(Luận án tiến sĩ) Ảnh Hưởng Của Chiết Xuất Thảo Dược Lên Đáp Ứng Miễn Dịch Và Khả Năng Kháng Bệnh Vi Khuẩn Trên Tôm Thẻ Chân Trắng (Penaeus Vannamei)

LUÊN ÁN TI¾N S)

MÃ NGÀNH 62620301

2024

192

TR¯äNG Đ¾I HâC CÄN TH¡

MÃ Sà NGHIÊN CĆU SINH P0616006

ÀNH H¯æNG CĄA CHI¾T XUÂT THÀO D¯ĀC LÊN ĐÁP ĆNG MIàN DàCH VÀ KHÀ NNG

i

LäI CÀM ¡N

Tôi xin bày tỏ lòng bi¿t ơn sâu sắc đ¿n Cô PGS.TS Trần Thị Tuy¿t Hoa đã dành nhiÁu thßi gian, công sąc và tận tình hưãng dẫn tôi trong thßi gian thực hiện luận án và theo học t¿i trưßng

Xin đưÿc gửi lßi cÁm ơn sâu sắc đ¿n Cô TS Bùi Thị Bích Hằng, Bá môn Bệnh học Thăy sÁn, Khoa Thăy sÁn, trưßng Đ¿i học Cần Thơ đã nhiệt tình hưãng dẫn chuyên đÁ nghiên cąu sinh Xin đưÿc gửi lßi cÁm ơn đ¿n Thầy GS.TS Trần Ngọc HÁi, PGS.TS Lê Qußc Việt, PGS TS Nguyễn Trọng Tuân, TS Huỳnh Văn HiÁn, Cô TS Đặng Thāy Mai Thy, Chị TS Trần Thị Mỹ Duyên và toàn thể Thầy Cô Khoa Thăy sÁn, trưßng Đ¿i học Cần Thơ; quý Thầy/Cô và các Anh/Chị em bá môn Bệnh học Thăy sÁn đã sắp x¿p công việc cũng như t¿o điÁu kiện thuận lÿi vÁ thßi gian để tôi có thể hoàn thành chương trình học tập CÁm ơn các há nuôi nuôi tôm á tỉnh Cà Mau, Sóc Trăng đã cung cÃp thông tin khÁo sát vÁ thÁo dưÿc trong nuôi tôm Chân thành bi¿t ơn các anh chị thuác chi cāc Thăy sÁn, trung tâm khuy¿n nông khuy¿n ngư tỉnh Cà Mau, Sóc Trăng đã nhiệt tình hß trÿ trong quá trình thu thập sß liệu

CÁm ơn các Anh/Chị nghiên cąu sinh khóa 2016; sự hß trÿ tích cực căa các anh, em học viên cao học: Nguyễn Văn Toàn, Thura Win, Võ TÃn Huy, và các em sinh viên: Nguyễn Thị Qu¿ Anh, Nguyễn Văn Thanh, Hà Thị Tuy¿t Nhi, Quách Thị Tiểu Nguyệt, Nguyễn Thị HuyÁn My, Bùi Văn Phiên, Nguyễn Qußc Khánh, Lê Kim Ngọc, Nguyễn Văn Khỏe, Ph¿m Minh Nhựt, Nguyễn Quí Nhân, Lê Khánh Tưßng, Nguyễn Thị Mỹ Ngân, Đặng Thị Bé ThÁo

Cußi cùng, sự thành công căa luận án không thể không kể đ¿n sự đóng góp không nhỏ căa các thành viên trong gia đình, những ngưßi luôn ăng há, đáng viên và giúp tôi vưÿt qua rÃt nhiÁu khó khăn trong thßi gian học tập Xin chân thành cÁm ơn./

NCS HàNG MàNG HUYÀN

ii TÓM TÌT

Nghiên cąu đưÿc thực hiện vãi māc tiêu xác định đưÿc loài thÁo dưÿc có khÁ năng tăng cưßng miễn dịch không đặc hiệu và khÁ năng kháng vi khuẩn gây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính (AHPND) trên tôm thẻ chân trắng Nái dung nghiên cąu bao gám: (1) KhÁo sát tình hình và tiÁm năng sử dāng thÁo dưÿc trong quá trình nuôi tôm biển á tỉnh Cà Mau, Sóc Trăng thuác vùng ĐBSCL; (2) Nghiên cąu sàng lọc chọn ra mát sß loài thÁo dưÿc có khÁ năng kháng vi

khuẩn Vibrio parahaemolyticus, Vibrio harveyi gây bệnh trên tôm; (3) Xác định

khÁ năng tăng cưßng miễn dịch trên tôm căa mát sß chÃt chi¿t thÁo dưÿc; (4) Thử nghiệm sử dāng chÃt chi¿t thÁo dưÿc trong phòng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính trên tôm thẻ chân trắng

ThÁo dưÿc hay các sÁn phẩm thÁo dưÿc đưÿc sử dāng chă y¿u á mô hình nuôi tôm thâm canh (chi¿m 90,9%, n= 20/22) và siêu thâm canh (chi¿m 78,8%, n= 52/66) á Cà Mau và Sóc Trăng, áp dāng trên cÁ tôm sú và tôm thẻ chân trắng Nghiên cąu xác định đưÿc 18 loài thực vật đang đưÿc sử dāng trong nuôi tôm

Trong đó, các loài thực vật đưÿc dùng phã bi¿n bao gám tỏi (Allium sativum)

(73,6%, n= 53/72); diệp h¿ châu (Phyllanthus spp.) (45,8%, 33/72); ãi (Psidium

guajava) (12,5%, n= 9/72); mật gÃu (Vernonia amygdalina) (8,3%; n= 6/72);

thù lù (Physalis angulata) (8,3%, n= 6/72) Các loài thÁo dưÿc tiÁm năng tập

trung á bá sơ ri (diệp h¿ châu, mần ri), bá cà (thù lù), bá cúc (mật gÃu, cỏ mực), bá đào kim nương (ãi), bá húng (ô rô)

Trong tãng sß 15 loài thÁo dưÿc phã bi¿n ĐBSCL đưÿc lựa chọn để xác định ho¿t tính kháng khuẩn thì có 6 loài thể hiện ho¿t tính kháng khuẩn cao (nh¿y) trên cÁ vi khuẩn V parahaemolyticus (CM5) và V harveyi (T2016-04)

Cā thể, chÃt chi¿t bàng, lựu, diệp h¿ châu thân đỏ, diệp h¿ châu thân xanh, bần ãi, bần chua có đưßng kính vòng kháng khuẩn dao đáng từ 14,7 mm đ¿n 21,7 mm TÃt cÁ 6 chÃt chi¿t này đÁu có tính kìm khuẩn đßi vãi vi khuẩn V

parahaemolyticus, V harveyi vãi giá trị MIC (0,095 đ¿n 1,56 mg/mL) và MBC

(6,25 đ¿n 25 mg/mL) Ngoài ra, 6 chÃt chi¿t thÁo dưÿc này cũng có ho¿t tính kháng khuẩn cao đßi vãi các chăng vi khuẩn phân lập từ ao nuôi tôm thuác các vùng nuôi khác nhau á ĐBSCL Nghiên cąu cũng xác định chÃt chi¿t ãi chỉ có ho¿t tính kháng khuẩn đßi vãi V parahaemolyticus nhưng không có ho¿t tính kháng khuẩn đßi vãi V harveyi; ngưÿc l¿i chÃt chi¿t tỏi có ho¿t tính kháng V

harveyi nhưng không có ho¿t tính kháng V parahaemolyticus

Tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung 1% và 2% chÃt chi¿t bàng, lựu, diệp h¿ châu thân đỏ, bần ãi và bần chua liên tāc trong 4 tuần không Ánh hưáng đ¿n tßc đá tăng trưáng, tỷ lệ sßng và hệ sß chuyển đãi thąc ăn Cā thể, tăng trưáng hàng ngày dao đáng 0,14 đ¿n 0,19 g/con, tßc đá tăng trưáng đặc biệt dao

iii

đáng từ 5,95 đ¿n 6,71%/ngày Hệ sß chuyển đãi thąc ăn dao đáng từ 0,95 đ¿n 1,36 Tỷ lệ sßng căa tôm á các nghiệm thąc thí nghiệm dao đáng từ 80,3-90,4%

Ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t lá bàng (T catappa) (1%), chÃt chi¿t quÁ bần

chua (S caseolaris) (1%, 2%) trong 4 tuần liên tāc giúp tôm thẻ chân trắng tăng

cưßng đáp ąng miễn dịch không đặc hiệu thông qua tăng cưßng các chỉ sß huy¿t học, ho¿t tính PO, ho¿t tính SOD, mąc đá biểu hiện các gen miễn dịch (crustin, lysozyme và penaeidin-3a) và tăng tỷ lệ sßng khi gây nhiễm thực nghiệm vãi V

parahaemolyticus. Tỷ lệ ch¿t tích lũy á nghiệm thąc bã sung 2% chÃt chi¿t bần chua (35,6%); 1% chÃt chi¿t bàng (44,5%); 1% chÃt chi¿t bần chua (46,7%) thÃp hơn khác biệt có ý nghĩa thßng kê so vãi nghiệm thąc đßi chąng (71,1%)

K¿t quÁ thử nghiệm ghi nhận chÃt chi¿t bàng (1%) và bần chua (1%) vãi nhịp bã sung liên tāc (trong tháng đầu thÁ nuôi) và nhịp bã sung 2 tuần (tháng thą 2) giúp cÁi thiện sąc khỏe tôm thẻ chân trắng, gia tăng các thông sß miễn dịch không đặc hiệu và gia tăng tỷ lệ sßng khi cÁm nhiễm vãi V

parahaemolyticus

ChÃt chi¿t từ methanol căa lá bàng và quÁ bần chua đưÿc xác định có chąa các hÿp chÃt sinh học bao gám alkaloids, flavonoids, steroid và triterpenoids, đưßng khử, tannins và sesquiterpene lactones Như vậy, đây là nghiên cąu đầu tiên xác định đưÿc chÃt chi¿t quÁ bần chua có hiệu quÁ trong tăng cưßng các thông sß miễn dịch và khÁ năng kháng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính trên tôm nuôi thương phẩm

Tĉ khóa: Bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính, bàng, bần chua, chÃt chi¿t thÁo

dưÿc, đáp ąng miễn dịch, tôm thẻ chân trắng

iv

ABSTRACT

The study aimed to determine medicinal plants that can enhance the

immune response and disease resistance of whiteleg shrimp (Penaeus vannamei) to Vibrio parahaemolyticus causing AHPND The research content

includes (1) surveying the current status and potential of herb usage in shrimp farming in Ca Mau and Soc Trang provinces in the Mekong Delta; (2) screening

for herbal extracts that are resistant to Vibrio parahaemolyticus and V harveyi

causing diseases in shrimp; (3) determining the efficiency of the screened extracts in shrimp immunity enhancement; (4) testing the screened extracts in whiteleg shrimp to prevent acute hepatopancreatic necrosis

The investigation showed that in Ca Mau and Soc Trang provinces, medicinal plants or herbal products were mostly used for both black tiger shrimp and whiteleg shrimp in intense shrimp farming (accounted for 90.9%, n=20/22) and super-intensive shrimp farming (accounted for 78.8%, n=52/66) Eighteen species of herbs have been used for shrimp farming The most common was

Allium sativum, which accounted for 73,6% (n=53/72), followed by Phyllanthus spp (45,8%, 33/72); Psidium guajava (12,5%, n=9/72); Vernonia amygdalina) (8,3%; n=6/72) and Physalis angulata (8,3%, n=6/72) The majority of potential

herbs belong to some orders such as Malpighiales, Solanales, Asterales, Myrtales and Lamiales

Among fifteen medicinal plants being chosen to determine their antibacterial activity, six medicinal plants had strong antibacterial activities

(sensitive) against both V parahaemolyticus (CM5), and V harveyi 04) In the test of agar diffusion, Terminalia catappa, Punica granatum, Phyllanthus amarus, P urinaria L., Sonneratia ovata and S caseolaris had the diameter of inhibition zones ranging from 14.7 mm to 21.7 mm Moreover, those six extracts were bacteriostatic Their values of MIC (minimum inhibitory concentration) and MBC (minimum bacterial

(T2016-concentration) values for both V parahaemolyticus and V harveyi varied from

0.095 to 1.56 mg/mL and from 6.25 to 25 mg/mL, respectively In addition, these herbal extracts had strong activity against the isolated bacteria from farmed shrimp in the Mekong Delta In addition, the guava extract had a strong

effect on V parahaemolyticus but not on V harveyi; meanwhile, the garlic was

the opposite results.

Whiteleg shrimp (P vannamei) fed with the diet supplement of 1% and 2% of Terminalia catappa, Punica granatum, Phyllanthus amarus, P urinaria L., Sonneratia ovata, and S caseolaris in 4 continuous weeks, there were no

v

significant effects on shrimp growth, survival rate, or feed conversion ratio In detail, weight gain and specific growth rate were 0,14 to 0,19 g/shrimp and 5,95 to 6,71%/day Survival rates ranged from 80.3% to 90.4% The feed conversion ratio was from 0,95 to 1,36

Being fed constantly with the extract of T catappa (1%), S caseolaris

(1%, 2%) for 4 weeks, the whiteleg shrimp had an enhancement of non-specific immune response, which was indicated through higher values of the hematological parameters, PO activity, SOD activity, gene expression of

crustin, lysozyme, penaeidin-3a) and resistance to V parahaemolyticus causing

acute hepatopancreatic necrosis disease in comparison with the control

(P<0.05) In detail, the cumulative mortality in the treatments of 2% S caseolaris (35,6%); 1% T catappa (44,5%); 1% S caseolaris (46,7%) was

much lower than in the control treatment (71,1%)

The results revealed that T catappa L and S caseolaris (1%) extracts with

continuous supplementation (in the first month of stocking) and 2-week interval supplementation (from the 2nd month of stocking) enhanced shrimp health, boosted non-specific immunological parameters and increased survival rate

when being challenge against V parahaemolyticus

The extracts of T catappa L and S caseolaris both contained bioactive

compounds such as alkaloids, flavonoids, steroids, triterpenoids, reduced sugars, tannins, and sesquiterpene lactones In conclusion, this is the first study

showed that the extract of S caseolaris was able to improve immunological

parameters and resistance to acute hepatopancreatic necrosis in shrimp farming.

Keywords: Acute hepatopancreatic necrosis disease, herbal extract,

immune response, Penaeus vannamei, Terminalia catappa L., Sonneratia caseolaris.

vi

LäI CAM ĐOAN

Tôi tên là Háng Máng HuyÁn, là NCS ngành nuôi tráng thăy sÁn, khóa 2016 Tôi xin cam đoan luận án <Ành hưáng căa chi¿t xuÃt thÁo dưÿc lên đáp ąng miễn dịch và khÁ năng kháng bệnh vi khuẩn trên tôm thẻ chân trắng

(Penaeus vannamei)= là công trình nghiên cąu khoa học thực sự căa bÁn thân

tôi đưÿc sự hưãng dẫn căa PGS TS Trần Thị Tuy¿t Hoa ĐÁ tài này đưÿc tài trÿ bái Dự án Nâng cÃp Trưßng Đ¿i học Cần Thơ (VN14-P6) bằng nguán vßn vay ODA từ chính phă Nhật BÁn (ĐÁ tài: Nghiên cąu ąng dāng hóa sinh và hóa - dưÿc trong nuôi tráng thăy sÁn) Do đó, sß liệu nghiên cąu sẽ đưÿc sử dāng trong khuôn khã dự án

Các thông tin đưÿc sử dāng tham khÁo trong đÁ tài luận án đưÿc thu thập từ các nguán đáng tin cậy, đã đưÿc kiểm chąng, đưÿc công bß ráng rãi và đưÿc tôi trích dẫn nguán tham khÁo rõ ràng á phần Danh māc tài liệu tham khÁo Các k¿t quÁ nghiên cąu đưÿc trình bày trong luận án này là do chính tôi thực hiện mát cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lắp vãi các đÁ tài khác đã đưÿc công bß trưãc đây

Tôi xin lÃy danh dự và uy tín căa bÁn thân để đÁm bÁo cho lßi cam đoan này

Cần Thơ, ngày tháng năm 2024

Cán bá h°ãng dÉn chính Tác giÁ thực hiãn

(Ký tên) (Ký tên)

Trần Thị Tuy¿t Hoa Háng Máng HuyÁn

vii MĂC LĂC

LäI CÀM ¡N i

TÓM TÌT ii

ABSTRACT iv

LäI CAM ĐOAN vi

MĂC LĂC vii

DANH SÁCH BÀNG xi

DANH SÁCH HÌNH xiii

DANH MĂC TĈ VI¾T TÌT xvi

CH¯¡NG I: GIâI THIâU 1

1.1 Tính cÃp thi¿t căa luận án 1

1.2 Māc tiêu nghiên cąu căa luận án 3

1.3 Nái dung nghiên cąu căa luận án 3

1.4 Những đóng góp mãi căa luận án 5

1.5 Ý nghĩa thực tiễn căa luận án 6

CH¯¡NG II: TäNG QUAN TÀI LIâU 7

2.1 Đặc điểm sinh học, tình hình nuôi và tiêu thā tôm thẻ chân trắng 7

2.1.1 Đặc điểm sinh học 7

2.1.2 Tình hình nuôi và tiêu thā tôm thẻ chân trắng 8

2.2 Mát sß bệnh vi khuẩn và hệ miễn dịch trên tôm thẻ chân trắng 14

2.2.1 Mát sß bệnh vi khuẩn trên tôm thẻ chân trắng 14

2.2.1.1 Bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính 14

2.2.1.2 Bệnh phát sáng do vi khuẩn Vibrio harveyi 20

2.2.1.3 GiÁi pháp phòng trị vi khuẩn Vibrio gây bệnh trên tôm 23

2.2.2 Hệ miễn dịch trên tôm 26

2.2.2.1 Thành phần và chąc năng căa hệ miễn dịch không đặc hiệu 26

2.2.2.2 Y¿u tß môi trưßng tác đáng đ¿n đáp ąng miễn dịch 31

2.3 ThÁo dưÿc và tác dāng căa thÁo dưÿc trong nuôi tôm 31

2.3.1 Sơ lưÿc vÁ thÁo dưÿc 31

2.3.2 Thành phần loài và phương pháp bã sung thÁo dưÿc trong nuôi tráng thăy sÁn 34

2.3.4.1 Cơ ch¿ kháng khuẩn căa thÁo dưÿc 43

2.3.4.2 Mát sß hÿp chÃt và cơ ch¿ tác đáng căa thÁo dưÿc đ¿n hệ miễn dịch 44

2.3.4.3 Các y¿u tß Ánh hưáng đ¿n thÁo dưÿc trong nuôi tráng thăy sÁn 45

2.3.5 Đặc điểm thÁo dưÿc vùng Đáng Bằng Sông Cửu Long 48

2.3.5.6 Mát sß lo¿i thÁo dưÿc khác 56

CH¯¡NG III: PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĆU 65

3.1 Phương tiện nghiên cąu 65

3.1.1 Thßi gian và địa điểm thí nghiệm 65

3.1.2 Vật liệu thí nghiệm 65

3.1.3 Dāng cā và thi¿t bị thí nghiệm 65

3.1.4 Môi trưßng và hóa chÃt thí nghiệm 66

3.2 Phương pháp nghiên cąu 67

3.2.1 Xác định tình hình và tiÁm năng sử dāng thÁo dưÿc trong nuôi tôm á mát sß địa phương thuác vùng ĐBSCL 67

3.2.1.1 Địa điểm và sß lưÿng há nuôi tôm 67

3.2.1.2 Phương pháp phỏng vÃn há nuôi tôm 68

3.2.2 Phương pháp xác định ho¿t tính kháng vi khuẩn và náng đá ąc ch¿ tßi thiểu, náng đá diệt khuẩn tßi thiểu căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc 68

3.2.2.1 Phương pháp ly trích thÁo dưÿc 68

3.2.2.2 Phương pháp phāc hái, nuôi và định danh vi khuẩn 68

3.2.2.3 Phương pháp xác định ho¿t tính kháng khuẩn 70

3.2.2.4 Phương pháp xác định náng đá ąc ch¿ tßi thiểu 71

3.2.2.5 Phương pháp xác định náng đá diệt khuẩn tßi thiểu 71

ix

3.2.2.6 KhÁo sát khÁ năng ąng dāng chÃt chi¿t thÁo dưÿc có ho¿t tính kháng

khuẩn đßi vãi vi khuẩn phân lập từ ao tôm bệnh 72

3.2.3 Thí nghiệm xác định khÁ năng tăng cưßng đáp ąng miễn dịch, kháng bệnh và tăng trưáng căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc á tôm thẻ chân trắng 73

3.2.3.1 Thí nghiệm xác định Ánh hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n tßc đá tăng trưáng căa tôm thẻ chân trắng 73

3.2.3.2 Ành hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n khÁ năng tăng cưßng miễn dịch căa tôm thẻ chân trắng 75

3.2.3.3 Ành hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n khÁ năng đÁ kháng mầm bệnh vi khuẩn căa tôm thẻ chân trắng 77

3.2.4 Thử nghiệm sử dāng chÃt chi¿t thÁo dưÿc trong phòng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính trên tôm thẻ chân trắng 78

3.2.4.1 Thí nghiệm bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc cho tôm thẻ chân trắng 79

3.2.4.2 Ành hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n hệ miễn dịch căa tôm thẻ chân trắng 80

3.2.4.3 Ành hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n khÁ năng phòng AHPND căa tôm thẻ chân trắng 80

3.2.4.4 Định tính mát sß thành phần hÿp chÃt hóa học trong chÃt chi¿t bàng và bần chua 81

3.3 Phương pháp xử lý sß liệu 81

CH¯¡NG IV: K¾T QUÀ VÀ THÀO LUÊN 82

4.1 Tình hình và tiÁm năng sử dāng thÁo dưÿc trong nuôi tôm á Cà Mau và Sóc Trăng 82

4.1.1 Đặc điểm há nuôi và kỹ thuật nuôi 82

4.1.2 Tình hình sử dāng thÁo dưÿc trong nuôi tôm 84

4.1.3 TiÁm năng và nhu cầu sử dāng thÁo dưÿc trong nuôi tôm 87

4.2 Ho¿t tính kháng vi khuẩn V parahaemolyticus, V harveyi căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc 90

4.2.1 Ho¿t tính kháng khuẩn căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc 90

4.2.2 Náng đá ąc ch¿ tßi thiểu (MIC) và náng đá diệt khuẩn tßi thiểu (MBC) căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc 97

4.2.3 KhÁo sát khÁ năng ąng dāng chÃt chi¿t thÁo dưÿc có ho¿t tính kháng khuẩn đßi vãi vi khuẩn phân lập từ ao tôm bệnh 102

4.2.3.1 Phân lập V parahaemolyticus và V harveyi từ ao nuôi tôm 102

4.2.3.2 KhÁo sát khÁ năng ąng dāng chÃt chi¿t thÁo dưÿc có ho¿t tính kháng khuẩn đßi vãi vi khuẩn phân lập từ ao tôm bệnh 105

x

4.3 Xác định khÁ năng tăng cưßng đáp ąng miễn dịch, kháng bệnh và tăng

trưáng căa tôm thẻ chân trắng khi sử dāng mát sß chÃt chi¿t thÁo dưÿc 106

4.3.1 Thí nghiệm xác định Ánh hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n tßc đá tăng trưáng căa tôm thẻ chân trắng 106

4.3.2 Ành hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n khÁ năng tăng cưßng miễn dịch căa tôm thẻ chân trắng 110

4.3.3 Ành hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n khÁ năng đÁ kháng mầm bệnh vi khuẩn căa tôm thẻ chân trắng 117

4.4 Thử nghiệm sử dāng chÃt chi¿t thÁo dưÿc trong phòng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính trên tôm thẻ chân trắng 122

4.4.1 Ành hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n hệ miễn dịch căa tôm thẻ chân trắng 123

4.4.1.1 Tăng trưáng căa tôm thẻ chân trắng 123

4.4.1.2 Tăng cưßng miễn dịch căa tôm thẻ chân trắng 125

4.4.2 Ành hưáng căa ch¿ đá ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc đ¿n khÁ năng phòng AHPND căa tôm thẻ chân trắng 131

PHĀ LĀC 1: Nái dung phi¿u khÁo sát 174

PHĀ LĀC 2: Mát sß thông tin vÁ há nuôi tôm đưÿc khÁo sát 180

PHĀ LĀC 3: Thông tin thÁo dưÿc sử dāng trong nghiên cąu 185

PHĀ LĀC 4: Mát sß lo¿i hóa chÃt sử dāng trong phân tích THC, GC, HC 186 PHĀ LĀC 5: K¿t quÁ phân tích thßng kê 187

PHĀ LĀC 6: Sß lưÿng tôm thẻ chân trắng ch¿t hàng ngày khi cÁm nhiễm V parahaemolyticus 211

PHĀ LĀC 7: Thí nghiệm xác định giá trị LD50 215

PHĀ LĀC 8: Mát sß hình Ánh trong quá trình nghiên cąu 217

xi

DANH SÁCH BÀNG

BÁng 2.1: Cơ ch¿ gây bệnh căa V harveyi 21BÁng 2.2: Vai trò căa t¿ bào máu tôm 27BÁng 2.3: Các lo¿i thÁo dưÿc giúp tăng cưßng đáp ąng miễn dịch không đặc hiệu trên tôm (Harikrishnan et al., 2011a) 41BÁng 2.4: Cơ ch¿ diệt khuẩn căa các nhóm hÿp chÃt chính cô lập từ thực vật 44BÁng 2.5: Công dāng căa cây bàng T catappa L 50BÁng 2.6: Thành phần hóa học căa lựu 52 BÁng 3.1: Thông tin tãng quát căa các há phỏng vÃn vÁ tình hình sử dāng thÁo dưÿc trong nuôi tôm 68BÁng 3.2: Trình tự mái sử dāng trong các phÁn ąng realtime PCR 77 BÁng 4.1: Thông tin vÁ đặc điểm căa các há nuôi tôm 82BÁng 4.2: Các thông sß kỹ thuật vÁ ao nuôi, mật đá thÁ, tỉ lệ sßng và giá trị kinh t¿ căa các há nuôi tôm 83BÁng 4.3: Thông tin vÁ tình hình sử dāng thÁo dưÿc trong các há nuôi tôm á Cà Mau và Sóc Trăng 84BÁng 4.4: Cách thąc sử dāng thÁo dưÿc trong quá trình nuôi tôm 85BÁng 4.5: Đánh giá vÁ công dāng căa thÁo dưÿc trong nuôi tôm 86BÁng 4.6: Các lo¿i sÁn phẩm phòng trị bệnh há nuôi lựa chọn sử dāng trong nuôi tôm 90BÁng 4.7: Ho¿t tính kháng khuẩn căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc đßi vãi V

parahaemolyticus (CM5) và V harveyi (T2016-04) 91

BÁng 4.8: K¿t quÁ MIC và MBC căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc đßi vãi V

parahaemolyticus 98BÁng 4.9: K¿t quÁ MIC và MBC căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc đßi vãi V harveyi (T2016-04) 99BÁng 4.10: Đặc điểm các chăng vi khuẩn phân lập từ tôm á ao nuôi 103BÁng 4.11: Đặc điểm các chăng vi khuẩn phân lập từ tôm và nưãc ao nuôi tôm 104BÁng 4.12: K¿t quÁ ho¿t tính kháng khuẩn căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc đßi vãi các chăng vi khuẩn V parahaemolyticus và V harveyi phân lập từ ao nuôi tôm (mm)

105BÁng 4.13: Tßc đá tăng trưáng căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung thÁo dưÿc sau 4 tuần nuôi 107

xii

BÁng 4.14: Tãng t¿ bào máu (THC) (x106 tb/mL) căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc sau 2 tuần và 4 tuần 111BÁng 4.15: Tãng t¿ bào không h¿t (HC), có h¿t (GC) (x106 tb/mL) căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc sau 2 tuần và 4 tuần 111BÁng 4.16: Tßc đá tăng trưáng căa tôm thẻ chân trắng sau 8 tuần 123BÁng 4.17: Tãng t¿ bào máu (THC) (x106 tb/mL) căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung chÃt chi¿t bàng và bần chua 125BÁng 4.18: Tãng t¿ bào không h¿t (HC), t¿ bào có h¿t (GC) (x106 tb/mL) căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung chÃt chi¿t bàng và bần chua 126BÁng 4.19: Thành phần hóa học trong chÃt chi¿t bàng (T catappa) và bần chua

(S caseolaris)……….….135

xiii

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1: Sơ đá các nái dung nghiên cąu tãng quát căa luận án 4 Hình 2.1: BÁn đá các nưãc nuôi tôm thẻ chân trắng 7Hình 2.2: Biểu đá sÁn lưÿng tôm nuôi theo khu vực/nưãc và xu hưãng tăng trưáng đ¿n năm 2021 9Hình 2.3: Biểu đá sÁn lưÿng tôm nuôi á các nưãc thuác Châu Á và xu hưãng tăng trưáng đ¿n năm 2021 10Hình 2.4: Diễn bi¿n diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng vùng ĐBSCL giai đo¿n 2008 – 2014 11Hình 2.5: Cơ cÃu diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng các tỉnh vùng ĐBSCL năm 2014 11Hình 2.6: Cơ cÃu sÁn lưÿng nuôi tôm thẻ chân trắng các tỉnh vùng ĐBSCL năm 2014 12Hình 2.7: Diện tích nuôi tôm nưãc lÿ á các tỉnh ĐBSCL đ¿n năm 2020 và tầm nhìn đ¿n 2030 (ha) 12Hình 2.8: SÁn lưÿng nuôi tôm nưãc lÿ các tỉnh ĐBSCL đ¿n năm 2020, tầm nhìn đ¿n 2030 (tÃn) 13Hình 2.9: Kích cỡ tôm thu ho¿ch á Châu Á 13Hình 2.10: BÁn đá các qußc gia xuÃt hiện bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính 15Hình 2.11: Trình tự đầy đă căa plasmid pVA1 gây bệnh AHPND trên tôm 16Hình 2.12: Tôm thẻ chân trắng nhiễm AHPND có màu nhÿt nh¿t ruát rßng, gan tāy nhÿt nh¿t, teo (trái); tôm khỏe có màu sắc bình thưßng (phÁi) 17Hình 2.13: BÁn đá trình tự căa plasmid pVHvo liên quan đ¿n AHPND trong V

owensii và sơ đá nhận d¿ng trình tự căa plasmid pVH 19Hình 2.14: Mô hình hệ thßng cÁm bi¿n quorum sensing căa V harveyi) 22Hình 2.15: Sß lưÿng bài báo nghiên cąu vÁ việc sử dāng thÁo dưÿc, tÁo, hay các sÁn phẩm tự nhiên trong nuôi tráng thăy sÁn 33Hình 2.16: Sß lưÿng bài báo nghiên cąu vÁ việc sử dāng thÁo dưÿc chßng l¿i

Vibrio gây bệnh trên tôm 33Hình 2.17: Tỉ lệ phần trăm (%) các bá phận cây đưÿc sử dāng nghiên cąu dùng trong nuôi tráng thăy sÁn 34Hình 2.18: Tỉ lệ phần trăm (%) ho¿t tính sinh học căa các chi¿t xuÃt thực vật sử dāng trong nuôi tráng thăy sÁn 36Hình 2.19: Dung môi phân cực và các hÿp chÃt có đá phân cực tương ąn) 46Hình 2.20: Các bưãc nghiên cąu sử dāng cây thußc trong nuôi tráng thuỷ sÁn 47

xiv

Hình 2.21: Tỷ lệ phần trăm nông dân sử dāng phā gia thąc ăn và chi¿t xuÃt thÁo

dưÿc (mũi tên) trong tr¿i nuôi 48

Hình 4.2: Loài thÁo dưÿc đưÿc há nuôi bi¿t đ¿n trong quá trình khÁo sát 89

Hình 4.3: K¿t quÁ điện di sÁn phẩm PCR đßi vãi 2 chăng vi khuẩn Vibrio 91

Hình 4.4: Ho¿t tính kháng căa các lo¿i chi¿t xuÃt thÁo dưÿc 93

Hình 4.5: Các lo¿i thÁo dưÿc có ho¿t tính kháng V parahaemolyticus (CM5) và V harveyi (T2016-04) 97

Hình 4.6: KhÁ năng ąc ch¿ vi khuẩn V parahaemolyticus (CM5) căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc 98

Hình 4.7: Khuẩn l¿c vi khuẩn V parahaemolyticus (A) trên môi trưßng ChromAgar Vibrio, (B) trên môi trưßng TCBS 103

Hình 4.8: K¿t quÁ điện di sÁn phẩm PCR đßi vãi chăng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus. 103

Hình 4.9: Khuẩn l¿c vi khuẩn V harveyi (A) trên môi trưßng TCBS, (B) trên môi trưßng phát quang 104

Hình 4.10: K¿t quÁ điện di sÁn phẩm PCR đßi vãi chăng vi khuẩn V harveyi 104

Hình 4.11: Tỷ lệ sßng căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn thÁo dưÿc sau 4 tuần nuôi 107Hình 4.12: Ho¿t tính PO (490 nm) căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc á tuần 2 và tuần 4 113

Hình 4.13: Ho¿t tính SOD (U/mL) căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung chÃt chi¿t thÁo dưÿc á 2 tuần và 4 tuần 114

xv

Hình 4.14: Ành hưáng căa thßi gian bã sung chÃt chi¿t đ¿n mąc đá biểu hiện căa các gen miễn dịch (A) crustin, (B) lysozyme và (C) penaeidin-3a trong máu căa tôm thẻ chân trắng 116Hình 4.15: Tỷ lệ ch¿t tích lũy căa tôm thẻ chân trắng sau 14 ngày cÁm nhiễm vãi vi khuẩn V parahaemolyticus (CM5) 118Hình 4.16: Tôm thẻ chân trắng thí nghiệm cÁm nhiễm vãi vi khuẩn V

parahaemolyticus gây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính 119Hình 4.17: K¿t quÁ PCR tái định danh vi khuẩn V parahaemolyticus (CM5) trong thí nghiệm cÁm nhiễm 119Hình 4.18: Tỷ lệ sßng căa tôm thẻ chân trắng sau 8 tuần bã sung chÃt chi¿t thÁo

dưÿc 124

Hình 4.19: Ho¿t tính PO (490 nm) căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung chÃt chi¿t bàng và bần chua 127Hình 4.20: Ho¿t tính SOD (U/mL) căa tôm thẻ chân trắng ăn thąc ăn bã sung chÃt chi¿t bàng và bần chua 128Hình 4.21: Ành hưáng căa nhịp bã sung chÃt chi¿t đ¿n mąc đá biểu hiện căa các gen miễn dịch (A) crustin, (B) lysozyme và (C) penaeidin-3a trong máu căa tôm thẻ chân trắng 130

Hình 4.22: Tỷ lệ ch¿t tích lũy căa tôm thẻ chân trắng sau 14 ngày cÁm nhiễm vãi vi khuẩn V parahaemolitycus (CM5) 132Hình 4.23: Tôm thẻ chân trắng thí nghiệm cÁm nhiễm vãi vi khuẩn V

parahaemolyticus gây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính 133Hình 4.24: K¿t quÁ PCR tái định danh vi khuẩn V parahaemolyticus (CM5) trong thí nghiệm cÁm nhiễm 133

xvi

DANH MĂC TĈ VI¾T TÌT

AHPND Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease AHPNS Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome AS Anticoagulant solution

C:N Tỷ lệ cacbon và nitơ cDNA Complementary DNA CFU Colony-forming unit

CAGR Compound annual growth rate ĐBSCL Đáng Bằng Sông Cửu Long ĐC Đßi chąng

DHC Differential hemocyte count DNA Deoxyribonucleic acid EMS Early Mortality Syndrome EGCG Epigallocatechin gallate

FAO Food & Agriculture Organization of the United Nations FCR Feed Conversion Ratio

GOAL Global Outlook for Aquaculture Leadership GPx Glutathione peroxidase

GST Glutathione S-transferase HC Hyaline cell

H&E Haematoxylin & Eosin HSP70 Heat shock 70kDa protein

Ig Immunoglobin Kg Kilogram

LC Large granular cell LD50 The 50% lethal dose LPS Lipopolysaccharides

MBC Minimum bactericidal concentration MHC Major Histocompatibility Complex MIC Minimum inhibitory concentration NA Nutrient Agar

NACA Network of Aquaculture Centres in Asia-Pacific

xvii

NB Nutrient Broth NOS Nitric oxide synthaseOD Optical density

OIE World Organisation for Animal Health

OECD Organisation for Economic Co-operation Development ORF Open reading frame

PCR Polymerase Chain Reaction PG Peptidoglycans

PL Postlarvae PO Phenoloxidase ProPO Prophenoloxidase RNA Ribonucleic Acid

RPS Relative Percentage Survival SGC Semi-granular cell

SOD Superoxide dismutase

TCBS Thiosulfate-Citrate Bile Salts THC Total hemocyte count

1

CH¯¡NG I: GIâI THIâU

1.1 Tính cÃp thi¿t cąa luËn án

à Việt Nam, theo qui ho¿ch và định hưãng phát triển ngành nuôi tôm nưãc lÿ mặn vùng Đáng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đ¿n 2020 và tầm nhìn 2030 căa Bá Nng nghiệp và Phát triển Nông thôn, tãng diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng theo mô hình nuôi thâm canh đ¿t 90.000 ha (năm 2020) và tăng lên 100.000 ha (năm 2030), tăng trưáng bình quân 1,06%/năm, qui ho¿ch nuôi tập trung á Cà Mau, B¿c Liêu, Sóc Trăng, Kiên Giang, B¿n Tre, Trà Vinh, TiÁn Giang, Long An Đ¿n năm 2030, tãng sÁn lưÿng nuôi tôm nưãc lÿ các tỉnh ven biển vùng ĐBSCL là 900.000 tÃn, trong đó sÁn lưÿng tôm thẻ chân trắng đ¿t 450.000 tÃn (chi¿m 50%) Định hưãng phát triển theo hưãng hiệu quÁ, bÁn vững đÁm bÁo an toàn vệ sinh thực phẩm, đáp ąng đưÿc nhu cầu tiêu thā trong nưãc và ch¿ bi¿n xuÃt khẩu

Tuy nhiên, việc thâm canh hóa nâng cao năng suÃt k¿t hÿp vãi vÃn đÁ thßi ti¿t thay đãi thÃt thưßng, đã làm gia tăng tình hình dịch bệnh á hầu h¿t các mô hình nuôi tôm thương phẩm Vi khuẩn gây bệnh trên tôm nuôi đưÿc xác định chă y¿u là do các loài Vibrio spp à tr¿i sÁn xuÃt tôm gißng, Vibrio harveyi là mầm bệnh vi khuẩn thưßng gặp, gây bệnh phát sáng trên Ãu trùng, hậu Ãu trùng tôm Bệnh phát sáng đưÿc ghi nhận gây thiệt h¿i vÁ kinh t¿ cho nghÁ nuôi tôm căa nhiÁu nưãc trên th¿ giãi như Indonesia (Sunaryanto & Mariam, 1986), Thái

Lan (Jiravanichpaisal et al., 1994), Philippines (Baticados et al., 1990; Pitogo et al., 1990), Australia (Pizzutto & Hirst, 1995), Đài Loan (Liu et al., 1996 a; b) và Ecuador (Robertson et al., 1998) Trong ao nuôi thương phẩm,

Lavilla-bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính (Acute hepatopancreatic necrosis disease - AHPND) đưÿc ghi nhận là mát trong các bệnh phã bi¿n trên tôm nuôi vùng ĐBSCL Từ đầu năm 2022 đ¿n nay, bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính xÁy ra t¿i 75 xã căa 11 tỉnh, thành phß vãi tãng diện tích trên 342 ha, tăng 7% (Tãng cāc Thăy sÁn, 2022)

AHPND đưÿc xác định do Vibrio parahaemolyticus chąa plasmid mang

gen đác tß (Photorhabdus insect-related, PirA, PirB) (Tran et al., 2013a; b; Kondo et al., 2014; Han et al., 2015a), gây ch¿t đ¿n 100% đàn tôm Bệnh xuÃt

hiện trên tôm á giai đo¿n 30 đ¿n 35 ngày nuôi (FAO, 2013; Hong et al., 2016; NACA, 2012), và á giai đo¿n tôm 46 đ¿n 96 ngày nuôi (De la Peña et al., 2015)

Ngoài ra, các loài vi khuẩn Vibrio spp (Vibrio harveyi, V campbellii, V

punensis và V owensii) chąa plasmid mang gen đác tß cũng có khÁ năng gây AHPND (Kondo et al., 2015; Dong et al., 2017; Liu et al., 2018; Restrepo et al., 2018; Xiaosha et al., 2020) Xiao et al (2017) cho rằng plasmid mang gen

2

đác tß PirA, PirB gây bệnh AHPND trên tôm phã bi¿n á nhiÁu loài Vibrio Các gen đác tß có thể đưÿc truyÁn từ loài vi khuẩn Vibrio này sang loài vi khuẩn Vibrio khác (Kondo et al., 2015) Do đó, khÁ năng kiểm soát bệnh ho¿i

tử gan tāy cÃp tính hay bệnh do vi khuẩn nói chung cũng gặp nhiÁu khó khăn Sử dāng kháng sinh trong điÁu trị bệnh do vi khuẩn là giÁi pháp thưßng đưÿc ngưßi nuôi tôm áp dāng, tuy có tác đáng tích cực nhưng vẫn không đưÿc khuy¿n cáo sử dāng vì các tác đáng xÃu đ¿n môi trưßng Việc sử dāng nhiÁu kháng sinh đã dẫn đ¿n sự phát triển căa các chăng vi khuẩn kháng thußc

(Miranda & Zemelman, 2002; Seyfried et al., 2010), kháng sinh tán lưu trong sÁn phẩm thăy sÁn, dẫn đ¿n những hậu quÁ tiÁm ẩn đßi vãi sąc khỏe con ngưßi

(Romero Ormazábal et al., 2012) Việc sử dāng nhiÁu chÃt kháng sinh, thußc

tãng hÿp đã cho thÃy các hiện tưÿng mẫn cÁm và tác dāng phā không mong mußn (Atal, 1982), như Ánh hưáng đ¿n sự phát triển và ąc ch¿ cơ ch¿ tự bÁo vệ căa Ãu trùng (Brown, 1989) Vaccin cũng đưÿc coi là mát liệu pháp tiÁm năng giúp phòng bệnh vi khuẩn trong nuôi tráng thăy sÁn Tuy nhiên, vaccin thương m¿i quá đắt để sử dāng ráng rãi bái mát lo¿i vaccine đơn chỉ có hiệu quÁ chßng l¿i mát lo¿i mầm bệnh (Sakai, 1999; Pasnik et al., 2005; Harikrishnan et al., 2011b)

Trong nhóm các sÁn phẩm có nguán gßc tự nhiên, chÃt chi¿t thÁo dưÿc là những chi¿t xuÃt từ thực vật có chąa các hÿp chÃt sinh học giúp phòng và trị bệnh á đßi tưÿng sử dāng (Prasad & Variyur Padhyoy, 1993) NhiÁu lo¿i thÁo dưÿc đưÿc xác định có chąa nhiÁu hÿp chÃt ho¿t tính sinh học cao giúp kháng khuẩn, kháng virus, kháng nÃm, ký sinh trùng, kích thích tăng trưáng, kích thích sự thành thāc, chßng stress, tăng cưßng miễn dịch (Direkbusarakom et al., 2004;

Chitmanat et al., 2005; Citarasu, 2010; Chakraborty & Hancz, 2011; Harikrishnan et al., 2011a; b; c; Ji et al., 2012; Reverter et al., 2014; 2017;

2021) Đặc biệt, nhiÁu loài thÁo dưÿc đưÿc xác định có ho¿t tính kháng khuẩn cao, có phã kháng khuẩn ráng, diệt đưÿc cÁ vi khuẩn Gram dương và Gram âm

(Castro et al., 2008; Roomiani et al., 2013) Bên c¿nh đó, thÁo dưÿc vãi nhiÁu

ưu điểm như rẻ, dễ chuẩn bị, hiệu quÁ phòng bệnh cao do dễ hÃp thu, ít tác dāng phā trong quá trình điÁu trị bệnh và không Ánh hưáng đ¿n môi trưßng cũng như không nguy hiểm đ¿n đßi tưÿng nuôi (Hai, 2015)

Trong thßi gian gần đây, các công trình nghiên cąu sử dāng chÃt chi¿t thÁo

dưÿc giúp tăng khÁ năng kháng vi khuẩn Vibrio và tăng cưßng đáp ąng miễn

dịch tôm đã tăng lên đáng kể (Ghosh et al., 2021) Ví dā, Gracilaria spp (họ

Gracilariaceae) và Sargassum spp (họ Sargassaceae) đã đưÿc sử dāng hầu h¿t

cho các thí nghiệm in-vitro và in-vivo để xác định hiệu quÁ phòng bệnh trên

tôm Mát sß loài thực vật khác như Eucalyptus camaldulensis, Psidium guajava,

3

Rhodomyrtus tomentosa và Syzygium cumini (họ Myrtaceae) đã đưÿc xác định

hiệu quÁ giúp tôm kháng Vibrio gây bệnh (Reverter et al., 2017; Ghosh et al., 2021) Do vậy, việc sàng lọc các loài thÁo dưÿc sẵn có giúp tăng cưßng hệ miễn dịch tôm, tăng sąc đÁ kháng mầm bệnh nhằm tìm ra giÁi pháp phòng bệnh an toàn sinh học sẽ mang l¿i hiệu quÁ thi¿t thực cho ngưßi nuôi tôm vùng ĐBSCL Từ những cơ sá nêu trên, đÁ tài nghiên cąu <Ành h°çng cąa chi¿t xuÃt thÁo d°āc lên mián dách và khÁ nng kháng khuÇn trên tôm th¿ chân trÍng

(Penaeus vannamei)= đưÿc thực hiện

1.2 Măc tiêu nghiên cću cąa luËn án

Nghiên cąu đưÿc thực hiện nhằm: (i) Đánh giá tình hình và tiÁm năng sử dāng thÁo dưÿc trong nuôi tôm biển á mát sß há nuôi tôm thuác các tỉnh thuác vùng ĐBSCL; (ii) Chọn lọc đưÿc mát sß loài thÁo dưÿc phã bi¿n á ĐBSCL có ho¿t tính kháng khuẩn trong điÁu kiện in-vitro, cũng như khÁ năng tăng cưßng miễn dịch và giúp tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) kháng vi khuẩn gây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính trong điÁu kiện in-vivo; (iii) Xác định mát sß hÿp chÃt tự nhiên trong chÃt chi¿t thÁo dưÿc có hiệu quÁ trong phòng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính Trên cơ sá đó, k¿t quÁ nghiên cąu góp phần đóng góp các thông tin khoa học làm cơ sá đÁ xuÃt giÁi pháp ąng dāng sÁn phẩm thÁo dưÿc trong phòng bệnh do vi khuẩn gây ra, đặc biệt là nhóm vi khuẩn Vibrio, điÁu này góp phần đÁ xuÃt các giÁi pháp quÁn lý dịch bệnh tãng hÿp và phát triển nghÁ nuôi tôm biển bÁn vững

1.3 Nái dung nghiên cću cąa luËn án

Nhằm đạt được mục tiêu đề ra, luận án được thực hiện bao gồm 4 nội dung chính (Hình 1.1):

KhÁo sát tình hình và tiÁm năng sử dāng thÁo dưÿc trong quá trình nuôi tôm biển á tỉnh Cà Mau, Sóc Trăng thuác vùng ĐBSCL

Sàng lọc mát sß loài thÁo dưÿc có khÁ năng kháng vi khuẩn Vibrio

parahaemolyticus, Vibrio harveyi gây bệnh trên tôm

Xác định khÁ năng tăng cưßng miễn dịch tôm căa mát sß chÃt chi¿t thÁo dưÿc

Thử nghiệm sử dāng chÃt chi¿t thÁo dưÿc trong phòng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính trên tôm thẻ chân trắng

4

Hình 1.1: S¢ đã các nái dung nghiên cću tång quát cąa luËn án 1) KhÁo sát tình hình và

tiÁm nng sċ dăng thÁo d°āc trong quá trình nuôi tôm bißn

- Chọn thÁo dưÿc đưÿc sử dāng nhiÁu, thÁo dưÿc tiÁm năng

2) Sàng lãc mát sá lo¿i thÁo d°āc có khÁ nng kháng vi khuÇn V parahaemolyticus, V harveyi gây bãnh trên tôm 3) Xác đánh khÁ nng tng

- Ąng dāng trên chăng

V parahaemolyticus và V harveyi phân lập

trực ti¿p từ ao nuôi

Phân lập V harveyi,

V parahaemolyticus

Định danh bằng kỹ thuật PCR

Tôm bệnh ngoài ao nuôi

Xác định lo¿i chÃt chi¿t thÁo

dưÿc lên tăng trưáng, đáp ćng mián dách và khÁ nng kháng khuÇn V parahaemolyticus trên

tôm thẻ chân trắng

Phân tích thành phần mát sß hÿp chÃt hóa học cơ bÁn trong môt sß chÃt chi¿t thÁo dưÿc có hiệu quÁ trong phòng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính trên tôm

4) Thċ nghiãm sċ dăng chÃt chi¿t thÁo d°āc trong phòng bãnh AHPND trên tôm

5

1.4 Những đóng góp mãi cąa luËn án

Luận án có những đóng góp vÁ mặt nghiên cąu khoa học và khÁ năng ąng dāng căa thÁo dưÿc đßi vãi ngành nuôi tráng thăy sÁn á mát sß nái dung:

KhÁo sát cho thÃy tỷ lệ há nuôi sử dāng thÁo dưÿc trong nuôi tôm là rÃt cao, mô hình sử dāng là thâm canh và siêu thâm canh, đßi tưÿng áp dāng cÁ tôm sú và tôm thẻ chân trắng

Xác định đưÿc 18 loài thực vật đang đưÿc sử dāng trong nuôi tôm, trong đó tỏi là loài đưÿc sử dāng phã bi¿n nhÃt, ti¿p theo là cây diệp h¿ châu

(Phyllanthus spp.), ãi (Psidium guajava), mật gÃu (Vernonia amygdalina), thù lù (Physalis angulata) Các loài thÁo dưÿc tiÁm năng tập trung á bá sơ ri (diệp

h¿ châu, mần ri), bá cà (thù lù), bá cúc (mật gÃu, cỏ mực), bá đào kim nương (ãi), bá húng (ô rô)

Xác định đưÿc 6 loài thÁo dưÿc thu thập á vùng ĐBSCL có ho¿t tính kháng khuẩn cao đßi vãi V parahaemolyticus (CM5) và V harveyi (T2016-04) bằng phương pháp khu¿ch tán đĩa th¿ch, bao gám chÃt chi¿t bằng methanol căa bàng

(Terminalia catappa), lựu (Punica granatum), diệp h¿ châu thân đỏ (P urinaria

L.), diệp h¿ châu thân xanh (Phyllanthus amarus Schumach & Thonn), bần ãi

(Sonneratia ovata), bần chua (S caseolaris) TÃt cÁ 6 chÃt chi¿t thÁo dưÿc này

đÁu có tính kìm khuẩn Ngoài ra, các chÃt chi¿t này đÁu thể hiện ho¿t tính kháng khuẩn m¿nh đßi vãi các chăng V parahaemolyticus và V harveyi phân lập từ

ao nuôi tôm

Xác định đưÿc liÁu lưÿng và thßi gian bã sung chÃt chi¿t xuÃt từ lá bàng

(T catappa) và chÃt chi¿t xuÃt từ quÁ bần chua (S caseolaris) (1% và nhịp bã

sung 2 tuần) giúp tôm thẻ chân trắng (P vannamei) tăng cưßng đáp ąng miễn dịch không đặc hiệu và khÁ năng kháng V parahaemolyticus gây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính Đáng thßi vãi liÁu lưÿng và thßi gian bã sung các chÃt chi¿t này không Ánh hưáng đ¿n tăng trưáng, tỷ lệ sßng và hệ sß chuyển đãi thąc ăn căa tôm thẻ chân trắng

Đây cũng là k¿t quÁ đầu tiên xác định đưÿc chÃt chi¿t quÁ bần chua có hiệu quÁ trong tăng cưßng các thông sß miễn dịch và khÁ năng kháng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính trên tôm nuôi thương phẩm K¿t quÁ nghiên cąu xác định đưÿc tiÁm năng căa chÃt chi¿t bàng và bần chua có thể ąng dāng trong phòng bệnh cho tôm nuôi

6

1.5 Ý ngh*a thực tián cąa luËn án

Nghiên cąu ho¿t tính kháng khuẩn căa chÃt chi¿t thÁo dưÿc trên vi khuẩn gây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính (V parahaemolyticus) và vi khuẩn gây bệnh

phát sáng (V harveyi) là cơ sá khoa học và tiÁn đÁ cho các nghiên cąu ti¿p theo

nhằm xác định giÁi pháp phòng bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính và bệnh phát sáng hiệu quÁ và an toàn

K¿t quÁ đ¿t đưÿc căa nghiên cąu cung cÃp thông tin, sß liệu vÁ tiÁm năng sử dāng thÁo dưÿc trong nuôi tráng thăy sÁn Cā thể, thông tin khÁo sát giúp xác định rõ thực tr¿ng và nhu cầu sử dāng thÁo dưÿc căa ngưßi nuôi tôm; chọn lọc đưÿc mát sß loài thÁo dưÿc có khÁ năng kháng khuẩn, tăng cưßng miễn dịch kháng vi khuẩn gây bệnh và không Ánh hưáng đ¿n tăng trưáng căa tôm nuôi; xác định loài thÁo dưÿc có khÁ năng ąng dāng vào quá trình nuôi tôm thẻ chân trắng thương phẩm

Từ đó, k¿t quÁ nghiên cąu đóng góp thông tin khoa học: (i) cho định hưãng ąng dāng thÁo dưÿc vào quy trình nuôi tôm; nhằm h¿n ch¿ việc sử dāng thußc và hóa chÃt trong nuôi thăy sÁn; (ii) giúp cho các nhà khoa học và cơ quan quÁn lý thußc kháng sinh có giÁi pháp ngăn chặn và kiểm soát vi khuẩn kháng thußc kháng sinh nhằm hưãng đ¿n việc sÁn xuÃt tôm an toàn và bÁn vững

7

CH¯¡NG II: TäNG QUAN TÀI LIâU

2.1 Đặc đißm sinh hãc, tình hình nuôi và tiêu thă tôm th¿ chân trÍng 2.1.1 Đặc đißm sinh hãc

Tôm thẻ chân trắng có tên khoa học là Penaeus vannamei (Boone, 1931)

hay còn đưÿc gọi vãi tên Litopenaeus vannamei, loài này thuác họ tôm he, họ

tôm này là họ tôm có nhiÁu loài đưÿc nuôi phã bi¿n trên th¿ giãi (Flegel, 2007;

Fofonoff et al., 2018) Năm 1997, Pérez Farfante & Kensley đã đÁ xuÃt tôm thẻ

chân trắng vãi danh pháp khoa học là Litopenaeus vannamei, nhóm tác giÁ đã dựa trên những khác biệt vÁ hình thái, đặc biệt là những đặc trưng vÁ cơ quan sinh dāc Tuy nhiên, k¿t quÁ dựa vào đặc điểm hình thái để phân nhánh gißng

Penaeus đã không thßng nhÃt vãi các k¿t quÁ phân tích di truyÁn, do vậy đưÿc k¿t luận giữ nguyên tên gißng Penaeus (Fofonoff et al., 2018) Flegel (2007) cho rằng sự định lo¿i sai sẽ Ánh hưáng đ¿n nghiên cąu dịch tễ học, cũng như việc quÁn lý dịch bệnh trên tôm

Tôm thẻ chân trắng là loài tôm nhiệt đãi, có nguán gßc từ vùng biển Tây

Mỹ Latinh, phân bß từ phía Nam Peru đ¿n phía bắc Mexico Đầu những năm 1970, chúng đưÿc đưa đ¿n các đÁo á Thái Bình Dương, từ đây các nghiên cąu đầu tiên vÁ lai t¿o gißng đưÿc ti¿n hành nhằm nâng cao tiÁm năng nuôi tráng thăy sÁn đßi vãi đßi tưÿng này Vào cußi những năm 1970 và đầu những năm 1980, tôm thẻ chân trắng đưÿc đưa tãi Hawaii và bß biển phía Đông Đ¿i Tây Dương, bao gám các nưãc thuác Châu Mỹ, phía Nam Carolina, Bắc Texas đ¿n Trung Mỹ và Nam Brazil Từ đó, tôm thẻ chân trắng đã trá thành loài nuôi chính á Ecuador, Mexico, Venezuela, Brazil, và Trung Mỹ Tôm thẻ chân trắng đưÿc đưa vào Châu Á nuôi thử nghiệm từ năm 1978 đ¿n năm 1979, nhưng chỉ đưÿc thương m¿i hóa từ năm 1996 á Trung Qußc và Đài Loan, sau đó má ráng sang Philippin, Indonesia, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia và Ân Đá (2000-2001) (Hình 2.1) (FAO, 2006)

Hình 2.1: BÁn đã các n°ãc nuôi tôm th¿ chân trÍng (vùng màu cam) (FAO, 2006)

8

à Việt Nam vào đầu những năm 2000, tôm thẻ chân trắng cũng đưÿc du nhập và nuôi, tuy nhiên việc nuôi đßi tưÿng này vẫn còn h¿n ch¿ vì những lo ng¿i rằng tôm thẻ chân trắng có khÁ năng truyÁn bệnh truyÁn nhiễm cho tôm bÁn địa Mãi đ¿n năm 2006, ngành thuỷ sÁn đã cho phép nuôi bã sung tôm chân trắng t¿i các tỉnh từ QuÁng Ninh đ¿n Bình Thuận, nhưng vẫn cÃm nuôi t¿i khu vực ĐBSCL Đầu năm 2008, nhận thÃy thị trưßng th¿ giãi đang có xu hưãng tiêu thā m¿nh mặt hàng tôm thẻ chân trắng căa Thái Lan, Trung Qußc… và sÁn phẩm tôm sú nuôi căa Việt Nam bị c¿nh tranh m¿nh, hiệu quÁ sÁn xuÃt thÃp, Bá Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Bá NN&PTNT) đã ban hành Chỉ thị sß 228/CT-BNN&PTNT cho phép nuôi tôm chân trắng t¿i vùng ĐBSCL nhằm đa d¿ng hoá sÁn phẩm thuỷ sÁn xuÃt khẩu, giÁm áp lực c¿nh tranh, đáp ąng đưÿc nhu cầu tiêu dùng căa các nưãc trong khu vực và trên th¿ giãi (Bá NN&PTNT)

2.1.2 Tình hình nuôi và tiêu thă tôm th¿ chân trÍng

Theo ghi nhận từ FAO (2006) (FAO Fisheries & Aquaculture Department) tôm thẻ chân trắng đưÿc nuôi vãi các hình thąc: quÁng canh, bán thâm canh, thâm canh và siêu thâm canh, tương ąng vãi mật đá thÁ thÃp, trung bình, cao và rÃt cao Thông sß chi ti¿t mô tÁ các mô hình bao gám: (i) Mô hình quÁng canh: tôm nuôi á những vùng gần biển, không sử dāng hệ thßng bơm nưãc, không sāc khí Ao có hình d¿ng không đÁu, thưßng diện tích 5-10 ha (tßi đa 30 ha) và đá sâu 0,7-1,2 m Gißng từ tự nhiên thông qua việc lÃy nưãc bằng cßng cÃp nưãc hay thu mua, tôm đưÿc thÁ vãi mật đá 4-10 PL/m2 Thąc ăn cho tôm chă y¿u là thąc ăn tự nhiên và cho ăn mát lần trong ngày hay ăn thąc ăn có hàm lưÿng protein thÃp Kích cỡ tôm thu ho¿ch 11-12 g/con sau 4-5 tháng nuôi Năng suÃt đ¿t 150-500 kg/ha/vā, vãi 1-2 vā/năm (ii) Mô hình bán thâm canh: ao nuôi có diện tích 1-5 ha, gißng đưÿc thÁ vãi mật đá 10-30 PL/m2 Ao nuôi thưßng đưÿc thay nưãc, đá sâu căa ao là 1,0-1,2 m và sāc khí á mąc tßi thiểu Thąc ăn cho tôm ăn là thąc ăn tự nhiên và đưÿc bã sung thêm thąc ăn công nghiệp vãi ch¿ đá 2-3 lần/ngày Năng suÃt trong các ao bán thâm canh dao đáng từ 500-2000 kg/ha/vā, vãi 2 vā/năm (iii) Mô hình thâm canh: các trang tr¿i thưßng đưÿc đặt t¿i các khu vực không có thăy triÁu, nơi ao có thể thoát nưãc hoàn toàn, phơi khô và thuận tiện cho chuẩn bị trưãc trong mßi lần thÁ nuôi, cách xa biển á những khu vực có đá mặn thÃp Ao đưÿc thi¿t k¿ là ao đÃt, hay có lót b¿t để giÁm xói mòn và tăng cưßng chÃt lưÿng nưãc Ao thưßng nhỏ (0,1-1,0 ha), có hình vuông hoặc tròn Đá sâu căa nưãc thưßng lãn hơn 1,5 m Mật đá thÁ gißng dao đáng từ 60-300 PL/m2 Cho ăn vãi thąc ăn công nghiệp ch¿ đá ăn 4-5 lần/ngày, FCR đ¿t khoÁng 1,4 - 1,8 : 1 kg tôm SÁn lưÿng tôm khoÁng 20.000 kg/ha/vā, vãi 2-3 vā/năm, có thể đ¿t đưÿc tßi đa 30.000-35.000 kg/ha/vā Mô

9

hình này có thể vận hành theo hệ thßng biofloc và duy trì hệ vi sinh vật dị dưỡng Thąc ăn có hàm lưÿng protein thÃp và đưÿc cho ăn 2-5 lần/ngày, đáng thßi phÁi duy trì tỷ lệ C: N là 10: 1, ao nuôi hình thành các h¿t floc là mát nhóm hệ sinh vật, tôm sẽ tiêu thā các h¿t floc này, giÁm sự phā thuác vào thąc ăn giàu protein, giÁm FCR và tăng hiệu quÁ chi phí (iv) Mô hình siêu thâm canh tôm đưÿc nuôi khép kín, không trao đãi nưãc (chỉ bã sung lưÿng ít do bay hơi hoặc xÁ thÁi), tôm gißng đưÿc kiểm tra là tôm s¿ch bệnh Hệ thßng nuôi này đưÿc cho là an toàn sinh học, thân thiện vãi môi trưßng, có thể sÁn xuÃt tôm chÃt lưÿng cao, ti¿t kiệm chi phí SÁn lưÿng 28.000-68.000 kg/ha/vā vãi tßc đá tăng trưáng 1,5 g/tuần, tỷ lệ sßng đ¿t 55-91%, trọng lưÿng trung bình 16-26 g và FCR là 1,5-2,6:1 kg tôm à Việt Nam, mát sß tỉnh giáp biển cũng đã sãm có những ban hành các qui định điÁu kiện nuôi tôm phù hÿp vãi địa bàn địa phương, như quy¿t định sß 05/2019/QĐ-UBND ngày 12/3/2019 căa Ăy ban Nhân Dân tỉnh Trà Vinh vÁ điÁu kiện nuôi tôm nưãc lÿ siêu thâm canh, công nghệ cao trên địa bàn tỉnh Trà Vinh

Bên c¿nh sự phát triển vÁ sự đa d¿ng hình thąc, kỹ thuật nuôi nhằm nâng cao năng xuÃt, thì trong mát thập kỷ qua tình hình dịch bệnh và khăng hoÁng kinh t¿ cũng dẫn đ¿n ngành công nghiệp nuôi tôm có nhiÁu bi¿n đáng, tuy nhiên năm 2016 và 2017 đã có dÃu hiệu phāc hái Theo khÁo sát căa Liên minh Nuôi tráng Thăy sÁn Toàn cầu (Global Outlook for Aquaculture Leadership – GOAL) và Tã chąc Lương thực và Nông nghiệp Liên Hÿp Qußc (Food & Agriculture Organization of the United Nations - FAO) tỷ lệ tăng trưáng hàng năm (compound annual growth rate - CAGR) giai đo¿n 2012 đ¿n 2017 là 2,2% Bên c¿nh đó GOAL đã báo cáo năm 2018 sÁn lưÿng gia tăng + 11% so vãi năm 2017 và có những ưãc tính vÁ sự tăng trưáng hơn nữa vào năm 2021 (Hình 2.2) (GOAL, 2019)

Hình 2.2: Bißu đã sÁn l°āng tôm nuôi theo khu vực/n°ãc và xu h°ãng tng

tr°çng đ¿n nm 2021 (Nguồn: FAO (2019) và GOAL (2011 đến 2018) cho năm 2010 đến 2017, GOAL (2019) cho năm 2018 đến 2021)

10

SÁn lưÿng tôm trên toàn cầu đ¿t 4,5 triệu tÃn vào năm 2018 và có khÁ năng lên hơn 5,00 triệu tÃn vào năm 2021 Đặc biệt tăng trưáng m¿nh á Việt Nam và Trung Qußc, vãi dự đoán vÁ CAGR lần lưÿt là 4,6 và 3,9% từ 2018 đ¿n 2021 Bên c¿nh xu hưãng tăng lên vÁ sÁn lưÿng tôm căa Việt Nam và Trung Qußc thì các nưãc Ân Đá và Indonesia cho thÃy sự giÁm xußng, cā thể á Indonesia dự ki¿n chỉ sÁn xuÃt 450.000 tÃn vào năm 2021, tąc là giÁm 18% so vãi sÁn lưÿng đưÿc báo cáo trong năm 2017 Ân Đá đ¿t mąc sÁn xuÃt là 700.000 tÃn vào năm 2018 nhưng dự ki¿n sÁn lưÿng giÁm xußng 600.000 tÃn vào năm 2021 Tuy nhiên, Thái Lan sÁn lưÿng tôm vẫn đang ti¿p tāc phāc hái sau sự tác đáng căa AHPND, nhưng có tßc đá tăng trưáng chậm vãi sÁn lưÿng dự ki¿n sẽ đ¿t 330.000 tÃn vào năm 2021, chỉ bằng 56% căa năm 2010 (trưãc khi dịch bệnh AHPND xuÃt hiện (Hình 2.3) (GOAL, 2019)

Hình 2.3: Bißu đã sÁn l°āng tôm nuôi ç các n°ãc thuác Châu Á và xu h°ãng tng tr°çng đ¿n nm 2021(Nguồn: FAO (2019) và GOAL (2011 đến

2018) cho năm 2010 đến 2017, GOAL (2019) cho năm 2018 đến 2021)

Nuôi tôm thẻ chân trắng vùng ĐBSCL bắt đầu phát triển vào năm 2008 Quy¿t định sß 456/QĐ-BNN-NTTS ngày 04/02/2008 căa Bá Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Bá NN&PTNT) Đ¿n năm 2014, tãng diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng t¿i 8 tỉnh (Cà Mau, Sóc Trăng, B¿c Liêu, Trà Vinh, B¿n Tre, Kiên Giang, TiÁn Giang, Long An) vùng ven biển ĐBSCL là 60.952 ha, tăng hơn 13 lần so vãi năm 2008 (4.477 ha) vãi mąc tăng trưáng bình quân đ¿t 54,53%/năm (Hình 2.4)

Hình 2.5: C¢ cÃu diãn tích nuôi tôm th¿ chân trÍng các tßnh vùng ĐBSCL nm 2014 (Nguồn: Tổng cục Thủy sÁn, Sở NN&PTNT 8 tỉnh ven biển vùng

Nhưng vÁ sÁn lưÿng Sóc Trăng đ¿t cao nhÃt vãi 26,86%, k¿ đ¿n Cà Mau vãi 16,34%, B¿c Liêu chỉ đ¿t 12,40% thÃp hơn B¿n Tre vãi 15,64%, phần còn l¿i là Trà Vinh, Kiên Giang, TiÁn Giang, Long An vào năm 2014 (Hình 2.6)

Hình 2.7: Diãn tích nuôi tôm n°ãc lā ç các tßnh ĐBSCL đ¿n nm 2020 và tÅm nhìn đ¿n 2030 (ha)

13

Hình 2.8: SÁn l°āng nuôi tôm n°ãc lā các tßnh ĐBSCL đ¿n nm 2020, tÅm nhìn đ¿n 2030 (tÃn)

Theo quy¿t định sß 456/QĐ-BNN-NTTS cho phép phát triển mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh Diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng theo mô hình nuôi thâm canh đ¿t 90.000 ha (năm 2020) và tăng lên 100.000 ha (năm 2030), tăng trưáng bình quân 1,06%/năm Diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh đưÿc bß trí nuôi tập trung á các huyện Đầm Dơi, Cái Nưãc, Phú Tân, Thãi Bình, Năm Căn, Trần Văn Thßi, Ngọc Hiển và thành phß Cà Mau (Cà Mau), thị xã Vĩnh Châu và các huyện Trần ĐÁ, Long Phú, Cù Lao Dung, Mỹ Xuyên (Sóc Trăng) và mát sß huyện và thành phß trực thuác các tỉnh B¿c Liêu, B¿n Tre, Trà Vinh, Kiên Giang, TiÁn Giang, Long An Qua k¿ ho¿ch định hưãng phát triển diện tích nuôi và sÁn lưÿng đ¿t đưÿc vào năm 2030 còn cho thÃy đưÿc mát sß tỉnh đưÿc chọn là nơi đát phá vÁ năng xuÃt trong đó Cà Mau và Sóc Trăng là 2 tỉnh có tiÁm năng nhÃt tính đ¿n k¿ ho¿ch 2030

Tuy nhiên vãi tình hình dịch bệnh ngày càng phąc t¿p và dưãi sự tác đáng y¿u tß thßi ti¿t, để giÁm thiểu răi ro ngưßi nuôi dân thu ho¿ch tôm vãi kích cỡ nhỏ

Hình 2.9: Kích cÿ tôm thu ho¿ch ç Châu Á (Nguồn: GOAL (2019) cho năm 2007 đến 2018)

14

Cā thể, á biểu đá Hình 2.9 cho thÃy á các nưãc Châu Á, kích cỡ tôm thu ho¿ch có xu hưãng nhỏ hơn (khoÁng 51-60 con/kg và nhỏ hơn) kể từ năm 2011 Tỷ lệ kích cỡ tôm thu ho¿ch nhỏ tăng từ 27% trong năm 2010 lên 48% vào năm 2017 Tuy nhiên tỷ lệ kích cỡ tôm thu ho¿ch nhỏ giÁm xußng còn 37% vào năm 2018, nhưng nhìn chung vẫn cao hơn so vãi kích cỡ tôm thu ho¿ch đưÿc báo cáo trưãc năm 2010 Cā thể nguyên nhân do bùng phát dịch bệnh AHPND vào năm 2009 (GOAL, 2019)

2.2 Mát sá bãnh vi khuÇn và hã mián dách trên tôm th¿ chân trÍng

Bệnh đưÿc định nghĩa là sự thay đãi bÃt kỳ từ tr¿ng thái bình thưßng căa sąc khỏe Là sự k¿t hÿp căa các triệu chąng do duy nhÃt mát nguyên nhân hoặc nhiÁu nguyên nhân xÁy ra cùng nhau để t¿o thành mát biểu hiện lâm sàng riêng biệt K¿t quÁ là dẫn đ¿n các dÃu hiệu bệnh lý căa bệnh như tăng trưáng kém hoặc giÁm sąc đÁ kháng, căng thẳng (Dorland’s Medical Dictionary, 1968) Các bệnh xuÃt hiện trên tôm nuôi bao gám bệnh truyÁn nhiễm và bệnh không truyÁn nhiễm (Lightner & Redmanr, 1998) Trong đó, bệnh truyÁn nhiễm vãi tác nhân chă y¿u là virus, vi khuẩn, nÃm, protista và metazoan (Lightner, 1993; 1996;

Brock & Lightner, 1990b; Fulks et al., 1992) Mát sß tác nhân gây bệnh không

truyÁn nhiễm bao gám các bi¿n đáng tiêu cực căa môi trưßng, mÃt cân bằng dinh dưỡng, chÃt đác và y¿u tß di truyÁn (Brock & Lightner, 1990a; Lightner, 1996)

Hiện nay vãi sự tăng cưßng căa ngành nuôi tôm và chuyển giao các sinh vật thăy sÁn trên toàn th¿ giãi dẫn đ¿n gia tăng tỷ lệ mắc bệnh truyÁn nhiễm, cũng như sự diễn bi¿n phąc t¿p căa tình hình dịch bệnh Nhóm vi khuẩn gây bệnh trên tôm thẻ chân trắng chă y¿u là do Vibrio, nhóm vi khuẩn Vibrio có thể đóng vai trò là tác nhân gây bệnh chính hoặc tác đáng như các tác nhân cơ hái trong nhiễm trùng thą phát (Saulnier et al., 2000) Trong đó, vi khuẩn Vibrio

parahaemolyticus gây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính và Vibrio harveyi gây bệnh phát sáng trên tôm đưÿc đánh giá là tác nhân gây bệnh liên quan đ¿n làm giÁm tỷ lệ sßng căa tôm á các tr¿i gißng và ao nuôi (Song & Lee, 1993)

2.2.1 Mát sá bãnh vi khuÇn trên tôm th¿ chân trÍng 2.2.1.1 Bãnh ho¿i tċ gan tăy cÃp tính

Bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính (Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease - AHPND) xuÃt hiện đầu tiên á Trung Qußc vào năm 2009, sau đó bệnh xuÃt hiện á Việt Nam vào năm 2010; Malaysia vào năm 2011; Thái Lan năm 2012 (Flegel,

2012; Lightner et al., 2012); Mexico năm 2013 (Nunan et al., 2014), năm 2015 á Philippin (de la Peña et al., 2015; Dabu et al., 2017); năm 2016 á Úc, Nam

Mỹ; năm 2017 á Myanmar; năm 2019 á Bangladesh, Mỹ (Hình 2.10) (Kumar

15

et al., 2021) Đầu tiên, bệnh đưÿc báo cáo vãi tên gọi là hái chąng ch¿t sãm (Early Mortality Syndrome - EMS), do bệnh có khÁ năng gây ch¿t hàng lo¿t Ãu trùng tôm trong vài ngày Sau đó, bệnh đưÿc đÁ xuÃt vãi tên mãi là hái chąng ho¿i tử gan tāy cÃp tính (Acute Hepatopancreas Necrosis Syndrome - AHPNS), tên gọi nhằm mô tÁ chi ti¿t hơn cho giai đo¿n biểu hiện cÃp tính căa bệnh, á Đông Nam Á bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính đã gây thiệt h¿i đáng kể á các trang tr¿i nuôi tôm (Tran et al., 2013a)

Hình 2.10: BÁn đã các quác gia xuÃt hiãn bãnh ho¿i tċ gan tăy cÃp tính (Kumar et al., 2021)

KhÁ năng gây thiệt h¿i vÁ kinh t¿ do AHPND là rÃt lãn, cā thể là khi dịch bệnh mãi xuÃt hiện lần đầu tiên á Trung Qußc đã làm giÁm 80% sÁn lưÿng tôm nuôi; á Việt Nam dịch bệnh cũng làm tãn thÃt kinh t¿ ưãc tính là 570.000-7.200.000 USD đưÿc ghi nhận vào khoÁng 2011 và 2012, do sÁn lưÿng giÁm từ 70.000 tÃn trong năm 2010 xußng 40.000 (2011) và 30.000 tÃn (2012) Trong sußt năm 2012; á Thái Lan tãng sÁn lưÿng tôm bị mÃt do dịch bệnh khoÁng 7%,

đặc biệt tập trung nhiÁu á các khu vực ven biển (Lightner et al., 2013) Năm

2013, bệnh này đã đưÿc báo cáo xuÃt hiện á các nưãc phía tây bán cầu và Mexico, làm thiệt h¿i khoÁng 118 triệu USD, việc lây lan mầm bệnh sang khu vực tây bán cầu đã trá thành mát mßi quan tâm lãn cho các nhà sÁn xuÃt tôm trong khu vực (Schryver et al., 2014)

Tác nhân gây bãnh

Năm 2013, bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính á tôm nuôi đưÿc xác định là do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus, vi khuẩn này mang plasmid mã hóa gen gây

đác (Tran et al., 2013a; b; Kondo et al., 2015) Plasmid có kích thưãc khoÁng

70 kbp, plasmid có chąa các gen mã hóa tương đáng vãi gen đác tß thuác loài

16

Photorhabdus, gen mã hóa đác tß (Photorhabdus insect-related - Pir) này có

khÁ năng tiêu diệt côn trùng, có tên là PirA và PirB (Hình 2.11) (Yang et al.,

2014; Kondo et al., 2014; Han et al., 2015a; Lee et al., 2015) Plasmid hiện diện

trong vi khuẩn V parahaemolyticus gây bệnh AHPND đã đưÿc xác định là

pVA1 (Lee et al., 2015; OIE, 2021)

Hình 2.11: Trình tự đÅy đą cąa plasmid pVA1 gây bãnh AHPND trên tôm

(Lee et al., 2015)

DÃu hiãu bãnh lý

Tôm nuôi nhiễm AHPND có các dÃu hiệu lâm sàng bao gám (i) tôm ngừng ăn, bơi chậm; (ii) vỏ mỏng, màu tôm nhÿt nh¿t, ruát không liên tāc hay rßng; (iii) gan tāy có biểu hiện trắng nhÿt nh¿t, teo, dai (Hình 2.12) (NACA, 2012; NACA, 2014)

2014; Nunan et al., 2014; Soto-Rodriguez et al., 2015) Tuy nhiên, á Philippin

cũng đã ghi nhận dịch bệnh bùng phát á thßi điểm 46-96 ngày sau khi thÁ nuôi trên cÁ tôm sú và tôm thẻ chân trắng (De la Peña et al., 2015)

Ph°¢ng thćc lan truyÁn

Tác nhân gây bệnh đưÿc xác định lan truyÁn qua đưßng miệng, cā thể tác nhân gây bệnh xâm nhập vào miệng sau đó đ¿n d¿ dày, ruát và t¿o ra chÃt đác gây ra sự phá hăy cÃu trúc mô, đặc biệt là mô gan tāy (OIE, 2021) Theo Tran

et al. (2014b) thông qua các nghiên cąu thực nghiệm cho thÃy chăng V

parahaemolyticus gây bệnh AHPND không thể truyÁn qua tôm nhiễm bệnh đã

đưÿc đông l¿nh Tuy nhiên, Lee et al (2022) l¿i cho rằng gen đác tß pirA/B căa V parahaemolyticus gây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính đưÿc phát hiện trong tôm đông l¿nh nhập khẩu từ các nưãc đ¿n Hàn Qußc Bên c¿nh đó, nhóm tác giÁ này đã ti¿n hành thử nghiệm chąng minh khÁ năng lây bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính

(AHPND) liên quan đ¿n vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus căa tôm đông l¿nh đưÿc trữ á -80°C Ngoài ra, theo Andrews et al (2000); Su & Liu (2007) mát

sß chăng V parahaemolyticus không gây bệnh AHPND cũng nh¿y cÁm vãi nhiệt đá quá thÃp (đông l¿nh), hay nhiệt đá cao và các chÃt khử trùng Cho đ¿n

(Sirikharin et al., 2015; Dangtip et al., 2015; Han et al., 2015b), nhằm giúp

nhanh chóng phát hiện và ngăn ngừa sự lây lan bệnh đ¿n các qußc gia khác

(Nunan et al., 2014)

Vào năm 2015, mát nghiên cąu đưÿc công bß cho thÃy chăng vi khuẩn ký hiệu KC13.17.5 phân lập trên tôm nuôi t¿i Việt Nam có dÃu hiệu bệnh lý tương tự vãi AHPND Chăng này khi phân tích trình tự gen, k¿t quÁ cho thÃy có sự

tương đáng cao vãi các gen căa vi khuẩn V harveyi và V campbellii hơn là so vãi vi khuẩn V parahaemolyticus Chăng vi khuẩn này cũng có sự hiện diện các gen đác tß (Photorhabdus insect-related - Pir (PirA, PirB) và có trình tự gißng vãi plasmid gây bệnh AHPND (Kondo et al., 2015) Hay trong mát nghiên cąu khác, nhóm tác giÁ thử nghiệm cÁm nhiễm tôm thẻ chân trắng P vannameivãi mát chăng V campbellii (20130629003S01) mang pirVP đưÿc

phân lập từ ao nuôi và đã chąng minh rằng V campbellii là tác nhân gây bệnh căa AHPND (Dong et al., 2017) Năm 2018, Liu et al đã chąng minh chăng V owensii cũng là tác nhân gây bệnh AHPND á tôm thẻ chân trắng đưÿc nuôi á

Trung Qußc (Hình 2.13) Bên c¿nh đó các gen PirVP gây ra AHPND cũng đưÿc

xác định trong mát loài Vibrio mãi là V punensis (Restrepo et al., 2018) Năm 2020, Xiaosha et al cũngđã ti¿n hành giÁi trình tự hoàn chỉnh bá gen căa chăng

V owensii(SH114) phân lập từ tôm thẻ chân trắng bị bệnh ho¿i tử gan cÃp tính (BÁng 2.1)

19

Hình 2.13: BÁn đã trình tự cąa plasmid pVHvo liên quan đ¿n AHPND

trong V owensii và s¢ đã nhËn d¿ng trình tự cąa plasmid pVH (Xiao at al.,

2017)

BÁng 2.1: Các loài vi khuẩn Vibrio đưÿc ghi nhận gây bệnh AHPND trên tôm

(Kumar et al., 2021)

Vibrio parahaemolyticus P monodon,

P vannamei Các nưãc nuôi tôm

V parahaemolyticus Macrobrachium rosenbergii

ĐiÁu kiện phòng thí nghiệm

Malaysia, Việt Nam

Từ những cơ sá đó, Xiao et al (2017) đã cho rằng plasmid mang gen đác

tß PirA, PirB gây bệnh AHPND trên tôm phã bi¿n á nhiÁu loài Vibrio ĐiÁu này

cũng có nghĩa là các gen đác tß có thể đưÿc truyÁn từ loài vi khuẩn Vibrio này

20

sang loài vi khuẩn Vibrio khác (Kondo et al., 2015), những nhận định hoàn toàn

có cơ sá bằng việc có những k¿t quÁ nghiên cąu tương tự vào các năm gần đây, việc phát hiện này rÃt có ý nghĩa trong phòng bệnh vi khuẩn trong tương lai Qua đó cho thÃy khÁ năng đáng nhiễm bệnh ho¿i tử gan tāy cÃp tính và phát

sáng từ V harveyi là rÃt cao Tuy nhiên trưãc đây V harveyi đưÿc bi¿t đ¿n phã

bi¿n nhÃt là tác nhân gây bệnh phát sáng trên tôm

2.2.1.2 Bãnh phát sáng do vi khuÇn Vibrio harveyi

Tác nhân gây bãnh

Trong những năm 1987-1990, bệnh phát sáng trên tôm sú (Penaeus monodon) đưÿc xác định tác nhân là vi khuẩn Vibrio harveyi (Pass et al., 1987; Lavilla-Pitogo et al., 1990) Tuy nhiên, bệnh phát sáng trên tôm còn đưÿc ghi

nhận là do mát sß loài vi khuẩn khác như V splendidus, V orientalis, V fischer Bệnh đưÿc tìm thÃy trên Ãu trùng, hậu Ãu trùng tôm sú á Indonesia (Sunaryanto

& Mariam, 1986), Thai Lan (Jiravanichpaisal et al., 1994), Philippin (Baticados et al., 1990; Lavilla-Pitogo et al., 1990), Australia (Pizzutto & Hirst, 1995), Đài

Loan (Liu et al., 1996a) và Ecuador (Robertson et al., 1998)

Vi khuẩn V harveyi là vi khuẩn Gram âm nên thành t¿ bào có lãp peptidoglycan mỏng, không có acid teicoic, lipid và protein cao, có tiêm mao nên giúp vi khuẩn chuyển đáng trong môi trưßng lỏng Ban đầu, vi khuẩn này

có tên là Achromobacter harveyi (Johnson & Shunk, 1936) Sau đó, vi khuẩn

đưÿc đãi tên là Lucibacterium harveyi và Beneckea harveyi, hiện t¿i đưÿc bi¿t đ¿n vãi tên gọi V harveyi (Farmer et al., 2005)

K¿t quÁ phân tích gen 16S rRNA xác định V harveyi là mát trong các loài chính căa gißng Vibrio (Dorsch et al., 1992) K¿t quÁ giÁi trình tự đã xác định bá gen căa vi khuẩn V harveyi bao gám hai nhiễm sắc thể và mát plasmid, trong đó nhiễm sắc thể I có 3.765.351 nucleotide; nhiễm sắc thể II có 2.204.018 nucleotide và plasmid chąa 89.008 nucleotide Bá gen có chąa gen mã hóa

6.040 protein và 166 gen mã hóa RNA Đặc tính đặc biệt căa V harveyi (trong

họ Vibrionaceae) là có khÁ năng phát quang sinh học nhß enzyme luciferase

(Sudalayandi et al., 2012)

Vi khuẩn V harveyi đưÿc tìm thÃy trong môi trưßng nưãc biển, chă y¿u là vùng nhiệt đãi, phát triển m¿nh á môi trưßng có đá mặn 20-30‰ Ngoài ra, V harveyi còn phát triển nhanh á môi trưßng nưãc có hàm lưÿng hữu cơ cao, oxy hòa tan thÃp V harveyi là tác nhân gây bệnh căa mát sß loài cá, tôm, khÁ năng gây bệnh phā thuác vào mật đá căa t¿ bào vi khuẩn t¿i mát thßi điểm nhÃt định, vãi mật đá căa vi khuẩn V harveyi trong ao nuôi là 102 CFU/mL làm tôm he ch¿t (Lightner, 1993)

21

Vi khuẩn V harveyi là mát mầm bệnh nguy hiểm đßi vãi đáng vật biển, đặc biệt là trên tôm thuác họ tôm he (penaeid) Theo Austin & Zhang (2006) các sÁn phẩm ngo¿i bào (Extracellular products) đưÿc coi là những y¿u tß quan trọng quy¿t định đ¿n đác lực căa V harveyi (BÁng 2.1) Liu et al (1996b) đã nghiên cąu khÁ năng gây bệnh căa các chăng V harveyi đưÿc phân lập từ tôm sú bệnh, k¿t quÁ cho thÃy đác lực căa các chăng vi khuẩn này có cÁ trên vi khuẩn sßng và trong các sÁn phẩm ngo¿i bào à cÁ 2 d¿ng đÁu có hàm lưÿng protease cysteine (caseinase) cao hơn, phospholipase và ho¿t tính tan huy¿t m¿nh hơn so vãi các chăng không gây đác Trong đó, các cysteine protease bÁn chÃt là chÃt đác exotoxin, là tác nhân gây bệnh chính (Lee et al., 1996, Lee et

al., 1997, Liu & Lee 1999)

BÁng 2.1: Cơ ch¿ gây bệnh căa V harveyi (Austin & Zhang, 2006)

Các sÁn phẩm ngo¿i bào (cysteine protease, phospholipase,

haemolysin)

Liu et al (1996b); Rodriguez et al (2003)

Soto-Lipopolysaccharide Montero & Austin (1999)

Bacteriocin-like substance Prasad et al (2005)

Quorum-sensing factors Henke & Bassler (2004) Liên k¿t các ion sắt Owens et al (1996)

KhÁ năng gắn k¿t và hình thành

Đặc điểm đặc biệt nhÃt căa V harveyi là khÁ năng phát quang sinh học

ĐiÁu này xÁy ra thông qua quá trình cÁm bi¿n (quorum sensing - mát cách để các t¿ bào giao ti¿p vãi nhau) Quá trình phát quang sinh học phā thuác vào náng đá căa các t¿ bào vì enzyme luciferase sẽ đưÿc sÁn xuÃt á náng đá t¿ bào đă cao thông qua mát lo¿t các phÁn ąng hóa học gây ra bái autoinducers (AI) Khi mật đá t¿ bào thÃp, LuxO phosphorylated (mát protein điÁu hòa phÁn ąng) kích ho¿t quá trình phiên mã căa các gen mã hóa RNA khi nó làm mÃt ãn định và ngăn chặn sự phiên mã căa LuxR (mát protein điÁu hòa cÁm bi¿n quorum sensing) Khi mąc đá tự đáng tăng lên, giÁm LuxO, tăng LuxR và cho phép biểu hiện các gen liên quan đ¿n cÁm bi¿n quorum sensing (Christopher & Bonnie, 2006) (Hình 2.14)