Đánh Giá Sự Đa Dạng Của Hệ Vi Sinh Vật Ở Tôm Trong Hệ Thống Aquamimicry

Sự khác biệt đáng kể giữa các quần thể vi sinh vật trong ruột tôm, nước ao và trầm tích

Kết quả của nghiên cứu cho thấy các quần thể vi sinh vật trong ruột tôm, nước ao và trầm tích khác biệt đáng kể trong hệ thống Aquamimicry, ví dụ như như hệ thống Aquamimicry ở miền nam Thái Lan. Các quần thể này khác nhau ở các giai đoạn nuôi, có thể phản ánh tình trạng sức khỏe của tôm. Ảnh của Darryl Jory.

Hệ thống Aquamimicry được thiết lập vào năm 2013 bởi ông Sutee Prasertmark và ông Veerasan Prayotamornkul, những người nuôi tôm lâu năm ở Thái Lan. Hệ thống này đã được thực hiện bởi nhiều nhà sản xuất tôm ở nhiều quốc gia, bao gồm Úc, Bangladesh, Brazil, Brunei, Trung Quốc, Ecuador, Ai Cập, Ấn Độ, Hàn Quốc, Malaysia, Mexico, Peru, Singapore, Sri Lanka, Mỹ và Việt Nam.

Sự kết hợp giữa các điều kiện tự nhiên và công nghệ đã đem lại các cách thức nuôi tôm bền vững hơn bằng cách bắt chước môi trường nước tự nhiên. Tránh việc sử dụng hóa chất bằng cách sử dụng một hệ thống cộng sinh được tạo ra thông qua prebiotics (các hợp chất trong thức ăn tạo ra sự phát triển hoặc hoạt động của các vi sinh vật có ích) và probiotics (vi sinh vật sống có tác động tích cực đến vật chủ). Và việc sản xuất thức ăn tự nhiên cho tôm dẫn đến việc sử dụng thức ăn công nghiệp giảm, giảm chất lượng nước và trầm tích tối ưu, cũng như loại bỏ dịch bệnh.

Việc triển khai hệ thống Aquamimicry bao gồm việc nghiên cứu các quần thể vi sinh vật trong ruột tôm và môi trường xung quanh. Việc xác định các quần thể vi sinh vật này ở các giai đoạn nuôi khác nhau có thể giúp hiểu được các nhóm vi sinh vật quan trọng, ngăn ngừa dịch bệnh và duy trì chất lượng nước ổn định trong suốt thời gian nuôi.

Bài báo này – được chỉnh sửa và tóm tắt từ bài báo gốc (theo Zeng, S. và cộng sự, năm 2020. Sự khác biệt về đa dạng vi sinh vật trong nước ao, ruột tôm và trầm tích trong hệ thống Aquamimicry. AMB Expr 10, 180 (2020)) – đánh giá sự đa dạng của quần thể vi sinh vật trong ruột tôm, trầm tích và nước nuôi trong một trang trại nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) ở tỉnh Nakhon Nayok, Thái Lan.

Thiết lập nghiên cứu

Trang trại nuôi tôm Aquamimicry – nơi nghiên cứu được thực hiện nằm ở tỉnh Nakhon Nayok, miền trung Thái Lan. Các mẫu khác nhau được thu thập 15 ngày một lần từ 4 ao nuôi tôm, mỗi ao có diện tích 4.000 m², sâu 1.5m, và được ký hiệu là A, B, C và D – từ tháng 8 đến tháng 10 năm 2018. Tôm L. vannamei được thả với mật độ ban đầu từ 160.000 – 200.000 con / ao (40 – 50 con / m²). Các chế phẩm sinh học được áp dụng trong suốt thời gian nuôi bao gồm Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus valismortis, Bacillus megaterium và Bacillus licheniformis.

Các mẫu được thu thập bao gồm các đường tiêu hóa của 20 con tôm cho mỗi ao; Các mẫu nước cũng được lấy từ ba vị trí khác nhau trong mỗi ao; và các mẫu trầm tích được thu thập 3 lần. Tất cả các mẫu được bảo quản thích hợp để xử lý và phân tích trong phòng thí nghiệm.

Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm và thu thập mẫu; xác định chất lượng nước và trầm tích; tách chiết và giải trình tự DNA; tin sinh học và phân tích thống kê, vui lòng tham khảo bài báo gốc.

Kết quả và thảo luận

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng hệ vi sinh vật đường ruột của tôm có liên quan chặt chẽ đến hệ vi sinh vật của môi trường nuôi, đồng thời nó cũng liên quan đến sự xuất hiện bệnh ở tôm. Do đó, việc quan sát mối quan hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột của tôm với nước và trầm tích xung quanh chúng có thể hỗ trợ việc quản lý sức khỏe của tôm nuôi.

Một nghiên cứu trước đây về việc nuôi tôm trong ao đất đã báo cáo rằng có sự tương tự giữa các thành phần quần thể vi khuẩn trong ruột tôm, nước và trầm tích. Tuy nhiên, kết quả của nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng các quần thể vi sinh vật của ba môi trường sống có sự tách biệt rõ rệt (Hình 1), và quần thể vi sinh vật trong ruột tôm không giống với quần thể vi sinh vật trong nước nuôi và trầm tích trong hệ thống Aquamimicry.

Hình 1: So sánh sự đa dạng về môi trường sống giữa ba nơi – nước ao và trầm tích và ruột tôm – với hai chỉ số đa dạng sinh thái thường được sử dụng: a) chỉ số Shannon và b) chỉ số Simpson. So với mẫu nước và mẫu ruột, mức độ đa dạng của hệ vi sinh vật trầm tích là cao nhất.

Sự đa dạng của vi sinh vật, đặc biệt là sự đa dạng của đường ruột, có thể liên quan đến sức khỏe của vật chủ. Trong một nghiên cứu trước đây, sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột của tôm được nhận thấy là có sự khác biệt đáng kể ở các giai đoạn nuôi khác nhau. Kết quả tương tự cũng được quan sát thấy trong hệ vi sinh vật đường ruột của cá, nơi mà tính đa dạng giảm dần theo thời gian nuôi. Các nhà nghiên cứu khác đã báo cáo rằng ấu trùng tôm có thể thu được đủ và đa dạng các loài vi khuẩn từ môi trường một cách nhanh chóng, mặc dù chỉ một số ít vi sinh vật có thể xâm chiếm thành công đường tiêu hóa của tôm.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng sự phát triển của hệ thống tiêu hóa và miễn dịch của động vật có thể ảnh hưởng đáng kể đến hệ vi sinh vật đường ruột. Tôm ở giai đoạn chưa trưởng thành có thể thu được nhiều loài vi sinh vật từ môi trường hơn so với tôm ở giai đoạn trưởng thành. Điều này phù hợp với các quy trình được báo cáo ở các động vật thủy sinh khác, nơi mà sự đa dạng vi sinh vật của chúng giảm dần theo sự phát triển của vật chủ. Thông tin này có thể quan trọng đối với việc quản lý vi sinh vật để tạo ra hệ vi sinh vật đường ruột có lợi hơn trong nuôi tôm, đồng thời cũng giảm tỷ lệ mắc bệnh do mầm bệnh cơ hội gây ra.

Nhiều nhà nghiên cứu đã chứng minh vai trò quan trọng của thành phần vi sinh vật đường ruột đối với sức khỏe của động vật thủy sản. Ngoài ra, ruột có thể chứa các mầm bệnh cơ hội và dẫn đến sự bùng phát dịch bệnh. Kết quả của nghiên cứu cho thấy sự phong phú của một số mầm bệnh cơ hội là tương đối thấp, bao gồm Aeromonas (10,7%), Phascolarctobacterium (<0,01%) và Photobacterium (0,4%), trong khi Vibrio (10,9%) là nhóm vi khuẩn nổi trội nhất trong ruột tôm. Những kết quả này cho thấy rằng những chủng này không chỉ hoạt động như những mầm bệnh cơ hội, mà còn là những tác nhân thiết yếu với các ảnh hưởng chưa được biết đến khác trong môi trường ruột.

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã bổ sung một số chế phẩm sinh học, nhưng kết quả cho thấy sự phong phú tương đối của Bacillus là thấp nhất (<0,001%) trong cả ba môi trường sống, điều này cho thấy rằng việc sử dụng chế phẩm sinh học không hiệu quả trong việc tạo ra một quần thể lớn trong ruột tôm và môi trường như mong đợi. Nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng một chế phẩm sinh học khác như Lactococcus, có tỉ lệ cao hơn 0,1% trong ruột tôm. Thông tin này có giá trị giúp người nuôi sử dụng hợp lý các chế phẩm sinh học trong nuôi tôm.

Quan điểm

Nghiên cứu đã đánh giá thành phần và sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột tôm cũng như quần thể vi sinh vật của môi trường xung quanh trong hệ thống Aquamimicry, đồng thời cũng nghiên cứu cũng xác định mối quan hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột với nước và trầm tích xung quanh.

Kết quả của nghiên cứu cho thấy các quần thể vi sinh vật trong ruột tôm và môi trường xung quanh như nước ao nuôi và trầm tích có sự khác biệt đáng kể trong hệ thống Aquamimicry. Ngoài ra, 23 đơn vị phân loại riêng biệt (đơn vị phân loại riêng lẻ, một nhóm gồm một hoặc nhiều quần thể sinh vật hoặc các sinh vật mà các nhà phân loại coi là một đơn vị) cho mỗi môi trường sống đã được mô tả thêm, và các quần thể vi sinh vật khác nhau đáng kể ở các giai đoạn nuôi khác nhau. Sự khác biệt giữa ba môi trường sống có thể là một chỉ số tiềm năng về tình trạng sức khỏe của tôm.

Theo Tiến sĩ Kriengkrai Satapornvanit

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/evaluating-shrimp-microbiota-diversity-in-an-aquamimicry-system/

Biên dịch: Huyền Thoại – Công ty TNHH PTTS Bình Minh

“Tôm Giống Gia Hóa – Chìa Khóa Thành Công”

Xem thêm: