Hiện trạng nghiên cứu và ứng dụng vắc xin A.hydrophila phòng bệnh cho cá nuôi, những giải pháp cho việc sử dụng vắc xin A.hydrophila hiệu quả. Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu mời các bạn cùng tham khảo bài viết.
THÀNH TỰU HOẠT ĐỘNG KH&CN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VẮC-XIN PHÒNG BỆNH VI KHUẨN AEROMONAS HYDROPHILA Nguyễn Thành Tâm*, 2Từ Thanh Dung 1Nguyễn Văn Bá Đại học Tây Đô Đại học Cần Thơ Mở đầu Bệnh cá (đặc biệt bệnh A hydrophila gây ra) khó khăn việc phát triển nuôi nhiều đối tượng thủy sản có giá trò kinh tế Đồng thời, việc sử dụng phương tiện vận chuyển đại, hiệu kinh doanh thủy sản tươi sống dễ làm lây lan bệnh vào nhiều hệ thống nuôi gây thiệt hại tỷ USD hàng năm cho ngành nuôi trồng thủy sản (Arthur, 1995 He et al., 1997) Do đó, tình hình nghiên cứu ứng dụng vắc-xin phòng bệnh vi khuẩn A hydrophila thực nhằm làm rõ hiểu biết vắc-xin A hydrophila giải pháp cho việc ứng dụng vắc-xin A hydrophila cách có hiệu A hydrophila nhóm vi khuẩn hình que, có khả lên men, kích thước khoảng 0,8 - x - 3,5 µm, di động đơn thông qua cực roi Vi khuẩn sản sinh loại roi: roi cực để bơi dung dòch roi bên để di chuyển bề mặt (Altarriba et al., 2003) Sự phát triển A hydrophila khoảng nhiệt độ khác nhau: từ - 42oC (Palumbo et al., 1985) Figueiredo Plumb (1977) cho độc lực A hydrophila phân lập từ nước không giống độc lực A hydrophila phân lập từ cá, có đặc điểm sinh hóa tương tự Vi khuẩn A hydrophila tồn hệ thống nuôi thủy sản toàn cầu, điều thể cho thích ứng vi khuẩn môi trường nước (Hazen et al., 1978b; Williams LaRock, 1985) Sự lây nhiễm A hydrophila hậu việc nuôi cá nước khu vực có khí hậu ấm áp (Torres et al., 1990; Rahman et al., 2001a; Hu et al., 2005) đặc biệt Trung Quốc Ấn Độ (Karunasagar et al., 1989; Chang et al., 1992) Đây tác nhân gây bệnh quan trọng cho người tiêu thụ sản phẩm cá giáp xác bò nhiễm A hydrophila (Vivekanandhan et al., 2005) Khả gây bệnh A hydrophila loài cá khác khác nhau, điều chủ yếu tính không đồng dạng chủng, khác chế công gây độc nhũng thể cá bò nhiễm bệnh (Fang et al., 2004) Các dấu hiệu lâm sàng A hydrophila gây xác đònh có loại: thứ dấu hiệu cấp tính (nhiễm trùng huyết gây tử vong nhanh với vài triệu chứng tổng quát), thứ hai thể bò trương nước cấp tính (da phồng, xù vẩy áp xe), thứ ba lở loét sâu vào thể (những khối u nhọt, áp xe) thứ tư dấu hiệu tiềm tàng (không có triệu chứng) (Karunasagar et al., 1989) Những sản phẩm ngoại bào vi khuẩn A hydrophila quan tâm nhân tố chủ yếu gây độc lực vi khuẩn (Allan Stevenson, 1981; Ruangapan, 1986) Dòng A hydrophila sản xuất gelatinase, caseinase, elastase, lipase, lecithinase deoxyribonuclease (Favre et al., 1993) Những enzyme có vai trò cung cấp dinh dưỡng cho vi khuẩn cách phá vỡ tế bào vật chủ thành phân tử nhỏ sau vào trình hình thành tế bào vi khuẩn (Cicmanec Holder, 1979; Sakai, 1985) Allan Stevenson (1981) đưa kết luận protase nhân tố gây độc lực Độc tố tiêu huyết A hydrophila quan tâm nhân tố gây độc lực sản phẩm màng tế bào (ECP) vi khuẩn Sự biểu nhân tố độc lực ECP phụ thuộc vào môi trường dinh dưỡng sẵn có (Gonzalez-Serrano et al., 2002) Sự sản sinh thành phần sản phẩm ngoại bào phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường nuôi cấy Những nhân tố gây độc lực aerolysin, haemolysin, cytosine, enterotoxin, hoạt động phân giải protein, THÀNH TỰU HOẠT ĐỘNG KH&CN hoạt động thủy phân chất béo, gelatinase, sản xuất dòch nhờn peptide kháng khuẩn xác đònh A hydrophila (Asmat vaø Gires, 2002; Castro - Escarpulli et al., 2003; Martins et al., 2002; Illanchezian et al., 2010) Coù số phương pháp xác đònh loại bệnh phương pháp truyền thống (hình thái đặc điểm sinh hóa), miễn dòch học kỹ thuật sinh học phân tử Kháng sinh nhân tố chủ yếu để kiểm soát A hydrophila (Fang et al., 2004) Tỷ lệ kháng lại kháng sinh ngày cao nhóm A hydrophila phân lập từ loài cá nuôi, áp lực mạnh việc sử dụng hóa trò liệu nuôi cá công nghiệp Trong đó, dòng A hydrophila phân lập từ cá tự nhiên kháng lại kháng sinh (Aoki et al., 1971; Radu et al., 2003) Ngoài việc kháng kháng sinh, số tác giả báo cáo tác dụng phụ việc sử dụng kháng sinh việc tích lũy dư lượng mô làm giảm khả miễn dòch tự nhiên cá (Van Muiswinkel et al., 1985; Ellis, 1988; Thompson vaø Adams, 2004) Những chất kích thích miễn dòch chiết xuất chủ yếu từ thảo dược polysaccharide vitamin C giúp tăng cường hệ thống miễn dòch cá để chống lại A hydrophila Một số dòch chiết từ động vật biển có màng áo Mực biển (Ecteinascidia turbinate) để làm tăng miễn dòch tế bào miễn dòch dòch thể cá Chình Mỹ (A rostrata) chống lại A hydrophila (Davis Hayasaka, 1984) Hiện trạng nghiên cứu ứng dụng vắc-xin A hydrophila phòng bệnh cho cá nuôi (nước ngoài, nước) Aeromonas hydrophila mà tác nhân gây tổn thất lớn cho ngành nuôi thủy sản thâm canh nhiều thập kỷ qua (Shotts et al., 1972; Olivier et al., 1981; Esteve et al., 1995) Đã có nhiều nổ lực thực nhằm phát triển loại vắc-xin chống lại A hydrophila cách có hiệu (Lamers et al., 1985; Baba et al., 1988b; Leung et al., 1997; Rahman vaø Kawai, 2000) Tuy nhiên, tác giả quan sát thấy tăng tương đối cao lượng kháng thể nhóm cá tiêm vắc-xin, tỷ lệ chết thấp so với cá không tiêm vắc-xin Một nguyên nhân ảnh hưởng tình trạng stress cá ao hay kháng thể sinh tính bảo vệ Màng sinh học bất hoạt nhiệt để tạo vắc-xin màng sinh học chống lại A hydrophila bổ sung vào thức ăn Vijayaragavan Thangaviji et al (2012), sử dụng vắc-xin Aeromonas dạng protein vắc-xin kết hợp chất bổ thể để đánh giá miễn dòch cá Vàng (Carassius auratus) phương pháp tiêm đònh kỳ 10 ngày/lần/2 #g/g trọng lượng thể cá Các tiêu: thực bào, tỷ lệ Albumin: Globulin, hoạt động kháng khuẩn huyết nghiệm thức vắc-xin nghiệm thức vắc-xin + chất bổ thể cao khác biệt có ý nghóa thống kê (p < 0,001) so với nghiệm thức đối chứng Kamelia et al (2009) Nghiên cứu so sánh hỗn hợp vắc-xin (hỗn hợp 1: A hydrophila + P fluorescens; hỗn hợp 2: A hydrophila + A sobria + A caviae + P fluorescens), ngaâm cá Rô Phi giống (5-10g) dung dòch vắc-xin 30 phút cho cá ăn vắc-xin ngày sau ương cá tuần để đánh giá chất lượng vắc-xin Kết cho thấy tỷ lệ sống cá hỗn hợp 80% hỗn hợp 82% (phương pháp ngâm) hỗn hợp 88% 74% hỗn hợp (phương pháp cho ăn) Tại Việt Nam, năm gần vắc-xin cá sử dụng nhiều vắc-xin chống lại vi khuẩn Edwardsiella ictaluri (ALPHA JECT ® Panga 1) Cao Thành Trung Chih Chu Chen (2012) sử dụng Glyxerin-andehyt-3-photphat-dehydrogenaza (GAPDH) "một sản phẩm màng tế bào vi khuẩn E ictaluri", vắc xin protein GAPDH tái tổ hợp, để kháng lại bệnh Edwardsielloisis cá Rô Phi Edwardsiella tarda gây Vắc xin protein GAPDH tái tổ hợp xem vắc xin có khả phòng ngừa vi khuẩn gây bệnh Edwardsielloisis THÀNH TỰU HOẠT ĐỘNG KH&CN cá rô phi E tarda gây Tuy nhiên, Việt Nam đến chưa nghiên cứu sử dụng vaccin A hydrophila Những giải pháp cho việc sử dụng vắc-xin A hydrophila hiệu Nhiều nhân tố quan tâm cho phát triển hiệu vắc-xin Một vắc-xin sản xuất để bảo vệ không gây tác dụng phụ cho vật chủ (Makela, 2000; Potter Babiuk, 2001; Schuijffel et al., 2005) Ngoài ra, vắc-xin phải mang tính hiệu kinh tế cho việc nuôi trồng thủy sản thâm canh toàn cầu (Leong Munn, 1991; Munn, 1994; Naidu Yadav, 1997) Các Vắc-xin cho A hydrophila phát triển số nhà nghiên cứu dường không hoàn toàn hiệu áp dụng thực tế, tính không đồng dòng phân lập Các tác giả đề xuất nên nghiên cứu kháng nguyên chung dòng A hydrophila để điều chế vắc-xin hiệu (Dooley et al., 1988; Leung et al., 2010) Những hiểu biết tương tác tác nhân gây bệnh lên vật chủ đặc biệt đáp ứng miễn dòch vật chủ tác nhân gây bệnh cung cấp manh mối quan trọng khả bảo vệ kháng nguyên để phát triển vắc-xin (Ellis, 1999) Những phân tử có xu hướng độc tố ECP protein bề mặt tác nhân gây bệnh Loghothetis Austin (1996b) đề nghò lipoprotein ngoại bào (LPS) vắc-xin có tiềm họ tìm thấy gia tăng kháng thể chống lại thành phần cá Hồi Vân nhiễm A hydrophila Tương tự vậy, thành phần bề mặt vi khuẩn gây bệnh này, OMPs đề nghò rỗng rãi mục tiêu hấp dẫn cho vắc-xin (do tham gia chúng trình lây nhiễm bệnh) (Esteve et al., 1994; Zhang et al., 2000) Gần đây, Maji et al (2006) đề xuất sử dụng protein 23 57 kDa tìm thấy thành phần protein màng (OMP) A hydrophila Nghiên cứu protein: kết hợp phương pháp Western blot với kỹ thuật đo khối quang phổ công nhận công cụ hữu ích cho việc đònh đanh protein cần thiết cho phát triển vắc-xin (Chen et al., 2004) Công nghệ tái tổ hợp AND cho phép sản xuất nhanh chóng số lượng lớn protein so với phương pháp truyền thống (Munn, 1994; Chakravarti et al 2000; Potter vaø Babiuk, 2001; Van den Bergh vaø Arckens, 2005) Vắc-xin protein tái tổ hợp cho thấy có chống lại hàng loạt tác nhân gây bệnh người động vật (bao gồm cá) Yersinia pestis (Williamson et al., 1995), Ichthyophthirius multifiliis (He et al., 1997), Rabies virus (Rupprecht et al., 2005), Plasmodium falciparum (Saul et al., 2005) vaø Piscirickettsia salmonis (Wilhelm et al., 2006) Kết luận Nhóm Aeromonas chia làm nhóm: nhóm di động nhóm không di động Nhóm di động nhờ có roi gây bệnh chủ yếu cá như: A hydrophila, A caviae, A sobria Aeromonas di động có khả thích nghi khoảng nhiệt độ rộng: – 42o C Đặc điểm sinh hóa tương đồng cao nhóm A hydrophila môi trường nước mẫu cá bệnh không tương quan đến khả sinh độc lực dạng plasmid vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây bệnh cá động vật người Có triệu chứng dấu hiệu lâm sàng: (1)-Dấu hiệu cấp tính, (2)-Dấu hiệu thể bò trương nước cấp tính, (3)-Dấu hiệu lở loét sâu vào thể, (4)-Dấu hiệu tiềm tàng Có nhiều độc tố sinh từ sản phẩm ngoại bào quan trọng nghiên cứu nhiều sản phẩm protase Chẩn đoán A hydrophila dựa dấu hiệu bệnh lý (khó khăn), đònh danh theo phương pháp truyền thống, phương pháp miễn dòch học (ELISA) phương pháp sinh học phân tử (giải trình tự gen) Kiểm soát A hydrophila kháng sinh gây hiên tượng kháng kháng sinh vi khuẩn ảnh hưởng đến kinh tế, người tiêu dùng Sử dụng chất kích thích miễn dòch để phòng bệnh chưa đạt hiệu cao Có nhiều vắc-xin (đơn giá đa giá) nghiên cứu cho bệnh A hydrophila gây ra: vắc-xin chết, vắc-xin nhược độc, vắc-xin màng sinh THÀNH TỰU HOẠT ĐỘNG KH&CN học, vắc-xin protein màng ngoài, DNA vắc-xin Tuy nhiên, chưa có vắc-xin đáp ứng yêu cầu thực tế cho ngành thủy sản Đề xuất - Nghiên cứu chế vắc-xin vắc-xin không gây tác dụng phụ cho vật chủ - Nghiên cứu chế vắc-xin đáp ứng hiệu kinh tế - Nghiên cứu kháng nguyên chung cho dòng vi khuẩn - Nghiên cứu sâu độc tố từ ECP để xác đònh độc tố vi khuẩn - Nghiên cứu vắc-xin OMP để mang lại hiệu cao TÀI LIỆU THAM KHẢO Altarriba M., Merino S., Gavin R., Canals R., Rabaan A., Shaw J.G and Tomas J.M (2003) A polar flagella operon (flg) of Aeromonas hydrophila contains genes required for lateral flagella expression Microbial Pathogenesis 34, 249-259 Bacteriology 44, 687-701 Rustigan R and Stuart C.A (1943) Taxonomic relationships in the genus Proteus Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 53, 241-243 Caselitz F.H (1966) Pseudomonas-Aeromonas und ihre humanme-diznische bedeutung, VEG Verlag Gustav Fischer Jena Farmer J.J (1992) The family Vibrionaceae In: The prokaryotes A handbook on the biology of bacteria: ecophysiology, isolation, identification, and applications (Ed by Balows A., Tr#per H.G., Dworkin M., Harder W and Schleifer K.H.), Springer-Verlag, Berlin, Germany, pp 2938-2951 Frerichs G.N (1989) Bacterial diseases of marine fish The Veterinary Record 125, 315-318 Korbsrisate S., Dumnin S., Chawengkirttikul R., Gherunpong V., Eampokalap B., Gongviseisoog C., Janyapoon K., Lertpocasombat K and Shimada T (2002) Distribution of Aeromonas hydrophila serogroups in different clinical samples and the development of polyclonal antibodies for rapid identification of the genus Aeromonas by direct agglutination Microbiology and Immunology 46, 875-879 ... dòch thể cá Chình Mỹ (A rostrata) chống lại A hydrophila (Davis Hayasaka, 1984) Hiện trạng nghiên cứu ứng dụng vắc-xin A hydrophila phòng bệnh cho cá nuôi (nước ngoài, nước) Aeromonas hydrophila. .. vắc-xin đáp ứng yêu cầu thực tế cho ngành thủy sản Đề xuất - Nghiên cứu chế vắc-xin vắc-xin không gây tác dụng phụ cho vật chủ - Nghiên cứu chế vắc-xin đáp ứng hiệu kinh tế - Nghiên cứu kháng nguyên... Tuy nhiên, Vi t Nam đến chưa nghiên cứu sử dụng vaccin A hydrophila Những giải pháp cho vi c sử dụng vắc-xin A hydrophila hiệu Nhiều nhân tố quan tâm cho phát triển hiệu vắc-xin Một vắc-xin sản