Xác định thông số môi trường đối với EMS / AHPNS trong ao nuôi tôm ở Agrobest

Vi khuẩn được phân lập từ mô gan tụy của tôm và gửi đến Nhật Bản

Tôm được nuôi trong bể với độ pH “an toàn” hoạt động bình thường, trong khi những con nuôi ngoài vùng an toàn xuất hiện các triệu chứng AHPNS và chết.

Agrobest Sdn. Bhd. là một trang trại nuôi tôm thâm canh lớn nằm ở bang Pahang, Malaysia, bao gồm 461 ao có lót bạc với diện tích trung bình là 0,75 ha. Năm 2010, trang trại sản xuất khoảng 11.000 tấn (MT) tôm Thái Bình Dương trắng (Litopenaeus vannamei) và 500 tấn tôm sú (Penaeus monodon).

Hội chứng chết sớm, còn được gọi là hội chứng hoại tử gan tụy cấp tính (AHPNS), xuất hiện ở Agrobest vào đầu tháng Giêng năm 2011 tại năm ao thả postlarvae từ cùng trại giống khoảng một tháng trước đó.

Bệnh dường như có nguồn gốc từ trại giống này nhưng không phải tất cả ao thả  postlarvae đều bị ảnh hưởng. Sinh vật phù du sinh trưởng trong năm ao bị ảnh hưởng có màu sắc bất thường - màu xanh đậm, gần như đen, thường được thấy ở cuối chu kỳ sản xuất. Các yếu tố môi trường đóng một vai trò quan trọng trong sự xuất hiện bệnh.

Khả năng lây nhiễm

Trong vòng một tuần khi bùng phát bệnh ở năm ao đầu tiên, một số ao lân cận cũng bị ảnh hưởng. Khoảng hai tháng sau, AHPNS đã lan rộng ra khắp các trang trại. Tỷ lệ chết điển hình trong ao bị nhiễm bệnh là 70 đến 80 phần trăm ở tất cả các giai đoạn nuôi và kích cỡ của tôm.

Dựa trên sự lây nhiễm ra bên ngoài của bệnh từ nơi xuất phát, AHPNS do một loại mầm bệnh nguy hiểm gây ra, nhưng các xét nghiệm cho thấy tất cả các loại virus đều có hại. Vì sản xuất tôm tại Agrobest giảm đáng kể nên nghiên cứu về vấn đề AHPNS đã nhanh chóng được đẩy mạnh.

Tương tác môi trường?

Trong cuộc thử nghiệm ban đầu, tôm bị stress từ ao bị ảnh hưởng được chuyển đến bể chứa nước ao sạch. Suốt buổi sáng, tôm bị stress nghiêm trọng, thể hiện mô cơ đục và  bất hoạt ở dưới đáy. Tỷ lệ chết được dự đoán cao.

Tuy nhiên, vào buổi chiều, tôm trong hồ đã phục hồi màu sắc và hoạt động bình thường thêm một tuần nữa, khi dừng cuộc thử nghiệm.

Tôm khỏe được chuyển đến ao bị nhiễm AHPNS trong thử nghiệm thứ hai. Tôm vẫn không bị ảnh hưởng, điều này chỉ ra rằng nước ao không thể gây nhiễm.

Trong thử nghiệm thứ ba, tôm chết từ ao bị nhiễm bệnh đã được đưa vào bể nuôi tôm khỏe. Ban đầu, không có con tôm nào chết cho đến sau một hoặc hai ngày khi chuyển những con tôm chết từ bên ngoài vào bể. Điều này chỉ ra rằng các mầm bệnh có thể lây truyền qua tiếp xúc trực tiếp với tôm chết.

Theo giả thuyết tương tác môi trường với căn bệnh này, mặc dù AHPNS đã lây lan khắp Agrobest, nhưng một số ao vẫn không bị ảnh hưởng. Để hiểu rõ hơn và quản lý AHPNS, đội Agrobest tăng cường thu thập các dữ liệu về môi trường từ mỗi ao và hợp tác với các nhà nghiên cứu tại Đại học Kinki ở Nhật Bản để phân lập, lọc sạch và giải trình tự DNA của các mầm bệnh.

Xem xét lại các dữ liệu chất lượng nước trong khoảng 80 ao bị ảnh hưởng và không bị ảnh hưởng bởi EMS trong cùng thời gian có những khác biệt về chất lượng nước liên quan đến dịch bệnh. Để xác định xem các điều kiện tương quan nào có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện của AHPNS, các nhà nghiên cứu sau đó đã tiến hành nhiều thử nghiệm.

Các thí nghiệm xác nhận rằng hành vi ăn thịt đồng loại là một cơ chế chuyển bệnh.

Thông số môi trường

Chất lượng nước trong ao bị ảnh hưởng đã được nghiên cứu bằng cách duy trì các thông số chất lượng nước tại bể ở một phạm vi cụ thể. Những thử nghiệm đã thành công trong việc xác định độ pH như một tác nhân môi trường chính. Ở pH thấp (khoảng 7), AHPNS liên tục giảm, trong khi ở pH cao hơn (8,5-8,8), AHPNS liên tục tăng.

Để xác nhận kết quả này, tôm bệnh được đặt trong bể chứa đầy nước từ các ao có năng suất thu hoạch cao. Chất lượng nước trong các ao được giả định là phù hợp để tránh AHPNS. Tôm chết trong bể có pH được điều chỉnh ở vùng nhạy cảm với AHPNS. Tuy nhiên, ở bể có chất lượng nước được duy trì bên ngoài khu vực nhạy cảm, các triệu chứng không được quan sát.

Mô bệnh học, vi sinh học, lan truyền

Đội Agrobest tiếp tục nghiên cứu mô bệnh học, giải trình tự DNA và khả năng truyền bệnh nhằm kiểm soát sự phát triển của AHPNS. Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản Quốc gia (NRIA) tại Nhật Bản chỉ ra rằng mô bệnh học của tôm bệnh chính là sự rối loạn chức năng của gan tụy và bong tróc tế bào ống lượn. Ký sinh trùng Microsporidia cũng phát triển trong gan tụy của động vật bị nhiễm bệnh. Mô gan tụy của tôm không bị nhiễm bệnh và những con duy trì trong vùng an toàn suốt quá trình thử nghiệm vẫn hoạt động bình thường mà không phát triển vi khuẩn và vi bào tử trùng.

Để xác định trình tự DNA của vi khuẩn gây bệnh, nhóm nghiên cứu Agrobest đã phân lập vi khuẩn từ mô gan tụy của tôm và gửi đến Nhật Bản để các nhà nghiên cứu từ Đại học Kinki và Viện nghiên cứu quốc gia về nuôi trồng thủy sản khuếch đại và giải trình tự DNA sử dụng phản ứng chuỗi en-zim kích thích sự tổng hợp DNA ở mục tiêu 16S rDNA của vi khuẩn. Theo cách tương tự, các nhà nghiên cứu từ Đại học Kinki và NRIA kiểm tra nước ao và bùn từ ao bị nhiễm và không nhiễm bằng cách khuếch đại DNA với chất kích thích 16S rDNA kèm theo sử dụng biến tính Gradient điện.

Tôm chết và hấp hối gần ao bị nhiễm AHPNS.

Một số loại vi khuẩn đã được xác định từ nước ao và bùn bị nhiễm và không nhiễm bệnh. Vibrio là loài phổ biến nhất, và có một trong những loài dường như tương ứng với V. parahaemolyticus, nhưng điều này chưa được kết luận. Không có sự khác biệt lớn ở sự lan truyền hoặc phát triển vi khuẩn giữa ao bị nhiễm và không nhiễm bệnh. Điều này theo giả thuyết rằng vi khuẩn AHPNS có mặt trên khắp các trang trại, nhưng chỉ có tôm trong ao tiếp xúc với điều kiện môi trường nhạy cảm AHPNS mới có biểu hiện bệnh.

Trong các nghiên cứu, tôm nhiễm có hành vi bất thường dẫn đến ăn thịt tôm không bị nhiễm, mặc dù cung cấp thức ăn đầy đủ. Khi hành vi ăn thịt đồng loại bắt đầu, tỷ lệ chết của tôm khỏe tăng lên nhanh chóng. Do đó, hành vi ăn thịt đồng loại được coi là một cơ chế quan trọng để truyền AHPNS vào ao.

AHPNS xuất hiện trở lại trong chu kỳ sản xuất tiếp theo, mặc dù người nuôi đã giảm mật độ thả 120-85 mỗi mét vuông, clo của nước biển và hầu như không thay nước.

Năm 2012, nỗ lực quản lý ao nuôi hướng tới việc duy trì chất lượng nước bên ngoài khu vực nhạy cảm AHPNS. Kết quả đáng khích lệ là tỷ lệ chết thường là 70 đến 80 phần trăm đã giảm tới 20 đến 30 phần trăm. Tuy nhiên, trong mùa thu năm 2012, tỷ lệ chết xảy ra do thức ăn chăn nuôi và nước kém chất lượng. Sau khi khắc phục vấn đề này, năng suất tiếp tục được cải thiện.