KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CHỦNG Bacillus subtilis B20.1 LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC SẢN XUẤT PROBIOTIC PHÒNG BỆNH GAN THẬN MỦ TRÊN CÁ TRA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CHỦNG Bacillus subtilis
B20.1 LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC SẢN XUẤT PROBIOTIC
PHÒNG BỆNH GAN THẬN MỦ TRÊN CÁ TRA

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN NỮ TRANG THÙY
Ngành : NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Niên khóa : 2007-2011

Tháng 8 năm 2011


KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CHỦNG Bacillus subtilis B20.1
LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC SẢN XUẤT PROBIOTIC PHÒNG BỆNH GAN
THẬN MỦ TRÊN CÁ TRA

Tác giả

NGUYỄN NỮ TRANG THÙY

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng kỹ sư ngành Nuôi trồng thủy sản
( chuyên ngành ngư y)

Giáo viên hướng dẫn
Ths. HỒ THỊ TRƯỜNG THY
Ths. VÕ MINH SƠN

Tháng 8-2011
i


LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành tốt khóa luận , tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến:
Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm TPHCM, Ban chù nhiệm khoa Thủy
sản, cùng tất cả các quý thầy cô giáo đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho tôi
trong suốt khoảng thời gian học tại trường.
Viện Nuôi Trồng Thủy Sản II đã tạo mọi điều kiện cho tôi và tất cả các bạn sinh
viên có thể thực hiện và hoàn thành khóa luận của mình.
Đặc biệt, tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến anh Võ Minh Sơn, cùng cô Hồ Thị
Trường Thy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực
hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn chị Thúy, và các bạn học ngành công nghệ sinh học ở các
trường Đại Học Nông Lâm TPHCM, Đại Học Công Nghệ TPHCM, Đại Học Mở
TPHCM đã đồng hành cùng tôi và giúp đỡ tôi trong khoảng thời gian qua.
Và xin gởi lời tri ân chân thành đến ba mẹ , người đã nuôi nấng dạy dỗ tôi, tạo
cho tôi sức mạnh để có thể phấn đấu trên con đường học tập, cảm ơn anh chị em cùng
tất cả những bạn bè quanh tôi, cùng các bạn lớp DH07NY đã cổ vũ, động viên những
lúc tôi phải gặp khó khăn.
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN NỮ TRANG THÙY

ii


TÓM TẮT
NGUYỄN NỮ TRANG THÙY, Đại Học Nông Lâm TPHCM, tháng 8-2011.”

KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CHỦNG Bacillus subtilis B20.1
LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC SẢN XUẤT PROBIOTIC PHÒNG BỆNH GAN
THẬN MỦ TRÊN CÁ TRA
Giáo viên hướng dẫn : Th.s Hồ Thị Trường Thy và Ths Võ Minh Sơn
Nhằm tạo ra sản phẩm probiotic tốt nhất có thể ứng dụng rộng rãi trên thị trường,
và khắc phục được hậu quả của bệnh gan thận mủ trên cá Tra, chúng tôi đã tiến hành
chọn vi khuẩn Bacillus subtilis B20.1 để tiến hành các thí nghiệm: khảo sát khả năng
sinh enzyme ngoại bào (amylase, lipase, protease, cellulase), khảo sát điều kiện nuôi
cấy thích hợp pH trên các nồng độ pH (4,5,6,7,8,9,10), nhiệt độ (25oC, 30oC, 35oC,
40oC ), muối(0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5% , 6%), khảo sát khả năng chịu đựng pH thấp
(pH=2,3), muối mật (0.5%, 1%, 2%), khảo sát khả năng phân hủy phân tử tín hiệu
HHL, và khả năng ức chế E.ictaluri của Bacillus subtilis B20.1 trong điều kiện nuôi
chung. Kết quả chúng tôi đạt được:
Xác định được vi khuẩn Bacillus subtilis B20.1 có khả năng sinh ra các loại
enzyme như cellulase, amylase và caseinlase.
Khảo sát điều kiện nuôi cấy thích hợp, vi khuẩn có thể phát triển tốt nhất và đối
kháng mạnh nhất trong khoảng pH=6, nồng độ muối 3% và nhiệt độ 35oC.
Vi khuẩn Bacillus subtilis B20.1 có thể chịu đựng tốt với pH thấp 2-3 ở dạ dày và
chịu được muối mật ở nồng độ cao 2%.
Có khả năng phân hủy HHL, bẻ gãy quá trình quorum sensing ở vi khuẩn. Xác
định được bản chất đối kháng của Bacillus subtilis B20.1 đối với E.ictaluri chỉ là cạnh
tranh sinh dưỡng, mà không tiết chất đối kháng. Bacillus subtilis B20.1 có khả năng ức
chế mạnh mẽ sự phát triển của E. ictaluri.

iii


MỤC LỤC
ĐỀ MỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iv
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG ........................................................................................ viii
DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ ........................................................................................ ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH ..............................................................................................x
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU .............................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề ..............................................................................................................1
1.2 Mục tiêu đề tài ........................................................................................................2
1.3 Nội dung đề tài .......................................................................................................2
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................3
2.1 Hiện trạng nuôi cá tra ở đồng bằng sông Cửu Long ..............................................3
2.2.Bệnh gan thận mủ trên cá tra nuôi .........................................................................4
2.2.1 Tác nhân gây bệnh ...........................................................................................4
2.2.2 Lịch sử bệnh.....................................................................................................5
2.2.3. Triệu chứng .....................................................................................................6
2.2.4. Phòng trị..........................................................................................................7
2.3 Tổng quan về probiotic ..........................................................................................8
2.3.1 Định nghĩa probiotic ........................................................................................8
2.3.2 Đặc điểm probiotic ........................................................................................10
2.3.3 Cơ chế tác động của probiotic .......................................................................10
2.3.3.1 Sản sinh ra các hợp chất ức chế .........................................................................10
2.3.3.2 Cạnh tranh chất dinh dưỡng hay năng lượng sẵn có .........................................11
2.3.3.3 Cạnh tranh vị trí bám dính với vi khuẩn có hại .................................................12
2.3.3.4 Đóng góp về mặt dinh dưỡng và enzyme tiêu hóa ............................................13
2.3.3.5 Cải thiện chất lượng nước .................................................................................13

iv


2.3.3.6 Tăng cường đáp ứng miễn dịch .........................................................................14
2.3.4 Vai trò của probiotic trong nuôi trồng thủy sản.............................................15
2.3.5 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng probiotic ở Việt Nam và trên thế giới ...16
2.4 Quá trình quorum sensing – cách tiếp cận mới trong việc kiểm sóat hệ vi sinh
trong nuôi trồng thủy sản ...........................................................................................18
2.4.1. Định nghĩa quá trình quorum sensing...........................................................18
2.4.2. Sự phân hủy sinh học quá trình quorum sensing ở vi khuẩn gây bệnh ........19
2.4.3. Bẻ gãy hệ thống quorum sensing ở vi khuẩn gây bệnh – phương pháp mới
trong việc kiểm soát bệnh .......................................................................................20
2.4.4 Những triển vọng của việc bẻ gãy quá trình quorum sensing .......................20
2.4.5 Hệ thống quorumsensing của vi khuẩn Edwardsiella spp.............................21
2.5 Tổng quan về Bacilus subtilis ..............................................................................21
2.5.1 Đặc điểm chung của chi Bacillus subtilis ......................................................21
2.5.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm có vi khuẩn Bacillus subtilis .24
2.6 Tổng quan về enzyme ngoại bào của Bacillus .....................................................25
2.6.1 Các enzyme thường gặp ở Bacillus ...............................................................25
2.6.2 Ứng dụng của các enzyme amylase và protease ngoại bào ...........................25
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu........................................................................28
3.2 Vật liệu nghiên cứu ..............................................................................................28
3.2.1 Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................28
3.2.2 Môi trường và hóa chất ..................................................................................28
3.2.3 Thiết bị, dụng cụ ............................................................................................29
3.3 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................29
3.3.1 Khảo sát khả năng sinh enzyme ngoại bào ....................................................29
3.3.2 Khảo sát các điều kiện nuôi thích hợp pH, nhiệt độ, NaCl lên khả năng đối
kháng với E. ictaluri ...............................................................................................32
3.3.3 Khảo sát khả năng chịu pH thấp và muối mật ...............................................33

3.3.4 Khả năng phân huỷ phân tử tín hiệu N-Hexanoyl hemoserine lactone .........35
3.3.5 Khảo sát khả năng ức chế của Bacillus B20.1 lên sự phát triển của E. ictaluri
bằng phương pháp nuôi chung (co-culture) và xác định bản chất đối kháng giữa
chúng .......................................................................................................................38
v


CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................39
4.1 Kết quả khảo sát enzyme ngoại bào .....................................................................39
4.2 Kết quả khảo sát các điều kiện nuôi thích hợp pH, nhiệt độ, NaCl lên khả năng
đối kháng với E. ictaluri ............................................................................................43
4.2.1. Phương trình đường chuẩn của Bacillus subtilis B20.1................................43
4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của độ mặn lên tăng trưởng và khả năng đối kháng của
Bacillus subtilis B20.1 với E. ictaluri .....................................................................43
4.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tăng trưởng và khả năng đối kháng của Bacillus
B20.1 với E. Ictaluri ...............................................................................................46
4.2.4 Ảnh hưởng của pH lên tăng trưởng và khả năng đối kháng của vi khuẩn
Bacillus subtilis B20.1 với E. ictaluri. ....................................................................48
4.3. Kết quả khảo sát khả năng chịu đựng pH thấp ...................................................50
4.4. Kết quả khảo sát khả năng chịu đựng muối mật .................................................52
4. 5.Kết quả khảo sát khả năng phân hủy phân tử tín hiệu quorum sensing ..............54
4.5.1 Xây dựng đường chuẩn mối tương quan giữa nồng độ C6-HHL và đường
kính vòng sắc tố violacein ......................................................................................54
4.5.2 Kết quả quá trình phân hủy HHL ..................................................................54
4.7. Kết quả khảo sát khả năng ức chế của Bacillus subtilis B20.1 lên sự phát triển
của E. ictaluri bằng phương pháp nuôi chung (co-culture) và xác định bản chất đối
kháng giữa chúng .......................................................................................................56
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................59
5.1 Kết luận ................................................................................................................59
5.2 Đề nghị .................................................................................................................59

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................60
PHỤ LỤC ......................................................................................................................60

vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AHL

N-acyl homoserine lactone

C6-HHL

N-Hexanoyl homoserine lactone

CMC

Carbonyl methyl cellulose

CV026

Chromobacterium violaceum

TCA

Tricloric acetic acid

DSM

Difco Sporulation Medium

BHIA

Brain Heart Infusion Agar

BHIB

Brain Heart Infusion Broth ,

BA

Blood agar

BNP

Bacillary Necrosis of Pangasius

NA

Nutrient Agar

WWF

Word Wide Fund for Nature

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 4.1 : Kết quả khảo sát enzyme ngoại bào của Bacillus subtilis B20.1.................41

Bảng 4.2 . Ảnh hưởng của độ mặn lên tăng trưởng và khả năng đối kháng của...........44
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tăng trưởng và khả năng đối kháng với E.
ictaluri của vi khuẩn Bacillus subtilis B20.1. ..............................................................46
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của pH lên tăng trưởng và khả năng đối kháng với E. ictaluri
của Bacillus subtilis B20.1. ...........................................................................................49
Bảng 4.5. Tỉ lệ sống của Bacillus B20.1 khi nuôi trong môi trường có pH thấp- số liệu
biểu thị giá trị trung bình của 3 lần lập lại với sai số chuẩn (SE) .................................51
Bảng 4.6. Tỉ lệ sống của Bacillus subtilis B20.1 khi nuôi trong môi trường muối mậtSố liệu biểu thị giá trị trung bình của 3 lần lập lại với sai số chuẩn (SE) .....................52
Bảng 4.7. Khảo sát khả năng ức chế của Bacillus subtilis B20.1 đối với sự phát triển
của E.ictaluri bằng phương pháp nuôi chung................................................................56
Bảng 4.8. Khảo sát tính chất đối kháng của Bacillus subtilis B20.1 đối với E. ictaluri
.......................................................................................................................................57

viii


DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ
Biểu đồ 3.1 : Sơ đồ tiến hành phương pháp giếng khuếch tán (well diffusion method)
(Chythanya et al., 2002; Hai et al., 2007)......................................................................33
Biểu đồ 3. 2. Thử khả năng chịu đựng acid dạ dày .......................................................34
Biểu đồ 3. 3: Thử khả năng chịu đựng muối mật ..........................................................35
Biểu đồ 3.4: Sơ đồ khảo sát khả năng phân hủy phân tử tín hiệu HHL ........................37
Biểu đồ 4.1 : Phương trình đường chuẩn của Bacillus subtilis B20.1 ...........................43
Biểu đồ 4.2. Ảnh hưởng của độ mặn lên tăng trưởng và khả năng đối kháng của
Bacillus subtilis B20.1 với E. ictaluri. ..........................................................................44
Biểu đồ 4.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tăng trưởng và khả năng đối kháng với E.
ictaluri của vi khuẩn Bacillus subtilis B20.1. ...............................................................47
Biểu đồ 4. 4: Ảnh hưởng của pH lên tăng trưởng và khả năng đối kháng với .............48
Biểu đồ 4.5: Khả năng chịu đựng pH thấp của vi khuẩn Bacillus subtilis B20.1 .........50
Biểu đồ 4. 6: Khả năng chịu đựng muối mật .................................................................53

Biểu đồ 4.7. Đường chuẩn tương quan giữa nồng độ phân tử HHL và đường kính vòng
tròn sắc tố violacein. ......................................................................................................54
Biểu đồ 4.8 : Khả năng phân hủy HHL của Bacillus subtilis B20.1 .............................55

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Nhuộm Gram vi khuẩn Edwardsiella ictaluri ..................................................5
Hình 2.2 Cá tra khỏe mạnh với nội tạng bình thường (A), bị bệnh mủ ở gan thận với
nội tạng sưng to và nhiều đốm mủ trắng trên thận, lá lách và gan ( B-mẫu thu từ ao cá
bị bệnh), cá tra cảm nhiễm nhân tạo với vi khuẩn xuất hiện bệnh tích giống với cá bị
cảm nhiễm tự nhiên. ........................................................................................................7
Hình 2.5 : Vi khuẩn Bacillus subtilis.............................................................................22
Hình 3.1: Các vòng tròn sắc tố violacein tiết ra bởi vi khuẩn CV026 khi có sự hiện
diện của phân tử AHL. ..................................................................................................36
Hình 4.1 : Hoạt tính enzyme amylase ...........................................................................39
Hình 4.2. Khả năng tiệt ra enzyme lipase (A), lipase dương tính (B) có kết quả Cacium
xung quanh khuẩn lạc. ...................................................................................................40
Hình 4.3 : Hoạt tính enzyme gelatinase.........................................................................40
Hình 4.4 : Hoạt tính enzyme caseinnase .......................................................................41
Hình 4.5 : Hoạt tính enzyme cellulase...........................................................................41
Hình 4.6 : Khảo sát khả năng đối kháng tạo vòng vô khuẩn của Bacillus subtilis B20.1
với E.ictaluri ..................................................................................................................46
Hình 4.6 : Sự phân hủy HHL khi nồng độ HHL cao và thấp ........................................56

x


CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Trong thời gian gần đây, thủy sản VN đã có những bước nhảy vượt bậc trên
trường thế giới. Đặc biệt là cá tra đã trở thành mặt hàng xuất khẩu lớn nhất với sản
lượng ước tính đạt được 1,4 tỷ USD kim ngạch xuất khẩu trong năm 2010 và dự kiến
trong năm 2011 sẽ đạt từ 1,45 đến 1,55 tỉ đô la Mỹ. Với nhu cầu sản lượng cá tra ngày
càng tăng, yêu cầu đặt ra là phải tăng cường nuôi thâm canh với quy mô lớn. Do đó,
dẫn đến tình trạng môi trường ngày càng suy thoái do nguồn nước thải và bùn đáy ao
gây ô nhiễm môi trường, kéo theo đó là tình hình dịch bệnh bùng phát một cách nhanh
chóng, nhất là bệnh gan thận mủ đã gây thiệt hại rất lớn. Các phương pháp trị liệu
truyền thống đã sử dụng kháng sinh và hóa chất diệt khuẩn để điều trị, tuy cũng có kết
quả đáng kể nhưng lại tạo ra những chủng vi khuẩn kháng thuốc và tăng độc lực, đồng
thời sự tồn tại dư lượng kháng sinh trong cơ thịt của cá đã làm giảm giá trị và gây hại
cho con người. Do đó ngày nay, các phương pháp phòng và trị bệnh bằng liệu pháp
sinh học đã được chú trọng hơn như vaccin, chất tăng cường hệ thống miễn dịch,
probiotic..đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm. Vaccin là phương pháp hiệu
quả nhất trong việc phòng ngừa và chữa trị một số bệnh do vi khuẩn và virut, tuy nhiên
việc sử dụng vaccin vẫn còn nhiều hạn chế, do giá thành vaccin quá cao, thời gian
nghiên cứu lâu và thường gây sốc cho cá. 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 k

hả 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.

1

Trong khuôn khổ đề tài, chúng tôi đã tiến hành khảo sát một số đặc tính loài
Baccillus subtilis B20.1 làm cơ sở cho việc sản xuất probiotic khả năng đối kháng với
Edwardsiella ictaluri gây bệnh gan thận mủ trên cá tra
1.2 Mục tiêu đề tài
Khảo sát một số đặc tính của chủng Bacillus subtilis B20.1 có khả năng đối
kháng với Edwardsiella ictaluri để có thể ứng dụng trong việc sản xuất probiotic.
1.3 Nội dung đề tài
-

Khảo sát khả năng sinh enzyme ngoại bào

-

Khảo sát các điều kiện nuôi thích hợp pH, nhiệt độ, NaCl lên khả năng đối
kháng với E. ictaluri

-

Khảo sát khả năng chịu pH thấp và muối mật

-

Khả năng phân huỷ phân tử tín hiệu N-hexanoyl homoserine lactone

-

Khảo sát khả năng ức chế giữa Bacillus subtilis B20.1 với E.ictaluri bằng
phương pháp nuôi chung và bản chất đối kháng giữa chúng

2


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Hiện trạng nuôi cá tra ở đồng bằng sông Cửu Long
Trên thực tế, trong những năm gần đây cá Tra đã trở thành một nghề nuôi truyền
thống của vùng đồng bằng sông Cửu Long với sản lượng ngày càng tăng, sản phẩm cá
tra-ba sa xuất khẩu của Việt Nam đã được xuất sang nhiều quốc gia trên thế giới. Hiệp
hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam, gọi tắt là VASEP, đưa ra thống kê nói
sản phẩm cá tra xuất khẩu của Việt Nam đang chiếm lĩnh gần như toàn phần thị trường
thế giới.. Đến hết tháng 11/2010 tổng sản lượng sản xuất cá tra toàn vùng đạt gần 2,4 tỉ
con cá giống, diện tích thả nuôi 5.420 ha, đạt 90,3% kế hoạch năm; nhờ nâng cao năng
suất (trung bình đạt 261,2 tấn/ha/vụ) nên sản lượng cá thu hoạch 1.141.000 tấn, đạt
95,1%/năm. Sản lượng cá xuất khẩu đạt 600.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,3
tỉ USD, giảm 2,8% về lượng, 7,8% về kim ngạch xuất khẩu so cùng kỳ năm 2009.(
)
So với hai năm trước 2008, 2009, năm qua không còn hiện tượng tồn đọng cá tra.
Tuy vậy, diễn biến không ổn định. Vào những tháng đầu năm nguồn cung khá dồi dào
nên dẫn tới giá cá nguyên liệu thấp 14.500-16.200 đ/kg. Tình hình này khiến cho một
số hộ nuôi cá nhỏ lẻ không có lãi nên đã bỏ ao không nuôi tiếp hoặc nuôi cầm chừng.
Do vậy cuối năm xảy ra tình trạng thiếu cá nguyên liệu. Trong 6 tháng cuối năm sản
lượng cá thu hoạch đạt 400.000 tấn, giá cá tăng lên 21.000- 23.500 đ/kg.
Giá cá lên xuống không ổn định, người nuôi khó có lãi cao. Bởi giá thành nuôi cá
quí 1/2010 đã lên đến 14.000-16.000đ/kg, tính ra người nuôi lãi may mắn lãi 1.0002.000đ/kg. Sang quí 2, giá cá tra giảm 500-1.000 đ/kg cùng với giá thức ăn thủy sản
tăng lên nên người nuôi lãi ít, thậm chí hòa vốn hoặc lỗ nên dẫn tới diện tích thả nuôi
sụt giảm. Tới quí 3, giá cá tra dao động tăng trở lại 16.000-16.500đ/kg, người nuôi lãi
1.000đ/kg và quí 4 giá cá nguyên liệu tăng lên 19.000đ/kg và trong 2 tháng 11 và

3

12/2010 tăng lên 23.000-23.500 đ/kg. Thế nhưng tới lúc này người nuôi nhỏ lẻ đã
bỏ ao vãn nên thiếu nguyên liệu.
Mặt khác trên thị trường xuất khẩu vẫn còn tồn tại một số vấn đề đáng lo. Hầu
hết các doanh nghiệp tự xây dựng cho mình một thị trường, thương hiệu riêng mà chưa
quan tâm đến thương hiệu chung cá tra của Việt Nam. Một số doanh nghiệp tranh
giành thị trường bằng cách tự hạ giá sản phẩm. Mặt khác, cá tra Việt Nam liên lục gặp
phải nhiều rào cản từ các thị trường tiêu thụ như Hoa Kỳ, duy trì thuế chống phá giá;
Ukraina cảnh báo sản phẩm; Braxin dự kiến thắt chặt kiểm soát và tăng thuế và WWF
( Word Wide Fund for Nature) đưa cá tra vào sách đỏ về khuyến nghị tiêu dùng tại 6
nước EU. Hơn nữa, viễn cảnh cạnh tranh phía trước với một số nước lân cận như Thái
Lan, Philippin, Malaixia, Inđônêxia cũng đang triển khai nuôi cá tra.( )
Bên cạnh những khó khăn về thị trường và giá thành sản xuất cá thương phẩm
không ổn định, tình hình dịch bệnh bùng phát ở cá tra nuôi thương phẩm và sản xuất
giống đã và đang gây ra cho người nuôi nhiều tổn thất về kinh tế. Trong đó bệnh gan
thận mủ gây thiệt hại kinh tế nhiều nhất cho người nuôi (Loan và ctv., 2007).
2.2.Bệnh gan thận mủ trên cá tra nuôi
Hiện nay bệnh này gây thiệt hại lớn cho người nuôi cá tra thâm canh ở các tỉnh
đồng bằng sông Cửu Long. Tỷ lệ cá chết khi bị nhiễm bệnh gan thận mủ có thể lên đến
90%. Cá Tra thường bị nhiễm bệnh vào những tháng cuối năm khi nhiệt độ nước hạ
thấp( khoảng tháng 9 đến tháng 1 năm sau). Tuy nhiên ngày nay bệnh còn xuất hiện ở
những thời điểm khác trong năm do việc tăng diện tich và tăng mức độ thâm canh,
cũng như việc không sát trùng nguồn nước của những ao nuôi nhiễm bệnh trước khi
thải ra môi trường.
2.2.1 Tác nhân gây bệnh
Bệnh gan thận mủ cá tra (còn gọi là bệnh mủ gan) là bệnh do vi khuẩn
Edwardsiella ictaluri gây ra
Đặc điểm sinh hóa: Edwardsiella ictaluri là loài thuộc Enterobacteriacea, gram
âm, hình que ngắn kích thước 0.75x1.5-2.5μm. Di động yếu ở 25-300C , không di động

khi nhiệt độ cao hơn, Catalase dương tính, cytochrome oxidase âm tính và lên men
glucose (Shott, 1989). Không sinh ra H 2 S và Indole âm tính. Vi khuẩn Edwardsiella
4


ictaluri phát triển chậm trên môi trường BHI (36-48 giờ tại 28-300C). (Bùi Quang
Tề,2006).

Hình 2.1 Nhuộm Gram vi khuẩn Edwardsiella ictaluri
2.2.2 Lịch sử bệnh
Bệnh nhiễm trùng huyết đường ruột ở cá tra đã được công nhận vào năm 1976
trong các ao nuôi cá giống và cá 1 năm tuổi ở Alabama và Georgia, Mỹ (Hawke,
1979).
Sau đó, nhiều báo cáo mô tả về bệnh xuất hiện ở Mississippi, Arkansas,
Idaho,Colorado, Indiana, và Maryland. Khi cá mắc bệnh, Tỉ lệ chết lên đến 50%.
Ngoài ra, Bệnh này còn gọi là bệnh “lỗ trong đầu” do sự hiện diện của 1 số tổn thương
xuất hiện trong hộp sọ của 1 số cá bệnh kinh niên. Tuy nhiên, tên gọi này không phổ
biến bởi vì một số tác nhân gây bệnh khác có thể gây ra tổn thương tương tự .
Nguyên nhân quan trọng nhất gây ra bệnh nhiễm trùng huyết ở ruột do bởi
E.ictaluri ( Hawke, 1979) đã được xác định lần đầu tiên ở cá da trơn, và nó ảnh hưởng
nghiêm trọng đến hệ thống nuôi cá da trơn công nghiệp , gây ra thiệt hại hàng triệu đô
mỗi năm tại Hoa Kỳ
Bệnh nhiễm trùng huyết đường ruột gọi tắt là BNP (Bacillary Necrosis of
Pangasius) đã được báo cáo đầu tiên trong cá tra nuôi ở đồng bằng sông Cửu Long vào
cuối năm 1998. Theo Dũng (2005), bệnh bắt đầu xảy ra và bùng phát nghiêm trọng
nhất trong tháng 7 và giảm thời gian khác. Nam (2002) báo cáo rằng BNP xảy ra chủ
yếu trong mùa lũ hàng năm vì lượng phù sa trong nước, biến động tình trạng nước, và
tốc độ dòng nước, gây ra căng thẳng cho cá, làm miễn dịch yếu dần dẫn đến cá dễ mắc
bệnh.
5

Khi ESC được mô tả đầu tiên năm 1977, người ta nghĩ rằng E.ictaluri là một tác
nhân gây bệnh bắt buộc sẽ không thể tồn tại lâu bên ngoài vật chủ (Hawke, 1979).
ESC được xem là một căn bệnh theo mùa, xảy ra chủ yếu vào cuối mùa xuân đến đầu
màu hè và một lần nữa vào mùa thu. Bệnh thích hợp với nhiệt độ không khí 20-27oC.
Tuy nhiên, bệnh đã được phát hiện ở hầu hết các tháng trong năm. Francis-Floyd et al
(1987) chứng minh rằng tỉ lệ chết trong giống cá Tra bằng thực nghiệm bị nhiễm bệnh
cao nhất 25oC, hơi thấp hơn 23oC và 28oC và không có tử vong do E.ictaluri xảy ra ở
17,21, hoặc 32oC.
2.2.3. Triệu chứng
Bệnh này nếu nhẹ thường khó phát hiện sớm do cá bệnh ít có biểu hiện bên
ngoài. Cá bị nhiễm bệnh gan thận mủ thường ăn kém hay bỏ ăn tùy theo bệnh nặng
hay nhẹ. Quan sát bên ngoài có thể thấy bụng hơi sưng to, mắt bị đục. Cá bệnh thường
bơi lờ đờ gần bờ mặt ao. Khi mổ bụng cá ta thường thấy những đốm trắng nhỏ ( như
đốm mủ) trên bề mặt một số cơ quan như gan , thận, lách. Nếu nặng cá bỏ ăn bơi lờ đờ
trên mặt nước, thường nhào lộn và xoay tròn, thường không phản ứng với tiếng động ,
những tổn thưởng ở gan lan rộng làm cho gan không còn chức năng khử độc và lọc
máu , làm chất độc tích tụ trong cơ thể kết hợp với những yếu tố khác khác làm cá chết
. Một số cá xuất huyết tất cả các vi hoặc xuất huyết toàn thân và nếu trầm trọng thì khi
nhấc cá ra khỏi nước sẽ thấy máu chảy ra từ da và mang cá và khi mổ một số cá mới
chết thì thấy túi mật bị vỡ , dịch mật lan tràn khắp nội tạng do ống dẫn mật và túi mật
bị hoại tử. Một số cá có biểu hiện màu sắc nhợt nhạt, có nhiều đốm lớn nhỏ trên da. Số
lượng cá chết hằng ngày tăng cao và tỷ lệ tăng dần. Tốc độ lây lan bệnh rất nhanh,
trong điều kiện thí nghiệm, trong khoảng trong vòng từ 3-4 ngày thì toàn bộ cá trong
bể đều bị nhiễm bệnh, vì vậy việc điều trị phải triệt để và đồng bộ.

6

Hình 2.2 Cá tra khỏe mạnh với nội tạng bình thường (A), bị bệnh mủ ở gan thận với
nội tạng sưng to và nhiều đốm mủ trắng trên thận, lá lách và gan ( B-mẫu thu từ ao cá
bị bệnh), cá tra cảm nhiễm nhân tạo với vi khuẩn xuất hiện bệnh tích giống với cá bị
cảm nhiễm tự nhiên.
2.2.4. Phòng trị
Phương pháp cũ:
Đầu năm 2006, Khoa Thủy sản Trường Đại Học Cần Thơ đã nghiên cứu và công
bố chất kháng sinh Florfenicol là kháng sinh đặc trị bệnh này ( thay thế cho các loại
kháng sinh khác bị cấm), khi sử dụng thuốc từ 7-10 ngày cho hiêu quả tốt, cá phục hồi
nhanh khi kết hợp vệ sinh diệt mầm bệnh trại nuôi và trong môi trường nước nuôi.
Chú ý: Thuốc phải trộn với thức ăn, áo bên ngoài bằng Lecithin, sau đó phơi khô
ráo nhằm tăng khả năng dung nạp thuốc. Phải sử dụng liên tục từ 7-10 ngày và kết hợp
vệ sinh môi trường để tránh tái nhiễm . Tuy nhiên, hiện nay các loại kháng sinh đang
sử dụng để điều trị bệnh gan thận mủ trên cá Tra và cá Basa đều đã bị vi khuẩn đề
kháng nên hiệu quả không cao.
Phương pháp mới nghiên cứu:
Giữa năm 2009, tiến sĩ Nguyễn Hữu Thịnh (Trường Đại Học Nông Lâm
TPHCM) cùng các đồng sự của trường Đại Học Đài Loan và Nauy đã tổ chức nghiên
cứu và thực nghiệm một phương pháp mới “ kết hợp phương pháp chủng ngừa vaccine
bằng cách ngâm và cấp qua đường tiêu hóa để hạn chế tỷ lệ chết do vi khuẩn trên cá
Tra” . Trước đây, việc sử dụng vaccine bất hoạt để phòng ngừa bênh nhiễm khuẩn do
Edwardsiella ictaluri đã được thử nghiệm trên nhiều loài cá da trơn khác nhau, đặc
biệt là ở Mỹ. Các loại vaccine bất hoạt có thời gian miễn dịch không dài và loại
vaccine sống sử dụng E. ictaluri chủng RE-33 được làm giảm độc lực cũng chỉ có tác
7


dụng bảo vệ trong khoảng một thời gian ngắn sau khi tiêm vaccine. Ngoài ra, những
phương pháp khác sử dụng các loại vaccine bất hoạt để phòng ngừa bệnh nhiễm khuẩn
E.italuri trên cá Tra ở Việt Nam cũng đã được thử nghiệm nhiều nhưng không có kết

quả lâu dài. Phương pháp này sử dụng vaccine được lấy từ vi khuẩn E.ictaluri được
bất hoạt bằng Formalin với nồng độ 0.5% ủ trong thời gian tối thiểu là 24 giờ ở nhiệt
độ mát. Đồng thời dịch huyền phù vi khuẩn cũng được bảo quản ở nhiệt độ 4oC. Sau
đó phải được kiểm tra kĩ lưỡng. Chủng ngừa bằng phương pháp ngâm được thực hiện
bằng cách ngâm 1200 cá trong dung dịch pha loãng 2 lít vaccine ( gồm nước cất và vi
khuẩn bất hoạt ở nồng độ 5x109 cfu/ml) trong 18 lít nước sạch có nồng độ vi khuẩn
cuối cùng 5.56 x 108 cfu/ml trong thời gian 1 phút , sục khí mạnh. Vaccine cấp qua
đường tiêu hóa được chuẩn bị bằng cách phun kháng nguyên dạng nhũ tương bên
ngoài viên thức ăn với tỷ lệ 2%. Viên thức ăn sau đó được phun áo bên ngoài bằng dầu
gan mực với tỷ lệ 0.1% (v/w). Thức ăn này được chuẩn bị hằng ngày và được sử dụng
từ 1-2 ngày sau khi chuẩn bị. Cho cá ăn đến no và kéo dài đến 2 tuần . Sau khi cá nuôi
được 101-107 ngày thì cho ăn tăng cường thức ăn trộn vaccine liên tục 1 tuần rồi
ngưng . Kết quả cho thấy khi ao cá được cho lây nhiễm bệnh mạnh thì tỷ lệ cá chết rất
ít so với các ao không được ngâm và cho ăn bằng vaccine. Tóm lại, chủng ngứa bằng
cách kết hợp phương pháp ngâm /cho ăn để gây miễn dịch ban đầu và cho ăn tăng
cường cho kết quả bảo hộ tương đối tốt khi cá bị nhiễm vi khuẩn E.ictaluri. Lặp lại
việc cho ăn tăng cường có thể sẽ là một phương pháp thay thế để duy trì hiệu quả miễn
dịch cho cá Tra đối với việc phoi nhiễm các tác nhân gây bệnh có độc lực cao.
2.3 Tổng quan về probiotic
2.3.1 Định nghĩa probiotic
Thuật ngữ probiotic bắt nguồn từ tiếng Hy lạp “probios” có nghĩa là “cho sự
sống”. Thông qua thời gian cùng với sự phát triển của khoa học và sự hiểu biết của
nhân loại thuật ngữ này được định nghĩa nhiều lần.
Vào năm 1965, Lilly và Still đã định nghĩa probiotic là những nhân tố thúc đẩy
phát triển được sản xuất bởi vi sinh vật. Vào năm 1974 Parker đã định nghĩa probiotic
dựa trên mối quan hệ giữa vi sinh với vật chủ “probiotic là những sinh vật và những cơ
chất có lợi cho động vật có khả năng cải thiện hệ vi sinh đường ruột”. Đến năm 1989,
Fuller mở rộng định nghĩa “probiotic là sinh vật sống được cung cấp dưới dạng thức
8

ăn cho động vật nhằm cải thiện cân bằng hệ sinh vật đường ruột”. Havenaar và Huis
Int Veld (1992) định nghĩa “probiotic là một chủng hay một hỗn hợp vi sinh vật sống,
cung cấp cho người hoặc động vật, có lợi cho vật chủ bằng cách cải thiện đặc tính hệ
vi sinh bản địa”. Gatesoup (1999) định nghĩa “probiotic là những sinh vật sống cung
cấp dưới dạng thức ăn nhằm cải thiện sức khỏe cho vật chủ”.
FAO/WHO (2002), Reid và cộng sự (2003) định nghĩa “probiotic là những vi
sinh vật sống được kiểm soát chặt chẽ, với lượng thích hợp mang lại lợi ích cho vật
chủ” .
Vào năm 2003, Jean Fioramonti và cs đã định nghĩa probiotic một cách ngắn gọn
nhưng đầy xúc tích: “probiotic được định nghĩa là những vi sinh vật ảnh hưởng có lợi
lên sức khỏe và tốt cho vật chủ”.
Trước đây, probiotic thường được ứng dụng cho con người và động vật trên
cạn,vì vậy thuật ngữ probiotic thường được ngụ ý là những vi khuẩn gram dương chủ
yếu là Lactobacillus và dần dần các sinh vật được áp dụng làm probiotic ngày càng
nhiều gồm cả vi khuẩn gram âm, gram dương, bacteriophage, nấm men và tảo đơn
bào, phạm vi sử dụng rộng hơn, ngoài con người và động vật trên cạn, probiotic ngày
nay được ứng dụng trên cả đối tượng động vật thủy sản.
Khác với người và động vật trên cạn, động vật thủy sản được bao bọc bởi môi
trường nước và ở đó các tác nhân gây bệnh tồn tại một cách độc lập với vật chủ.
Những vi sinh vật gây bệnh được hấp thụ liên tục bởi vật chủ thông qua quá trình tiêu
thụ thức ăn, động vật thủy sản tiêu hóa một lượng lớn vi khuẩn từ môi trường nước,
kết quả của mối tương tác tự nhiên giữa khu hệ vi sinh trong môi trường và đối tượng
thủy sản. Trong nuôi trồng thủy sản mối tương tác giữa probiotic và vật chủ không chỉ
giới hạn trong đường ruột của vật chủ, probiotic còn có thể hoạt động trên mang, da và
cả môi trường nước xung quanh vật chủ. Do vậy, Verschuere và cs (2000) đã đề xuất
một định nghĩa mới cho phép mở rộng ứng dụng của thuật ngữ probiotic trong nuôi
trồng thủy sản “probiotic là hỗn hợp vi sinh vật sống được thêm vào có lợi cho vật chủ
bằng cách thay đổi các nhân tố liên quan đến vật chủ hoặc quần xã vi sinh vật xung
quanh, cải thiện khả năng sử dụng thức ăn hoặc giá trị dinh dưỡng, tăng cường chống

chịu bệnh, cải thiện chất lượng môi trường sống của vật chủ”.

9


2.3.2 Đặc điểm probiotic
Probiotic thường được sử dụng trộn vào thức ăn , cung cấp cho động vật qua
đường tiêu hóa. Do đó, các vi khuẩn được chọn làm probiotic thường có đặc điểm có
khả năng sống sót trong môi trường acid dạ dày, tồn tại tạm thời

hoặc hình thành

khuẩn lạc trong ruột non.
Probiotic sử dụng không gây hại cho vật chủ.
Probiotic phải tới đúng vị trí cần tác động trong cơ thể vật chủ.
Sử dụng probiotic phải có biểu hiện có lợi đối với vật chủ (cạnh tranh đối kháng
với các sinh vật gây bệnh, sinh các enzyme hoặc các chế phẩm cuối cùng mà vật chủ
có thể sử dụng được).
Bản thân probiotic không chứa gen gây độc hoặc gen kháng kháng sinh làm gây
hại cho vật chủ và làm giảm tác dụng của các kháng sinh sử dụng.
2.3.3 Cơ chế tác động của probiotic
Gia tăng khả năng bám hoặc đối kháng trực tiếp những ảnh hưởng có hại của tác
nhân gây bệnh là những yếu tố quan trọng của probiotic để làm giảm tính gây độc
trong suốt quá trình nhiễm bệnh. Các chủng probiotic phải có đặc tính kháng lại vi
khuẩn gây bệnh ở điều kiện in vitro lẫn in vivo thông qua một số cơ chế khác nhau. Đa
số các nghiên cứu về probiotic đã được công bố trong thập niên qua, trong đó có nhiều
nghiên cứu giải thích cơ chế tác động của probiotic. Nhìn chung, probiotic có các cơ
chế tác động sau:
2.3.3.1 Sản sinh ra các hợp chất ức chế
Kháng khuẩn là một hiện tượng phổ biến trong tự nhiên. Vì vậy, sự tương tác

giữa các vi sinh vật đóng vai trò quan trọng đảm bảo trạng thái cân bằng giữa vi sinh
vật hữu ích và những vi sinh vật gây bệnh.
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 vi khuẩn khác để đấu tranh giành lấy năng lượng
hay các chất hóa học (Fredrickson và Stephanopoulos, 1981). Những hợp chất này bao
gồm: bacteriocin, siderphore, lysozyme, protease, hydrogen peroxide và các acid hữu
cơ. Vi khuẩn sinh acid lactic tạo hợp chất bacteriocin giúp ức chế các vi khuẩn khác.
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.
10


Gaixa (1889) đã có báo cáo đầu tiên về sự tồn tại của vi khuẩn trong nước biển có
khả năng ức chế Vibrio sp. Sau đó, Rosenfeld và Zobell (1947) mô tả một nghiên cứu
việc sản sinh chất ức chế vi sinh vật biển và kể từ đó nhiều nghiên cứu tiếp theo, theo
hướng sử dụng vi sinh vật như một tác nhân kiểm soát sinh học. Nogami và Maeda
(1992), Nogami và cs (1997) đã chứng minh vi khuẩn Thalasobacter utilis ức chế vi
khuẩn Vibrio anguillarum, do đó làm gia tăng khả năng sống sót của ấu trùng cua xanh
Portunus trituberculatus, đồng thời cũng làm giảm số lượng Vibrio trong nước ương
ấu trùng. Các nghiên cứu tiếp theo cho thấy chủng này ngăn chặn sự phát triển của vi
khuẩn V. angillarum trên cá bơn trưởng thành Scophthalmus maximus và Limanda
limanda. Sử dụng V. alginolyticus như một probiotic đã được đề cập để tăng cường
khả năng sống sót và phát triển của ấu trùng tôm chân trắng Litopenaeus vannamei ở
các trại nuôi ở Ecuador. Gần đây một chủng vi khuẩn nước mặn, Pseudomonas I2
được phân lập từ cửa sông, có khả năng sinh hợp chất ức chế lại Vibrio gây bệnh trên
tôm. Hợp chất kháng khuẩn này được chứng minh có khối lượng phân tử thấp, bền
nhiệt, tan trong chloroform, và kháng được sự thủy giải của các ezyme (Chythanya và
cs, 2002).
2.3.3.2 Cạnh tranh chất dinh dưỡng hay năng lượng sẵn có
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.
Minh chứng điển hình cho tác động này là những vi khuẩn có khả năng sinh
siderophore. Tất cả vi khuẩn đều cần sắt để tăng trưởng, siderophore là chất có trọng
lượng phân tử thấp, có khả năng gắn với ion sắt. Siderophore có thể hòa tan sắt kết tủa
thành dạng dễ sử dụng, do đó nó là một công cụ thu lượm sắt hiệu quả.
Các chủng vi khuẩn vô hại có thể sản xuất siderophore được sử dụng như
probiotic để cạnh tranh với các vi khuẩn gây bệnh khi tính gây bệnh có liên quan đến
việc sản xuất siderophore và đấu tranh giành lấy phân tử sắt trong môi trường thiếu sắt
ở giai đoạn cần thiết (Verchuere và cs, 2000). Chủng Vibrio E có thể cải thiện khả
năng đề kháng đối với vi khuẩn gây bệnh Vibrio P, Vibrio splendidus ở ấu trùng cá
bơn. Nghiên cứu in vitro cho thấy rằng, Vibrio E có thể phát triển trong môi trường đã
bị tách hết sắt trong khi Vibrio P thì không. Hơn nữa, cá bơn bột được cho ăn rotifer
11


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.
2.3.3.3 Cạnh tranh vị trí bám dính với vi khuẩn có hại
Khả năng hình thành khuẩn lạc và khả năng bám dính của probiotic trong biểu
mô ruột và trong lớp nhầy đường ruột vật chủ là cơ chế bảo vệ vật chủ chống lại tác
nhân gây bệnh thông qua cạnh tranh các thụ quan bám dính, dinh dưỡng và không
gian, oxy và sự sản sinh các cơ chất kháng khuẩn. Một số cơ chế liên quan đến sự bám
dính của vi sinh vật lên tế bào biểu mô ruột bao gồm: Liên kết hydro, tương tác tĩnh
điện, vị trí gắn dựa trên các cấu trúc chuyên biệt. Những đặc tính này là một thế mạnh
cạnh tranh quan trọng giúp duy trì vi khuẩn trong đường ruột động vật.
Các yếu tố ảnh hưởng tới sự hình thành khuẩn lạc của vi sinh vật có thể phụ

thuộc vào:
Mối quan hệ với vật chủ như: nhiệt độ cơ thể, enzyme, đặc tính do kháng di
truyền. Ví dụ, vi khuẩn có thể theo nguồn nước và thực phẩm đến miệng và đóng góp
vào quá trình dinh dưỡng, ở đó một số chủng được giữ lại trở thành quần cư của vi
khuẩn đường ruột. Những chủng còn lại bị tiêu diệt thông qua quá trình tiêu hoá và bị
loại thải thông qua quá trình bài tiết. Ngoài ra, sự sinh trưởng của vi khuẩn trong
đường ruột còn có thể bị ức chế do hợp chất kháng khuẩn tiết ra từ vật chủ.
Các yếu tố có mối quan hệ với vi sinh vật như: ảnh hưởng của các hợp chất
kháng khuẩn, protease, bacteriocin, hydrogen peroxide, sự hình thành NH 3 , diacetyl,
và sự biến đổi pH do sản sinh các acid hữu cơ.
Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh chủng Lactobacillus plantarum có khả
năng bám dính và hình thành màng nhầy bên trong đường ruột, chủng này sử dụng vị
trí gắn chuyên biệt là manose để cạnh tranh vị trí gắn với các chủng gram âm gây bệnh
trên lớp nhầy đường ruột của cá.
Ngoài ra, sự hình thành khuẩn lạc và khả năng bám dính của probiotic đóng vai
trò quan trọng trong điều hòa và kích thích hệ thống miễn dịch của tế bào chủ.

12


2.3.3.4 Đóng góp về mặt dinh dưỡng và enzyme tiêu hóa
Một số nghiên cứu chỉ ra rằng vi sinh vật ảnh hưởng có lợi cho quá trình tiêu hóa
của động vật thủy sản: khử độc các hợp chất độc hại trong thức ăn, phân hủy các hợp
chất khó tiêu như chitin, cellulose…trong thức ăn nhờ các enzyme thủy giải (cellulase,
amylase…). Ngoài ra probiotic còn cung cấp vitamin (biotin và vitamin B 12 ),
carotenoid, protein, acid béo chuỗi ngắn và chuỗi acid béo không bão hòa (PUFAs polyunsaturated fatty acids) như eicosapentaenoic acid (EPA) và docosahexaenoic
acid (DHA) cần thiết cho sự sinh trưởng của cá.
Ở mức độ in vivo, có nhiều báo cáo cho rằng khi cho cá ăn probiotic ở nồng độ từ
103-1012 cfu/g trong thời gian từ 30-90 ngày có thể gia tăng tỷ lệ sống sót, tăng trọng,
giảm hệ số chuyển đổi thức ăn.

Ở cá, có báo cáo cho rằng Bacteroides và Clostridium đã đóng góp về mặt dinh
dưỡng cho vật chủ đặc biệt là cung cấp acid béo và vitamin. Một số vi sinh vật như
Agrobacterium sp., Pseudomonas sp., Brevibacterium sp., Microbacterium sp., và
Staphylococcus sp có thể đóng góp vào quá trình tiêu hóa ở cá hồi chấm hồng Bắc cực
(Salvelinus alpinus L.). Một số chủng Bacillus (Bacillus licheniformis, B. subtilis, B.
polymixa, B. laterosporus và B. circulans) thúc đẩy tăng trưởng của ấu trùng cá tầm
Acipenser nudiventris: tăng chiều dài và khối lượng, tăng hệ số chuyển đổi thức ăn,
tăng hệ số tăng trưởng đặc hiệu (Specific Growth Rate). Ngoài ra một số vi khuẩn còn
tham gia vào quá trình tiêu hóa của những loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ bằng cách sản
sinh các enzyme ngoại bào như protease, lipase, đồng thời cung cấp các nhân tố dinh
dưỡng cần thiết. Những nghiên cứu tương tự cho thấy hệ vi sinh vật khu trú ở tôm
Penaeus chinensis bổ sung nguồn enzyme tiêu hóa và các hợp chất đồng hóa tương tự
như ở động vật.
2.3.3.5 Cải thiện chất lượng nước
Chất lượng nước đã được cải thiện nhờ bổ sung các chủng probiotic đặc biệt là
các chủng Bacillus spp. Các chủng gram dương chuyển đổi các hợp chất hữu cơ thành
CO 2 tốt hơn các chủng gram âm. Có báo cáo cho rằng việc sử dụng các chủng Bacillus
sp. cải thiện chất lượng nước, tăng khả năng sống và tăng tốc độ phát triển của
Penaeus monodon và làm giảm tác nhân gây bệnh Vibrio.

13


Việc xử lý nước nuôi thủy sản bằng probiotic đã cho thấy tác dụng giảm được
chất hữu cơ trong nước ao nuôi thủy sản, giảm hàm lượng BOD (nhu cầu oxy sinh
học) và giảm độc tố do amoni, nitrite và hydro sulfua, khống chế được vi khuẩn gây
bệnh, tăng năng suất tôm cá.
2.3.3.6 Tăng cường đáp ứng miễn dịch
Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu có thể được kích thích bởi probiotic, quá
trình hình thành khuẩn lạc và sự bám dính của probiotic trong ruột cá là điều kiện cần

thiết để tăng cường đáp ứng miễn dịch thông quan liên kết giữa các kiểu phân tử liên
quan đến vi khuẩn- BAMPs (bacteria associated molecular patterns) có tính bảo tồn
cao và các thụ thể chyên biệt trên bề mặt của tế bào biểu mô ruột.
Một số nghiên cứu đã chứng minh Clostridium butyricum giúp gia tăng khả năng
kháng Vibrio của cá hồi và gia tăng hoạt tính thực bào của bạch cầu. Rengpipat và cs
(2000) cho rằng sử dụng Bacillus sp (chủng S11) đã bảo vệ tôm sú Penaeus monodon
khỏi tác nhân gây bệnh bằng cách hoạt hóa hệ thống miễn dịch dịch thể ở tôm.
Balca´zar (2003) chứng minh sử dụng hỗn hợp vi khuẩn Bacillus sp và Vibrio sp ảnh
hưởng tốt tới sự phát triển và khả năng sống sót của ấu trùng tôm thẻ chân trắng đồng
thời bảo vệ chống lại Vibrio harveyi và virus gây hội chứng đốm trắng. Sự bảo vệ này
xuất phát từ sự kích thích hệ thống miễn dịch bằng việc gia tăng thực bào và hoạt động
kháng khuẩn. Ngoài ra, nhiều tác giả chứng minh sử dụng vi khuẩn lactic
Lactobacillus rhamnosus (chủng ATCC 53103) ở hàm lượng 105 cfu/g, Lactococcus
lactis, Leuconostoc mesenteroides, L. sakei kích thích miễn dịch ở cá hồi
Oncorhynchus mykiss bằng cách thúc đẩy hoạt tính thực bào, sản sinh superoxide,
lyzozyme, tăng cường hoạt tính bổ trợ (ACH50).
2.3.3.7 Tác động kháng virut
Một số vi khuẩn được sử dụng như probiotic có tác dụng kháng virut, mặc dù cơ
chế này vẫn chưa được hiểu chính xác. Việc kiểm tra trong phòng thí nghiệm chỉ ra có
sự bất hoạt virut nhờ các hợp chất hóa học và hợp chất sinh học như là dịch chiết từ
tảo biển và dịch chiết ngoại bào từ vi khuẩn.
Kamei và cs (1988) báo cáo cho rằng các chủng Pseudomonas sp, Vibrios sp,
Aeromonas sp và nhóm Coryneform phân lập từ các trại ấp trứng cá hồi có hoạt tính
kháng virus IHHNV (infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus).
14