Các loài Propionigenium và Vibrio được xác định là những thành phần có thể gây ra hội chứng phân trắng ở tôm (WFS) liên quan đến vi bào tử trùng Enterocytozoon hepatopenaei

Tóm tắt

Hội chứng phân trắng (WFS) ở tôm nuôi được đặc trưng bởi ruột giữa của tôm có màu trắng và những chuỗi phân trắng nổi trên mặt nước. Nguyên nhân gây bệnh WFS rất phức tạp, một trong số đó được gọi là EHP-WFS có liên quan đến vi bào tử trùng Enterocytozoon hepatopenaei (EHP). Gan tụy (HP), ruột và các chuỗi phân tôm bị nhiễm EHP-WFS có số lượng lớn vi bào tử EHP cùng với nhiều vi khuẩn không xác định khác.

Trong các ao nhiễm EHP-WFS, một số tôm bị nhiễm EHP có biểu hiện ruột trắng (WG) và thải phân trắng, trong khi những con tôm khác nhiễm EHP trong cùng một ao lại có biểu hiện ruột hoàn toàn bình thường (NG) và không thải ra phân trắng. Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng việc so sánh hệ vi sinh vật giữa tôm WG và NG sẽ cho thấy sự kết hợp có thể xảy ra của các vi sinh vật có liên quan đáng kể với EHP-WFS.

Để kiểm tra điều này, chúng tôi đã chọn một ao nuôi tôm thẻ Penaeus vannamei bị WFS nghiêm trọng, sau đó sử dụng kính hiển vi và các phân tích vi sinh để so sánh các mẫu WG và NG. Về mặt mô học, EHP đã được xác định trong HP và trong ruột của cả tôm WG và NG, nhưng tải lượng EHP cao hơn và tổn thương mô EHP nghiêm trọng hơn ở tôm WG. Hơn nữa, vi sinh vật đường ruột ở tôm WG ít đa dạng hơn và lượng vi khuẩn Vibrio và Propionigenium ở nó phong phú hơn. Tải lượng Propionigenium trong HP của tôm WG (9364 bản sao / 100 ng DNA) cao hơn đáng kể (P = 1,1 × 10^-5) so với tôm NG (12 bản sao / 100 ng DNA). Những phát hiện này đã hỗ trợ giả thuyết của chúng tôi rằng việc kiểm tra kết hợp hai vi khuẩn này với EHP là yếu tố tiềm năng để điều tra nguyên nhân gây bệnh EHP-WFS ở tôm thẻ P. vannamei.

Giới thiệu

Các ao nuôi tôm có biểu hiện của hội chứng phân trắng (WFS) được đặc trưng bởi ruột tôm có màu trắng, bất thường và tạo ra các chuỗi phân trắng tập trung thành các thảm nổi trên mặt ao. Số lượng ruột tôm có màu trắng và lượng phân trắng thải ra giữa các ao bùng phát WFS là khác nhau, và nó đều chứa các thành phần vi khuẩn hỗn hợp. Hai đặc điểm này chỉ ra rằng WFS có nguyên nhân phức tạp tương tự như những nguyên nhân được nêu đối với các hội chứng khác ở tôm (Kooloth Valappil và cộng sự, 2021) cũng như các bệnh ở động thực vật nói chung khác (Bass và cộng sự, 2019), trong đó sự kết hợp của nhiều mầm bệnh có thể gây ra một bệnh cụ thể.

Một loại WFS (ATM-WFS) được đặc trưng bởi sự biến đổi diện rộng và bong tróc vi nhung mao ở các tế bào biểu mô ống trên gan tụy (HP) của tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei ở Thái Lan khi không có vi bào tử Enterocytozoon hepatopenaei (Sriurairatana và cộng sự, 2014). Trong ATM-WFS, tập hợp vi nhung mao bị bong tróc, biến đổi trong lòng ống dưới dạng các thể vermiform được gọi là vi nhung mao tổng hợp đã biến đổi (ATM) bề ngoài gần giống như ký sinh trùng Gregarines. Chúng tích tụ thành khối ở cả trung tâm của HP và ruột, sau đó được bài tiết ra ngoài dưới dạng các chuỗi phân màu trắng lơ lửng vì hàm lượng chất béo cao. Nguyên nhân của sự hình thành ATM vẫn chưa được xác định. Sự xuất hiện của ATM-WFS tương đối không thường xuyên, mặc dù thường thấy ATM (Sanguanrut và cộng sự, 2018), nhưng chúng không tích lũy đủ số lượng để gây ra ATM-WFS. Ngay cả khi ATM-WFS xảy ra, chúng cũng không liên quan đến tỷ lệ chết nghiêm trọng hoặc các vấn đề liên quan đến sản xuất khác. Theo kinh nghiệm của chúng tôi, những con tôm có ruột trắng cũng có thể do nhiễm ký sinh trùng gregarine, nhiễm khuẩn Vibrio nặng và bệnh hemocytic enteritis do ăn phải tảo lam (Anjaini và cộng sự, 2018, Somboon và cộng sự, 2012). Tuy nhiên, chúng thường không dẫn đến sự tích tụ của các thảm phân trắng trôi nổi. Do đó, các báo cáo về WFS nếu không kèm theo ít nhất là các bằng chứng trên kính hiển vi thì không thể được quy cho một nguyên nhân cụ thể.

Một loại WFS mới đã được báo cáo gần đây ở tôm thẻ Penaeus vannamei từ Ấn Độ (Kumar và cộng sự, 2022). Đối với loại bệnh này, ATM xảy ra cùng với EHP và sẽ được gọi là EHP / ATM-WFS. Các tác giả đã báo cáo rằng việc cho tôm khỏe mạnh ăn mô HP băm nhỏ từ tôm nuôi bị nhiễm EHP / ATM-WFS trong các xét nghiệm sinh học trong phòng thí nghiệm dẫn đến sự xuất hiện của ATM trong HP trong vòng 3 ngày, và các chuỗi phân trở nên dương tính với EHP vào ngày thứ 7 sau khi cho ăn. Tuy nhiên, WFS đã không xuất hiện cho đến sau ngày thứ 15 và chỉ kéo dài 3–4 ngày. Sau đó, WFS đã được giải quyết, nhưng tôm vẫn dương tính với EHP. Nhóm tôm được nuôi bằng bào tử EHP tinh sạch sau khi xét nghiệm PCR trở nên dương tính với EHP sau 14 ngày và vẫn bị nhiễm bệnh, nhưng không có dấu hiệu của WFS cho đến khi kết thúc thử nghiệm sinh học. Đếm đĩa vi khuẩn được thực hiện trên môi trường chọn lọc bằng cách sử dụng mẫu dịch tương từ tôm nhiễm và không nhiễm WFS ở các trang trại, nhưng không có xét nghiệm vi khuẩn nào được thực hiện với mẫu HP hoặc ruột. Cũng không có bất kỳ xét nghiệm vi khuẩn nào được thực hiện với tôm trong thử nghiệm sinh học. Tuy nhiên, trong Hình 3 của bài nghiên cứu, phần mô HP của mẫu tôm từ trang trại bị WFS được nhuộm xanh toluidine cho thấy rõ ràng sự hiện diện của vi khuẩn hình que cùng với bào tử EHP và ATM. Điều này cho thấy rằng mô HP băm nhỏ từ tôm bị WFS được sử dụng để nuôi tôm trong thử nghiệm sinh học cũng có thể chứa vi khuẩn cùng với bào tử EHP và ATM.

Loại WFS được kiểm tra trong nghiên cứu này (EHP-WFS) không liên quan đến ATM ở HP hoặc ruột. Thay vào đó, nó được đặc trưng bởi tôm có ruột trắng và tạo ra các chuỗi phân trắng có chứa các tế bào gan tụy bị bong tróc, mảnh vụn mô, tế bào vi khuẩn và một số lượng lớn các bào tử từ Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) (Tourtip và cộng sự, 2009). Tôm nhiễm EHP-WFS có ruột từ màu trắng chuyển sang vàng, lớp vỏ ngoài lỏng lẻo, giảm ăn và chậm phát triển, kích thước thay đổi lớn, giảm tăng trưởng trung bình hàng ngày, tăng hệ số chuyển đổi thức ăn và đôi khi chết. EHP-WFS lần đầu tiên được báo cáo ở Việt Nam trên tôm sú Penaeus monodon (Ha và cộng sự, 2010), nhưng người ta sớm nhận ra rằng EHP không phải lúc nào cũng gắn liền với WFS, và tôm có thể phục hồi sau khi bị WFS nhưng vẫn bị nhiễm EHP nặng mà không có WFS (Flegel, 2012, Tangprasittipap và cộng sự, 2013). Ngoài ra, một nghiên cứu về WFS ở Indonesia (Tang và cộng sự, 2016) đã báo cáo rằng “tất cả tôm được kiểm tra đều bị nhiễm EHP kèm theo hoại tử gan tụy bị nhiễm trùng (SHPN)”. Do đó, việc thiếu bằng chứng rõ ràng về mối quan hệ giữa EHP và WFS đã dẫn đến suy đoán rằng sinh vật nhân chuẩn khác (Dai và cộng sự, 2019) hoặc các loài vi khuẩn (Chaijarasphong và cộng sự, 2021, Hou và cộng sự, 2018, Huang và cộng sự, 2020) có thể đóng một số vai trò trong việc gây ra WFS.

EHP-WFS hiện đang được báo cáo ở Trung Quốc (Shen và cộng sự, 2019, Wang và cộng sự, 2020), Đông Nam Á (Aranguren Caro và cộng sự, 2020, Desrina và cộng sự, 2020, Flegel, 2012, Ha và cộng sự, 2010, Wan Sajiri và cộng sự, 2021, Tang và cộng sự, 2016) và Nam Á (Prathisha và cộng sự, 2019, Rajendran và cộng sự, 2016). Nó thường xảy ra sau 30–40 ngày nuôi. Ở Thái Lan, sự xuất hiện của EHP-WFS đã tăng lên đáng kể trên tất cả các khu vực nuôi trồng thủy sản trong những năm gần đây, và nó đe dọa đến kinh tế sản xuất tôm của Thái Lan bởi thiệt hại do tăng trưởng chậm và đôi khi là chết.

Để xác định nguyên nhân gây ra EHP-WFS là một quần thể bệnh bao gồm sinh vật nhân chuẩn (EHP) và vi khuẩn (loài chưa xác định), chúng tôi đã sử dụng tôm trong đợt bùng phát EHP-WFS, một số có biểu hiện ở ruột trắng (WG) trong khi một số khác có biểu hiện ruột hoàn toàn bình thường (NG). Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng việc so sánh hệ vi sinh vật giữa tôm WG và NG từ cùng một ao nuôi EHP-WFS sẽ cho thấy sự kết hợp có thể xảy ra của các vi sinh vật có liên quan đáng kể tới EHP-WFS. Để kiểm tra giả thuyết này, chúng tôi đã sử dụng kết hợp giữa phân tích mô bệnh học và phân tích trình tự chuỗi amplicon 16S rRNA thông lượng cao để so sánh vi khuẩn trong HP và ruột của tôm WG và NG. Các phân tích so sánh của chúng tôi cho thấy các đặc điểm khác biệt giữa tôm WG và NG, ngoài ra còn cho thấy mối liên quan đáng kể giữa EHP-WFS và các đơn vị phân loại vi khuẩn chiếm ưu thế của các chủng Vibrio và Propionigenium.

Phần đoạn trích

Bộ sưu tập mẫu tôm

Một ao nuôi tôm thẻ P. vannamei bị bùng phát WFS đã được chọn vì tải lượng EHP cao kèm theo một số tôm chết. Ao nằm ở tỉnh Chanthaburi, Thái Lan (xem Bảng S1). Nó được lót hoàn toàn bằng bạt nhựa PE và được nuôi trong 27 ngày với trọng lượng trung bình là 8,70 g, tăng trưởng trung bình hàng ngày là 0,32 g/ngày. Mẫu được thu thập vào ngày thứ 5 sau khi bắt đầu bùng phát WFS. Tôm với ruột trắng (WG) và tôm với ruột bình thường …

Các dấu hiệu lâm sàng trong ao bị WFS và mô bệnh học của các đường tiêu hóa của tôm

Tôm WG có đường tiêu hóa màu trắng bao gồm dạ dày, HP và toàn bộ ruột. Chúng có vỏ mềm. Ngược lại, tôm NG lại hoàn toàn bình thường (Hình S1). Kiểm tra mô bệnh học của tôm WG và NG cho thấy cả những điểm bất thường giống và khác nhau. Những điểm bất thường bao gồm các tế bào và bào tử EHP trong tế bào biểu mô ống HP và ruột được bao quanh bởi cơ thể của HP bị teo (Hình 1, …

Thảo luận

Chúng tôi đã tiết lộ sự xuất hiện đồng thời của EHP và các quần thể vi khuẩn đặc biệt có thể góp phần như một quần xã sinh vật nhân sơ-sinh vật nhân chuẩn gây ra biểu hiện lâm sàng của WFS ở họ tôm He. Một số có sự xuất hiện của các vi sinh vật này trong HP và ruột có màu trắng (WG) – đặc trưng của WFS, trong khi những con khác được thu thập từ cùng một ao nhưng biểu hiện ruột lại có màu bình thường (NG) và không có hệ sinh vật gây bệnh trong HP.

Về mô bệnh học ở ruột, chúng tôi đã xác nhận trước đó, …

Kết luận

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng vi khuẩn chiếm ưu thế thuộc chủng Propionigenium và Vibrio cùng với EHP là nguyên nhân tiềm ẩn của một loại hội chứng phân trắng cụ thể được gọi là EHP-WFS ở tôm thẻ chân trắng. Trong một ao có biểu hiện EHP-WFS nghiêm trọng bao gồm cả tôm chết bất thường, tôm bị WFS khi so sánh với tôm NG có tải lượng EHP cao hơn về HP theo cả mô bệnh học và phân tích phân tử. Điều này trùng hợp với lượng vi khuẩn Propionigenium cao hơn trong HP và …

Ghi chú: Bình Minh sẽ cập nhật các kết quả nghiên cứu còn lại khi tác giả công bố chúng

Nhóm tác giả: Natthinee Munkongwongsiri, Anuphap Prachumwat, Wiraya Eamsaard, Kanokwan Lertsiri, Timothy W.Flegel, Grant D.Stentiford, Kallaya Sritunyalucksana

Nguồn: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022201122000696

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

“Tôm Giống Gia Hóa – Chìa Khóa Thành Công”

Xem thêm:

Kỹ Thuật Nuôi, Tin Tức