Trong những năm gần đây, do tình trạng sử dụng kháng sinh tràn lan đã xuất hiện nhiều loại vi khuẩn kháng kháng sinh và gây nên những hậu quả nặng nề cho con người, động vật và hệ sinh thái. Mỗi năm xuất hiện thêm nhiều loại vi khuẩn kháng thuốc mới và ngày càng có nhiều bệnh mà không loại thuốc nào có thể chữa được. Nguy cơ trong tương lai có một trận đại dịch do vi khuẩn kháng thuốc là hoàn toàn có thể xảy ra. Vì vậy vấn đề cấp bách hiện nay là tìm ra một biện pháp mới thay thế kháng sinh một cách hiệu quả và bền vững. Một trong những biện pháp tiềm năng hiện nay là sử dụng liệu pháp phage. Phage đã được ứng dụng để nghiên cứu chữa các bệnh do vi khuẩn gây ra được ứng dụng nhiều trong y học, nông nghiệp,... tuy nhiên trong lĩnh vực chăn nuôi đặc biệt là nuôi trồng thủy sản thì chưa được ứng dụng nhiều. Ngành chăn nuôi nói chung là ngành sử dụng nhiều kháng sinh nhất, nên ngày càng phải gánh chịu những hậu quả nặng nề do kháng sinh gây ra. Nói về nuôi trồng thủy sản, đây là ngành phát triển mạnh mẽ hiện nay vì dân số tăng cao kéo theo nhu cầu về thực phẩm tăng. Việc đẩy mạnh sản xuất thủy sản tập trung làm cho mức độ lây lan nhanh chóng của một số vi khuẩn nên kháng sinh đã được sử dụng tràn lan hơn bao giờ hết. Việt Nam chúng ta, đặc biệt là ở vùng đồng bằng Sông Cửu Long nơi có sản lượng thủy sản lớn nhất cả nước hằng năm cũng bị thiệt hại nặng nề do tình trạng bệnh trên cá tôm, bên cạnh đó khi xuất khẩu sang các thị trường khó tính nhiều khi cũng bị trả về do dư lượng sử dụng kháng sinh trong thủy sản quá cao. Người nông dân nuôi thủy sản đã phải vất vả quá nhiều nhưng không thu được lợi nhuận, thậm chí bị lỗ nặng. Với mong muốn xóa đi những mối trăn trở của người nông dân cùng với bảo vệ sức khỏe cộng đồng, điều quan trọng nhất lúc này là tìm ra một liệu pháp thay thế kháng sinh, giúp tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, đồng thời không còn tồn dư kháng sinh trong thủy sản liệu pháp phage là hướng đi tiềm năng cần được nghiên cứu. Đồ án thiết kế công nghệ sinh học này nghiên cứu trên lý thuyết các vấn đề về phage, liệu pháp phage, cơ hội, thách thức và quy trình thiết kế chế phẩm thực khuẩn thể phòng bệnh trên thủy sản. Đồ án gồm 4 chương với những nội dung:Chương 1: Tổng quan tài liệu : giới thiệu chung về phage, liệu pháp phage, tại sao phage được quan tâm, cơ hội và thách thức của liệu pháp này, giới thiệu về cá tra cũng như các bệnh mà cá hay gặp phải. Chương 2: Các vấn đề liên quan đến liệu pháp phage: bàn luận chi tiết các vấn đề xung quanh liệu pháp này như tính đặc hiệu của phage, độ an toàn, sự kích thích phản ứng miễn dịch, dạng thức sản phẩm và cách quản lý trong môi trường, sự phong phú và ổn định của phage trong đời sống, các tác động đến môi trường, cùng những khía cạnh về pháp lý, kinh tế và môi trường. Chương 2 cũng nêu lên đối tượng vi sinh vật ứng dụng trong việc sản xuất chế phẩm phòng bệnh xuất huyết trên cá tra ở quy mô 100 Lít. Chương 3: Thiết kế quy trình sản xuất chế phẩm thực khuẩn thể kiểm soát Aeromonas hydrophila gây bệnh xuất huyết trên cá tra: bàn luận về quy trình sản xuất cùng các chỉ tiêu và phương pháp đánh giáChương 4. Kiến nghị và kết luậnTrong quá trình làm đồ án không thể tránh khỏi những sai lầm, mong quý thầy cô và các bạn có thể bỏ qua và góp ý để sửa sai và cùng nhau tiến bộ.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ SINH HỌC CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT KẾ QUY TRÌNH TẠO CHẾ PHẨM THỰC KHUẨN THỂ PHỊNG BỆNH TRÊN THỦY SẢN Sinh viên thực : Mã số sinh viên : Giảng viên hướng dẫn: TPHCM, tháng năm 2021 LỜI CẢM ƠN Đồ án thiết kế sinh học môn học quan trọng Đồ án luận văn tốt nghiệp sản phẩm tạo ra, đúc kết từ kiến thức mà sinh viên học suốt ba năm ngồi ghế nhà trường Trong thời gian làm đồ án, em nhận nhiều giúp đỡ, bảo, góp ý tận tình từ thầy cơ, gia đình bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy tận tình hướng dẫn, hỗ trợ em suốt trình làm đồ án Nhân em gửi lời cảm ơn đến thầy cô trường đại học Bách Khoa, đặc biệt thầy cô thuộc môn Công nghệ Sinh học ln quan tâm, bảo hết lịng cho chúng em Với em nơi nhà thứ hai nơi đáng nhớ tuổi xuân Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ln bên cạnh ủng hộ để ln có niềm tin tiến phía trước Cảm ơn người bạn bên tôi viết nên trang sách tuổi xuân mang tên Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng năm 2021 Sinh viên thực đồ án MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, tình trạng sử dụng kháng sinh tràn lan xuất nhiều loại vi khuẩn kháng kháng sinh gây nên hậu nặng nề cho người, động vật hệ sinh thái Mỗi năm xuất thêm nhiều loại vi khuẩn kháng thuốc ngày có nhiều bệnh mà khơng loại thuốc chữa Nguy tương lai có trận đại dịch vi khuẩn kháng thuốc hoàn toàn xảy Vì vấn đề cấp bách tìm biện pháp thay kháng sinh cách hiệu bền vững Một biện pháp tiềm sử dụng liệu pháp phage Phage ứng dụng để nghiên cứu chữa bệnh vi khuẩn gây ứng dụng nhiều y học, nông nghiệp, nhiên lĩnh vực chăn nuôi đặc biệt ni trồng thủy sản chưa ứng dụng nhiều Ngành chăn ni nói chung ngành sử dụng nhiều kháng sinh nhất, nên ngày phải gánh chịu hậu nặng nề kháng sinh gây Nói ni trồng thủy sản, ngành phát triển mạnh mẽ dân số tăng cao kéo theo nhu cầu thực phẩm tăng Việc đẩy mạnh sản xuất thủy sản tập trung làm cho mức độ lây lan nhanh chóng số vi khuẩn nên kháng sinh sử dụng tràn lan hết Việt Nam chúng ta, đặc biệt vùng đồng Sơng Cửu Long nơi có sản lượng thủy sản lớn nước năm bị thiệt hại nặng nề tình trạng bệnh cá tơm, bên cạnh xuất sang thị trường khó tính nhiều bị trả dư lượng sử dụng kháng sinh thủy sản cao Người nông dân nuôi thủy sản phải vất vả nhiều không thu lợi nhuận, chí bị lỗ nặng Với mong muốn xóa mối trăn trở người nông dân với bảo vệ sức khỏe cộng đồng, điều quan trọng lúc tìm liệu pháp thay kháng sinh, giúp tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, đồng thời khơng cịn tồn dư kháng sinh thủy sản liệu pháp phage hướng tiềm cần nghiên cứu Đồ án thiết kế công nghệ sinh học nghiên cứu lý thuyết vấn đề phage, liệu pháp phage, hội, thách thức quy trình thiết kế chế phẩm thực khuẩn thể phịng bệnh thủy sản Đồ án gồm chương với nội dung: Chương 1: Tổng quan tài liệu : giới thiệu chung phage, liệu pháp phage, phage quan tâm, hội thách thức liệu pháp này, giới thiệu cá tra bệnh mà cá hay gặp phải Chương 2: Các vấn đề liên quan đến liệu pháp phage: bàn luận chi tiết vấn đề xung quanh liệu pháp tính đặc hiệu phage, độ an tồn, kích thích phản ứng miễn dịch, dạng thức sản phẩm cách quản lý môi trường, phong phú ổn định phage đời sống, tác động đến mơi trường, khía cạnh pháp lý, kinh tế môi trường Chương nêu lên đối tượng vi sinh vật ứng dụng việc sản xuất chế phẩm phòng bệnh xuất huyết cá tra quy mơ 100 Lít Chương 3: Thiết kế quy trình sản xuất chế phẩm thực khuẩn thể kiểm soát Aeromonas hydrophila gây bệnh xuất huyết cá tra: bàn luận quy trình sản xuất tiêu phương pháp đánh giá Chương Kiến nghị kết luận Trong q trình làm đồ án khơng thể tránh khỏi sai lầm, mong quý thầy cô bạn bỏ qua góp ý để sửa sai tiến MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỞ ĐẦU ii MỤC LỤC iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .vi DANH MỤC BẢNG .vii DANH MỤC HÌNH .viii CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan thực khuẩn thể 1.1.1 Đặc điểm hình thái 1.1.2 Chu kỳ xâm nhiễm phage 1.2 Tổng quan liệu pháp phage .3 1.2.1 Liệu pháp phage gì? 1.2.2 Tại liệu pháp phage lại quan tâm ngành nuôi trồng thủy sản? ……………………………………………………………………………….3 1.2.3 Cơ hội thách thức liệu pháp phage 1.3 Cá tra- Các bệnh thường gặp cá tra .7 1.3.1 Bệnh xuất huyết 1.3.2 Bệnh gan thận mủ CHƯƠNG CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN CHẾ PHẨM PHAGE TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 11 2.1 Các đặc điểm yêu cầu chế phẩm phage 11 2.1.1 Yêu cầu tính đặc hiệu phage 11 2.1.2 Khả tiêu diệt vi khuẩn .12 2.1.3 Các vấn đề liên quan đến đáp ứng miễn dịch 14 2.1.4 Dạng thức quản lý hiệu chế phẩm phage môi trường lỏng 15 2.1.5 Tính ổn định 18 2.2 Các khía cạnh pháp lý- kinh tế- môi trường 20 2.2.1 Về pháp lý 20 2.2.2 Về kinh tế 21 2.2.3 Về môi trường 21 2.3 Các đối tượng nghiên cứu để sản xuất chế phẩm phòng bệnh xuất huyết cá tra 22 2.3.1 Vi khuẩn Aeromonas hydrophila 22 2.3.2 Phage TG25P 23 2.4 Các nghiên cứu chế phẩm thực khuẩn thể phòng bệnh xuất huyết cá tra 23 CHƯƠNG THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THỰC KHUẨN THỂ KIỂM SOÁT AEROMONAS HYDROPHILA TRÊN CÁ TRA 25 3.1 Quy trình sản xuất 25 3.2 Thiết minh quy trình .26 3.2.1 Hoạt hóa- Nhân giống .26 3.2.2 Lên men 26 3.2.3 Lọc 28 3.2.4 Đóng chai 29 3.2.5 Bảo quản 31 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CRISPR clustered regularly interspaced short CFU DNA EU LPS MOI NaCl PAM PFU pH TSA TSB palindromic repeats colony-forming unit Deoxyribonucleic acid European Union Lipopolisacharides Multiplicity of infection Sodium chloride Protospacer adjacent motif plaque-forming unit potential of hydrogen Trypticase soy agar Tryptic Soy Broth DANH MỤC BẢNG Bảng Tính tốn thành phần môi trường .27 Bảng Thông số vận hành trình lên men .27 Bảng 3 Thông số thiết bị lọc 29 Bảng Thơng số thiết bị rót chai đóng nắp tự động 31 DANH MỤC Hình 1 Mơ thực khuẩn thể thuộc Caudovirales .1 Hình Chu trình tan tiềm tan Hình Cá bị bệnh xuất huyết (Nguồn : https://tepbac.com/disease/full/47/benh-xuathuyet-tren-ca-tra-nuoi-cong-nghiep.htm) Hình Nội tạng cá tra bị gan thận mủ Hình Vi khuẩn Edwardsiella ictalurid nhuộm Gram Hình Vi khuẩn Edwardsiella ictalurid kính hiển vi điện tử 10 YHình Hình dạng vi khuẩn A Hydrophila kính hiển vi điện tử [86] [90] ……….23 YHình Sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm thực khuẩn thể……………………… 25 Hình Hình thiết bị lên men 150 Lít hãng BioFlo®Pro .27 Hình 3 Thiết bị lọc tiếp tuyến quy mơ 100 Lít hãng KrosFlo® 28 Hình Modul thiết bị quy mô sản xuất 10-100L .29 Hình Chai nhựa HDPE Lít 29 Hình Thiết bị rót chai đóng nắp tự đóng 30 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Chương trình bày kiến thức thực khuẩn thể, liệu pháp thực khuẩn thể nuôi trồng thủy sản, bàn luận liệu pháp phage lại quan tâm với hội, thách thức liệu pháp Bên cạnh bàn luận cá tra, bệnh cá nguyên nhân gây bệnh 1.1 1.1.1 Tổng quan thực khuẩn thể Đặc điểm hình thái Thực khuẩn thể: Bacteriophages (còn gọi phage) định nghĩa virus lây nhiễm vi khuẩn Thực khuẩn thể phát cách độc lập Frederick Twort Felix d’Hérelle vào đầu kỉ XX [1],[2] Các phage thiết kế điều trị, nhiên phổ biến kháng sinh lúc nên liệu pháp phage dần trở nên bị quên lãng, nghiên cứu thực khuẩn thể tiếp tục Liên Xô cũ ( Georgia Nga) Ba Lan [3] Dưới kính hiển vi phage có cấu trúc đa dạng phức tạp Phần lớn phage biết virus có thuộc Caudovirales Chúng cấu tạo lớp vỏ capsid bao gồm protein lipoprotein bảo vệ vật liệu di truyền DNA hay RNA với đuôi Đuôi nhận dạng vật chủ thơng qua thụ thể sợi (Hình 1.1) [3] Hình 1 Mô thực khuẩn thể thuộc Caudovirales 1.1.2 Chu kỳ xâm nhiễm phage Đồ án thiết kế công nghệ sinh học Về mặt cảm quan sản phẩm: Sản phẩm dạng lỏng, đồng nhất, không tách lớp, không cặn, khơng lợn cợn hay có chất lạ, có màu vàng nhạt môi trường TSB Mật độ phage chế phẩm: 109 PFU/ mL định lượng phương pháp trải đĩa plaque Kiểm tra hoạt tính sinh học phage chế phẩm: Định kì chế phẩm phage lấy mẫu kiểm tra hoạt tính phương pháp thử nghiệm hấp phụ Kiểm tra vi sinh vật tạp nhiễm: Trước đóng chai, mẫu lấy kiểm tra có mặt vi sinh vật tạp nhiễm kính hiển vi, đếm khuẩn lạc mọc môi trường đĩa thạch dinh dưỡng Mẫu lấy phải có tính chất đại diện Sản phẩm đảm bảo khơng có có mặt chủng vi khuẩn gây bệnh đặc biệt cá có mặt với nồng độ cho phép CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Công nghiệp thủy sản lĩnh vực quan trọng cung cấp lượng lương thực lớn cho dân số giới Tuy nhiên ngành thủy sản phải chịu nhiều tổn thất bệnh thủy sản Phần lớn bệnh vi khuẩn gây Kháng sinh phương pháp điều trị dùng từ lâu, nhiên vi khuẩn trở nên kháng kháng sinh ngày trở nên nguy hiểm khó điều trị Ngành thủy sản ngành sử dụng lượng kháng sinh vô lớn giai đoạn khủng hoảng kháng sinh Vì việc cấp bách tìm liệu pháp để thay cách bền vững cho kháng sinh Thực khuẩn thể ứng viên tiềm Thực khuẩn thể loại vi virus có khả tiêu diệt vi khuẩn Thực khuẩn thể có tính đặc hiệu cao, cơng lồi vi khuẩn đích khơng làm ảnh hưởng đến hệ sinh vật mơi trường, bên cạnh thực khuẩn thể có khả đồng tiến hóa với vi khuẩn nên phần làm ngăn chặn vi khuẩn có kháng phage, tiêu diệt chủng kháng kháng sinh nguy hiểm Việt Nam quốc gia có số lượng xuất thủy sản lớn, đặc biệt dẫn đầu sản lượng cá tra đồng Sông Cửu Long Tuy nhiên năm tình hình dịch bệnh tràn lan gây thiệt hại nghiêm trọng cho kinh tế quốc gia Chi phí điều trị kháng sinh phần không nhỏ giá thành sản xuất Các bệnh cá 32 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học xuất huyết, gan thận mủ, đuôi trắng, với nguyên nhân gây chủng vi khuẩn kháng thuốc khó điều trị Như nói phần liệu pháp thực khuẩn thể biện pháp tiềm xử lý bệnh thủy sản Tuy nhiên Việt Nam chưa có nhà máy có khả sản xuất sản phẩm chứa phage để điều trị bệnh thủy sản Do chi phí, nguồn lực chưa có khả kiểm sốt mối nguy môi trường ứng dụng phage nên giai đoạn nghiên cứu khoa học mà chưa mở rộng quy mô sản xuất cơng nghiệp Để kết tốt phải cần đẩy mạnh nghiên cứu tương lai Một chế phẩm phage trước đưa thị trường phải đảm bảo yêu cầu độ đặc hiệu phage, khả tiêu diệt vi khuẩn, cách thức quản lý phage mơi trường nước với tính ổn định phage Việc phân lập, cải tiến phage, đẩy mạnh tiến hành Ngành có nhiều phage phân lập ổn định hơn, có khoảng chịu đưng tốt điều kiện mơi trường có nhiệt độ cao, khoảng pH rộng, ổn định dung mơi hữu khiến phage ứng dụng hiệu sản xuất cơng nghiệp Quy trình sản xuất chế phẩm phage không phức tạp Chế phẩm phage sản xuất theo cách lên men môi trường giá rẻ, cần tỉ lệ nhỏ để bắt đầu phí đầu tư khơng cao, phụ thuộc vào máy móc, quản lý phage sản xuất đưa môi trường bên Một vấn đề khác liên quan đến sản xuất phage tỷ lệ phage vi khuẩn cho vào lên men phải tính tốn cẩn thận, điều cần phải thông qua nghiên cứu nhiều tương lai để tìm đượcc tỷ lệ phage vi khuẩn thích hợp Nói vi khuẩn sử dụng lên men sản xuất phage, vi khuẩn gây bệnh cho đối tượng điều trị nên sản xuất phải ý công đoạn để loại bỏ sinh khối vi khuẩn, đảm bảo lượng khuẩn chế phẩm khơng cịn nhiều để khơng có khả gây bệnh Ngồi có chủng vi khuẩn chứa nội độc tố cần phải cải tiến thêm quy trình chủng giống để loại bỏ nội độc tố trình sau lên men Sinh khối vi khuẩn sau loại bỏ cần xử lý cách nghiêm ngặt để tránh phát 33 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học tán môi trường xung quanh Các liều lượng phage cho cá ăn, thời gian cho ăn cần phải nghiên cứu để mang lại hiệu kinh tế tương lai Tóm lại việc sản xuất chế phẩm thực khuẩn thể có nhiều lợi ích diệt vi khuẩn kháng kháng sinh, chi phí đầu tư hợp lý, có nhiều ưu điểm kháng sinh phải đối mặt với vô vàng thách thức Các thách thức vấn đề cần giải tương lai cần đẩy mạnh nghiên cứu thực khuẩn thể nhiều tạo móng vững để sản xuất phage 34 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] F W Twort, “an Investigation on the Nature of Ultra-Microscopic Viruses.,” Lancet, vol 186, no 4814, pp 1241–1243, 1915, doi: 10.1016/S01406736(01)20383-3 [2] F Terms, “On an invisible microbe antagonistic to dysentery bacilli Note by M F d’Herelle, presented by M Roux Comptes Rendus Academie des Sciences 1917; 165:373–5 ,” Bacteriophage, vol 1, no 1, pp 3–5, 2011, doi: 10.4161/bact.1.1.14941 [3] J Doss, K Culbertson, D Hahn, J Camacho, and N Barekzi, “A review of phage therapy against bacterial pathogens of aquatic and terrestrial organisms,” Viruses, vol 9, no 3, 2017, doi: 10.3390/v9030050 [4] V Letchumanan et al., “Insights into bacteriophage application in controlling vibrio species,” Front Microbiol., vol 7, no JUL, 2016, doi: 10.3389/fmicb.2016.01114 [5] S A A Jassim and R G Limoges, “Natural solution to antibiotic resistance: Bacteriophages ‘The Living Drugs,’” World J Microbiol Biotechnol., vol 30, no 8, pp 2153–2170, 2014, doi: 10.1007/s11274-014-1655-7 [6] J Bongaarts, “Human population growth and the demographic transition,” Philos Trans R Soc B Biol Sci., vol 364, no 1532, pp 2985–2990, 2009, doi: 10.1098/rstb.2009.0137 [7] A Culot, N Grosset, and M Gautier, “Overcoming the challenges of phage therapy for industrial aquaculture: A review,” Aquaculture, vol 513, no April, p 734423, 2019, doi: 10.1016/j.aquaculture.2019.734423 [8] K D Lafferty et al., “Infectious diseases affect marine fisheries and aquaculture economics,” Ann Rev Mar Sci., vol 7, no September 2014, pp 471–496, 2015, doi: 10.1146/annurev-marine-010814-015646 35 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học [9] T B Waltzek, G Cortés-Hinojosa, J F X Wellehan, and G C Gray, “Marine mammal zoonoses: A review of disease manifestations,” Zoonoses Public Health, vol 59, no 8, pp 521–535, 2012, doi: 10.1111/j.1863-2378.2012.01492.x [10] T P Van Boeckel et al., “Global trends in antimicrobial resistance in animals in low- And middle-income countries,” Science (80- )., vol 365, no 6459, pp 1–55, 2019, doi: 10.1126/science.aaw1944 [11] M Cully, “Public health: The politics of antibiotics,” Nature, vol 509, no 7498 SUPPL., 2014, doi: 10.1038/509S16a [12] B Chrisolite et al., “Distribution of luminescent Vibrio harveyi and their bacteriophages in a commercial shrimp hatchery in South India,” Aquaculture, vol 275, no 1–4, pp 13–19, 2008, doi: 10.1016/j.aquaculture.2007.12.016 [13] A A Cisek, I Dąbrowska, K P Gregorczyk, and Z Wyżewski, “Phage Therapy in Bacterial Infections Treatment: One Hundred Years After the Discovery of Bacteriophages,” Curr Microbiol., vol 74, no 2, pp 277–283, 2017, doi: 10.1007/s00284-016-1166-x [14] J Romero, C Gloria, and P Navarrete, “Antibiotics in Aquaculture – Use, Abuse and Alternatives,” Heal Environ Aquac., 2012, doi: 10.5772/28157 [15] D M Hentschel, M P Kwon, L Cilenti, A S Zervos, I Drummond, and J V Bonventre, “Acute renal failure in zebrafish: A novel system to study a complex disease,” Am J Physiol - Ren Physiol., vol 288, no 57-5, pp 923–929, 2005, doi: 10.1152/ajprenal.00386.2004 [16] A Wishkovsky, B S Roberson, and F M Hetrick, “In vitro suppression of the phagocytic response of fish macrophages by tetracyclines,” J Fish Biol., vol 31, pp 61–65, 1987, doi: 10.1111/j.1095-8649.1987.tb05294.x [17] L Burridge, J S Weis, F Cabello, J Pizarro, and K Bostick, “Chemical use in salmon aquaculture: A review of current practices and possible environmental 36 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học effects,” Aquaculture, vol 306, no 1–4, pp 7–23, 2010, doi: 10.1016/j.aquaculture.2010.05.020 [18] J W Pridgeon and P H Klesius, “Major bacterial diseases in aquaculture and their vaccine development,” CAB Rev Perspect Agric Vet Sci Nutr Nat Resour., vol 7, no 048, 2012, doi: 10.1079/PAVSNNR20127048 [19] O M J Kasilo, M Kofi-Tsekpo, and F Gachathi, “Medicinal and Aromatic Plants of the World – Africa,” no January 2015, pp 77–90, 2017, doi: 10.1007/978-94024-1120-1_4 [20] G Banerjee and A K Ray, “The advancement of probiotics research and its application in fish farming industries,” Res Vet Sci., vol 115, pp 66–77, 2017, doi: 10.1016/j.rvsc.2017.01.016 [21] J Xiong, W Dai, and C Li, “Advances, challenges, and directions in shrimp disease control: the guidelines from an ecological perspective,” Appl Microbiol Biotechnol., vol 100, no 16, pp 6947–6954, 2016, doi: 10.1007/s00253-016-76791 [22] J Thompson, S Gregory, S Plummer, R J Shields, and A F Rowley, “An in vitro and in vivo assessment of the potential of Vibrio spp as probiotics for the Pacific White shrimp, Litopenaeus vannamei,” J Appl Microbiol., vol 109, no 4, pp 1177–1187, 2010, doi: 10.1111/j.1365-2672.2010.04743.x [23] B Austin and P A W Robertson, “Austin B 1995 Probiotic strain Vibrio effective against Vibrio.pdf,” pp 93–96, 1995 [24] L Noriega-Orozco, E Acedo-Félix, I Higuera-Ciapara, R Jiménez-Flores, and R Cano, “Pathogenic and non pathogenic Vibrio species in aquaculture shrimp ponds,” Rev Latinoam Microbiol., vol 49, no 3–4, pp 60–67, 2008 [25] M León and R Bastías, “Virulence reduction in bacteriophage resistant bacteria,” Front Microbiol., vol 6, no APR, pp 1–7, 2015, doi: 10.3389/fmicb.2015.00343 37 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học [26] J Santander and J Robeson, “Phage-resistance of Salmonella enterica serovar Enteritidis and pathogenesis in Caenorhabditis elegans is mediated by the lipopolysaccharide,” Electron J Biotechnol., vol 10, no 4, pp 627–632, 2007, doi: 10.2225/vol10-issue4-fulltext-14 [27] M Breitbart, L Wegley, S Leeds, T Schoenfeld, and F Rohwer, “Phage Community Dynamics in Hot Springs,” Appl Environ Microbiol., vol 70, no 3, pp 1633–1640, 2004, doi: 10.1128/AEM.70.3.1633-1640.2004 [28] R N Glud and M Middelboe, “Virus and bacteria dynamics of a coastal sediment: Implication for benthic carbon cycling,” Limnol Oceanogr., vol 49, no 6, pp 2073–2081, 2004, doi: 10.4319/lo.2004.49.6.2073 [29] M Prigent, M Leroy, F Confalonieri, M Dutertre, and M S DuBow, “A diversity of bacteriophage forms and genomes can be isolated from the surface sands of the Sahara Desert,” Extremophiles, vol 9, no 4, pp 289–296, 2005, doi: 10.1007/s00792-005-0444-5 [30] C A Suttle, “Viruses in the sea,” Nature, vol 437, no 7057, pp 356–361, 2005, doi: 10.1038/nature04160 [31] C Säwström, J Lisle, A M Anesio, J C Priscu, and J Laybourn-Parry, “Bacteriophage in polar inland waters,” Extremophiles, vol 12, no 2, pp 167–175, 2008, doi: 10.1007/s00792-007-0134-6 [32] J D Kowalska, J Kazimierczak, P M Sowińska, E A Wójcik, A K Siwicki, and J Dastych, “Growing trend of fighting infections in aquaculture e[1] J D Kowalska, J Kazimierczak, P M Sowińska, E A Wójcik, A K Siwicki, and J Dastych, “Growing trend of fighting infections in aquaculture environment— opportunities and challenges of phage t,” Antibiotics, vol 9, no 6, pp 1–17, 2020, doi: 10.3390/antibiotics9060301 [33] T Dung and K Th, “VÀ QU Ả N LÝ D Ị CH B Ệ NH TRONG NUÔI T Thanh 38 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học Dung , Khoa Th ủ y s ản , Trườ ng Đạ i h ọ c C ần Thơ.” [34] Đ P H H Quách Văn Cao Thi, Từ Thanh Dung, “Hiện trạng kháng thuốc kháng sinh hai loài vi khuẩn Edwardsiella ictaluri Aeromonas hydrophila gây bệnh cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) đông Sông Cửu Long,” Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, no 2, pp 7–14, 2014 [35] H W Ferguson, J F Turnbull, A Shinn, K Thompson, T T Dung, and M Crumlish, “Bacillary necrosis in farmed Pangasius hypophthalmus (Sauvage) from the Mekong Delta, Vietnam,” J Fish Dis., vol 24, no 9, pp 509–513, 2001, doi: 10.1046/j.1365-2761.2001.00308.x [36] J P Hawke, “ A Bacterium Associated with Disease of Pond Cultured Channel Catfish, Ictalurus punctatus ,” J Fish Res Board Canada, vol 36, no 12, pp 1508–1512, 1979, doi: 10.1139/f79-219 [37] Y J Silva et al., “Biological control of Aeromonas salmonicida infection in juvenile Senegalese sole (Solea senegalensis) with Phage AS-A,” Aquaculture, vol 450, pp 225–233, 2016, doi: 10.1016/j.aquaculture.2015.07.025 [38] M G Vinod et al., “Isolation of Vibrio harveyi bacteriophage with a potential for biocontrol of luminous vibriosis in hatchery environments,” Aquaculture, vol 255, no 1–4, pp 117–124, 2006, doi: 10.1016/j.aquaculture.2005.12.003 [39] ZhangHui et al., “Application of a phage in decontaminating Vibrio parahaemolyticus in oysters,” Int J Food Microbiol., vol 275, pp 24–31, 2018, doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2018.03.027 [40] P G Kalatzis, R Bastías, C Kokkari, and P Katharios, “Isolation and characterization of two lytic bacteriophages, φst2 and φgrn1; Phage therapy application for biological control of vibrio alginolyticus in aquaculture live feeds,” PLoS One, vol 11, no 3, pp 1–18, 2016, doi: 10.1371/journal.pone.0151101 [41] H A Hoang, T T T Xuan, L P Nga, and D T H Oanh, “Selection of phages to 39 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học control aeromonas hydrophila-an infectious agent in striped catfish,” Biocontrol Sci., vol 24, no 1, pp 23–28, 2019, doi: 10.4265/bio.24.23 [42] M H Ly-Chatain, “The factors affecting effectiveness of treatment in phages therapy,” Front Microbiol., vol 5, no FEB, pp 1–7, 2014, doi: 10.3389/fmicb.2014.00051 [43] S J Labrie, J E Samson, and S Moineau, “Bacteriophage resistance mechanisms,” Nat Rev Microbiol., vol 8, no 5, pp 317–327, 2010, doi: 10.1038/nrmicro2315 [44] A H Azam and Y Tanji, “Bacteriophage-host arm race: an update on the mechanism of phage resistance in bacteria and revenge of the phage with the perspective for phage therapy,” Appl Microbiol Biotechnol., vol 103, no 5, pp 2121–2131, 2019, doi: 10.1007/s00253-019-09629-x [45] A Colavecchio and L D Goodridge, “Phage Therapy Approaches to Reducing Pathogen Persistence and Transmission in Animal Production Environments: Opportunities and Challenges,” Preharvest Food Saf., pp 291–308, 2017, doi: 10.1128/microbiolspec.pfs-0017-2017 [46] P Hyman and S T Abedon, Bacteriophage host range and bacterial resistance., 1st ed., vol 70, no 10 Elsevier Inc., 2010 [47] M Walmagh, B Boczkowska, B Grymonprez, Y Briers, Z Drulis-Kawa, and R Lavigne, “Characterization of five novel endolysins from Gram-negative infecting bacteriophages,” Appl Microbiol Biotechnol., vol 97, no 10, pp 4369–4375, 2013, doi: 10.1007/s00253-012-4294-7 [48] J Cairns, S Coloma, K Sivonen, and T Hiltunen, “Evolving interactions between diazotrophic cyanobacterium and phage mediate nitrogen release and host competitive ability,” R Soc Open Sci., vol 3, no 12, 2016, doi: 10.1098/rsos.160839 40 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học [49] A Górski et al., “Phage therapy: What have we learned?,” Viruses, vol 10, no 6, pp 1–28, 2018, doi: 10.3390/v10060288 [50] J Majewska et al., “Oral application of T4 phage induces weak antibody production in the gut and in the blood,” Viruses, vol 7, no 8, pp 4783–4799, 2015, doi: 10.3390/v7082845 [51] T Kaur, N Nafissi, O Wasfi, K Sheldon, S Wettig, and R Slavcev, “Immunocompatibility of bacteriophages as nanomedicines,” J Nanotechnol., vol 2012, no i, 2012, doi: 10.1155/2012/247427 [52] K Dąbrowska, “Phage therapy: What factors shape phage pharmacokinetics and bioavailability? Systematic and critical review,” Med Res Rev., vol 39, no 5, pp 2000–2025, 2019, doi: 10.1002/med.21572 [53] Z Drulis-Kawa, G Majkowska-Skrobek, B Maciejewska, A.-S Delattre, and R Lavigne, “Learning from Bacteriophages - Advantages and Limitations of Phage and Phage-Encoded Protein Applications,” Curr Protein Pept Sci., vol 13, no 8, pp 699–722, 2013, doi: 10.2174/138920312804871193 [54] L Goodridge, “Designing Phage Therapeutics,” Curr Pharm Biotechnol., vol 11, no 1, pp 15–27, 2010, doi: 10.2174/138920110790725348 [55] P de Oliveira Magalhães, A M Lopes, P G Mazzola, C Rangel-Yagui, T C V Penna, and A Pessoa, “Methods of endotoxin removal from biological preparations: A review,” J Pharm Pharm Sci., vol 10, no 3, pp 388–404, 2007 [56] E Criscuolo, S Spadini, J Lamanna, M Ferro, and R Burioni, “Bacteriophages and Their Immunological Applications against Infectious Threats,” J Immunol Res., vol 2017, 2017, doi: 10.1155/2017/3780697 [57] C R Merril et al., “Long-circulating bacteriophage as antibacterial agents,” Proc Natl Acad Sci U S A., vol 93, no 8, pp 3188–3192, 1996, doi: 10.1073/pnas.93.8.3188 41 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học [58] Z Li et al., “Efficiency of a bacteriophage in controlling vibrio infection in the juvenile sea cucumber Apostichopus japonicus,” Aquaculture, vol 451, pp 345– 352, 2016, doi: 10.1016/j.aquaculture.2015.09.024 [59] J W Jun et al., “Phage Application for the Protection from Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease (AHPND) in Penaeus vannamei,” Indian J Microbiol., vol 58, no 1, pp 114–117, 2018, doi: 10.1007/s12088-017-0694-9 [60] J D Kowalska, J Kazimierczak, P M Sowińska, E A Wójcik, A K Siwicki, and J Dastych, “Growing trend of fighting infections in aquaculture environment— opportunities and challenges of phage therapy,” Antibiotics, vol 9, no 6, pp 1–17, 2020, doi: 10.3390/antibiotics9060301 [61] R Rong, H Lin, J Wang, M N Khan, and M Li, “Reductions of Vibrio parahaemolyticus in oysters after bacteriophage application during depuration,” Aquaculture, vol 418–419, pp 171–176, 2014, doi: 10.1016/j.aquaculture.2013.09.028 [62] C O Lomelí-Ortega and S F Martínez-Díaz, “Phage therapy against Vibrio parahaemolyticus infection in the whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) larvae,” Aquaculture, vol 434, pp 208–211, 2014, doi: 10.1016/j.aquaculture.2014.08.018 [63] K Huang and N Nitin, “Edible bacteriophage based antimicrobial coating on fish feed for enhanced treatment of bacterial infections in aquaculture industry,” Aquaculture, vol 502, no December 2018, pp 18–25, 2019, doi: 10.1016/j.aquaculture.2018.12.026 [64] E Vonasek, P Le, and N Nitin, “Encapsulation of bacteriophages in whey protein films for extended storage and release,” Food Hydrocoll., vol 37, pp 7–13, 2014, doi: 10.1016/j.foodhyd.2013.09.017 [65] N Stalin and P Srinivasan, “Efficacy of potential phage cocktails against Vibrio harveyi and closely related Vibrio species isolated from shrimp aquaculture 42 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học environment in the south east coast of India,” Vet Microbiol., vol 207, pp 83–96, 2017, doi: 10.1016/j.vetmic.2017.06.006 [66] A Almeida, Â Cunha, N C M Gomes, E Alves, L Costa, and M A F Faustino, “Phage therapy and photodynamic therapy: Low environmental impact approaches to inactivate microorganisms in fish farming plants,” Mar Drugs, vol 7, no 3, pp 268–313, 2009, doi: 10.3390/md7030268 [67] A R Mushegian, “Are there 1031virus particles on earth, or more, or fewer?,” J Bacteriol., vol 202, no 9, pp 1–14, 2020, doi: 10.1128/JB.00052-20 [68] S Pal, “Phage Therapy an alternate disease control in Aquaculture: A review on recent advancements,” IOSR J Agric Vet Sci Ver I, vol 8, no 9, pp 2319–2372, 2015, doi: 10.9790/2380-08916881 [69] J Kazimierczak et al., “Complete genome sequences of Aeromonas and Pseudomonas phages as a supportive tool for development of antibacterial treatment in aquaculture,” Virol J., vol 16, no 1, pp 1–12, 2019, doi: 10.1186/s12985-018-1113-5 [70] S F Martínez and P D, “innovation Phage Therapy Provides Targeted Bacteria Treatment,” Survival (Lond)., no February, pp 67–68, 2010 [71] P Blanco et al., “Bacterial Multidrug Efflux Pumps: Much More Than Antibiotic Resistance Determinants,” Microorganisms, vol 4, no 1, p 14, 2016, doi: 10.3390/microorganisms4010014 [72] D J Malik et al., “Formulation, stabilisation and encapsulation of bacteriophage for phage therapy,” Adv Colloid Interface Sci., vol 249, no May, pp 100–133, 2017, doi: 10.1016/j.cis.2017.05.014 [73] Y J Silva et al., “Influence of environmental variables in the efficiency of phage therapy in aquaculture,” Microb Biotechnol., vol 7, no 5, pp 401–413, 2014, doi: 10.1111/1751-7915.12090 43 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học [74] E Pelfrene, E Willebrand, A Cavaleiro Sanches, Z Sebris, and M Cavaleri, “Bacteriophage therapy: A regulatory perspective,” J Antimicrob Chemother., vol 71, no 8, pp 2071–2074, 2016, doi: 10.1093/jac/dkw083 [75] G Verbeken et al., “Optimizing the European regulatory framework for sustainable bacteriophage therapy in human medicine,” Arch Immunol Ther Exp (Warsz)., vol 60, no 3, pp 161–172, 2012, doi: 10.1007/s00005-012-0175-0 [76] P G Kalatzis, D Castillo, P Katharios, and M Middelboe, “Bacteriophage interactions with marine pathogenic vibrios: Implications for phage therapy,” Antibiotics, vol 7, no 1, pp 1–23, 2018, doi: 10.3390/antibiotics7010015 [77] N Văn and V Thành, “Thị Trường Cá Tra Việt Nam Phân Phối Thu Nhập Chuỗi – Giá Thành Sản Xuất Cá Tra Nguyên Liệu – Giải Pháp Phát Triển Ngành,” Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, vol 32, pp 38–44, 2014 [78] G P Richards, “Bacteriophage remediation of bacterial pathogens in aquaculture: a review of the technology,” Bacteriophage, vol 4, no 4, p e975540, 2014, doi: 10.4161/21597081.2014.975540 [79] H A Hoang and T T T Xuan, “Inactivation of A hydrophila in sterilized stripedcatfish pond water at different phage-to-host ratios,” pp 19–24, 2019 [80] J R Penadés, J Chen, N Quiles-Puchalt, N Carpena, and R P Novick, “Bacteriophage-mediated spread of bacterial virulence genes,” Curr Opin Microbiol., vol 23, pp 171–178, 2015, doi: 10.1016/j.mib.2014.11.019 [81] L Elliott, “Bacteriophage Therapy in Aquaculture – Friend or Foe ?,” no November, p 8, 2014, doi: 10.13140/2.1.4408.2883 [82] J O Lloyd-Smith, “Vacated niches, competitive release and the community ecology of pathogen eradication,” Philos Trans R Soc B Biol Sci., vol 368, no 1623, 2013, doi: 10.1098/rstb.2012.0150 [83] W J Reilly and D S Munro, “Antibiotic resistance [1],” Vet Rec., vol 141, no 1, 44 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học p 26, 1997 [84] T J Pallasch, “Pharmacokinetic principles of antimicrobial therapy,” Periodontol 2000, vol 10, no 1, pp 5–11, 1996, doi: 10.1111/j.1600-0757.1996.tb00065.x [85] S Meaden and B Koskella, “Exploring the risks of phage application in the environment,” Front Microbiol., vol 4, no November, pp 1–8, 2013, doi: 10.3389/fmicb.2013.00358 [86] M Kist and J Stein, “Aeromonas hydrophilia,” Infektiologie des Gastrointestinaltraktes pp 251–252, 2006, doi: 10.1007/3-540-37211-3_30 [87] T C Hazen, C B Fliermans, R P Hirsch, and G W Esch, “Prevalence and Distribution,” Microbiology, vol 36, no 5, pp 731–738, 1978 [88] S L Abbott, W K W Cheung, and J M Janda, “The genus Aeromonas: Biochemical characteristics, atypical reactions, and phenotypic identification schemes,” J Clin Microbiol., vol 41, no 6, pp 2348–2357, 2003, doi: 10.1128/JCM.41.6.2348-2357.2003 [89] H Natiq Kabroot Al-Fatlawy and H A AL-Hadrawy, “Isolation and Characterization of A hydrophila from the Al-Jadryia River in Baghdad (Iraq),” Am J Educ Res., vol 2, no 8, pp 658–662, 2014, doi: 10.12691/education-2-814 [90] A Aberoum and H Jooyandeh, “A Review on Occurrence and Characterization of the Aeromonas Species from Marine Fishes,” World J Fish Mar Sci., vol 2, no 6, pp 519–523, 2010 [91] T Xuan, H A Hoang, and L Tam, “Stability and activity of TG25P phage in control of Aeromonas hydrophila in striped catfish pond water,” Sci Technol Dev J., vol 21, no 2, pp 64–70, 2018, doi: 10.32508/stdj.v21i2.429 TÀI LIỆU INTERNET 45 Đồ án thiết kế công nghệ sinh học [92] Thiết bị lên men: https://ssllc.com/product/New-Brunswick-BioFlo-Pro-150-LiterBioreactor-A30757 [93] Thiết bị lọc tiếp tuyến: https://www.repligen.com/technologies/krosflo-tff1/systems/kmpi [94] Chai nhựa HDPE: https://shopee.vn/Chai-nh%E1%BB%B1a-tr%E1%BA%AFng500ml-n%E1%BA%AFp-v%E1%BA%B7n-to-HDPE-i.1293894.1327178328 [95] Thiết bị rót chai đóng nắp tự động: http://anphucltd.vn/may-chiet-rot-cap-dongnap-tu-dong.html [96] https://nhuakythuat.org/tin-tuc/nhua-hdpe-la-gi-bao-gia-tam-nhua-hdpe-moi-nhat-taitphcm-246.html [97] http://chailonhua.net/tin-tuc/kien-thuc-ve-chai-lo-duoc-pham/chai-nhua-hdpe-dungduoc-pham-cac-yeu-to-nao-ban-nen-chu-y.html 46 ... CHƯƠNG CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN CHẾ PHẨM PHAGE TRONG NI TRỒNG THỦY SẢN Chương nói vấn đề liên quan đến chế phẩm phage yêu cầu bắt buộc có tính đặc hiệu phage, khả tiêu diệt vi khuẩn, vấn đề liên quan. .. nghiên cứu chế phẩm thực khuẩn thể phòng bệnh xuất huyết cá tra 23 CHƯƠNG THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THỰC KHUẨN THỂ KIỂM SOÁT AEROMONAS HYDROPHILA TRÊN CÁ TRA 25 3.1 Quy trình sản xuất... xuất chế phẩm phòng bệnh xuất huyết cá tra quy mô 100 Lít Chương 3: Thiết kế quy trình sản xuất chế phẩm thực khuẩn thể kiểm soát Aeromonas hydrophila gây bệnh xuất huyết cá tra: bàn luận quy trình