Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm nước lợ, giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam. Theo thống kê của Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản (VASEP), ngành tôm đóng góp khoảng 40 - 45% tổng giá trị xuất khẩu thủy sản cả nước, đạt kim ngạch từ 3,5 đến 4 tỷ USD mỗi năm. Riêng tại thị trường Hoa Kỳ, số liệu từ Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) cho thấy năm 2021 Việt Nam xuất khẩu 88.161 tấn tôm với trị giá 969,2 triệu USD, tăng 33% về khối lượng và 39% về giá trị so với năm 2020. Trong tháng 4 năm 2022, kim ngạch xuất khẩu tôm đạt hơn 442 triệu USD, tăng 47% so với cùng kỳ năm trước.

Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của các vùng nuôi thâm canh và bán thâm canh đi kèm với nhiều hệ lụy về ô nhiễm môi trường. Sự tích tụ thức ăn dư thừa, phân tôm, xác tảo tàn và các chất thải hữu cơ dưới đáy ao làm suy giảm chất lượng nước, phát sinh các khí độc như $H_2S$, $NH_3$, cùng các ion kim loại nặng ($Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Al^{3+}$, $SO_4^{2-}$). Điều này làm suy giảm hệ miễn dịch của tôm, tạo điều kiện cho các vi sinh vật gây bệnh bùng phát. Một số tác nhân vi khuẩn gây thiệt hại nặng nề bao gồm Vibrio parahaemolyticus (gây hội chứng hoại tử gan tụy cấp tính - AHPND/EMS), Vibrio harveyi (gây bệnh phát sáng), Aeromonas schubertii, Lactococcus garvieae (gây bệnh đục cơ trên tôm càng xanh) và các vi khuẩn dạng sợi như Leucothrix mucor, Thiothrix sp.

Để kiểm soát dịch bệnh, việc lạm dụng hóa chất (Iodine, Max 80, Guardo, Chlorine, TCCA) và kháng sinh (Tetracycline, Oxytetracycline, Rifamycine) đã dẫn đến hiện tượng kháng kháng sinh, tồn dư hóa chất trong sản phẩm xuất khẩu và phá hủy hệ vi sinh vật có lợi trong môi trường nước. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm vi sinh chứa vi khuẩn có lợi, đặc biệt là chi Bacillus, nhằm cạnh tranh dinh dưỡng, ức chế vi khuẩn gây bệnh và phân hủy mùn bã hữu cơ là hướng tiếp cận bền vững.

Đề tài khóa luận được xác định với mục đích và các yêu cầu cụ thể như sau:

  1. Mục đích nghiên cứu: Phân lập và nghiên cứu đặc điểm của chủng vi khuẩn Bacillus đối kháng vi khuẩn gây bệnh trên tôm tại Hà Nội và Hưng Yên.
  2. Nhiệm vụ/Yêu cầu nghiên cứu:
    • Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn gây bệnh trên tôm.
    • Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus từ nước ao nuôi tôm.
    • Tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng đối kháng với vi khuẩn gây bệnh trên tôm.
    • Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, sinh lý và sinh hóa của chủng vi khuẩn Bacillus được tuyển chọn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các chủng vi khuẩn Bacillus phân lập từ mẫu nước ao nuôi tôm và chủng vi khuẩn gây bệnh phân lập từ mẫu tôm bị bệnh.
  • Phạm vi không gian: Mẫu nước ao nuôi thu thập tại Gia Lâm (Hà Nội) và Văn Lâm (Hưng Yên); mẫu tôm bệnh thu thập tại chợ ở Mỹ Đức (Hà Nội) và ao tôm bệnh tại Văn Lâm (Hưng Yên). Thí nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Vi sinh, Khoa Công nghệ Sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai từ tháng 3/2022 đến tháng 9/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết

Khóa luận dựa trên cơ sở sinh học vi sinh vật và cơ chế đối kháng sinh học trong nuôi trồng thủy sản:

  • Tác nhân gây bệnh: Vibrio parahaemolyticus là vi khuẩn Gram âm, hình que thẳng hoặc hơi cong, chuyển động bằng roi phân cực, ưa mặn ($0,5% - 8%$ NaCl). Chúng gây bệnh AHPND với tỷ lệ chết lên tới $90%$ sau 3 - 5 ngày nhiễm bệnh do tiết độc tố phá hủy cấu trúc gan tụy (tế bào E, B, F, R). Vibrio harveyi là vi khuẩn Gram âm có khả năng phát quang nhờ tiết enzyme luciferase, gây bệnh phát sáng ở độ mặn $20 - 30%$. Aeromonas schubertii gây tổn thương mô gan tụy làm cơ thể tôm chuyển màu đỏ. Lactococcus garvieae (Gram dương, hình quả trứng) gây bệnh đục cơ, mềm vỏ ở tôm càng xanh.
  • Đặc tính chi Bacillus: Là trực khuẩn Gram dương, kích thước tế bào khoảng $0,5 \times 1,2 - 10,\mu\text{m}$, có khả năng tạo nội bào tử hình oval hoặc hình trụ chịu được nhiệt độ cao, hóa chất và khô hạn. Bacillus có hoạt tính catalase dương tính, tiết ra nhiều loại enzyme ngoại bào (protease, amylase, cellulase) giúp phân hủy protein, tinh bột, chất xơ tích tụ ở đáy ao, làm giảm hàm lượng COD, $H_2S$, $NH_3$.
  • Cơ chế ức chế: Bacillus đối kháng vi sinh vật gây hại thông qua việc sinh tổng hợp các hợp chất kháng sinh sinh học (bacteriocin như subtilin, subtilosin, surfactin, iturin, bacillomycin...), cạnh tranh cơ chất dinh dưỡng và tiết siderophore kết tủa ion sắt, làm cạn kiệt nguồn sắt cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Tác giả sử dụng các phương pháp thực nghiệm vi sinh vật học chuẩn hóa:

  • Thu thập và bảo quản mẫu: Mẫu nước ao nuôi được thu thập theo tiêu chuẩn TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4:1987), bảo quản ở $4^\circ\text{C}$. Mẫu tôm bệnh thu thập theo TCVN 5276-90, chuyển về phòng thí nghiệm trong vòng 48 giờ.
  • Phân lập vi sinh vật:
    • Phân lập Bacillus: Mẫu nước được xử lý sốc nhiệt ở $80^\circ\text{C}$ trong 10 phút để loại bỏ tế bào sinh dưỡng, giữ lại nội bào tử; sau đó pha loãng theo nồng độ từ $10^{-1}$ đến $10^{-6}$ và cấy gạt $100,\mu\text{l}$ trên môi trường LB thạch (Luria Bertani), ủ ở $30^\circ\text{C}$ trong 48 giờ.
    • Phân lập vi khuẩn gây bệnh: Cân 25g mô gan tôm bệnh vào 225ml nước peptone kiềm bổ sung $3%$ NaCl, ủ lắc ở $30^\circ\text{C}$ trong 24 giờ, sau đó cấy gạt $0,1\text{ml}$ lên môi trường chọn lọc TCBS (Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose), ủ ở $30^\circ\text{C}$ trong 24 giờ.
    • Làm thuần và giữ giống: Cấy ria 3 pha trên đĩa thạch cho đến khi thu được khuẩn lạc đồng nhất; giữ giống ngắn hạn trên thạch nghiêng ở $4^\circ\text{C}$ và dài hạn trong dung dịch glycerol $30%$ ở $-80^\circ\text{C}$.
  • Đánh giá khả năng đối kháng in vitro:
    • Phương pháp vạch thẳng vuông góc: Cấy vạch thẳng chủng Bacillus trên đĩa TSA (Tryptic Soy Agar), ủ 24 giờ ở $30^\circ\text{C}$, sau đó cấy vạch ngang vuông góc chủng vi khuẩn gây bệnh, ủ tiếp 24 giờ và đo khoảng cách vùng ức chế (mm).
    • Phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch (đục lỗ thạch): Dịch nuôi cấy Bacillus sau 48 giờ trên LB lỏng được ly tâm 6.000 vòng/phút trong 20 phút để thu dịch trong. Đĩa TSA được trải $100,\mu\text{l}$ dịch vi khuẩn gây bệnh, đục lỗ thạch và tra $100,\mu\text{l}$ dịch chiết ly tâm, giữ ở $4^\circ\text{C}$ trong 2 giờ để khuếch tán rồi ủ ở $30^\circ\text{C}$ trong 24 giờ. Đường kính vòng kháng khuẩn được tính theo công thức $K = D - d$ (mm), trong đó $D$ là đường kính vòng ức chế, $d$ là đường kính lỗ thạch.
  • Khảo sát đặc điểm sinh lý, sinh hóa và enzyme ngoại bào:
    • Đặc điểm sinh lý: Khảo sát sinh trưởng trên môi trường LB ở các dải nhiệt độ ($30^\circ\text{C}, 37^\circ\text{C}, 40^\circ\text{C}, 45^\circ\text{C}, 50^\circ\text{C}$), pH ($5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12$), nồng độ NaCl ($0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%$), khả năng sử dụng 9 nguồn carbon (bổ sung $1%$) và 8 nguồn nitơ khác nhau.
    • Thử nghiệm hóa sinh (Tille & Bailey, 2014): Kiểm tra khả năng di động (thạch mềm $0,5%$ agar), hoạt tính catalase (dung dịch $H_2O_2$ $3%$), thử nghiệm Methyl Red (MR), Voges-Proskauer (VP), sử dụng citrate (môi trường Simmons Citrate Agar - SCA), lên men đường và sinh $H_2S$ trên môi trường Triple Sugar Iron (TSI), và thử nghiệm khử nitrate (thuốc thử A, B và bột kẽm).
    • Xác định hoạt tính enzyme ngoại bào: Phương pháp khuếch tán đĩa thạch với cơ chất carboxymethyl cellulose (CMC) đánh giá cellulase, tinh bột tan đánh giá amylase (nhuộm bằng dung dịch Lugol), và gelatin đánh giá protease (nhuộm bằng Amido đen 10B $0,1%$). Hoạt tính phân giải được phân cấp dựa trên giá trị $(D - d)$: $\ge 25,\text{mm}$ (rất mạnh), $20 - 24,\text{mm}$ (mạnh), $10 - 19,\text{mm}$ (trung bình), $\le 9,\text{mm}$ (yếu).

Nội dung chính theo từng chương

PHẦN I: MỞ ĐẦU

Chương này phân tích vị thế xuất khẩu của ngành tôm Việt Nam và những thách thức nghiêm trọng do suy thoái môi trường ao nuôi, dịch bệnh vi khuẩn bùng phát và tác hại của việc lạm dụng kháng sinh, hóa chất. Tác giả xác định rõ mục đích nghiên cứu là phân lập, tuyển chọn và đánh giá đặc tính của các chủng Bacillus bản địa tại Hà Nội và Hưng Yên có khả năng đối kháng tác nhân vi khuẩn gây bệnh trên tôm, phục vụ định hướng phát triển chế phẩm sinh học probiotic.

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Nội dung chương tổng hợp chi tiết tình hình nuôi tôm trong nước và quốc tế; hệ thống hóa các đặc điểm phân loại, hình thái, cơ chế gây bệnh và biện pháp phòng trừ đối với 5 nhóm vi khuẩn gây bệnh chính trên tôm (Vibrio parahaemolyticus, Vibrio harveyi, Aeromonas schubertii, Lactococcus garvieae, vi khuẩn dạng sợi). Chương cũng phân tích sâu về đặc điểm sinh học của chi Bacillus, vai trò cải thiện sức khỏe vật nuôi, làm sạch môi trường nước và cơ chế sinh chất kháng khuẩn. Đồng thời, tác giả tổng thuật các nghiên cứu liên quan ở nước ngoài (Balcázar & Rojas-Luna, 2007; Banerjee, 2007; Vidal & cs., 2018; Tepaamorndech & cs., 2019; Sam-On & cs., 2022) và trong nước (Khuất Hữu Thanh & cs., 2009; Võ Hồng Phượng & cs., 2018; Nguyễn Thị Bích Đào & cs., 2019; Trần Vũ Phương & cs., 2020; Phạm Thị Tuyết Ngân & cs., 2021).

PHẦN III: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương mô tả chi tiết nguồn gốc vật liệu nghiên cứu (mẫu nước ao tại Gia Lâm, Văn Lâm; mẫu tôm bệnh tại Mỹ Đức, Văn Lâm), danh mục hóa chất, môi trường nuôi cấy (LB, TCBS, TSA, TSB, SCA, Clark-Lubs, TSI...) và trang thiết bị tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Vi sinh. Toàn bộ quy trình phân lập sốc nhiệt, làm thuần, giữ giống, phương pháp thử nghiệm đối kháng (vạch thẳng vuông góc và đục lỗ thạch), các thử nghiệm sinh hóa định danh và phương pháp đo hoạt tính enzyme ngoại bào (cellulase, amylase, protease) được quy chuẩn rõ ràng theo các quy trình tham chiếu quốc tế và tiêu chuẩn Việt Nam.

PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm thu được từ quá trình nghiên cứu:

  • Phân lập vi khuẩn gây bệnh và Bacillus: Phân lập được 10 chủng vi khuẩn trên môi trường TCBS từ mô gan tôm bệnh và nước ao nuôi, tuyển chọn được chủng vi khuẩn gây bệnh ký hiệu là V3. Từ các mẫu nước ao nuôi tôm, phân lập và sàng lọc được 2 chủng vi khuẩn Bacillus có hoạt tính đối kháng, ký hiệu là HNNB2.1 và HNNB2.2.
  • Khả năng đối kháng vi khuẩn gây bệnh: Cả 2 chủng Bacillus đều thể hiện khả năng ức chế sinh trưởng rõ rệt đối với chủng gây bệnh V3 trên cả hai phương pháp thử nghiệm. Trong đó, chủng HNNB2.2 thể hiện hoạt tính đối kháng mạnh hơn so với chủng HNNB2.1.
  • Đặc điểm hình thái và sinh lý sinh hóa: Cả hai chủng HNNB2.1 và HNNB2.2 đều là trực khuẩn Gram dương, hình que thẳng, tạo nội bào tử. Khuẩn lạc của HNNB2.1 có bề mặt khô, màu trắng đục; khuẩn lạc của HNNB2.2 có bề mặt khô, màu trắng sữa. Cả hai chủng đều có phản ứng catalase dương tính, có khả năng di động.
  • Khả năng thích ứng môi trường nuôi cấy: Hai chủng HNNB2.1 và HNNB2.2 có dải thích ứng sinh thái rộng: sinh trưởng và phát triển tốt ở dải nhiệt độ từ $30^\circ\text{C}$ đến $50^\circ\text{C}$, dải pH từ 5 đến 10, và chịu được nồng độ muối NaCl từ $0%$ đến $7%$.
  • Đồng hóa dinh dưỡng: Cả hai chủng đồng hóa tốt 9 nguồn carbon thử nghiệm bổ sung $1%$ (cellulose, fructose, galactose, sucrose, lactose, D-glucose, sorbitol, xylose, tinh bột) và phát triển mạnh trên các nguồn nitơ hữu cơ (peptone, cao thịt, cao nấm men).
  • Hoạt tính enzyme ngoại bào: Chủng HNNB2.1 có hoạt tính amylase và protease ở mức trung bình, hoạt tính cellulase ở mức yếu. Chủng HNNB2.2 thể hiện hoạt tính của cả 3 loại enzyme ngoại bào (amylase, protease, cellulase) đều đạt mức trung bình.

PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tổng kết các kết quả đạt được về việc phân lập thành công 2 chủng Bacillus (HNNB2.1, HNNB2.2) có hoạt tính đối kháng chủng vi khuẩn gây bệnh V3 trên tôm và sở hữu các đặc tính sinh học, enzyme hữu ích. Tác giả đưa ra các kiến nghị tiếp tục nghiên cứu định danh chính xác hai chủng vi khuẩn bằng kỹ thuật sinh học phân tử (giải trình tự gen 16S rRNA) và thử nghiệm đánh giá hiệu quả thực tế in vivo trong mô hình nuôi tôm.


Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

Quá trình nghiên cứu thực nghiệm đã ghi nhận các kết quả cụ thể về đặc tính sinh học của hai chủng vi khuẩn Bacillus tuyển chọn như sau:

Chỉ tiêu / Đặc tính Chủng Bacillus HNNB2.1 Chủng Bacillus HNNB2.2
Nguồn phân lập Nước ao nuôi tôm (Gia Lâm / Văn Lâm) Nước ao nuôi tôm (Gia Lâm / Văn Lâm)
Hình thái tế bào Trực khuẩn Gram dương, hình que Trực khuẩn Gram dương, hình que
Đặc điểm khuẩn lạc Khuẩn lạc khô, màu trắng đục Khuẩn lạc khô, màu trắng sữa
Khả năng đối kháng chủng V3 Có hoạt tính đối kháng Hoạt tính đối kháng mạnh hơn HNNB2.1
Nhiệt độ sinh trưởng $30^\circ\text{C} - 50^\circ\text{C}$ $30^\circ\text{C} - 50^\circ\text{C}$
Dải pH sinh trưởng $\text{pH } 5 - 10$ $\text{pH } 5 - 10$
Độ mặn thích ứng (NaCl) $0% - 7%$ $0% - 7%$
Đồng hóa nguồn Carbon Tinh bột, Glucose, Cellulose, Fructose, Galactose, Sucrose, Lactose, Sorbitol, Xylose Tinh bột, Glucose, Cellulose, Fructose, Galactose, Sucrose, Lactose, Sorbitol, Xylose
Đồng hóa nguồn Nitơ Tốt với Nitơ hữu cơ (Peptone, cao thịt, cao nấm men) Tốt với Nitơ hữu cơ (Peptone, cao thịt, cao nấm men)
Hoạt tính Amylase Mức trung bình ($D - d = 10 - 19,\text{mm}$) Mức trung bình ($D - d = 10 - 19,\text{mm}$)
Hoạt tính Protease Mức trung bình ($D - d = 10 - 19,\text{mm}$) Mức trung bình ($D - d = 10 - 19,\text{mm}$)
Hoạt tính Cellulase Mức yếu ($D - d \le 9,\text{mm}$) Mức trung bình ($D - d = 10 - 19,\text{mm}$)

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Cần ứng dụng các kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại (tách chiết DNA, phản ứng PCR và giải trình tự gen mã hóa 16S rRNA) để xác định chính xác tên loài cho hai chủng vi khuẩn HNNB2.1 và HNNB2.2.
  • Tiến hành các thử nghiệm in vivo (thử nghiệm trên tôm sống trong điều kiện phòng thí nghiệm và bể nuôi thực tế) nhằm kiểm chứng khả năng bảo hộ của hai chủng vi khuẩn trước sự tấn công của vi khuẩn gây bệnh.
  • Nghiên cứu tối ưu hóa môi trường nuôi cấy và điều kiện lên men để thu nhận sinh khối vi khuẩn và các chất kháng sinh sinh học ở quy mô lớn hơn, hướng tới sản xuất chế phẩm sinh học probiotic xử lý đáy ao và phòng trị bệnh cho tôm.

Đóng góp của đề tài

  • Cung cấp nguồn dữ liệu thực nghiệm về các chủng vi khuẩn gây bệnh trên tôm và chủng vi khuẩn Bacillus bản địa có khả năng đối kháng tại khu vực Hà Nội và Hưng Yên.
  • Tuyển chọn được hai chủng vi khuẩn tiềm năng (HNNB2.1 và HNNB2.2), đặc biệt là chủng HNNB2.2 có khả năng sinh đồng thời cả 3 loại enzyme ngoại bào (amylase, protease, cellulase) và đối kháng tốt với mầm bệnh, bổ sung nguồn chủng giống hữu ích cho các nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ nuôi trồng thủy sản bền vững.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Việc định danh hai chủng vi khuẩn Bacillus (HNNB2.1, HNNB2.2) và chủng vi khuẩn gây bệnh (V3) trong đề tài mới dừng lại ở việc quan sát hình thái và thử nghiệm các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh truyền thống, chưa thực hiện giải trình tự sinh học phân tử để xác định loài.
  • Các đánh giá về hoạt tính đối kháng và hoạt tính enzyme ngoại bào mới được thực hiện trong điều kiện in vitro trên đĩa thạch thí nghiệm, chưa đánh giá tác động tương tác thực tế trong môi trường ao nuôi phức tạp và hệ tiêu hóa của tôm.

Hướng nghiên cứu mở rộng

  • Tiến hành giải trình tự gen 16S rRNA để định danh chính xác loài cho các chủng vi khuẩn tuyển chọn.
  • Nghiên cứu tách chiết, tinh sạch và xác định bản chất hóa học của các hợp chất kháng sinh sinh học (bacteriocin) do chủng HNNB2.2 tiết ra.
  • Thực hiện các thử nghiệm cảm nhiễm nhân tạo trên tôm (thử thách mầm bệnh) khi bổ sung chủng Bacillus vào thức ăn hoặc môi trường nước để đánh giá tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng và sự biến đổi của hệ miễn dịch tôm.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên cao học, cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Công nghệ Vi sinh, Bệnh học Thủy sản và Nuôi trồng Thủy sản.
  • Giá trị học thuật và thực tiễn:
    • Tài liệu cung cấp quy trình thực nghiệm chi tiết về phương pháp sốc nhiệt phân lập Bacillus từ nước ao nuôi và phân lập vi khuẩn gây bệnh từ mô gan tôm trên môi trường TCBS.
    • Cung cấp phương pháp luận và kỹ thuật đánh giá hoạt tính đối kháng (vạch thẳng vuông góc, khuếch tán giếng thạch) cũng như phương pháp định tính/bán định lượng hoạt tính enzyme ngoại bào (amylase, protease, cellulase) bằng thuốc nhuộm chuyên biệt.
    • Là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu phát triển quy trình sản xuất chế phẩm probiotic thay thế kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài đã phân lập và tuyển chọn được những chủng vi khuẩn cụ thể nào?
Khóa luận đã phân lập được 10 chủng vi khuẩn từ mẫu tôm bệnh và nước ao trên môi trường TCBS, từ đó tuyển chọn được 1 chủng vi khuẩn gây bệnh ký hiệu là V3. Đồng thời, từ các mẫu nước ao nuôi tôm tại Gia Lâm (Hà Nội) và Văn Lâm (Hưng Yên), tác giả đã phân lập và tuyển chọn được 2 chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng đối kháng ký hiệu là HNNB2.1 và HNNB2.2.

2. Phương pháp nào được sử dụng để loại bỏ tế bào sinh dưỡng khi phân lập Bacillus từ mẫu nước?
Tác giả đã áp dụng phương pháp xử lý sốc nhiệt theo nghiên cứu của Do & cs.: mẫu nước ao nuôi được ủ trong bể ổn nhiệt ở nhiệt độ cao ($80^\circ\text{C}$) trong thời gian 10 phút trước khi tiến hành pha loãng và cấy gạt trên môi trường LB thạch. Nhiệt độ này giúp tiêu diệt các tế bào sinh dưỡng thông thường và chỉ giữ lại các nội bào tử chịu nhiệt của chi Bacillus.

3. Khả năng sinh enzyme ngoại bào của hai chủng HNNB2.1 và HNNB2.2 có điểm gì khác nhau?
Chủng HNNB2.1 có hoạt tính amylase và protease ở mức trung bình ($D - d = 10 - 19,\text{mm}$), nhưng hoạt tính cellulase ở mức yếu ($D - d \le 9,\text{mm}$). Trong khi đó, chủng HNNB2.2 thể hiện hoạt tính của cả 3 loại enzyme amylase, protease và cellulase đều đạt mức trung bình ($D - d = 10 - 19,\text{mm}$).

4. Dải điều kiện môi trường nuôi cấy (nhiệt độ, pH, độ mặn) tối thích cho sự sinh trưởng của hai chủng Bacillus tuyển chọn là bao nhiêu?
Cả hai chủng HNNB2.1 và HNNB2.2 đều có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trong dải nhiệt độ từ $30^\circ\text{C}$ đến $50^\circ\text{C}$, dải pH từ 5 đến 10, và chịu được nồng độ muối NaCl trong môi trường từ $0%$ đến $7%$.

5. Hoạt tính đối kháng của các chủng Bacillus với vi khuẩn gây bệnh được đánh giá bằng những phương pháp nào?
Tác giả sử dụng hai phương pháp: phương pháp cấy vạch thẳng vuông góc trên môi trường TSA để phát hiện vùng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh, và phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch (đục lỗ thạch) sử dụng $100,\mu\text{l}$ dịch nuôi cấy Bacillus đã qua ly tâm loại bỏ tế bào (6.000 vòng/phút trong 20 phút) để đo đường kính vòng kháng khuẩn $K = D - d$ (mm).


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Thị Nhật Lệ đã thực hiện thành công việc phân lập và tuyển chọn được 2 chủng vi khuẩn trực khuẩn Gram dương Bacillus (HNNB2.1 và HNNB2.2) từ nước ao nuôi tôm tại Hà Nội và Hưng Yên có khả năng đối kháng với chủng vi khuẩn gây bệnh V3 phân lập từ tôm bệnh. Cả hai chủng vi khuẩn tuyển chọn đều thể hiện khả năng thích ứng sinh thái rộng (nhiệt độ $30 - 50^\circ\text{C}$, pH $5 - 10$, độ mặn $0 - 7%$), đồng hóa đa dạng nguồn dinh dưỡng carbon, nitơ và sinh tổng hợp các enzyme ngoại bào quan trọng như amylase, protease, cellulase (trong đó chủng HNNB2.2 có hoạt tính đối kháng và sinh enzyme toàn diện hơn). Kết quả nghiên cứu cung cấp nguồn dữ liệu sinh học thực nghiệm có giá trị, đóng vai trò là nguồn vật liệu khởi đầu tiềm năng cho các nghiên cứu ứng dụng và sản xuất chế phẩm sinh học probiotic phục vụ ngành nuôi tôm bền vững.