Với những nguy cơ gây bệnh cao của các vi khuẩn Vibrio và hậu quả nghiêm trọng kèm theo, có thể thấy việc kiểm soát các vi khuẩn này trong các ao nuôi thủy sản nước lợ là vô cùng cấp thiết. Do vậy, cho đến nay đã có nhiều biện pháp được đề xuất để xử lý và kiểm soát các vi khuẩn Vibrio.
1.4.1 Các biện pháp vật lý - hóa học
Một trong những giải pháp đầu tiên để kiểm soát vibriosis là thiết lập các hệ thống nuôi trồng thủy sản phù hợp để thực hành phòng chống dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản: địa điểm xây dựng không có nguồn nước thải, phải có mương thoát nước và dẫn nước riêng biệt. Ngoài ra, các ao đầm cần cải tạo trước khi nuôi bằng các biện pháp như: nạo vét, phơi khô đáy ao, dùng hóa chất khử trùng để diệt sinh vật trung gian gây bệnh, diệt vi sinh vật gây bệnh và kí sinh trùng (vôi tẩy ao, axit tricloisoxyanuric, quả bồ hòn…) [3]. Tuy nhiên, các loại thuốc thủy sản và hóa chất xử lý nước được sử dụng phổ biến nhất như: nofloxacin, calcium hypochlorite, vôi sống, povidone iodine và đồng sunfat có thể làm giảm khả năng miễn dịch bẩm sinh của tôm càng xanh. Ngoài ra, một số hóa chất còn làm tăng tỷ lệ tự chết hồng cầu của
14 tôm [63]. Việc sử dụng các chất khử trùng có thể có hiệu quả nhưng thường gây ra ô nhiễm thứ cấp và có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của tôm cá nên thường chỉ có thể áp dụng trước hoặc sau vụ nuôi.
Để kiểm soát Vibrio trong nuôi trồng thủy sản, thuốc kháng sinh cũng được sử dụng rộng rãi. Theo Dang và cộng sự (2015), 72% trang trại nuôi tôm và cá tại vùng đồng bằng sông Hồng và sông Mekong sử dụng ít nhất 1 loại kháng sinh để kiểm soát dịch bệnh [74]. Tuy nhiên, việc sử dụng kháng sinh lâu dài dẫn đến hiện tượng kháng kháng sinh của vi khuẩn. Mức độ kháng kháng sinh của các vi khuẩn Vibrio có thể lên tới 97,8%, như được báo cáo bởi Chikwendu [24]. Trong nghiên cứu đó, 157
chủng Vibrio phân lập từ nước nuôi thủy sản đều kháng với ít nhất một trong 6 loại kháng sinh được khảo sát. Theo Costa và cộng sự (2015), Vibrio spp. kháng với β- lactam và tetracycline đã được phát hiện trong ao nuôi thủy sản [11]. Một trang trại nuôi tôm sú (P. monodon) tại Ấn Độ đã ghi nhận lượng lớn tôm chết vì vi khuẩn V.
harveyi có khả năng kháng đa dạng các loại kháng sinh như cotrimoxazole, chloramphenicol, erythromycin và streptomycin [48]. Tại Việt Nam, kết quả xác định khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn trong mẫu hải sản tươi sống bao gồm cá, hàu, mực và tôm được mua tại các chợ ở Hà Nội cho thấy 85,71% các chủng V.
parahaemolyticus phân lập được kháng ít nhất 1 loại kháng sinh kiểm tra, trong đó
kháng tỷ lệ kháng ampicillin là cao nhất (81,43%), tiếp đến là kháng cefotaxime (11,43%) ceftazidime (11,43%), trimethoprim- sulfamethoxazole (8,57%) và tetracycline (2,86%) [102]. Một nghiên cứu khác của Huệ và cộng sự (2022) đã đánh giá tỷ lệ đa kháng kháng sinh của 150 chủng Vibrio spp. phân lập từ tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi thương phẩm được thu mẫu tại Chợ Đầu Mối Bình Điền, Hồ Chí Minh. Kết quả kháng sinh đồ cho thấy tỷ lệ đa kháng từ hai đến năm loại kháng sinh là 88,7%, đặc biệt, không có bất kỳ chủng Vibrio spp. nào nhạy cảm với tất cả kháng sinh thử nghiệm (ampicillin, ciprofloxacin, chloramphenicol, doxycycline, gentamicin, kanamycin, axit nalidixic, streptomycin, tetracycline và trimethoprim/sulfamethoxazole) [7]. Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng V. harveyi có thể sống sót trong các trại sản xuất tôm giống do khả năng hình
15 thành các màng sinh học tạo ra khả năng chống lại thuốc kháng sinh và chất khử trùng [114]. Hơn nữa, việc sử dụng kháng sinh bừa bãi không những ảnh hưởng đến chính khu vực đó mà còn là nguyên nhân tiềm tàng phát triển các chủng kháng kháng sinh ra môi trường xung quanh. Bằng chứng rõ ràng từ nghiên cứu của Buschmann và cộng sự (2012) cho thấy dư lượng kháng sinh, ví dụ như flumequine, được tìm thấy
cách xa 8km so với cơ sở nuôi trồng [19]. Thêm vào đó, dư lượng kháng sinh còn tồn dư trong thủy sản quá mức sẽ ảnh hưởng đến việc sản xuất và xuất khẩu, thậm chí dẫn đến dị ứng và gây độc ở người [20]. Hiện trạng trên cho thấy việc sử dụng hóa chất khử trùng hay kháng sinh để kiểm soát các vi khuẩn Vibrio không phải là một giải pháp bền vững và cần có những giải pháp thay thế hợp lý.
1.4.2 Các phương pháp sinh học
Hậu quả tiêu cực tiềm tàng của việc sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản đã dẫn đến những gợi ý về việc sử dụng chế phẩm vi sinh. Nghiên cứu của Villamil và cộng sự (2003) đã cho thấy sản phẩm ngoại bào từ các chủng vi khuẩn
Lactobacillus có thể ức chế sự phát triển của V. alginolyticus [100]. Ngoài ra, dịch
chiết không chứa tế bào của Bacillus subtilis đã ức chế sự phát triển của V. harveyi [96]. Theo Dung và cộng sự (2017), Lactobacillus plantarum đã được chứng minh
có khả năng kháng V. parahaemolyticus gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính [31]. Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc sử dụng các chế phẩm sinh học bừa bãi cùng với sự mất kiểm soát về chất lượng chế phẩm sinh học khiến cho biện pháp này có hiệu quả chưa cao [16]. Hơn nữa, trong quá trình áp dụng chế phẩm sinh học, các hóa chất hoặc thuốc để điều trị các bệnh khác như nấm, bệnh đơn bào gây ra bởi các loài không phải vi khuẩn lại không được phép sử dụng. Điều này dẫn đến sự bùng phát các bệnh này [83].
Một trong những chiến lược mới để kiểm soát dịch bệnh vibriosis trong nuôi trồng thủy sản là ức chế quá trình cảm nhận mật độ của vi khuẩn (còn gọi là quorum sensing – QS) [27]. QS ảnh hưởng tới sự biểu hiện của nhiều quá trình tế bào, bao gồm các quá trình hoạt động của các gen gây bệnh như phát quang sinh học, sự hình thành bào tử, sự hình thành biofilm, sản xuất kháng sinh, sự tạo thành độc tố, …[67]
16 Hệ thống QS bao gồm các phân tử tín hiệu và một loạt các protein điều hòa đã được xác định trong dịch bệnh thủy sản. Ba loại tín hiệu phân tử (AHLs, Al-2 và Cal-1) đã được xác định trong V. harveyi, V. anguillarum và V. parahaemolyticus [39]. Một số cách làm gián đoạn QS bao gồm: ức chế tổng hợp các phân tử tín hiệu: triclosan là một chất có thể được sử dụng để ngăn cản quá trình khử từ enoyl-ACP thành Acyl- ACP trong quá trình tổng hợp AHL [41]; sử dụng chất đối kháng QS: sử dụng hợp chất furanone chứa halogen ở tảo đỏ để gắn lên chất đáp ứng điều hòa khiến cho gen tạo AHL bị bất hoạt [33]; gây bất hoạt QS dựa vào enzyme: các enzym có khả năng phân hủy AHL điển hình là AHL-lactonase, paraoxonases (PONs) và AHL-acylase [41]; giải pháp sinh học phân tử can thiệp điều hòa QS: gây đột biến luxO ở V.
parahaemolyticus hoặc kìm hãm biểu hiện của các nhân tố điều hòa QS chính [94].
Nhìn chung, giải pháp can thiệp vào quá trình Quorum-sensing của các vi khuẩn
Vibrio gây bệnh được coi là có nhiều triển vọng nhưng chưa có kết quả nghiên cứu
nào được ứng dụng vào thực tiễn [28].
Một phương pháp hứa hẹn khác có thể kiểm soát các vi khuẩn Vibrio đó là sử
dụng thực khuẩn thể (bacteriophage) trong việc điều trị và phòng ngừa bệnh vibriosis.
Đã có rất nhiều các nghiên cứu tìm ra các bacteriophage trong tự nhiên có thể chống lại Vibrio. Ví dụ như phage VhKM4 đã được chứng minh có khả năng chống lại V.
harveyi do nó có khả năng ly giải mạnh vi khuẩn [53]. Hay phage VPT02 chống lại V. parahaemolyticus được tìm thấy trong hàu bán ở chợ tại Seoul, Hàn Quốc có khả
năng làm tăng tỷ lệ sống của tôm đã bị lây nhiễm V. parahaemolyticus từ 16,7% lên đến 46,7% [112]. Mặc dù phương pháp này đã được chứng minh là có hiệu quả, hiện chưa có đủ các nghiên cứu mang tính so sánh để chứng minh rằng việc áp dụng phương pháp này nên được thúc đẩy trong thực tế [108].
Do đó, các biện pháp mới giúp kiểm soát sự phát triển của các vi khuẩn Vibrio gây bệnh một cách hiệu quả vẫn đang rất cần thiết. Một trong những giải pháp đó là việc sử dụng hệ thống sinh điện hóa có điện cực ở đáy – một công nghệ mới được phát triển gần đây với nhiều triển vọng ứng dụng thực tế.
17