Nghiên cứu phân lập nhóm vi khuẩn lactic acid có tính chất đối kháng với vi khuẩn edwardsiella ictaluri gây bệnh gan thận mủ trên cá tra pangasianodon hypophthanlmus

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Sản lượng cá tra tăng rất nhanh từ 52.248 tấn trong năm 2000 đến 1.128.014
tấn trong năm 2008, ước tính sản lượng tăng sấp xỉ 22 lần trong vòng 08 năm. Sản
lượng cá tra ngày càng gia tăng đi đôi với sự suy thoái môi trường do nước thải và
bùn ao nuôi cá tra thâm canh thải trực tiếp ra sông, dẫn đến bùng phát dịch bệnh, gây
thiệt hại cho người dân. Phương pháp phòng và trị bệnh truyền thống đã lạm dụng sử
dụng kháng sinh và hóa chất diệt khuẩn đã tạo ra những chủng vi khuẩn gây bệnh
kháng thuốc và tăng độc lực. Để thay thế dần dần phương pháp phòng bệnh truyền
thống, phương pháp phòng và trị bệnh bằng liệu pháp sinh học ngày càng được ưa
chuộng như vaccine, các chất tăng cường hệ miễn dịch (immunostimulants),
probiotics. Nghiên cứu về vaccine ứng dụng trên cá tra vẫn đang được nhiều nhà
khoa học quan tâm. Vaccine được cho là phương pháp hiệu quả nhất trong phòng
ngừa một số bệnh gây ra b i vi huẩn và virus, nhưng chưa được sử dụng ph biến
c thể là do giá thành quá cao, thời gian nghiên cứu lâu và thường gây sốc cho cá.
hững thành công đáng ch

là việc sử dụng các chất tăng cường hệ miễm dịch

thân thiện với môi trường và c ph phòng ngừa bệnh rộng.

ơn thế nữa, phương

pháp trị liệu sinh học bằng vi sinh v t c lợi probiotic được mong đợi và tr thành
công cụ phòng ngừa, điều trị nhiều bệnh hiệu quả trong nuôi tr ng thủy sản thông
qua khả năng cải thiện môi trường nước và ức chế vi sinh gây bệnh. Đặc biệt là các
vi sinh v t có lợi có khả năng phân hủy phân tử tín hiệu (Quorum sensing) của các vi
khuẩn gây bệnh nhằm làm giảm độc và đ ng thời ức chế sự phát triển của chúng.
Trong khuôn kh của đề tài chúng tôi tiến hành nghiên cứu phân l p nhóm vi khuẩn

lactic từ hệ tiêu hóa cá tra thịt và giống, nước ao nuôi cá tra c đặc tính phân hủy
phân tử tín hiệu và đối kháng Edwardsiella ictaluri. Và thực phẩm lên men truyền
thống.

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

1

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1.2 Mục tiêu đề tài
Phân lâp các dòng vi khuẩn có tính chất đối kháng với vi khuẩn Edwardsiella
ictaluri, gây bệnh cho cá tra nuôi

các tỉnh đ ng bằng sông Cửu Long.

1.3 Nội dung đề tài
- Thu th p mẫu cá Tra

3 tỉnh thuộc đ ng bằng sông Cửu Long: Tiền Giang,

Vĩnh Long, Đ ng Tháp.
- Sàng lọc các mẫu có khả năng phân hủy phân tử tín hiệu N-acyl homoserine
lactone (AHL).
- Dùng một số phương pháp để đánh giá hả năng đối kháng của các chủng vi
khuẩn phân l p đối với vi khuẩn gây bệnh gan th n mủ E. ictaluri.
- Khảo sát khả năng phân hủy

L và đối kháng E. ictaluri của các vi khuẩn

nh n từ ngân hàng vi sinh v t.
- Bước đầu mô tả hình thái, nhộm gram các chủng có khả năng phân hủy AHL
và đối kháng.

1.4 Phạm vi nghiên cứu đề tài
- Phân l p từ hệ vi sinh v t từ hệ tiêu hóa của cá tra nuôi và cá tra giống.
- Phân l p từ hệ vi sinh v t nước của cá tra nuôi.
- Phân l p từ hệ vi sinh v t trong thực phẩm lên men truyền thống.
- Sàng lọc các chủng vi khuẩn phân l p và các chủng từ ngân hàng vi sinh khả
năng phân hủy phân tử tín hiệu A Ls và đối kháng Edwardsiella ictaluri.

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

2

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2. TỔNG QUÁT TÀI LIỆU
2.1 Một số đặc điểm sinh học của cá Tra
2.1.1 Phân loại
Bộ cá nheo Siluriformes
Họ cá tra Pangasiidae
Giống cá tra dầu Pangasianodon
Loài cá tra Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage 1878)

2.1.2 Phân bố
Cá tra phân bố

lưu vực sông Mê Kông, có mặt

Campuchia, Thái Lan. Ở Thái Lan còn gặp chúng

cả 4 nước Lào, Việt Nam,

lưu vực sông Mê Kông và Chao

phraya. Ở nước ta cá bột và cá giống vớt được chủ yếu trên sông Tiền, cá trư ng
thành chỉ thấy trong các ao nuôi, rất ít khi tìm thấy trong tự nhiên.
2.1.3 Đặc điểm hình thái và sinh thái
Cá thân dài, không vẩy, màu sắc đen xám trên lưng, bụng hơi bạc, miệng rộng, có hai
đuôi râu dài.
Cá sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sống được
độ muối), có thể chịu đựng được nước phèn với p

vùng nước hơi lợ (10 - 14 %
≥4 p

dưới 4 thì cá bỏ ăn, bị

sốc), ít chịu đựng được nhiệt độ thấp dưới 150C, chịu nóng tới 390C.
2.1.4 Đặc điểm dinh dưỡng
Cá hết noãn hoàn thì thích ăn m i tươi sống, vì v y ch ng ăn thịt lẫn nhau ngay trong
bể ấp, th m chí cá vớt trên sông vẫn thấy ch ng ăn nhau trong đáy vớt cá bột. Chúng
ăn các loại phù động v t c

ích thước vừa cỡ miệng của chúng.

Khi cá lớn, tính ăn tạp thiên về động v t và dễ chuyển đ i loại thức ăn. Trong ao
nuôi cá Tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn, ể cả thức ăn bắt buộc
như: mùn, bã hữu cơ, cám, rau, phân hữu cơ, động v t đáy,….

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

3

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

2.1.5 Đặc điểm sinh trưởng
Cá trong tự nhiên, có thể sống trên 20 năm. Đã gặp cỡ cá trong tự nhiên 18 kg
hoặc có mẫu dài tới 1,8m. Trong ao nuôi cá bố mẹ cho đẻ đạt tới 25 kg

cá 10 tu i.

uôi trong ao 1 năm cá đạt 1 - 1,5 g/con năm đầu tiên), những năm về sau cá tăng
trọng nhanh hơn, c

hi đạt 5 - 6 g/năm.

2.1.6. Đặc điểm sinh sản
Tu i thành thục: Cá Tra đực thành thục

tu i thứ 2 và cá cái

tu i thứ 3 tr

lên.
Cá Tra hông c cơ quan sinh dục phụ (thứ cấp), nên nhìn hình dáng ngoài
khó phân biệt đực - cái.
Ở thời kì thành thục, tuyến sinh dục
cá cái gọi là bu ng trứng.

cá đực phát triển lớn gọi là bu ng tinh,

Mùa vụ thành thục của cá trong tự nhiên bắt đầu từ tháng 5 - 6 dương lịch),
cá đẻ tự nhiên trên sông
đẻ

những h c sông c điều kiện sinh thái phù hợp. Cá không

phần sông của Việt Nam. Ở Campuchia, bãi đẻ của cá nằm từ khu vực ngã tư

giao tiếp 2 con sông Mê Kông và Tonlesap, từ Sombor, tỉnh Crache tr lên.
Trong sinh sản nhân tạo, ta có thể nuôi thành thục sớm và cho đẻ sớm hơn
trong tự nhiên (tháng 3).
Trong tự nhiên không gặp tình trạng tái phát dục. Chỉ c trong điều kiện nuôi
nhân tạo, cá Tra có thể tái phát dục 1 - 2 lần trong năm.
Số lượng trứng đếm được trong bu ng trứng của cá ta gọi là sức sinh sản tuyệt
đối. Sức sinh sản tuyệt đối của cá Tra có thể từ 200.000 đến vài triệu trứng.

2.2 Các bệnh thường gặp ở Cá Tra
Bệnh là nguyên nhân gây thất thoát cá Tra nuôi. Nếu hông điều trị kịp thời,
bệnh sẽ lây lan nhanh chóng và dẫn đến kết quả hông như mong muốn. Hiện nay,

do quy định sử dụng kháng sinh trên cá rất khắc he nên người nuôi sử dụng phương
pháp phòng bệnh là chính, hạn chế tối đa việc sử dụng thuốc, hóa chất trong danh
mục cấm của Bộ Thủy Sản.

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

4

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

2.2.1 Nhiễm khuẩn huyết do vi khuẩn Aeromonas
Tác nhân gây bệnh: Nhóm vi khuẩn gây bệnh chủ yếu thuộc giống
Aeromanas: A. hyrophila, A. caviae, A. sobria. Vi khuẩn có mặt trong nước có nhiều
chất hữu cơ. Cá con dễ mẫn cảm hơn cá trưỡng thành, có thể gây chết đến 80%.
Dấu hiệu bệnh lý: Cá bị bệnh sẫm màu từng vùng

bụng, xuất hiện từng

mảng đỏ trên cơ thể, hoại tử đuôi, vây, xuất hiện các vết thương trên lưng, các khối u
trên bề mặt cơ thể, mắt l i, mờ đục và sưng phù, xoang bụng chứa dịch, nội tạng hoại
tử.
2.2.2 Nhiễm khuẩn do Pseudomonas (Bệnh đốm đỏ)
Tác nhân gây bệnh : Pseudomonas fluorescens, P.anguillise, P.chlororaphis
Dấu hiệu bệnh lý: Xuất huyết từng đốm nhỏ trên da, xung quanh miệng và
nắp mang, phía mặt bụng, bề mặt cơ thể chảy máu, tuột nhớt nhưng hông xuất huyết
vây và h u môn. Pseudomonas spp gây nhiễm khuẩn huyết thường xâm nh p vào cơ
thể cá qua các thương t n

mang, da, vẩy.

2.2.3 Nhiễm khuẩn huyết do Edwardsiella (Edwarsiellosis)
a. Tác nhân gây bệnh: Bệnh do vi khuẩn Edwardsiella tarda gây ra.
b. Dấu hiệu bệnh lý
Xuất hiện những vết thương nhỏ trên da (phía mặt lưng , đường kính khoảng
3-5m. Những vết thương này sẽ phát triển thành những khối u rỗng bên trong cơ và
da bị mất sắc tố. Cá mắc bệnh sẽ mất chức năng v n động do vây đuôi bị rách, gẫy.
Có thể xuất hiện những vết thương bên dưới biểu bì, cơ, hi ấn vào sẽ phát ra khí có
mùi hôi. Các vết thương này sẽ gây hoại tử vùng cơ xung quanh. Biết xuất hiện khi
chất lượng nước trong môi trường nuôi xấu, nuôi với m t độ dày. Nhiệt độ thích hợp
để phát triển khoảng 300C.
c. Đặc điểm sinh hóa
The Hawke et al. (1981) Edwardsiella ictaluri là loài thuộc Enterobacteria
cea, gram âm, hình que ngắn ích thước 0.75x1.5-2.5μm. di động yếu
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

5

25-300C,

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

hông di động khi nhiệt độ cao hơn, Catalase dương tính, cytochrome oxidase âm
tính và lên men glucose (Shott,1989). Không sinh ra H2S và Indole âm tính. Vi
khuẩn Edwardsiella ictaluri phát triển ch m trên môi trường BHI (36-48 giờ tại 28300C).

Vi khuẩn Edwardsiella ictaluri còn gây bệnh trên một số loài cá trong điều
kiện thí nghiệm như: Chinoo salmon Oncarhynchus tshauytscha và Rainbow trout
Oncorhynchus mykiss Lương Trần Thục Đoan, 2006 .
Ở Việt Nam, vi khuẩn Edwardsiella ictaluri gây bệnh chủ yếu trên cá tra (
tất cả các giai đoạn phát triển). Tỷ lệ hao hụt lớn trên cá tra giống, nhưng gây thiệt
hại về kinh tế lớn nhất

giai đoạn cá tra thịt cỡ 300-500g (Từ Thanh Dung và ctv,

2004). Theo Ferguson et al (2001), bệnh này được ghi nh n xuất hiện

ĐBSCL

vào cuối năm 1998 và c tên là B P Bacilliaty ecrosis of Pangaius .
Từ Thanh Dung 2005 cũng phân l p vi khuẩn Edwardsiella ictaluri trên cá
tra nuôi bè

Việt Nam, với dấu hiệu có nhiều nốt trắng trên gan.

2.2.4 Bệnh ký sinh trùng
Bệnh trùng bánh xe (Trichodinosis)
+ Dấu hiệu bệnh lý: Thân cá có lớp nhớt màu trắng hơi đục, mang cá đầy
nhớt. Cá thường n i đầu và t p trung nơi c nước chảy, đôi hi nhô đầu lên mặt nước
lắc mạnh đầu. Cá bệnh nặng thường lờ đờ, đảo lộn vài vòng, chìm xuống đáy r i
chết. Trùng bánh xe ký sinh chủ yếu trên da, mang, các gốc cây.
Bệnh trùng quả dưa Ichthyopthisiosis
+ Dấu hiệu bệnh lý: Trùng quả dưa

sinh trên da, mang và vây. Trùng bám

thành các hạt lấm tấm rất nhỏ, đường kính lớn nhất bằng 0,5-1mm, có thể thấy được
bằng mắt thường. Da và mang cá có nhiều nhớt, màu sắc nhợt nhạt. Cá n i đầu từng
đàn trên mặt nước, bơi lờ đờ do trùng bám nhiều

mang, phá hoại biểu mô mang

làm cá ngạt th .

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

6

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

2.3 Tình hình nuôi cá tra ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
2.3.1 Tình hình nuôi cá tra
Trong các năm qua, nghề nuôi thủy sản trong nước đã c bước phát triển
nhanh và ngày càng có vị trí n i b t. Sản lượng nuôi tr ng thủy sản nước ngọt năm
2002 đã đạt 450.000 tấn, chiếm 46% sản lượng nuôi tr ng và khai thác thủy sản nội
địa. Trong các loài cá nuôi nước ngọt, cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là loài
cá nuôi nước ngọt truyền thống được nuôi chủ yếu trong bè, ao và đăng quần với các
mức độ thâm canh, bán thâm canh và qui mô nông hộ ao h nhỏ
Nam bộ, trong đ t p trung chủ yếu

hầu hết

các tỉnh

các tỉnh An Giang, Đ ng Tháp, và Cần Thơ.

Sản lượng nuôi cá tra ước tính đạt khoảng 300.000 tấn năm 2004, đạt 400.000 tấn
năm 2005, đạt trên 800.000 tấn năm 2006, đạt 1.000.000 tấn năm 2007 và 1.128.000
tấn năm 2008 Đ thị 1) (Sáng et al., 2007)

Đ thị 1. Sản lượng nuôi cá tra từ năm 2000-2008 (Vietnam association of Seafood
Exporters and Producers-VASEP, 2008

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

7

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Tuy nhiên, tình hình sản xuất và tiêu thụ cá tra trong mấy năm qua đang thể
hiện sự thiếu bền vững. Có rất nhiều nguyên nhân chủ quan, khách quan khác nhau
đang được Chính phủ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, các Bộ ngành, các
địa phương, các t chức Hiệp hội nuôi cá và chế biến xuất khẩu đang chung tay triển
khai các giải pháp đ ng bộ để khắc phục một cách hữu hiệu (Sáng et al., 2007).
Trong đ , vấn đề về môi trường bị nhiễm dẫn đến dịch bệnh bùng phát đã tác động
nghiệm trọng đến người nuôi và đ ng thời giảm chất lượng sản phẩm của cá tra.

Các bệnh thường gặp ở cá tra giống và thịt

2.3.2 Nghiên cứu về bệnh gan thận mủ

Bệnh do vi khuẩn
Bệnh xuất huyết:
Aeromonas hydrophila,
Clostridium botulinum,
Pseudomonas spp., Edwardsiella
tarda: mass mortality: 70-80%

Edwardsiella ichtaluri gây bệnh
gan thận mủ
Tỉ lệ chết cao: 80-100%
Bệnh do ký sinh trùng:
Cryptobia spp., Ichthyophthyrius
multifiliis, Trichodina, Epistylis.
----- tỉ lệ chết: 15-20%

Hình 1. Các bệnh thường xuyên xuất hiện trên cá tra qua các giai đoạn nuôi (Loan và
ctv., 2007).
a. Bệnh do vi khuẩn gây ra trên cá tra và những nghiên cứu về phòng bệnh gan
thận mủ
Hiện nay cá tra đang là một trong những sản phẩm xuất khẩu chủ lực của Việt
Nam.

ăm 2008, hu vực Đ ng bằng sông Cửu Long ĐBSCL đã xuất khẩu hơn

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

8

MSSV:207111033

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

640.000 tấn sản phẩm cá tra philê, đạt kim ngạch gần 1,5 tỷ USD, tăng hơn 48% so
với năm 2007. Chỉ trong vòng khoảng 10 năm, từ năm 1998 đến năm 2008, từ một
loài cá bản địa, cá tra đã tr thành sản phẩm chiến lược quốc gia, với sản lượng nuôi
tăng gấp 65 lần, xuất khẩu sang hơn 140 nước, chiếm hơn 50% t ng sản lượng thủy
sản xuất khẩu Việt

am, đ ng g p hoảng 2% GDP của cả nước (Thủy sản Việt

Nam, số 13/2009). Với sự phát triển ngày càng cao của cá tra cùng thị trường to lớn
cho xuất khẩu, hàng ngàn nông dân đã chạy theo lợi nhu n từ con cá tra một cách vô
điều kiện, với năm 2008 là đỉnh điểm của phong trào nuôi cá tra
nuôi đã

ĐBSCL.

gười

ạt m rộng diện tích nuôi, tăng m t độ nuôi một cách tự phát, cung cấp một

lượng lớn thức ăn dẫn đến môi trường trong ao nuôi dễ dàng bị ô nhiễm, là điều kiện
để bệnh bộc phát, gây thiệt hại cho người nuôi. Nghề nuôi cá tra trong những năm
gần đây c tỉ lệ hao hụt khá cao (khoảng 40-50%), cao gấp đôi so với các năm trước
(www.vasep.com.vn). Các bệnh thường gặp trên cá tra bao g m bệnh do vi khuẩn
(bệnh gan th n mủ, bệnh đốm đỏ do Pseudomonas, bệnh nhiễm trùng máu do
Edwardsiella tarda), nấm (nấm thủy mi,...) và ký sinh trùng (trùng bánh xe, trùng
quả dưa, sán lá đơn chủ, sán song chủ,...). Theo kết quả điều tra của Nguyễn Thanh
Phương 2007 về các bệnh do tác nhân vi khuẩn xuất hiện trong các ao nuôi cá tra

thâm canh

tỉnh An Giang, 68,3% số hộ điều tra nh n thấy bệnh đỏ mỏ đỏ đuôi,

61% số hộ ghi nh n bệnh gan-th n-mủ, 51,2% số hộ ghi nh n bệnh phù đầu, 24,4%
số hộ ghi nh n bệnh vàng da. Theo thống kê của Lý Thị Thanh Loan (2008), tần suất
xuất hiện bệnh năm 2007

các tỉnh ĐBSCL bao g m bệnh gan th n mủ: 52,80%;

xuất huyết: 42,50%; phù đầu, phù mắt: 20,70%; vàng da: 21,60%. Trong đ bệnh
gan th n mủ (hay bệnh đốm trắng nội tạng) gây thiệt hại nhiều nhất cho người nuôi.
Bệnh này xuất hiện lần đầu tiên trên cá tra nuôi

ĐBSCL vào cuối năm 1998. Khi cá

nhiễm bệnh, tỉ lệ chết tăng cao 10-90%), có thể lên đến 100% tùy thuộc vào cách
quản lý và kích cỡ cá nuôi, đ ng thời trên gan, th n và tụy tạng xuất hiện nhiều đốm
trắng đường kính 1-3 mm bên trong chứa dịch màu trắng đục. Khi cá bệnh người
nuôi thường dùng hóa chất hoặc thuốc háng sinh để chữa trị. Tuy nhiên người ta đã
phát hiện rằng tác nhân gây bệnh, vi khuẩn Edwardsiella ictaluri (theo kết quả định
danh của Crumlish et al., 2002), đã háng với khá nhiều loại háng sinh như:
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

9

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Bactrime (100%), Colistin (97,9%), Florphenicol (42,5%), Amoxicillin (40,4%),
Tetracyclin (31,9%), Doxycyclin (27,7%) (Nguyễn Hữu Thịnh và Trương Thanh
Loan, 2007). Nguyễn Thanh Phương 2007 xác định khả năng háng thuốc kháng
sinh của 8 chủng vi khuẩn Edwardsiella ictaluri phân l p từ cá tra bệnh mủ gan, cho
thấy cả 8 chủng đều cho kết quả kháng với Colistin, Oxolinic acid, Streptomycin,
Cefepime, Sulfa+trime, Ceftriaxone, Cefazolin, Gentamycin, Aztreonam, Cefixim,
Cefotaxime, Oxytetracycline và Amoxicillin.

ơn thế sản phẩm cá tra sau thu hoạch

thường hông được ưa chuộng do sự tích lũy thuốc, hóa chất trong thịt, tạo các dòng
vi khuẩn kháng thuốc và gây ô nhiễm môi trường nước. Ngoài ra t n dư chất kháng
sinh trong thịt cá tra sẽ ảnh hư ng đến vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, và làm
giảm uy tín của sản phẩm cá tra xuất khẩu ra thị trường nước ngoài.
Để giải quyết vấn đề trên, chúng ta phải tìm các giải pháp thay thế cho việc
chữa trị bằng kháng sinh và thuốc hóa học. Hiện nay biện pháp sử dụng vaccine để
phòng bệnh đang được đánh giá là có hiệu quả và kinh tế. Từ năm 2005, Viện
Nghiên cứu Nuôi tr ng Thủy sản II đã phối hợp với Công ty Thuốc thú y Trung
ương II

avetco thực hiện đề tài cấp Bộ “ ghiên cứu vaccine phòng bệnh nhiễm

khuẩn cho cá tra, cá basa, cá mú, cá giò, cá h ng Mỹ nuôi công nghiệp”, trong đ đối
tượng được quan tâm đặc biệt là cá tra. Sau ba năm thực hiện, việc nghiên cứu
vaccine phòng bệnh gan th n mủ cho cá tra đã đạt được một số kết quả khả quan và
có triển vọng áp dụng vào thực tế. Hiện nay loại vaccine này đã nh n được lời mời
hợp tác từ công ty c phần Vĩnh oàn Đ ng Tháp), công ty nuôi và xuất khẩu cá tra
lớn thứ ba của Việt Nam. Ngoài ra, các nghiên cứu hợp tác giữa t p đoàn Bayer và
công ty sản xuất vaccine Pharmaq của Nauy trên bệnh gan th n mủ của cá tra cũng

đã bước đầu khẳng định tác nhân gây bệnh là vi khuẩn E. ictaluri, hiện đang tiếp tục
nghiên cứu để chế tạo vaccine.
Tuy nhiên, các loại vaccine nói trên là vaccine bất hoạt (sử dụng kháng
nguyên là tế bào vi khuẩn giết bằng formalin 0,4%), có một số nhược điểm là tỉ lệ
bảo hộ chưa cao, thời gian bảo hộ khá ngắn (hai tháng, trong khi một vụ nuôi cá tra
kéo dài tới 5-6 tháng , đòi hỏi phải b sung một số chất b trợ để làm tăng hiệu quả

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

10

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

của vaccine. Biện pháp phòng bệnh t ng hợp luôn luôn đòi hỏi sự kết hợp của nhiều
cách tiếp c n khác nhau: quản l môi trường nuôi, quản lý chất lượng con giống,
tăng cường sức khỏe v t nuôi, sử dụng các hợp chất kích thích miễn dịch, vaccine bất
hoạt, vaccine sống nhược độc, các chế phẩm sinh học có ngu n gốc thảo dược, các
chế phẩm vi sinh v t.....
Hiện nay, một số chế phẩm vi sinh đã được ứng dụng trong sản xuất giống và
nuôi thương phẩm cá tra nhằm thay thế cho việc sử dụng kháng sinh. Các chế phẩm
này được b sung vào trong thức ăn dưới dạng men vi sinh, đ ng thời được b sung
vào nước để xử l môi trường. Gần đây, chế phẩm sinh học Bo ashi được chiết xuất
từ lá trầu của nhóm nghiên cứu Khoa Thủy sản, trường Đại học Nông Lâm Huế được
xem là một trong những hướng nghiên cứu đột phá trong việc phòng và trị bệnh cho
tôm cá. Thành phần hệ vi sinh v t trong chế phẩm này bao g m vi khuẩn lactic
(50%), vi khuẩn quang hợp (20%), nấm men (20%), xạ khuẩn (5%), nấm sợi (5%).
Qua kết quả thử nghiệm của Công ty TNHH Hải Nông Phát thành phố H Chí Minh

trên một số ao nuôi cá tra, basa từ tháng 4/2006 đến nay đã đạt được những thành
công nhất định trong việc phòng bệnh gan th n mủ (Nguyễn Khoa Diệu Hà, 2009).
b. Bệnh do Edwardsiella ictaluri gây ra trên cá da trơn và một số nghiên cứu về
biện pháp phòng bệnh
Bệnh gan th n mủ trên cá tra xuất hiện lần đầu tiên vào cuối năm 1998, tác
nhân gây bệnh l c đầu được xác định b i nhóm nghiên cứu của trường Đại học
Stirling phối hợp với trường Đại học Cần Thơ là Bacillus sp. (Ferguson et al., 2001).
Đến năm 2002 nh m nghiên cứu này đã đính chính lại tác nhân gây bệnh gan th n
mủ trên cá tra là vi khuẩn Edwardsiella ictaluri (Crumlish et al., 2002). E. ictaluri
được báo cáo đầu tiên trên cá nheo Mỹ, Ictalurus punctatus, vào năm 1979

aw e,

1979). E. ictaluri gây bệnh nhiễm khuẩn đường ruột cấp tính trên cá da trơn, hội
chứng này được gọi tắt là ESC (Enteric Septicaemia of Catfish) và có thể dẫn đến tỉ
lệ chết cao

cá nheo Mỹ (Austin & Austin, 1999).

Bệnh này được tìm thấy tại bất cứ nơi nào nuôi cá nheo tại nước Mỹ. Bệnh
xảy ra

tất cả các kích cỡ cá nuôi nhưng t p trung

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

11

giai đoạn cá hương và cá giống
MSSV:207111033

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

(USDA/APHIS, 2003). Sự thiệt hại cho nghề nuôi công nghiệp của cá da trơn do
ESC được ước tính hàng năm hoảng 4-6 triệu USD từ năm 1990 và đã tăng nhanh
sau đ . Khoảng 70% các hộ nuôi được khảo sát vào năm 1996 cho thấy nguyên nhân
từ ESC đã gây ra thiệt hại cao nhất cho các hộ nuôi cá da trơn, với 57% số hộ nuôi bị
thiệt hại nặng (USDA/APHIS, 1997). Bệnh xảy ra theo mùa, đặc biệt xảy ra thường
xuyên khi nhiệt độ nước nằm trong khoảng 20 – 29oC (Tucker et al., 2004). Cá bị
bệnh ESC thường giảm ăn, lờ đờ, bơi dạng xoay vòng, xuất huyết xung quanh vùng
miệng và phần bụng. Nhiều vết l loét nhỏ màu trắng có thể xuất hiện trên bề mặt da.
Cá nhiễm bệnh thường l i mắt và bụng trương to Tuc er et al., 2004 .
Có khá nhiều nghiên cứu trên thế giới trong lĩnh vực sản xuất vaccine phòng
bệnh do E. ictaluri gây ra trên cá da trơn. Shoema er và ctv. 1999 nghiên cứu ảnh
hư ng của ba loại vaccine sống cải tiến dưới dạng đông khô (Immuno X+5,
Immuno2 X+5, Serial 1A) và một loại vaccine sống truyền thống (RE-33). Cá nheo
Mỹ (Ictalurus punctatus được gây miễn dịch bằng phương pháp ngâm

các ngày

tu i khác nhau (từ 7 ngày tu i đến 31 ngày tu i). Kết quả cho thấy hiệu lực của
vaccine đã thể hiện được ngay từ hi cá được gây miễn dịch

giai đoạn 7 ngày tu i

và 10 ngày tu i. Tỉ lệ sống của cá 7 ngày tu i được gây miễn dịch dao động trong
khoảng 58,4 – 77,5%, đối với cá 10 ngày tu i thì dao động trong khoảng 64,1 –
78,9%. Ba năm sau đ , nh m tác giả này cũng đã nghiên cứu phương pháp in ovo đối
với việc sử dụng các loại vaccine sống cải tiến này, khi gây miễn dịch từ giai đoạn

trứng của cá nheo Mỹ, bằng phương pháp ngâm trong thời gian 10 phút. Kết quả cho
thấy phương pháp gây miễn dịch này là khá hiệu quả, với tỉ lệ bảo hộ khoảng 59,7%
(Shoemaker et al., 2002).
Trong những năm gần đây, một số nhóm nghiên cứu đã quan tâm đến việc phát
triển các chế phẩm vi sinh (probiotic) và một số chế phẩm sinh học khác b sung vào
thức ăn để phòng bệnh ESC

cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus).

Shelby và ctv. (2007) b sung hai loại chế phẩm vi sinh có chứa Pediococcus sp.
và Enterococcus sp. (riêng lẻ hoặc phối hợp với nhau) vào thức ăn của cá nheo Mỹ
(Ictalurus punctatus) giống và cho ăn trong vòng 5-8 tuần. Sau đ tiến hành đo các
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

12

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

chỉ tiêu: tăng trọng, hệ số chuyển đ i thức ăn FCR và các thông số miễn dịch như
protein huyết thanh, immunoglobulin, lysozyme, complement. Các số liệu về vi sinh
cho thấy hai chủng vi khuẩn probiotic vẫn t n tại được trong thức ăn sau hi b sung
trong thời gian bảo quản trong vòng 4 tuần. Tuy nhiên các tác giả không tìm thấy sự
khác biệt nào về tăng trọng, đáp ứng miễn dịch cũng như tính háng bệnh của cá sau
thời gian cho ăn thức ăn c b sung probiotic.
Aboagye và ctv. (2008) thử nghiệm ảnh hư ng của chế phẩm vi sinh
Lymnozyme đến tỉ lệ sống của cá nheo Mỹ sau hi được gây nhiễm thực nghiệm với
Edwardsiella ictaluri. Kết quả nghiên cứu cho thấy,

nghiệm thức có b sung

Lymnozyme vào nước hàng ngày liên tục trong hai tuần, tỉ lệ chết của cá sau khi gây
nhiễm Edwardsiella ictaluri (45%) giảm một cách c

nghĩa thống kê (p = 0,002) so

với nghiệm thức đối chứng (80%).
Các nhà khoa học Nauy và Mỹ đã nghiên cứu hiệu quả kháng khuẩn của hai
lọai peptide t ng hợp cecropin B và cecropin P1 đối với một số chủng vi khuẩn gây
bệnh trên cá, trong đ c E. ictaluri (Kjuul et al., 1999). N ng độ ức chế tối thiểu
(MIC) của cecropin B dao động từ 0,3-1,3 µM. Các dẫn xuất của cecropin B đã được
biết đến có họat tính kháng khuẩn đối với nhiều lòai vi khuẩn gây bệnh, và có khả
năng tăng cường tính đề kháng của cá nheo Mỹ gây cảm nhiễm với E. ictaluri (Kelly
et al., 1993).
Prebiotic là những hợp chất b sung vào thức ăn, c tác dụng kích thích sinh
trư ng và họat tính của hệ vi khuẩn có lợi hịện diện trong hệ tiêu hóa của v t chủ
Delzenne & Roberfroid, 1994 . Prebiotic thường được sử dụng kết hợp với probiotic
(gọi là synbiotic). Các hợp chất đường mạch ngắn đang được sử dụng ph biến như
là prebiotic b sung vào thức ăn thủy sản, trong số đ bao g m: Inulin, fructoseoligosaccharide (FOS), transgalacto-oligosaccharide, lactulose (Mahious, 2005),
isomalto-oligosaccharide (IMOS) (Li et al., 2009). Hiệu quả về dinh dưỡng và sức
khỏe của một số oligosaccharide đã được chứng minh trên cá (Glencross et al., 2003;
Li & Gatlin, 2005; Pryor et al., 2003). Isomalto-oligosaccharide

n ng độ 0,2% sử

dụng kết hợp với vi khuẩn probiotic Bacillus OJ (108 CFU/g thức ăn b sung vào
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

13

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

thức ăn cho tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei đã gi p điều chỉnh hệ vi sinh v t
đường ruột, tăng cường phản ứng miễn dịch và khả năng đề háng đối với virus đốm
trắng, thông qua hiệu ứng tương hỗ của hai loại chế phẩm này (Li et al., 2009).
Mannan-oligosaccharide (MOS), một loại prebiotic chiết xuất từ nấm men, đã
được chứng minh là có hiệu quả tăng cường đáp ứng miễn dịch và tính đối háng đối
với vi khuẩn Edwardsiella ictaluri trên cá nheo Mỹ Ictalurus punctatus (Welker et
al., 2007).

2.4 Tình hình nghiên cứu sử dụng probioic trong nuôi trồng thủy sản trên
thới giới và tại Việt nam
2.4.1 Tình hình nghiên cứu probiotic trên thế giới
Sản lượng nuôi tr ng thủy sản hiện nay chiếm đến 40% t ng sản lượng thủy
sản, với t ng giá trị vào khỏang 78 tỉ USD (FAO, 2008). Vai trò quan trọng của nuôi
tr ng thủy sản ngày càng gia tăng đáng ể, do sản lượng khai thác thủy sản đã tr
nên bão hòa và nhu cầu tiêu thụ hải sản ngày càng tăng. Tuy nhiên, vấn đề dịch bệnh
đang gây t n thất rất lớn cho nghề nuôi thủy sản. Những bệnh gây ra b i Vibrio spp.,
Aeromonas spp., Pseudomonas spp., Streptococcus spp., xảy ra rất ph biến và dẫn
đến tỉ lệ chết cao của tôm cá nuôi (Watson et al., 2008).
Khi người nuôi gặp phải vấn đề dịch bệnh, thông thường biện pháp đối phó
đầu tiên là sử dụng các hóa chất diệt khuẩn hoặc kháng sinh. Việc sử dụng những
hóa chất này đã đem lại hiệu quả trong việc phòng và trị bệnh trên v t nuôi (Schwarz
et al., 2001; Phillips et al., 2004). Tuy nhiên, việc lạm dụng hóa chất diệt khuẩn và
kháng sinh trong nông nghiệp cũng như trong nuôi tr ng thủy sản đã dẫn đến sự xuất

hiện các dòng vi khuẩn kháng thuốc (Schwarz et al., 2001; Akinbowale et al., 2006).
Những thiệt hại lớn nhất đã xảy ra cho nghề nuôi tôm trên thế giới, khi việc nuôi tôm
thiếu quy họach cộng với việc lạm dụng háng sinh đã đưa đến hiện tượng vi khuẩn
kháng thuốc và suy giảm về năng suất nuôi

nhiều nước châu Á (Karunasagar et al.,

1994; Moriarty, 1999). Nghiêm trọng hơn, những dòng vi khuẩn kháng thuốc có thể

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

14

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

truyền những gen kháng thuốc cho vi khuẩn gây bệnh

người, đe dọa đến sức khỏe

con người (Witte, 2000; Schwarz et al., 2001).
Nh n thức được về những mối nguy do việc sử dụng kháng sinh không kiểm
sóat, Hoa Kỳ, nhiều nước châu Âu và một số nước châu Á đã ban hành những đạo
lu t về kiểm sóat việc sử dụng háng sinh trong chăn nuôi và nuôi tr ng thủy sản,
tiến đến việc ngưng sử dụng kháng sinh (Delson et al., 2005; Martin, 2005). Thức
tỉnh trước những mối đe dọa do việc sử dụng háng sinh cũng như do vi huẩn gây
bệnh mang đến cho người nuôi, những biện pháp thay thế đang được tìm kiếm.
Trong đ c việc sử dụng vaccine, các chất kích thích miễn dịch, các peptide kháng

khuẩn, prebiotic (hợp chất tiền sinh học), probiotic (chế phẩm vi sinh . Trong đ ,
việc sử dụng chế phẩm vi sinh đang ngày càng được quan tâm và ứng dụng rộng rãi.
Probiotic ban đầu được định nghĩa là “chế phẩm vi sinh v t sống b sung vào
thức ăn, c ảnh hư ng có lợi đối với v t chủ thông qua việc cải thiện cân bằng hệ
đường ruột (Fuller, 1989). Tuy nhiên trong nuôi tr ng thủy sản, probiotic không chỉ
được b sung vào thức ăn mà còn được b sung vào môi trường nước (Moriarty,
1998). Trong những năm gần đây, c rất nhiều nghiên cứu chứng minh rằng vi khuẩn
probiotic có thể làm tăng cường khả năng háng bệnh của tôm/cá thông qua việc ức
chế vi khuẩn gây bệnh, nâng cao hiệu quả của hệ miễn dịch hoặc cải thiện chất lượng
nước Verschuere et al., 2000 .

ăm 2002, Irianto và Austin đề nghị một định nghĩa

ngắn gọn nhưng đầy đủ “probiotic là cả tế bào hoặc một thành phần của vi sinh v t
sống có ảnh hư ng có lợi đối với sức khỏe của v t chủ”.
Trong một số trường hợp, những vi khuẩn ứng cử viên sau khi sàng lọc in vitro
sẽ được kiểm tra in vivo

qui mô nhỏ về đặc tính an toàn đối với v t chủ

(Chythanya et al., 2002; Hjelm et al., 2004) và khả năng bảo vệ v t chủ khi gây cảm
nhiễm ngược với tác nhân gây bệnh (Irianto & Austin, 2002; Lategan et al., 2004).
Trong một số nghiên cứu khác, các ứng cử viên sau khi sàng lọc sẽ tiếp tục được
kiểm tra những đặc tính hác như hả năng chịu đựng muối m t (Chabrillon et al.,
2006), khả năng ích thích hệ miễn dịch (Irianto & Austin, 2003), cạnh tranh vị trí
bám (Chabrillon et al., 2006), cạnh tranh chất dinh dưỡng (Gram et al., 1999). Trong
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

15

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

thực tế, những nghiên cứu này là cần thiết để kiểm tra các vi khuẩn probiotic ứng cử
viên có thể hiện những cơ chế tác động nào khác hay không. Ngoài ra, những thử
nghiệm in vivo là rất cần thiết, b i vì một chủng vi khuẩn đối kháng với vi khuẩn
khác

điều kiện in vitro, không nhất thiết là sẽ thể hiện đặc tính đối háng đ

hi c

sự hiện diện của v t chủ.
2.4.2 Tình hình sử dụng các chế phẩm probiotics trong hoạt động nuôi trồng
thuỷ sản ở Việt Nam
hững năm gần đây, để giảm thiểu những bất lợi do sử dụng h a chất trong
nuôi tr ng thủy sản, việc nghiên cứu và sử dụng các chế phẩm sinh học để phòng
bệnh và cải thiện môi trường trong quá trình nuôi tôm
mạnh FICen, 2007 .

nước ta đang phát triển

iện nay c hàng trăm loại chế phẩm sinh học được sử dụng

trong lĩnh vực nuôi tr ng thủy sản, bao g m chế phẩm trộn vào thức ăn và chế phẩm
xử l nước. Đa số các chế phẩm c ngu n gốc ngoại nh p hay sử dụng công nghệ từ
nước ngoài để sản xuất phân phối tại Việt am. Tuy nhiên, yếu tố lợi nhu n được đặt
lên hàng đầu, chưa th t sự quan tâm đ ng mức đến quyền lợi của người sử dụng.

Chưa ể đến tác dụng của chế phẩm ra sao b i vì những chế phẩm ngoại nh p hay
chủng vi sinh v t từ nước ngoài đưa vào Việt am c phù hợp với điều iện của Việt
am hay hông thì việc đưa một lượng đáng ể chủng vi sinh v t vào Việt

am

cũng là một mối nguy hiểm tiềm tàng, xét về hía cạnh an toàn sinh học Lương Đức
Phẩm, 2007 .
Giá bán của các loại chế phẩm này há cao, nên đã gây h

hăn cho người nuôi

tr ng thủy sản trong việc lựa chọn một sản phẩm vừa đạt chất lượng vừa c giá thành
rẻ. Với l do đ ,việc đẩy mạnh nghiên cứu để sản xuất probiotic dùng trong chăn
nuôi và nuôi tr ng thủy sản là một yêu cầu tất yếu. Tuy nhiên sản phẩm tinh chế thì
giá thành còn cao nên

nước ta hiện nay vẫn sử dụng ngu n nguyên liệu chủ yếu là

các loại phụ phẩm của ngành nông nghiệp. Do đ giá thành của probiotic giảm
xuống nhiều và cũng gi p cho v t nuôi tiêu h a tốt hơn, giảm tỉ lệ bệnh và g p phần
cải thiện môi trường.

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

16

MSSV:207111033

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Viện Sinh học

hiệt đới đã thành công trong việc nghiên cứu và sản xuất chế

phẩm probiotic BioII g m hỗn hợp các vi sinh v t sống và enzyme tiêu h a dùng
trong nuôi tr ng thủy sản Chế phẩm này đã được hảo nghiệm trên ao nuôi tôm s
các tỉnh cho ết quả hả quan và được Công ty thuốc th y và nuôi tr ng thủy sản
đưa ra thị trường Võ Thị ạnh và ctv, 2004 .
Các nhà hoa học tại Viện h a học các hợp chất thiên nhiên đã nghiên cứu và
sản xuất thành công chế phẩm EBS2 để b sung vào thức ăn trong nuôi tr ng thủy
sản. EBS2 c vai trò quan trọng như những vitamin ích thích trong quá trình sinh
trư ng của các đối tượng nuôi tr ng thủy sản. Kết quả thử nghiệm với cua biển cho
thấy trong 22 ngày đầu lô cua dùng thức ăn t ng hợp c b sung EBS2 đạt tốc độ
tăng trư ng 3,5%. Trong hi đ lô hông b sung EBS2 c tốc độ tăng trư ng là
0,9% và lô dùng thức ăn tự nhiên c tốc độ tăng trư ng là 0,5% Phòng h a sinh
biển, 2001 .
goài ra, chế phẩm sinh học Biochie bao g m một số chủng thuộc chi
Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis) và
Lactobacillus (Lactobacillus acidophilus). Ch ng c chức năng phân hủy hợp chất
hữu cơ bằng cách tiết ra các enzyme như protease, amylase. Ch ng còn c

hả năng

t ng hợp chất háng huẩn làm giảm số lượng vi sinh v t gây bệnh phát triển quá
mức như Vibrio, Aeromonas…. Sử dụng chế phẩm sinh học Biochie để xử l nước
nuôi tôm cá c tác dụng làm giảm lượng bùn hữu cơ, giảm chu ỳ thay nước và cải
thiện môi trường tăng oxi hòa tan, giảm COD, BOD . Bên cạnh đ , còn c tác dụng
giảm đáng ể tỷ lệ chết, tỷ lệ còi cọc, tăng sản lượng và giảm mùi hôi của ngư trường

Vũ Thị Thứ và ctv, 2004a .
goài những chế phẩm probiotic trên, chế phẩm sinh học BioF c chứa chủng
Lactobacillus acidophillus được sử dụng trong nuôi tr ng thủy sản c tác dụng tăng
hả năng hấp thụ thức ăn và hạn chế bệnh do Aeromonas, Vibrio… gây ra.

hững

nghiên cứu gần đây đã cho thấy hi b sung BioF vào thức ăn tôm làm tăng tỷ lệ
sống và đặc biệt tăng đáng ể sản lượng tôm trong ao. Kết quả bước đầu cho thấy sử

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

17

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

dụng BioF để nuôi tôm giống rất hiệu quả, tôm tăng trư ng nhanh, hoẻ, đ ng đều
Vũ Thị Thứ và ctv, 2004b .
Chế phẩm EM được giáo sư Teruo

iga- h t Bản phát minh năm 1980, được

ứng dụng trong các lĩnh vực nông - ngư nghiệp trên thế giới. Tuy nhiên, chế phẩm
EM

dạng lỏng được nhân giống từ EM gốc của

h t Bản với m t độ tế bào vi sinh

v t c lợi cho nuôi tr ng thủy sản thấp < 107 CFU/ml nên hiệu quả sử dụng hông
cao. Để g p phần hoàn thiện và nâng cao hiệu quả chế phẩm EM, phòng Vi sinh ứng
dụng - Viện Sinh học
b

hiệt đới đã nghiên cứu sản xuất ra chế phẩm VEM sử dụng

sung với chế phẩm BioII. Chế phẩm VEM

Vietnamese effective

microorganisms g m t p hợp các vi sinh v t hữu ích c trong chế phẩm EM.

goài

ra, còn c thêm một số lòai vi huẩn Bacillus spp. được chọn lọc và vi huẩn quang
dưỡng, hông chỉ c tác dụng cải thiện môi trường nước nuôi tr ng thủy sản mà còn
cạnh tranh và đối háng với các loài vi huẩn gây bệnh tôm, cá Võ Thị ạnh và ctv,
2004).
Tại Bạc Liêu, nhiều hộ nuôi tôm đã áp dụng phương pháp nuôi c b sung
chế phẩm vi sinh. Mô hình này bước đầu mang lại hiệu quả há cao. Ưu điểm của
mô hình nuôi tôm sử dụng chế phẩm vi sinh là tạo nên môi trường sạch, chi phí thấp,
tôm phát triển nhanh và hạn chế dịch bệnh, nhất là bệnh đốm trắng, đầu vàng, phân
trắng FICen, 2007 .
Tại xã Tân

ưng Đông - huyện Cái

ước – Tỉnh Cà Mau, việc áp dụng mô

hình nuôi tôm bằng chế phẩm EM.ZEO bước đầu mang lại hiệu quả hả quan, giữ
cho môi trường của ao luôn sạch, tôm hoẻ mạnh mà hoàn toàn hông sử dụng các
hoá chất độc hại, háng sinh. Trong suốt quá trình nuôi, tôm phát triển tốt và hông
bị nhiễm bệnh. Đây là mô hình nuôi tôm công nghiệp mang tính bền vững vì quy
trình của dự án sử dụng chủ yếu vi sinh EM.ZEO FICen, 2007 .
Việc sử dụng các chế phẩm vi sinh đã mang lại nhiều lợi ích cho người nuôi
như: Sẽ giảm được vất vã, tăng lợi nhu n và

thức hơn về việc bảo vê môi trường

xung quanh; đối với v t nuôi thì mang lại sự hỏe mạnh, sức đề háng tốt hơn với
bệnh t t, tốc độ tăng trư ng nhanh hơn,…và cải thiện được môi trường nuôi. Tuy
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

18

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

nhiên, người nuôi cần ch

đến những thông tin về sản phẩm c thể hỏi

iến của

các chuyên gia, tránh lạm dụng quá mức hay sử dụng các chế phẩm vi sinh hông

phù tại Việt am.

2.5 Ứng dụng probiotic trong nuôi trồng thủy sản
2.5.1 Định nghĩa probiotic
Đã c

há nhiều định nghĩa cho thu t từ này của các tác giả hác nhau như:

Probiotic là những vi sinh v t như vi huẩn hay nấm men mà có thể thêm vào thực
phẩm với mục đích điều chỉnh quần thể sinh v t đường ruột của sinh v t chủ (Parker,
1974).
Van De Kerkove (1979) Barows và Deam (1985 , Lestradet 1995 cũng cho
rằng probiotic được sử dụng như một liệu pháp trong việc chũa tri bệnh tiêu chảy hay
như là cách phòng bệnh

người và động v t để giảm đến mức tối thiểu sự phát triển

tán của vi sinh v t đường ruột, sự kháng lại liệu pháp sinh học và sự di căn của
chứng viêm dạ dày và ruột.
avenaar 1992 đã m

rộng định nghĩa về probiotic : “ Probiotic được định

nghĩa như là các chủng riêng lẻ hay h n hợp các vi sinh v t sống có ảnh hư ng có lợi
cho sinh v t chủ bằng cách cải thiện những đặc tính của vi sinh v t bản địa”.
Riêng đối với động v t thủy sản vốn có mối quan hệ gần gủi với môi trường
xung quanh. Mầm bệnh nguy hiểm có thể t n tại tự do trong môi trường nước và
tăng trư ng độc l p với v t chủ (Hansen và Olafsen;Verschuere et al., 2000 được
động v t thủy sản ăn vào liên tục thông qua quá trình điều tiết thẩm thấu và bắt m i.
Dựa trên mối quan hệ phức tạp mà một loại vi sinh v t nước có với môi trường xung

quanh, định nghĩa probiotic trong nuôi tr ng thủy sản cũng cần thay đ i. Verschuere
và ctv 2000 đưa ra định nghĩa mới nhất “ Probiotic là chất b trợ vi khuẩn của môi
trường xung quanh hoặc hệ vi khuẩn c liên quan đến v t chủ, đảm bảo việc cải thiện
chất lượng thức ăn hoặc làm tẳng giá trị dinh dư ng của n , nâng cao đáp ứng của
v t chủ đối với mầm bệnh hoặc cải thiện chất lượng nước”

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

19

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Có nhiều cơ chế phức tạp t n tại bên trong probiotic bao g m : khả năng bám
dính trên biểu mô ruột, sản xuất hợp chất ức chế, cạnh trnh hợp chất hoặc năng lượng
có sẵn, cạnh tranh vị trí bám, tăng cường đáp ứng miễn dịch, cải thiện chất lượng
nước, tương tác với tảo, ngu n dinh dưỡng đa_ vi lượng và đ ng g p hệ enzyme cho
quá trình tiêu hóa (Ohene et al., 2007).
2.5.2 Các thành phần của probiotic
Các chủng loại vi sinh v t sử dụng trong probiotcs được xác định có sự hiện
diện của cả vi khuẩn gram âm, vi khuẩn gram dương, bacteriophages, nấm men và cả
nấm đơn bào Irianto va Austin, 2002 .
a. Vi khuẩn gram âm
Pseudomonas fluorescens được chứng minh là c

hả năng ức chế Saprolenia

và A. salmocinida trên các loài cá c vây và ngăn chặn các mầm bệnh trên tôm từ

Vibrio spp, đ ng thời c tác dụng làm giảm tỷ lệ chết trên cá h i Irianto và Austin,
2002).
Một vi huẩn gram âm hác cũng c tác dụng cải thiện chất lượng của ấu
trùng cua, hàu và cá bơn, đ là V. proteolyticus. Chủng này cải thiện quá trình tiêu
h a protein

cá bơn hi được cung cấp qua con đường cho ăn, Alteromonas làm

tăng tỷ lệ sống của ấu trùng pacific oyster Irianto và Austin, 2002 .
b. Vi khuẩn gram dương
Cá vi sinh v t gram dương, hiếu hí và sinh bào tử như chủng Bacillus spp
được sử dụng như probiotics nhằm mục đích nâng cao chất lượng nước ao nuôi do ức
chế hệ vi sinh v t gây hại trong nước và làm giảm số lượng mầm bệnh. Một lợi ích
trực tiếp trong việc sử dụng trực huẩn này là làm giảm việc sử dụng háng sinh, h a
chất trong việc nuôi tr ng thủy sản Irianto và Austin, 2002 .
goài các chủng Bacillus, vi huẩn lactic trong các chế phẩm probiotics được
ứng dụng

há nhiều trong nuôi tr ng thủy sản như sử dụng chế phẩm chứa

Lactobacillus bulgaricus, L. acidophillus, L. sporogenes, L. casei, L. plantarum,
Streptococcus thermophillus (Venkat et al., 2004 . Lợi ích của việc sử dụng vi huẩn
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

20

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

lactic trong chế phẩm probiotics là làm giảm tỷ lệ chết cảu ấu trùng cá Irianto và
Austin, 2002) đ ng thời tăng hiệu quả hấp thu thức ăn Ven at et al., 2004).
c. Bacteriophages
iện nay c rất nhiều tranh cãi về vai trò của bacteriophages trong chế phẩm
probiotics. Tuy nhiên, trong một số nghiên cứu, các nhà hoa học đã nuôi cấy được
bacteriophages từ cá thơm, Plecoglssus altivelis và thông qua con đường cho ăn,
người ta đã nh n thấy rằng bacteriophages chống lại sự nhiễm P. plecoglossicida trên
cá thơm và từ đ họ đi đến ết lu n rằng bacteriophages làm giảm nhanh chống số
lượng tế bào vi huẩn P. plecoglossicida trong th n của ca thơm và trong môi trường
nước Irianto và Austin, 2002 .
d. Nấm men
ấm men được ứng dụng trong probiotic ph

biến nhất là chủng

Saccharomyces cerevisiae. Với sự hiện diện của nấm men, n sẽ bám dính vào ruột,
làm nâng cao sự tiết enzyme amylase và ích thích các enzyme màng

ấu trùng sau

27 ngày tu i Irianto và Austin, 2002 .
e. Vi tảo
Vi tảo Tetraselmis suecica, được sử dụng làm thức ăn cho các loài tôm thuộc
họ tôm he và các loài cá thuộc họ cá h i đã phát hiện ra rằng loài nấm này làm giảm
m t độ bệnh do vi huẩn. Trên cơ s đ , một số tác giả cũng đã đưa ra phương thức
hoạt động của vi nấm này chống lại các tác nhân gây bệnh dựa vào sự hiện diện của
các hợp chất háng huẩn hông chuyên biệt trên tế bào vi tảo Irianto và Austin,
2002).
2.5.3 Cơ chế tác động của pobiotic

a. Tạo các hợp chất có khả năng ức chế
Những loài vi khuẩn khác nhau có thể giải phóng ra một số hợp chất hóa học
có khả năng tiêu diệt hoặc kiềm hãm các cộng đ ng vi khuẩn hác để đấu tranh
giành lấy năng lượng hay các chất hóa học (Fredrickson và Stephanopoulos,

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

21

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1981).Có rất nhiều nghiên cứu in vitro đã chứng minh khả năng ức chế vi khuẩn gây
bệnh của một số chủng vi khuẩn được chọn lựa b sung vào môi trường ương nuôi
ấu trùng.

hưng cần phải nhấn mạnh những hợp chất ức chế hay đối kháng với các

vi khuẩn khác trong các nghiên cứu in vitro hông đảm bảo rằng những chủng
probiotic có tiềm năng này vẫn còn có hiệu quả trong các nghiên cứu in vivo trong
cùng một điều kiện ứng dụng (Gram et al., 2001). Vì v y, chỉ có một số nghiên cứu,
hầu hết là trên ấu trùng của giáp xác và nhuyễn thể đã công nh n hiệu quả ức chế vi
khuẩn gây bệnh của một số chủng vi khuẩn probiotic khi ứng dụng trong thực
nghiệm.
Maeda và Liao 1992 đã thử nghiệm hiệu quả một số chủng vi khuẩn được
tách chiết từ môi trường nuôi tôm sú lên sự phát triểu của ấu trùng tôm. Trong số bảy
chủng được thử nghiệm, chủng PM-4, được b sung cùng với tảo huê đã cho tỉ lệ
sống và tỉ lệ lột xác của ấu trùng cao so với những lô thí nghiệm khác chỉ được b

sung tảo khuê. Trong một thí nghiệm kiểm soát sinh học, Maeda 1994 sau đ đã
chứng minh rằng chủng PM-4 có khả năng iềm chế sự phát triển của Vibrio spp.
bằng cách tạo ra các hợp chất c đặc tính kháng khuẩn. Riquelme et al 1997 cũng
đã lựa chọn các chủng vi khuẩn có lợi xuất hiện

điều kiện tự nhiên có khả năng làm

tăng tỉ lệ tăng trư ng và tỉ lệ sống của ấu trùng điệp Chi Lê Argopecten purpuratus.
Mười một trong số 506 chủng vi khuẩn đã sản xuất ra hợp chất có khả năng ức chế
Vibrio anguillarum c

liên quan đến mầm bệnh của ấu trùng (VAR: Vibrio

anguillarum-related). Một trong số những chủng này (thuộc nhóm Vibrio sp.) có thể
bảo vệ ấu trùng của con điệp Chi Lê chống lại mầm bệnh từ VAR trong một sự gây
nhiễm sau đ . Tương tự, chủng Roseobacter sp. BS107 cũng tiết ra hợp chất kháng
khuẩn chống lại Vibrio anguillarum. Hoạt tính kháng khuẩn hoạt động cao nhất sau
khi nuôi cấy chủng V.anguillarum 48 giờ trong dịch n i của BS107. Trong thực
nghiệm, dịch n i không tế bào của chủng BS107 th c đẩy một cách đặc hiệu tỉ lệ
sống của ấu trùng điệp Chi Lê (Ruiz-Ponte et al,1999). Chủng Aeromonas media
A199 đã bảo vệ ấu trùng con hầu Thái Bình Dương Crassostrea gigas) khi chúng
được cảm nhiễm với Vibrio tubiashii.

ơn nữa, A199 còn thể hiện hoạt tính đối

kháng chống lại một dãy rộng các vi khuẩn gây bệnh trên cá, nhóm giáp xác và
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

22

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

nhuyễn thể trong nghiên cứu in vitro Gibson et al., 1998 . Sau đ , trong một nghiên
cứu in vitro, Lategan et al 2006 đã tìm thấy sự sản xuất ra một hợp chất ngoại bào
có khả năng ức chế c đặc tính hoạt động như chất được tiết ra từ chủng A199. Hợp
chất ức chế này được xác định là indole 2,3-benzopyrrole, hợp chất này có hoạt tính
kháng khuẩn kháng nấm rộng. Lactobacillus brevis (108 CFU/ml được sử dụng để
kiểm soát sự phát triển của Vibrio alginolyticus trong môi trường nuôi Artemia.
Trong một nghiên cứu in vitro khác, các sản phẩm ngoại bào được tiết ra từ L.breví
cũng c thể ức chết sự phát triển của V.alginolyticus (Villamil et al., 2003).
Trong tất cả các nghiên cứu trên, hiệu quả của probiotic được đo bằng sự cải
thiện tỉ lệ tăng trư ng và tỉ lệ sống của ấu trùng thông qua các khảo sát trong phòng
thí nghiệm. Tuy nhiên, không có một nghiên cứu nào t p trung vào việc xác định
n ng độ các hợp chất kháng khuẩn trong các nghiên cứu in vivo nhằm thiết l p mối
quan hệ n ng độ phản ứng. Một số nghiên cứu có kiểm soát với các chủng probiotic
đột biến bị làm mất khả năng sản xuất ra các hợp chất có khả năng ức chế nên được
thực hiện nhằm giải thích cơ chế tác động in vivo.
b. Đấu tranh giành lấy các chất hóa học và năng lượng có sẵn
Đấu tranh giành lấy các chất dinh dưỡng hay năng lượng có sẵn có thể đ ng
một vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ vi sinh v t đường ruột hay trong môi
trường nuôi thủy sản. Đã c ba nghiên cứu thực nghiệm về lĩnh vực này được ghi
nh n, các nghiên cứu này được thực hiện trong các hệ thống nuôi thức ăn tự nhiên
nghèo chất hữu cơ và trong ương cá bơn bột. Rico-Mora et al. 1998 đã chọn một
chủng vi khuẩn (SK-05) có khả năng phát triển trên cơ chất nghèo hữu cơ, và hi cấy
vào dung dịch nuôi tảo khuê (Skeletonema costatum) chúng có thể ngăn cản sự phát
triển của Vibrio alginolyticus khi vi khuẩn này được cấy vào. Hiệu quả ức chế
V.alginolyticus của SK-05 đã được chứng minh trong điều kiện in vitro, các tác giả

đã công bố rằng chủng này có thể lấn át hoàn toàn V.alginolyticus b i khả năng cạnh
tranh hấp thu các chất tiết của tảo khuê với vi khuẩn. Verschuere và cộng sự (1999)
đã chọn chín chủng vi khuẩn có khả năng ảnh hư ng lên tỉ lệ sống và tỉ lệ sinh
trư ng của Artemia nauppli. Khi b sung các chủng vi khuẩn này vào môi trường
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

23

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

nuôi cấy Artemia đã gi p cho Artemia có thể chống lại sự tấn công của vi khuẩn gây
bệnh Vibrio proteolyticus CW8T2 (Verschuere et al, 2000a). Dựa vào việc không tìm
thấy hợp chất ngoại bào nào có liên quan trong các kết quả nghiên cứu dịch n i của
những chủng vi khuẩn được chọn này, các nhà nghiên cứu đã mặc nhiên công nh n
hiệu quả bảo vệ của chủng vi khuẩn được chọn là do sự tranh giành các hợp chất hóa
học hoặc năng lượng có sẵn mà không phải là do việc sản xuất ra các hợp chất ức
chế. Tuy nhiên, các tác giả lại hông đề c p đến những thí nghiệm sử dụng vi khuẩn
đã chết để xác định có phải ảnh hư ng của dinh dưỡng c liên quan đến khả năng
bảo vệ này hay không. Siderophore là những tác nhân với trọng lượng phân tử nhỏ
có khả năng gắn kết phân tử sắt có thể hòa tan được sắt bị kết tủa hoặc tách nó ra
khỏi hỗn hợp chất này, do đ c lợi cho sự phát triển của vi khuẩn (Neilands, 1981).
Các chủng vi khuẩn không gây hại có khả năng sản xuất ra siderophore có thể được
sử dụng như probiotic để cạnh tranh với các vi khuẩn gây bệnh khi tính sinh bệnh có
liên quan đến việc sản xuất siderophore và đấu tranh giành lấy các phân tử sắt trong
môi trường thiếu sắt trong giai đoạn cần thiết (Verschuere et al., 2000b). Chủng
vibrio E có thể cải thiện khả năng đề háng đối với vi khuẩn gây bệnh vibrio P,
Vibrio splendidus của cá bơn bột. Sự mô tả in vitro cho thấy rằng, vibrio E có thể

phát triển trong môi trường đã bị tách hết sắt trong khi vẫn sản xuất ra siderophore
b i phương pháp nhuộm chrome azurol S trong hi vibrio P thì hông.

ơn nữa, cá

bơn bột được cho ăn rotifer được làm giàu chất siderophore deferoxamine của vibrio
E đã đạt được tỉ lệ sống cao hơn sau hi gây nhiễm với vibrio P, so với lô đối chứng
(Gatesoupe, 1997). Từ những kết quả có liên quan trong các thí nghiệm in vitro và in
vivo, các nhà khoa học đã ết lu n rằng hiệu quả probiotic của vibrio E có thể một
phần là do sự đấu tranh giành lấy phân tử sắt với tác nhân gây bệnh.
c. Sự đóng góp về mặt dinh dưỡng
Một số tài liệu đã chứng minh rằng đối với một số loài động v t thì hệ thống
vi khuẩn đường ruột đ ng một vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của v t chủ. Vì
v y, nhiều cách khác nhau trong việc thay đ i hệ thống vi khuẩn đường ruột để đạt
được những hiệu quả có lợi như tăng sự tăng trư ng và khả năng tiêu h a của v t

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

24

MSSV:207111033


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

chủ, đã được khảo sát trên gia s c và trên người (Burr et al, 2005). Một vài nghiên
cứu đã chứng minh ảnh hư ng về mặt dinh dưỡng của vi khuẩn probiotic lên sự phát
triển và tỉ lệ sống của ca, nhóm giáp xác và nhuyễn thể. Ấu trùng của con hầu vô
trùng (Crassostrea gigas được cho ăn tảo giáp vô trùng (Isochrysis galbana) có b
sung thêm dòng vi khuẩn CA2, đã làm tăng tỉ lệ sống (từ 21% đến 22%) và tốc độ

tăng trư ng (từ 16% đến 21%) so với lô đối chứng (Douillet và Langdon, 1993).
Việc sử dụng thực phẩm vô trùng cho ấu trùng hào vô trùng có thể ngăn chặn sự xâm
nh p của các vi khuẩn đường ruột hác, do đ những hiệu quả được ghi nh n có thể
qui cho chủng CA2. Tuy nhiên, tác giả không kiểm tra trường hợp cho ấu trùng hàu
ăn tảo được b sung vi khuẩn chết để có thể khẳng định hiệu quả cải thiện tốc độ
tăng trư ng và tỉ lệ sống là do probiotic hay do dinh dưỡng.
Nấm men được biết đến trong dinh dưỡng động v t b i vì ch ng đ ng vai trò
như một ngu n sản xuất polyamin, có thể nâng cao khả năng hoạt động của hệ thống
ruột trư ng thành (Peulen et al., 2000). Gần đây, một số chủng nấm men rất có hiệu
quả khi b sung vào khẩu phần ăn của cá đang biến thái. Tovar-Ramirez et al. (2002,
2004 đã nghiên cứu về enzym đường ruột được tiết ra từ cá vượt chẽm bột châu Âu
(Dicentrarchus labrax

hi cho ăn hẩu phần g m hỗn hợp nhiều dòng nấm men

khác nhau của Saccharomyces cerevisiae và Debaryomyces hansenii. Sự tăng trư ng
và tỉ lệ sống của ấu trùng ăn hẩu phần ăn hỗn hợp này cao hơn so với lô đối chứng.
Các tác giả này còn cho là hiệu quả phụ thuộc vào liều lượng của nấm men đối với
hành vi ấu trùng, có thể được giải thích là do số lượng polyamine được tiết ra b i
nấm men trong khoang ruột của ấu trùng. Tuy nhiên, họ không chứng minh được
hiệu quả probiotic của nấm men là do sự kích thích của enzym tiêu hóa của v t chủ
hay hiệu quả kích thích miễn dịch. Tương tự, Wache et al. 2006 đã iểm tra hiệu
quả của hai chủng nấm men S.cerevisiae và một chủng D.hansenii như là ngu n thực
phẩm b

sung cho cá bột h i cầu vòng (Onchorynchus mykiss). Các chủng

S.cerevisiae var.boulardii và D.hansenii dường như ích thích sự trư ng thành của
hệ thống tiêu hóa của cá bột h i cầu vòng thông qua việc gia tăng hàm lượng enzym
tiêu hóa theo một cơ chế mà đến nay vẫn chưa được biết đến. Ấu trùng của Artemia

vô trùng được nuôi trong dung dịch có chứa mười chủng vi khuẩn (chết hoặc sống)
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

25

MSSV:207111033