MỞ ĐẦU Ngành thủy sản trong những năm gần đây đã và đang phát triển nhanh chóng, dần khẳng định vị trí của mình và trở thành một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam. Nghề nuôi cá biển được đánh giá là nghề mang lại hiệu quả kinh tế cao và cá mú được xem là một trong những loài nuôi chủ lực.) có giá trị kinh tế rất cao do hàm lượng dinh dưỡng giàu axit béo không no, thịt cá thơm ngon bổ dưỡng cho nên được thị trường trong và ngoài nước rất ưa chuộng. Tuy nhiên, khi nghề nuôi cá mú phát triển thì người nuôi cũng gặp không ít khó khăn bởi dịch bệnh gây ra trên cá. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng những tác nhân gây bệnh chủ yếu trên cá mú thường là vi rút, nấm và vi khuẩn trong đó nguy hiểm nhất là bệnh hoại tử thần kinh (Viral Nervous Necrosis-VNN) hay bệnh não và võng mạc (Viral Encephalopathy and Retinopathy -VER) do Betanodavirus gây ra.
Vi rút có thể tấn công và gây bệnh trên cá mú ở tất cả các giai đoạn phát triển từ ấu trùng, cá giống đến cá thương phẩm. Khi bị bệnh cá có biểu hiện rối loạn thần kinh như bơi mất thăng bằng, bơi xoay tròn, đầu chúc xuống dưới hoặc treo trên mặt nước hay nằm dưới đáy bể, đáy lồng. Cá bệnh có thể chết sau 3-5 ngày với tỷ lệ chết cao từ 80-100%. Ở Việt Nam, bệnh phân bố ở hầu hết các vùng nuôi cá trên cả nước.
Mùa vụ xuất hiện bệnh từ tháng 5 đến tháng 10 khi nhiệt độ nước từ 24 đến 30ºC. Tỷ lệ chết do VNN gây ra dao động từ 50 - 100% tùy thuộc theo loài và giai đoạn xuất hiện bệnh (Đỗ Thị Hoà và cs, 2004) [2]. Hiện tại, ở Việt Nam mặc dù chưa có báo cáo tổng quát về bệnh hoại tử thần kinh gây ra cho cá mú nuôi, nhưng các số liệu từ nghiên cứu của trường Đại học Nha Trang, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản I, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản II cho thấy, tỷ lệ cá mú nhiễm vi rút hoại tử thần kinh cao lên tới 82% mẫu cá bệnh thu thập (Nguyễn Ngọc Du và cs, 1 2005; Phan Thị Vân và Bùi Ngọc Thanh, 2004; Trần Vĩ Hích và Phạm Thị Duyên, 2008) [1][13][3]. Tình hình dịch bệnh hoại tử thần kinh trên cá mú đang ngày càng gia tăng đòi hỏi cần có các biện pháp phòng bệnh hiệu quả.
Cá mú có khả năng sinh đáp ứng miễn dịch khá tốt khi tiếp xúc với kháng nguyên, do đó việc nghiên cứu tạo nguyên liệu để sản xuất vắc-xin phòng bệnh cho cá đang là vấn đề cấp thiết hiện nay. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số đặc tính sinh học của vi rút gây hoại tử thần kinh và tạo kháng nguyên tái tổ hợp làm nguyên liệu sản xuất vắc-xin phòng bệnh cho cá mú (Epinephelus spp. Mục tiêu của đề tài luận án: - Xác định được vi rút gây hoại tử thần kinh trên cá mú tại Việt Nam và một số đặc tính sinh học của vi rút gây bệnh. - Tạo được kháng nguyên tái tổ hợp và đánh giá khả năng kích thích sinh miễn dịch của kháng nguyên để làm nguyên liệu phục vụ sản xuất vắc- xin phòng bệnh hoại tử thần kinh cho cá mú.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: - Mẫu cá mú nghi mắc bệnh hoại tử thần kinh được thu từ các vùng biển Quảng Ninh, Hải Phòng, Nam Định, Khánh Hòa, Bình Thuận. - Vi rút gây bệnh hoại tử thần kinh trên cá mú được xác định - Kháng nguyên tái tổ hợp protein T4 của vi rút gây hoại tử thần kinh cá mú - Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm vi sinh, Khoa Công nghệ sinh học, Viện Đại học Mở Hà Nội - Thời gian nghiên cứu: tháng 7 năm 2012 đến tháng 5 năm 2015 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: - Tính khoa học: Luận án đã xác định được vi rút gây bệnh hoại tử thần kinh trên cá mú và một số đặc tính sinh học của chúng. Đồng thời luận án đã sản xuất kháng nguyên protein T4 tái tổ hợp của vi rút gây bệnh, bước đầu 2 đánh giá được khả năng kích thích sinh đáp ứng miễn dịch làm cơ sở cho việc sản xuất vắc-xin phòng bệnh cho cá mú. Dữ liệu khoa học của luận án sẽ cung cấp thêm tư liệu giảng dạy và nghiên cứu về bệnh ở cá mú cũng như định hướng sản xuất vắc- xin phòng bệnh cho cá mú nuôi hiện nay.
- Tính thực tiễn: Đề tài đã tạo được kháng nguyên protein T4 tái tổ hợp và đánh giá được khả năng kích thích sinh đáp ứng miễn dịch trên động vật thí nghiệm khi được tiêm kháng nguyên tái tổ hợp này. Trên cơ sở đó có thể dùng kháng nguyên protein tái tổ hợp làm nguồn nguyên liệu sản xuất vắc- xin phòng bệnh cho cá mú góp phần hạn chế dịch bệnh, tăng sản lượng cá nuôi và phát triển bền vững nghề nuôi cá mú ở nước ta. Đóng góp mới của đề tài luận án: - Lần đầu tiên tại Việt Nam đã nghiên cứu một cách toàn diện về vi rút gây bệnh hoại tử thần kinh trên cá mú với một số đặc tính sinh học như khả năng gây bệnh tích trên tế bào GS1 và trên cá mú, đánh giá được ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng gây bệnh tích trên tế bào GS1 và trên cá mú. - Luận án là công trình đầu tiên tại Việt Nam đã tạo được kháng nguyên protein T4 tái tổ hợp, kháng nguyên có khả năng sinh đáp ứng miễn dịch và bảo hộ cho cá mú cho đến ngày thứ 90 sau khi tiêm.
Đây là cơ sở khoa học vững chắc để sử dụng kháng nguyên protein T4 tái tổ hợp làm nguyên liệu sản xuất vắc-xin phòng bệnh hoại tử thần kinh cho cá mú. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Một số đặc điểm sinh học của cá mú 1. Hệ thống phân loại cá mú Cá mú thuộc họ Serranidae, họ phụ cá mú (Epinephelinae), giống Epinephelus, tên tiếng Anh: groupers.
Giống Epinephelus gồm 99 loài, khu vực Ấn Độ, Thái Bình dương đã phát hiện được 63 loài thuộc giống Epinephelus. Theo Viện Hải dương học Nha Trang, vùng biển nước ta có khoảng 30 loài cá mú (Lê Anh Tuấn, 2004) [11]. Ngành Chordata Lớp Pisces Bộ Perciformes Họ Serranidae Giống Epinephelus Hình 1.1 Hình thái ngoài cá mú chấm nâu (Epinephelus coioides) 1. Đặc điểm phân bố Cá mú là loài cá sống tại những vùng nước ấm, phân bố chủ yếu ở những vùng biển nhiệt đới, á nhiệt đới và ít thấy ở vùng biển ôn đới.
Nhiệt độ thích hợp cho các loài cá mú phát triển là từ 22-32ºC, thích hợp nhất là 25- 30ºC. Cá chịu được độ mặn từ 11- 41‰. Môi trường sống của chúng thay đổi tuỳ theo loài, chẳng hạn như loài E. akaara, Cephalopholis miniata sống ở những nơi nước có độ trong cao, có chất đáy là rạn đá ngầm, san hô (ngoài khơi).
bleekeri sống chủ yếu ở vùng biển cạn, nơi có bờ đá và rạn san hô, độ mặn cao và ổn định. Cá con thường tìm thấy ở trong các đám rong, cỏ biển. sexfasciatus thường sống cả ở vùng nước lợ và nước mặn nơi có độ mặn 4 dao động từ 10-32‰, chất đáy rất đa dạng từ đáy cứng, cát đến đáy bùn. Cá con thường tìm thấy ở vùng triều ven bờ, cửa sông và rừng ngập mặn.
Theo Viện Hải dương học Nha Trang, vùng biển Việt Nam có khoảng 30 loài, trong đó có nhiều loài có giá trị kinh tế, giá trị xuất khẩu cao như: cá mú chấm đỏ (E. brunneus), cá mú chấm tổ ong (E. megchir), cá mú chấm nâu (E. Vùng biển Bắc bộ có cá mú mỡ, cá mú đen, cá mú cáo, cá mú chấm nâu.
Vùng biển Trung bộ có cá mú đỏ, vùng biển Đông và Tây Nam bộ có cá mú đỏ, cá mú mỡ. Ngoài ra cũng có nhiều loại có giá trị cao nhưng chưa được đưa vào nuôi phổ biến, chủ yếu là do đánh bắt như cá mú nghệ (E. Đặc điểm sinh trưởng Sự tăng trưởng cá mú khác nhau giữa các loài. Cá nuôi sau 1 năm, với cá mú chấm đỏ (E.
akaara) đạt khoảng từ 0,3 - 0,4 kg, cá mú chấm xanh (E. malabaricus), cá mú chấm nâu (E. coioides) là 0,8 kg, cá mú mỡ (E. tauvina) là 1,0 - 1,2 kg; cá mú nghệ (E.
lanceoratus) là 3 - 4 kg, đây cũng là loài lớn nhất trong họ cá mú. Hiện nay đã khai thác được cá mú ngoài tự nhiên có những con đạt khối lượng tới 150 kg. Cá bột sau 1 ngày tuổi có chiều dài trung bình 2,18 mm, miệng đóng, chưa có sắc tố, khối noãn hoàng vẫn còn. Sau 3 ngày tuổi, miệng mở, cá bắt đầu ăn thức ăn ngoài, lúc này ống tiêu hoá chưa hoàn chỉnh.
Khi cá đạt 12 ngày tuổi, dài 3,57 mm; miệng, mắt, ống tiêu hoá hoàn chỉnh, bắt đầu phát triển sắc tố thân. Sau 18 ngày tuổi, chiều dài cá từ 5-8 mm, gai lưng thứ 2 dài, giai đoạn này cá rất nhạy cảm với các yếu tố bên ngoài, thời điểm này tỷ lệ hao hụt rất lớn. Cá 32 ngày tuổi, chiều dài 8-10 mm; vây phát triển hoàn thiện và có sắc tố đen trên tất cả các tia vây, gai lưng thứ 2 và cơ thể ngắn lại. Cá 39 ngày tuổi dài 10-12 mm, các vây hoàn chỉnh, tỷ lệ gai lưng thứ 2 giảm đáng kể.
Cá 54 ngày tuổi dài 16,5 mm, gai lưng ngắn, hình dáng và sắc tố giống cá trưởng thành. Thông thường cá mú chấm đỏ (E. akaara) lúc 1 5 tuổi dài 18 cm, 2 tuổi dài 18 -24 cm, 3 tuổi dài 23-28 cm, khối lượng 0,5 kg, 4 tuổi dài 26- 33 cm khối lượng 0,7-1,0 kg, 5 tuổi dài 31-34 cm (Nguyễn Thị Vui, 2012) [14]. Đặc điểm sinh sản Cá mú có khả năng chuyển đổi giới tính, thông thường lúc nhỏ là cá cái, khi trưởng thành chuyển thành cá đực.
Cá thường sinh sản vào ban đêm theo tuần trăng. Trứng đẻ ra được thụ tinh ngay trong môi trường nước, đường kính trứng khoảng 0,76-0,82 mm và có giọt dầu nhỏ giúp trứng nổi trong nước. Trứng sau khi thụ tinh sẽ xảy ra quá trình phân cắt tế bào và sự phát triển phôi. Ở độ mặn 30‰, hàm lượng oxy trên 5 mg/l, nhiệt độ 26- 30oC và sau thời gian từ 15 đến 25 giờ trứng sẽ nở ra cá bột.
Đặc điểm về hệ miễn dịch ở cá mú Ở cá xương nói chung và cá mú nói riêng có các hàng rào cơ học như dịch nhờn, da và mang bảo vệ giúp cơ thể cá chống lại sự xâm nhập của tác nhân gây bệnh (Kim Văn Vạn và Lê Thanh Hòa, 2009) [12].