English
Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần vi khuẩn khác nhau đáng kể tùy thuộc vào độ mặn của nước
Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của độ mặn nước đến thành phần vi khuẩn Vibrio trong hệ thống RAS đối với tôm thẻ L. vannamei. Kết quả cho thấy thành phần vi khuẩn khác nhau đáng kể tùy thuộc vào độ mặn của nước, với sự thay đổi của quần thể Vibrio thành các loài gây bệnh khi độ mặn giảm, có thể tăng nguy cơ tôm mắc bệnh và các vấn đề tiềm ẩn về an toàn thực phẩm. Ảnh của Darryl Jory.
Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là loài tôm được nuôi nhiều nhất trên toàn thế giới. Môi trường sống bản địa của nó là bờ biển phía đông Thái Bình Dương của Nam Mỹ với nhiệt độ nước trung bình trên 20 độ C và độ mặn từ 34 – 37 ppt. Trong nuôi trồng thủy sản, loài tôm này thường được nuôi trong các ao với nhiệt độ nước từ 26 – 32 độ C, chủ yếu ở Nam Mỹ và Châu Á. Bằng cách phát triển các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn trên cạn (RAS), việc sản xuất tôm thẻ chân trắng L. vannamei cũng trở nên khả thi ở các nước Bắc Âu và Bắc Mỹ đối với các trang trại trên đất liền không phụ thuộc vào nguồn nước biển tự nhiên.
Những thách thức chính của việc nuôi tôm trong hệ thống RAS là duy trì nhiệt độ nước cao và độ mặn thích hợp. Bằng cách sử dụng nhiệt thải từ các nhà máy khí sinh học, việc làm nóng nước tronđg hệ thống RAS có thể đạt được một cách bền vững. Vì tôm thẻ chân trắng thích nghi tốt ở độ mặn thấp hoặc trung bình, nên tôm đang phát triển sau giai đoạn hậu ấu trùng trong hệ thống RAS thường được duy trì ở độ mặn từ 10 – 15 ppt để giảm chi phí về muối biển nhân tạo và hàm lượng nước thải bị nhiễm mặn. Điều này góp phần vào sự bền vững của việc sản xuất tôm địa phương. Tuy nhiên, ngay cả khi tôm có thể chịu được độ mặn thấp, khả năng miễn dịch bẩm sinh của chúng cũng có thể bị ức chế khi độ mặn trong nước giảm, đặc biệt là khi thành phần ion dưới mức tối ưu.
Trong hệ thống RAS nước biển và nước lợ tìm thấy rất nhiều loài Vibrio spp. Đây là những vi khuẩn phổ biến trong nước biển và nước lợ, với tỷ lệ vi khuẩn lên đến 40%. Một số loài Vibrio spp. được xem một phần của hệ vi sinh tự nhiên ở cá và động vật có vỏ, nhưng một số loài cũng có thể hoạt động như một tác nhân gây bệnh cho tôm hoặc các loài cá có vây. Trong đó, V. alginolyticus, V. campbellii, V. harveyi, V. owensii và V. parahaemolyticus là những tác nhân gây bệnh tiềm ẩn cho tôm. Một số loài Vibrio cũng được biết là có khả năng gây bệnh cho người, đặc biệt là V. cholerae, V. parahaemolyticus và V. vulnificus là những nguyên nhân chính gây ra các bệnh thông qua hải sản.
Bài báo này – được chỉnh sửa và tóm tắt từ bài báo gốc (theo Bauer, J. và cộng sự, 2021. Tác động của việc giảm độ mặn của nước đến thành phần của Vibrio spp. trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn đối với tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) và những rủi ro có thể xảy ra đối với sức khỏe của tôm cũng như các vấn đề về an toàn thực phẩm. J. Fish Diseases 44 (1): 89-105] – báo cáo về ảnh hưởng của độ mặn thấp trong hệ thống nuôi tôm RAS đến thành phần của Vibrio spp., giữa độ mặn 15 và 30 ppt. Ngoài ra, các yếu tố gây bệnh được phát hiện ở mỗi độ mặn được phân tích để đánh giá nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe của tôm và an toàn thực phẩm.
Thiết lập nghiên cứu
Các mẫu nước được phân tích có nguồn gốc từ 6 hệ thống nuôi tôm thẻ chân trắng RAS khác nhau, với các độ tuổi khác nhau và trong các điều kiện nuôi khác nhau. Trong đó, 3 hệ thống RAS được duy trì ở độ mặn khoảng 30 ppt, và 3 hệ thống còn lại được duy trì ở độ mặn khoảng 15 ppt. Hệ thống RAS 1, 3, 5 và 6 được đặt tại các cơ sở nghiên cứu khác nhau. Hệ thống RAS 1 và 3 bao gồm ba bể chứa 100 lít. Hệ thống RAS 5 và 6 bao gồm ba bể chứa 70 lít.
Tất cả hệ thống RAS trong các cơ sở nghiên cứu đều thả giống tôm thẻ L. vannamei không có mầm bệnh cụ thể từ một trại giống thương mại (Florida, Hoa Kỳ). Các mẫu ở hệ thống RAS 2 và 4 có nguồn gốc từ các cơ sở sản xuất thương mại ở Bắc Âu. Hệ thống RAS 2 bao gồm hai bể chứa 7.000 lít, và RAS 4 bao gồm bốn bể chứa 88.000 lít. Các mẫu nước từ mỗi bể chứa của cả hai RAS đều được phân tích.
Để biết thông tin chi tiết về việc lấy mẫu và phân tích tổng số vi khuẩn và xác định loài; khả năng gây bệnh và các phân tích khác; và phân tích thống kê, vui lòng tham khảo bài báo gốc.
Kết quả và thảo luận
Trong những năm gần đây, việc sản xuất các loài tôm nhiệt đới như tôm thẻ L. vannamei đang phát triển (với quy mô tương đối nhỏ) ở các nước Bắc Âu trong các hệ thống tuần hoàn trên đất liền, xa biển. Việc duy trì chất lượng nước bằng vi sinh ở mức tối ưu là rất quan trọng đối với sức khỏe của tôm trong hệ thống RAS, đặc biệt là khi chỉ thay một lượng nước nhỏ trong chu kỳ sản xuất. Các vấn đề về nhiệt độ nước và các thành phần hóa học trong nước, như nồng độ amoniac và nitrit tăng lên, hoặc pH dưới mức tối ưu, có thể tăng độ nhạy cảm của tôm đối với các bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn như V. alginolyticus gây ra.
Những thay đổi về độ mặn của nước cũng rất quan trọng đối với sức khỏe của tôm. Tôm thẻ L. vannamei đã được báo cáo phát triển tốt nhất ở độ mặn 24 ppt, nhưng chúng có thể chịu được nhiều độ mặn, lên đến 45 ppt. Điều này được nhận thấy khi nuôi tôm trong hệ thống RAS, nơi độ mặn thường được giảm xuống 10 – 15 ppt sau giai đoạn hậu ấu trùng để giảm chi phí cho muối biển nhân tạo và cũng để giảm hàm lượng muối trong nước thải. Khi nuôi tôm thẻ chân trắng ở độ mặn cao từ 25 – 45 ppt, tôm sẽ duy trì tốt tốc độ tăng trưởng, nhưng khi nuôi chúng ở độ mặn thấp hơn đòi hỏi phải duy trì nồng độ kali (K+) và magie (Mg2+) tối ưu trong nước biển nhân tạo để đạt được trọng lượng tối ưu. Hơn nữa, tỷ lệ Na: K (natri: kali) và Mg: Ca (magiê: canxi) cũng có thể trở thành các yếu tố gây rối loạn, do đó cần được duy trì ở mức tối ưu. Nếu các ion này không được điều chỉnh trong quá trình nuôi tôm, độ mặn thấp có thể làm tăng độ nhạy cảm của tôm đối với các mầm bệnh vi khuẩn như V. alginolyticus.
Hình 1: Thành phần của quần thể Vibrio trong nước của 6 hệ thống RAS nuôi tôm thẻ L. vannamei. Ba hệ thống được chạy ở độ mặn khoảng 30 ppt, và ba hệ thống được chạy ở độ mặn khoảng 15 ppt. Các cột khác nhau là các thành phần cho mỗi hệ thống RAS cũng như thành phần trung bình của các loài Vibrio đối với ba hệ thống RAS chạy ở cùng độ mặn.
Trong nghiên cứu của chúng tôi, vi khuẩn V. alginolyticus được phát hiện ở các độ mặn khác nhau, nhưng chúng thường xuất hiện trong hệ thống RAS ở độ mặn 30 ppt. Vi khuẩn V. alginolyticus thường được sử dụng trong các thí nghiệm liên quan đến bệnh truyền nhiễm như một mầm bệnh thứ cấp để khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện nước khác nhau lên tôm. Vi khuẩn này có thể gây ra các dấu hiệu lâm sàng của bệnh và làm giảm khả năng miễn dịch bẩm sinh ở tôm thẻ L. vannamei, nhưng các thông số hóa học và vật lý của nước mới chính là yếu tố được báo cáo là quyết định đối với mức độ nghiêm trọng của bệnh. Số lượng cao hơn của V. alginolyticus mà chúng tôi phát hiện trong hệ thống RAS ở độ mặn 30 ppt dường như không quá nghiêm trọng.
Trong nghiên cứu, dường như Vibrio harveyi hiện diện trong tất cả các hệ thống RAS (ngoại trừ RAS 2) và chỉ có một số chủng phân lập được kiểm tra cho kết quả dương tính với các yếu tố gây bệnh đã nghiên cứu. Các chủng Vibrio khác như V. parahaemolyticus, V. owensii và V. campbellii – được tìm thấy với số lượng cao trong nước ở độ mặn 15 ppt hơn so với 30 ppt, trong khi V. owensii chỉ được phát hiện ở RAS 4. Vi khuẩn V. parahaeomolyticus được biết đến như một mầm bệnh cơ hội thường xuất hiện trong nước biển và nước lợ và đã gây ra tỷ lệ chết đáng kể (Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính, AHPND) trên tôm nuôi từ khoảng năm 2009.
Tất cả các phân lập của V. owensii được kiểm tra trong nghiên cứu hiện tại đều cho kết quả âm tính với các gen độc tố AHPND và chỉ có một số phân lập được kiểm tra cho kết quả dương tính với các yếu tố gây bệnh khác. Tuy nhiên, vì bản thân vi khuẩn V. owensii cũng có thể mang độc tố AHPND và chỉ phát hiện chúng trong các hệ thống RAS có độ mặn nước thấp (15 ppt). Do đó, độ mặn giảm dường như là một yếu tố có nguy cơ liên quan bệnh truyền nhiễm trên tôm do V. owensii gây ra.
Tất cả các phân lập của V. campbellii được kiểm tra trong nghiên cứu hiện tại đều cho kết quả âm tính với các gen độc tố AHPND và tất cả các yếu tố gây bệnh được phân tích khác. Vi khuẩn V. campbellii chỉ được phát hiện trong hệ thống RAS ở độ mặn 15 ppt. Vì vậy, nó có thể là mối đe dọa tiềm tàng đối với tôm trong các hệ thống có độ mặn thấp.
Quan điểm
Kết quả của chúng tôi cho thấy quần thể vi khuẩn Vibrio trong nước nuôi tôm trong hệ thống RAS khác nhau đáng kể tùy thuộc vào độ mặn của nước. Trong hệ thống RAS ở độ mặn thấp hơn 15 ppt, nhận thấy một số lượng lớn các loài vi khuẩn gây bệnh tiềm ẩn như V. parahaemolyticus, V. owensii và V. campbellii, tất cả chúng đều có thể tiết ra độc tố gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm. Trong nước có độ mặn cao 30 ppt, các loài vi khuẩn này hầu như không có.
Nghiên cứu không phát hiện độc tố trong bất kỳ chủng phân lập nào, nhưng do có nhiều yếu tố gây bệnh khác nhau, đặc biệt là trong các chủng V. parahaemolyticus, có thể kết luận rằng độ mặn giảm có thể dẫn đến sự thay đổi quần thể Vibrio thiên về các loài gây bệnh, do đó làm tăng nguy cơ bùng phát dịch bệnh trên tôm trong hệ thống RAS. Khi xem xét việc giảm độ mặn trong hệ thống RAS, cần xem xét không chỉ về các tác động tiêu cực đến khả năng miễn dịch bẩm sinh của tôm mà còn cả sự thay đổi thành phần loài của Vibrio.
Theo Christina Peppler, Thạc sĩ Khoa học Lisa Neffe, và nhóm tiến sĩ: Julia Bauer, Felix Teitge, Mikolaj Adamek, Arne Jung, Dieter Steinhagen, và Verena Jung-Schroers
Biên dịch: Huyền Thoại – Công ty TNHH PTTS Bình Minh
“Tôm Giống Gia Hóa – Chìa Khóa Thành Công”
Xem thêm:
- Các Nhà Nghiên Cứu Đã Tìm Ra Phương Pháp Mới Chuyển Phụ Phẩm Trong Chế Biến Tôm Thành Thức Ăn
- Yếu Tố Ảnh Hưởng Lớn Nhất Đến Sự Đa Dạng Của Hệ Vi Sinh Vật Đường Ruột Ở Tôm Sú Là Thời Gian Chứ Không Phải Là Nguồn Protein
- Phương Pháp Phát Hiện Virus Gây Hội Chứng Đốm Trắng Trên Tôm Bằng Điện Cực Dùng Một Lần