English
中文 (中国)
Kết quả cho thấy tiềm năng to lớn trong việc phòng chống bệnh Francisellosis và Streptococcosis trong ngành nuôi trồng thủy sản của Brazil.
Cá rô phi (Oreochromis niloticus) là một trong những loài thủy sản được nuôi phổ biến và có giá trị kinh tế hàng đầu trên thế giới. Hoạt động nuôi cá rô phi đóng vai trò quan trọng đối với nền kinh tế của khoảng 135 quốc gia, đồng thời đây cũng là loài cá được sản xuất với sản lượng lớn nhất tại Brazil.
Tuy nhiên, ngành nuôi trồng thủy sản nước ngọt tại Brazil đang phải đối mặt với những thiệt hại đáng kể, ước tính lên đến 84 triệu USD mỗi năm, chủ yếu do các bệnh truyền nhiễm. Trong đó, các bệnh do vi khuẩn như liên cầu khuẩn và Francisellosis được ghi nhận là nguyên nhân gây tỷ lệ chết cao ở cá. Mặc dù kháng sinh có thể được sử dụng để phòng và điều trị các bệnh này, việc lạm dụng kháng sinh đã thúc đẩy sự hình thành các chủng vi khuẩn kháng hoặc đa kháng thuốc, đồng thời làm gia tăng rủi ro đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Vì vậy, việc ứng dụng men vi sinh như một chiến lược thay thế đang ngày càng thu hút sự quan tâm trên toàn cầu trong nuôi cá rô phi. Men vi sinh là các vi sinh vật sống, khi được sử dụng với liều lượng phù hợp sẽ mang lại lợi ích cho sức khỏe của vật chủ. Trong nuôi trồng thủy sản, nhiều nhóm vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn đã được nghiên cứu và sử dụng làm men vi sinh, bao gồm các loài thuộc các chi Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Enterococcus, Carnobacterium, Shewanella, Bacillus, Aeromonas, Vibrio, Enterobacter, Pseudomonas, Clostridium và Saccharomyces. Men vi sinh, dù được sử dụng đơn lẻ hay kết hợp với các chất bổ sung khác, đều cho thấy khả năng cải thiện nhiều đáp ứng miễn dịch ở cá.
Nhiều nghiên cứu cho thấy men vi sinh phát huy hiệu quả tối ưu khi được phân lập trực tiếp từ chính loài vật chủ sử dụng. Nguyên nhân là các chủng vi sinh này đã thích nghi tốt với môi trường ruột, có khả năng bám dính hiệu quả lên thành ruột cá và cạnh tranh mạnh mẽ với các tác nhân gây bệnh. Ngược lại, men vi sinh được phân lập từ các loài khác hoặc từ những khu vực địa lý khác nhau có thể làm giảm hiệu quả hoạt động do sự khác biệt về cơ chế tương tác sinh học. Khi men vi sinh có nguồn gốc từ vật chủ, khả năng bám dính, tích tụ trong đường ruột cũng như các tác động có lợi được cải thiện rõ rệt. Trên cơ sở đó, mục tiêu của hướng tiếp cận này là phát triển các mô hình nuôi cá rô phi bền vững, hạn chế tối đa việc sử dụng kháng sinh.
Bài viết này – được chuyển thể và tóm tắt từ ấn phẩm gốc [Suphoronski. Et al. 2021. Effect of Enterococcus faecium as a Water and/or Feed Additive on the Gut Microbiota, Hematologic and Immunological Parameters, and Resistance Against Francisellosis and Streptococcosis in Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). Front. Microbiol., 01 October 2021] – báo cáo về một nghiên cứu điều tra việc sử dụng vi khuẩn Enterococcus faecium như một loại probiotic bổ sung vào thức ăn của cá rô phi để cải thiện sức khỏe của cá và xác định tác động của probiotic này đối với hệ vi sinh vật đường ruột, tốc độ tăng trưởng và các thông số chăn nuôi của cá rô phi.
Chuẩn bị nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung Enterococcus faecium thông qua thức ăn và/hoặc nước nuôi lên các chỉ tiêu huyết học và miễn dịch, cấu trúc hệ vi sinh đường ruột, khả năng kháng bệnh do vi khuẩn (liên cầu khuẩn và Francisellosis), cũng như tốc độ tăng trưởng của cá rô phi.
Tổng cộng 405 cá rô phi, được thu từ một trại giống thương mại tại bang Paraná (Brazil), với khối lượng ban đầu 11,93 ± 0,59 g, được bố trí trong các bể nuôi 150 lít nước ấm, có hệ thống thay nước liên tục. Trước khi tiến hành thí nghiệm trên cá sống, các chủng probiotic được phân lập từ cá rô phi đã được sàng lọc thông qua các thử nghiệm đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn. Đồng thời, việc lắp ráp bộ gen hoàn chỉnh của các chủng vi khuẩn được chọn, cùng với các phân tích liên quan khác, được thực hiện bằng các công cụ tin sinh học. Thí nghiệm được thiết kế với ba nghiệm thức: G1 (bổ sung probiotic qua thức ăn), G2 (bổ sung probiotic qua nước), G3 (bổ sung probiotic qua cả thức ăn và nước), cùng với một nhóm đối chứng âm tính (NC). Nghiên cứu kéo dài 38 ngày, sau đó cá được chia nhóm và tiến hành gây nhiễm với Streptococcus agalactiae S13 và Francisella orientalis để đánh giá khả năng kháng bệnh.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm, nuôi cá, lựa chọn vi khuẩn probiotic, lắp ráp bộ gen và chế độ ăn cơ bản; hiệu suất tăng trưởng, lấy mẫu máu và phân tích miễn dịch bẩm sinh; và phân tích hệ vi sinh vật và thống kê, vui lòng tham khảo ấn bản gốc.
Kết quả và thảo luận
Việc ứng dụng men vi sinh trong nuôi trồng thủy sản ngày càng được mở rộng và được xem là một giải pháp thân thiện với môi trường nhằm hạn chế các vấn đề sức khỏe ở nhiều đối tượng nuôi. Tác dụng phòng bệnh của men vi sinh chủ yếu thông qua việc tăng cường đáp ứng miễn dịch và ức chế sự phát triển của mầm bệnh. Tuy nhiên, để một chủng vi khuẩn được sử dụng làm men vi sinh, cần tiến hành các thử nghiệm nhằm đánh giá và xác nhận tiềm năng sinh học của chúng.
Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm in vitro trên vi khuẩn Enterococcus faecium được phân lập từ cá rô phi sông Nile cho thấy khả năng ức chế các vi khuẩn gây bệnh. Những kết quả này phù hợp với các báo cáo trước đó, trong đó hoạt tính kháng khuẩn của hệ vi khuẩn đường ruột cá rô phi sông Nile đã được ghi nhận đối với các tác nhân như Aeromonas sobria, A. hydrophila, Pseudomonas aeruginosa, P. putida và Staphylococcus aureus. Ngoài ra, một số nghiên cứu khác cũng đã phân lập E. faecium từ đường tiêu hóa cá cichlid non và ghi nhận khả năng đối kháng với S. aureus, P. aeruginosa, Escherichia coli và A. hydrophila, qua đó khẳng định tiềm năng ứng dụng men vi sinh của chủng vi khuẩn này trên nhiều loài cá khác nhau.
Xét về hiệu quả sinh trưởng của cá trong nghiên cứu này, nhóm G1 ghi nhận sự gia tăng đáng kể về trọng lượng trung bình cuối kỳ và tốc độ tăng trưởng đặc hiệu. Tuy nhiên, trọng lượng trung bình giữa các nhóm không cho thấy sự khác biệt đáng kể. Các nghiên cứu trước đây cũng đã đánh giá cá hồi vân non được bổ sung E. casseliflavus với các liều lượng khác nhau trong thời gian tám tuần và ghi nhận rằng nhóm sử dụng liều cao nhất có các chỉ tiêu tăng trưởng được cải thiện rõ rệt. Những kết quả này cho thấy việc tăng liều lượng probiotic có thể góp phần nâng cao hiệu quả sinh trưởng của cá.
Kết quả phân tích huyết học cho thấy số lượng tiểu cầu – yếu tố quan trọng trong đáp ứng miễn dịch ở nhóm G1 cao hơn rõ rệt, với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê khi so sánh với nhóm G2 và nhóm đối chứng (NC). Các dữ liệu này cho thấy cá được bổ sung men vi sinh qua thức ăn có mức độ kích thích hệ miễn dịch mạnh hơn so với cá được bổ sung men vi sinh trực tiếp vào nước. Các chỉ số huyết học khác không ghi nhận sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm thí nghiệm.
Hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò then chốt trong việc kích hoạt sự phát triển của hệ miễn dịch và tăng cường khả năng cạnh tranh với các vi sinh vật gây bệnh. Bên cạnh đó, hệ vi sinh này còn góp phần duy trì cấu trúc và tính toàn vẹn của nhung mao ruột, từ đó đảm bảo quá trình hấp thu và chuyển hóa chất dinh dưỡng diễn ra hiệu quả ở cá.
Hiện vẫn còn ít nghiên cứu tập trung đánh giá sự thay đổi của hệ vi sinh đường ruột sau khi bổ sung probiotic. Trong nghiên cứu này, chúng tôi ghi nhận sự khác biệt rõ rệt về mật độ của chi Cetobacterium giữa các nghiệm thức: nhóm G1 và NC có mật độ cao hơn, trong khi nhóm G2 và G3 ghi nhận mức thấp hơn so với các nhóm còn lại. Cetobacterium được biết đến với vai trò tham gia tổng hợp vitamin B12 và hỗ trợ quá trình phân giải carbohydrate thông qua sự tương tác cộng sinh với các enzyme tiêu hóa của vật chủ. Mật độ Cetobacterium cao hơn ở nhóm G1 cho thấy mối liên hệ tích cực với hiệu quả tăng trưởng vượt trội của nhóm này.
Kết luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy Enterococcus faecium là một chủng probiotic đầy tiềm năng trong nuôi cá rô phi, nhờ khả năng cải thiện tốc độ tăng trưởng và làm giảm tỷ lệ tử vong ở cá nhiễm Streptococcus agalactiae. Việc sử dụng các chủng probiotic bản địa không chỉ mang lại lợi ích trực tiếp cho cá và hệ vi sinh đường ruột của chúng, mà còn góp phần duy trì sự cân bằng của toàn bộ hệ sinh thái thủy sinh, do đây là những vi khuẩn vốn đã tồn tại trong môi trường tự nhiên.
Ngược lại, các chủng lợi khuẩn được phân lập từ những khu vực hoặc quốc gia khác có thể gây xáo trộn và ảnh hưởng bất lợi đến quần thể thủy sinh địa phương. Với tư cách là một probiotic bản địa, E. faecium không làm gián đoạn hệ sinh thái bản địa, từ đó thể hiện tiềm năng ứng dụng cao trong nuôi cá rô phi tại Brazil. Trên cơ sở đó, chúng tôi đề xuất cần tiếp tục thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu hơn đối với các chủng lợi khuẩn đặc hữu khác, ở nhiều nồng độ và liều lượng khác nhau, nhằm đánh giá toàn diện hơn hiệu quả và tiềm năng ứng dụng của chúng trong nuôi cá.
Theo Ulisses de Padua Pereira
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Bổ Sung Kali Diformat Vào Khẩu Phần Ăn Giúp Cải Thiện Hiệu Suất Tăng Trưởng Của Cá Rô Phi Đực
- Yếu Tố Threonine Trong Khẩu Phần Ăn Ảnh Hưởng Đến Năng Suất Phi Lê Cá Rô Phi
- Các Phương Pháp Tiêm Vắc-Xin Bất Hoạt Bằng Formalin Khác Nhau Và Ảnh Hưởng Của Chúng Đến Khả Năng Miễn Dịch Và Sức Đề Kháng Bệnh Tật Của Cá Rô Phi