English
Tiến sĩ Stephen Newman: Giám sát phù hợp có thể ngăn ngừa khả năng lây nhiễm vibrio gây bệnh, bao gồm cả những chủng vi khuẩn gây ra AHPNS
Tiến sĩ Newman thảo luận rằng các phương pháp phổ biến thường ủ các chế phẩm vi sinh có lợi bên cạnh ao nuôi tôm mà không có sự giám sát thích hợp, có thể tiềm ẩn nguy cơ nghiêm trọng về an toàn sinh học và sức khỏe.
Đứng sau việc không đảm bảo nguồn tôm bố mẹ sạch bệnh, có lẽ lỗ hỏng an toàn sinh học lớn nhất trong việc đối phó với Hội chứng/ Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPNS/ AHPND) là việc nuôi các bể chứa vi khuẩn bên cạnh ao mà không có kiểm soát và giám sát chất lượng phù hợp. Điều này đặt ra rủi ro nghiêm trọng về an toàn sinh học vì vi khuẩn gây bệnh AHPNS phát triển mạnh trong những điều kiện này.
Xin lưu ý tôi không nói rằng các sản phẩm được kích hoạt có vấn đề; không có cách nào để xác định rõ điều này. Công ty của tôi cũng đang bán các sản phẩm được sử dụng theo cách trên.
Tuy nhiên, nếu không có sự giám sát thích hợp thì rất có khả năng các bể này bị nhiễm vi khuẩn vibrio và rất có thể là chủng vibrio gây ra AHPNS. Điều này làm cho việc ủ vi sinh cạnh ao trở thành một rủi ro nghiêm trọng về an toàn sinh học. Có những sản phẩm tránh được điều này – chẳng hạn như hỗn hợp các loài Bacillus dạng viên được sử dụng rộng rãi ở Ecuador và các quốc gia nuôi tôm khác – không yêu cầu ủ trước khi sử dụng và phương pháp an toàn hơn này đang được nhân rộng.
Vibrio và plasmids
Vibrio phổ biến trong môi trường nước và đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy chitin – một thành phần chính của vỏ ngoài của động vật chân đốt như động vật giáp xác và côn trùng, đồng thời cũng có mặt trong nhiều sinh vật khác. Hầu hết trong số hơn 135 loài vibrio (và còn tiếp tục tăng) là lành tính, mặc dù một số có thể lây nhiễm làm cho động vật bị suy yếu. Chỉ một số ít có liên quan đến bệnh tật với tư cách là mầm bệnh bắt buộc, nghĩa là chúng lây nhiễm và ảnh hưởng đến động vật khỏe mạnh. Vibrios gây lo ngại lớn nhất trên toàn cầu là những vi khuẩn gây ra AHPNS. Đây là một bệnh nhiễm độc trong đó sự hiện diện của độc tố PIRa và PIRb mà những vi khuẩn này tạo ra là nguyên nhân gây ra hội chứng này.
Các gen mã hóa sản xuất các độc tố này nằm trên một plasmid (pVA1), một đoạn DNA hình tròn nhỏ không phải là một phần của DNA bình thường của vi khuẩn. Trong số nhiều gen khác, các plasmid có thể mang nhiều gen khác nhau bao gồm, gen kháng thuốc kháng sinh, protein màng ngoài giúp cô lập sắt và nhiều loại độc tố. Những plasmid đặc biệt này và các bộ phận của chúng dễ dàng được chuyển giao giữa các chủng và loài khác nhau. Chúng tôi chỉ mới bắt đầu tìm hiểu mức độ phổ biến của chúng.
Ban đầu được báo cáo trong một dòng Vibrio parahaemolyticus (VP) ở Trung Quốc, nhiều dòng khác nhau trong các bộ sưu tập nuôi cấy đã được xác định. Plasmid này cũng đã được tìm thấy ở một số Vibrio khác, bao gồm một số vi khuẩn thường được coi là lành tính và các loài vi khuẩn khác. Người ta có thể mong đợi rằng xu hướng gia tăng số lượng các loài vi khuẩn thu nhận plasmid và biểu hiện các độc tố này sẽ tiếp tục, đặc biệt là khi xem xét việc các vi khuẩn khác nhau thường không được kiểm soát phát triển bên bờ ao cho các ứng dụng trong ao nuôi tôm.
Trong số nhiều phát hiện có liên quan là các chủng khác nhau có số lượng plasmid khác nhau. Điều quan trọng là phải hiểu quá trình xảy ra mà các gen này di chuyển giữa các vi khuẩn không hiệu quả cao và gen chỉ mã hóa cho một trong số các chất độc và nhiều biến thể của chúng. Một số chủng có nhiều bản sao của plasmid và có thể không tạo ra nhiều độc tố; trong khi đó, những chủng khác có thể tạo ra lượng độc tố cao. Một số có thể tạo ra cả hai loại độc tố trong khi những loại khác chỉ có thể tạo ra một trong hai loại. Những chất độc này chịu trách nhiệm về bệnh lý, mặc dù dữ liệu gần đây cho thấy rằng một số đặc tính khác của chủng VP cũng có liên quan. Các nghiên cứu với các chất độc tinh khiết, không chứa tế bào đã chứng minh rằng những chất độc này có thể gây ra tổn thương quan sát được ở cơ quan đích và vi khuẩn không cần phải có mặt.
Vi khuẩn có mặt khắp nơi trong và trên tôm cũng như trong môi trường sống. Đối với nhiều người nuôi trồng thủy sản, Vibrio được coi là vi khuẩn không mong muốn và mối quan tâm thường tập trung vào những loài không thể phân hủy đường sucrose. Trên các môi trường chọn lọc được sử dụng rộng rãi cho vibrio, TCBS (Thiosulfate–citrate–bile salts–sucrose agar, hoặc TCBS agar, một loại đĩa nuôi cấy thạch chọn lọc được sử dụng trong các phòng thí nghiệm vi sinh để phân lập các loài vibrio), đặc tính này làm cho các khuẩn lạc có màu xanh lục khi chúng không thể sử dụng và có màu vàng khi có thể. Điều này không chính xác ở chỗ không có mối tương quan giữa khả năng sinh bệnh và khả năng phân giải sucrose.
Việc loại bỏ có chọn lọc bất kỳ loài vi khuẩn nào có thể là không khôn ngoan trong trường hợp không giải quyết được nguyên nhân thực sự của nhiều vấn đề ở động vật, bao gồm nhưng không giới hạn ở sự hiện diện của các yếu tố gây căng thẳng và sự lây truyền mầm bệnh từ tôm bố mẹ sang tôm post (PL). Hệ vi sinh vật rất phức tạp và việc loại bỏ có chọn lọc các yếu tố sẽ thích hợp cho các vi khuẩn khác. Các quan sát gần đây xác nhận rằng việc sử dụng rộng rãi các chất khử trùng dường như tạo điều kiện cho các chủng gây ra AHPNS bằng cách loại bỏ vi khuẩn cạnh tranh.
Hầu hết vi khuẩn Vibrio phát triển rất nhanh và thời gian thế hệ (thời gian để nhân đôi số lượng quần thể) trong điều kiện thích hợp có thể là 12 phút hoặc ít hơn. Khi các sản phẩm bào tử Bacillus có lợi được nuôi cấy ở bờ ao, có thể mất hàng giờ để bào tử nảy mầm, với một số loài và chủng nhanh hơn những loài khác mặc dù nhiều loài phải mất 12 giờ hoặc hơn. Điều này phụ thuộc vào nhiệt độ và độ mặn. Ngoài ra, các chủng VP gây ra AHPNS có một số đặc tính cho phép chúng dễ dàng phát triển nhanh hơn và cạnh tranh với nhiều vi khuẩn khác.
Độc tố PIRa và PIRb có thể có mặt khi không có vi khuẩn. Vi khuẩn có thể được bảo vệ bởi màng sinh học và được cô lập trong các khu vực bảo vệ chúng hơn nữa. Việc sử dụng chất khử trùng sẽ phá vỡ hệ vi sinh vật và thực sự có thể tạo ra lợi thế chọn lọc để vi khuẩn phát triển nhanh hơn chiếm ưu thế. Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy ngay cả chất độc ở nồng độ thấp cũng có thể làm hư gan tụy tôm. Điều này ngược lại làm tăng khả năng xảy ra các thách thức về sức khỏe động vật ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng, chuyển đổi thức ăn và tất nhiên là cả lợi nhuận.
Việc sàng lọc sự hiện diện của vi khuẩn cụ thể đang tạo ra độc tố là một vấn đề nan giải. Điều này là do người ta không thể chắc chắn loài nào đang tạo ra chất độc. Có những giới hạn thực tế đối với số lượng vật liệu có thể được lấy mẫu một cách hiệu quả về mặt chi phí. Sử dụng các kỹ thuật nhạy cảm nhất hiện có vẫn có thể nhận được kết quả âm tính giả. Vì nhiều lý do, những hạn chế tồn tại trong việc lấy mẫu các hệ sinh thái dưới nước phức tạp đảm bảo rằng sẽ luôn có một số kết quả âm tính giả. Không chính xác khi nói rằng khi các mẫu âm tính thì điều này luôn có nghĩa là môi trường được thử nghiệm không có chất độc.
Ứng dụng ủ vi sinh cạnh ao
Việc ủ vi sinh cạnh ao cho phép các chủng/ loài vi khuẩn phát triển nhanh chóng như Vibrio sinh sôi nảy nở và gây thiệt hại cho tất cả các loài khác. Đây là lý do tại sao việc kiểm soát chất lượng của bất kỳ kế hoạch kích hoạt hoặc nuôi thương phẩm nào cạnh ao cũng là điều cần thiết. Trong nhiều năm, nông dân đã tin rằng cách tốt nhất để bổ sung vi khuẩn có lợi vào ao là nuôi cấy vi khuẩn trên bờ ao. Họ đã bị thuyết phục rằng việc bổ sung hàm lượng vi khuẩn cao mà họ nghĩ rằng họ đang nuôi cấy là cách để thu được lợi ích lớn nhất từ việc sử dụng chúng.
Tuy nhiên, trong các hệ thống sản xuất mở điển hình với môi trường, nhiều yếu tố tác động đến những gì đang diễn ra. Thêm số lượng lớn các loài vi khuẩn vào ao không phải là điều dễ dàng và hơn nữa, và không nhất thiết lúc nào cũng tốt. Đây là những hệ sinh thái phức tạp mà vi khuẩn được thêm vào và bị hạn chế bởi nguồn dinh dưỡng sẵn có và sự cạnh tranh bởi hệ vi sinh vật hiện có.
Có các loại vi rút vi khuẩn (được gọi là thể thực khuẩn) và nhiều loại động vật ăn thịt ăn vi khuẩn sẽ phát triển để đáp ứng với lượng thức ăn sẵn có cao, cũng như nhiều loại chất chống vi trùng phối hợp với nhau để hạn chế khả năng phát triển của những vi khuẩn ngoại sinh này – do đó cần phải bổ sung chúng nhiều lần như phương pháp thông thường. Không có dữ liệu nào ủng hộ lý thuyết rằng nhiều hơn thì tốt hơn trong ao; vì thường luôn có một yếu tố nào đó hạn chế chúng.
Tuy nhiên, đây chỉ là một khía cạnh của quá trình. Vibrios chứa plasmid và gen cụ thể để tạo ra độc tố PirA và PirB phát triển mạnh khi có ít sự cạnh tranh. Phương pháp thông thường là trộn mật đường với nước biển, các sản phẩm nuôi cấy có chứa bào tử và nhiều loại vi khuẩn không sinh bào tử khác (hiện đang được cung cấp cho nông dân dưới dạng vi khuẩn có lợi) mà không đảm bảo rằng không có độc tố Pir khi men này được thêm vào ao. Nhiều nông dân có thể đã và đang vô tình đưa vi khuẩn gây bệnh AHPNS vào ao của họ thông qua con đường này. Mặc dù dữ liệu chứng minh điều này không được công bố trong tài liệu bình duyệt, nhưng kinh nghiệm cá nhân của tôi – cũng như kinh nghiệm của những người quan tâm khác – với vi khuẩn phát triển ngoài trời cho thấy vibrio là chất lây nhiễm phổ biến.
Một phương pháp rủi ro
Rủi ro đối với người nông dân không chỉ từ độc tố do VP tạo ra, mà các phương pháp thực hành bên ao này và các biện pháp kiểm soát dễ dàng điển hình thường thấy của chúng có thể gây hại không chỉ sự phát triển của các vi khuẩn có lợi mục tiêu (điển hình là loài Bacillus) mà còn tăng sinh nhiều loài Vibrios không mong muốn và các vi khuẩn khác. Điều này làm tăng cơ hội trao đổi vật liệu di truyền mã hóa các chất độc khác và khả năng kháng thuốc kháng sinh. Một số chủng VP có khả năng gây bệnh cao cho người và có thể gây bệnh nghiêm trọng, thậm chí chết trong vòng chưa đầy 24 giờ sau khi nhiễm trùng ban đầu (thường là qua vết thương), và tình trạng kháng thuốc kháng sinh hiện có ngày càng lan rộng và có thể gây ra mối đe dọa nghiêm trọng.
Kết luận
Sự thiếu giám sát đối với những gì đang được nuôi trồng sẽ dẫn đến việc AHPNS tiếp tục gây ra những thách thức nghiêm trọng cho người nuôi tôm trên toàn thế giới và tình trạng kháng kháng sinh sẽ lan rộng. Mặc dù có thể phát triển một số khả năng chịu đựng và khả năng chống lại đối với các chất độc này, nhưng thiệt hại đang xảy ra ngày hôm nay và chắc chắn sẽ tiếp tục trong tương lai gần là đáng kể và ngày càng trầm trọng hơn. Cách tiếp cận này đối với việc bổ sung vi khuẩn vào ao cho thấy sự thiếu hiểu biết chung của hầu hết nông dân và các thành phần của chuỗi cung ứng về những rủi ro liên quan.
Hơn nữa, do một số chủng VP cũng là mầm bệnh ở người nên khó có thể thực hiện một phương pháp trên quy mô lớn đảm bảo rằng có áp lực chọn lọc tại chỗ có thể tạo ra các chủng vi khuẩn thậm chí còn độc hơn và kháng kháng sinh, gây nguy hiểm sức khỏe của người nông dân và những người xung quanh. Việc nuôi cấy vi khuẩn tốt nhất là giao cho các chuyên gia có công cụ để đảm bảo rằng môi trường nuôi cấy không bị nhiễm các loại vi khuẩn khác có thể gây hại cho vụ nuôi và cho cả nông dân.
Theo Stephen G. Newman, Ph.D.
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh
TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG
Xem thêm:
- Phần 1: Niềm Đam Mê Với Rừng Ngập Mặn Của Người Nuôi Tôm ĐBSCL Đang Giảm Dần
- Phần 2: Niềm Đam Mê Với Rừng Ngập Mặn Của Người Nuôi Tôm ĐBSCL Đang Giảm Dần
- ĐBSCL: Giá Tôm Thẻ Chân Trắng Sụt Giảm, Nuôi Tôm Công Nghệ Cao Lao Đao