Tổng quan về sử dụng chế phẩm sinh học (probiotics) kiểm soát dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản

CHUỖI CUNG ỨNG VINHTHINH BIOSTADT HƯỚNG ĐẾN PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

ESOMAX - HOẠT CHẤT TINH DẦU KHÁNG SINH - GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT BỆNH GAN TỤY VÀ PHÂN TRẮNG

Wokozim đã được sử dụng trên 40 loại cây trồng và hơn 20 quốc gia trên thế giới

Liên doanh giữa Vinhthinh & tập đoàn Biostadt -Ấn Độ

Công ty thành viên

Trang chủThông tin kỹ thuậtNUÔI TÔM SÚ, THẺThuốc - Hóa chất - chế phẩm sinh học và chất dinh dưỡng bổ sungTổng quan về sử dụng chế phẩm sinh học (probiotics) kiểm soát dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản - Phần 1

Tổng quan về sử dụng chế phẩm sinh học (probiotics) kiểm soát dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản - Phần 1

1. GIỚI THIỆU

Các bệnh truyền nhiễm ảnh hưởng nghiêm trọng đến ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản, và hiện nay có rất nhiều cách tiếp cận khác nhau để kiểm soát mầm bệnh trên động vật thủy sản. Một trong số đó là việc sử dụng chế phẩm sinh học để kiểm soát mầm bệnh đang ngày càng được sử dụng rộng rải ở các nước đang phát triển. Chế phẩm sinh học (CPSH) được định nghĩa là các sản phẩm nuôi trồng hay vi sinh vật sống bổ sung vào trong thức ăn để nâng cao và cân bằng khả năng tiêu hóa của động vật và các sản phẩm này có thể được thương mại hóa (Fuller, 1987). Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã định nghĩa lại khái niệm CPSH như sau "chế phẩm sinh học là các vi sinh vật sống mà khi dùng với liều lượng thích hợp có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe động vật" (Báo cáo của FAO/WHO, 2001). Những ý chính của định nghĩa này là chế phẩm sinh học là sinh vật sống, có thể dùng bằng đường miệng và có những tác dụng hữu ích đến sức khỏe của động vật. Trong thực tế, chỉ có một số ít bằng chứng khoa học cho thấy việc bổ sung chế phẩm sinh học vào trong thức ăn có thể giúp nâng cao sức khỏe của động vật nuôi. Một trong những giả thuyết là do khả năng sống sót kém của vi sinh vật có trong chế phẩm sinh học khi trộn vào thức ăn cho đến khi tôm cá sử dụng.

Một điều chắc chắn rằng chế phẩm sinh học đang được sử dụng rộng rải trên người và thú y (Khuntia and Chaudhary, 2002), và nhóm vi khuẩn lên men acid lactic thuộc giống Lactobacillus spp. được sử dụng phổ biến nhất (Fuller, 1987; Lauzon et al., 2008; Smoragiewicz et al., 1993). Hiện tại có rất nhiều bài viết tổng quan về việc sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản (Aguirre-Guzmán et al., 2012; Balcázar et al., 2006a; Farzanfar, 2006; Gatesoupe, 1999; Gomez-Gil et al., 2000; Gramand Ringø, 2005; Irianto and Austin, 2002b; Kesarcodi-Watson et al., 2008; Merrifield et al., 2010a; Mohapatra et al., 2013; Nayak, 2010; Ninawe and Selvin, 2009; Prado et al., 2010; Qi et al., 2009; Tinh et al., 2008; Verschuere et al., 2000; Vine et al., 2006; Wang et al., 2008; Yousefian and Amiri, 2009). Rõ ràng công dụng của việc sử dụng CPSH trong nuôi trồng thủy sản là không chắc chắn, tuy nhiên có nhiều bằng chứng cho thấy việc sử dụng rộng rải CPSH trong nuôi cá và động vật không xương sống (Austin and Austin, 2012; Preetha et al., 2007), đặc biệt là ở khu vực Nam Mỹ, Ecuador, ở Châu Á, đặc biệt là ở Trung Quốc và Ấn Độ. Có rất nhiều ấn phẩm mô tả việc sử dụng CPSH trong nuôi trồng thủy sản đề xuất mở rộng định nghĩa CPSH của FAO/WHO bao gồm một loạt các nhóm vi khuẩn Gram (-), Gram (+), thể thực khuẩn (bacteriophage), vi tảo, và nấm men được sử dụng thông qua đường miệng hoặc thông qua tiếp xúc với môi trường nước có chứa CPSH. Có rất nhiều các tài liệu với các bằng chứng cho thấy lợi ích của việc sử dụng cái gọi là CPSH (so-called probiotics), đặc biệt là lên sự tăng trưởng của động vật nuôi (Boonthai et al., 2011; Brunt and Austin, 2005; El-Haroun et al., 2006; Kumar et al., 2006; Macey and Coyne, 2005; Silva et al., 2013) [mặc dù làm chậm tăng trưởng cũng có thể xảy ra (Gunther and Jimenez-Montealegre, 2004)], giảm tỷ lệ mắc bệnh (Irianto and Austin, 2002a; Newaj-Fyzul et al., 2007; Ran et al., 2012; Silva et al., 2013), và giảm sử dụng các loại hóa chất trong nuôi trồng (Azad and Al-Mazouk, 2008; Hai et al., 2009; Irianto and Austin, 2002b). Ví dụ như, sau khi cho ăn CPSH có chứa vi khuẩn Enterococcus faecium với nồng độ 2x10^8 tế bào/g thức ăn trong 58 ngày đã làm gia tăng tốc độ tăng trưởng của cá da trơn Silurus glanis lên 11% (Bogut et al., 2000). Tăng trưởng của tôm cũng gia tăng khi bổ sung CPSH có chứa vi khuẩn Bacillus (Yu et al., 2009). Có rất ít các nghiên cứu chứng minh rằng CPSH hoàn toàn vô hại đối với động vật nuôi, hoặc là các cơ chế tác dụng có chủ đích của CPSH cũng chưa được biết rõ ràng và vấn đề sử dụng CPSH có chứa vi khuẩn Gram (-) có thể dẫn đến mối nguy là chuyển các gen độc lực vào trong môi trường nuôi.

2. CÁC VI SINH VẬT CÓ TRONG CHẾ PHẨM SINH HỌC

2.1. VI KHUẨN GRAM (-)

Hiện có rất nhiều vi khuẩn Gram (-) có thể xem xét sử dụng trong CPSH trong nuôi trồng thủy sản bao gồm:

2.1.1. Nhóm vi khuẩn Aeromonas

Aeromonas hydrophila (bao gồm một số chủng gây bệnh trên cá) có tác dụng làm giảm sự lây nhiễm Aeromonas salmonicida trên cá hồi Oncorhynchus mykiss (Walbaum) (Irianto and Austin, 2002a, 2002b). Aeromonas media A199 có khả năng kiểm soát vi khuẩn Vibrio tubiashii gây bệnh trên ấu trùng hàu Thái Bình Dương (Gibson, 1999; Gibson et al., 1998). Vi khuẩn Aeromonas sobria GC2 bổ sung vào thức ăn với nồng độ 5x10^7 tế bào/g thức ăn cho cá hồi trong 14 ngày có tác dụng bảo vệ cá chống lại vi khuẩn Lactococcus garvieae và Streptococcus iniae khi gây cảm nhiễm (Brunt and Austin, 2005). Vi khuẩn Aeromonas sobria GC2 bổ sung vào thức ăn với nồng độ 10^8 tế bào/g thức ăn cho cá hồi ăn trong 14 ngày có tác dụng chống lại vi khuẩn gây bệnh thối vây Aeromonas bestiarum (tỷ lệ cá chết giảm từ 78% xuống còn 24%), và ký sinh trùng trên da Ichthyophthirius multifiliis [tỷ lệ cá chết giảm từ 98% xuống còn 0%] (Pieters et al., 2008).

2.1.2. Nhóm vi khuẩn Agarivorans

Vi khuẩn Agarivorans albus F1-UMA giúp gia tăng tỷ lệ sống của bào ngư Haliotis rufescens lên có ý nghĩa thống kê so với đối chứng khi bổ sung vào trong thức ăn tự nhiên là tảo bẹ Macrocystis integrifolia (Silva-Aciares et al., 2011).

2.1.3. Nhóm vi khuẩn Alteromonas

Chủng vi khuẩn Alteromonas CA2 giúp gia tăng tỷ lệ sống của hàu Thái Bình Dương khi bổ sung vào trong nước nuôi (Douillet and Langdon, 1994). Vi khuẩn Alteromonas macleodii 0444 được định danh dựa vào trình tự gen 16S được chứng minh là có khả năng kiểm soát vi khuẩn Vibrio splendidus lây nhiễm trên ấu trùng vẹm xanh Perna canaliculus và giúp gia tăng tỷ lệ sống của ấu trùng vẹm so với đối chứng (Kesarcodi-Watson et al., 2010). Chủng vi khuẩn Alteromonas macleodii 0444 cũng có khả năng kiểm soát và giúp gia tăng tỷ lệ sống của ấu trùng hàu Ostrea edulis và điệp Pecten maximus khi gây cảm nhiễm vi khuẩn Vibrio coralliilyticus và Vibrio pectenicida (Kesarcodi-Watson et al., 2012).

2.1.4. Nhóm vi khuẩn Bdellovibrio

Vi khuẩn Bdellovibrios được mô tả như là một tác nhân kiểm soát sinh học (biocontrol agent) hơn là CPSH, chúng có thể dùng để chống lại vi khuẩn A. hydrophila (Cao et al., 2012). Hai chủng vi khuẩn Bdellovibrio bacteriovorus SRA9 và Bdellovibrio F16 phân lập từ ruột cá tầm có thể tiêu diệt vi khuẩn A. hydrophila (Cao et al., 2012).

2.1.5. Nhóm vi khuẩn Burkholderia

Vi khuẩn Burkholderia cepacia Y021 có thể liên kết với hệ vi sinh vật ở ấu trùng hàu Cortez, Crassostrea corteziensis (Campa-Cordova et al., 2011). Ngoài ra, khi kết hợp vi khuẩn B. cepacia với Pseudomonas aeruginosa có tác dụng tích cực đến tăng trưởng và gia tăng tỷ lệ sống của điệp Nodipecten subnodosus (Granados-Amores et al., 2012). Chủng vi khuẩn B. cepacia cũng giúp gia tăng tỷ lệ sống và tăng trưởng của hàu ngọc (pearl oyster), Pinctada mazatlanica (Aguilar-Macias et al., 2010).

2.1.6. Nhóm vi khuẩn Citrobacter

Citrobacter freundii (cũng có loài gây bệnh trên cá) được báo cáo là có khả năng ức chế vi khuẩn A. hydrophila và có tiềm năng ứng dụng như là một CPSH trên cá rô phi Oreochromis niloticus (Aly et al., 2008a, 2008c).

2.1.7. Nhóm vi khuẩn Enterobacter

Hai chủng vi khuẩn Enterobacter amnigenus và Enterobacter sp. được định danh dựa vào trình tự gen 16S có tác dụng ức chế và chống lại vi khuẩn Flavobacterium psychrophilum gây bệnh trên cá hồi khi bổ sung vào thức ăn với hàm lượng 10^8 tế bào/g thức ăn (Burbank et al., 2011).

2.1.8. Nhóm vi khuẩn Neptunomonas

Chủng vi khuẩn Neptunomonas 0536 được định danh dựa vào trình tự gen 16S có thể kiểm soát vi khuẩn V. splendidus gây bệnh trên ấu trùng vẹm xanh Pecten P. maximus, và vi khuẩn V. coralliilyticus và V. splendidus gây cảm nhiễm trên ấu trùng điệp Pecten maximus và vi khuẩn V. pectenicida trên ấu trùng hàu O. edulis, đồng thời giúp gia tăng tỷ lệ sống và giảm sự bùng phát của vi khuẩn Vibrio trong môi trường ương nuôi ấu trùng (Kesarcodi-Watson et al., 2010, 2012).

2.1.9. Nhóm vi khuẩn Phaeobacter

Vi khuẩn Phaeobacter gallaeciensis bảo vệ ấu trùng điệp Pecten P. maximus chống lại vi khuẩn V. coralliilyticus và V. splendidus; ấu trùng hàu chống lại vi khuẩn V. coralliilyticus và V. pectenicida; và ấu trùng hàu Thái Bình Dương C. gigas chống lại vi khuẩn V. coralliilyticus, nhưng không có khả năng chống lại vi khuẩn V. pectenicida khi gây cảm nhiễm (Kesarcodi-Watson et al., 2012).

2.1.10. Nhóm vi khuẩn Pseudoalteromonas

Sử dụng CPSH có chứa vi khuẩn Pseudoalteromonas C4 bổ sung vào thức ăn giúp gia tăng tăng trưởng của bào ngư Haliotismidae, nhưng không có báo cáo về ảnh hưởng đến sức khỏe của bào ngư (ten Doeschate and Coyne, 2008). Vi khuẩn Pseudoalteromonas sp. có tác dụng kháng lại vi khuẩn Vibrio anguillarum và được báo cáo là giúp gia tăng tỷ lệ sống của ấu trùng cá tuyết Đại Tây Dương Gadus morhua (Fjellheim et al., 2010). Chủng vi khuẩn Pseudoalteromonas D41 bảo vệ ấu trùng điệp chống lại vi khuẩn gây bệnh V. splendidus; và hàu Thái Bình Dương chống lại vi khuẩn V. coralliilyticus nhưng không có khả năng chống lại vi khuẩn V. pectenicida (Kesarcodi-Watson et al., 2012).

2.1.11. Nhóm vi khuẩn Pseudomonas

Hai chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa và Pseudomonas synxantha giúp gia tăng sức khỏe và hệ miễn dịch của tôm bạc gân Penaeus latisulcatus khi cho tôm ăn với liều lượng 10⁵ CFU/ml (Hai et al., 2009). Vi khuẩn P. aeruginosa YC58 cũng liên kết hoạt động với hệ vi sinh của ấu trùng hàu Cortez, C. corteziensis (Campa-Cordova et al., 2011), và giúp gia tăng tỷ lệ sống và tăng trưởng của hàu ngọc Pinctada P. mazatlanica (Aguilar-Macias et al., 2010). Ngoài ra, khi kết hợp vi khuẩn P. aeruginosa và B. cepacia cũng có ảnh hưởng tích cực đến sự tăng trưởng và tỷ lệ sống của điệp N. subnodosus (Granados-Amores et al., 2012). Vi khuẩn Pseudomonas fluorescens (loài này gây bệnh phổ biến trên cá) có thể gây ức chế nấm Saprolegnia và A. salmonicida (Bly et al., 1997; Smith and Davey, 1993); và trên cá hồi cầu vồng nó có thể giảm tỷ lệ cá chết do nhiễm vi khuẩn V. anguillarum từ 47% xuống còn 32% (Gramet al., 1999), tuy nhiên chủng vi khuẩn AH2 (có tác dụng kiểm soát nhóm vi khuẩn gây bệnh Vibrio) không có hiệu quả trong việc kiểm soát vi khuẩn A. salmonicida trên cá hồi Đại Tây Dương Salmo salar (Gram et al., 2001). Vi khuẩn Pseudomonas chlororaphis (đây cũng là một loài được biết gây bệnh trên cá) có khả năng kiểm soát vi khuẩn A. sobria gây bệnh trên cá rô Perca fluviatilis L. (Gobeli et al., 2009). Vi khuẩn Pseudomonas I-2 được mô tả là có tác dụng kiểm soát nhóm vi khuẩn Vibrio gây bệnh phát sáng trên tôm như Vibrio harveyi, Vibrio fluvialis, Vibrio parahaemolyticus và Vibrio vulnificus (Chythanya et al., 2002). Hai chủng vi khuẩn Pseudomonas MCCB 102 và MCCB 103 có tác dụng chống lại vi khuẩn V. harveyi lây nhiễm trên tôm sú Penaeus monodon (Pai et al., 2010). Vi khuẩn Pseudomonas M174 và M162 trộn vào thức ăn giúp cá chống lại vi khuẩn F. psychrophilum khi gây cảm nhiễm (Korkea-Aho et al., 2011, 2012).

2.1.12. Nhóm vi khuẩn Rhodopseudomonas

Chủng vi khuẩn Rhodopseudomonas palustris GH642 thường được sử dụng như là một CPSH bổ sung vào trong nước ao nuôi tôm, mặc dù những bằng chứng về hiệu quả của nó chưa thật sự thuyết phục (Wang and Gu, 2010). Dòng vi khuẩn Rhodopseudomonas palustris G06 có tác dụng tốt trong việc kích thích tăng trọng và nâng cao hệ miễn dịch của cá rô phi O. niloticus (Zhou et al., 2010).

2.1.13. Nhóm vi khuẩn Roseobacter

Dòng vi khuẩn Roseobacter BS 107 giúp nâng cao tỷ lệ sống của ấu trùng điệp khi gây cảm nhiễm với vi khuẩn V. anguillarum (Ruiz-Ponte et al., 1999). Chủng vi khuẩn Roseobacter 27-4 giúp kiểm soát vi khuẩn V. anguillarum gây bệnh trên ấu trùng cá bơn Scophthalmus maximus L. (Planas et al., 2006).

2.1.14. Nhóm vi khuẩn Shewanella

Vi khuẩn Shewanella putrefaciens (bao gồm nhiều loài gây bệnh trên cá) được dùng như một CPSH trên cá tráp (sea bream) Sparus aurata L., Senegalese sole, và Solea senegalensis Kaup 1858, (Dela Banda et al., 2012; Tapia-Paniagua et al., 2012). Khi bổ sung chủng vi khuẩn S. putrefaciens Pdp11 vào thức ăn với liều lượng 10⁹ tế bào/g thức ăn trong 2 tháng giúp gia tăng sự tăng trưởng và bảo vệ cá Senegalese sole giống khi gây cảm nhiễm với P. damselae subsp. piscicida (De la Banda et al., 2012).

2.1.15. Nhóm vi khuẩn Synechococcus

Cho tôm sú giống ăn thức ăn có bổ sung vi khuẩn Synechococcus giúp gia tăng tỷ lệ sống của tôm khi gây cảm nhiễm bởi vi khuẩn Vibrio harveyi (Preetha et al., 2007).

2.1.16. Nhóm vi khuẩn Thalassobacter

Ninawe and Selvin (2009) cho biết vi khuẩn Thalassobacter utilis được sử dụng như một CPSH có hiệu quả cao trong nuôi tôm.

2.1.17. Nhóm vi khuẩn Vibrio

Vi khuẩn Vibrio alginolyticus lần đầu được phát hiện trong cát ở bải biển thuộc Ecuador. Nó được phân lập trên môi trường TCBS (thiosulphate citrate bile salts sucrose) và được định danh bằng hệ thống API 20E (Garriques and Arevalo, 1995), và sau đó có nhiều nghiên cứu chi tiết về độc lực của loài vi khuẩn này (Vandenberghe et al., 1999). Vi khuẩn Vibrio alginolyticus có khả năng ức chế các loài vi khuẩn khác thuộc giống Vibrio như Vibrio ordalii, V. anguillarum, A. salmonicida và cả Yersinia ruckeri. Nó cũng có tác dụng bảo vệ cá hồi Đại Tây Dương chống lại các loài vi khuẩn như A. salmonicida, V. anguillarum và V. ordalii (Austin et al., 1995) khi bổ sung vào thức ăn. Vi khuẩn V. fluvialis có thể kiểm soát sự lây nhiễm của vi khuẩn A. salmonicida trên cá hồi cầu vồng (Irianto and Austin, 2002a). Vi khuẩn V. fluvialis cũng giúp nâng cao tỷ lệ sống của ấu trùng tôm he Nhật Bản Penaeus japonicus (El-Sersy et al., 2006), và chủng vi khuẩn V. fluvialis PM17 cũng được dùng như một CPSH trong nuôi tôm sú P. monodon (Alavandi et al., 2004). Vi khuẩn Vibrio gazogenes NCIMB 2250 khi bổ sung vào thức ăn cho tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei giúp giảm mật độ vi khuẩn Vibrio trong ruột trước và ruột sau của tôm và giúp nâng cao sức khỏe của tôm (Thompson et al., 2010). Vi khuẩn Vibrio midae được xem như là một CPSH giúp nâng cao quá trình tiêu hóa của bào ngư H. midae (Macey and Coyne, 2006). Vi khuẩn Vibrio proteolyticus được báo cáo là có khả năng nâng cao quá trình tiêu hóa protein ở ấu trùng cá bơn (DeSchrijver and Ollevier, 2000). Chủng vi khuẩn Vibrio NE17 có ảnh hưởng tích cực đến sự tăng trưởng, tỷ lệ sống và nâng cao khả năng miễn dịch của tôm càng xanh Macrobrachium rosenbergii (Rahiman et al., 2010). Hai chủng vi khuẩn Vibrio C21-UMA và F15-UMA giúp nâng cao đáng kể tỷ lệ sống của bào ngư H. rufescens khi bổ sung vào thức ăn tự nhiên là tảo bẹ M. integrifolia (Silva-Aciares et al., 2011).

2.1.18. Nhóm vi khuẩn Zooshikell

Kim et al. (2010) cho biết, vi khuẩn Zooshikella sp. thuộc chủng JE-34 bổ sung vào thức ăn giúp nâng cao hệ miễn dịch và khả năng đề kháng bệnh trên cá bơn Paralichthys olivaceus, chống lại vi khuẩn gây bệnh S. iniae.

Tác giả: Triệu Thanh Tuấn, www.aquanetviet.org

Nguồn: http://aquanetviet.org/post/1885627/t-ng-quan-v-s-d-ng-ch-ph-m-sinh-h-c-probiotics-ki-m-so-t-d-ch-b

Tham khảo: Newaj-Fyzul, et al., 2014; Aguirre-Guzmán et al., 2012; Balcázar et al., 2006a; Farzanfar, 2006; Gatesoupe, 1999; Gomez-Gil et al., 2000; Gramand Ringø, 2005; Irianto and Austin, 2002b; Kesarcodi-Watson et al., 2008; Merrifield et al., 2010a; Mohapatra et al., 2013; Nayak, 2010; Ninawe and Selvin, 2009; Prado et al., 2010; Qi et al., 2009; Tinh et al., 2008; Verschuere et al., 2000; Vine et al., 2006; Wang et al., 2008; Yousefian and Amiri, 2009.

Trở về