English
中文 (中国)
Tóm tắt
WSSV là một trong những mầm bệnh đáng báo động trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước có khí hậu nhiệt đới. Nó gây ra thiệt hại kinh tế nghiêm trọng vì sự chết chóc nhanh chóng của các loài giáp xác và một số loài động vật thân mềm quan trọng. Ngay sau khi xuất hiện vào năm 1992, dịch bệnh này liên tục làm suy giảm sản lượng nuôi trồng thủy sản trên toàn thế giới. Bệnh nghiêm trọng hơn ở các quốc gia châu Á và tỷ lệ lây nhiễm cao vào mùa đông, đôi khi là sau những trận mưa lớn. Về mặt hình thái, WSSV bao gồm một chuỗi DNA kép với lớp vỏ dày 6-7 nm, một nucleocaspid và các protein. Xét nghiệm Nested-PCR là kỹ thuật đáng tin cậy nhất để phát hiện DNA WSSV từ các sản phẩm tôm. Nông dân cần quan tâm hơn nữa đến việc ngăn chặn sự bùng phát của loại virus độc hại này. Vì vậy, mục tiêu nghiên cứu hiện nay là tập trung vào một số khía cạnh sinh học và kinh tế của mầm bệnh WSSV. Đây sẽ là bài viết đánh giá hữu ích cho ngành khoa học nuôi trồng thủy sản.
Giới thiệu
Tình hình nuôi tôm trên thế giới
Nuôi tôm là ngành mang lại thu nhập cao nhất ở nhiều quốc gia có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới trên toàn cầu, đặc biệt là ở Châu Á và Úc. Ngành nuôi tôm có đóng góp rất quan trọng trong thu nhập quốc dân, an ninh lương thực, cơ hội việc làm cho cả người dân nông thôn và ven biển và cuối cùng là xóa đói giảm nghèo. Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp (FAO, 2014), tôm là mặt hàng chiếm lĩnh lớn nhất trên thị trường quốc tế và đóng góp khoảng 15% tổng giá trị các sản phẩm thủy sản được thương mại trong năm 2012.
Ở châu Á, hầu hết hoạt động nuôi tôm diễn ra ở Trung Quốc, tiếp theo là Thái Lan, Indonesia, Việt Nam, Ấn Độ và Bangladesh. Nghề nuôi tôm ở Bangladesh đã phát triển nhanh chóng kể từ những năm 1980 (Debnath và cộng sự, 2014) và hiện nay ngành này là nguồn thu nhập xuất khẩu lớn thứ hai, đóng góp khoảng 5% vào GDP quốc gia (Hossain và cộng sự, 2014; Rahman và Hossain, 2013) và khoảng 8,5 triệu người dân Bangladesh, đặc biệt là những người dân vùng ven biển phụ thuộc trực tiếp vào ngành nuôi tôm để kiếm sống (DoF, 2013). Loài tôm được nuôi chính là tôm sú (Penaeus monodon), và trong năm 2010-2011 Bangladesh đã sản xuất 56.569 tấn tôm sú với giá trị xuất khẩu khoảng 462 triệu USD (DOF, 2012).
Các loại virus chính gây lo ngại cho ngành nuôi tôm là virus gây hội chứng đốm trắng (WSSV), virus gây bệnh đầu vàng (YHV), virus gây hội chứng taura (TSV), virus gây hoại tử cơ quan tạo máu và cơ quan lập biểu mô (IHHNV), virus gây hoại tử cơ (IMNV), virus gây bệnh liên quan đến mang (GAV), virus gây hội chứng tăng trưởng chậm trên tôm sú (MSGS) và virus gây bệnh còi trên tôm sú (MBV) (Walker và Mohan, 2009).
Trong những năm gần đây, virus gây hội chứng đốm trắng (WSSV) đã trở thành mối đe dọa lớn đối với nghề nuôi tôm ở nhiều quốc gia, đặc biệt là các nước châu Á. Hậu quả là sản lượng tôm giảm mạnh và nhiều người nuôi tôm cũng như chủ cơ sở sản xuất giống phải đối mặt với thiệt hại kinh tế rất lớn. Nhưng họ chưa có nhận thức rõ ràng về loại virus gây bệnh này. Vì vậy, mục tiêu của bài đánh giá này là đưa ra những kiến thức rõ ràng về một số khía cạnh sinh học của virus WSSV và hậu quả của nó, cùng với một số biện pháp hạn chế và khía cạnh kinh tế.
Lịch sử bùng phát và phân bố trên thế giới
WSSV lây nhiễm trên nhiều loài giáp xác thủy sinh khác nhau, từ các loài giáp xác được đánh bắt và nuôi ở biển, nước lợ và nước ngọt cũng như các loài động vật chân đốt khác. Người ta đã phát hiện WSSV dương tính trong xét nghiệm PCR đối với khoảng 18 loài tôm he, 8 loài tôm caridean, 7 loài tôm hùm, 7 loài tôm càng, 38 loài cua và 6 loài giáp xác không thuộc nhóm giáp xác mười chân (Chakraborty và Ghosh, 2014).
Bệnh đốm trắng (WSD) được báo cáo lần đầu tiên vào tháng 6 năm 1992 trên tôm kuruma nuôi (Penaeus japonicus Bate, 1888) ở tỉnh Phúc Kiến của Trung Quốc và ở vùng lân cận Đài Loan (Jiang 2009; Walker và Mohan, 2009). Sau đó, dịch bệnh này lan sang Nhật Bản vào năm 1993, được báo cáo trên tôm he M. japonicus trong trang trại (Walker và Mohan, 2009; Nakano và cộng sự, 1994).
Trong những năm tiếp theo, dịch bệnh này lan rộng khắp Đông Nam Á, lan sang Việt Nam, Thái Lan, Malaysia, Indonesia và Ấn Độ, gây thiệt hại kinh tế lên đến hàng trăm triệu USD mỗi năm cho ngành tôm. Ở Bangladesh, WSSV lần đầu tiên được xác định vào năm 1994 từ một trang trại bán thâm canh ở Cox’s Bazar, sau đó vào năm 1996, bệnh lây lan sang khu vực Khulna và các quốc gia phía Tây Nam khác, ảnh hưởng đến khoảng 90% trang trại nuôi tôm quảng canh và làm giảm 20% sản lượng tôm của cả nước. Hậu quả là xuất khẩu tôm ở Bangladesh giảm từ 25.742 tấn xuống còn 18.630 tấn trong năm 1997–1998 (Debnath và cộng sự, 2014). Sự bùng phát của WSSV đầu tiên được ghi nhận ở châu Mỹ là tại một trang trại ở Texas vào tháng 11 năm 1995 (Lightner và cộng sự, 1997). Năm 1999, WSSV xuất hiện lần đầu tiên ở Panama và trong vòng hai tháng, dịch bệnh này đã lan rộng về phía bắc tới Honduras và Guatemsala.
Vào cuối năm 1999, WSSV lan rộng ở Ecuador (Chakraborty và Ghosh, 2014) làm giảm đáng kể (gần 70%) xuất khẩu tôm của đất nước (Walker và Mohan, 2009). Người ta dự đoán rằng lý do đằng sau sự lây lan nhanh chóng này chủ yếu là do tính mạnh mẽ của virus, thiếu nhận thức và phòng ngừa, sự mở rộng toàn cầu của ngành và tăng cường các hoạt động nuôi tôm thâm canh (Chakraborty và Ghosh, 2014). WSSV cũng lan tới Tây Ban Nha và Australia vào năm 2000-2001. Trong cả hai trường hợp, các biện pháp kiểm soát và tiêu diệt được thực hiện một cách hiệu quả (OIE, 2013).
Hình thái và cấu trúc của WSSV
WSSV là virus DNA sợi kép, có đường kính 80-120nm và dài 250-380nm (Hình 1A) (Durand và cộng sự, 1997). Các virion có dạng hình que hoặc hình elip và có phần phụ giống như đuôi ở một đầu của virion (Walker và Mohan, 2009). Virion bao gồm ít nhất 45 protein cấu trúc được sắp xếp thành ba lớp khác biệt về mặt hình thái (Tsai và cộng sự, 2004; Li và cộng sự, 2007). Các virion sao chép bên trong nhân của các tế bào bị nhiễm bệnh mà không tạo ra các thể vùi. Mô đích của WSSV là ngoại bì (biểu bì, ruột trước và ruột sau, mang và mô thần kinh) và trung bì (cơ quan lympho trong mô liên kết, tuyến râu và mô tạo máu) (Wongteerasupaya và cộng sự, 1995).
Các protein nucleocapsid bao gồm protein liên kết DNA cơ bản (VP15) và protein khổng lồ (VP664), tạo thành các tiểu đơn vị vòng xếp chồng lên nhau (Leu và cộng sự, 2005; Witteveldt và cộng sự, 2005). Vỏ virus dày 6-7 nm và có cấu trúc màng với 35 protein khác nhau trong đó VP28 và VP26 có nhiều nhất, chiếm khoảng 60% vỏ (Sánchez, 2010; Walker và Mohan, 2009).
Nghiên cứu bộ gen của virus WSSV
Bộ gen của WSSV giống như phân tử dsDNA hình tròn (Hình 1B) và là một trong những bộ gen virus động vật lớn nhất đã được giải trình tự toàn bộ (Hulten và cộng sự, 2001). Bộ gen của WSSV có thể được chia thành a) các gen cấu trúc mã hóa cho vỏ ngoài và nucleocapsid hoặc vỏ bọc, b) các gen chức năng liên quan đến sự phát triển và chu kỳ sống của virus, c) các gen liên quan đến tính tiềm ẩn của virus mà biểu hiện của chúng có thể được phát hiện ngay cả khi các gen cấu trúc không hoạt động và d) các gen điều hòa thời gian tham gia vào những thời điểm cụ thể trong quá trình lây nhiễm. Kích thước bộ gen thay đổi tùy theo chủng virus phân lập.
Ba trình tự WSSV hoàn chỉnh (AF369029, AF332093, AF440570) đã được xác định và kích thước của bộ gen được tìm thấy lần lượt là 292.967bp, 305.107bp, 307.287bp đối với các chủng phân lập ở Thái Lan, Trung Quốc và Đài Loan (Sánchez 2010, Kang và cộng sự, 2009). Phân tích trình tự nucleotide cho thấy bộ gen WSSV mã hóa khoảng 185 khung đọc mở (ORF) gồm 50 axit amin trở lên.
Hình 3. A. Cấu trúc chung của WSSV; B. Kiểu gen của WSSV.
Hội chứng lâm sàng và bệnh lý của WSSV
WSSV là tác nhân gây bệnh có độc lực cao, được coi là mầm bệnh nguy hiểm và tàn phá nhất trong ngành nuôi tôm. Mặc dù phải mất một thời gian để biểu hiện các dấu hiệu của bệnh, nhưng sau khi đã biểu hiện, đàn vật nuôi bị nhiễm bệnh sẽ chết trong vòng 3-8 ngày, dẫn đến tỷ lệ chết cao (Hossain và cộng sự, 2014).
Tôm nhiễm WSSV trên thực tế được phát hiện tập trung gần mép bờ ao và biểu hiện các dấu hiệu lâm sàng trong 1 hoặc 2 ngày trước khi xảy ra bất kỳ trường hợp tôm chết nào. Tỷ lệ chết tích lũy có thể lên tới 100% trong vòng 10 ngày sau khi phát bệnh (Hossain và cộng sự, 2014). Trong các ao nuôi thương phẩm, tôm ở mọi độ tuổi và kích cỡ đều dễ mắc bệnh nhưng tỷ lệ chết hàng loạt xảy ra trong khoảng 1 hoặc 2 tháng sau khi thả giống (Kasornchandra và cộng sự, 1998). Các dấu hiệu bệnh lý điển hình là mất vỏ giáp đầu ngực, bề mặt cơ thể có màu đỏ sẫm hoặc hồng, xuất hiện các đốm hoặc mảng trắng hình tròn có đường kính từ 0,5-3,0 mm, nổi bật nhất ở lớp biểu bì của đầu ngực và đuôi (Reddy và cộng sự, 2013; Wang và cộng sự, 2002; Rout và cộng sự, 2005). Các triệu chứng khác của bệnh bao gồm giảm ăn, ít lột xác, phản ứng kém, và lớp biểu bì lỏng lẻo (Reddy và cộng sự, 2013).
Về mặt mô bệnh học, nhiễm trùng được đặc trưng bởi sự tăng bạch cầu ái toan sang thể vùi ưa bazơ trong nhân phì đại của các tế bào bị nhiễm bệnh (Lo và cộng sự, 1996). Các hạt nhân bị nhiễm bệnh ngày càng trở nên ưa bazơ và phình to ra (Hameed và cộng sự, 2003). Có thể xảy ra hiện tượng Karyorrhexis – sự phân hủy tế bào và tạo không bào, ở giai đoạn cuối của bệnh (Kasornchandra và cộng sự, 1998; Reddy và cộng sự, 2013).
Phát hiện WSSV từ mô tôm
WSSV sơ bộ có thể được phát hiện bằng cách quan sát các phần phụ bên ngoài. Tôm bị nhiễm bệnh nặng thường có lớp biểu bì lỏng lẻo với các đốm trắng có đường kính 0,5 – 2,0mm, rõ nhất ở mặt trong của vỏ giáp đầu ngực (Hossain và cộng sự, 2014). Đốm trắng này là do sự lắng đọng bất thường của muối canxi ở lớp biểu bì. Trong nhiều trường hợp, tôm chuyển từ màu hồng sang nâu đỏ do sự giãn nở của các tế bào sắc tố ở lớp biểu bì.
Hình 2. Hình ảnh mô mang tôm nhiễm WSSV được nhuộm HE. Mũi tên chỉ ra sự hiện diện của virus. (Flegel, 2006).
Trong số các kỹ thuật chẩn đoán khác nhau, PCR có độ nhạy và độ đặc hiệu cao trong việc phát hiện WSSV (Hossain và cộng sự, 2004). Hiện nay, phương pháp Nested PCR được công nhận là công cụ chẩn đoán hiệu quả nhất đối với mầm bệnh này. Để phát triển các công cụ chẩn đoán hiệu quả, một số đoạn mồi và thư viện gen của WSSV đã được xây dựng và phân tích. Mặc dù các kỹ thuật PCR đã được chứng minh là có độ nhạy cao trong việc phát hiện WSSV, nhưng vẫn còn những hạn chế trong việc áp dụng rộng rãi như yêu cầu thiết bị đặc biệt, thuốc thử đắt tiền và nhân viên được đào tạo chuyên nghiệp (Walker và Mohan 2009).
Các yếu tố môi trường khác nhau, đặc biệt là nhiệt độ, ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự biểu hiện của WSSV. Các trường hợp WSSV thường xuất hiện nhiều nhất vào mùa đông khi nhiệt độ thấp. Theo Vidal và cộng sự (2001), khi nhiệt độ trên 32°C bệnh WSD không lây lan sang tôm thẻ L. vannamei, nhưng ở nhiệt độ 26°C, WSD nhanh chóng phát triển với tỷ lệ chết 100% đối với tôm cùng loài.
Sự biến động nhiệt độ lớn hơn ±3°C là nguyên nhân dẫn đến sự bùng phát WSSV (Esparza và cộng sự, 2010). Vì vậy, thông tin cung cấp cho nông dân để quản lý WSSV là tránh thả giống vào thời tiết mát mẻ/lạnh hoặc kiểm soát nhiệt độ quanh năm bằng cách sử dụng nhà kính. Các đợt mưa lớn cũng có thể thúc đẩy sự bùng phát của WSSV do tác động của việc giảm nhanh cả độ mặn và nhiệt độ (Tendencia và cộng sự, 2011). Dịch bệnh này dường như là do tác động tích lũy của việc giảm phản ứng miễn dịch của vật chủ và tăng tốc độ nhân lên của virus ở nhiệt độ dưới 28°C (Moser và cộng sự, 2012).
Hậu quả kinh tế của virus WSSV
WSSV gây thiệt hại kinh tế lớn trong nuôi trồng thủy sản trên toàn cầu (Bảng 1). Sau đợt bùng phát đầu tiên vào năm 1992, nó đã làm giảm sản lượng hơn 70%, dẫn đến thiệt hại sản xuất hơn 2 tỷ USD trong ba năm ở Trung Quốc. Ở Thái Lan, trước khi bị WSSV tấn công, sản lượng hàng năm tăng khoảng 34.000 tấn/năm, nhưng vào năm 1994, sản lượng của họ giảm xuống còn 265.000 tấn, tương đương 1,6 tỷ USD. Indonesia cũng thể hiện xu hướng tương tự, sản lượng tăng đều đặn với tốc độ 17.000 tấn mỗi năm từ năm 1985 đến năm 1991 cho đến khi bùng phát WSSV vào năm 1992, sản lượng giảm sút dẫn đến thiệt hại sản xuất khoảng 1 tỷ USD trong 10 năm. Ở Ecuador, dịch bệnh xảy ra vào năm 1999 và kể từ đó sản lượng giảm hơn 60% trong hai năm, dẫn đến thiệt hại hơn 1 tỷ USD từ năm 1998-2001 (Chakraborty và Ghosh, 2014). Tình trạng tương tự cũng xảy ra ở Panama và Peru, sản lượng ở giảm 90%, dẫn đến thiệt hại lần lượt trên 100 triệu USD và 70 triệu USD trong 3 năm.
Bảng 1. Thiệt hại kinh tế trong sản xuất tôm do dịch bệnh. Sửa đổi từ Israngkura và cộng sự, 2002).
Ở Ấn Độ, kể từ năm 1992, thu nhập từ ngành nuôi tôm của Ấn Độ đã giảm xuống mức lỗ 2700 triệu INR (Mishra 2012). Năm 1994, dịch bệnh này lan sang khu vực phía tây nam Bangladesh, ảnh hưởng đến khoảng 90% trang trại nuôi tôm quảng canh và khiến sản lượng tôm quốc gia giảm 20%. Do đó, xuất khẩu tôm đã giảm từ 25.742 tấn xuống còn 18.630 tấn trong năm 1997–1998 (Debbnath và cộng sự, 2014)
Kết luận
WSSV là mầm bệnh có độc lực cao, gây chết nhanh chóng ở các loài giáp xác như tôm, cua, do đó gây thiệt hại kinh tế lớn trong ngành nuôi trồng thủy sản trên toàn cầu. Dịch bệnh này còn ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. DNA của WSSV không bị phá hủy bởi quá trình đông lạnh hoặc nấu chín. Vì vậy, thực hành quản lý tốt hơn là cách duy nhất để khắc phục mối nguy hiểm này. Cần chú ý đến tất cả các giai đoạn của chu kỳ sản xuất, từ hoạt động ở trại giống đến chuẩn bị đáy ao và quản lý nước trước khi thả giống, lựa chọn giống và thả giống, cũng như quản lý sau khi thả giống. Đây là thời điểm quan trọng để tiến hành nghiên cứu hiệu quả nhằm phát triển các phương pháp phát hiện và nghiên cứu sinh thái về WSSV trong các quần thể tự nhiên nên là ưu tiên hàng đầu. Tin tốt là nông dân hiện nay đang quan tâm hơn đến WSSV và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định của thực hành nuôi trồng thủy sản tốt (GAP) như theo dõi nước, sử dụng giống được xét nghiệm bằng PCR và các biện pháp quản lý khác, do đó mức độ nghiệm trọng của bệnh này hiện đã được kiểm soát.
Theo Joyanta Bir, Pallabi Howlader, Sunuram Ray, Shamima Sultana, S. M. Ibrahim Khalil, Ghausiatur Reza Banu
Nguồn: https://www.academia.edu/36349621/A_critical_review_on_White_Spot_Syndrome_Virus_WSSV_A_potential_threat_to_shrimp_farming_in_Bangladesh_and_some_Asian_countries
Biên dịch: Huyền Thoại – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh
TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG
Xem thêm:
- Tác Dụng Của Chiết Xuất Nước Nhân Sâm Trung Quốc Đối Với Phản Ứng Miễn Dịch Và Enzyme Tiêu Hóa Ở Tôm Thẻ Chân Trắng
- Công Nghệ Mới Biofloc Và Bệnh Tôm Trong Nuôi Trồng Thủy Sản Siêu Thâm Canh
- Ảnh Hưởng Của Việc Bổ Sung Hỗn Hợp Probiotic Của Hai Loài Bacillus Vào Hệ Thống Aquaponics Đến Chất Lượng Nước, Tăng Trưởng Và Hoạt Động Của Enzyme Tiêu Hóa Của Cá Rô Phi Mozambique, Oreochromis mossambicus