đường ruột, thúc đẩy quá trình viêm dẫn tới hư hỏng nhiều tế bào biểu mô ruột.

Nếu kết hợp cả B. licheniformis và B. subtilis cho thấy hiệu quả tăng cường miễn dịch cao hơn. Cơ chế chính xác của vi khuẩn B. licheniformis cần được nghiên cứu thêm. Tuy nhiên, chắc chắn rằng dòng vi khuẩn này có thể thúc đẩy sự tăng trưởng và sức khỏe của cá trắm cỏ, một chiến lược mới đầy hứa hẹn sắp mở ra cho nghề nuôi cá trắm cỏ.

Effects of Bacillus licheniformis on the growth, antioxidant capacity, intestinal barrier and disease resistance of grass carp (Ctenopharyngodon idella) by Lu Qin, Jinhua Xiang, Fan Xiong, Guitang Wang, Hong Zou, Wenxiang Li, Ming Li, Shangong Wu.