[Tạp chí Người Nuôi Tôm] – Hiện nay, đối với nghề nuôi tôm, các loài vi khuẩn thuộc chi Vibrio.spp là một trong những mối nguy hại nghiêm trọng nhất. Nhiều loài Vibrio có thể được tìm thấy trong nhiều thủy vực như sông, cửa sông, biển cho đến các vùng nước sâu dưới đáy biển. Trong những bệnh do các loài vi khuẩn Vibrio gây ra, những tổn thất lớn về sản lượng đã được ghi nhận do hậu quả của sự bùng bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND).

AHPND gây ra những tổn thất lớn về sản lượng cho tôm nuôi

Bệnh hoại tử gan tụy cấp (AHPND) hay còn gọi là hội chứng chết sớm (EMS) đã và đang trở thành một trong những mối nguy hại nhất đối với nghề nuôi tôm toàn cầu. Tác động của AHPND đã được báo cáo là nguyên nhân gây ra thiệt hại sản xuất 44 tỷ USD cho ngành nuôi tôm ở Trung Quốc, Malaysia, Mexico, Thái Lan và Việt Nam trong giai đoạn 2010 – 2017. Nghiên cứu của Viện Nghiên cứu NTTS I năm 2016 cho thấy, bệnh xuất hiện trên cả tôm sú và tôm thẻ chân trắng và thường xảy ra ở tôm 20 – 45 ngày tuổi với tỷ lệ chết lên tới 100%. Vibrio parahaemolyticus được cho là nguyên nhân chính cho bệnh này, nhưng chủng vi khuẩn Vibrio harveyi ATCC BAA-1116 cũng có khả năng gây bệnh tương tự.

Phương pháp điều trị phổ biến nhất đối với AHPND là kháng sinh và etracycline, oxytetracycline, quinolon, trimethoprim, sulfonamid mạnh, axit oxolinic và sarafloxacin là những kháng sinh được lựa chọn chủ yếu. Tuy nhiên, việc lạm dụng các loại kháng sinh này có nguy cơ dẫn đến hiện tượng nhờn thuốc, hoặc có thể để lại dư lượng trong tôm thương phẩm. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng một số biện pháp an toàn, thân thiện hơn có hiệu quả cao và được khuyến cáo sử dụng để phòng bệnh cho tôm. Sử dụng các chiết xuất có nguồn gốc thực vật là một hướng đi không mới nhưng vẫn còn rất nhiều tiềm năng để khai phá đối với các nhà sản xuất dược thủy sản.

Gần đây, một nghiên cứu của Đại học Santo Tomas (Philippines) đã đưa ra một phát hiện về việc sử dụng chiết xuất từ lá trầu không (Piper betle L.) trong việc ức chế vi khuẩn Vibrio harveyi gây AHPND và bệnh phát sáng trên tôm thẻ chân trắng. Lá trầu không thường được trồng phổ biến ở các nước khí hậu nhiệt đới trong châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, và cả Việt Nam. Lá trầu không chỉ được sử dụng trực tiếp cho mục đích nhai mà còn có đặc tính chống oxy hóa, chống viêm, chống apxe, chống ung thư và chống vi khuẩn. Ngoài ra, lá còn chứa tinh dầu giàu eugenol (1 – 3%) là nguồn gốc để làm thuốc, chất kích thích, sát trùng, thuốc bổ và các công thức Ayurvedic khác. Tinh dầu cũng chứa chavibetol, caryophyllene và methyl eugenol là nguồn mạnh để điều chế trong y học ayurvedic và các sản phẩm thảo dược. Giá thành của tinh dầu trầu không là 10 USD/ 5 mL.

Hoạt động gây bệnh của dựa trên cơ chế sự hình thành màng sinh học, và cũng là kết quả của quá trình tiếp xúc giữa tế bào của vi khuẩn hoặc quorum sensing (QS). Quorum sensing (QS) là một dạng “ngôn ngữ giao tiếp của vi khuẩn”, chúng có thể liên lạc và trao đổi thông tin để cộng tác thông qua các vật chất mang tín hiệu. Hầu hết các vi khuẩn gây bệnh với hệ QS đã được nghiên cứu đều cho thấy rằng QS có liên quan đến gen gây bệnh hay tính độc lực của vi khuẩn gây bệnh. Kết quả của cơ chế tác động QS là lan truyền phân tử tín hiệu/gen mã hóa độc lực cho vi khuẩn liền kề, từ đó gia tăng mật độ vi khuẩn có chứa gen độc lực đủ lớn để gây hại cho vật chủ, đồng thời các chủng vi khuẩn sau khi tiếp nhận được tín hiệu gen mã hóa độc lực sẽ trải qua quá trình sinh sân để gia tăng về số lượng. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học Philippines đã sử dụng chiết xuất ethanolic và alkaloids khô từ lá trầu không để ức chế sự hình thành màng sinh học của các chủng V. harveyi VH0, VH1 và BAA-1116 trong các tấm microtiter phủ chitosan mà không ức chế sự phát triển của chúng. Kính hiển vi quét laser đồng tiêu cho thấy các màng sinh học của vi khuẩn có hình thái mỏng hơn khi thử nghiệm bằng cả hai chất chiết xuất. Hơn nữa, hai chiết xuất cũng ức chế đáng kể sự phát quang sinh học trong chủng vi khuẩn tham chiếu QS V. harveyi BAA-1116 và được phát hiện là can thiệp vào QS bằng cách điều chỉnh các hoạt động  của các phân tử tín hiệu (autoinducer) như được quan sát trong cả phân tích kiểu hình và biểu hiện gen.

 Nghiên cứu chỉ ra rằng, Piper betle L. được chiết xuất từ lá trầu không có tác dụng trong việc ức chế vi khuẩn Vibrio harveyi gây AHPND và bệnh phát sáng trên tôm thẻ chân trắng (Ảnh: Internet)

Trong thí nghiệm tiếp theo, ấu trùng tôm thẻ chân trắng được nuôi trong các bể 300L với với độ mặn 15 ppt. Tôm được cho ăn 20% khối lượng cơ thể hàng ngày với thức ăn được bổ sung chiết xuất ethanolic và alkaloids với nồng độ 1mL/g. Thời gian nuôi là 14 ngày với hai pha thí nghiệm. Pha 1 kéo dài 7 ngày cho ăn với 4 chế độ ăn bao gồm: Đối chứng (C), bổ sung Dimethyl sulfoxide (DMSO), bổ sung chiết xuất ethanolic (CE) và bổ sung chiết xuất alkaloids (CA). Các tiêu chí kiểm tra là tỷ lệ sống và một số chỉ tiêu tăng trưởng. Pha 2 được thực hiện trong 7 ngày tiếp theo đó, ấu trùng tôm được chia lại thành 5 nhóm bao gồm: một nhóm theo dõi không nhiễm bệnh và bốn nhóm còn lại được cho ăn như pha 1. Sau đó, ở ngày thứ 8, ấu trùng tôm ở bốn nhóm cho ăn được ngâm trong môi trường nuôi V. harveyi VH1 được điều chỉnh thành OD600nm 0,6. Việc ngâm kéo dài trong 24 giờ trước khi 50% lượng nước được thay thế bằng nước sạch (độ mặn 15 ppt). Sau khi cho ăn trong bảy ngày với thức ăn bổ sung CE và CA trước khi bị nhiễm bệnh, tỷ lệ sống của ấu trùng tôm không khác biệt đáng kể với những nghiệm thức còn lại. Hơn nữa, cả hai chiết xuất cũng không ảnh hưởng đến sự tăng trưởng trung bình của ấu trùng so với đối chứng.

Những kết quả này cho thấy rằng các loại chiết xuất là an toàn cho tôm và có thể được sử dụng làm chất bổ sung thức ăn. Mặc dù tác động in vitro của cả CE và CA lên sự hình thành màng sinh học, phát quang sinh học và QS của các chủng V. harveyi đã được chỉ ra trước đó, chỉ CE có khả năng tốt hơn bảo vệ tôm kháng lại sự nhiễm V. harveyi VH1 cho đến bảy ngày. Kết quả của pha 2 cho thấy bổ sung CE có thể mang lại tỷ lệ sống 76,67% cho đến ngày thứ 7 của giai đoạn nhiễm bệnh, không khác biệt đáng kể với nhóm chưa nhiễm bệnh (83,33%) nhưng khác biệt đáng kể với nhóm không có thức ăn bổ sung (30%). Trong khi đó, tỷ lệ sống của tôm bị nhiễm bệnh được cho ăn bằng CA và DMSO là tương đương nhau. Kiểm tra mô bệnh học gan tụy của tôm chết cho thấy các ống bị xẹp và thiếu không bào, đây là biểu hiện bệnh lý của AHPND so với mô học bình thường được quan sát thấy trên tôm khỏe mạnh. Như vậy, kết quả của nghiên cứu cho thấy rõ tiềm năng ứng dụng của các chiết xuất từ lá trầu không trong việc bảo vệ tôm khỏi vi khuẩn V. harveyi. 

Chinh Lê

Khoa Thủy sản, Học viện Nông nghiệp Việt Nam