Đồ án tìm hiểu về vibrio sp gây bệnh trên thủy sản

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành nuôi trồng thủy hải sản giới có từ lâu ngành nuôi trồng thủy hải sản theo hướng đại thực đời từ năm 1930, thật bùng nổ từ năm 80 tôm giống sản xuất với số lượng lớn cung cấp cho người nuôi Hiện nhiều nơi giới, ngành nuôi trồng thủy sản bị gây trở ngại nạn dịch bệnh lây lan khắp nơi Các dịch bệnh thường xảy thủy hải sản bệnh đốm trắng, bệnh đầu vàng, bệnh cịi,… tơm ni, bệnh xuất huyết virus, bệnh Indivirus,… cá, bệnh nhóm Vibrio sp., nấm…gây thiệt hại nghiêm trọng cho ngành nuôi trồng thủy hải sản Một tác nhân gây bệnh đáng quan tâm bệnh nhóm vi khuẩn Vibrio sp gây cho động vật thủy hải sản (tôm, cá) Chúng gây bệnh qua tất giai đoạn động vật thủy sản xem nguồn gốc gây thiệt hại nghiêm trọng giống thủy hải sản Nhiều trường hợp nhiễm bệnh phát Australia, Ấn Độ, Indonesia, Philippines, Đài Loan, Thái Lan nhiều loài thủy hải sản khác Các giảm sút gần ngành nuôi trồng thủy hải sản Việt Nam, Ấn Độ, Bangladesh, Philippines Trung Quốc chủ yếu tác động nhóm vi khuẩn Vibrio sp Động vật thủy sản nhiễm bệnh vi khuẩn Vibrio sp thường có dấu hiệu biến ăn, bơi yếu, xuất vùng thối hóa mơ gan Mật độ thả nuôi cao, thức ăn giàu protein, môi trường ương trứng mức thuận lợi tạo môi trường lý tưởng cho Vibrio sp gây tỷ lệ chết cao lên đến 100% Xuất phát từ thực trạng trên, chấp nhận Khoa Môi Trường Công Nghệ Sinh Học, tiến hành thực đề tài “Tìm hiểu Vibrio sp gây bệnh thủy sản” 1.2 NỘI DUNG TÌM HIỀU Giới thiệu nhóm Vibrio sp gây bệnh ni trồng thủy hải sản, tìm hiểu chế gây bệnh, phương pháp chuẩn đoán phương pháp phòng ngừa, điều trị CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 TÌNH HÌNH NI TRỒNG THỦY HẢI SẢN TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 2.1.1 Trên giới Lịch sử nghề nuôi trồng thủy sản giới khoảng 500 năm trước công ngun Trung Quốc với lồi cá ni cá chép (Cyprinus carpio) Hình thức sơ khai thu cá giống từ sông để ương nuôi ao vùng nước Nghề ni cá chép sau lan rộng nhiều nơi Châu Á, Trung Đông Châu Âu di dân người Hoa Tuy nhiên, vào kỷ thứ sau công nguyên, cá Chép không phép nuôi Trung Quốc, lồi lồi cá chép Trung Quốc (cá trắm cỏ, cá mè hoa, mè trắng) bắt đầu phát triển ương nuôi Ở Ấn Độ, lồi cá trơi Ấn Độ ương ni từ kỷ 11 Trong đó, lồi cá nước lợ ni lồi cá Măng (Chanos chanos) vào kỷ 15 Indonesia Ở Việt Nam, nghề nuôi thủy sản truyền thống năm 1960 Sự phát triển nhanh chóng nghề ni thủy sản năm thập niên 1970 Đến nay, nghề nuôi thủy sản liên tục phát triển đa dạng lẫn thâm canh hóa Nếu năm 1970, tốc độ tăng trưởng năm sản lượng 3,9%, năm 2006, tốc độ tăng trưởng 36% Sự phát triển nhanh chóng nghề ni góp phần tăng tỷ lệ tiêu dùng sản phẩm thủy sản nuôi trồng từ 0,7 kg/người/năn vào năm 1970 lên 7,8 kg/người/năm vào năm 2006 Sản phẩm thủy sản nuôi trồng chiếm 46% tổng sản phẩm thủy sản tiêu dùng hàng năm Ở Trung Quốc, tỷ lệ 90% Trên giới, Châu Á cho sản lượng thủy sản nuôi trồng lớn nhất, chiếm 89% tổng sản lượng 77% tổng giá trị sản phẩm thủy sản nuôi trồng giới năm 2006 Năm 2006, tổng sản lượng nuôi trồng thủy sản giới 51 triệu sản lượng khai thác 92 triệu Trong số này, Trung Quốc chiếm 66,7% tổng sản lượng nuôi, nước Châu Á khác chiếm 22,8%, nước khác lại Châu Âu, Châu Mỹ, Úc,… chiếm 10,5% Mười nước đứng đầu giới sản lượng nuôi trồng thủy sản theo thứ tự gồm: Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan, Indonesia, Bangladesh, Chile, Nhật Bản, Na Uy Philippines Năm 2006, sản lượng nuôi trồng thủy sản Việt Nam 1,67 triệu tấn, đứng thứ giới Nghề nuôi trồng thủy sản nội địa tiếp tục đóng góp cho nghề ni thủy sản nói chung, với 61% sản lượng 53% tổng giá trị sản phẩm nuôi trồng Nuôi thủy sản nước chiếm 58% sản lượng 48% giá trị, nuôi biển chiếm 34% sản lượng 36% giá trị Trong đó, ni nước lợ với tỷ lệ sản lượng thấp 8% cho tỷ lệ giá trị đến 16% ni chủ yếu lồi tơm có giá trị cao Cơ cấu nhóm lồi ni cho thấy, năm 2006, cá nước cho sản lượng cao 27,8 triệu tấn, đạt giá trị 29,5 triệu USD; động vật thân mềm rong biển cho sản lượng giá trị tương đương Trong đó, giáp xác có sản lượng 4,5 triệu đạt giá trị đến 17,95 triệu USD Hình 2.1: Sản lượng giá trị sản phẩm nuôi trồng thủy sản giới qua năm (FAO 2009) Hình 2.2: Cơ cấu sản lượng giá trị nhóm lồi thủy sản nuôi giới 2006 (FAO 2009) 2.1.2 Tại Việt Nam Ở Việt Nam, nghề nuôi thủy sản phát triển động Nghề nuôi thủy sản truyền thống thập niên 1960, nhiên vịng 10 năm nay, nghề ni thủy sản có tốc độ phát triển nhanh chóng Theo thống kê Bộ Thủy sản (2006) năm 1999 nước có tổng cộng 524.619 ha, đạt sản lượng 480.767 Năm 2005, nước có gần 1.000.000 ni thủy sản, đạt sản lượng 1.437.356 tấn, đó, sản lượng nuôi thủy sản nước lợ - măn 546.716 tấn, sản lượng nuôi nước đạt 890.650 Hiện nay, đối tượng ni mơ hình ni thủy sản Việt Nam phong phú, nhiên, chủ lực nuôi cá tra thâm canh vùng nước nuôi tôm vùng nước lợ ven biển Đặc biệt, năm 2007, sản lượng nuôi cá tra basa đạt 1.200.00 sản lượng tôm nuôi đạt 307.000 Theo kế hoạch, đến năm 2010, diện tích ni trồng thủy sản nước 1.000.000 ha, đạt sản lượng 2.000.000 kim ngạch xuất đạt 2.500.000 USD, thu hút 2.800.000 lao động nuôi trồng thủy sản (Bộ Thủy Sản, 2006) Hình 2.3: Sản lượng thủy sản khai thác nuôi trồng Việt Nam (tổng hợp Nguyễn Thanh Phương) 2.1.3 Một số khó khăn ni trồng thủy hải sản Vai trị nuôi trồng thủy sản to lớn việc cung cấp thực phẩm, y học, công nghiệp, nông nghiệp hay giúp xố đói, giảm nghèo phát triển kinh tế xã hội nói chung nhiều quốc gia Tuy nhiên, với thâm canh hoá ngày cao độ, nghề nuôi đối mặt với nhiều thách thức lớn nhiễm mơi trường, suy thối nguồn lợi, dịch bệnh thủy sản, an toàn vệ sinh thực phẩm, phân cách mâu thuẫn xã hội Các mô hình chiến lược phát triển thời gian tới gồm: Ni thâm canh với hệ thống hồn chỉnh; ni tuần hồn, ni kết hợp ni lồng biển khơi Nhằm phát triển bền vững nghề nuôi thủy sản, nay, nhiều tổ chức nổ lực lớn việc phát triển phương thức – qui tắc quản lý tổng hợp nghề nuôi thủy sản bước đầu ứng dụng nhiều nơi như: nuôi sạch, thực hành quản lý tốt hơn, ni có trách nhiệm 2.2 GIỚI THIỆU VỀ CÁC TÁC NHÂN GÂY BỆNH TRONG NUÔI TRỒNG THỦY HẢI SẢN 2.2.1 Tác nhân gây bệnh tôm 2.2.1.1 Bệnh virus a Bệnh còi (MBV – Monodon Baculovirus)  Tác nhân gây bệnh Tác nhân gây bệnh còi (MBV – Monodon Baculovirus) virus có cấu trúc nhân (acid nucleic) DNA mạch đơi, có lớp vỏ bao, dạng hình que, có kích thước nhân 42 ± x 246 ± 15 nm, kích thước vỏ bao 75 ± x 324 ± 33 nm Hình 2.4: Thể virus gây bệnh còi (nhuộm âm): a- b – thể virus khơng có vỏ bao vỏ bao phía (a); vỏ bao phía (b); (vạch kẻ = 100nm); c-f – thể virus khơng có vỏ bao (vạch kẻ = 150; 150; 60; 80nm) (theo Graindorge & Flegel, 1999) Virus ký sinh tế bào biểu mơ hình ống gan tụy (Hepatopancreas) tế bào biểu bì phía trước ruột giữa, virus tái sản xuất bên nhân tế bào vật nuôi, bao gồm giai đoạn sau:  Giai đoạn O (tiềm ẩn): Sau tế bào nhiễm MBV giai đoạn sớm tế bào chất biến đổi  Giai đoạn 1: Nhân tế bào sưng nhẹ, nhiễm sắc thể tan di chuyển sát màng nhân Tế bào chất dần chức chúng hình thành giọt mỡ Virus bắt đầu gây ảnh hưởng  Giai đoạn 2: Nhân sưng nhanh, số lượng virus tăng nhanh, xuất thể ẩn (Occlusion bodies) nhân  Giai đoạn 3: Tế bào bị bệnh, nhân tăng lên gấp lần, đường kính bình thường tăng lần thể tích Bên nhân có đến nhiều thể ẩn, thể ẩn chứa đầy virus Các virus phá huỷ tế bào ký chủ, tiếp tục di chuyển sang tế bào khác theo chất tiết ngồi mơi trường, tạo thành virus tự tồn bùn nước  Dấu hiệu nhiễm bệnh Khi tôm nhiễm virus MBV, dấu hiệu bệnh không biểu rõ ràng Khi tôm nhiễm bệnh nặng phát bệnh thường có biểu số dấu hiệu sau:  Tơm có màu tối xanh tái, xanh xẫm Tôm ăn, hoạt động yếu sinh trưởng chậm (chậm lớn)  Các phần phụ vỏ kitin có tượng hoại tử, có nhiều sinh vật bám (ký sinh trùng đơn bào, tảo bám vi khuẩn dạng sợi)  Gan tụy teo lại có màu trắng vàng, thối nhanh  Tỷ lệ chết dồn tích, cao tới 70% tơm chết hầu hết ao Hình 2.5: Gan tuỵ tơm sú nhiễm bệnh còi, xuất thể ẩn () nhuộm xanh malachite 0,5%, X200  Phân bố lan truyền bệnh Bệnh MBV phát năm 1980 đàn tôm sú (Penaues monodon) đưa từ Đài Loan đến nuôi Mehico (Lightner ctv, 1981, 1983) Tiếp theo nhà nghiên cứu phát bệnh MBV có xuất phát từ Đài Loan, Philippines, Malaysia, Polynesia thuộc Pháp, Singapore, Indonesia, Thái Lan, Trung Quốc Cho đến người ta biết bệnh MBV phân bố rộng rãi: châu Á, Thái Bình Dương, châu Phi, miền Nam châu Âu, châu Mỹ Tôm sú (P monodon) thường xuyên nhiễm bệnh MBV số tôm khác nhiễm bệnh MBV: P merguiensis, P semisulcatus, P kerathurus, P plebejus, P.indicus, P penicillatus, P esculentus, P vannamei (có khả năng) Virus MBV nhiễm từ Postlarvae đến tôm trưởng thành Ở Việt Nam tháng 10 – 11/1994 Bùi Quang Tề lần nghiên cứu mức độ nhiễm bệnh MBV tơm sú ni tỉnh ven biển phía nam: Tôm sú nuôi nhiễm virus MBV cao: Tôm thịt Minh hải: 50 – 85,7%, Sóc Trăng 92,8%; Tôm giống Bà Rịa – Vũng Tàu 5,5 – 31,6%, tôm giống Nha Trang 70 – 100% Bệnh MBV nguyên nhân gây chết tôm tỉnh phía Nam năm 1993 – 1994 Tiếp theo Đỗ Thị Hoà từ tháng 11/1994 – 7/1995 nghiên cứu bệnh MBV tôm sú nuôi tỉnh Nam Trung Bộ, kết cho thấy: tỷ lệ nhiễm virus MBV ấu trùng tôm sú 33,8%, tôm giống 52,5%, tôm thịt 66,5% Năm 1995 sơ điều tra bệnh tôm sú nuôi tỉnh phía Bắc nhiễm mầm bệnh MBV tỉnh: Nghệ An, Thanh Hố, Hải Phịng Vì tỉnh lấy tôm giống từ Nha Trang nuôi (Bùi Quang tề ctv, 1997) Đến kiểm tra tôm post sản xuất từ miền Bắc Quảng Ninh đến tỉnh phía Nam Cà Mau hầu hết chúng nhiễm mầm bệnh MBV, mức độ khác Bệnh MBV không làm tôm chết hàng loạt, làm tôm chậm lớn chết rải rác Khi thu hoạch tỷ lệ tôm sống thấp vấn đề nan giải nghề nuôi tôm biển tỉnh ven biển b Bệnh hội chứng đốm trắng giáp xác (WSSV – White Spot Syndrome Virus)  Tác nhân gây bệnh Trước năm 2002, có chủng Baculovirus gây bệnh đốm trắng gọi virus Trung Quốc Tuỳ nước nghiên cứu chúng có tên gọi kích thước khác Bảng 2.1: Các chủng Baculovirus nghiên cứu Tên virus Kích thước virus Kích thước nhân Virus Trung Quốc (HHNBV) 120 x 360 nm Virus tôm Nhật 1(RVPJ-1) 84 x 226 nm Virus tôm Nhật (RVPJ-2) 83 x 275 nm 54 x 216 nm Virus bệnh đốm trắng Thái Lan (SEMBV) 121 x 276 nm 89 x 201 nm 70-150 x 350-380nm 58-67 x 330-350nm Virus bệnh đốm trắng (WSBV) Virus dạng hình trứng, kích thước 120 x 275nm, có phụ đầu, kích thước 70x300nm Virus có lớp protein, lượng phân tử từ 15 – 28 kDa Vỏ bao có hai lớp protein VP28 VP19; Nucleocapsid có lớp VP26, VP24, VP15 Nhân cấu trúc DNA mạch đơi: khơng ẩn (Occlusion body) Khi tôm xuất đốm trắng, quan sát thấy nhiều thể vùi (Inclusion body) Ở nhân tế bào mang, biểu bì ruột, dày tế bào biểu bì vỏ, quan lympho, nhân hoại tử sưng to Khi môi trường ni tơm xấu bệnh dễ xuất Hình 2.6: Virus nhuộm âm huyết tương tôm sú nhiễm bệnh WSSV (theo Graindorge & Flegel, 1999)  Dấu hiệu nhiễm bệnh Dấu hiệu đặc trưng bệnh có đốm trắng vỏ Những đốm trắng thường có đường kính từ 0,5 – 2,0 mm Thường liên quan đến xuất bệnh đỏ thân Những dấu hiệu khác: Đầu tiên thấy tôm tầng mặt dạt vào bờ, bỏ ăn, hoạt động kém, phần phụ bị tổn thương, nắp mang phồng lên vỏ có nhiều sinh vật bám Khi có dấu hiệu sức khoẻ tôm yếu, đồng thời đốm trắng xuất hiện, tỷ lệ tơm phát bệnh vịng từ – 10 ngày lên đến 100% tôm chết hầu hết ao ni Hình 2.7: Tơm sú bị bệnh đốm trắng, bóc vỏ đầu ngực thấy rõ đốm trắng vỏ  Phân bố lan truyền bệnh Bệnh đốm trắng thông báo Trung Quốc đầm nuôi tôm sú nuôi tỷ lệ chết cao (Chen, 1989) Năm 1993 Nhật Bản nhập tôm Trung Quốc nuôi xuất bệnh đốm trắng Năm 1994 có báo cáo từ Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Nhật Bản Thái Lan tìm nguyên nhân gây bệnh đốm trắng Trong năm gần bệnh đốm trắng thường xuyên xuất khu vực nuôi tôm ven biển Việt Nam, hầu hết tỉnh bị nhiễm bệnh đốm trắng làm tôm chết hang loạt gây tổn thất lớn cho nghề nuôi tôm Năm 2001, Bùi Quang Tề cộng điều tra 483 hộ nuôi tôm sú thuộc 23 huyện tỉnh ven biển phía Bắc (Quảng Ninh, Hải Phịng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hố, Nghệ An, Hà Tĩnh) có 166 hộ (34,37%) mang mầm bệnh đốm trắng tơm ni tơm cua tự nhiên có 169 hộ (34,99%) bệnh đốm trắng gây tôm chết Tôm sú nuôi sau – tháng bệnh đốm trắng xuất gây tôm chết hàng loạt c Bệnh đầu vàng (YHD – Yellow Head Disease)  Tác nhân gây bệnh Tác nhân gây bệnh đầu vàng tơm sú virus hình que kích thước 44±6 x 173±13nm Nhân virus có đường kính gần 15nm, chiều dài tới 800nm Cấu trúc acid nhân ARN có đặc điểm gần giống họ Rhabdoviridae nhóm virus dạng sợi họ Paramyxoviridae  Khi tơm nhiễm bệnh đầu vàng kiểm tra tiêu máu thấy có dấu hiệu bất thường: Nhân tế bào hồng cầu thoái hoá kết đặc lại bị phá huỷ phân mảnh  Kiểm tra mơ bệnh học tế bào có tượng hoại tử nhiều quan xuất thể vùi tế bào chất, nhân thoái hoá kết đặc vụ phân mảnh nhiều tế bào khác nhau: hệ bạch huyết (lymphoid), tế bào mang, tế bào kẽ gan tụy, tế bào biểu bì ruột 10