Khả năng phân hủy Quorum sensing của một số chủng vi sinh vật phân lập từ môi trường ao nuôi tôm

Nghiên cứu trình bày đánh giá khả năng phân hủy phân tử N-hexanoyl homoserine lactone (một loại phân tử AHL) bởi 9 chủng Bacillus và 5 chủng vi khuẩn sinh acid lactic phân lập từ hệ tiêu hóa tôm và môi trường ao nuôi tôm ở Cà Mau.

VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN KHẢ NĂNG PHÂN HỦY QUORUM SENSING CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT PHÂN LẬP TỪ MÔI TRƯỜNG AO NUÔI TÔM Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh1*, Nguyễn Thảo Sương1, Nguyễn Đình Song Trỗi2 TĨM TẮT “Quorum sensing” q trình giao tiếp giới vi khuẩn, thông qua việc tiết dị tìm phân tử tín hiệu phụ thuộc vào mật độ quần thể Hệ thống quorum sensing chứng minh có liên quan đến yếu tố độc lực số loài vi khuẩn gây bệnh ni trồng thủy sản, có Vibrio harveyi Edwardsiella ictaluri, hai loài vi khuẩn gây bệnh tôm nước lợ cá da trơn Nhiều nghiên cứu chứng minh khả bất hoạt phân tử AHL (N-acyl homoserine lactone), loại phân tử tín hiệu quorum sensing nhóm vi khuẩn Gram âm, hữu ích việc kiểm sốt yếu tố độc lực điều khiển quorum sensing loài vi khuẩn gây bệnh Gram âm Trong nghiên cứu này, đánh giá khả phân hủy phân tử N-hexanoyl homoserine lactone (một loại phân tử AHL) chủng Bacillus chủng vi khuẩn sinh acid lactic phân lập từ hệ tiêu hóa tơm mơi trường ao nuôi tôm Cà Mau Kết cho thấy sau thời gian khảo sát giờ, có chủng thể khả phân hủy mạnh, có chủng thuộc nhóm Bacillus chủng thuộc nhóm vi khuẩn sinh acid lactic (tốc độ phân hủy 0,78 mg/l/ giờ) Kết đạt nghiên cứu kết bước đầu việc ứng dụng chủng vi khuẩn phân lập để kiểm sốt tác nhân gây bệnh ni trồng thủy sản mà độc lực chúng điều khiển hệ thống quorum sensing Từ khóa: Bacillus, Chromobacterium violaceum, HHL, quorum sensing, tốc độ phân hủy I ĐẶT VẤN ĐỀ “Quorum sensing” trình giao tiếp giới vi khuẩn, việc biểu thông tin di truyền kiểm sốt thơng qua việc sản xuất dị tìm phân tử tín hiệu phụ thuộc vào mật độ quần thể (Schauder Bassler, 2001) Ở nhóm vi khuẩn Gram âm, trình quorum sensing điều khiển phân tử N-acyl homoserine lactones (AHLs) Quá trình quorum sensing phát nhiều loài vi khuẩn gây bệnh Gram âm nuôi trồng thủy sản, có Vibrio harveyi, tác nhân gây bệnh phát sáng tôm giai đoạn tôm giống (PL) tôm thương phẩm (Manefield et al., 2000) Hệ thống quorum sensing V harveyi điều khiển số yếu tố độc lực lồi vi khuẩn q trình phát sáng sinh học (Bassler et al., 1993, 1994; Henke Bassler, 2004), khả sinh metalloprotease (Mok et al., 2003), siderophore, exopolysaccharide (Lilley Bassler, 2000) Gần đây, hệ thống quorum sensing tìm thấy E ictaluri, tác nhân gây bệnh nhiễm khuẩn cá da trơn nói chung bệnh gan-thận-mủ cá tra ni Việt Nam Nhóm tác giả Yang ctv., (2012) phát ba loại phân tử AHL khác (3-oxo-C6-HSL, C4-HSL loại phân tử AHL chưa mô tả) chủng E ictaluri Ei-151, phân lập từ cá tra bệnh gan thận mủ tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam Các nhà khoa học giới nghiên cứu cách tiếp cận việc bẻ gãy phân tử tín hiệu AHL biện pháp hữu hiệu để kiểm sốt độc lực nhóm vi khuẩn gây bệnh Gram âm, đặc biệt nhóm vi khuẩn gây bệnh nuôi trồng thủy sản (Defoirdt et al., 2008) Phòng Sinh học Thực nghiệm, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản * Email: tinhntn.ria2@mard.gov.vn Trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 49 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Trong đó, q trình phân hủy sinh học phân tử tín hiệu AHL xem cách tiếp cận ứng dụng phổ biến Quá trình thực phương pháp phân lập chủng vi khuẩn có khả sinh enzyme phân hủy quorum sensing Có nhiều nghiên cứu liên quan đến việc phân lập hỗn hợp vi khuẩn có khả phân hủy quorum sensing ứng dụng nuôi trồng thủy sản Tinh ctv., (2008) phân lập hai hỗn hợp vi sinh vật (ký hiệu EC3 EC5) từ hệ tiêu hóa tơm thẻ chân trắng Penaeus vannamei Hỗn hợp EC5 bổ sung vào nước bể ương bổ sung vào thức ăn thông qua luân trùng, có khả nâng cao tỉ lệ sống ấu trùng cá bơn ngày tuổi (đạt 94,3%) so với nghiệm thức đối chứng không bổ sung EC5 (chỉ đạt 10,4%) Một vài nghiên cứu khác liên quan đến ứng dụng hỗn hợp vi sinh vật có đặc tính phân hủy quorum sensing tơm xanh Cam ctv., (2009) phân lập hai hỗn hợp vi sinh vật phân hủy quorum sensing EC5(D) and EC5(L), tương ứng từ cá chẽm châu Âu Dicentrarchus labrax cá chẽm châu Á Lates calcarifer Hiệu bảo vệ ấu trùng tôm xanh hai hỗn hợp thể thông qua giá trị tỉ lệ sống ấu trùng 10 ngày tuổi đạt 73,6% 72,8% có diện EC5(D) EC5(L) tương ứng; điều kiện khơng bổ sung hỗn hợp EC5 mà có hỗp hợp phân tử AHL bổ sung với nồng độ mg/l, tỉ lệ sống ấu trùng giảm đáng kể đạt 64,5% 50 Trong nghiên cứu này, khảo sát khả phân hủy quorum sensing 14 chủng vi khuẩn thuộc hai nhóm Bacillus vi khuẩn sinh acid lactic (LAB) phân lập từ môi trường ao nuôi tôm Các chủng trước khảo sát số đặc tính probiotic khả sinh enzyme ngoại bào khả đối kháng với nhóm Vibrio gây bệnh II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu 2.1.1 Phân tử tín hiệu quorum sensing: N-hexanoyl homoserine lactone (HHL) (Sigma), loại phân tử AHL phổ biến nhiều loài vi khuẩn gây bệnh Gram âm động vật thủy sản 2.1.2 Chủng vi khuẩn a Chủng vi khuẩn thị: Chủng CV026 thể đột biến từ chủng vi khuẩn Chromobacterium violaceum (Mc Clean et al., 1997) Chủng sử dùng làm vi khuẩn thị để phát nồng độ dư lượng phân tử AHL cịn lại mơi trường, chủng khơng có khả sinh AHL có khả tạo sắc tố màu tím violacein có diện AHL môi trường b Chủng vi khuẩn khảo sát: 14 chủng vi khuẩn phân lập từ hệ tiêu hóa tôm từ môi trường ao nuôi tôm tỉnh Cà Mau, bao gồm hai nhóm, Bacillus vi khuẩn sinh acid lactic (LAB) (Bảng 1) TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Bảng Các chủng VSV khảo sát khả phân hủy phân tử tín hiệu quorum sensing Ký hiệu chủng B1.1 B6.1 B17.1 B24.1 B3.2 B1.2 B8.2 B20.2 B21.2 Nhóm Bacillus Nguồn gốc Đặc tính Bùn ao ni tơm Nước ao ni tơm Hệ tiêu hóa tơm Nước ao ni tơm Hệ tiêu hóa tơm Hệ tiêu hóa tơm Hệ tiêu hóa tôm Nước ao nuôi tôm Bùn ao nuôi tôm Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Sinh loại enzyme ngoại bào Sinh loại enzyme ngoại bào Sinh loại enzyme ngoại bào Sinh loại enzyme ngoại bào 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Xây dựng đường chuẩn thể mối tương quan nồng độ HHL đường kính vịng trịn violacein (tạo chủng vi khuẩn thị CV026 có diện phân tử HHL môi trường) Chủng vi khuẩn CV026 hoạt hóa mơi trường Nutrient Broth (NB) có bổ sung Kanamycin với nồng độ 20 mg/l Đồng thời, dung dịch HHL chuẩn nồng độ 10 ppm, ppm, 2,5 ppm 1,25 ppm chuẩn bị ống nghiệm thể tích ml Sau hút lần 10 µl từ nồng độ nhỏ lên đĩa Nutrient Agar (NA) tráng sẵn 100 µl dịch khuẩn CV026 Các đĩa NA ủ 30oC 24 Sau tiến hành đo đường kính vịng trịn violacein màu tím xuất Ký hiệu chủng LA11.1 LA12.1 LA15.1 LA17.1 LA30.2 Nhóm vi khuẩn LAB Nguồn gốc Đặc tính Hệ tiêu hóa tơm Hệ tiêu hóa tơm Hệ tiêu hóa tơm Hệ tiêu hóa tơm Hệ tiêu hóa tơm Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh Đối kháng nhóm Vibrio gây bệnh đĩa xác định đường chuẩn tương quan ln[HHL] đường kính vịng trịn sắc tố violacein (cm) Đường tương quan tuyến tính có dạng y = ax + b đó: x = ln[HHL]; y: đường kính vòng tròn violacein (cm) 2.2.2 Khảo sát khả phân hủy HHL 14 chủng vi khuẩn khảo sát Đối với chủng vi khuẩn khảo sát, chọn khuẩn lạc cấy tăng sinh ống falcon chứa 10 ml môi trường NB môi trường MRS Broth, ủ lắc 30oC (đối với chủng Bacillus) 37oC (đối với chủng LAB), tốc độ lắc 150 vịng/phút 24 Sau xác định mật độ vi khuẩn sau 24 nuôi cấy chủng, tính tốn thể tích TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 51 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN dịch khuẩn cần thiết bổ sung vào ống falcon chứa 10 ml môi trường NB môi trường MRS để đạt mật độ 106 (CFU/ml) Bố trí ống falcon cho chủng vi khuẩn khảo sát Sau bổ sung dung dịch HHL stock vào ống falcon để đạt nồng độ ppm Nghiệm thức đối chứng bao gồm ống falcon chứa môi trường NB ppm dung dịch HHL mà không bổ sung vi khuẩn Tất ống falcon đặt tủ ấm lắc 30oC (đối với chủng Bacillus) 37oC (đối với chủng LAB), tốc độ lắc 150 vòng/phút Thời gian khoảng thời gian thích hợp đa số hoạt động phân hủy quorum sensing (nếu có) xảy ra, khoảng thời gian xác định thí nghiệm thăm dị trước Ngồi cịn bố trí nghiệm thức “blank”, gồm ống falcon chứa môi trường NB (hoặc MRS) HHL nồng độ ppm, chuẩn bị thời điểm sau Mục đích nghiệm thức blank để đánh giá mức độ phân hủy hóa học (phân hủy tự nhiên) phân tử HHL môi trường NB Theo Yates ctv., (2002), phân tử AHL bị phân hủy hóa học số điều kiện định pH > 6,5, nhiệt độ > 30oC Sau thời gian ủ, hút 1ml từ ống falcon (kể ống đối chứng blank) cho vào eppendorf tương ứng, ly tâm 10.000 rpm 10 phút Sau ly tâm, hút 10 µl dịch từ eppendorf nhỏ lên đĩa NA tương ứng tráng sẵn 100 µl dịch khuẩn CV026 Sau thời gian ủ 30oC 24 giờ, đo đường kính vịng trịn violacein màu tím (nếu có) xuất đĩa Từ phương trình tương quan tuyến tính xây dựng, xác định nồng độ HHL cịn lại mơi trường Xác định tốc độ phân hủy HHL (mg/l/giờ) theo công thức: R = ([HHL]ĐC – [HHL]NT) / t Trong đó, [HHL]ĐC: nồng độ HHL cịn lại mơi trường nghiệm thức đối chứng; [HHL]NT: nồng độ HHL lại mơi trường nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn; t: thời gian khảo sát (6 giờ) Đánh giá mức độ phân hủy phân tử HHL theo mức sau: Bảng Đánh giá mức độ phân hủy phân tử HHL Nồng độ HHL lại môi trường Tốc độ phân hủy (mg/l/giờ) Mức độ phân hủy [HHL] < 0,5 mg/l R ≥ 0,70 mg/l/giờ Phân hủy mạnh 0,5 mg/l ≤ [HHL] < 2,0 mg/l 0,47 mg/l/giờ ≤ R < 0,70 mg/l/giờ Phân hủy trung bình 2,0 mg/l ≤ [HHL] < 4,0 mg/l 0,14 mg/l/giờ ≤ R < 0,47 mg/l/giờ Phân hủy yếu [HHL] ≥ 4,0 mg/l R < 0,14 mg/l/giờ Không phân hủy III KẾT QUẢ 3.1 Kết xác định phương trình tương quan tuyến tính ln[HHL] mơi trường đường kính vịng trịn sắc tố violacein Phương trình tương quan tuyến tính có dạng sau: y = 0,7978x + 1,745, với hệ số tương quan R2 = 0,9918 52 3.2 Kết khảo sát khả phân hủy phân tử HHL chủng vi khuẩn tuyển chọn Dựa vào phương trình tương quan tuyến tính xây dựng, kết khảo sát nồng độ HHL cịn lại mơi trường sau tốc độ phân hủy HHL chủng vi khuẩn tuyển chọn trình bày Bảng TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Bảng Nồng độ HHL lại môi trường (mg/l) tốc độ phân hủy HHL (mg/l/giờ) chủng vi khuẩn khảo sát Giá trị trung bình lần lập lại Nghiệm thức Đường kính (cm) Blank Đối chứng B1.1 B6.1 B17.1 B24.1 B1.2 B3.2 B8.2 B20.2 B21.2 3,03 3,0 0,0 2,68 2,73 2,78 0,0 2,73 0,0 2,82 2,10 Blank Đối chứng LA10.1 LA12.1 LA15.1 LA17.1 LA30.2 3,02 3,0 1,42 2,63 0,0 1,50 1,75 [HHL] Tốc độ phân hủy (mg/l/giờ) Nhóm Bacillus 5,0 4,81 0,03 0,11 0,78 3,25 0,26 3,46 0,23 3,67 0,19 0,11 0,78 3,46 0,23 0,11 0,78 3,82 0,17 1,55 0,54 Nhóm vi khuẩn LAB 4,90 4,81 0,02 0,66 0,69 3,03 0,30 0,11 0,78 0,73 0,68 1,01 0,63 Từ kết Bảng 3, Hình Hình cho thấy sau thời gian khảo sát giờ, nhóm Bacillus có chủng phân hủy mạnh (tốc độ phân hủy 0,78 mg/l/giờ), chủng phân hủy trung bình (tốc độ phân hủy 0,54 mg/l/giờ) chủng phân hủy yếu (tốc độ phân hủy 0,17-0,26 mg/l/giờ) phân tử HHL Đối với nhóm vi khuẩn LAB có chủng phân hủy mạnh (tốc Ghi Có phân hủy hóa học Phân hủy mạnh Phân hủy yếu Phân hủy yếu Phân hủy yếu Phân hủy mạnh Phân hủy yếu Phân hủy mạnh Phân hủy yếu Phân hủy trung bình Có phân hủy hóa học Phân hủy trung bình Phân hủy yếu Phân hủy mạnh Phân hủy trung bình Phân hủy trung bình độ phân hủy 0,78 mg/l/giờ), chủng phân hủy yếu (tốc độ phân hủy 0,30 mg/l/giờ) chủng phân hủy trung bình (tốc độ phân hủy 0,63-0,69 mg/l/giờ) HHL Có tượng phân hủy hóa học phân tử HHL xảy nghiệm thức đối chứng, nhiên với tốc độ không đáng kể (0,02-0,03 mg/l/giờ) TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 53 VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN Hình Tốc độ phân hủy HHL chủng Bacillus sau thời gian ni cấy mơi trường NB có chứa ppm phân tử HHL Hình Tốc độ phân hủy HHL chủng LAB sau thời gian ni cấy mơi trường MRS có chứa ppm phân tử HHL 54 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN IV THẢO LUẬN Phân lập chủng vi sinh vật có khả ức chế độc lực vi khuẩn gây bệnh thông qua khả phân hủy quorum sensing, trở thành cách tiếp cận vòng hai thập kỷ gần Trong nghiên cứu này, khảo sát khả phân hủy quorum sensing số chủng vi khuẩn thuộc hai nhóm Bacillus nhóm LAB, chủng trước khảo sát số đặc tính probiotic khác khả sinh enzyme ngoại bào khả đối kháng với nhóm Vibrio gây bệnh Hai nhóm Bacillus nhóm LAB thường sử dụng phổ biến thành phần chế phẩm vi sinh, chúng có số ưu điểm khả tạo bào tử chịu nhiệt độ cao trình phối trộn sản phẩm, khả tồn điều kiện pH thấp ống tiêu hóa vật chủ Phân tử HHL chọn làm nguồn vật liệu để khảo sát, loại phân tử tín hiệu quorum sensing diện nhiều lồi vi khuẩn gây bệnh nuôi trồng thủy sản, Aeromonas hydrophila, Aeromonas salmonicida, Vibrio alginolyticus, Vibrio salmonicida, Edwardsiella tarda (Defoirdt et al., 2004) Phân tử HHL loại phân tử tín hiệu nhận biết chủng Chromobacterium violaceum CV026, kích thích tiết sắc tố violacein gây phản ứng tạo màu chủng vi khuẩn Chủng CV026 sử dụng phổ biến chủng thị cho diện phân tử AHL ngoại lai môi trường đánh giá khả phân hủy AHL vi khuẩn hay enzyme Khoảng thời gian phù hợp để khảo sát tốc độ phân hủy phân tử AHL vòng sau AHL bổ sung vào môi trường, theo kết nghiên cứu nhóm tác giả khác Có hai nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát khả phân hủy phân tử HHL chủng Bacillus phân lập từ nguồn gốc khác Các chủng Bacillus nghiên cứu Defoirdt ctv., (2011) phân lập từ hỗn hợp làm giàu EC5-Tinh, phân lập từ hệ tiêu hóa tơm thẻ chân trắng EC5-Cam, phân lập từ hệ tiêu hóa cá chẽm châu Âu Năm số 27 chủng cho kết phân hủy tốt phân tử HHL (các chủng thuộc hai loài B anthracis B subtilis) Tốc độ phân hủy HHL đa số chủng đạt 0,7-0,8 mg/l/giờ sau khảo sát, tương đương với kết nghiên cứu chúng tôi, riêng chủng LT12 đạt 0,9 mg/l/giờ Mười chủng Bacillus nghiên cứu Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh ctv., (2013) phân lập từ nước bùn ao ni cá Tra Các chủng có khả phân hủy HHL mức phân hủy trung bình (tốc độ phân hủy 0,66-0,71 mg/l/giờ) đến phân hủy mạnh (tốc độ phân hủy 0,78 mg/l/giờ) Nhóm Bacillus ngày nghiên cứu nhiều khả phân hủy phân tử AHL có liên quan đến độc lực vi khuẩn gây bệnh, nhiều loài Bacillus sp chứng minh có mang gen aiiA mã hóa cho enzyme AHLlactonase, ba loại enzyme xúc tác phản ứng bẽ gãy phân tử AHL Tuy nhiên nhóm vi khuẩn sinh acid lactic, chưa có nghiên cứu liên quan đến diện gen mã hóa enzyme phân hủy AHL nhóm vi khuẩn V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Tất 14 chủng vi khuẩn khảo sát thể khả phân hủy phân tử HHL, có chủng phân hủy mạnh, chủng phân hủy trung bình chủng phân hủy yếu - Các chủng phân hủy HHL mạnh (B1.1, B1.2, B8.2 LA15.1) kết hợp với đặc tính probiotic khác chúng (khả sinh enzyme ngoại bào, đối kháng với vi sinh vật gây bệnh…), đưa vào thành phần chế phẩm vi sinh để sử dụng ni trồng thủy sản TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 55 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN - Cần tiếp tục sàng lọc chủng vi khuẩn có khả phân hủy phân tử AHL có liên quan đến độc lực loài vi khuẩn gây bệnh khác ni trồng thủy sản (thuộc nhóm Vibrio spp., Pseudomonas spp., Edwardsiella spp…) LỜI CÁM ƠN Nghiên cứu tài trợ kinh phí chương trình cơng nghệ sinh học nông nghiệp thủy sản, Hợp đồng nghiên cứu khoa học phát triển số 614a / HĐ-KHCN-CNSH TÀI LIỆU THAM KHẢO Bassler, B.L., Wright, M., Showalter, R.E., Silverman, M.R., 1993 Intercellular signalling in Vibrio harveyi: sequence and function of genes regulating expression of luminescence Mol Microbiol, 9, p 773-786 Bassler, B.L., Wright, M., Silverman, M.R., 1994 Multiple signalling systems controlling expression of luminescence in Vibrio harveyi: sequence and function of genes encoding a second sensory pathway Mol Microbiol, 13, p 273-286 Cam, D.T.V., Nhan, D.T., Ceuppens, S., Hao, N.V., Dierckens, K., Wille, M., Sorgeloos, P., Bossier, P., 2009 Effect of N-acyl homoserine lactonedegrading enrichment cultures on Macrobrachium rosenbergii larviculture Aquaculture, 294, p 5-13 Defoirdt, T., Boon, N., Bossier, P., Verstraete, W., 2004 Disruption of bacterial quorum sensing: an unexplored strategy to fight infections in aquaculture Aquaculture, 240, p 69-88 Defoirdt, T., Loan, D.T., Van Delsen, B., De Schryver, P., Sorgeloos, P., Boon, N., Bossier, P., 2011 N-acylhomoserine lactone-degrading Bacillus strains isolated from aquaculture animals Aquaculture, 311(1-4), p 258-260 Defoirdt, T., Verstraete, W., Bossier, P., 2008 Luminescence, virulence and quorum sensing signal production by pathogenic Vibrio campbellii and Vibrio harveyi isolates J Appl Microbiol, 104, p 1480-1487 Henke, J.M., Bassler, B.L., 2004 Three parallel quorum-sensing systems regulate gene expression in Vibrio harveyi J Bacteriol, 186, p 6902-6914 Lilley, B.N., Bassler, B.L., 2000 Regulation of quorum sensing in Vibrio harveyi by LuxO and Sigma-54 Mol Microbiol, 36, p 940-954 Manefield, M., Harris, L., Rice, S.A., de Nys, R., Kjelleberg, S., 2000 Inhibition of luminescence and virulence in the black tiger prawn (Penaeus monodon) pathogen Vibrio harveyi by intercellular 56 signal antagonists Appl Environ Microbiol, 66, p 2079-2084 McClean, K.H., Winson, M.K., Fish, L et al., 1997 Quorum sensing and Chromobacterium violaceum: exploitation of violacein production and inhibition for the detection of N-acylhomoserine lactones Microbiology, 143, p 3703-3711 Mok, K.C., Wingreen, N., Bassler, B.L., 2003 Vibrio harveyi quorum sensing: a coincidence detector for two autoinducers controls gene expression EMBO J, 22, p 870-881 Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh, Nguyễn Viết Dũng, Văn Thị Thúy, Nguyễn Thảo Sương, 2013 Nghiên cứu tạo enzyme AHL-lactonase tái tổ hợp có khả phân hủy phân tử tín hiệu liên quan đến độc lực số loài vi khuẩn gây bệnh động vật thủy sản Báo cáo khoa học tổng kết đề tài, 65 trang Schauder, S., Bassler, B.L., 2001 The languages of bacteria Genes & Development, 15, p 14681480 Tinh, N.T.N., Yen, V.H.N., Dierckens, K., Sorgeloos, P., Bossier, P., 2008 An acyl homoserine lactonedegrading microbial community improves the survival of first-feeding turbot larvae (Scophthalmus maximus L.) Aquaculture, 285, p 56-62 Yang, Q., Han, Y., Tinh, N.T.N., Hien, N.T.,  Bossier, P., 2012 Detection of quorum sensing signal molecules in Edwardsiella ictaluri Ei-151 Indian J Microbiol, 52(4), p 581-586 Yates, E.A., Philipp, B., Buckley, C., Atkinson, S., Chhabra, S.R., Sockett, R.E., Goldner, M., Dessaux, Y., Camara, M., Smith, H., Williams, P., 2002 N-acylhomoserine lactones undergo lactonolysis in a pH-, temperature-, and acyl chain length-dependent manner during growth of Yersinia pseudotuberculosis and Pseudomonas aeruginosa Infect & Immunol, 70(10), p 56355646 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN QUORUM SENSING-DEGRADING ABILITY OF MICROBIAL ISOLATES FROM SHRIMP POND ENVIRONMENT Nguyen Thi Ngoc Tinh1*, Nguyen Thao Suong1, Nguyen Dinh Song Troi2 ABSTRACT Quorum sensing is a cell-to-cell communication process in bacterial kingdom, with the production and detection of “signal molecules” in a population density-dependent manner Quorum sensing system has been shown to control virulence factors in several Gram-negative bacterial pathogens in aquaculture, including Vibrio harveyi and Edwardsiella ictaluri, pathogenic bacteria in shrimp and catfish, respectively It has been shown that the ability to inactivate AHL (N-acyl homoserine lactone) signal molecules may be useful in controlling the AHL-mediated virulence in many Gram-negative pathogenic bacteria In this study, we evaluated the ability to degrade N-hexanoyl homoserine lactone (HHL molecule) by 14 isolates, including isolates from Bacillus group and isolates from lactic acid bacteria (LAB) group, which were isolated from shrimp gut and from shrimp pond environment in Ca Mau province After 6-hour experiment, isolates (3 Bacillus isolate and LAB isolate) showed strong degradation ability toward HHL molecule (degradation rate 0.78 mg/l/h) The results of our study are important findings for the application of AHLdegrading bacteria in biocontrol of pathogens in aquaculture which virulence is related to the AHLmediated quorum sensing system Keywords: Bacillus, Chromobacterium violaceum, HHL, quorum sensing, degradation rate Người phản biện: TS Lê Hồng Phước Ngày nhận bài: 18/11/2015 Ngày thông qua phản biện: 18/12/2015 Ngày duyệt đăng: 25/12/2015 Department of Experimental Biology, Research Institute for Aquaculture No * Email: tinhntn.ria2@mard.gov.vn Open University, Hochiminh City TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ - THÁNG 01/2016 57 ... yếu Phân hủy mạnh Phân hủy yếu Phân hủy mạnh Phân hủy yếu Phân hủy trung bình Có phân hủy hóa học Phân hủy trung bình Phân hủy yếu Phân hủy mạnh Phân hủy trung bình Phân hủy trung bình độ phân hủy. .. trường, chủng khơng có khả sinh AHL có khả tạo sắc tố màu tím violacein có diện AHL mơi trường b Chủng vi khuẩn khảo sát: 14 chủng vi khuẩn phân lập từ hệ tiêu hóa tơm từ môi trường ao nuôi tôm tỉnh... enzyme phân hủy AHL nhóm vi khuẩn V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Tất 14 chủng vi khuẩn khảo sát thể khả phân hủy phân tử HHL, có chủng phân hủy mạnh, chủng phân hủy trung bình chủng phân hủy yếu - Các chủng