1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus N6.1 đối kháng Edwardsiella ictaluri gây bệnh gan thận mủ trên cá tra

Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus N6.1 đối kháng Edwardsiella ictaluri gây bệnh gan thận mủ trên cá tra

Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus N6.1 đối kháng Edwardsiella ictaluri gây bệnh gan thận mủ trên cá tra được thực hiện với mục tiêu nhằm làm cơ sở để tạo ra những sản phẩm probiotic phù hợp có đặc tính đối kháng với vi khuẩn gây bệnh gan thận mủ E. ictaluri. Mời các bạn cùng tham khảo. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA VI KHUẨN BACILLUS N6.1 ĐỐI KHÁNG EDWARDSIELLA ICTALURI GÂY BỆNH GAN THẬ

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 70

Ngày tạo 10/10/2021 11:42:37 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.37 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát một số đặc tính của vi ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA VI KHUẨN BACILLUS N6.1 ĐỐI KHÁNG EDWARDSIELLA ICTALURI GÂY BỆNH GAN THẬN MỦ TRÊN CÁ TRA Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt Sinh viên thực hiện : MAI NGỌC TUYỀN MSSV: 107111217 Lớp: 07DSH4 TP. Hồ Chí Minh, 2011
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Nuôi trồng thủy sản là một trong những thế mạnh của Việt Nam. Tính đến thời điểm này, kim ngạch xuất khẩu thủy sản của Việt Nam đạt hơn 3 tỷ USD với trên 843.000 tấn thủy sản các loại. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn dự báo, giá trị xuất khẩu thủy sản của Việt Nam đến hết quý IV năm 2010 nhiều khả năng sẽ đạt mức 4,74 tỷ USD, trong đó riêng kim ngạch xuất khẩu cá tra sẽ chiếm ưu thế đạt khoảng 1,38 tỷ USD. Sản lượng cá tra ngày càng gia tăng thì luôn đi kèm theo sự phát sinh của dịch bệnh. Một trong những bệnh quan trọng trên cá tra nuôi là bệnh gan thận mủ, đã có một số công trình nghiên cứu về bệnh này. Và nguyên nhân gây bệnh được xác định chủ yếu do vi khuẩn E. ictaluri (Crumlish và ctv, 2002). Khi bệnh xảy ra, nông dân thường lạm dụng kháng sinh và hóa chất diệt khuẩn để phòng bệnh và điều trị cho cá việc này đã tạo ra những chủng vi khuẩn gây bệnh kháng thuốc (Schwarz và ctv., 2001; Akinbowale và ctv., 2006). Để thay thế dần dần phương pháp phòng bệnh truyền thống, phương pháp phòng và trị bệnh bằng liệu pháp sinh học như sử dụng vaccine, các chất kích thích miễn dịch, các peptide kháng khuẩn, prebiotic (hợp chất tiền sinh học), đặc biệt là phương pháp trị liệu sinh học bằng vi sinh vật có lợi (probiotic) ngày càng được ưa chuộng. Việc sử dụng vi sinh vật thay thế kháng sinh để chữa bệnh đã trở thành bước tiếp cận đầy hứa hẹn trong nuôi trồng thủy sản. Với ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn nêu trên chúng tôi tiến hành “Khảo sát một số đặc tính của vi khuẩn Bacillus N6.1 đối kháng Edwardsiella ictaluri gây bệnh gan thận mủ trên cá tra”. Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Vi sinh – Phòng Sinh học thực nghiệm – Viện Nghiên cứu Nuôi Trồng Thủy sản II. 1.2. Tình hình nghiên cứu Trong năm 2010, Viện Nghiên cứu Nuôi Trồng Thủy sản II đã tiến hành phân lập, tuyển chọn các dòng vi khuẩn có đặc tính đối kháng vi khuẩn Edwardsiella ictaluri gây bệnh gan thận mủ trên cá tra. Nguồn vi sinh vật phân lập từ hệ tiêu hóa, nước, bùn 1
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt ao nuôi cá tra và nguồn vi sinh từ ngân hàng vi sinh. Đã tiến hành 5 đợt thu mẫu với tổng số mẫu là 284 mẫu (hệ tiêu hóa, nước và bùn), số khuẩn lạc đã sàng lọc qua AHLs là 592, vi khuẩn lactic là 120 khuẩn lạc, vi khuẩn thuộc nhóm Bacillus là 165 khuẩn lạc Một số nghiên cứu khác về các vi khuẩn probiotic có đặc tính đối kháng với vi khuẩn gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản. Sàng lọc những vi khuẩn có đặc tính đối kháng vi khuẩn gây bệnh vẫn là cách tiếp cận được sử dụng chủ yếu trong việc phân lập vi khuẩn probiotic. Trong quá trình sàng lọc này, đa số các nhà nghiên cứu áp dụng phương pháp xác định hoạt tính ức chế in vitro (Spangaard và ctv., 2001; Chythanya và ctv., 2002; Hjelm và ctv., 2004). Hiện nay, có bốn phương pháp thường được sử dụng để sàng lọc các chủng vi khuẩn tiết ra các hợp chất ức chế in vitro: phương pháp lớp kép (Dopazo và ctv., 1988), phương pháp đục lỗ trên mặt thạch, phương pháp cấy ria vuông góc, và phương pháp đĩa giấy khuếch tán. Tất cả các phương pháp trên đều dựa trên một nguyên tắc là khi một chủng vi khuẩn sản xuất ra một hợp chất ngoại bào có tính chất ức chế một chủng vi khuẩn khác, hoạt tính này sẽ được thể hiện thông qua việc ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn khác trong môi trường agar. 1.3. Mục đích nghiên cứu Làm cơ sở để tạo ra những sản phẩm probiotic phù hợp có đặc tính đối kháng với vi khuẩn gây bệnh gan thận mủ E. ictaluri 1.4. Nội dung nghiên cứu  Khảo sát khả năng sinh enzyme ngoại bào  Khảo sát ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, NaCl lên tăng trưởng và khả năng đối kháng với E.ictaluri của Bacillus N6.1  Khảo sát khả năng chịu pH thấp và muối mật  Khả năng phân huỷ phân tử tín hiệu N-Hexanoyl hemoserine lactone  Khảo sát bản chất đối kháng của Bacillus N6.1 lên sự phát triển của E. ictaluri bằng phương pháp nuôi chung (co-culture) 2
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt CHƯƠNG II: TỒNG QUAN 2.1. Tình hình nuôi cá tra ở Đồng Bằng Sông Cửu Long Trong các năm gần đây, nghề nuôi thủy sản trong nước đã phát triển nhanh và có nhiều nổi bật. Hiện nay ở Đồng bằng sông Cửu Long, mặc dù diện tích nuôi cá tra không lớn (năm 2009 là 5540 ha) nhưng sản lượng hàng năm cho trên 1.000.000 tấn. Năm 2010, tình hình sản xuất, tiêu thụ cá tra ở vùng ĐBSCL có nhiều biến động. Đến hết tháng 11/2010, tổng sản lượng sản xuất cá tra toàn vùng đạt gần 2,4 tỉ con cá giống, diện tích thả nuôi 5.420 ha, đạt 90,3% kế hoạch năm; nhờ nâng cao năng suất (trung bình đạt 261,2 tấn/ha/vụ) nên sản lượng cá thu hoạch 1.141.000 tấn, đạt 95,1%/năm. Sản lượng cá xuất khẩu đạt 600.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,3 tỉ USD, giảm 2,8% về lượng, 7,8% về kim ngạch xuất khẩu so cùng kỳ năm 2009. Dự kiến cả năm xuất khẩu đạt 645.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,4 tỉ USD. Đi sâu vào hình thức và mô hình nuôi, nghề nuôi cá tra có sự chuyển đổi từ mô hình nước chảy trong lồng bè, đăng quần trên sông vùng thượng nguồn sông Tiền và sông Hậu sang mô hình nuôi ao dọc cồn bãi ven sông và càng dịch chuyển về phía hạ lưu với chất lượng cá tốt hơn. Tuy nhiên, tình hình sản xuất và tiêu thụ cá tra đang thể hiện sự thiếu bền vững, trong đó có nhiều nguyên nhân chủ yếu là:  Việc phát triển cá tra quá nhanh trong những năm vừa qua, đôi khi vượt quá quy hoạch của ngành, vượt ngoài sự quản lý của nhà nước dẫn đến các sự cạnh tranh không lành mạnh nhất là việc tiêu thụ sản phẩm trên thị trường quốc tế.  Sự không ổn định về mặt cung cầu do thiếu cơ chế liên kết phối hợp giữa các chuổi trong hệ thống đã dẫn đến các hệ lụy về biến động giá cả trên thị trường, chất lượng sản phẩm, ô nhiễm môi trường, sự phá sản của người nuôi .  Với số lượng lên đến trên 3 tỉ con giống hàng năm nhưng việc quản lý đàn cá bố mẹ của các trại sản xuất trong thời gian dài vừa qua chưa thật sự được quan tâm về mặt quản lý và hổ trợ về mặt kỹ thuật. Hệ quả dẫn đến chất lượng con giống cá tra đang có 3
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt biểu hiện giảm sút, tốc độ tăng trưởng chậm hơn, dể nhiễm bệnh trong quá trình ương nuôi, tỉ lệ hao hụt cao khi nuôi.  Bệnh cá tra nuôi là một trong những nguyên nhân gây hao hụt cho người nuôi. Trong đó các loại bệnh gan thận mủ, bệnh trắng gan, trắng mang là những bệnh gây thiệt hại to lớn cho người nuôi có thể thiệt hại đến 20 – 30% sản lượng ao nuôi. Ngoài ra các bệnh nội và ngoại ký sinh cũng là tác nhân gây tổn thất cho ao nuôi.  Vấn đề ảnh hưởng đến môi trường nuôi cũng như chất lượng môi trường nước cấp cho ao nuôi cũng là một thách thức đối với sự ổn định và bền vững trong nghề nuôi cá tra. Việc giải quyết chất thải và nước thải từ ao nuôi cá tra là thách thức lớn, đỏi hỏi phải có những giải pháp công nghệ và kỹ thuật để đảm bảo sự bền vững về môi trường.  Vần đề thị trường tiêu thụ cá tra, tương tự với sản phẩm tôm nuôi, chất lượng sản phẩm chế biến đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm và đáp ứng yêu cầu truy xuất nguồn gốc của nhà nhập khẩu cũng được đặt ra đối với việc sản xuất, chế biến, bảo quản và xuất khẩu sản phẩm cá tra.(Oanh Lê - Nguồn viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II) Hình 2.1: Thu hoạch cá tra ở ĐBSCL 4
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt 2.2. Giới thiệu về vi khuẩn Edwardsiella spp. và bệnh gan thận mủ trên cá tra 2.2.1. Vi khuẩn Edwardsiella spp. 2.2.1.1. Phân loại Phân loại khoa học, Edwardsiella thuộc: Ngành: Proteobacteria. Lớp: Gammaproteobacteria Bộ: Enterobacteriales Họ: Enterobacteriaceae Edwardsiella thường gặp hai loài gây bệnh là: E.tarda và E.ictaluri. E.tarda là tác nhân gây bệnh nhiễm khuẩn ở cá nước ấm, đặc biệt là cá da trơn. E. ictaluri gây bệnh nhiễm khuẩn trong các cơ quan nội tạng gan, thận, tụy của cá không vảy, gây bệnh nhiễm trùng đường ruột trên cá da trơn ở Mỹ, là tác nhân gây bệnh gan thận mủ trên cá tra ở Việt Nam. Edwardsiella thường gây bệnh ở động vật máu lạnh: rắn, cá sấu, cá… và một số động vật thủy sản khác. Ở Việt Nam đã phân lập được E.tarda từ cá trê giống; E.ictaluri từ cá tra, cá basa…. Bệnh gây thiệt hại trong các ao nuôi cá hương (cỡ từ 4-6cm) đến 5-6 tháng tuổi, ít xuất hiện hơn ở cá có kích cỡ trên 15cm, tỷ lệ tử vong của cá từ 60-70%, có trường hợp tới 100%. Bệnh xuất hiện nhiều nhất vào mùa xuân, mùa thu và trong ao nuôi mật độ cao, nuôi cá lồng bè. A B Hình 2.2: Vi khuẩn E.ictaluri (hình A) và cá tra bị bệnh do nhiễm Edwardsiella (hình B) 5
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt 2.2.1.2. Đặc điểm sinh hóa Theo Hawke và ctv. (1981) Edwardsiella ictaluri, là loài thuộc Enterobacteriacea, Gram âm, hình que, ngắn, kích thước 0.75x1.5-2.5μm. Di động yếu ở 25-300C, không di động khi nhiệt độ cao hơn, catalase dương tính, cytochrome oxidase âm tính và lên men glucose (Shott, 1989). Không sinh ra H2S và Indole âm tính. Vi khuẩn Edwardsiella ictaluri phát triển chậm trên môi trường BHI (36-48 giờ tại 28-300C). Ở Việt Nam, vi khuẩn Edwardsiella ictaluri gây bệnh chủ yếu trên cá tra (ở tất cả các giai đoạn phát triển). Tỷ lệ hao hụt lớn trên cá tra giống, nhưng gây thiệt hại về kinh tế lớn nhất ở giai đoạn cá tra thịt cỡ 300-500g ( Thanh Dung và ctv., 2004). Theo Ferguson và ctv (2001), bệnh này được ghi nhận xuất hiện ở ĐBSCL vào cuối năm 1998 và có tên là BNP (Bacilliaty Necrosis of Pangaius). Vi khuẩn Edwardsiella ictaluri đã được phân lập trên cá tra nuôi bè ở Việt Nam, với dấu hiệu có nhiều nốt trắng trên gan (Thanh Dung và ctv., 2005) 2.2.2. Bệnh gan thận mủ trên cá tra 2.2.2.1. Lịch sử phát hiện Bệnh gan thận mủ trên cá tra xuất hiện lần đầu tiên vào cuối năm 1998, tác nhân gây bệnh lúc đầu được xác định bởi nhóm nghiên cứu của trường Đại học Stirling phối hợp với trường Đại học Cần Thơ là Bacillus sp. (Ferguson và ctv., 2001). Đến năm 2002 nhóm nghiên cứu này đã đính chính lại tác nhân gây bệnh gan thận mủ trên cá tra là vi khuẩn Edwardsiella ictaluri (Crumlish và ctv., 2002). E. ictaluri được báo cáo đầu tiên trên cá nheo Mỹ, Ictalurus punctatus (Hawke, 1979). E. ictaluri gây bệnh nhiễm khuẩn đường ruột cấp tính trên cá da trơn, hội chứng này được gọi tắt là ESC (Enteric Septicaemia of Catfish) và có thể dẫn đến tỉ lệ chết cao ở cá nheo Mỹ (Austin và Austin, 1999). Bệnh này được tìm thấy tại bất cứ nơi nào nuôi cá nheo tại nước Mỹ. Bệnh xảy ra ở tất cả các kích cỡ cá nuôi nhưng tập trung ở giai đoạn cá hương và cá giống 6
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt (USDA/APHIS, 2003). Bệnh xảy ra theo mùa, đặc biệt xảy ra thường xuyên khi nhiệt độ nước nằm trong khoảng 20 – 29oC (Tucker và ctv., 2004). Cá bị bệnh ESC thường giảm ăn, lờ đờ, bơi dạng xoay vòng, xuất huyết xung quanh vùng miệng và phần bụng. Nhiều vết lở loét nhỏ màu trắng có thể xuất hiện trên bề mặt da. Cá nhiễm bệnh thường lồi mắt và bụng trương to. Bệnh do vi khuẩn Bệnh xuất huyết: Các bệnh thường gặp ở cá tra giống và thịt Aeromonas hydrophila, Clostridium botulinum, Pseudomonas spp., Edwardsiella tarda: mass mortality: 70-80% Edwardsiella ichtaluri gây bệnh gan thận mủ Tỉ lệ chết cao: 80-100% Bệnh do ký sinh trùng: Cryptobia spp., Ichthyophthyrius multifiliis, Trichodina, Epistylis. ----- tỉ lệ chết: 15-20% Hình 2.3: Các bệnh thường xuyên xuất hiện trên cá tra qua các giai đoạn nuôi (Lý Thị Thanh Loan và ctv., 2007). 2.2.2.2. Dấu hiệu bệnh lý Xuất hiện những vết thương nhỏ trên da (phía mặt lưng), đường kính khoảng 3- 5mm. Những vết thương này sẽ phát triển thành những khối u rỗng bên trong cơ và làm cho da bị mất sắc tố. Cá mắc bệnh sẽ mất chức năng vận động do vây đuôi bị rách, gẫy. Có thể xuất hiện những vết thương bên dưới biểu bì, cơ, khi ấn vào sẽ phát ra khí có mùi hôi. Các vết thương này sẽ gây hoại tử vùng cơ xung quanh. Bệnh xuất hiện khi 7
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt chất lượng nước trong môi trường nuôi xấu, nuôi với mật độ dày. Nhiệt độ thích hợp để phát triển khoảng 300C. 2.2.2.3. Một số nghiên cứu về biện pháp phòng bệnh gan thận mủ Có khá nhiều nghiên cứu trên thế giới trong lĩnh vực sản xuất vaccine phòng bệnh do E. ictaluri gây ra trên cá da trơn. Shoemaker và ctv. (1999) nghiên cứu ảnh hưởng của ba loại vaccine sống cải tiến dưới dạng đông khô (Immuno X+5, Immuno2 X+5, Serial 1A) và một loại vaccine sống truyền thống (RE-33). Cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus) được gây miễn dịch bằng phương pháp ngâm ở các ngày tuổi khác nhau (từ 7 ngày tuổi đến 31 ngày tuổi). Kết quả cho thấy hiệu lực của vaccine đã thể hiện được ngay từ khi cá được gây miễn dịch ở giai đoạn 7 ngày tuổi và 10 ngày tuổi. Tỉ lệ sống của cá 7 ngày tuổi được gây miễn dịch dao động trong khoảng 58,4 – 77,5%, đối với cá 10 ngày tuổi thì dao động trong khoảng 64,1 – 78,9%. Ba năm sau đó, nhóm tác giả này cũng đã nghiên cứu phương pháp in vivo đối với việc sử dụng các loại vaccine sống cải tiến này, khi gây miễn dịch từ giai đoạn trứng của cá nheo Mỹ, bằng phương pháp ngâm trong thời gian 10 phút. Kết quả cho thấy phương pháp gây miễn dịch này là khá hiệu quả, với tỉ lệ bảo hộ khoảng 59,7% (Shoemaker và ctv., 2002). Trong những năm gần đây, một số nhóm nghiên cứu đã quan tâm đến việc phát triển các chế phẩm vi sinh (probiotic) và một số chế phẩm sinh học khác bổ sung vào thức ăn để phòng bệnh E. ictaluri ở cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus). Shelby và ctv. (2007) bổ sung hai loại chế phẩm vi sinh có chứa Pediococcus sp. và Enterococcus sp. (riêng lẻ hoặc phối hợp với nhau) vào thức ăn của cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus) giống và cho ăn trong vòng 5-8 tuần. Sau đó tiến hành đo các chỉ tiêu: tăng trọng, hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) và các thông số miễn dịch như protein huyết thanh, immunoglobulin, lysozyme, complement. Các số liệu về vi sinh cho thấy hai chủng vi khuẩn probiotic vẫn tồn tại được trong thức ăn sau khi bổ sung trong thời gian bảo quản khoảng 4 tuần. Tuy nhiên các tác giả không tìm thấy sự khác biệt nào về 8
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt tăng trọng, đáp ứng miễn dịch cũng như tính kháng bệnh của cá sau thời gian cho ăn thức ăn có bổ sung probiotic. Aboagye và ctv. (2008) thử nghiệm ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh Lymnozyme đến tỉ lệ sống của cá nheo Mỹ sau khi được gây nhiễm thực nghiệm với Edwardsiella ictaluri. Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở nghiệm thức có bổ sung Lymnozyme vào nước hàng ngày liên tục trong hai tuần, tỉ lệ chết của cá sau khi gây nhiễm Edwardsiella ictaluri (45%) giảm một cách có ý nghĩa thống kê (p = 0,002) so với nghiệm thức đối chứng (80%). Các nhà khoa học Nauy và Mỹ đã nghiên cứu hiệu quả kháng khuẩn của hai lọai peptide tổng hợp cecropin B và cecropin P1 đối với một số chủng vi khuẩn gây bệnh trên cá, trong đó có E. ictaluri (Kjuul và ctv., 1999). Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của cecropin B dao động từ 0,3-1,3 µm. Các dẫn xuất của cecropin B đã được biết đến có họat tính kháng khuẩn đối với nhiều loài vi khuẩn gây bệnh, và có khả năng tăng cường tính đề kháng của cá nheo Mỹ gây cảm nhiễm với E. ictaluri (Kelly và ctv., 1993). Prebiotic là những hợp chất bổ sung vào thức ăn, có tác dụng kích thích sinh trưởng và hoạt tính của hệ vi khuẩn có lợi hiện diện trong hệ tiêu hóa của vật chủ (Delzenne & Roberfroid, 1994). Prebiotic thường được sử dụng kết hợp với probiotic (gọi là synbiotic). Các hợp chất đường mạch ngắn đang được sử dụng phổ biến như là prebiotic bổ sung vào thức ăn thủy sản, trong số đó bao gồm: Inulin, fructose- oligosaccharide, transgalacto-oligosaccharide, lactulose (Mahious, 2005), isomalto- oligosaccharide (Li và ctv., 2009). Hiệu quả về dinh dưỡng và sức khỏe của một số oligosaccharide đã được chứng minh trên cá (Glencross và ctv., 2003; Li & Gatlin, 2005; Pryor và ctv., 2003). Isomalto-oligosaccharide ở nồng độ 0,2% sử dụng kết hợp với vi khuẩn probiotic Bacillus OJ (108 cfu/g thức ăn) bổ sung vào thức ăn cho tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) đã giúp điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường phản ứng miễn dịch và khả năng đề kháng đối với virus đốm trắng, thông qua 9
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt hiệu ứng tương hỗ của hai loại chế phẩm này (Li và ctv., 2009). Mannan-oligosaccharide (MOS), một loại prebiotic chiết xuất từ nấm men, đã được chứng minh là có hiệu quả tăng cường đáp ứng miễn dịch và tính đối kháng đối với vi khuẩn Edwardsiella ictaluri trên cá nheo Mỹ Ictalurus punctatus (Welker và ctv., 2007). 2.3. Tổng quan về probiotic trong nuôi trồng thủy sản 2.3.1. Định nghĩa probiotic Thuật ngữ probiotic bắt nguồn từ tiếng Hy lạp “probios” có nghĩa là “cho sự sống”. Qua thời gian cùng với sự phát triển của khoa học và sự hiểu biết của nhân loại thuật ngữ này được định nghĩa nhiều lần. Vào năm 1965, Lilly và Still đã định nghĩa probiotic là những nhân tố thúc đẩy sự phát triển được sản xuất bởi vi sinh vật. Vào năm 1974, Parker đã định nghĩa probiotic dựa trên mối quan hệ giữa vi sinh với vật chủ “probiotic là những sinh vật và những cơ chất có lợi cho động vật có khả năng cải thiện hệ vi sinh đường ruột”. Đến năm 1989, Fuller đã mở rộng định nghĩa về probiotic: “probiotic là sinh vật sống được cung cấp dưới dạng thức ăn cho động vật nhằm cải thiện cân bằng hệ sinh vật đường ruột”. Havenaar và Huis Int Veld (1992) định nghĩa “probiotic là một chủng hay một hỗn hợp vi sinh vật sống, cung cấp cho người hoặc động vật, có lợi cho vật chủ bằng cách cải thiện đặc tính hệ vi sinh vật bản địa”. Gatesoup (1999) định nghĩa “probiotic là những sinh vật sống cung cấp dưới dạng thức ăn nhằm cải thiện sức khỏe cho vật chủ”. FAO/WHO (2002), Reid và cộng sự (2003) lại định nghĩa “probiotic là những vi sinh vật sống được kiểm soát chặt chẽ, với lượng thích hợp mang lại lợi ích cho vật chủ” Vào năm 2003, Jean Fioramonti và cộng sự đã định nghĩa probiotic một cách ngắn gọn nhưng đầy xúc tích: “probiotic được định nghĩa là những vi sinh vật ảnh hưởng có lợi lên sức khỏe và tốt cho vật chủ”. 10
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt Trước đây, probiotic thường được ứng dụng cho con người và động vật trên cạn, vì vậy thuật ngữ probiotic thường được ngụ ý là những vi khuẩn gram dương chủ yếu là Lactobacillus và dần dần các sinh vật được áp dụng làm probiotic ngày càng nhiều gồm cả vi khuẩn gram âm, gram dương, bacteriophage, nấm men và tảo đơn bào, phạm vi sử dụng rộng hơn, ngoài con người và động vật trên cạn, probiotic ngày nay được ứng dụng trên cả đối tượng động vật thủy sản. Khác với người và động vật trên cạn, động vật thủy sản được bao bọc bởi môi trường nước và ở đó các tác nhân gây bệnh tồn tại một cách độc lập với vật chủ. Những vi sinh vật gây bệnh được hấp thụ liên tục bởi vật chủ thông qua quá trình tiêu thụ thức ăn, động vật thủy sản tiêu hóa một lượng lớn vi khuẩn từ môi trường nước, kết quả của mối tương tác tự nhiên giữa khu hệ vi sinh trong môi trường và đối tượng thủy sản. Trong nuôi trồng thủy sản mối tương tác giữa probiotic và vật chủ không chỉ giới hạn trong đường ruột của vật chủ, probiotic còn có thể hoạt động trên mang, da và cả môi trường nước xung quanh vật chủ. Do vậy, Verschuere và cộng sự (2000) đã đề xuất một định nghĩa mới cho phép mở rộng ứng dụng của thuật ngữ probiotic trong nuôi trồng thủy sản “probiotic là hỗn hợp vi sinh vật sống được thêm vào có lợi cho vật chủ bằng cách thay đổi các nhân tố liên quan đến vật chủ hoặc quần xã vi sinh vật xung quanh, cải thiện khả năng sử dụng thức ăn hoặc giá trị dinh dưỡng, tăng cường chống chịu bệnh, cải thiện chất lượng môi trường sống của vật chủ”. 2.3.2. Đặc điểm chung của probiotic  Có khả năng sống sót trong môi trường acid dạ dày, tồn tại tạm thời hoặc hình thành khuẩn lạc trong ruột non.  Không gây hại cho vật chủ.  Probiotic phải tới đúng vị trí cần tác động trong cơ thể vật chủ.  Biểu hiện có lợi đối với vật chủ (cạnh tranh đối kháng với các sinh vật gây bệnh, sinh các enzyme hoặc các chế phẩm cuối cùng mà vật chủ có thể sử dụng được). 11
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt  Không chứa gen gây độc hoặc gen kháng kháng sinh 2.3.3. Các cơ chế tác động của probiotic Gia tăng khả năng bám hoặc đối kháng trực tiếp, những ảnh hưởng có hại của tác nhân gây bệnh là những yếu tố quan trọng của probiotic để làm giảm tính gây độc trong suốt quá trình nhiễm bệnh. Các chủng probiotic phải có đặc tính kháng lại vi khuẩn gây bệnh ở điều kiện in vitro lẫn in vivo thông qua một số cơ chế khác nhau. Đa số các nghiên cứu về probiotic đã được công bố trong thập niên qua, trong đó có nhiều nghiên cứu giải thích cơ chế tác động của probiotic. Nhìn chung, probiotic có các cơ chế tác động sau: 2.3.3.1. Sản sinh ra các hợp chất ức chế Kháng khuẩn là một hiện tượng phổ biến trong tự nhiên. Vì vậy, sự tương tác giữa các vi sinh vật đóng vai trò quan trọng đảm bảo trạng thái cân bằng giữa vi sinh vật hữu ích và những vi sinh vật gây bệnh. Những loài vi khuẩn khác nhau có thể giải phóng ra một số hợp chất hóa học có khả năng tiêu diệt hoặc kiềm hãm các vi khuẩn khác để đấu tranh giành lấy năng lượng hay các chất hóa học (Fredrickson và Stephanopoulos, 1981). Những hợp chất này bao gồm: bacteriocin, siderphore, lysozyme, protease, hydrogen peroxide và các acid hữu cơ. Vi khuẩn sinh acid lactic tạo hợp chất bacteriocin giúp ức chế các vi khuẩn khác. Có rất nhiều nghiên cứu in vitro đã chứng minh khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh của một số chủng vi khuẩn được chọn lựa bổ sung vào môi trường ương nuôi ấu trùng. Gaixa (1889) đã có báo cáo đầu tiên về sự tồn tại của vi khuẩn trong nước biển có khả năng ức chế Vibrio sp. Sau đó, Rosenfeld và Zobell (1947) mô tả một nghiên cứu sản sinh chất ức chế vi sinh vật biển và kể từ đó nhiều nghiên cứu tiếp theo, theo hướng sử dụng vi sinh vật như một tác nhân kiểm soát sinh học. Nogami và Maeda (1992), Nogami và ctv (1997) đã chứng minh vi khuẩn Thalasobacter utilis ức chế vi khuẩn Vibrio anguillarum, do đó làm gia tăng khả năng sống sót của ấu trùng cua xanh Portunus trituberculatus, đồng thời cũng làm giảm số lượng Vibrio trong nước ương ấu 12
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt trùng. Các nghiên cứu tiếp theo cho thấy chủng này ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn V. angillarum trên cá bơn trưởng thành Scophthalmus maximus và Limanda limanda. Sử dụng V. alginolyticus như một probiotic đã được đề cập để tăng cường khả năng sống sót và phát triển của ấu trùng tôm chân trắng Litopenaeus vannamei ở các trại nuôi ở Ecuador. Gần đây một chủng vi khuẩn nước mặn, Pseudomonas I2 được phân lập từ cửa sông, có khả năng sinh hợp chất ức chế lại Vibrio gây bệnh trên tôm. Hợp chất kháng khuẩn này được chứng minh có khối lượng phân tử thấp, bền nhiệt, tan trong chloroform, và kháng được sự thủy giải của các ezyme (Chythanya và cộng sự, 2002). 2.3.3.2. Cạnh tranh chất dinh dưỡng hay năng lượng sẵn có Đấu tranh giành lấy các chất dinh dưỡng hay năng lượng có sẵn có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ vi sinh vật đường ruột hay trong môi trường nuôi thủy sản. Minh chứng điển hình cho tác động này là những vi khuẩn có khả năng sinh siderophore. Tất cả vi khuẩn đều cần sắt để tăng trưởng, siderophore là chất có trọng lượng phân tử thấp, có khả năng gắn với ion sắt. Siderophore có thể hòa tan sắt kết tủa thành dạng dễ sử dụng, do đó nó là một công cụ thu lượm sắt hiệu quả. Các chủng vi khuẩn vô hại có thể sản xuất siderophore được sử dụng như probiotic để cạnh tranh với các vi khuẩn gây bệnh khi tính gây bệnh có liên quan đến việc sản xuất siderophore và đấu tranh giành lấy phân tử sắt trong môi trường thiếu sắt ở giai đoạn cần thiết (Verchuere và ctv., 2000). Chủng Vibrio E có thể cải thiện khả năng đề kháng đối với vi khuẩn gây bệnh Vibrio P, Vibrio splendidus ở ấu trùng cá bơn. Nghiên cứu in vitro cho thấy rằng, Vibrio E có thể phát triển trong môi trường đã bị tách hết sắt trong khi Vibrio P thì không. Hơn nữa, cá bơn bột được cho ăn rotifer được làm giàu chất siderophore deferoxamine của Vibrio E đã đạt được tỉ lệ sống cao hơn sau khi gây nhiễm với Vibrio P, so với lô đối chứng (Gatesoupe, 1997). Từ những kết quả có liên quan trong các thí nghiệm in vitro và in vivo, các nhà khoa học đã kết 13
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt luận rằng hiệu quả probiotic của Vibrio E có thể một phần là do sự đấu tranh giành lấy phân tử sắt với tác nhân gây bệnh. 2.3.3.3. Cạnh tranh vị trí bám dính với vi khuẩn có hại Khả năng hình thành khuẩn lạc và khả năng bám dính của probiotic trong biểu mô ruột và trong lớp nhầy đường ruột vật chủ là cơ chế bảo vệ vật chủ chống lại tác nhân gây bệnh thông qua cạnh tranh các thụ quan bám dính, dinh dưỡng và không gian, oxy và sự sản sinh các cơ chất kháng khuẩn. Một số cơ chế liên quan đến sự bám dính của vi sinh vật lên tế bào biểu mô ruột bao gồm: Liên kết hydro, tương tác tĩnh điện, vị trí gắn dựa trên các cấu trúc chuyên biệt. Những đặc tính này là một thế mạnh cạnh tranh quan trọng giúp duy trì vi khuẩn trong đường ruột động vật. Các yếu tố ảnh hưởng tới sự hình thành khuẩn lạc của vi sinh vật có thể phụ thuộc vào:  Mối quan hệ với vật chủ như: nhiệt độ cơ thể, enzyme, đặc tính do kháng di truyền. Ví dụ, vi khuẩn có thể theo nguồn nước và thực phẩm đến miệng và đóng góp vào quá trình dinh dưỡng, ở đó một số chủng được giữ lại trở thành quần cư của vi khuẩn đường ruột. Những chủng còn lại bị tiêu diệt thông qua quá trình tiêu hoá và bị loại thải thông qua quá trình bài tiết. Ngoài ra, sự sinh trưởng của vi khuẩn trong đường ruột còn có thể bị ức chế do hợp chất kháng khuẩn tiết ra từ vật chủ.  Các yếu tố có mối quan hệ với vi sinh vật như: ảnh hưởng của các hợp chất kháng khuẩn, protease, bacteriocin, hydrogen peroxide, sự hình thành NH3, diacetyl, và sự biến đổi pH do sản sinh các acid hữu cơ.  Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh chủng Lactobacillus plantarum có khả năng bám dính và hình thành màng nhầy bên trong đường ruột, chủng này sử dụng vị trí gắn chuyên biệt là manose để cạnh tranh vị trí gắn với các chủng gram âm gây bệnh trên lớp nhầy đường ruột của cá. Ngoài ra, sự hình thành khuẩn lạc và khả năng bám dính của probiotic đóng vai trò quan trọng trong điều hòa và kích thích hệ thống miễn dịch của tế bào chủ. 14
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt 2.3.3.4. Đóng góp về mặt dinh dưỡng và enzyme tiêu hóa Một số nghiên cứu chỉ ra rằng vi sinh vật ảnh hưởng có lợi cho quá trình tiêu hóa của động vật thủy sản: khử độc các hợp chất độc hại trong thức ăn, phân hủy các hợp chất khó tiêu như chitin, cellulose…trong thức ăn nhờ các enzyme thủy giải (cellulase, amylase…). Ngoài ra probiotic còn cung cấp vitamin (biotin và vitamin B12), carotenoid, protein, acid béo chuỗi ngắn và chuỗi acid béo không bão hòa (PUFAs-polyunsaturated fatty acids) như eicosapentaenoic acid (EPA) và docosahexaenoic acid (DHA) cần thiết cho sự sinh trưởng của cá. Ở mức độ in vivo, có nhiều báo cáo cho rằng khi cho cá ăn probiotic ở nồng độ từ 103-1012 cfu/g trong thời gian từ 30-90 ngày có thể gia tăng tỷ lệ sống sót, tăng trọng, giảm hệ số chuyển đổi thức ăn. Ở cá, có báo cáo cho rằng Bacteroides và Clostridium đã đóng góp về mặt dinh dưỡng cho vật chủ đặc biệt là cung cấp acid béo và vitamin. Một số vi sinh vật như Agrobacterium sp., Pseudomonas sp., Brevibacterium sp., Microbacterium sp., và Staphylococcus sp có thể đóng góp vào quá trình tiêu hóa ở cá hồi chấm hồng Bắc cực (Salvelinus alpinus L.). Một số chủng Bacillus (Bacillus licheniformis, B. subtilis, B. polymixa, B. laterosporus và B. circulans) thúc đẩy tăng trưởng của ấu trùng cá tầm Acipenser nudiventris: tăng chiều dài và khối lượng, tăng hệ số chuyển đổi thức ăn, tăng hệ số tăng trưởng đặc hiệu (Specific Growth Rate). Ngoài ra một số vi khuẩn còn tham gia vào quá trình tiêu hóa của những loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ bằng cách sản sinh các enzyme ngoại bào như protease, lipase, đồng thời cung cấp các nhân tố dinh dưỡng cần thiết. Những nghiên cứu tương tự cho thấy hệ vi sinh vật khu trú ở tôm Penaeus chinensis bổ sung nguồn enzyme tiêu hóa và các hợp chất đồng hóa tương tự như ở động vật. 2.3.3.5. Cải thiện chất lượng nước Chất lượng nước đã được cải thiện nhờ bổ sung các chủng probiotic đặc biệt là các chủng Bacillus sp. Các chủng Gram dương chuyển đổi các hợp chất hữu cơ thành 15
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt CO2 tốt hơn các chủng gram âm. Có báo cáo cho rằng việc sử dụng các chủng Bacillus sp. cải thiện chất lượng nước, tăng khả năng sống và tăng tốc độ phát triển của Penaeus monodon và làm giảm tác nhân gây bệnh Vibrio. Việc xử lý nước nuôi thủy sản bằng probiotic đã cho thấy tác dụng giảm được chất hữu cơ trong nước ao nuôi thủy sản, giảm hàm lượng BOD và giảm độc tố do amoni, nitrite và hydro sulfua, khống chế được vi khuẩn gây bệnh, tăng năng suất tôm cá. 2.3.3.6. Tăng cường đáp ứng miễn dịch Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu có thể được kích thích bởi probiotic, quá trình hình thành khuẩn lạc và sự bám dính của probiotic trong ruột cá là điều kiện cần thiết để tăng cường đáp ứng miễn dịch thông qua liên kết giữa các kiểu phân tử liên quan đến vi khuẩn- BAMPs (bacteria associated molecular patterns) có tính bảo tồn cao và các thụ thể chyên biệt trên bề mặt của tế bào biểu mô ruột. Một số nghiên cứu đã chứng minh Clostridium butyricum giúp gia tăng khả năng kháng Vibrio của cá hồi và gia tăng hoạt tính thực bào của bạch cầu. Rengpipat và ctv (2000) cho rằng sử dụng Bacillus sp. (chủng S11) đã bảo vệ tôm sú Penaeus monodon khỏi tác nhân gây bệnh bằng cách hoạt hóa hệ thống miễn dịch dịch thể ở tôm. Balca´zar (2003) chứng minh sử dụng hỗn hợp vi khuẩn Bacillus sp và Vibrio sp ảnh hưởng tốt tới sự phát triển và khả năng sống sót của ấu trùng tôm thẻ chân trắng đồng thời bảo vệ chống lại Vibrio harveyi và virus gây hội chứng đốm trắng. Sự bảo vệ này xuất phát từ sự kích thích hệ thống miễn dịch bằng việc gia tăng thực bào và hoạt động kháng khuẩn. Ngoài ra, nhiều tác giả chứng minh sử dụng vi khuẩn lactic Lactobacillus rhamnosus (chủng ATCC 53103) ở hàm lượng 105 cfu/g, Lactococcus lactis, Leuconostoc mesenteroides, L. sakei kích thích miễn dịch ở cá hồi Oncorhynchus mykiss bằng cách thúc đẩy hoạt tính thực bào, sản sinh superoxide, lyzozyme, tăng cường hoạt tính bổ trợ (ACH50). 16
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt 2.3.3.7. Tác động kháng virus Một số vi khuẩn được sử dụng như probiotic có tác dụng kháng virus, mặc dù cơ chế này vẫn chưa được hiểu chính xác. Việc kiểm tra trong phòng thí nghiệm chỉ ra có sự bất hoạt virus nhờ các hợp chất hóa học và hợp chất sinh học như là dịch chiết từ tảo biển và dịch chiết ngoại bào từ vi khuẩn. Kamei và ctv (1988) báo cáo cho rằng các chủng Pseudomonas sp, Vibrios sp, Aeromonas sp và nhóm Coryneform phân lập từ các trại ấp trứng cá hồi có hoạt tính kháng virus IHHNV (infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus). Direkbusarakom và ctv (1998) phân lập được hai chủng Vibrio sp. là NICA 1030 và NICA 1031 có hoạt tính kháng IHHNV và Oncorhynchus masou virus (OMV) với tỷ lệ giảm hai virus trên lần lượt từ 62% và 99%. 2.3.4. Vai trò của probiotic trong nuôi trồng thủy sản Khi đưa probiotic vào môi trường nước ao, các vi sinh vật sẽ sinh sôi và phát triển rất nhanh trong môi trường nước. Sự hoạt động của các vi sinh vật có lợi sẽ có các tác dụng sau đây trong các ao hồ nuôi thủy sản:  Phân hủy các chất hữu cơ trong nước, hấp thu xác tảo chết và làm giảm sự gia tăng của lớp bùn đáy.  Giảm các độc tố trong môi trường nước (do các chất khí: NH3, H2S… phát sinh), do đó sẽ làm giảm mùi hôi trong nước.  Giúp ổn định độ pH của nước, ổn định màu nước do probiotic hấp thu chất dinh dưỡng hòa tan trong nước nên hạn chế tảo phát triển nhiều, do đó sẽ giảm chi phí thay nước.  Nâng cao khả năng miễn dịch của tôm cá (kích thích hệ miễn dịch không đặc hiệu ở tôm, cá).  Ức chế sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật có hại (do các loài vi sinh vật có lợi sẽ cạnh tranh thức ăn và tranh giành vị trí bám với vi sinh vật có hại). Trong 17
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt môi trường nước, nếu vi sinh vật có lợi phát triển nhiều sẽ kìm hãm, ức chế, lấn át sự phát triển của vi sinh vật có hại, do đó sẽ hạn chế được sự phát triển của mầm bệnh. Ngoài ra, một số probiotic còn được sử dụng bằng cách trộn vào thức ăn để nâng cao khả năng hấp thu của tôm cá, làm giảm hệ số thức ăn và phòng chống các bệnh nhiễm khuẩn đường ruột cho tôm cá. Vì vậy, sử dụng probiotic sẽ có ý nghĩa nhiều mặt trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế cho các mô hình nuôi thủy sản như:  Làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn (giảm hệ số thức ăn).  Tôm cá mau lớn, rút ngắn thời gian nuôi.  Tăng tỷ lệ sống và tăng năng suất do tôm cá nuôi ít bị hao hụt.  Giảm chi phí thay nước.  Giảm chi phí sử dụng kháng sinh và hóa chất trong điều trị bệnh 2.3.5. Giới thiệu về quorum sensing và khả năng bẻ gãy hệ thống quorum sensing ở vi khuẩn gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản 2.3.5.1. Định nghĩa quorum sensing Vi khuẩn có thể giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các phân tử tín hiệu hóa học. Chúng tiết ra, tiếp nhận và phản ứng với sự tích lũy của những phân tử tín hiệu này. Việc phát hiện các phân tử tín hiệu trong môi trường cho phép vi khuẩn phân biệt giữa các quần thể vi khuẩn mật độ thấp và mật độ cao, và kiểm sóat việc biểu thị gen đối với sự thay đổi về mật độ tế bào. Quá trình này được gọi là quorum sensing. Nhiều kiểu hình ở vi khuẩn được điều khiển bởi quorum sensing, bao gồm độc lực, sự sản xuất kháng sinh, sự tạo thành màng sinh học …. Trong thế giới vi sinh vật tồn tại cả hai lọai ngôn ngữ quorum sensing, ngôn ngữ phổ biến và ngôn ngữ đặc hiệu, cho phép vi khuẩn giao tiếp trong cùng một loài và giữa các loài. Quá trình quorum sensing ở vi khuẩn Gram âm được điều khiển bởi phân tử tín hiệu N-acyl homoserine lactone (AHL). Ở vi khuẩn Gram dương, quá trình 18
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S Võ Minh Sơn Th.S Phạm Minh Nhựt quorum sensing được điều khiển bởi các phân tử oligopeptide có chiều dài 5 đến 17 amino acid Quá trình giao tiếp thông qua hệ thống tín hiệu protein I /protein R được xem như là cơ chế chuẩn được các vi khuẩn Gram âm sử dụng để thông tin liên lạc với nhau. Hệ thống quorum sensing kiểu này được sử dụng để kiểm soát việc biểu hiện gen ở trên 25 loài vi khuẩn Gram âm. Trong mọi trường hợp, AHL là một loại phân tử tín hiệu mà việc tổng hợp phụ thuộc vào protein I. Một protein khác (protein R) chịu trách nhiệm việc nhận biết phân tử tín hiệu AHL và sau đó là quá trình hoạt hóa việc phiên mã của một số gen đích. Phân tử tín hiệu AHL đã được chứng minh là có liên quan đến quá trình quorum sensing ở nhiều tác nhân gây bệnh ở người và thực vật như Pseudomonas aeruginosa (Rumbaugh và ctv., 2000), Erwinia carotovora, Agrobacterium tumefaciens (Whitehead và ctv., 2001), cũng như ở Vibrio harveyi (Manefield và ctv., 2000) và những loài vi khuẩn gây bệnh khác trong nuôi trồng thủy sản (Bruhn và ctv., 2005). 2.3.5.2. Hệ thống quorum sensing của vi khuẩn Edwardsiella spp. Hệ thống quorum sensing gần đây cũng được phát hiện ở nhóm vi khuẩn gây bệnh quan trọng trên cá (Edwardsiella spp.). Han và ctv. (2010) xác định có bốn loại phân tử tín hiệu AHL (BHL, HHL, 3-oxo-HHL và một phân tử AHL chưa xác định được) liên quan đến độc lực của Edwardsiella tarda, tác nhân gây bệnh trên các loài cá nước ngọt và nước mặn như lươn, cá nheo Mỹ, cá đối, cá tráp, cá rô phi, ca bơn. Gần đây, nhóm nghiên cứu trên lại xác định bốn loại phân tử tín hiệu AHL nói trên cũng tồn tại ở Edwardsiella ictaluri, vi khuẩn gây bệnh nhiễm khuẩn đường ruột cấp tính trên cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus) và bệnh gan thận mủ trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) nuôi ở Việt Nam 19
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược