Hoa kim ngân – Hy vọng thay thế kháng sinh trên cá chép

Polysaccharide HP-02 từ hoa Kim ngân - điều hòa miễn dịch và khả năng kháng Aeromonas hydrophila trên cá chép.

Polysaccharide HP-02 từ hoa kim ngân điều trị bệnh viêm, xuất huyết và hoại tử trên cá chép.

Với chất lượng thịt thơm ngon, sức chống chịu bệnh tốt hơn nhiều đối tượng nuôi khác, cá chép là một trong những loài cá nước ngọt phổ biến ở Việt Nam. Tuy nhiên, việc mở rộng diện tích, đa dạng hóa các hình thức nuôi và chuyển đổi sang hình thức nuôi thâm canh dẫn đến tình trạng dễ nhiễm bệnh và tần suất bệnh xuất hiện ngày càng nhiều. Bên cạnh đó, những năm gần đây do ảnh hưởng biến đổi khí hậu dẫn đến môi trường dễ biến động, khó kiểm soát tạo điều kiện thuận lợi cho mầm bệnh như: Vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng… bùng phát và lây lan. 

Đặc biệt phải kể đến bệnh nhiễm khuẩn do vi khuẩn Aeromonas spp. gây ra trên động vật thủy sản trong nước ngọt, đặc biệt là gây viêm, xuất huyết và hoại tử trên cá chép với tỷ lệ chết cao. Có dạng trực khuẩn ngắn, hai đầu tròn, gram âm, có khả năng di động và chúng thường có mặt trong môi trường nuôi (trong nước, trong bùn). Vi khuẩn gây bệnh thuộc dạng tác nhân gây bệnh cơ hội, khi có các yếu tố khác gây stress cho cá như đánh bắt, thả cá với mật độ dày, môi trường nuôi bị ô nhiễm. Khi bị nhiễm khuẩn cá có các biểu hiện sau: Vây, đuôi bị cụt dần, vảy tróc, mình bầm tím, các vết loét thường nông, bề mặt trở nên có màu nâu khi nó bị hoại tử hoặc thối rữa. Cá bị tuột vảy, miệng bị tổn thương, mắt bị mờ hoặc lồi, tơ mang bị sơ rách. Bên trong thì ruột chướng hơi, xuất hiện các bong bóng khí bên trong ruột, gan và mật sưng lên. Khi cá bị bệnh nặng thường nội tạng nhũn ra gọi là xuất huyết trong, bụng trướng to, xung huyết và tắc nghẽn các nội quan, xuất huyết ở gốc vây, xương nắp mang, xung quanh hậu môn.

Để xử lý tình trạng này, hầu hết những hộ nuôi sẽ sử dụng hóa chất và kháng sinh để điều trị bệnh, sử dụng liều lượng tùy tiện, không hợp lý. Điều này dẫn đến một số tác dụng không mong muốn như việc hình thành một số dòng vi khuẩn kháng thuốc làm giảm hiệu quả sử dụng, ảnh hưởng đến môi trường, tích lũy trong hệ thống thủy sinh, tồn dư trong thực phẩm. Vì vậy điều cần thiết là phát triển các chiến lược có lợi cho việc cải thiện miễn dịch và ngăn ngừa các bệnh do vi khuẩn trên cá chép trong khi vẫn duy trì các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm một cách nghiêm ngặt.

Nhiều nghiên cứu cũng đã chứng minh bằng cách bổ sung dịch chiết từ thảo dược là một trong những biện pháp có tính an toàn sinh học cao, vừa có khả năng phòng trị bệnh, ít ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe người tiêu dùng. Trong đó, polysaccharide từ thảo dược là thành phần hoạt tính quan trọng có thể điều chỉnh phản ứng miễn dịch của vật chủ bằng cách tăng đáng kể sự biểu hiện của cytokine và chemokine trong ống nghiệm. Nhưng tài liệu đã được báo cáo về tác dụng trong thực tiễn nuôi trồng thủy sản vẫn còn hạn chế.

Trong thí nghiệm này, hoa kim ngân khô được làm sạch và khử chất béo bằng cồn ethanol 95% trong hai tuần, sau đó đông khô và nghiền, sàng lọc qua lưới để thu được bột đồng nhất. Tiến hành quy trình sắc ký cột để thu được polysaccharide tinh khiết HP – 02. Vi khuẩn A. hydrophila được phân lập từ cá chép bị bệnh và  lưu trữ trong phòng thí nghiệm. Trước khi thử nghiệm cảm nhiễm, cá đã thích nghi với điều kiện nuôi trong 2 tuần. Cá chép được chia đều thành 6 nhóm trong 18 bể chứa với số lượng là 20 cá/bể:

• G1: nhóm đối chứng âm; 
• G2: nhóm đối chứng dương; 
• G3,G4,G5: nhóm được bổ sung HP-02 vào trong thức ăn với liều lượng lần lượt là 250, 500 và 1000 μg/mL;

G6: nhóm được bổ sung 1000 μg/mL GP (polysaccharide của nhân sâm) theo chế độ 1 lần/ngày.

Kết thúc thí nghiệm, cá được chọn ngẫu nhiên, thu mẫu máu để xác định nồng độ cytokine trong huyết thanh cũng như đánh giá khả năng điều hòa miễn dịch, kháng vi khuẩn A. hydrophila của HP-02 trên cá chép. Hoạt tính sinh học của HP-02 cũng đã được kiểm tra song song bằng cách sử dụng các tế bào bạch cầu đơn nhân/đại thực bào được phân lập từ thận đầu của cá.

Cytokine là các protein nhỏ được biết đến với vai trò chính trong các quá trình miễn dịch. Chúng có thể là polypeptide hoặc glycoprotein. Chức năng chính của cytokine là điều chỉnh tính chất, cường độ và thời gian đáp ứng miễn dịch bằng cách liên kết với các thụ thể trên các tế bào đích. Do đó, nồng độ của các cytokine tiền viêm TNF-a, IL-1β, IL-6 và IL-12 và các cytokine chống viêm IL-10, TGF-trong huyết thanh được đo bằng cách sử dụng phương pháp xét nghiệm miễn dịch hấp thụ liên kết với enzyme (ELISA) với các kháng thể đa dòng tương ứng. 

Kết quả sau khi phân tích mẫu cho thấy rằng ở 1000μg/mL, HP-02 có thể kích hoạt và cải thiện làm tăng khả năng thực bào của tế bào gấp 3,44 và 1,69 lần so với đối chứng. Các xét nghiệm hoạt tính sinh học cho thấy HP-02 có tác dụng điều hòa miễn dịch mạnh ở cấp độ tế bào và vật chủ có tiềm năng như một chất bổ trợ mạnh mẽ trong việc tăng cường khả năng miễn dịch và ngăn ngừa các bệnh do vi khuẩn ở cá chép trong điều kiện phòng thí nghiệm và thử nghiệm lâm sàng.

Hơn nữa, trong quá trình thực hiện thí nghiệm cảm nhiễm, HP-02 đã được chứng minh là có khả năng chống lại A. hydrophila. Thay thế kháng sinh bằng việc điều trị HP-02 có thể cung cấp các kỹ thuật nuôi có giá trị, mới, an toàn và hiệu quả cho nuôi trồng thủy sản trong tương lai gần. Cần thực hiện các thí nghiệm bổ sung trong tương lai để có thể hiểu đầy đủ chi tiết cơ chế hoạt động cũng như cung cấp thêm thông tin hữu ích về  HP-02. 

References: Characterization of a polysaccharide HP-02 from Honeysuckle flowers and its immunoregulatory and anti-Aeromonas hydrophila effects in Cyprinus carpio L. Feng, J., Chang, X., Zhang, Y., Lu, R., Meng, X., Song, D., Yan, X., Zhang, J., Nie, G., 2019.  Int. J. Biol. Macromol. 140, 477–483. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.08.041.