Chế phẩm probiotic trong việc phòng ngừa virus gây bệnh đốm trắng trên tôm

Bệnh đốm trắng do virus (White Spot Syndrome Virus - WSSV) là một trong các bệnh gây nên hiện tượng tôm nuôi chết hàng loạt trong các vùng nuôi tôm tại các địa phương ven biển ở nước ta từ nhiều năm qua.

Ảnh minh họa

Theo các nhà khoa học, tác nhân gây ra bệnh đốm trắng trên tôm do virus hoặc vi khuẩn gây ra, bệnh thường có tốc độ lây lan rất nhanh và mức độ gây hại rất lớn. Bệnh lan truyền chủ yếu qua nước, thức ăn và rất dễ bùng phát khi môi trường biến đổi theo chiều hướng xấu làm cho tôm nuôi bị sốc. Thời gian gây bệnh thường từ tháng nuôi thứ hai trở đi và thường xuất hiện ở tôm nuôi vào mùa xuân và đầu mùa hè khi khí hậu, thời tiết thay đổi nhiều như sự biến thiên quá lớn của biên độ nhiệt giữa ngày và đêm dẫn đến tôm bị sốc và dễ nhiễm bệnh.

Chế phẩm sinh học từ lâu đã được ứng dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản và đã chứng minh là giải pháp hữu hiệu trong việc phòng và điều trị bệnh trên tôm.

Vừa qua, PGS.TS. Phan Tuấn Nghĩa và các cộng sự Trường đại học khoa học tự nhiên đã nghiên cứu sản xuất thành công (dưới dạng vaccin và thử nghiệm ở quy mô pilot) chế phẩm probiotic bào tử Bacillus subtilis biểu hiện kháng nguyên của virus gây bệnh đốm trắng ở tôm (tôm sú và tôm thẻ chân trắng).

Bacillus subtilis được phát hiện lần đầu tiên trong phân ngựa vào năm 1941 bởi tổ chức y học Nari của Đức. Thuộc chi Bacillus, Bacillus subtilis, còn được gọi là trực khuẩn cỏ khô hoặc trực khuẩn cỏ, là một loại vi khuẩn Gram dương, catalase dương tính . Bacillus subtilis có hình que, có khả năng tạo bào tử, có khả năng chịu đựng các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Bacillus có thể sản sinh các chất kháng sinh, amino axit và enzim, và một lượng lớn peptit, bao gồm subtillin và bacitracin.

Bacillus subtilis tồn tại trong sinh phẩm ở trạng thái bào tử, nhờ vậy khi uống vào dạ dày nó không bị axit cũng như các men tiêu hóa ở dịch vị phá hủy. B.subtilis có vai trò lớn trong việc giữ ổn định thế quân bình vi khuẩn chí ruột bằng cơ chế cạnh tranh sinh tồn và khả năng gây ức chế các vi khuẩn gây bệnh ở đường ruột do tác dụng bởi những sản phẩm tiết của nó. B. subtilis còn được đánh giá là một trong những loại vi khuẩn an toàn và hiệu quả nhất  để sử dụng trong ngành công nghệ sinh học sản xuất các axit amin quan trọng như: lysine, valine, tyrozine, proline, threonine, isoleusine, aspastic…

Vi khuẩn B. subtilis có khả năng tổng hợp các chất ức chế ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. Theo nghiên cứu của Vaseeharan và Ramasamy (2003), vi khuẩn B. subtilis có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩnVibrio harveyi gây bệnh phát sáng trên tôm. Các chất ức chế này có thể là lyzozyme hoặc các enzyme ngoại bào.

Ngoài ra, B. subtilis còn có khả năng tổng hợp một số chất kháng sinh có tác dụng ức chế sinh trưởng hoặc tiêu diệt một số vi sinh vật khác, tác dụng lên cả vi khuẩn gram âm lẫn gram dương, nấm gây bệnh như: Bacitracin, Bacilysin, Baxilomicin (A,B,C,R), Bacillopectin, Mycobacillin, Subtilin (A,B,C), Prolimicin…Nhờ các kháng sinh này mà B. subtilis có khả năng cạnh tranh tốt với các vi khuẩn khác và  người ta đã ứng dụng chúng để tái tạo lại sự cân bằng vi khuẩn trong ruột. B. subtilis còn có khả năng đồng hóa một số vitamin như  B2 (Riboflavin) đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sống của cơ thể động thực vật, có mặt trong tất cả các tế bào, tham gia vào các quá trình dinh dưỡng và hô hấp của sinh vật. Trong 1 gam sinh khối khô Bacillus có 7,8µg riboflavin.

Nhờ các đặc tính trên của Bacillus subtilis, nhóm nghiên cứu đã sản xuất thành công ở quy mô pilot 20 kg nồng độ lớn hơn, hoặc tương đương 5 x 109/g probiotic bào tử Bacillus subtilis biểu hiện VP28 dạng CotB-VP28 và 10 kg chế phẩm probiotic bào tử Bacillus subtilis biểu hiện VP28, có khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch và bảo vệ 70% tôm không bị nhiễm bệnh đốm trắng... Theo PGS.TS. Phan Tuấn Nghĩa, phòng trừ bệnh cho tôm bằng phương pháp sử dụng công nghệ gen nhằm tạo ra vaccin thế hệ mới mang kháng nguyên của tác nhân gây bệnh rồi sau đó đưa vào tôm. Điều này cho phép kích thích hệ thống miễn dịch, nhờ vậy tôm sẽ có khả năng chống lại các tác nhân gây bệnh.

Nghiên cứu này đã thu được kết quả ban đầu khá tốt, tôm có khả năng phòng bệnh cao. Kết quả thu được đối với tôm thẻ chân trắng đạt trên 75%, còn tôm sú là trên 70%.

Việc sử dụng chế phẩm sinh học nhằm hạn chế tối đa khả năng sử dụng kháng sinh trong việc phòng và trị bệnh thủy sản là hướng đi đúng, nhằm tránh khả năng tạo ra các dòng vi khuẩn kháng thuốc, ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi và con người, tạo ra các sản phẩm an toàn và góp phần phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững.