(Aquaculture.vn) – Nguyên cứu tác động của thức ăn mới A-Coverost làm giảm sự nảy mầm của bào tử EHP và tác động liên quan đến năng suất hậu ấu trùng tôm thẻ chân trắng. Các thử nghiệm in vitro và in vivo đã chứng minh tiềm năng của một giải pháp phòng ngừa để kiểm soát EHP ở tôm thẻ chân trắng.
Sơ lược về chu kỳ vòng đời của EHP
Vòng đời của ký sinh trùng microsporidian có thể được chia thành ba giai đoạn: giai đoạn lây nhiễm, tăng sinh và giai đoạn hình thành bào tử (Hình 1). Giai đoạn lây nhiễm là giai đoạn duy nhất có thể tồn tại mà không cần vật chủ vì bào tử nằm ngoài tế bào của vật chủ. Sau đó, các bào tử gây bệnh phá vỡ màng sinh chất của tế bào vật chủ bằng vòi polar tube của chúng, giải phóng chất nguyên sinh từ bào tử mầm bệnh (sporoplasm) vào bên trong tế bào chất của tế bào vật chủ.
Chất nguyên sinh bào tử tăng sinh bên trong các tế bào vật chủ tạo thành plasmodia phân nhánh (nhân bản chưa có màng tế bào). Giai đoạn phát triển bào tử liên quan đến tiền chất đùn bào tử (spore extrusion precursor) và nó được hình thành trước khi phân hủy tế bào chất của plasmodium để tạo thành nguyên bào bào tử (bào tử mới hình thành). Tế bào biểu mô gan tụy bị nhiễm EHP phồng lên và vỡ ra, giải phóng các bào tử trưởng thành trong gan tụy hoặc thải ra môi trường bên ngoài qua phân. Tôm khỏe mạnh bị nhiễm bệnh do vô tình ăn phải bào tử từ phân hoặc do ăn thịt đồng loại (Keeling, 2009).
Thiết lập thí nghiệm
A-Coverost (Mixscience, Pháp) là một sự pha trộn sáng tạo của các oleochemical (chất hóa dầu) liên quan đến một ma trận hoạt động cụ thể.
Phương pháp in-vitro: Giảm tỷ lệ nảy mầm của bào tử EHP
Tôm thẻ chân trắng hậu ấu trùng (trọng lượng từ 6-10g) và bị nhiễm EHP thể nặng, được lấy từ các hệ thống nuôi thâm canh ở Thái Lan. Mức độ nhiễm EHP đã được xác định bằng nested SWP-PCR.
Tôm sống với mức độ nhiễm bệnh cao được gây mê trong dung dịch nước biển nhân tạo lạnh như băng trước khi giải phẩu mô gan tụy. Mô được đồng nhất với nước cất vô trùng để thu được nồng độ cuối cùng là 10% (vol/vol) trong ống Falcon 50mL.
Các bào tử được tách ra khỏi hợp chất đồng nhất bằng cách ly tâm. Các bào tử tinh khiết được chia nhỏ và ủ với sản phẩm thử nghiệm (A-Coverost) trong 30 phút ở nhiệt độ phòng (27°C) trong các ống Eppendorf và tổng thể tích là 1mL cho mỗi phản ứng. Ảnh hưởng của sản phẩm đối với sự nảy mầm và khả năng tồn tại của bào tử được đo bằng cách quan sát bằng kính hiển vi sau bước nhuộm bằng phloxine. Tỷ lệ nảy mầm được tính từ số lượng bào tử vi trùng (hoặc vi trùng nảy mầm) trong số 100 bào tử quan sát được.
Phương pháp in-vivo: Phục hồi năng suất tôm cảm nhiễm bởi EHP
Một nghiên cứu thử nghiệm trên tôm cũng được thực hiện tại các cơ sở của BIOTEC trong điều kiện phòng thí nghiệm. Theo dõi thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, sản phẩm A-Coverost đã được sử dụng trước (phương pháp phòng ngừa bệnh) hoặc sau (phương pháp điều trị bệnh) khi tôm nhiễm bệnh.
Sản phẩm thử nghiệm được bổ sung bằng cách áo bên ngoài viên thức ăn. Để chuẩn bị cho 1kg thức ăn thành phẩm, cần 50g tinh bột alpha được đun sôi trong 100mL nước và để nguội ở nhiệt độ phòng (25-27°C) trước khi trộn với 4g sản phẩm A-Coverost. Hỗn hợp này sau đó được phun lên các viên thức ăn và sau đó được phủ một lớp dầu mực 10mL. Sau đó thức ăn sẽ được sấy khô ở nhiệt độ 30°C trong 6 giờ.
Thức ăn đối chứng được chuẩn bị theo quy trình thức ăn ép viên, sau đó là phương pháp phủ trên cùng mà không cần bổ sung sản phẩm thử nghiệm để đảm bảo các phép đo có thể so sánh được.
- Phương pháp phòng ngừa
Hai nhóm thử nghiệm bao gồm: nhóm đối chứng (có cảm nhiễm với EHP) và nhóm có bổ sung A-Coverost (có cảm nhiễm với EHP). Mỗi bể 320L chứa 200 tôm thẻ chân trắng (3g), độ mặn 20ppt. Tôm được cho ăn thức ăn thử nghiệm trước 7 ngày. Sau đó, 12 con tôm từ mỗi nhóm được thu thập để kiểm tra mức độ nhiễm EHP bằng qPCR, lặp lại 3 lần với mỗi nhóm.
Sau giai đoạn cho ăn, tôm từ mỗi nhóm được chuyển vào 3 bể với 35 tôm/bể, độ mặn 20ppt và được gây nhiễm EHP bằng cách cho thả chung với tôm bị nhiễm EHP nặng. Trong giai đoạn này, tôm được cho ăn sản phẩm thử nghiệm. Sau 10 ngày, 12 con tôm mỗi bể được thu thập để điều tra mức độ nhiễm EHP.
- Phương pháp điều trị bệnh
Khoảng 600 con tôm (trọng lượng ban đầu: 2,5g) được gây nhiễm EHP bằng cách nuôi chung với tôm nhiễm EHP trong 10 ngày. Sau 10 ngày gây nhiễm, tôm được chia thành 2 nhóm: Nhóm đối chứng (thức ăn không bổ sung A-coverost) và nhóm có bổ sung A-coverost, các bể có thể tích 80L với 45 tôm/bể, độ mặn 20ppt. Thử nghiệm cho ăn trong 7 ngày liên tục. Vào ngày thứ 17, 12 con tôm từ mỗi bể được thu thập để điều tra mức độ nhiễm EHP.
Các chỉ tiêu về hiệu suất tăng trưởng, tỷ lệ sống, tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) được xác định trong các thử nghiệm phòng ngừa và điều trị. Đối với phương pháp phòng ngừa, các thông số tăng trưởng được xác định vào ngày thứ 7 sau khi cho ăn thức ăn thử nghiệm, và ngày thứ 10 sau khi gây nhiễm EHP (ngày thứ 17 của thử nghiệm). Đối với phương pháp điều trị, các thông số tăng trưởng được xác định vào ngày thứ 10 sau khi gây nhiễm EHP và ngày thứ 7 sau khi cho ăn thức ăn thử nghiệm (ngày thứ 17 của thử nghiệm).
Kết quả nghiên cứu
Kết quả của phương pháp in-vitro
Ở quy mô phòng thí nghiệm, kết quả cho thấy A-Coverost làm giảm đáng kể (>60%) tỷ lệ nảy mầm của bào tử EHP. Nó đã được thể hiện bằng số lượng các vòi polar tube được phóng ra và có thể quan sát dưới kính hiển vi. Xu hướng này đã được nhận thấy trong hai thử nghiệm liên tiếp cho thấy mức độ hiệu quả nhất định về hiệu quả của sản phẩm (Hình 2).
Kết quả của phương pháp in-vivo
- Phương pháp phòng bệnh
Khi được áp dụng như một giải pháp phòng ngừa, phương pháp xử lý (ở mức 4g/kg thức ăn) có xu hướng khôi phục và thậm chí cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn và năng suất tăng trưởng liên quan bị thay đổi do sự hiện diện của ký sinh trùng. Kết quả với A-Coverost tốt hơn về mặt thống kê và số lượng đối với mức tăng trọng cuối và FCR, nghĩa là tác động của EHP đã được trung hòa.
Tuy nhiên, ngược lại với các thông số về hiệu suất tăng trưởng của tôm bị cảm nhiễm đã suy giảm nghiêm trọng. Tỷ lệ sống vẫn cao và không có sự khác biệt giữa các phương pháp điều trị. Những kết quả này khẳng định thực tế rằng EHP chủ yếu ảnh hưởng đến sự tăng trưởng hơn là khả năng sống sót của tôm.
Thí nghiệm cho thấy đàn tôm trong tất cả các lần lặp lại của nhóm cảm nhiễm đều bị nhiễm ký sinh trùng EHP với mật độ cao vào cuối thử nghiệm. Trong khi đó, có giảm đáng kể đã được quan sát thấy trong nhóm điều trị.
Những kết quả này cho thấy rằng sản phẩm có thể kiểm soát hoặc ngăn cản sự nhân lên của EHP. Trong trường hợp này, có nghĩa là vật chủ sẽ không tập trung năng lượng để chống lại mầm bệnh gây hại cho tế bào gan tụy. Thay vào đó, năng lượng này sẽ được phân bổ lại cho các quá trình chuyển đổi hiệu suất và hiệu quả trong sử dụng thức ăn (Bảng 3).
Bảng 3. Kết quả của nhóm thí nghiệm phòng bệnh
| Điều trị | Nhóm đối chứng dương với công cường độc
(CTRL) |
Nhóm sử dụng sản phẩm thử nghiệm
(EXP) |
Độ tăng tương đối(%)
giữa EXP với CTRL |
| Trọng lượng ban đầu (g) | 3.01 ± 0.45 | 2.84 ± 0.36 | |
| Trọng lượng cuối (g) | 3.33 ± 0.1 | 3.24 ± 0.16 | |
| Tăng trọng (g) | 0.33 ± 0.1a | 0.39 ± 0.15a | + 18% |
| Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) | 1.62 ± 0.04 | 1.45 ± 0.23b | – 10% |
| Tỉ lệ sống (%) | 82.86 ± 2.86a | 82.86 ± 2.86a | 0% |
| EHP cuối cùng (Số lượng bản sao/ng DNA) | 7,732a | 4,712b | -39% |
| a,b: ANOVA p< 0.05 | |||
- Phương pháp điều trị bệnh
Khi sử dùng sản phẩm như một giải pháp chữa bệnh, phương pháp điều trị (bổ sung ở mức 4g/kg thức ăn) không khôi phục lại hiệu quả sử dụng thức ăn và năng suất tăng trưởng liên quan bị thay đổi do sự hiện diện của ký sinh trùng. Kết quả thậm chí còn tồi tệ hơn về số lượng mặc dù đã giảm tải lượng EHP trong gan tụy.
Kết quả này cho thấy, sản phẩm không thể kiểm soát hoặc ngăn chặn sự nhân lên của EHP khi ký sinh trùng đã xâm nhập vào gan tụy của tôm. Đây là một điểm cơ bản và quan trọng khi đề xuất các giải pháp điều trị tương tự (Bảng 4).
Bảng 4. Kết quả của nhóm thí nghiệm điều trị bệnh
| Điều trị | Nhóm đối chứng dương với công cường độc
(CTRL) |
Nhóm sử dụng sản phẩm thử nghiệm
(EXP) |
Độ tăng tương đối(%)
giữa EXP với CTRL |
| Trọng lượng ban đầu (g) | 2.67 ± 0.10 | 2.62 ± 0.07 | |
| Trọng lượng cuối (g) | 4.03 ± 0.24 | 3.79 ± 0.08 | |
| Tăng trọng (g) | 1.35 ± 0.15a | 1.19 ± 0.12a | -13% |
| Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) | 1.03 ± 0.15a | 1.19 ± 0.11a | +16% |
| Tỉ lệ sống (%) | 96.78 ± 21.46a | 97.19 ± 1.32a | 0% |
| EHP cuối cùng (Số lượng bản sao/ng DNA) | 16,432a | 13,602a | -17% |
| a,b: ANOVA p< 0.05 | |||
Kết luận
Nghiên cứu mới này được thực hiện ở Thái Lan, khẳng định nghiên cứu trước đó được thực hiện ở Việt Nam (Frouel & cs., 2021). Do đặc thù của chu kỳ ký sinh trùng, các nhà nghiên cứu khuyến khích nên áp dụng phương pháp tiếp cận liên tục và phòng ngừa hơn là phương pháp điều trị để sản phẩm có thể tương tác với các bào tử EHP trong giai đoạn lây nhiễm tự do.
Trudy Nguyễn (Theo Aquaculture Asia Pacific)
