Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ CÁ MÚ CHẤM CAM Epinephenus coioides 1. Đặc điểm sinh học Cá mú chấm cam (Epinephenus coioides) là loài cá biển thuộc chi Epinephenus trong họ cá mú, được Hamilton mô tả lần đầu tiên vào năm 1822 [17]. Ngành: Vertebrata Lớp: Osteichthys Bộ: Perciformes Họ: Serranidae Chi: Epinephelus Loài: Epinephelus coioides Họ cá mú (Serranidae) là một trong 8 họ có số lượng loài đa dạng nhất của bộ cá Vược ( Perciformes).
Cá mú chấm cam có đặc điểm như miệng rộng, nhiều răng nhỏ, sắc nhọn, thân thuôn dài, hơi hẹp. coioides có đặc điểm nhận biết riêng như vây đuôi mềm, tròn, vây hậu môn có 3 gai cứng và 8 tia mềm, vây bụng có 1 gai cứng và 5 tia mềm, vây ngực có 18 – 20 tia mềm, vây lưng có 11 gai cứng và 13 – 26 tia vây mềm. Vây trên cơ thể có hình lược, trừ bụng, ngực và vùng trên vây hậu môn. coioides có phần lưng màu nâu xám nhạt, có màu trắng ở hai bên và phía bụng, 5 vạch màu nâu xám chéo trên đầu và thân chia đôi về phía bụng.
Các đốm màu nâu cam trên thân có xu hướng xếp thành hàng song song với các vạch sẫm màu, đặc điểm này thấy rõ ở cá nhỏ hơn cá lớn. Các đốm lớn màu nâu xám sẫm thường xuất hiện trên đầu, nổi bật ở sau mắt và trên nắp mang. Tùy vào môi trường sống, trạng thái sinh lý và diai đoạn phát triển màu sắc cơ thể có thể thay đổi [18]. Cá mú chấm cam tập trung chủ yếu ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới chủ yếu ở khu vực biển có rạn san hô và bãi đá ngầm.
Tại Việt Nam, cá mú chấm cam phân bố chủ yếu ở khu vực miền Trung và Nam Trung Bộ nơi có nhiều vịnh, rạn san hô và bãi đá ngầm. Cá mú chấm cam thuộc loài cá dữ, thức ăn chủ yếu là giáp xác, cá có kích thước nhỏ. Cơ thể trưởng thành của con cái dài 32 cm khi được 2 tuổi, con đực dài 24,2 cm khi được 1 tuổi. Khi chiều dài cơ thể ở 55 – 75 cm xảy ra quá trình chuyển đổi giới tính.
Thời kì sinh sản chính từ tháng 3 đến tháng 6, tuy nhiên ở một số khu vực như New Caledonia ghi nhận các đợt sinh sản cuối tháng 10 đến đầu tháng 12, phía Nam vịnh Ba Tư từ tháng 3 đến tháng 5. Khả năng sinh sản từ 850.912 trứng với kích thước cơ thể tương ứng 35 cm đến 62 cm. Cá mú chấm cam sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ lý tưởng 25 – 32oC, hoạt động 5 ăn uống giảm ở dưới 18oC và dừng ở dưới 15oC, với khả năng chịu mặn từ 14 – 40‰, thích hợp nhất là 20 – 30‰ [17]. Tình hình nghề nuôi cá mú Nuôi trồng thủy sản ngày càng phát triển, trong đó, cá mú được xem là loài có giá trị kinh tế cao.
Với đặc tính dinh dưỡng cao, cá mú được ưa chuộng trên thị trường Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và một số nước châu Mỹ với giá lên tới 100 USD/kg. Theo thống kê của Pierre và cộng sự (2007), 90% thực phẩm trên thế giới có nguồn gốc từ biển và cá mú chiếm tỷ lệ lớn [19]. Trong những năm gần đây, sản lượng cá mú khai thác đang có xu hướng giảm do sản lượng nuôi đang dần tăng lên. Theo báo cáo của Cục thủy sản, năm 2023 tổng sản lượng thủy sản đạt 9.269 triệu tấn trong đó nuôi trồng thủy sản đạt hơn 5.408 triệu tấn (tăng 3,5% so với năm 2022), khai thác thủy sản đạt 3.
Năm 1970, nghề nuôi cá mú được bắt đầu tại Malaysia, Hồng Kông, Đài Loan, Singapore và Thái Lan [21]. Tại Việt Nam, nghề nuôi cá mú bắt đầu từ năm 1988, tập trung ở Hải Phòng, Quảng Ninh, Vũng Tàu, Khánh Hòa. Nguồn cá mú giống chủ yếu từ tự nhiên được nuôi lồng trên biển. Hiện nay, sản lượng cá mú ước tính khoảng hơn 3.000 lồng nuôi cá biển với hơn 80% lồng và khoảng 500 ao đìa nuôi cá mú [22].
Tuy nhiên, nghề nuôi cá mú đang phải đối mặt với thách thức lớn về dịch bệnh gây ra như bệnh hoại tử thần kinh do virut Viral Mervous Necrosis gây ra với biểu hiện bơi xoay vòng, không định hướng, không có tổn thương bên ngoài và chết nhanh. Đặc biệt, bệnh xuất huyết lở loét và gan thận mủ do Vibrio gây ra là bệnh thường gặp nhất xuất hiện ở hầu hết các giai đoạn phát triển của cá mú nuôi, gây thiệt hại lớn ở nhiều nước. Các dấu hiệu đặc trưng: bơi lờ đờ, mất thăng bằng, xuất huyết quanh miệng, nhiều vết loét trên cơ thể. với tỷ lệ chết lên tới 70% quần đàn [23,24].
Tuy nhiên, cho đến nay chưa có vaccine thương phẩm nào điều trị bệnh Vibriosis cho cá mú được cấp phép sử dụng mà biện pháp chủ yếu là sử dụng thuốc kháng sinh. Việc lạm dụng thuốc kháng sinh điều trị bệnh đã gây ra hiện tượng kháng kháng sinh. Shyne và cộng sự (2008) đã nghiên cứu khả năng kháng kháng sinh của V. parahaemolyticus phân lập từ cá mú bệnh cho thấy tỷ lệ nhạy cảm khá cao với kháng sinh chloramphenicol (89%), streptomycin và acid nalidixic (67%), neomycin (44%), kháng với hầu hết các kháng sinh còn lại [25].
Tương tự, Robles và cộng sự khi đánh giá khả năng kháng kháng sinh của V. alginolyticus phân lập từ hàu kết quả thấy 90% chúng kháng kháng sinh nhóm Beta-lactam, 60% kháng cephalotin, 45% kháng amikacin, 16% kháng cephotaxime và 10% kháng 6 pefloxacin [26]. Ngoài ra, dư lượng kháng sinh tồn dư trong nước nuôi và sản phẩm thủy sản còn gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy, nghiên cứu tạo vaccine phòng bệnh là giải pháp an toàn và mang tính phát triển bền vững.
TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN Vibrio spp. Vibrio thuộc nhóm vi khuẩn gram âm, có dạng cong – que (dấu phẩy), sống phổ biến ở môi trường của sông ven biển [27]. Theo khóa phân loại của Bergey, vi khuẩn Vibrio thuộc [28]: Ngành: Proteobacteria Lớp: Gramma Proteobacteria Bộ: Vibrionales Họ: Vibrionaceae Chi: Vibrio Một số loài vi khuẩn gây bệnh phổ biến cho các động vật thuỷ sản thuộc chi Vibrio spp. Chúng đều là những mầm bệnh liên quan đến nhiễm trùng huyết, hoại tử gan thận, bệnh tả, bệnh lở loét… với tỷ lệ gây chết trên thủy sản lên tới 90%.
Một số chủng vi khuẩn có thể gây bệnh cho người. Đặc điểm hình thái, hóa sinh và sinh trưởng V. parahaemolyticus là một trong những tác nhân gây bệnh chính cho động vật thủy sản, xuất hiện nhiều ở môi trường nước biển và được phân lập từ mẫu cá bệnh của các loài: cá tuyết, cá xacdin, cá thu, cá bơn,. Vi khuẩn này thường sống ở các cửa sông và ven biển của hầu hết các vùng biển trên thế giới, được phân lập từ cát, bùn và nước biển, cũng như ở thủy sản bệnh.
Vi khuẩn này được Fujino phát hiện lần đầu tiên vào năm 1950 như một tác nhân gây bệnh truyền qua thực phẩm sau một đợt bùng phát lớn ở Nhật Bản ghi nhận 272 ca với 20 ca tử vong sau khi ăn shirasu [30]. Trên môi trường TCB, khuẩn lạc của V. parahaemolyticus lớn, có đường kính 3 – 4mm, có màu xanh [31].Tuy nhiên, khi sử dụng môi trường TCBS V. mimicus đều có màu xanh nên sẽ không phân biệt được hai chủng [32].
Vì thế, người ta phân loại huyết thanh để nhận biết V. parahaemolyticus kháng nguyên soma (O) và capsular (K) [33]. 7 Các đặc trưng sinh hóa của V. parahaemolyticus thể hiện trong bảng 1.
parahaemolyticus có thể tăng trưởng tốt trong môi trường có muối 8%, bị ức chế trong môi trường muối có nồng độ 10% [20]. Trên môi trường thạch máu, V. parahaemolyticus sinh ra độc tố haemolysin phá hủy hồng cầu hiện gây hiện tượng tan huyết [34]. Đặc điểm sinh hóa của vi khuẩn V.
parahaemolyticus [31] Các phản ứng sinh hóa V. parahaemolyticus Catalase + Oxidase + Beta – galactosidase - Agrinine - Lysine decarboxylase + Ornithine decarboxylase - Citrate - H2 S - Urease - Tryptophane deminase - Indole + Phản ứng Voges – Proskauer + Gelatinase + Glucose + Manitol + Inositol - Sorbitol - Rhamnose - Sucrose - Melibiose - Amygdalin + Arabinose - Lactose - Ghi chú: (+) dương tính, ( ̶ ) âm tính Nhiệt độ môi trường nước có mối liên hệ chặt chẽ đến sự phân bố của V. Khi nước ở nhiệt độ 14 – 15o C mật độ V. parahaemolyticus rất thấp và khó phát hiện nhưng khi nhiệt độ tăng lên 18o – 19o C thì số lượng vi khuẩn tăng lên rõ rệt trong môi trường nước và có thể phát hiện được [35].
8 parahaemolyticus có thể sinh trưởng trong khoảng 5o C đến 44o C, pH từ 4,8 đến 11,0. Sự phát triển tối ưu ở 35o C đến 37o C, 3% NaCl và pH từ 7,6 đến 8,6 [36]. parahaemolyticus là tác nhân gây bệnh chính gây bệnh cho nhiều loài động vật thủy sản trong đó phải kể đến cá ở Châu Á [37]. Ngoài ra, vi khuẩn này cũng gây nhiễm trùng đường tiêu hóa và các biến chứng sức khỏe khác, có thể đe dọa đến tính mạng con người, làm suy giảm hệ miễn dịch ở người [38].
Hệ gene của vi khuẩn V. parahaemolyticus Phân tích hệ gene của V. parahaemolyticus FORC_008 Kim và cộng sự (2016) đã ghi nhận hệ gene gồm hai nhiễm sắc thể dạng vòng, không có plasmid. Nhiễm sắc thể I có kích thước 3.132 bp với hàm lượng G + C trung bình là 45,36%, 115 gene tRNA, 28 gene rRNA và chứa 2.513 ORF (86,39%) mã hóa protein chức năng, 539 ORF là protein giả định.
Nhiễm sắc thể II có kích thước 1.036 bp với hàm lượng G + C trung bình là 45,53%, chứa 14 gene tRNA, 3 gene rRNA và 1. Năm 2016, Letchumanan và cộng sự đã công bố trình tự hệ gene vi khuẩn V. parahaemolyticus VP512 phân lập từ Penaeus indicus ở Malaysia. Theo đó hệ gene của chủng VP512 có kích thước 4.021 bp, hàm lượng G + C trung bình là 53,4%.
Hệ gene chứa 11 gene rRNA, 80 genr tRNA và 4.638 ORF mã hóa protein chức năng, 171 ORF là protein giả định [40]. Đặc điểm kháng nguyên của vi khuẩn V. parahaemolyticus Dựa trên 13 loại kháng nguyên soma (O) bền nhiệt lypopolysaccharide (LPS) và 71 loại kháng nguyên polysaccharide dạng nang (K) để phân loại V. parahaemolyticus mặc dù không có mối tương quan rõ ràng giữa các kiểu huyết thanh và cơ chế gây bệnh, nhưng một số dòng huyết thanh được xác định là có độc tố cao gây ra các vụ đại dịch.
Shyne và cộng sự (2016) khi nghiên cứu 9 chủng V. parahaemolyticus phân lập từ cá song điểm gai và cá mú chấm cam phát hiện 1 kháng nguyên bề mặt với kích thước phân tử 34 kDa [43].