English
中文 (中国)
Hiệu quả của vắc-xin qua đường miệng được ghi nhận tương đương với phương pháp tiêm.
Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả của các phương pháp sử dụng vắc-xin Streptococcus agalactiae bất hoạt bằng formalin đối với đáp ứng miễn dịch và khả năng kháng bệnh của cá rô phi khi đối mặt với tác nhân gây bệnh. Kết quả cho thấy việc tiêm vắc-xin bất hoạt bằng formalin giúp cải thiện rõ rệt sức đề kháng của cá rô phi trước bệnh nhiễm trùng do S. agalactiae. Đáng chú ý, hiệu quả của vắc-xin đường miệng được ghi nhận tương đương với phương pháp tiêm, cho thấy đây là một giải pháp thay thế khả thi, đồng thời giúp giảm chi phí và công lao động so với hình thức tiêm vắc-xin truyền thống.
Cá rô phi (Oreochromis niloticus) là một trong những loài cá nuôi quan trọng nhất trên thế giới, chỉ xếp sau cá chép về sản lượng nuôi trồng thủy sản toàn cầu. Tương tự nhiều loài thủy sản khác, cá rô phi dễ bị nhiễm các vi khuẩn gây bệnh trong quá trình nuôi, bao gồm Streptococcus spp., Flavobacterium, Edwardsiella spp., Francisella spp. và Aeromonas spp., dẫn đến tỷ lệ chết cao và gây ra những thiệt hại kinh tế đáng kể. Trước nguy cơ này, việc phát triển và áp dụng các chiến lược phòng bệnh thay thế hiệu quả là hết sức cần thiết. Trong đó, vắc xin được xem là một giải pháp tiềm năng, có khả năng tạo miễn dịch lâu dài chống lại các tác nhân vi khuẩn và virus gây bệnh, và hiện đang được sử dụng rộng rãi trong kiểm soát các bệnh truyền nhiễm ở nhiều loài thủy sinh.
Nhiều loại vắc-xin đã được phát triển để bảo vệ cá rô phi khỏi các bệnh truyền nhiễm; bao gồm vắc-xin sống giảm độc lực chống lại vi khuẩn Streptococcus agalactiae; vắc-xin đa giá chống lại các bệnh như bệnh liên cầu khuẩn hoặc bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn Lactococcus; nhiều loại vắc-xin mới cho bệnh liên cầu khuẩn; và vắc-xin dựa trên vi khuẩn bất hoạt bằng formalin. Vắc-xin có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau, nhưng phổ biến nhất là bằng cách ngâm hoặc qua đường miệng như một chất phụ gia trong thức ăn và tiêm trực tiếp. Phương pháp sử dụng phụ thuộc vào kích thước và giai đoạn phát triển của cá cũng như bản chất của tác nhân gây bệnh cần phòng ngừa.
Trong thực tiễn, vắc-xin cho cá chủ yếu được sử dụng bằng phương pháp tiêm, tuy nhiên cách này tiêu tốn nhiều thời gian và khó áp dụng đối với cá ở giai đoạn sớm. Trong khi đó, các hình thức vắc-xin đường miệng và vắc-xin ngâm có ưu điểm là dễ sử dụng và ít gây stress cho cá, nhưng thường chỉ tạo ra đáp ứng miễn dịch ở mức hạn chế. Việc cải tiến và tối ưu hóa vắc-xin ngâm được kỳ vọng sẽ góp phần quan trọng trong việc giảm tỷ lệ mắc bệnh cũng như mức độ nghiêm trọng của các bệnh truyền nhiễm tại các hệ thống nuôi cá.
Bài viết này – tóm tắt từ ấn bản gốc [Linh, NV et al. 2022. Hiệu quả của các phương pháp tiêm vắc xin bất hoạt bằng formalin khác nhau đối với khả năng miễn dịch và sức đề kháng bệnh của cá rô phi (Oreochromis niloticus) khi bị nhiễm Streptococcus agalactiae. Fishes 2022, 7(6), 398] – báo cáo về một nghiên cứu so sánh hiệu quả của các loại vắc xin được điều chế từ S. agalactiae bất hoạt bằng formalin được tiêm qua đường ngâm, đường tiêm và đường miệng đối với phản ứng miễn dịch của niêm mạc da và huyết thanh, biểu hiện gen miễn dịch tương đối và khả năng kháng bệnh của cá rô phi đối với nhiễm trùng S. agalactiae.
Thiết lập nghiên cứu
Cá rô phi khỏe mạnh được thu mua từ một trại giống thương mại tại Chiang Mai, Thái Lan. Cá được nuôi dưỡng bằng thức ăn viên thương mại trong 60 ngày, sau đó chuyển sang khẩu phần ăn cơ bản trong vòng 15 ngày. Trước khi tiến hành thí nghiệm, 10 cá thể được chọn ngẫu nhiên để kiểm tra sự hiện diện của Streptococcus agalactiae. Sau khi xác nhận toàn bộ cá không nhiễm vi khuẩn này, tổng cộng 320 con cá rô phi, với khối lượng trung bình 9,85 ± 0,35 g, được thả vào 16 bể thủy tinh (100 L/bể) ở mật độ 20 con/bể. Thí nghiệm cho ăn được thực hiện trong 15 ngày, mỗi nghiệm thức được lặp lại bốn lần theo thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên.
Vắc xin được điều chế từ vi khuẩn S. agalactiae đã bị bất hoạt bằng formalin được tiêm cho cá rô phi theo ba cách khác nhau: ngâm trong dung dịch vắc xin gốc nước, tiêm vắc xin gốc dầu và dùng vắc xin dạng uống gốc nước. Có bốn nghiệm thức thử nghiệm: nhóm đối chứng không tiêm vắc xin (Nghiệm thức T1); cá được tiêm vắc xin bằng phương pháp ngâm (Nghiệm thức T2); cá được tiêm vắc xin gốc dầu (Nghiệm thức T3); và cá được dùng vắc xin qua đường miệng (Nghiệm thức T4). Cá trong nhóm đối chứng không tiêm vắc xin (T1) được tiêm 0,1 mL dung dịch muối đệm phosphat mà không có vắc xin.
Tại mỗi lần cho ăn, tiến hành quan sát trực tiếp nhằm đảm bảo thức ăn được tiêu thụ hoàn toàn và không còn dư thừa trong bể. Trong suốt quá trình, các chỉ tiêu môi trường nước được duy trì ổn định, bao gồm nhiệt độ 28 ± 0,23°C, pH 7,91 ± 0,31 và hàm lượng oxy hòa tan 5,32 ± 0,11 mg/L.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm, nuôi cá, chuẩn bị vắc-xin và chế độ ăn thí nghiệm; thu thập mẫu, xét nghiệm miễn dịch và các quy trình phân tích khác; thử nghiệm thách thức; và phân tích thống kê, vui lòng tham khảo ấn bản gốc.
Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tiêm phòng cá rô phi bằng vi khuẩn Streptococcus agalactiae bất hoạt bằng formalin, thông qua các phương pháp ngâm, tiêm hoặc qua đường miệng, có khả năng kích hoạt nhiều cơ chế đáp ứng miễn dịch. Nhờ đó, sức đề kháng của cá đối với mầm bệnh được tăng cường, đồng thời tỷ lệ sống của quần thể cá khi phơi nhiễm cũng được cải thiện rõ rệt. Mặc dù vắc-xin đường miệng sử dụng hydrogel tinh bột tạo ra đáp ứng miễn dịch mạnh hơn so với hình thức tiêm và ngâm, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng khi sử dụng kháng nguyên S. agalactiae bất hoạt bằng formalin, vắc-xin đường miệng dạng dung dịch vẫn mang lại đáp ứng miễn dịch tương đương với vắc-xin tiêm.
Những lợi ích tương tự đã được nhiều nghiên cứu ghi nhận trên cá rô phi khi áp dụng các hình thức vắc xin khác nhau, bao gồm: vắc xin sống giảm độc lực Streptococcus agalactiae dùng qua đường ăn; vắc xin bất hoạt chứa S. agalactiae, S. iniae, Lactococcus garvieae và Enterococcus faecalis; vắc xin mới dành riêng cho S. agalactiae; vắc xin S. agalactiae sống giảm độc lực tự nhiên; cũng như vắc xin bất hoạt đối với S. agalactiae và S. iniae. Các nghiên cứu trước đây cho thấy việc đưa kháng nguyên qua đường miệng có thể tăng cường khả năng bảo vệ miễn dịch tại ruột cá mà không gây ức chế miễn dịch. Kết quả của nghiên cứu này tiếp tục khẳng định rằng vắc xin dạng nước có thể được sử dụng hiệu quả, không làm suy giảm phản ứng miễn dịch viêm ở cá rô phi khi đối mặt với nhiễm trùng do S. agalactiae.
Bên cạnh đó, sự phân hủy kháng nguyên do axit dạ dày và các enzyme tiêu hóa protein trong hệ tiêu hóa được xem là một trong những rào cản lớn nhất đối với vắc-xin đường miệng, làm suy giảm hiệu quả miễn dịch. Do đó, việc khắc phục hạn chế này là điều cần thiết nhằm nâng cao hiệu quả của vắc-xin. Hiện nay, nhiều kỹ thuật đã và đang được áp dụng để bảo vệ kháng nguyên khỏi tác động của môi trường đường ruột, qua đó duy trì khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch.
Trong số các giải pháp hiện nay, nhiều kỹ thuật bao gói bằng vật liệu nano đa phân hủy sinh học như chitosan và các vật liệu tương tự đã cho thấy tiềm năng rõ rệt. Việc bao bọc kháng nguyên trong các vật liệu nano giúp bảo toàn các epitope đặc hiệu (những vị trí được hệ miễn dịch và kháng thể nhận diện) cho đến khi kháng nguyên được vận chuyển tới cơ quan miễn dịch và giải phóng tại ruột, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả đáp ứng miễn dịch. Bên cạnh đó, vắc-xin đóng vai trò kích hoạt hệ miễn dịch, nâng cao khả năng phòng vệ của cơ thể trước tác nhân gây bệnh. Do vậy, việc ứng dụng các chiến lược này trong kiểm soát bệnh truyền nhiễm ngày càng trở nên cần thiết và có ý nghĩa quan trọng.
Việc hoàn thiện và tối ưu hóa việc sử dụng các chất bổ trợ bao gồm một hoặc nhiều hợp chất nhằm nâng cao hiệu quả và công dụng của vắc-xin cùng với các phương pháp phân phối phù hợp và các công nghệ tiên tiến là yêu cầu thiết yếu để đáp ứng nhu cầu vắc-xin ngày càng tăng, đồng thời đảm bảo nguồn cung sản phẩm thủy sản an toàn và khỏe mạnh. Trong tương lai của ngành nuôi trồng thủy sản, việc đưa vắc-xin trở thành công cụ hiệu quả nhằm giảm phụ thuộc vào kháng sinh trong chăn nuôi đóng vai trò đặc biệt quan trọng, góp phần hỗ trợ cuộc chiến toàn cầu chống lại tình trạng kháng kháng sinh.
Về tỷ lệ sống của cá sau khi bị nhiễm S. agalactiae, đối với cá không được tiêm phòng trong nhgiệm thức T1, tỷ lệ chết xảy ra vào ngày thứ 4 và tiếp tục đến ngày thứ 8, trong khi trường hợp cá chết sớm nhất được ghi nhận vào ngày thứ 5 đối với cá được tiêm phòng trong các nghiệm thức T2, T3 và T4. Sau 15 ngày bị nhiễm S. agalactiae, tỷ lệ sống tương đối (RPS) là 66,67% đối với cá được tiêm phòng trong nghiệm thức T2, tiếp theo là 80% đối với cá được tiêm phòng trong nghiệm thức T3 và 71,67% đối với cá được tiêm phòng trong nghiệm thức T4 (Hình 1). Những con cá chết trong thí nghiệm nhiễm bệnh đều có các triệu chứng lâm sàng điển hình của nhiễm trùng S. agalactiae.
Vắc xin đã được ứng dụng hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản nhằm phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn. Hiện nay, tiêm là phương pháp phòng vắc xin truyền thống và được chứng minh có hiệu quả cao hơn so với hình thức đưa qua đường miệng. Tuy nhiên, việc triển khai tiêm vắc xin trong sản xuất thủy sản đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật có tay nghề cao, kéo theo chi phí sản xuất gia tăng. Bên cạnh đó, quá trình tiêm gây stress cho cá, làm giảm khả năng bắt mồi và dẫn đến hiện tượng chán ăn. Sau tiêm, một tỷ lệ cá có thể bị chết, trong khi những cá thể sống sót có nguy cơ suy giảm miễn dịch và trở nên nhạy cảm hơn với mầm bệnh. Chính vì vậy, biện pháp tiêm phòng không được khuyến cáo áp dụng rộng rãi đối với nhiều loài cá. Trong bối cảnh đó, cá rô phi được xem là một trong những đối tượng tiềm năng nhất cho nghiên cứu và phát triển vắc xin trong nuôi trồng thủy sản.
Theo quan điểm của chúng tôi, mặc dù vắc-xin gốc nước chứa S. agalactiae đã bất hoạt bằng formalin cho thấy tiềm năng trong việc cải thiện tỷ lệ sống và kích hoạt đáp ứng miễn dịch ở cá thí nghiệm, nhưng vắc-xin đường miệng dạng nano bao bọc thể hiện triển vọng vượt trội và có tính ứng dụng cao hơn trong nuôi trồng thủy sản. Hình thức vắc-xin này mang lại nhiều ưu thế về hiệu quả bảo vệ, rút ngắn thời gian triển khai, giảm nhu cầu nhân công, quy trình sử dụng đơn giản và tối ưu chi phí.
Kết luận
Dựa trên các kết quả thu được, nghiên cứu cho thấy phương pháp tiêm phòng đường miệng cho cá rô phi bằng vi khuẩn S. agalactiae đã được xử lý bằng formalin có khả năng kích thích hiệu quả hệ miễn dịch huyết thanh và miễn dịch niêm mạc da, với hiệu quả bảo hộ tương đương vắc xin tiêm. Việc ứng dụng loại vắc xin này giúp người nuôi tiết kiệm thời gian, giảm nhu cầu lao động kỹ thuật cao, đồng thời loại bỏ stress và hạn chế tỷ lệ chết do thao tác tiêm trực tiếp gây ra. Tuy nhiên, để khẳng định chắc chắn hiệu quả và khả năng ứng dụng rộng rãi, cần tiếp tục thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu hơn với cỡ mẫu lớn, số lần lặp lại nhiều hơn và phân tích trên nhiều gen mục tiêu hơn.
Theo Hien Van Doan
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Nhiệt Độ Tăng Do Biến Đổi Khí Hậu Tác Động Như Thế Nào Đến Nuôi Trồng Thủy Sản Giáp Xác
- Tiềm Năng Của Công Nghệ Cá Rô Phi Đực YY
- Ảnh Hưởng Của Vi Tảo Scenedesmus Đến Tôm Thẻ Chân Trắng Và Cá Rô Phi Trong Môi Trường Biofloc