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

Header Page 1 of 133.

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 bởi vi khuẩn và virus, nhưng chưa được sử dụng phổ biến
có thể là do giá thành quá cao, thời gian nghiên cứu lâu và thường gây sốc cho cá.
Những thành công đáng chú ý là việc sử dụng các chất tăng cường hệ miễm dịch
thân thiện với môi trường và có phổ phòng ngừa bệnh rộng. Hơn thế nữa, phương
pháp trị liệu sinh học bằng vi sinh vật có lợi (probiotic) được mong đợi và trở thành
công cụ phòng ngừa, điều trị nhiều bệnh hiệu quả trong nuôi trồng thủy sản thông
qua khả năng cải thiện môi trường nước và ức chế vi sinh gây bệnh. Đặc biệt là các
vi sinh vật có lợi có khả năng phân hủy phân tử tín hiệu (Quorum sensing) của các vi
khuẩn gây bệnh nhằm làm giảm độc và đồng thời ức chế sự phát triển của chúng.
Trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi tiến hành nghiên cứu phân lập nhóm vi khuẩn
lactic từ hệ tiêu hóa cá tra thịt và giống, nước ao nuôi cá tra có đặc tính phân hủy
phân tử tín hiệu và đối kháng Edwardsiella ictaluri. Và thực phẩm lên men truyền
thống.

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 1 of 133.

1

MSSV:207111033


Header Page 2 of 133.

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 ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long.

1.3 Nội dung đề tài
- Thu thập mẫu cá Tra ở 3 tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long: Tiền Giang,
Vĩnh Long, Đồng 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 khả năng đối kháng của các chủng vi
khuẩn phân lập đối với vi khuẩn gây bệnh gan thận mủ E. ictaluri.
- Khảo sát khả năng phân hủy HHL và đối kháng E. ictaluri của các vi khuẩn
nhận từ ngân hàng vi sinh vật.
- 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 lập từ hệ vi sinh vật từ hệ tiêu hóa của cá tra nuôi và cá tra giống.
- Phân lập từ hệ vi sinh vật nước của cá tra nuôi.
- Phân lập từ hệ vi sinh vật trong thực phẩm lên men truyền thống.
- Sàng lọc các chủng vi khuẩn phân lập và các chủng từ ngân hàng vi sinh khả
năng phân hủy phân tử tín hiệu AHLs và đối kháng Edwardsiella ictaluri.

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 2 of 133.

2

MSSV:207111033


Header Page 3 of 133.

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 ở lưu vực sông Mê Kông, có mặt ở cả 4 nước Lào, Việt Nam,
Campuchia, Thái Lan. Ở Thái Lan còn gặp chúng ở lưu vực sông Mê Kông và Chao
phraya. Ở nước ta cá bột và cá giống vớt được chủ yếu trên sông Tiền, cá trưởng

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 ở vùng nước hơi lợ (10 - 14 %
độ muối), có thể chịu đựng được nước phèn với pH ≥ 4 (pH 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 mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn nhau ngay trong
bể ấp, thậm chí cá vớt trên sông vẫn thấy chúng ăn nhau trong đáy vớt cá bột. Chúng
ăn các loại phù động vật có kích thước vừa cỡ miệng của chúng.
Khi cá lớn, tính ăn tạp thiên về động vật và dễ chuyển đổi loại thức ăn. Trong ao
nuôi cá Tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn, kể cả thức ăn bắt buộc
như: mùn, bã hữu cơ, cám, rau, phân hữu cơ, động vật đáy,….

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 3 of 133.

3

MSSV:207111033


Header Page 4 of 133.

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 ở cá 10 tuổi.
Nuôi trong ao 1 năm cá đạt 1 - 1,5 kg/con (năm đầu tiên), những năm về sau cá tăng
trọng nhanh hơn, có khi đạt 5 - 6 kg/năm.
2.1.6. Đặc điểm sinh sản
Tuổi thành thục: Cá Tra đực thành thục ở tuổi thứ 2 và cá cái ở tuổi thứ 3 trở
lên.
Cá Tra không có 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 ở cá đực phát triển lớn gọi là buồng tinh,
ở cá cái gọi là buồng trứng.
Mùa vụ thành thục của cá trong tự nhiên bắt đầu từ tháng 5 - 6 (dương lịch),
cá đẻ tự nhiên trên sông ở những khúc sông có điều kiện sinh thái phù hợp. Cá không
đẻ ở 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 trở 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 có trong điều kiện nuôi
nhân tạo, cá Tra có thể tái phát dục 1 - 2 lần trong năm.
Số lượng trứng đếm được trong buồng 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 không điều trị kịp thời,
bệnh sẽ lây lan nhanh chóng và dẫn đến kết quả không như mong muốn. Hiện nay,
do quy định sử dụng kháng sinh trên cá rất khắc khe 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

Footer Page 4 of 133.

4

MSSV:207111033


Header Page 5 of 133.

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 ở 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 lồi, 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 không xuất huyết
vây và hậu môn. Pseudomonas spp gây nhiễm khuẩn huyết thường xâm nhập vào cơ
thể cá qua các thương tổn ở 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 vận động do vây đuôi bị rách, gẫy.
Có thể xuất hiện những vết thương bên dưới biểu bì, cơ, khi 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 mật 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 kích thước 0.75x1.5-2.5μm. di động yếu ở 25-300C,
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 5 of 133.

5

MSSV:207111033


Header Page 6 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

không 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 chậm 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: Chinook 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 (ở
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 ở giai đoạn cá tra thịt cỡ 300-500g (Từ Thanh Dung và ctv,

2004). Theo Ferguson et al (2001), bệnh này được ghi nhận xuất hiện ở ĐBSCL
vào cuối năm 1998 và có tên là BNP (Bacilliaty Necrosis of Pangaius).
Từ Thanh Dung (2005) cũng phân lập vi khuẩn Edwardsiella ictaluri trên cá
tra nuôi bè ở 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 nổi đầu và tập trung nơi có nước chảy, đôi khi nhô đầu lên mặt nước
lắc mạnh đầu. Cá bệnh nặng thường lờ đờ, đảo lộn vài vòng, chìm xuống đáy rồi
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 ký 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 nổi đầu từng
đàn trên mặt nước, bơi lờ đờ do trùng bám nhiều ở mang, phá hoại biểu mô mang
làm cá ngạt thở.

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 6 of 133.

6

MSSV:207111033


Header Page 7 of 133.

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 có bước phát triển
nhanh và ngày càng có vị trí nổi bật. Sản lượng nuôi trồng thủy sản nước ngọt năm
2002 đã đạt 450.000 tấn, chiếm 46% sản lượng nuôi trồng 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 hồ nhỏ ở hầu hết ở các tỉnh
Nam bộ, trong đó tập trung chủ yếu ở các tỉnh An Giang, Đồng 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 (Đồ thị 1) (Sáng et al., 2007)

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

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 7 of 133.

7

MSSV:207111033


Header Page 8 of 133.

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 tổ chức Hiệp hội nuôi cá và chế biến xuất khẩu đang chung tay triển
khai các giải pháp đồng bộ để khắc phục một cách hữu hiệu (Sáng et al., 2007).
Trong đó, vấn đề về môi trường bị nhiễm dẫn đến dịch bệnh bùng phát đã tác động
nghiệm trọng đến người nuôi và đồng 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. Năm 2008, khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đã xuất khẩu hơn
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 8 of 133.

8

MSSV:207111033


Header Page 9 of 133.

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 trở thành sản phẩm chiến lược quốc gia, với sản lượng nuôi
tăng gấp 65 lần, xuất khẩu sang hơn 140 nước, chiếm hơn 50% tổng sản lượng thủy
sản xuất khẩu Việt Nam, đóng góp khoảng 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 nhuận từ con cá tra một cách vô
điều kiện, với năm 2008 là đỉnh điểm của phong trào nuôi cá tra ở ĐBSCL. Người
nuôi đã ồ ạt mở rộng diện tích nuôi, tăng mật 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 có 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 gồm bệnh do vi khuẩn
(bệnh gan thận 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 ở tỉnh An Giang, 68,3% số hộ điều tra nhận thấy bệnh đỏ mỏ đỏ đuôi,
61% số hộ ghi nhận bệnh gan-thận-mủ, 51,2% số hộ ghi nhận bệnh phù đầu, 24,4%
số hộ ghi nhận bệnh vàng da. Theo thống kê của Lý Thị Thanh Loan (2008), tần suất
xuất hiện bệnh năm 2007 ở các tỉnh ĐBSCL bao gồm bệnh gan thận mủ: 52,80%;
xuất huyết: 42,50%; phù đầu, phù mắt: 20,70%; vàng da: 21,60%. Trong đó bệnh
gan thận 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 ở 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, đồng thời trên gan, thận 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 kháng 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 kháng với khá nhiều loại kháng sinh như:
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 9 of 133.

9

MSSV:207111033


Header Page 10 of 133.

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 kháng thuốc kháng

sinh của 8 chủng vi khuẩn Edwardsiella ictaluri phân lập 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. Hơn thế sản phẩm cá tra sau thu hoạch
thường không 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 tồn dư chất kháng
sinh trong thịt cá tra sẽ ảnh hưởng 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 trồng Thủy sản II đã phối hợp với Công ty Thuốc thú y Trung
ương II (Navetco) thực hiện đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu vaccine phòng bệnh nhiễm
khuẩn cho cá tra, cá basa, cá mú, cá giò, cá hồng Mỹ nuôi công nghiệp”, trong đó đối
tượng được quan tâm đặc biệt là cá tra. Sau ba năm thực hiện, việc nghiên cứu
vaccine phòng bệnh gan thận 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 nhận được lời mời
hợp tác từ công ty cổ phần Vĩnh Hoàn (Đồng Tháp), công ty nuôi và xuất khẩu cá tra
lớn thứ ba của Việt Nam. Ngoài ra, các nghiên cứu hợp tác giữa tập đoàn Bayer và
công ty sản xuất vaccine Pharmaq của Nauy trên bệnh gan thận 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 bổ sung một số chất bổ trợ để làm tăng hiệu quả

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 10 of 133.

10

MSSV:207111033


Header Page 11 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

của vaccine. Biện pháp phòng bệnh tổng hợp luôn luôn đòi hỏi sự kết hợp của nhiều
cách tiếp cận khác nhau: quản lý môi trường nuôi, quản lý chất lượng con giống,
tăng cường sức khỏe vật nuôi, sử dụng các hợp chất kích thích miễn dịch, vaccine bất
hoạt, vaccine sống nhược độc, các chế phẩm sinh học có nguồn gốc thảo dược, các
chế phẩm vi sinh vật.....
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 bổ sung vào trong thức ăn dưới dạng men vi sinh, đồng thời được bổ sung
vào nước để xử lý môi trường. Gần đây, chế phẩm sinh học Bokashi 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 vật trong chế phẩm này bao gồm 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 Hồ 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 thận 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 thận mủ trên cá tra xuất hiện lần đầu tiên vào cuối năm 1998, tác
nhân gây bệnh lúc đầu được xác định bởi 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 nhóm nghiên cứu này đã đính chính lại tác nhân gây bệnh gan thận
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 (Hawke,
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 ở 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 ở tất cả các kích cỡ cá nuôi nhưng tập trung ở giai đoạn cá hương và cá giống
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 11 of 133.

11

MSSV:207111033


Header Page 12 of 133.

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 khoảng 4-6 triệu USD từ năm 1990 và đã tăng nhanh
sau đó. 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 lở loét nhỏ màu trắng có thể xuất hiện trên bề mặt da.

Cá nhiễm bệnh thường lồi mắt và bụng trương to (Tucker 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. Shoemaker và ctv. (1999) nghiên cứu ảnh
hưởng 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 ở các ngày
tuổi khác nhau (từ 7 ngày tuổi đến 31 ngày tuổi). Kết quả cho thấy hiệu lực của
vaccine đã thể hiện được ngay từ khi cá được gây miễn dịch ở giai đoạn 7 ngày tuổi
và 10 ngày tuổi. Tỉ lệ sống của cá 7 ngày tuổi được gây miễn dịch dao động trong
khoảng 58,4 – 77,5%, đối với cá 10 ngày tuổi thì dao động trong khoảng 64,1 –
78,9%. Ba năm sau đó, nhóm 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 bổ sung vào
thức ăn để phòng bệnh ESC ở cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus).
Shelby và ctv. (2007) bổ 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 đó tiến hành đo các
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 12 of 133.

12

MSSV:207111033

Header Page 13 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

chỉ tiêu: tăng trọng, hệ số chuyển đổi 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 tồn tại được trong thức ăn sau khi bổ 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 kháng bệnh của cá sau
thời gian cho ăn thức ăn có bổ sung probiotic.
Aboagye và ctv. (2008) thử nghiệm ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh
Lymnozyme đến tỉ lệ sống của cá nheo Mỹ sau khi được gây nhiễm thực nghiệm với
Edwardsiella ictaluri. Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở nghiệm thức có bổ 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 có ý 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 tổng hợp cecropin B và cecropin P1 đối với một số chủng vi khuẩn gây
bệnh trên cá, trong đó có E. ictaluri (Kjuul et al., 1999). Nồng 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 bổ sung vào thức ăn, có tác dụng kích thích sinh
trưởng và họat tính của hệ vi khuẩn có lợi hịện diện trong hệ tiêu hóa của vật 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 phổ biến như
là prebiotic bổ sung vào thức ăn thủy sản, trong số đó bao gồm: 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 ở nồng độ 0,2% sử
dụng kết hợp với vi khuẩn probiotic Bacillus OJ (108 CFU/g thức ăn) bổ sung vào
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 13 of 133.

13

MSSV:207111033


Header Page 14 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

thức ăn cho tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) đã giúp điều chỉnh hệ vi sinh vật
đường ruột, tăng cường phản ứng miễn dịch và khả năng đề kháng 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 kháng 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 trồng thủy sản hiện nay chiếm đến 40% tổng sản lượng thủy
sản, với tổng giá trị vào khỏang 78 tỉ USD (FAO, 2008). Vai trò quan trọng của nuôi
trồng thủy sản ngày càng gia tăng đáng kể, do sản lượng khai thác thủy sản đã trở
nên bão hòa và nhu cầu tiêu thụ hải sản ngày càng tăng. Tuy nhiên, vấn đề dịch bệnh

đang gây tổn thất rất lớn cho nghề nuôi thủy sản. Những bệnh gây ra bởi Vibrio spp.,
Aeromonas spp., Pseudomonas spp., Streptococcus spp., xảy ra rất phổ 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 vật 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 trồng 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 kháng sinh đã đưa đến hiện tượng vi khuẩn
kháng thuốc và suy giảm về năng suất nuôi ở 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

Footer Page 14 of 133.

14

MSSV:207111033


Header Page 15 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

truyền những gen kháng thuốc cho vi khuẩn gây bệnh ở người, đe dọa đến sức khỏe
con người (Witte, 2000; Schwarz et al., 2001).
Nhận 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
luật về kiểm sóat việc sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi và nuôi trồng 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 kháng sinh cũng như do vi khuẩn gây
bệnh mang đến cho người nuôi, những biện pháp thay thế đang được tìm kiếm.
Trong đó có 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 đó,
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 vật sống bổ sung vào
thức ăn, có ảnh hưởng có lợi đối với vật chủ thông qua việc cải thiện cân bằng hệ
đường ruột (Fuller, 1989). Tuy nhiên trong nuôi trồng thủy sản, probiotic không chỉ
được bổ sung vào thức ăn mà còn được bổ sung vào môi trường nước (Moriarty,
1998). Trong những năm gần đây, có rất nhiều nghiên cứu chứng minh rằng vi khuẩn
probiotic có thể làm tăng cường khả năng kháng 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). Năm 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 vật
sống có ảnh hưởng có lợi đối với sức khỏe của vật chủ”.
Trong một số trường hợp, những vi khuẩn ứng cử viên sau khi sàng lọc in vitro
sẽ được kiểm tra in vivo ở qui mô nhỏ về đặc tính an toàn đối với vật chủ
(Chythanya et al., 2002; Hjelm et al., 2004) và khả năng bảo vệ vật 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 khác như khả năng chịu đựng muối mật (Chabrillon et al.,
2006), khả năng kích 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

Footer Page 15 of 133.

15

MSSV:207111033


Header Page 16 of 133.

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, bởi vì một chủng vi khuẩn đối kháng với vi khuẩn
khác ở điều kiện in vitro, không nhất thiết là sẽ thể hiện đặc tính đối kháng đó khi có
sự hiện diện của vật chủ.
2.4.2 Tình hình sử dụng các chế phẩm probiotics trong hoạt động nuôi trồng
thuỷ sản ở Việt Nam
Những năm gần đây, để giảm thiểu những bất lợi do sử dụng hóa chất trong
nuôi trồng 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 ở nước ta đang phát triển
mạnh (FICen, 2007). Hiện nay có hàng trăm loại chế phẩm sinh học được sử dụng
trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, bao gồm chế phẩm trộn vào thức ăn và chế phẩm
xử lý nước. Đa số các chế phẩm có nguồn gốc ngoại nhập hay sử dụng công nghệ từ
nước ngoài để sản xuất phân phối tại Việt Nam. Tuy nhiên, yếu tố lợi nhuận được đặt
lên hàng đầu, chưa thật sự quan tâm đúng mức đến quyền lợi của người sử dụng.
Chưa kể đến tác dụng của chế phẩm ra sao bởi vì những chế phẩm ngoại nhập hay
chủng vi sinh vật từ nước ngoài đưa vào Việt Nam có phù hợp với điều kiện của Việt
Nam hay không thì việc đưa một lượng đáng kể chủng vi sinh vật vào Việt Nam
cũng là một mối nguy hiểm tiềm tàng, xét về khía cạnh an toàn sinh học (Lương Đức
Phẩm, 2007).
Giá bán của các loại chế phẩm này khá cao, nên đã gây khó khăn cho người nuôi

trồng thủy sản trong việc lựa chọn một sản phẩm vừa đạt chất lượng vừa có giá thành
rẻ. Với lý do đó,việc đẩy mạnh nghiên cứu để sản xuất probiotic dùng trong chăn
nuôi và nuôi trồng thủy sản là một yêu cầu tất yếu. Tuy nhiên sản phẩm tinh chế thì
giá thành còn cao nên ở nước ta hiện nay vẫn sử dụng nguồn nguyên liệu chủ yếu là
các loại phụ phẩm của ngành nông nghiệp. Do đó giá thành của probiotic giảm
xuống nhiều và cũng giúp cho vật nuôi tiêu hóa tốt hơn, giảm tỉ lệ bệnh và góp phần
cải thiện môi trường.

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 16 of 133.

16

MSSV:207111033


Header Page 17 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Viện Sinh học Nhiệt đới đã thành công trong việc nghiên cứu và sản xuất chế
phẩm probiotic BioII gồm hỗn hợp các vi sinh vật sống và enzyme tiêu hóa dùng
trong nuôi trồng thủy sản Chế phẩm này đã được khảo nghiệm trên ao nuôi tôm sú ở
các tỉnh cho kết quả khả quan và được Công ty thuốc thú y và nuôi trồng thủy sản
đưa ra thị trường (Võ Thị Hạnh và ctv, 2004).
Các nhà khoa học tại Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên đã nghiên cứu và
sản xuất thành công chế phẩm EBS2 để bổ sung vào thức ăn trong nuôi trồng thủy
sản. EBS2 có vai trò quan trọng như những vitamin kích thích trong quá trình sinh
trưởng của các đối tượng nuôi trồng thủy sản. Kết quả thử nghiệm với cua biển cho

thấy trong 22 ngày đầu lô cua dùng thức ăn tổng hợp có bổ sung EBS2 đạt tốc độ
tăng trưởng 3,5%. Trong khi đó lô không bổ sung EBS2 có tốc độ tăng trưởng là
0,9% và lô dùng thức ăn tự nhiên có tốc độ tăng trưởng là 0,5% (Phòng hóa sinh
biển, 2001).
Ngoài ra, chế phẩm sinh học Biochie bao gồm một số chủng thuộc chi
Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis) và
Lactobacillus (Lactobacillus acidophilus). Chúng có chức năng phân hủy hợp chất
hữu cơ bằng cách tiết ra các enzyme như protease, amylase. Chúng còn có khả năng
tổng hợp chất kháng khuẩn làm giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh phát triển quá
mức như Vibrio, Aeromonas…. Sử dụng chế phẩm sinh học Biochie để xử lý nước
nuôi tôm cá có tác dụng làm giảm lượng bùn hữu cơ, giảm chu kỳ thay nước và cải
thiện môi trường (tăng oxi hòa tan, giảm COD, BOD). Bên cạnh đó, còn có tác dụng
giảm đáng kể tỷ lệ chết, tỷ lệ còi cọc, tăng sản lượng và giảm mùi hôi của ngư trường
(Vũ Thị Thứ và ctv, 2004a).
Ngoài những chế phẩm probiotic trên, chế phẩm sinh học BioF có chứa chủng
Lactobacillus acidophillus được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản có tác dụng tăng
khả năng hấp thụ thức ăn và hạn chế bệnh do Aeromonas, Vibrio… gây ra. Những
nghiên cứu gần đây đã cho thấy khi bổ sung BioF vào thức ăn tôm làm tăng tỷ lệ
sống và đặc biệt tăng đáng kể sản lượng tôm trong ao. Kết quả bước đầu cho thấy sử

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 17 of 133.

17

MSSV:207111033


Header Page 18 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

dụng BioF để nuôi tôm giống rất hiệu quả, tôm tăng trưởng nhanh, khoẻ, đồng đều
(Vũ Thị Thứ và ctv, 2004b).
Chế phẩm EM được giáo sư Teruo Higa-Nhật Bản phát minh năm 1980, được
ứng dụng trong các lĩnh vực nông - ngư nghiệp trên thế giới. Tuy nhiên, chế phẩm
EM ở dạng lỏng được nhân giống từ EM gốc của Nhật Bản với mật độ tế bào vi sinh
vật có lợi cho nuôi trồng thủy sản thấp (< 107 CFU/ml) nên hiệu quả sử dụng không
cao. Để góp phần hoàn thiện và nâng cao hiệu quả chế phẩm EM, phòng Vi sinh ứng
dụng - Viện Sinh học Nhiệt đới đã nghiên cứu sản xuất ra chế phẩm VEM sử dụng
bổ sung với chế phẩm BioII. Chế phẩm VEM (Vietnamese effective
microorganisms) gồm tập hợp các vi sinh vật hữu ích có trong chế phẩm EM. Ngoài
ra, còn có thêm một số lòai vi khuẩn Bacillus spp. được chọn lọc và vi khuẩn quang
dưỡng, không chỉ có tác dụng cải thiện môi trường nước nuôi trồng thủy sản mà còn
cạnh tranh và đối kháng với các loài vi khuẩn gây bệnh tôm, cá (Võ Thị Hạnh và ctv,
2004).
Tại Bạc Liêu, nhiều hộ nuôi tôm đã áp dụng phương pháp nuôi có bổ sung
chế phẩm vi sinh. Mô hình này bước đầu mang lại hiệu quả khá 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 Hưng Đông - huyện Cái Nước – Tỉnh Cà Mau, việc áp dụng mô
hình nuôi tôm bằng chế phẩm EM.ZEO bước đầu mang lại hiệu quả khả quan, giữ
cho môi trường của ao luôn sạch, tôm khoẻ mạnh mà hoàn toàn không sử dụng các
hoá chất độc hại, kháng sinh. Trong suốt quá trình nuôi, tôm phát triển tốt và không
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 nhuận và ý thức hơn về việc bảo vê môi trường

xung quanh; đối với vật nuôi thì mang lại sự khỏe mạnh, sức đề kháng tốt hơn với
bệnh tật, tốc độ tăng trưởng nhanh hơn,…và cải thiện được môi trường nuôi. Tuy
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 18 of 133.

18

MSSV:207111033


Header Page 19 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

nhiên, người nuôi cần chú ý đến những thông tin về sản phẩm có thể hỏi ý kiến của
các chuyên gia, tránh lạm dụng quá mức hay sử dụng các chế phẩm vi sinh không
phù tại Việt Nam.

2.5 Ứng dụng probiotic trong nuôi trồng thủy sản
2.5.1 Định nghĩa probiotic
Đã có khá nhiều định nghĩa cho thuật từ này của các tác giả khác nhau như:
Probiotic là những vi sinh vật như vi khuẩn hay nấm men mà có thể thêm vào thực
phẩm với mục đích điều chỉnh quần thể sinh vật đường ruột của sinh vật 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 ở người và động vật để giảm đến mức tối thiểu sự phát triển
tán của vi sinh vật đường ruột, sự kháng lại liệu pháp sinh học và sự di căn của
chứng viêm dạ dày và ruột.

Havenaar (1992) đã mở rộng định nghĩa về probiotic : “ Probiotic được định
nghĩa như là các chủng riêng lẻ hay hổn hợp các vi sinh vật sống có ảnh hưởng có lợi
cho sinh vật chủ bằng cách cải thiện những đặc tính của vi sinh vật bản địa”.
Riêng đối với động vật thủy sản vốn có mối quan hệ gần gủi với môi trường
xung quanh. Mầm bệnh nguy hiểm có thể tồn tại tự do trong môi trường nước và
tăng trưởng độc lập với vật chủ (Hansen và Olafsen;Verschuere et al., 2000) được
động vật thủy sản ăn vào liên tục thông qua quá trình điều tiết thẩm thấu và bắt mồi.
Dựa trên mối quan hệ phức tạp mà một loại vi sinh vật nước có với môi trường xung
quanh, định nghĩa probiotic trong nuôi trồng thủy sản cũng cần thay đổi. Verschuere
và ctv (2000) đưa ra định nghĩa mới nhất “ Probiotic là chất bổ trợ vi khuẩn của môi
trường xung quanh hoặc hệ vi khuẩn có liên quan đến vật chủ, đảm bảo việc cải thiện
chất lượng thức ăn hoặc làm tẳng giá trị dinh dưởng của nó, nâng cao đáp ứng của
vật chủ đối với mầm bệnh hoặc cải thiện chất lượng nước”

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 19 of 133.

19

MSSV:207111033


Header Page 20 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Có nhiều cơ chế phức tạp tồn tại bên trong probiotic bao gồm : 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, nguồn dinh dưỡng đa_ vi lượng và đóng góp hệ enzyme cho
quá trình tiêu hóa (Ohene et al., 2007).
2.5.2 Các thành phần của probiotic
Các chủng loại vi sinh vật 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 có khả năng ức chế Saprolenia
và A. salmocinida trên các loài cá có vây và ngăn chặn các mầm bệnh trên tôm từ
Vibrio spp, đồng thời có tác dụng làm giảm tỷ lệ chết trên cá hồi (Irianto và Austin,
2002).
Một vi khuẩn gram âm khác cũng có tác dụng cải thiện chất lượng của ấu
trùng cua, hàu và cá bơn, đó là V. proteolyticus. Chủng này cải thiện quá trình tiêu
hóa protein ở cá bơn khi 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 vật gram dương, hiếu khí 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 vật gây hại trong nước và làm giảm số lượng mầm bệnh. Một lợi ích
trực tiếp trong việc sử dụng trực khuẩn này là làm giảm việc sử dụng kháng sinh, hóa
chất trong việc nuôi trồng thủy sản (Irianto và Austin, 2002).
Ngoài các chủng Bacillus, vi khuẩn lactic trong các chế phẩm probiotics được
ứng dụng khá nhiều trong nuôi trồng 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 khuẩn
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 20 of 133.

20

MSSV:207111033


Header Page 21 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

lactic trong chế phẩm probiotics là làm giảm tỷ lệ chết cảu ấu trùng cá (Irianto và
Austin, 2002) đồng thời tăng hiệu quả hấp thu thức ăn (Venkat et al., 2004).
c. Bacteriophages
Hiện nay có rất nhiều tranh cãi về vai trò của bacteriophages trong chế phẩm
probiotics. Tuy nhiên, trong một số nghiên cứu, các nhà khoa học đã nuôi cấy được
bacteriophages từ cá thơm, Plecoglssus altivelis và thông qua con đường cho ăn,
người ta đã nhận thấy rằng bacteriophages chống lại sự nhiễm P. plecoglossicida trên
cá thơm và từ đó họ đi đến kết luận rằng bacteriophages làm giảm nhanh chống số
lượng tế bào vi khuẩn P. plecoglossicida trong thận của ca thơm và trong môi trường
nước (Irianto và Austin, 2002).
d. Nấm men
Nấm men được ứng dụng trong probiotic phổ biến nhất là chủng
Saccharomyces cerevisiae. Với sự hiện diện của nấm men, nó sẽ bám dính vào ruột,
làm nâng cao sự tiết enzyme amylase và kích thích các enzyme màng ở ấu trùng sau
27 ngày tuổi (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 hồi đã phát hiện ra rằng loài nấm này làm giảm
mật độ bệnh do vi khuẩn. Trên cơ sở đó, 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 kháng khuẩn không 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 đồng vi khuẩn khác để đấu tranh
giành lấy năng lượng hay các chất hóa học (Fredrickson và Stephanopoulos,

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 21 of 133.

21

MSSV:207111033


Header Page 22 of 133.

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 bổ sung vào môi trường ương nuôi
ấu trùng. Nhưng cần phải nhấn mạnh những hợp chất ức chế hay đối kháng với các
vi khuẩn khác trong các nghiên cứu in vitro không 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 vậy, chỉ có một số nghiên cứu,
hầu hết là trên ấu trùng của giáp xác và nhuyễn thể đã công nhận 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 bổ sung cùng với tảo khuê đã cho tỉ lệ
sống và tỉ lệ lột xác của ấu trùng cao so với những lô thí nghiệm khác chỉ được bổ
sung tảo khuê. Trong một thí nghiệm kiểm soát sinh học, Maeda (1994) sau đó đã
chứng minh rằng chủng PM-4 có khả năng kiềm chế sự phát triển của Vibrio spp.
bằng cách tạo ra các hợp chất có đặc tính kháng khuẩn. Riquelme et al (1997) cũng
đã lựa chọn các chủng vi khuẩn có lợi xuất hiện ở điều kiện tự nhiên có khả năng làm
tăng tỉ lệ tăng trưởng 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 có 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 đó. 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 nổi của BS107. Trong thực
nghiệm, dịch nổi không tế bào của chủng BS107 thúc 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. Hơn 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

Footer Page 22 of 133.

22

MSSV:207111033


Header Page 23 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

nhuyễn thể trong nghiên cứu in vitro (Gibson et al., 1998). Sau đó, 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 có 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 có 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 trưởng và tỉ lệ sống của ấu trùng thông qua các khảo sát trong phòng
thí nghiệm. Tuy nhiên, không có một nghiên cứu nào tập trung vào việc xác định
nồng độ các hợp chất kháng khuẩn trong các nghiên cứu in vivo nhằm thiết lập mối
quan hệ nồng 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 đóng
một vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ vi sinh vật đường ruột hay trong môi
trường nuôi thủy sản. Đã có ba nghiên cứu thực nghiệm về lĩnh vực này được ghi
nhận, 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 khi 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 bởi 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 hưởng lên tỉ lệ sống và tỉ lệ sinh

trưởng của Artemia nauppli. Khi bổ sung các chủng vi khuẩn này vào môi trường
SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 23 of 133.

23

MSSV:207111033


Header Page 24 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

nuôi cấy Artemia đã giúp 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 nổi của
những chủng vi khuẩn được chọn này, các nhà nghiên cứu đã mặc nhiên công nhận
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 không đề cập đến những thí nghiệm sử dụng vi khuẩn
đã chết để xác định có phải ảnh hưởng của dinh dưỡng có 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 đó có 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 kháng 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
bởi phương pháp nhuộm chrome azurol S trong khi vibrio P thì không. Hơn 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 khi 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 kết luận 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 vật thì hệ thống
vi khuẩn đường ruột đóng một vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của vật chủ. Vì
vậy, nhiều cách khác nhau trong việc thay đổi hệ thống vi khuẩn đường ruột để đạt
được những hiệu quả có lợi như tăng sự tăng trưởng và khả năng tiêu hóa của vật

SVTH: Trần Trọng Nguyễn

Footer Page 24 of 133.

24

MSSV:207111033


Header Page 25 of 133.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

chủ, đã được khảo sát trên gia súc và trên người (Burr et al, 2005). Một vài nghiên
cứu đã chứng minh ảnh hưởng 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 bổ
sung thêm dòng vi khuẩn CA2, đã làm tăng tỉ lệ sống (từ 21% đến 22%) và tốc độ
tăng trưởng (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
nhập của các vi khuẩn đường ruột khác, do đó những hiệu quả được ghi nhận có thể
qui cho chủng CA2. Tuy nhiên, tác giả không kiểm tra trường hợp cho ấu trùng hàu
ăn tảo được bổ sung vi khuẩn chết để có thể khẳng định hiệu quả cải thiện tốc độ
tăng trưởng và tỉ lệ sống là do probiotic hay do dinh dưỡng.
Nấm men được biết đến trong dinh dưỡng động vật bởi vì chúng đóng vai trò
như một nguồn sản xuất polyamin, có thể nâng cao khả năng hoạt động của hệ thống
ruột trưởng thành (Peulen et al., 2000). Gần đây, một số chủng nấm men rất có hiệu
quả khi bổ 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) khi cho ăn khẩu phần gồm hỗn hợp nhiều dòng nấm men
khác nhau của Saccharomyces cerevisiae và Debaryomyces hansenii. Sự tăng trưởng
và tỉ lệ sống của ấu trùng ăn khẩu 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 bởi
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 vật chủ
hay hiệu quả kích thích miễn dịch. Tương tự, Wache et al. (2006) đã kiểm tra hiệu
quả của hai chủng nấm men S.cerevisiae và một chủng D.hansenii như là nguồn thực
phẩm bổ sung cho cá bột hồi cầu vòng (Onchorynchus mykiss). Các chủng
S.cerevisiae var.boulardii và D.hansenii dường như kích thích sự trưởng thành của
hệ thống tiêu hóa của cá bột hồi 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

Footer Page 25 of 133.

25

MSSV:207111033