English
中文 (中国)
Việc bổ sung nhóm vi khuẩn Bdellovibrio đã làm tăng tính đa dạng sinh học cũng như chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột PL.
Kết quả của nghiên cứu này cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột của ấu trùng tôm L. vannamei, cả về mặt thành phần và chức năng, đều bị ảnh hưởng đáng kể bởi phương pháp xử lý giảm độ mặn trong nước, và việc bổ sung dòng euryhaline của BALOs, BDN-1F2, đã cải thiện đáng kể tính đa dạng sinh học và tăng cường chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột. Ảnh của Fernando Huerta.
Một loạt các tác nhân lây nhiễm bao gồm virus, vi khuẩn, nấm và những tác nhân khác có thể ảnh hưởng đến tôm trong trại giống và trại nuôi. Vibrios là một nhóm vi khuẩn gây bệnh cơ hội được xác định là gây ra bệnh cho tôm, chủ yếu do vi khuẩn Vibrio gây ra. Thực tế, ở nhiều trại sản xuất tôm giống của Trung Quốc đã sử dụng phương pháp giảm dần độ mặn của nước khi ấu trùng tôm đạt từ 4 đến 5 ngày tuổi (PL4-5). Họ giảm từ khoảng 20 ppt xuống 4 – 5 ppt hoặc thậm chí bằng không, sau đó quay trở lại các độ mặn khác nhau để phù hợp với nhu cầu của các hộ nuôi tôm khác nhau.
Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng việc giảm dần độ mặn trong ao nuôi tôm post (PLs) sẽ làm cho số lượng Vibrios trên giống thấp hơn. Tuy nhiên, họ cũng đề cập rằng mặc dù phương pháp giảm độ mặn này giúp cơ thể con giống mang ít vi khuẩn Vibrio hơn, nhưng liệu nó có tạo ra một con giống khỏe mạnh hơn hay không vẫn là điều chưa thể biết được.
Trong những năm gần đây, các báo cáo từ nhiều trang trại nuôi tôm ở Trung Quốc cho rằng việc thả PL8-10 trong các ao thường xảy ra các triệu chứng của một số bệnh như bệnh phân trắng và bệnh chết sớm – nó có thể gây chết trong vòng 30 ngày, hoăc thậm chí là 8 đến 10 ngày. Các nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng phương pháp giảm độ mặn để loại bỏ hoặc giảm vi khuẩn Vibrio ở tôm giống có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột của tôm và làm cho chúng kém thích nghi hơn với các điều kiện môi trường khác nhau và / hoặc dễ bị các tác nhân gây bệnh tiềm ẩn tấn công hơn.
Nhiều nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng cấu trúc của quần thể vi sinh vật được cân bằng là rất quan trọng trong việc duy trì sức khỏe và ngăn ngừa bệnh. Nhóm vi khuẩn Bdellovibrio (BALOs) là một nhóm vi khuẩn rất nhỏ, tồn tại tự nhiên trong các hệ sinh thái trên cạn và / hoặc dưới nước cũng như trong ruột của các sinh vật khác nhau bao gồm cả tôm và con người. BALOs rất đa dạng, nhưng chúng có một đặc điểm chung là ký sinh và tiêu diệt các vi khuẩn khác. Các công trình nghiên cứu quan trọng cho thấy rằng BALOs có thể được sử dụng để kiểm soát Vibrio. Hơn nữa, nó còn có thể thay đổi hoặc phục hồi cấu trúc quần thể vi sinh vật, và thúc đẩy sự phát triển cũng như tồn tại của các sinh vật nuôi.
Bài báo này được chỉnh sửa và tóm tắt từ bài báo gốc (theo Cao Q, F. Najnine, H. Han, B. Wu và J. Cai năm 2020. BALOs – Cải thiện sức khỏe của hệ vi sinh vật đường ruột ở tôm thẻ giống (Litopenaeus vannamei) sau khi xử lý giảm độ mặn. Đánh giá tác dụng của BALOs trong việc nuôi tôm giống L. vannamei thế hệ thứ hai sau khi áp dụng phương pháp giảm độ mặn, xem xét xem liệu BALOs có thể phục hồi hệ vi sinh vật đường ruột của PLs hay không, và các phương pháp xử lý giảm độ mặn có bất kỳ tác động nào đến hệ vi sinh vật đường ruột của PLs hay không.
Thiết lập nghiên cứu
Tôm thẻ L. vannamei PL7-8 (chiều dài cơ thể trung bình từ 0,7 – 0,8 cm) được lấy từ một trại sản xuất tôm giống ở tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc. Chúng là tôm giống thế hệ thứ hai và đã được xử lý giảm độ mặn trước khi đưa độ mặn về 15 ppt để đáp ứng nhu cầu thử nghiệm của nghiên cứu. Những con PL7-8 này đều khỏe mạnh về mặt thị giác, không có dấu hiệu bệnh. Nghiên cứu này sử dụng 9 bể chứa bằng nhựa có sục khí với sử dụng nước sôi có độ mặn 15ppt để loại bỏ các vi sinh vật gây nhiễm bệnh. Sau đó, thả ngẫu nhiên 70 con tôm giống vào mỗi bể.
Tại phòng thí nghiệm (Đại học Công nghệ Hoa Nam, Quảng Châu, Trung Quốc), các PLs được chia thành ba nhóm nghiệm thức: nhóm CD, SD và BD, mỗi nhóm sẽ được lặp lại ba lần. Các nghiệm thức liên quan đến việc áp dụng dòng euryhaline của BALOs, BDN-1F2 (nhóm BD), và Bacillus subtilis (nhóm SD) để nuôi con giống thế hệ thứ hai sau khi xử lý giảm độ mặn để xác định xem chúng có ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột của con giống hay không. Trong nhóm BD, BDN-1F2 được thêm vào với nồng độ cuối cùng là 1 × 104 PFU/mL (PFU – Đơn vị hình thành mảng bám – là một thước đo được sử dụng trong virus học để mô tả số lượng các hạt virus có khả năng hình thành mảng trên một đơn vị khối lượng). Trong nhóm SD, Bacillus subtilis GIM 1.136 được thêm vào với nồng độ cuối cùng là 1 × 106 CFU/mL (CFU – Đơn vị hình thành khuẩn lạc – được sử dụng trong vi khuẩn học để ước tính số lượng vi khuẩn hoặc tế bào nấm còn sống trong mẫu). Riêng đối với nhóm CD (nhóm đối chứng) thì không thêm vào chất nào. BDN-1F2 và Bacillus subtilis GIM 1.136 được thêm vào các nhóm một lần duy nhất trước khi bắt đầu thử nghiệm.
Thử nghiệm kéo dài trong 7 ngày và tôm post trong thử nghiệm được cho ăn hai lần một ngày với thức ăn tôm công nghiệp. Không thay nước trong suốt thời gian thử nghiệm. Nhiệt độ nước, oxy hòa tan (DO) và pH được ghi nhận lại hàng ngày. Ngoài ra, số lượng tôm chết cũng được ghi nhận lại, và tỷ lệ sống được tính toán khi kết thúc thử nghiệm.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm; việc chuẩn bị các chủng vi khuẩn; số lượng BALOs, định lượng số lượng vi khuẩn có thể nuôi cấy được và vi khuẩn Vibrio; giải trình tự gen số lượng cao; và phân tích dữ liệu, vui lòng tham khảo bài báo gốc.
Kết quả và thảo luận
Trong suốt thời gian thử nghiệm bảy ngày, nước trong các bể của tất cả các nhóm tương đối trong và có một ít cặn thức ăn ở đáy bể. Nhiệt độ nước được duy trì ở 28 ± 0,5 0C. Oxy hòa tan được duy trì ở 5 ± 0,6 ppm và pH nằm trong khoảng từ 7,5 – 7,9 ở tất cả các nhóm.
Số tôm chết trung bình lần lượt là 10 ± 2,83, 11 ± 2,16 và 6 ± 1,41 ở các nhóm SD, CD và BD, tương ứng với tỷ lệ sống là 83,3% ± 4,7%, 81,7% ± 3,6% và 90,0% ± 2,4%. PLs ở nhóm BD có tỷ lệ tăng trọng tích lũy theo phần trăm cao nhất (5,51% ± 0,34%) trong cả ba nhóm. Tỷ lệ sống và tỷ lệ tăng trọng tích lũy cao cho thấy tôm post ở nhóm BD tăng trưởng tốt nhất trong cả ba nhóm.
Kết quả cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột ở tôm giống, cả về thành phần và chức năng, đã bị ảnh hưởng đáng kể sau khi xử lý giảm độ mặn, với các vi khuẩn gây bệnh cơ hội như Gammaproteobacteria – là vi khuẩn chiếm ưu thế nhất trong ngày đầu tiên của thử nghiệm, với độ phong phú tương đối lần lượt là 99,43%, 85,61% và 83,28% ở các nhóm BD, SD và CD. Ở ngày thứ 7, vi khuẩn Gammaproteobacteria vẫn là vi khuẩn chiếm ưu thế nhất trong nhóm SD và CD với mức độ phong phú tương ứng là 99,77% và 99,87%, trong khi ở nhóm BD, giá trị của nó lại giảm xuống còn 8,44%.
Hình 1: Sự phong phú tương đối của các vi khuẩn khác nhau trong hệ vi sinh vật của PLs ở các nhóm BD, SD và đối chứng (CD). BD1, SD1 và CD1 đại diện cho các mẫu PLs ở ngày 1 của thử nghiệm và BD7, SD7 và CD7 đại diện cho các mẫu PLs ở ngày 7.
Về độ đa dạng sinh học, chỉ số đa dạng Shannon (chỉ số đo lường sự đa dạng sinh học của các loài trong một quần thể sinh thái). Trong thời gian thử nghiệm bảy ngày, độ đa dạng sinh học nhóm SD không thay đổi nhiều (từ 0,98 – 0,93), nhưng nhóm CD giảm xuống từ 2,94 còn 0,94, và nhóm BD tăng lên từ 0,93 đến 7,14.
Kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng phương pháp giảm độ mặn hiện tại được áp dụng ở Trung Quốc không tiêu diệt hoàn toàn tất cả Vibrio trên một số loài tôm giống và có thể được cải thiện. Các đánh giá cho thấy độ mặn và các giai đoạn tăng trưởng của tôm post có thể ảnh hưởng đáng kể đến thành phần của hệ vi sinh vật. Nghiên cứu đề xuất rằng, đối với một hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh của L. vannamei ở giai đoạn đầu (PL7–15), chỉ số đa dạng Shannon ở mức 2.0 hoặc cao hơn nên được mong đợi; dưới giá trị này, hệ vi sinh vật của PLs có thể ở trạng thái không khỏe mạnh. Điều này được báo cáo dựa trên tỷ lệ tăng trọng tích lũy và tỷ lệ sống cao ở nhóm BD so với nhóm SD và CD trong nghiên cứu.
Các dữ liệu trong nghiên cứu cho thấy rõ ràng rằng việc bổ sung BDN-1F2 vào nước trong các bể khi bắt đầu thử nghiệm có tác động tích cực đến hệ vi sinh vật đường ruột của PLs, cả về thành phần và chức năng. Hơn nữa, nó cũng góp phần tăng cường đáng kể tính đa dạng sinh học và tăng cường chức năng của chúng.
Các chiến lược trong việc quản lý sức khỏe và sự bùng phát dịch bệnh trong truyền thống thường tập trung vào một mầm bệnh cụ thể, chúng dường như không phù hợp và là quan điểm lỗi thời trong việc quản lý hệ sinh thái. Như các nhà nghiên cứu khác đã đề xuất, chiến lược nên là quản lý toàn bộ quần thể thay vì chỉ nhắm vào Vibrios. Một số nhà nghiên cứu khác đã đề xuất một cách tiếp cận tổng thể, cụ thể là De Schryver và Vadstein đã đưa ra giả thuyết rằng “việc kiểm soát sự đa dạng sinh học của hệ vi sinh vật đường ruột có thể làm tăng sức đề kháng của vật chủ để chống lại sự xâm nhập của các gây bệnh nhiễm trùng”. Dựa trên kết quả của nghiên cứu, chúng tôi tin rằng BALOs là một nhóm sinh vật thích hợp có thể xem xét cho cách tiếp cận này.
Quan điểm
Kết quả của nghiên cứu cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột của tôm thẻ chân trắng, cả về mặt thành phần và chức năng, đã bị ảnh hưởng đáng kể sau khi xử lý giảm độ mặn trong nước. Việc bổ sung dòng euryhaline của BALOs, BDN-1F2, đã cải thiện đáng kể sự đa dạng sinh học và tăng cường chức năng của nó.
Theo Tiến sĩ Qingqing Cao, Tiến sĩ Farhana Najnine, Tiến sĩ Hongcao Han, Tiến sĩ Bing Wu và Tiến sĩ Junpeng Cai
Biên dịch: Huyền Thoại – Công ty TNHH PTTS Bình Minh
“Tôm Giống Gia Hóa – Chìa Khóa Thành Công”
Xem thêm:
- Virus Gây Ánh Kim Trên Hồng Cầu Tôm SHIV
- Giảm Thiểu Rủi Ro Do Bệnh Vi Khuẩn Gây Ra Trong Ao Tôm
- Ảnh Hưởng Của Chế Phẩm Sinh Học Streptomyces Đến Hệ Vi Sinh Vật Đường Ruột Của Tôm Thẻ Chân Trắng Thái Bình Dương