Mối đe doạ mới về vi rút tôm ở Trung Quốc khi sản lượng giảm

Nhiều bệnh và vi-rút khác nhau đã ảnh hưởng đến sản lượng tôm của Trung Quốc trong vài năm qua, nhưng có một loại “sát nhân” khác đang lan rộng.

Các vấn đề với bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) - thường được gọi là hội chứng tử vong sớm, hoặc EMS - và các bệnh khác đang được thêm vào bởi sự xuất hiện của vi rút hồng cầu tôm (SHIV) ở Trung Quốc.

Trong loạt hội thảo về Nuôi trồng thủy sản gần đây, hoặc TARS, hội nghị ở Chang Mai, Thái Lan, Robins McIntosh - phó chủ tịch cấp cao với Charoen Pokphand Foods (CP Foods) - đã đánh dấu SHIV, như ông dự đoán sản lượng tôm ở Trung Quốc sẽ giảm vào năm 2018 đến 512.000 tấn (xem trang trình bày bên dưới). Vào đầu năm nay, sự gia tăng sản xuất ở Trung Quốc đã được dự báo.

Một trong những vấn đề mới nổi ở Trung Quốc là SHIV.

"SHIV ở Trung Quốc ... nó cần phải được theo dõi, nó là một kẻ sát nhân", McIntosh nói với khán giả tại TARS, ở phần cuối của một bài thuyết trình về nền sản xuất mạnh mẽ trên toàn thế giới và nhu cầu tiếp thị tốt hơn, khi nông dân đã học cách quản lý AHPND / EMS, bệnh đốm trắng và bệnh vi bào tử trùng, hoặc EHP.

Đó là "những gì được gọi là một mầm bệnh mới nổi", McIntosh nói với Undercurrent News. “Chúng tôi biết nó giết tôm, chúng tôi biết nó ở Trung Quốc, chúng tôi không biết đó là một vấn đề lớn. Nhưng, bắt buộc phải cảnh giác. ”

Đã có "rất ít thử nghiệm" được thực hiện, do đó, có rất ít sự kiện, ông nói. “Tôi không biết nếu nó ở ngoài Trung Quốc. Nhưng, một lần nữa, đối với các mầm bệnh mới nổi đòi hỏi sự cảnh giác. ”

SHIV lần đầu tiên được phát hiện và xác định trong các mẫu tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei bệnh được thu thập từ một trang trại ở tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc, vào tháng 12 năm 2014, theo một báo cáo từ một nhóm các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học Thuỷ sản Trung Quốc của Thanh Đảo.

Các phát hiện của các nhà khoa học “nhấn mạnh sự cần thiết của các chuyên gia thông thạo sức khỏe động vật thủy sản và nông dân trong ngành nuôi tôm để chú ý hơn đến SHIV và thực hiện các biện pháp hữu hiệu hơn để phòng ngừa dịch bệnh và tổn thất kinh tế do SHIV gây ra”. 

Kết quả thử nghiệm cho thấy không chỉ tôm thẻ chân trắng, mà còn ở tôm he Fenneropenaeus chinensis, và tôm càng xanh Macrobrachium rosenbergii cũng dương tính với SHIV, cho thấy “một mối đe dọa mới tồn tại trong ngành nuôi tôm ở Trung Quốc”, họ viết.

Nghiên cứu cho thấy SHIV đang lan rộng và đã có mặt trong một thời gian ở trong nước.

Theo nghiên cứu, “kết quả điều tra dịch tễ học cho thấy rằng loại virus này có thể không phải là ổ dịch đầu tiên ở trang trại [Tỉnh Chiết Giang]”.

Tổng cộng có 89 trong số 575 cá thể vannamei, năm trong số 33 cá thể chinensis và năm trong số 10 cá thể rosenbergii “có SHIV dương tính trong các mẫu được thu thập trong giai đoạn 2014-2016 ở 20 quận của 5 tỉnh ở Trung Quốc, đã lan rộng và trầm trọng hơn đến các vùng nuôi tôm xung quanh ”, họ viết.

"Tóm lại, thông qua sự cô lập, tái nhiễm và đặc điểm mô bệnh học, chúng tôi đã tiết lộ rằng SHIV là một loại virus mới trong họ Iridoviridae và một tác nhân gây bệnh của tôm thẻ chân trắng."

Các triệu chứng của nhiễm SHIV “bao gồm mất màu nhẹ trên bề mặt và cắt gan tụy, bụng và ruột trống, vỏ mềm ở tôm bị nhiễm một phần và cơ thể hơi đỏ ở một phần ba của cá thể”, báo cáo cho biết.

Xác định loại virut mới thuộc họ Iridoviridae, Shrimp hemocyte iridescent virus (SHIV) trên tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei)

Tóm tắt

Một loại virut mới phát hiện được cho là nguyên nhân gây bệnh nghiêm trọng và tỉ lệ chết cao ở các trại nuôi tôm thẻ chân trắng ở Triết Giang, Trung Quốc và đã được xác định và được tạm gọi là  shrimp hemocyte iridescent virus (SHIV). Quan sát mô bệnh học cho thấy sự hiện diện của thể vùi màu ba zơ và nhân vón cục đối với cơ quan tạo máu và tế bào máu trong mang, gan tụy và cơ thịt.

Tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei là một trong những loài giáp xác quan trọng trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là đối với các nước phát triển ven biển. Sản lượng của loài này chiếm 53.1% tổng sản lượng loài giáp xác trong nuôi trồng thủy sản trên thế giới và 98.6% loài tôm thẻ chân trắng được sản xuất ở các nước đang phát triển trong năm 20149. Tuy nhiên, các bệnh mới  xuất hiện gần đây trong các trại tôm thẻ chân trắng đã tác động đáng kể và tiêu cục đến ngành nuôi tôm cùng với việc phổ biến của loài10.

Quan sát và phát hiện tôm bệnh

Mẫu tôm thẻ L. vannamei (số 20141215) được thu thập từ ao nuôi có các dấu hiệu lâm sàng rõ ràng  bao gồm dạ dày và ruột rỗng, sự mất màu nhẹ trên bề mặt gan tụy và vỏ tôm bị mềm. Các mẫu tôm được kiểm tra và chứng minh là không có vi rút hội chứng đốm trắng (WSSV), vi rút đầu vàng (YHV), vi rút hội chứng Taura (TSV), vi rút  hoại tử và tạo máu truyền nhiễm (IHHNV) and Vibrio parahaemolyticus gây bệnh hoại tử gan cấp tính (VPAHPND)  bằng phương pháp PCR hoặc RT-PCR được kiến nghị bởi tổ chức Thú y Thế giới11 và Flegel & Lo12.

Xác nhận mầm bệnh gây bệnh bằng thực nghiệm 

Để tiếp tục xác định xem vi rút tiềm ẩn có phải là tác nhân gây bệnh hay không, chúng tôi đã thực nghiệm trên 2 nhóm tôm khỏe L. vannamei bằng cách tiêm vào trong cơ (im) hoặc tiêm ngược hậu môn (rg) với liều lượng 0.22 µm dịch lọc thể vẫn của thuốc dưới 30% (w/w) tách đường từ chất đồng chất ở phần đầu của mẫu tôm đông lạnh 20141215. Can thiệp bằng đường miệng ( mỗi os)  với mô tôm đông lạnh  của mẫu 20141215 được tiến hành đồng thời với một nhóm tôm thẻ khỏe khác.

Kết quả thử nghiệm cho thấy tỉ lệ chết  của tôm ở nhóm  tiêm cơ(im), nhóm tiêm ngược hậu môn(rg) và nhóm Can thiệp bằng đường miệng ( mỗi os) các nhóm đều đạt 100% trong vòng 2 tuần sau khi bị nhiễm bệnh. Thời gian chết trung bình (LT50) của nhóm im là 3.34 ± 0.32 ngày điều này cho thấy tỷ lệ chết nhanh nhất. LT50 của nhóm rg là 5.69 ± 0.48 ngày. LT50 của nhóm per os là 8.11 ± 0.81 ngày. Ngược lại, có ít hơn  0–10% tỉ lệ chết của tôm trong nhóm kiểm soát im và rg bằng đệm PPB-His (376.07 mM NaCl, 6.32 mM K2SO4, 6.4 mM MgSO4, 14.41 mM CaCl2, and 26.10 mM histidine hydrochloride, pH 6.5)23 (Hình. 3)

Hình 3

Tỉ lệ chết của tôm thẻ chân trắng trong nhiễm bệnh thực nghiệm. Hai nhóm tôm được thực nghiệm với dịch lọc của các chất chiết xuất mô bằng cách tiêm cơ(im) hoặc tiêm ngược hậu môn (rg). Nhóm khác thử nghiệm thông qua việc can thiệp bằng đường miệng ( mỗi os). Nhóm tôm tôm đối chứng được xử lý tương đương với điệm PPB-His trong nhóm im (c) và nhóm rg (c) , tương tự cho nhóm Can thiệp bằng đường miệng ( mỗi os) thức ăn cho tôm.Tỉ lệ chết thể hiện sơ đồ dữ liệu  từ 3 lần lặp lại cho mỗi thực nghiệm( mỗi lần lặp lại bao gồm 30 cá thể).

Tôm thực nghiệm từ các vi rút được chuẩn bị từ mẫu 20141215 thể hiện các triệu chứng tương tự những mẫu cá thể ban đầu bao gồm rỗng dạ dày và ruột ở tất cả tôm nhiễm bệnh, mất màu sắc trên bề mặt phần gan tụy, và một phần cá thể tôm bị mềm vỏ. Một phần ba cá thể bị thân đỏ (Hình. 4a,b). Tôm sắp chết sẽ mất khả năng bơi lội và chìm xuống đáy hồ. Quan sát triệu chứng và tôm chết  do nhiễm bệnh từ ấu trùng đến con trưởng thành trong phòng thí nghiệm.

Hình 4

Các triệu chứng lâm sàng của tôm L. vannamei đã gây nhiễm thực nghiệm so với nhóm đối (a) Biểu hiện bệnh bên ngoài của tôm. (b) Phần gan tụy.

Kiểm tra mô phỏng bệnh học cho thấy sự hiện diện của tế bào nhân karyopyknosis và tạp chất bazo trong mô tạo máu, hemocytes trong mang và xoang của gan tụy. Tất cả các triệu chứng được quan sát  giống với các triệu chứng trong mẫu 20141215 được thu thập từ ao nuôi nhiễm bệnh phù hợp với giả định của River. 

Ngoài ra, kết quả phân tích RT-PCR và PCR cũng chỉ ra rằng tất cả tôm của nhóm bị nhiễm đều dương tính với vi rút mới phát ngũ sắc nhưng không phát hiện WSSV, IHHNV, VPAHPND, YHV và TSV trong khi  tất cả các tác nhân gây bệnh nói trên không được phát hiện  trong nhóm tôm đối chứng.

Thảo luận

Trong những năm gần đây, các bệnh lây nhiễm trong các trang trại tôm thẻ chân trắng đã gây thiệt hại lớn về kinh tế ở Trung Quốc. Tôm bị bệnh  trong nhiều trường hợp biểu hiện teo gan tụy với chứng nhạt màu và tỉ lệ chết cao. Người ta tin rằng hoại tử gan tụy cấp tính của tôm trưởng thành có liên quan đến AHPND gây ra bởi vi rút Vibrio parahaemolyticus 14–17.

Năm 2014, các ao nuôi tôm thẻ chân trắng L. vannamei (2–3 cm) chết hàng loạt với triệu chứng teo gan tụy, nhạt màu , dạ dày và ruột rỗng và bị mềm vỏ ở Chiết Giang, Trung Quốc. Tổ hợp kết quả PCR hoặc RT-PCR cho thấy kết quả âm tính với vi rút WSSV, IHHNV, VPAHPND, YHV và TSV11. Các phần mô học cho thấy bệnh có thể do nhiễm vi rút khả nghi cùng với các triệu chứng gây bệnh rõ ràng, không phù hợp với đặc điểm mô bệnh học với bất kỳ vi rút nào được biết trước đó và AHPND. Trình tự thông số cao và BLAST ghi nhận sự hiện diện của vi rút phát ngũ sắc trong mẫu 20141215. 

Nhận thấy tỉ lệ phần trăm cao nhất trong chuỗi amino acid  của gen MCP và  ATPase của vi rút ngũ sắc với các thành phần  của họ Iridoviridae  được biết trước đó chỉ tương ứng là 56% và 52%. Phân tích phát sinh loài do hai loại protein này hỗ trợ cho thấy SHIV không thuộc về  bất kỳ  giống nào được biết đến trước đó của họ Iridoviridae. 

Thực nghiệm qua phương pháp tiêm cơ hoặc các phương phát không xâm lấn mô phỏng tự nhiên như tiêm ngược hậu môn  hoặc nhiễm os có thể truyền thành công tác nhân gây bệnh từ tôm bệnh sang tôm khỏe gây ra các triệu chứng lâm sàn tương tự và thay đổi về bệnh lý. Điều này chứng minh vi rút này là tác nhân chính gây bệnh. ISH với đầu dò có nhãn digoxin cho thấy tín hiệu phù hợp với  các tạp chất được quan sát  thấy trong mô bệnh học màu H&E trong mô tạo máu, mang, gan tụy và các chân bơi. 

Các kết quả này đáp ứng các giả định của River trong việc chứng minh nguyên nhân gây bệnh do Vi rút18. Sau khi so sánh  các đặc điểm hình thái, sinh lý và  đặc điểm sinh sản của chủng 20141215 với các vi rút ngũ sắc khác, chúng ta  tạm thời chỉ định tác nhân gây bệnh là vi rút tôm ngũ sắc shrimp hemocyte iridescent virus (SHIV),có thể gây bệnh  do vi rút tôm ngũ sắc shrimp hemocyte iridescent virus disease (SHIVD). Một chi mới của họ Iridoviridae được đề xuất là Xiairidovirus, nghĩa là vi rút tôm ngũ sắc.

Cho đến nay, chỉ có 5 vi rút gây hại ở động vật giáp xác bao gồm vi rút SIV gây bệnh trên tôm Acetes erythraeus được báo cáo5: Vi rút CQIV gây bệnh cho tôm hùm nước ngọt Cherax quadricarinatus 8, một loại vi rút tương tự irido gây bệnh cho cua biển Macropipus depurator 4, giả thuyết về vi rút irido gây bệnh cho tôm Protrachypene precipua 6, và vi rút IIV-31 gây bệnh cho bọ Armadillidium vulgare 7. Chỉ có trình tự bộ gen hoàn chỉnh IIV-31, trình tự gen mcp  của vi rút SIV, và một phần trình tự gen mcp của vi rút CQIV được công bố. Người ta ghi nhận vi rút CQIV có thể gây chết cao đối với tôm thẻ trong các thực nghiệm.

Tuy nhiên, thực nghiệm thường sử dụng phương pháp tiêm bắp cơ hơn phương pháp không xâm lấn. Theo tiêu chí của OIE về việc liệt kê các loài dễ bị gây bệnh với tác nhân gây bệnh cụ thể19, Tôm thẻ L. vannmei không thể được xác nhận là vật chủ nhạy cảm với vi rút CQIV theo các số liệu được thiết lập gần đây. Vì vậy, chúng ta giả định vi rút SHIV  là vi rút ngũ sắc duy nhất được báo cáo với biểu đồ MCP và ATPase có sẵn và tôm thẻ là vật chủ nhạy cảm.

Các triệu chứng lâm sàng của việc nhiễm vi rút SHIV bao gồm bề mặt bị nhạt màu, gan tụy cắt, rỗng dạ dày và ruột, vỏ mềm ở một phần số cá thể tôm bị nhiễm và bị thân đỏ ở một phần ba số cá thể. Các triệu chứng này không giống với với các triệu chứng gây bệnh của iridovirus trên tôm Protrachypene precipua có màu trắng nhạt6 và nhiễm vi rút SIV trên tôm Acetes erythraeus có thân màu nhạt và trắng  hoặc xanh đậm óng trên những tôm bị nhiễm nghiêm5. Xu et al.8 không đề cập đến  toàn bộ dấu hiệu ngoài trừ tỉ lệ chết của tôm hùm nước ngọt Cherax quadricarinatus tự nhiên bị nhiễm vi rút CQIV. Họ mô tả ngắn gọn việc cho ăn và tính không ổn định trong 5 ngày sau khi nhiễm bệnh (dpi) sau đó tỉ lệ chết của tôm hùm nước ngọt Cherax quadricarinatus và tôm thẻ L. vannamei thông qua việc tiêm  bắp cơ với CQIV tinh khiết.

SHIV lần đầu được phát hiện  và xác định trong các mẫu tôm bệnh thu thập từ một trang trại tai Tỉnh Triết Giang, Trung Quốc vào tháng 12-2014. Tuy nhiên, kết quả điều tra dịch tễ cho thấy vi rút này có thể không phải trong ổ dịch đầu tiên  trong trang trại. Trong tổng số 89 trong số 575 cá thể tôm thẻ L. vannamei , 5 trong 33 cá thể  F. chinensis và 5 trong số 10 cá thể Mb. rosenbergii  thì dương tính với SHIV trong số các mẫu thu thập trong suốt 2014–2016 ở 20 quận của 5 tỉnh khắp Trung Quốc, làm tăng mối lo ngại rằng vi rút có thể lan rộng và trầm trọng hơn ở các trại tôm xung quanh.

Tóm lại, thông qua sự cô lập, tái nhiễm và đặc điểm mô học, chúng tôi tuyên bố rằng SHIV là một loại vi rút mới trong họ Iridoviridae và tác nhân gây bệnh của tôm thẻ L. vannamei. Ngoài ra, chúng tôi đã phát triển thử nghiệm ISH và tổ hợp phương pháp PCR để phát hiện cụ thể SHIV. Những phát hiện này nhấn mạn sự cần thiết cho các chuyên gia thông thạo về sức khoẻ thủy sản vad nông dân trong ngành nuôi trồng tôm chú ý hơn đến SHIV và thực hiện các biện pháp hữu hiệu phòng ngừa dịch bệnh và tổn thất kinh tế do SHIV gây ra.