Khi phát hiện bệnh, người nuôi thường sử dụng một số loại hóa chất cũng như kháng sinh ñể phòng và trị các bệnh do vi khu2n gây ra, nhưng những biện pháp này thường gây ra hiện tượng khá
Những cách tiếp cận trị bệnh trong nuôi trồng thủy sản
Trong nuụi trồng thủy sản, dịch bệnh ủó làm cho ủộng vật nuụi giảm sức ủề kháng , tăng trọng chậm và có thể gây chết hàng loạt nếu người nuôi không phát hiện và ủiều trị kịp thời, gõy thiệt hại lớn về kinh tế Khi ủú, trị bệnh là sự lựa chọn cuối cựng của người nuụi nhằm ủưa ủộng vật nuụi trở lại trạng thỏi bỡnh thường sau khi nhiễm bệnh ðể trị bệnh cho ủộng vật nuụi thỡ người nuụi thường sử dụng cỏc phương pháp sau:
I.1.1 Dựng thuốc hoặc húa chất tỏc ủộng trực tiếp lờn tỏc nhõn gõy bệnh ủể trị bệnh [5]
Phương phỏp này là dựa ủộc tớnh khỏc nhau của thuốc hay húa chất sử dụng ủể kìm hảm sự phát triển của mầm bệnh và tiêu diệt mầm bệnh mà không ảnh hưởng ủến ủộng vật nuụi Một số loại thuốc và húa chất thường ủược sử dũng trong nuụi trồng thủy sản bao gồm:
Thuốc sát trùng là các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ có khả năng tiêu diệt vi trùng cao, diệt được nhiều loại tác nhân gây bệnh, bao gồm vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng và thậm chí cả virus, ngăn chặn chúng gây nhiễm trùng và gây bệnh.
Thuốc sát trùng được sử dụng phổ biến trong thủy sản nhằm kiểm soát và tiêu diệt các tác nhân gây bệnh bám ngoài cơ thể cá, trên dụng cụ và một số nhiễm trùng trên bề mặt cơ quan của động vật thủy sản Tuy nhiên, thuốc sát trùng không có tác dụng với các tác nhân gây bệnh bên trong cơ thể vật nuôi.
Thuốc sỏt trựng thường dựng ủể phũng và trị cỏc bệnh ký sinh bờn ngoài cơ thể như: ký sinh trựng thuộc ủộng vật ủơn bào( Protozoa), sỏn lỏ ủơn chủ (Monogenea), các loại nấm ký sinh gây bệnh ở trứng hay ấu trùng hoặc tôm cá trưởng thành, cỏc bệnh nhiễm khu2n cục bộ cũng cú thể sử dụng thuốc sỏt trựng ủể tiêu diệt vi khu2n tại nơi bị bệnh như bệnh lở loét, xuất huyết cục bộ
Thuốc sỏt trựng ủược chia ra làm hai nhúm:
Thuốc sát trùng có bản chất vô cơ
− Vụi nung (CaO): sỏt trựng dụng cụ, tiờu diệt ủịch hại, phũng bệnh cho vi sinh vật gây ra ở cá, tôm, tăng pH Các loại vôi thường dùng: CaO, CaCO3, Ca(MgCO 3 ) 2
− Sulphat ủồng (CuSO 4 5H 2 O): CuSO 4 cú tỏc dụng kỡm hóm và tiờu diệt tương ủối mạnh cỏc sinh vật gõy bệnh như ủộng vật ủơn bào và giỏp xỏc ký sinh ở cỏ như trùng bánh xe( Trichodina, Trichodinella, Tripartiella), trùng loa kèn (Apiosoma, Epistylis), tả quần trùng (Chilodonella), tiên mao trùng (Cryptobia)…Ngoài ra, Sulphat ủồng cũn ủược dựng ủể hạn chế sử phỏt triển của một số tảo ủộc trong ao nuụi, khử trựng ủỏy ao diệt cỏc mầm bệnh, diệt cỏc ký chủ trung gian
− Clorua ủồng (CuCl 2 ): Thường ủược dựng ủể trị những bệnh do ký sinh trựng thuộc họ ủĩa gõy ra và một số bệnh khỏc như bệnh Gregarine ở tụm
− Thuốc tím ( KMnO4): ðây là chất oxy hóa mạnh nên có khả năng diệt trùng mạnh, phổ diệt trùng rộng, có thể kìm hãm và tiêu diệt vi khu2n, nấm, ký sinh trùng và diệt cả những sinh vật mang virus, những vi thể virus tự do ngoài môi trường Tuy nhiờn, nú cú nhược ủiểm là kộm bền, dễ mất khả năng diệt trựng dưới tỏc ủộng của ỏnh sỏng, nhiệt ủộ, cú thể gõy ủộc cho cơ thể vật nuụi
− Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ): ðây là chất hóa học có tính oxy hóa rất cao, có khả năng diệt trùng rất lớn,ccó khả năng khử mùi hôi, oxy hóa các tế bào chết Thường dựng oxy gia ủể trị bệnh do ủộng vật ủơn bào gõy ra ở cỏ tụm H 2 O 2 cũn dựng ủể trị cỏc loại nấm kớ sinh gõy bệnh ở ủộng vật thủy sản ( Theo Kishio Hatai, 1998)
− Các hợp chất vô cơ chứa Clo (Clorine): bao gồm Ca(OCl) 2 , NaOCl và CaO 2 Cl Những hợp chất này có khả năng trị những bệnh do các tác nhân ký sinh trờn bề mặt cơ thể vật nuụi gõy ra Khi dựng Clorine ủể sỏt trựng nước, dư lượng của khớ Clo cú thể gõy ủộc cho vật nuụi, ủặc biệt ủối với ấu trựng tụm sỳ và cỏ biển, do ủú cần trung hũa Clorine bằng natrithiosulfate Na 2 S 2 O 3 5H 2 O
− Khí Ozon (O3): Ozon là chất khí có khả năng oxy hóa mạnh nên có thể tiêu diệt nhiều loại tác nhân khác nhau: virus, vi khu2n, nấm, ký sinh trùng, có thể khử cỏc khớ ủộc gõy ụ nhiễm mụi trường như NH 3, CH 4, H 2 S và ụxy húa cỏc chất hữu cơ, làm tăng hàm lượng ôxy hòa tan trong nước Như vậy, ozon vừa có khả năng diệt mầm bệnh, vừa cải thiện môi trường tốt hơn
Thuốc sát trùng có bản chất hữu cơ
Cú nhiều loại thuốc sỏt trựng cú bản chất hữu cơ ủược sử dụng khỏ phổ biến trong nuôi trồng thủy sản như:
Formalin(formol-CH 2 O): Chất này có tính khử rất mạnh nên có tính diệt trùng cao, phổ diệt trùng rộng Formalin có khả năng tiêu diệt vi khu2n, nấm và nhiều ký sinh trùng ký sinh bên ngoài cơ thể vật nuôi và cả các vật mang mầm bệnh
Xanh Methylen: Người ta dựng xanh methylen ủể trị cỏc bờnh như: nấm ở cỏ và trứng cỏ, bệnh trựng quả dưa, sỏn lỏ ủơn chủ 16 và 18 múc, bệnh tả quần trựng Ngoài ra người ta cũn dựng NaDCC, BKC, TCCA, PVP ủể phũng và trị bệnh trong nuôi trồng thủy sản
Kháng sinh là chất hữu cơ do sinh vật tiết ra hoặc do con người tổng hợp nên, cú khả năng ức chế, kỡm hóm và tiờu diệt vi khu2n ở nồng ủộ thấp
Trong y học và nuụi trồng thuỷ sản (NTTS), người ta dựng khỏng sinh ủể trị cỏc bệnh nhiễm khu2n và ủó ủem lại hiệu quả trị bệnh rất cao nếu dựng ủỳng thuốc, ủỳng liều và ủỳng thời ủiểm Tuy vậy, khỏng sinh cũng là con dao hai lưỡi, cú thể ảnh hưởng xấu ủến sức khỏe của ủộng vật sử dụng nú và cũng cú những tỏc ủộng khụng nhỏ ủến mụi trường sinh thỏi, nếu dựng khỏng sinh tựy tiện và thiếu hiểu biết cú khả năng làm giảm sức ủề khỏng của vật nuụi với cỏc loại mầm bệnh
I.1.1.3 Sử dụng thuốc có nguồn gốc thực vật trong nuôi trồng thủy sản
Thuốc là các chất chiết xuất từ thực vật
Probiotic là tác nhân kilm soát sinh học
Thuật ngữ probiotic vốn cú nhiều ủịnh nghĩa khỏc nhau Probiotics cú nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp bao gồm hai từ "pro" có nghĩa là dành cho và "biosis" có nghĩa là sự sống (Gismondo et al, 1999) Thuật ngữ "Probiotic" ủược giới thiệu vào những năm 1970 ủể miờu tả những sinh vật ủược bổ sung vào thức ăn của người và ủộng vật (Berg, 1998) Năm 1974, Parker ủó sử dụng ủể chỉ cỏc chất bổ sung vào thức ăn ủộng vật: là cỏc sinh vật và cỏc chất cú tỏc ủộng tớch cực bằng cỏch cõn bằng hệ vi sinh vật ủường ruột Sau ủú, Fuller (1989) ủịnh nghĩa " Probiotic là những sinh vật sống ủược bổ sung vào thức ăn cú ảnh hưởng tốt với ký chủ bằng cỏch cải thiện hệ vi sinh vật ủường ruột của vật chủ" ðịnh nghió này ủược mở rộng ủể bao hàm cả cỏc vi khu2n sống khụng dựng ủường uống và khụng tỏc ủộng qua hệ vi sinh vật ủường ruột: ”một vi sinh vật hay hỗn hợp vi sinh vật sống, ủược dựng cho người hay ủộng vật dưới dạng sản ph2m lờn men hay tế bào khụ cú ảnh hưởng tớch cực ủến người dựng bằng cỏch cải thiện tớnh chất hệ vi sinh vật nội tại” Tannock (1997) ủịnh nghĩa "Probiotic là cỏc tế bào sinh vật sống ủược cho vào thức ăn nhằm cải thiện sức khỏe" Thực ra ý tưởng sử dụng vi khu2n Probiotic ủó ủược Elie Metnhicoff ủưa ra năm 1907 Khi kiểm tra việc tiờu thụ sữa chua, tỏc giả này ủó tỡm thấy ảnh hưởng vi khu2n Lactobacilus delbrueckii bulgaricus ủến việc kộo dài tuổi thọ của người Bulgary (www.longdinh.com)
Các nghiên cứu khoa học đã chứng minh rằng lợi khuẩn "bất hoạt" vẫn mang lại lợi ích không chỉ giới hạn ở hệ tiêu hóa Ngày nay, lợi khuẩn được sử dụng như thực phẩm bổ sung cho người, thúc đẩy tăng trưởng, phòng và trị bệnh trong chăn nuôi cũng như ở người Vi khuẩn axit lactic (LAB) được sử dụng rộng rãi và nghiên cứu vì mục đích liên quan đến sức khỏe của người và động vật trên cạn Trong hai thập kỷ qua, nhiều loại sữa chua và sữa lên men khác đã được bổ sung lợi khuẩn Ngoài ra, LAB còn hiện diện trong ruột của cá khỏe mạnh.
Khỏc với người và ủộng vật trờn cạn, ủộng vật thủy sản cú mối quan hệ gần gũi hơn với môi trường sống (môi trường nước) Các vi sinh vật gây bệnh có khả năng tồn tại trong môi trường nước và có khả năng phát triển không phụ thuộc vào vật chủ (Hansen and Olafsen, 1999; Verschuere et al, 2000) Những vi sinh vật gây bệnh này liờn tục ủược hấp thụ bởi vật chủ thụng qua quỏ trỡnh th2m thấu và bắt mồi Những nghiờn cứu ủầu tiờn về vi khu2n probiotic từ mụi trường nuụi trồng thủy sản ủó ủược bỏo cỏo vào những năm 1980 (Dopazo et al, 1988; Kamei et al, 1988) Trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản, mối tương tác giữa vi sinh vật và vật chủ khụng chỉ giới hạn trong ủường ruột của vật chủ mà vi khu2n probiotic cú thể hoạt ủộng trong mang, da và cả trong mụi trường sống xung quanh vật chủ Liờn quan ủến ủiều này, Verschuere et al (2006b) ủề nghị một ủịnh nghĩa mới cho phộp mở rộng ứng dụng của thuật ngữ probiotic trong nuụi trồng thủy sản Probiotic ủược ủịnh ngió như là một vi sinh vật sống ủược bổ sung vào ủể mang lại những ảnh hưởng có lợi cho vật chủ bởi khả năg tăng cường mối quan hệ với vật chủ hoặc là mối quan hệ của vật chủ với cộng ủồng vi sinh vật xung quanh, làm tăng cường giỏ trị dinh dưỡng, tăng khả năng ủỏp ứng của vật chủ ủối với bệnh tật, hoặc lỏ cải thiện mụi trường sống xung quanh.Việc sử dụng probiotic trong nuụi trồng thủy sản ủể khoa học nghiờn cứu trong hai thập kỉ qua Gần ủõy, hầu hết cỏc nghiờn cứu về probiotic ủược thực hiện trờn nhúm cỏ, giỏp xỏc, nhuyễn thể và thức ăn tự nhiờn (Marques et al, 2006c,d; Vine et al, 2006)
Một số nghiên cứu khác cũng cho thấy rằng: những loài vi tảo có khả năng tiết ra những hợp chất gõy ủộc cho những loài vi khu2n gõy bệnh và do ủú cũng ủược xem như là probiotic Skeletonema costatum, một loài vi tảo ủược sử dụng phổ biến trong ương nuụi ấu trựng ủộng vật thõn mềm và giỏp xỏc, cú khả năng sản xuất ra một chất chiết xuất hữu cơ cú ủặc tớnh ức chế sự phỏt triển của Listonella anguillarum và 3 loài Vibrio khác (Naviner ae al, 1999)
I.2.2 Cơ chế tỏc ủộng của probiotic
I.2.2.1 Probiotic có khả năng sản sinh các chất ức chế [10, 11, 13, 14, 26]
Sự có mặt của các vi khu2n sinh các chất ức chế trong ruột của vật chủ, trên bề mặt hoặc trong mụi trường nuụi ủó tạo ra một hàng rào ngăn chặn sự sinh sụi của các tác nhân gây bệnh cơ hội Những loài vi khu2n khác nhau có khả năng giải phúng ra một số chất húa học cú khả năng tiờu diệt hoặc kỡm hóm cỏc cộng ủồng vi khu2n khỏc ủể ủấu tranh giành lấy năng lượng hay cỏc chất húa học (Fredrickson Stephanopolos, 1981) Cỏc chất diệt khu2n hay ức chế hoạt ủộng của vi khu2n gõy bệnh do vi khu2n probiotic sinh ra cú tỏc ủộng ủơn ủộc hoặc phối hợp với nhau, bao gồm: các chất kháng sinh, bacteriocin, sidorophores, lysozym, protease, hydro peroxit, và cỏc acid hữu cơ (làm biến ủổi giỏ trị pH) Gần ủõy, amoni và diaxetyl cũng ủược ủua vào danh sỏch này Cỏc nhà vi sinh vật học ủó ủưa ra cỏc bằng chứng sau: Lactobacillus sp Có thể sản sinh bacterocin lá chất ức chế sự sinh trưởng của các vi khu2n khác (chủ yếu là vi khu2n Gram dương) Các vi khu2n biển sản sinh enzym phân giải vi khu2n chống lại Vibrio parahaemolitycus Alteromonas sp Dòng B-10-31, phân lập từ nước biển gần bờ biển của Nhật Bản sản sinh monastatin có tác dụng ức chế hoạt tính protease của Aeromonas hydrophila và V Anguillarum.Cú rất nhiều nghiờn cứu in vitro ủó chứng minh khả năng ức chế vi khu2n gõy bệnh của một số chủng vi khu2n ủược chọn lựa bổ sung vào mụi trường ương nuụi ấu trựng Nhưng cần phải nhấn mạnh những hợp chất ức chế hay ủối khỏng với cỏc vi khu2n khỏc trong cỏc nghiờn cứu in vitro khụng ủảm bảo rằng những chủng probiotic vẫn còn có hiệu quả trong các nghiên cứu in vivo trong cùng một ủiều kiện ứng dụng (Gram et al, 2001) Vỡ vậy chỉ cú một số nghiờn cứu, hầu hết là trờn ấu trựng của giỏp xỏc và nhuyễn thể ủó cụng nhận hiệu quả ức chế vi khu2n gây bệnh của một số chủng vi khu2n probiotic khi ứng dụng trong thực nghiệm
Maeda và Liao (1992) ủó thử nghiệm hiệu quả của một số chủng vi khu2n ủược phõn lập từ mụi trường nuụi tụm sỳ lờn sự phỏt triển của ấu trựng tụm Trong số 7 chủng ủược thử nghiệm, chủng PM-4, ủược bổ sung cựng với tảo khuờ ủó cho tỉ lệ sống và tỉ lệ lột xỏc của ấu trựng cao so với những lụ thớ nghiệm khỏc chỉ ủược bổ sung tảo khuờ Trong một thớ nghiệm kiểm soỏt sinh học, Maeda (1994) sau ủú ủó chứng minh rằng chủng PM-4 cú khả năng kiềm chế sự phỏt triển của vi khu2n
Vibrio spp bằng cách tạo ra các hợp chất có tính kháng khu2n Riquelme et al (1997) cũng ủó lựa chọn cỏc chủng vi khu2n cú lợi xuất hiện ở ủiều kiện tự nhiờn cú khả năng làm tăng tỉ lệ tăng trưởng và tỉ lệ sống của ấu trựng ủiệp Chi Lờ
Argopecten purpuratus Mười một trong số 506 chủng vi khu2n ủó sản xuất ra hợp chất cú khả năng ức chế Vibrio anguilarum cú liờn quan ủến mầm bệnh của ấu trùng (VAR : Vibrio anguilarum-related) Một trong số những chủng này (thuộc nhúm Vibrio sp) cú thể bảo vệ ấu trựng của con ủiệp Chi Lờ chống lại mầm bệnh từ VAR trong một sự lõy nhiễm sau ủú Tương tự, chủng Roseobacter sp (BS107) cũng tiết ra hợp chất kháng khu2n chống lại Vibrio anguilarum Hoạt tính kháng khu2n hoạt ủộng cao nhất sau khi nuụi cấy chủng Vibrio anguilarum 48 giờ trong dich nổi của BS107 Trong thực nghiệm, dịch nổi không tế bào của chủng BS107 thỳc ủ2y một cỏch ủặc hiệu tỷ lệ sống của ấu trựng ủiệp Chi Lờ (Ruiz-Ponte et al, 1999) Chủng Aeromonas media A199 ủó bảo vệ con hàu Thỏi Bỡnh Dương (Crassostrea gigas) khi chỳng ủược cảm nhiễm với Vibrio tubiashii Hơn nữa A199 cũn thể hiện hoạt tớnh ủối khỏng chống lại một dóy rộng cỏc vi khu2n gõy bệnh trên cá , nhóm giáp xác và nhuyễn thể trong nghiên cứu in vitro (Gibson et al, 1998) Sau ủú, trong một nghiờn cứu in vitro, Lategan et al (2006) ủó tỡm thấy sự sản xuất ra một hợp chất ngoại bào cú khả năng ức chế cú ủặc tớnh hoạt ủộng như bezopyrole, hợp chất này có khả năng kháng khu2n kháng nấm rộng Lactobacillus brevis (10 8 CFU/ml) ủược sử dụng ủể kiểm soỏt sự phỏt triển của Vibrio alginolyticus trong môi trường nuôi Artemia Trong một nghiên cứu in vitro khác, cỏc sản ph2m ngoại bào ủược tiết ra từ L.brevis cũng cú thể ức chế sự phỏt triển của
Vibrio alginolyticus (Villamil et al, 2003)
Trong tất cả cỏc nghiờn cứu trờn, hiệu quả của probiotic ủược ủo bằng sự cải thiện tỉ lệ tăng trưởng và tỉ lệ sống của ấu trùng thông qua các khảo sát trong phòng thớ nghiệm Tuy nhiờn, khụng cú một nghiờn cứu nào tập trung vào việc xỏc ủịnh nồng ủộ cỏc chất khỏng khu2n trong cỏc nghiờn cứu in vivo nhằm thiết lập mối quan hệ nồng ủộ phản ứng Một số nghiờn cứu cú kiểm soỏt với cỏc chủng probiotic ủột biến bị làm mất khả năng sản xuất ra cỏc hợp chất cú khả năng ức chế nờn ủược thực hiện nhằm giải thớch cơ chế tỏc ủộng in vivo
I.2.2.2 Cạnh tranh hóa chất và năng lượng với những vi sinh vật có hại [11, 13,
Cạnh tranh giành lấy cỏc chất húa học và năng lượng cú sẵn cú thể ủúng một vai trũ quan trọng trong hệ vi sinh vật ủường ruột hay trong mụi trường nuụi thủy sản đã có một số nghiên cứu thực nghiệm về lĩnh vực này ựược ghi nhận, các nghiờn cứu này ủược thực hiện trong cỏc hệ thống nuụi thức ăn tự nhiờn nghốo chất hữu cơ và trong ương cỏ bơn bột Rico-Mora et al(1998) ủó chọn một chủng vi khu2n (KS-05) có khả năng phát triển trên cơ chất nghèo hữu cơ, và khi cấy vào dung dịch nuôi tảo khuê (Skeletonema costatum ) chúng có thể ngăn cản sự phát triển của Vibrio alginolyticus khi vi khu2n này ủược cấy vào Hiệu quả ức chế
Vibrio alginolyticus của SK-05 ủó ủược chứng minh trong ủiều kiện in vitro, cỏc tỏc giả ủó cụng bố rằng chủng này cú thể lấn ỏt hoàn toàn Vibrio alginolyticus bởi khả năng cạnh tranh hấp thu các chất tiết của tảo khuê với vi khu2n Verchuere et al (1999) ủó chọn 9 chủng vi khu2n cú khả năng ảnh hưởng lờn tỉ lệ sống và tỉ lệ sinh trưởng của Artemia nauppli Khi bổ sung các chủng vi khu2n này vào môi trường nuụi cấy Artemia ủó giỳp cho Artemia cú thể chống lại sự tấn cụng của vi khu2n gõy bệnh Vibrio proteolyticus CW8T2 (Verchuere et al, 2000) Dựa vào việc không tìm thấy hợp chất ngoại bào nào có liên quan trong các kết quả nghiên cứu dịch nổi của những chủng vi khu2n ủược chọn này, cỏc nhà nghiờn cứu ủó mặc nhiờn cụng nhận hiệu quả bảo vệ của cỏc chủng vi khu2n ủược chọn là do sự tranh giành cỏc hợp chất hóa học hoặc năng lượng có sẵn mà không phải do việc sản xuất ra các hợp chất ức chế Tuy nhiờn cỏc tỏc giả lại khụng ủề cập ủến việc sử dụng những vi khu2n ủó chết ủể xỏc ủịnh cú phải ảnh hưởng của dinh dưỡng cú liờn quan ủến khả năng bảo vệ này hay không Siderophore là những tác nhân với trọng lượng phân tử nhỏ (= 60 (%) thì chủng vi khu2n nghiên cứu có khả năng bảo vệ ấu trựng tụm sỳ hoặc cỏ chẽm khỏi tỏc ủộng cú hại của cỏc chủng Vibrio
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Thớ nghiệm xỏc ủịnh chủng Vibrio gõy ủộc ủối với ấu trựng tụm sú và cá chẽm hương
III.1.1 Thí nghiệm trên ấu trùng tôm sú
Thí nghiệm 1.1.1 Ở thí nghiệm này, chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của chủng Vibrio alginolyticus ủối với ấu trựng tụm sỳ Vibrio alginolyticus ủược bổ sung vào cỏc nghiệm thức với mật ủộ 5 x 10 7 tế bào/ml Sau 24 giờ theo dừi, chỳng tụi thu ủược kết quả sau
Mỗi nghiệm thức trong thớ nghiệm ủược lặp lại 6 lần (n = 6) Cỏc chữ cỏi khỏc nhau minh họa cho sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (P
