ĐẶT VẤN ĐỀ Với điều kiện tự nhiên thuận lợi, Việt Nam là một nước có tiềm năng lớn về nuôi trồng thủy sản. Theo Tổng cục Thống kê, sản lượng nuôi trồng thủy sản hai tháng đầu năm 2021 đạt 600.5 nghìn tấn trong đó sản lượng tôm các loại đạt 80. Tuy nhiên, việc nuôi tôm vẫn gặp không ít khó khăn khi tôm rất dễ mắc các bệnh lý khác nhau. Để tăng năng suất và chất lượng tôm người nông dân đã không ngừng tăng mật độ thả giống, sử dụng thuốc, hóa chất, đặc biệt là kháng sinh, dẫn đến kháng thuốc ở tôm và làm giảm sản lượng, phẩm chất của tôm.
Việc phòng trị bệnh không hợp lí đã làm xáo trộn môi trường sống, mất cân bằng sinh thái ở ao tôm tạo điều kiện gây bùng phát dịch bệnh làm ảnh hưởng đến sức khỏe của tôm và gây ô nhiễm môi trường. Một trong những bệnh khó kiểm soát đó là hội chứng tôm chết sớm (EMS) hay còn gọi là hoại tử gan tụy Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome (AHPNS) do chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây ra (Flegel et al. Theo báo cáo của Han và cộng sự (2015) đã xác định 7 chủng Vibrio parahaemolyticus phân lập từ mẫu tôm bệnh hoại tử gan tụy ở Việt Nam kháng kháng sinh và đó là bằng chứng cho thấy loài vi khuẩn này có khả năng đề kháng kháng sinh rất nhanh, nguy cơ dẫn đến thất bại trong việc điều trị bệnh hoại tử gan tụy là rất cao. Chủng vi khuẩn này xâm chiếm đường tiêu hóa của tôm và sinh ra độc tố gây phá hủy các mô và gây rối loạn chức năng của gan tụy, cơ quan tiêu hóa của tôm (Lightner et al.
Độc tố PirABvp, tương đồng với độc tố tiêu diệt côn trùng (Pir) của Phorotorhabdus, được chứng minh là yếu tố độc lực chính gây nên hội chứng gan tụy cấp tính ở tôm. Các gen tương ứng của chúng (được đặt tên là pirA vp và pirBvp) nằm trên một plasmid có kích thước lớn hơn (69 - 70 kb) ở các chủng Vibrio parahaemolytius gây bệnh gan tụy cấp (Han JE et al. là dòng trực khuẩn có dạng hình que, gram dương bắt màu tím khi nhuộm gram và một số loài không gây độc cho người cùng động vật. Chúng có khả năng tiết ra các enzyme ngoại bào hỗ trợ tiêu hóa, sinh kháng sinh hay các chất ức chế các loài SVTH: TRẦN HỒNG NGỌC HUYỀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.
NGUYỄN VĂN MINH vi sinh vật khác mà ghi nhận nhiều nhất là khả năng đối kháng với Vibrio spp. (Domrongpokkaphan et al., 2006; Ravi et al. Đã có rất nhiều nghiên cứu cho thấy khả năng kiểm soát sinh học của các chủng Bacillus đối với Vibrio như Balcazar và Tyrone (2007). Chính vì vậy mà chi Bacillus được sử dụng nhiều để sản xuất chế phẩm sinh học giúp các sản phẩm thủy sản vừa an toàn vừa không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người đang được quan tâm (Moriarty et al., 1997; Verschuere et al.
Năm 2019 Werasan Kewcharoen cũng đã thử nghiệm sản xuất một số chế phẩm sinh học từ Bacillus subtilis AQAHBS001 cho hiệu quả ức chế rộng rãi các chủng Vibrio parahaemolytius sp., đã được đánh giá trên quy mô phòng thí nghiệm trong các ứng dụng chế phẩm sinh học có thể hòa tan trong nước và thức ăn chăn nuôi. Do đó đề tài được thực hiện với mong muốn tìm ra được một số chủng Bacillus có khả năng đối kháng với chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus có thể ứng dụng dùng làm probiotic, vì vậy đề tài “PHÂN LẬP, SÀNG LỌC HOẠT TÍNH PROBIOTIC VÀ KHẢ NĂNG KIỂM SOÁT SINH HỌC Vibrio parahaemolyticus GÂY BỆNH HOẠI TỬ GAN TỤY CẤP TRÊN TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Litopenaeus vannamei) CỦA CÁC DÒNG VI KHUẨN BACILLUS THU THẬP TỪ MỘT SỐ AO NUÔI TÔM TẠI TỈNH TRÀ VINH” được thực hiện hi vọng góp phần đa dạng hóa bộ sưu tập chủng vi khuẩn có lợi dành cho tôm. ❖ Mục tiêu nghiên cứu: Sàng lọc Bacillus làm probiotic cho tôm Thẻ Chân Trắng ❖ Nội dung nghiên cứu: - Phân lập một số chủng Bacillus ở các ao nuôi Tôm tại Tỉnh Trà Vinh. - Sàng lọc Bacillus cereus - Sàng lọc khả năng sinh enzyme protease, amylase, cellulase.
- Sàng lọc khả năng kháng Vibrio parahemolyticus của chủng tiềm năng. - Khảo sát khả năng chịu mặn, chịu pH của chủng tiềm năng. - Thử khả năng tương thích giữa các chủng vi khuẩn tiềm năng. - Định danh chủng bằng phương pháp giải trình tự Sanger và dựng cây phát sinh loài.
SVTH: TRẦN HỒNG NGỌC HUYỀN 2 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN MINH PHẦN 1: TỔNG QUAN SVTH: TRẦN HỒNG NGỌC HUYỀN 3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Tổng quan về ngành nuôi tôm 1. Tình hình nuôi tôm Trên thế giới, trước năm 2000, các nước ở khu vực Đông Nam Á nuôi tôm Thẻ Chân Trắng vẫn chưa phổ biến.
Năm 2003, các nước có sản lượng tôm nuôi lớn nhất thế giới (như Thái Lan, Trung Quốc, Inđônêxia, Ấn Độ) đã phát triển mạnh đối với tôm Thẻ Chân Trắng. Năm 2003, sản lượng tôm Thẻ Chân Trắng của Trung Quốc đạt 600 nghìn tấn (chiếm 76 % tổng sản lượng tôm nuôi tại nước này); đến năm 2008 tôm Thẻ Chân Trắng đạt sản lượng 1,2 triệu tấn (trong tổng số 1,6 triệu tấn tôm nuôi). Năm 2004, tôm Thẻ Chân Trắng dẫn đầu về sản lượng tôm nuôi, đóng góp trên 50 % tổng sản lượng tôm nuôi trên thế giới. Năm 2007, tôm Thẻ Chân Trắng chiếm 75 % tổng sản lượng tôm nuôi toàn cầu và là đối tượng nuôi chính ở 3 nước châu Á (Thái Lan, Trung Quốc, Inđônêxia).
Ba nước này cũng chính là những quốc gia dẫn đầu thế giới về nuôi tôm (Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2013). Ở Việt Nam, theo Tổng cục thủy sản tháng 11 năm 2020 về nuôi trồng thuỷ sản, diện tích tôm thả nuôi ước đạt 725. Trong đó tôm Thẻ Chân Trắng là 109.Cùng với sự gia tăng diên tích nuôi trồng thì gia tôm nguyên liệu tại các vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long tiếp tục ở mức cao. Gía tôm Thẻ Chân Trắng tăng cụ thể tôm có kích cỡ 20 và 30 con/kg có giá là 206.000 đồng/kg và 169.
Tại Trà Vinh, Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Trà Vinh, đến hết ngày 15/8/2018, toàn tỉnh đã thả nuôi 5,28 tỷ con tôm giống, tổng diện tích thả nuôi tôm mặn lợ trên toàn tỉnh Trà Vinh đạt 30.611 ha, tăng 4,9 % so với năm 2017. Sản lượng thu hoạch tôm nuôi mặn lợ ước đạt 36.010 tấn, tăng 23 % so với cùng kỳ. Trong đó, sản lượng thu hoạch tôm Thẻ Chân Trắng đạt 28.075 tấn, tăng 30,4 % so với cùng kỳ. Tuy nhiên trong tháng 7 và 8 năm 2018 do mưa nhiều dẫn đến môi trường ao nuôi biến động gây thiệt hại ở các xã nuôi tôm huyện Cầu Ngang, Duyên Hải, và thị xã SVTH: TRẦN HỒNG NGỌC HUYỀN 4 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.
NGUYỄN VĂN MINH Duyên Hải ở giai đoạn 20 – 60 ngày tuổi tôm có dấu hiệu của bệnh đốm trắng, hoại tử gan tuỵ cấp (Tổng cục Thuỷ sản 2018). Tình hình dịch bệnh tôm Việc phát triển nghề nuôi tôm, nhất là các nước ở khu vực Đông Nam Á cho thấy vấn đề thiệt hại trong nghề nuôi tôm là điều không tránh khỏi. Tùy theo điều kiện canh tác mà dịch bệnh sẽ xuất hiện. Đến tháng 10/2019, diện tích tôm nuôi bị bệnh 56,45 ha, chiếm xấp xỉ 3% tổng diện tích thả nuôi tôm nước lợ, giảm hơn 10% so với diện tích tôm nuôi bị bệnh cùng kỳ năm 2018.
Các loại bệnh xảy ra chủ yếu là hoại tử gan tụy cấp 29,3 ha đốm trắng 6,15 ha do môi trường 21 ha (Chi cục Thủy Sản, 2020). Hội chứng hoại tử gan tuỵ cấp tính gây chết tôm ở giai đoạn 15 - 40 ngày sau khi thả nuôi. Tôm ngừng ăn, bơi chậm, vỏ mỏng, màu tôm nhợt nhạt. Gan tuỵ có biểu hiện sưng, nhũn, teo (Bùi Quang Tề, 2006).
Như vậy, về nuôi trồng thuỷ sản, tôm Thẻ Chân Trắng đang gặp khá nhiều khó khăn. Sơ lược về tôm Thẻ Chân Trắng 1. Sơ lược về tôm Thẻ Chân Trắng Tên tiếng Anh: WhiteLeg shrimp Tên khoa học: Penaeus vannamei Tên thường gọi: Tôm bạc Thái Bình Dương, tôm bạc bờ Tây châu Mỹ, Camaron Tên của FAO: blanco, Langostino. Tên Việt Nam: Camaron patiblanco.
Tôm Thẻ Chân Trắng Ngành: (chân khớp) Arthropoda Lớp: (Giáp xác) Crustacea Bộ: (Mười chân) Decapoda Bộ phụ: (Bơi) Natantia Họ: (Tôm he) Penaeidae SVTH: TRẦN HỒNG NGỌC HUYỀN 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN MINH Giống: (Tôm he) Penaeus Loài: Penaeus vannamei Hình 1. Hình ảnh Tôm Thẻ Chân Trắng (Hình chụp ngày 26/2/2021) Tôm Thẻ Chân Trắng (Litopenaeus vannamei) có nguồn gốc từ vùng biển xích đạo Ðông Thái Bình Dương (biển phía Tây Mỹ La tinh), chúng phân bố chủ yếu ở ven biển Tây Thái Bình Dương, châu Mỹ, từ ven biển Mexico đến miền trung Pêru, nhiều nhất ở biển gần Ecuador. Tôm thẻ Chân Trắng hiện nay có mặt hầu hết ở các khu vực ôn và nhiệt đới bao gồm Đài Loan, Trung Quốc và các nước ven biển thuộc khu vực Đông Nam Á.Tôm Thẻ Chân Trắng có thể sống ở độ sâu 7,2 m đáy bùn, nhiệt độ nước ổn định từ 25 - 32°C, độ mặn từ 28- 34 ‰, pH từ 7,7 - 8,3 giai đoạn tôm con sống ở vùng cửa sông, giai đoạn trưởng thành sống ở biển sâu (Nguyễn Trọng Nho, 2006).
Bệnh hoại tử gan tụy trên tôm Thẻ Chân Trắng Theo Lightner et al. Năm 2011, một tên mới được đặt ra dựa trên mô tả bệnh tích cấp tính, gọi là “Hội chứng hoại tử cấp” (AHPNS – Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome). Năm 2013, tên gọi “Bệnh hoại tử gan tụy cấp” (AHPND - Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome) được dùng khi đã xác định rõ tác nhân gây bệnh. Bệnh gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng trên tôm Thẻ Chân Trắng.
Bệnh AHPND ban đầu phân loại không rõ SVTH: TRẦN HỒNG NGỌC HUYỀN 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN MINH nguyên nhân song kể từ đầu năm 2013, phòng nghiên cứu Bệnh học Thủy sản Trường đại học Arizona (UAZ-APL) tìm ra nguyên nhân gây bệnh AHPND là Vibrio parahaemolyticus phân lập tại Việt Nam và Me-xi-co đều cho kết quả cùng một nhân tố gây bệnh. Chủng vi khuẩn này xâm chiếm đường tiêu hóa của tôm và sinh ra độc tố gây phá hủy các mô và gây rối loạn chức năng của gan tụy, cơ quan tiêu hóa của tôm (Lightner et al. Độc tố PirABvp, tương đồng với độc tố tiêu diệt côn trùng (Pir) của Phorotorhabdus, được chứng minh là yếu tố độc lực chính gây nên hội chứng gan tụy cấp tính ở tôm.
Các gen tương ứng của chúng (được đặt tên là pirAvp và pirBvp) nằm trên một plasmid có kích thước lớn hơn (69 - 70 kb) ở các chủng Vibrio parahaemolytius gây bệnh gan tụy cấp (Han JE et al.