Dịch bệnh Columnaris

Một nhiễm khuẩn do vi khuẩn bệnh trắng đuôi Flavobacterium columnare gây ra

Columnaris, lần đầu tiên được mô tả bởi Herbert Spencer Davis năm 1922, là một trong những bệnh lâu đời nhất được biết đến của cá nước ấm. Tài liệu tham khảo cho bệnh có thể gây nhầm lẫn. Vi khuẩn gây bệnh đã được gọi bằng các tên khác nhau như Bacillus columnaris, Flexibacter columnaris, Cytophaga columnaris và gần đây nhất là Flavobacterium columnare.

Bệnh Columnaris là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ở ao nuôi cá tra ở miền Đông Nam Hoa Kỳ. Nó là thứ hai chỉ để nhiễm trùng huyết đường ruột của cá da trơn (ESC) gây ra bởi vi khuẩn Edwardsiella ictaluri. Hầu hết các loài cá dễ bị nhiễm sắc tố sau một số loại căng thẳng môi trường và khi nhiệt độ nước ở trên mức phạm vi nhiệt độ ưa thích của chúng. Bệnh thường xảy ra ở cá da trơn khi nhiệt độ nước vào khoảng từ 25 đến 32oC (77 đến 90o F) vào mùa xuân, mùa hè và mùa thu.

Dấu hiệu hoặc triệu chứng lâm sàng

Cá với columnaris thường có các tổn thương từ nâu đến nâu vàng (lở loét) trên mang, da và / hoặc vây của chúng. Vi khuẩn bám vào bề mặt mang, phát triển thành các mảng lan rộng, và cuối cùng bao phủ các sợi mang đơn lẻ (Hình 1). Điều này dẫn đến chết tế bào. Các phần mang bị xói mòn bởi các enzyme phân hủy protein và sụn do vi khuẩn tạo ra. Tổn thương da được tạo bởi columnaris ban đầu rất nông và có thể xuất hiện như một khu vực đã mất đi vẻ ngoài sáng bóng tự nhiên của nó. Nhiều tổn thương cao cấp hơn có thể có hình tròn hoặc hình bầu dục, màu nâu vàng, với vết loét mở ở trung tâm. Một tổn thương đặc trưng được tạo ra bởi columnaris là một dải màu trắng nhạt bao quanh cơ thể, thường được gọi là tình trạng yên ngựa (Hình 2). Khi nhiễm trùng tiến triển, một vết loét màu vàng-nâu thường được tìm thấy ở trung tâm của yên ngựa. Ngoài ra, nó không là bất thường để tìm thấy một màu vàng-nâu, chất nhầy tăng trưởng của vi khuẩn columnaris bên trong miệng của cá (Hình 3). . Các màu nâu nâu thường là do bùn và các mảnh vụn bị mắc kẹt trong chất nhờn được sản xuất bởi vi khuẩn. Khi được nuôi trong phòng thí nghiệm, vi khuẩn tạo ra một sắc tố màu vàng.

Columnaris có thể được phân lập từ các cơ quan nội tạng của cá nhưng ý nghĩa của điều này là không chắc chắn. Không có dấu hiệu lâm sàng rõ rệt nào có tính đặc hiệu của các nhiễm khuẩn bên trong này, nhưng có thể bị sưng thận sau. Trong một nghiên cứu ở Mississippi, Columnaris được phân lập bên trong cá ở 40 phần trăm các trường hợp mà nó được tìm thấy bên ngoài cá.

Hình 1. Vi khuẩn Columnaris sắc tố vàng đã gây nhiễm mang cá da trơn này, gây xói lở. (Ảnh của Robert Durborow)

Hình 2. Tổn thương yên ngựa màu trắng đặc trưng gây ra bởi Flavobacterium columnare được nhìn thấy trên cá hồi cầu vồng này. (Ảnh của Robert Durborow)

Hình 3. Sự phát triển của chất nhầy vàng của vi khuẩn cột sống được nhìn thấy trong và xung quanh miệng của con cá da trơn này.

Nguyên nhân

Vi khuẩn Columnaris có thể xuất hiện nhiều nhất, nếu không phải là tất cả, các môi trường thủy sinh. Vi khuẩn có thể gây bệnh trong điều kiện nuôi bình thường, nhưng giống như khi cá bị căng thẳng. Điều kiện căng thẳng ủng hộ bệnh columnaris bao gồm oxy thấp, amoniac cao, nitrite cao, nhiệt độ nước cao, xử lý thô, chấn thương cơ học và đông đúc. Columnaris xảy ra thường xuyên trong cá nuôi sâu trong lồng và trong các hệ thống tuần hoàn khép kín và là sự trầy xước do lồng. Sau khi thành lập, nhiễm trùng có thể lây lan nhanh chóng và gây ra tỷ lệ tử vong cao.

Trong khi các điều kiện căng thẳng có thể đóng góp vào sự xâm nhập của Columnaris, sự hiện diện của Columnaris cũng có thể dẫn đến nhiễm trùng thứ phát hoặc các bệnh khác. Saprolegniosis mùa đông (còn được gọi là nấm mùa đông hoặc giết mùa đông) thường được đề cập trước bởi các Columnaris. Trong một trường hợp nghiên cứu, 80% ao nuôi cá da trơn trong đó saprolegniosis mùa đông được chẩn đoán cũng có nhiễm trùng đại tràng vào mùa hè hoặc mùa thu trước đó.

Chẩn đoán

Sự hiện diện và sự phát triển của vi khuẩn nâu trên miệng, mang, da hoặc vây thường chỉ ra sự nhiễm khuẩn Flavobacterium columnare. Chẩn đoán có thể là đúng của columnaris thu được bằng cách cạo một khu vực ảnh hưởng trên cá, chuẩn bị một mẫu ướt gắn trên một kính hiển vi, và kiểm tra nó bằng kính hiển vi, phóng đại 100-400 lần. Vi khuẩn columnaris có thể khác biệt với các vi khuẩn khác theo kích thước và hình dạng của chúng (các thanh dài, mỏng, từ 7 đến 10 mm và dài hơn khoảng 10 đến 20 lần chiều rộng); di chuyển của chúng (uốn lượn và trượt); và sự hình thành của "ổ rơm” (tế bào bắc cầu hình thành các cột trên bề mặt mô). Một vài phút được yêu cầu cho các đặc tính của "ổ rơm” để tạo thành trong quá trình chuẩn bị trượt ướt; chúng được nhìn thấy tốt nhất trên mô tươi từ cá sống.

Vi khuẩn Columnaris phải được nuôi trong môi trường chuyên dụng, như môi trường của Ordal, có hàm lượng chất dinh dưỡng và agar thấp. Columnaris có thể được phân lập từ các điểm bị ô nhiễm bên ngoài và từ các cơ quan nội tạng của cá với nhiễm trùng hỗn hợp bằng cách sử dụng các phương tiện chọn lọc như môi trường chọn lọc Cytophaga Agar (SCA) và Hsu-Shotts (HS). Những môi trường này tận dụng khả năng của vi khuẩn columnaris để phát triển với sự hiện diện của neomycin (5 mg / l) và polymyx- trong B (200 đơn vị / ml), trong khi hầu hết các tác nhân gây bệnh và vi khuẩn thủy sinh khác bị ức chế.

Flavobacterium columnare có thể được xác định trong phòng thí nghiệm bằng một phương pháp 5 bước để chứng minh:

● Khả năng phát triển trên một dung môi có chứa neomycin và polymyxin B;

● Sản xuất các nhóm rễ giả sắc tố vàng (giống như gốc );

● Sản xuất enzim phân hủy gelatin;

● Ràng buộc thuốc nhuộm congo màu đỏ với thuộc địa; và

● Sản xuất enzyme phân hủy chondroitin sulfat.

Flavobacterium columnare đang lướt qua các vi khuẩn có xu hướng lây lan ngẫu nhiên trên bề mặt của chiếc đĩa chăn nuôi ở một mẫu rễ trái ngược với hầu hết các vi khuẩn khác mọc ở các khuẩn lạc nhỏ, được xác định rõ. Để xác định rõ hơn, có thể sử dụng các kháng thể chống lại F. columnare cụ thể trong thử nghiệm kết dính trượt, hoặc các phương pháp sinh học phân tử như PCR (phản ứng chuỗi polymerase).

Phòng ngừa và điều trị

Lý tưởng nhất là sự xuất hiện của columnaris có thể được giảm bớt bằng cách làm dịu đi căng thẳng đối với quần thể cá nuôi. Nuôi trồng thủy sản, tuy nhiên, liên quan đến thả cá và cho ăn ở nồng độ sẽ đảm bảo hiệu quả sản xuất và lợi nhuận. Các chiến lược quản lý thiết yếu này làm tăng các điều kiện căng thẳng và tăng khả năng bị bệnh ở cá nuôi. Tốt nhất, nên giảm thiểu căng thẳng càng nhiều càng tốt để tránh nhiễm khuẩn vì columnaris.

Điều trị nhiễm trùng columnaris sống bên ngoài bao gồm xử lý nước nuôi bằng hóa chất trị liệu hợp pháp để sử dụng cho cá ăn. Kali permanganat (KMnO4) là một liệu pháp thường được sử dụng. Tính đến tháng 8 năm 1998, Potanganium permanganate được xem xét trong tình trạng trì hoãn bởi Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ. Mặc dù nó được cho phép sử dụng trên thức ăn cho cá, nhưng nó vẫn chưa được chấp thuận hoàn toàn và có thể được làm bất hợp pháp trong tương lai nếu bằng chứng mới cho thấy nó không an toàn.

Kali permanganat oxy hóa chất hữu cơ và thường được sử dụng để xử lý các columnaris bên ngoài trong ao ở mức 2 mg / l (5,4 pound / mẫu Anh) hoặc ở nồng độ cao hơn nếu tải trọng hữu cơ của nước cao. Lượng KMnO4 được sử dụng để xử lý columnaris được dựa trên thử nghiệm yêu cầu KMnO4 trong 15 phút. Điều này rất hữu ích để xác định chi phí tiềm năng của việc điều trị permanganat. Để tiến hành thử nghiệm, dung dịch gốc KMnO4 500 mg / l được chuẩn bị bằng cách thêm 0,5 gram KMnO4 vào 1 lít nước cất. Sau đó bốn cốc 1 lít được đổ đầy 500 ml nước nuôi cá để xử lý. Dung dịch gốc KMnO4 được thêm vào để làm nồng độ KMnO4 là 1, 3, 5 và 7 mg mỗi lít. Để đạt được các nồng độ này, 1 ml dung dịch gốc được thêm vào cốc thứ nhất, 3 ml đến cốc thứ hai, 5 ml đến cốc thứ ba và 7 ml đến cốc thứ tư. Sau 15 phút, một trong bốn nồng độ sẽ hơi hồng và một sẽ trong suốt. Nồng độ để chọn cho điều trị là nồng độ nằm giữa hai loại này. Nhân sự tập trung này với hệ số 2,5 và sử dụng nồng độ KMnO4 đó để xử lý nước nuôi có chứa cá bị nhiễm bệnh. 

Ví dụ, nếu cốc thủy tinh chứa 3 mg / l KMnO4 có màu hồng nhạt sau 15 phút, và cốc có KMnO4 1 mg / l bị mất màu hồng và trong suốt, sau đó sử dụng 2 mg / l và nhân lên bằng 2,5 để đạt được tỷ lệ điều trị là 5 mg / l KMnO4. Khi lượng KMnO4 được tính toán được áp dụng cho cơ thể của nước được xử lý, màu đỏ sẽ tồn tại trong ít nhất 4 giờ.

Một phương pháp điều trị truyền thống hơn là hòa tan 2 mg / l KMnO4 trực tiếp trong nước cần được xử lý, xem nước để đảm bảo rằng nó vẫn còn đỏ trong 4 giờ. Người ta cho rằng điều trị này được áp dụng vào sáng sớm để có đủ ánh sáng ban ngày để quan sát nước màu. Nếu KMnO4 oxy hóa thành màu nâu (do tải trọng hữu cơ của nước) trước khi đạt đến thời gian điều trị 4 giờ, thì thêm 2 mg / l vào nước. Điều này được lặp lại cho đến khi có thể duy trì màu đỏ trong thời gian điều trị đầy đủ. Để an toàn tối đa, phương pháp điều trị này phải được tuân theo ngay cả khi nhu cầu lâu dài của nước đã được xác định.

Thành công đã được báo cáo để điều trị nhiễm trùng columnaris sống bên ngoài và bên trong với Terramycin® (oxytetracyline HCl) thức ăn thuốc. Kết quả tốt hơn thường thu được nếu cá bị ảnh hưởng được điều trị rất sớm sau khi phát hiện ra bệnh. Điều này là đúng nếu bệnh làm cho cá ăn ít hơn hoặc ngừng ăn hoàn toàn. Terramycin® thức ăn được cho ăn với liều lượng từ 25 đến 37,5 triệu ligram hoạt chất / pound cá trong 10 ngày. Có thời gian thu hồi 21 ngày trước khi cá có thể được bán cho người. Sử dụng Terramycin® thức ăn có chứa thuốc để kiểm soát columnaris là kỹ thuật sử dụng thêm chiêu bài của thuốc. Terramycin® được dán nhãn đặc biệt để điều trị nhiễm khuẩn Aeromonas hydrophila và pseudomonas.

Terramycin® (TM 100) có 100 gram thành phần hoạt tính oxytetracycline trên mỗi pound premix. Các nhà máy thức ăn sử dụng các lượng sau đây của TM 100 khi sản xuất thức ăn có chứa Terramycin® và tỷ lệ cho ăn thay đổi tùy theo sức mạnh của hỗn hợp thức ăn thuốc được cho ăn như trong Bảng 1.

Bảng 1

Terramycin® (100) đã trộn (mỗi tấn thức ăn)	Terramycin® (trong thức ăn thành phẩm)	Nồng độ của Tỷ lệ cho ăn của cá (phần trăm trọng lượng cơ thể)
100 lbs	5.00 g/lb	0.5 - 0.75 %
50 lbs	2.50 g/lb	1.0 - 1.5 %
25 lbs	1.25 g/lb	2.0 - 3.0 %

Romet * 30®và Romet B® cũng có hiệu quả trong điều trị nhiễm khuẩn columnaris theo các xét nghiệm nhạy cảm kháng sinh gần đây. Tuy nhiên, nó được dán nhãn kỹ thuật để sử dụng trên các nhiễm trùng vi khuẩn Edwardsiella ictaluri.

Kinh tế học

Kinh tế phải được xem xét khi xác định quy trình xử lý tốt nhất khi cá có columnaris. Liệu chi phí điều trị có vượt quá giá trị của cá? Số lượng cá chết (hoặc có thể chết) có giá trị đủ cao để biện minh cho chi phí điều trị không?

Ví dụ sau minh họa cách kinh tế đóng vai trò quan trọng trong việc cân nhắc điều trị.

Một người nông dân có một ao 2 mẫu Anh thả với 6.000, cá thể 1/2 pound đã mất khoảng 40 con cá mỗi ngày trong một tuần.

Các chuyên gia sức khỏe cá tại phòng thí nghiệm chẩn đoán đã tìm thấy columnaris và đề xuất một điều trị KMnO4 2 mg / l dựa trên thử nghiệm nhu cầu KMnO4.

Ao 2 mẫu Anh có độ sâu trung bình 5 feet (10 mẫu Anh) và đòi hỏi 54 pound KMnO4 để có được2 mg / l điều trị (10 acre-feet X 2 mg / l X 2,7 pounds KMnO4 / acre-foot).

KMnO4 có giá khoảng 2 đô la mỗi pound, vì vậy 54 pound sẽ có giá khoảng 108 đô la.

Giả sử cá có giá trị khoảng 50 cent mỗi con, tổng số tổn thất khoảng 20 đô la một ngày. Nếu tỷ lệ tử vong tiếp tục thêm 2 tuần nữa, thiệt  hại của nông dân sẽ là khoảng 280 đô la.

Chi phí điều trị $ 108 trong trường hợp này có vẻ là kinh tế nếu kết quả điều trị là thành công và tỷ lệ tử vong ngừng hoặc giảm đáng kể.

Nếu người nông dân chỉ mất năm con cá mỗi ngày, chi phí điều trị có thể tốn kém hơn so với những thiệt hại dự kiến từ căn bệnh này.

Các phân tích kinh tế của điều trị cho từng trường hợp nên được giải quyết với một chuyên gia sức khỏe cá đủ điều kiện có kinh nghiệm với nhiều loại trường hợp bệnh cá. Chuyên gia này có thể dự đoán kết quả của một căn bệnh cụ thể.