[Người Nuôi Tôm] – Việc diệt trừ hoàn toàn vibrio khỏi ao tôm gần như là điều không thể. Hơn nữa, vì phần lớn vibrio lành tính và có lợi, việc loại bỏ chúng có thể tạo điều kiện cho các loài gây hại khác phát triển.

Vibrio là một chi vi khuẩn Gram âm, sống phổ biến trong các hệ sinh thái nước, bao gồm cả nước ngọt. Tính đến cuối năm 2013, đã có ít nhất 98 loài được công nhận, với nhiều ứng cử viên đang được nghiên cứu. Chúng đóng vai trò quan trọng trong tái chế chất dinh dưỡng, đặc biệt là chitin, thành phần cấu trúc chính của bộ xương ngoài tôm và các loài chân khớp khác. Hầu hết các loài vibrio đều lành tính, nhiều loài có khả năng phân hủy chitin nhờ sản xuất chitinase và thường gắn liền với tảo và động vật phù du, góp phần ổn định sinh thái trong môi trường nước.

 

Vibrio gây bệnh

Chỉ một số loài vibrio gây bệnh cho tôm nuôi, chủ yếu là các tác nhân gây bệnh cơ hội xuất hiện khi vật chủ căng thẳng và suy giảm miễn dịch. Một số loài bắt buộc có thể làm tôm khỏe mạnh nhiễm bệnh chỉ với sự hiện diện của chúng, và những loài độc hại nhất có thể giết chết tôm ngay cả với mức độ phơi nhiễm rất thấp.

Khả năng trao đổi vật liệu di truyền giữa các chủng vibrio và vi khuẩn khác diễn ra dễ dàng, dẫn đến tiến hóa nhanh chóng và sự thay đổi khả năng kháng kháng sinh. Ngoài ra, các đặc điểm kiểu hình khác cũng có thể biến đổi, bao gồm các yếu tố liên quan đến bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) và hội chứng chết sớm ở tôm.

Tiến sĩ Donald Lightner cùng nhóm nghiên cứu đã xác định tác nhân gây bệnh AHPND là một chủng vi khuẩn khá phổ biến, Vibrio parahaemolyticus. Ông cũng nhận thấy rằng vibrio có thể đã bị nhiễm một loại virus gọi là phage, điều này có thể dẫn đến việc virus này giải phóng một loại độc tố mạnh mẽ.

 

Phân loại bộ gen

Sự phát triển của phân loại hệ gen đã giữ vai trò then chốt trong việc phân biệt các phân lập vi khuẩn có vẻ tương đồng về mặt kiểu hình và sinh hóa, thông qua các xét nghiệm sinh hóa thông thường. Việc đặc trưng hóa này là cần thiết, nếu không sẽ có nguy cơ cao trong việc xác định nhầm một số loài. Nhóm vi khuẩn gây bệnh AHPND đặc biệt dễ gặp phải tình trạng này.

Ngay cả những khác biệt nhỏ cũng có thể được tận dụng để phát triển công cụ xác định chính xác tác nhân gây bệnh, cũng như hiểu rõ hơn về môi trường sống và cách kiểm soát chúng. Trước khi có công cụ này, cần thận trọng khi quy kết tất cả trường hợp AHPND cho một chủng vi khuẩn duy nhất, mặc dù có thể chủng đó đủ đặc biệt để xem như một loài vibrio mới.

Người nông dân cần hiểu rằng việc tiêu diệt hoàn toàn bất kỳ nhóm vi khuẩn nào là rất khó, thậm chí không thể. Hơn nữa, điều này không nhất thiết phải là mục tiêu, vì phần lớn các loài vibrio vô hại và đóng vai trò tích cực trong hệ sinh thái; việc loại bỏ chúng có thể tạo điều kiện cho sự xuất hiện của những loài có hại hơn.

 

Vibrio cholerae

Vi khuẩn vibrio gây bệnh AHPND có đặc điểm tương đồng với Vibrio cholerae, tác nhân gây bệnh tả nghiêm trọng, có thể đe dọa tính mạng khi người tiêu thụ nước ô nhiễm với hơn một triệu vi khuẩn. Việc điều trị bệnh tả và ngộ độc thực phẩm do V. parahaemolyticus thường bao gồm phục hồi cân bằng điện giải và sử dụng kháng sinh thông thường, giúp dễ dàng chữa khỏi.

Các tác nhân gây bệnh vibrio phổ biến này chủ yếu tấn công thông qua hệ tiêu hóa của vật chủ. Giống như nhiều loài vibrio khác, chúng có khả năng hình thành màng sinh học.

Cả V. cholerae và V. parahaemolyticus đều có khả năng chịu đựng nhiều điều kiện môi trường khác nhau như độ mặn, pH, nhiệt độ và dinh dưỡng. Hai loài vi khuẩn này dễ dàng bám vào nhiều vật trung gian, thường liên quan đến các sinh vật phù du biển và có khả năng bám dính vào kitin, bề mặt tảo và các chất nền tương tự.

Các loài vibrio có thể lây lan qua tôm bố mẹ và hậu ấu trùng, cho thấy tác nhân gây bệnh AHPND hiện diện ở nhiều vị trí khác nhau. Điều này lý giải cho khả năng di chuyển dễ dàng của chúng và sự khó khăn trong việc tiêu diệt hoặc kiểm soát.

 

Màng sinh học

Màng sinh học hiện diện ở khắp nơi và liên quan đến nhiều tình trạng bệnh tật, đóng vai trò như một cơ chế hiệu quả giúp vi khuẩn lây lan. Những màng sinh học này là tập hợp các sinh vật bám chặt vào bề mặt, như mảnh vụn dưới đáy ao nuôi tôm hoặc dạ dày của tôm trong trường hợp AHPND. Chúng tạo ra lớp bảo vệ cho vi khuẩn bên trong, giúp chúng chống lại tác động của kháng sinh và các vi khuẩn khác đang cạnh tranh không gian sống.

Trong quá trình hình thành màng sinh học, bước đầu tiên là vi khuẩn bám chặt vào bề mặt dạ dày kitin và máy nghiền dạ dày của tôm. Tiếp theo, chúng sản sinh ra các exopolymer dính, như một lớp keo giúp gắn chặt vi khuẩn vào bề mặt. Khi màng sinh học dần trưởng thành và hình thành các quần thể vi khuẩn, exopolysaccharides sẽ bảo vệ chúng khỏi tác động của thuốc kháng sinh, thuốc khử trùng, chiết xuất thảo dược và các phương pháp điều trị khác, đồng thời vẫn cho phép các hoạt động trao đổi chất diễn ra bình thường. Ở giai đoạn cuối cùng, màng sinh học bắt đầu tách ra, và các tế bào bên trong sẽ phân tán vào môi trường xung quanh khi màng sinh học mới tiếp tục hình thành.

 

Kiểm soát AHPND

Nỗ lực kiểm soát AHPND đã bắt đầu từ trước khi danh tính của nó được xác định. AHPND được ghi nhận đầu tiên tại Trung Quốc, sau đó lan rộng ra nhiều quốc gia khác. Chủng vibrio này có khả năng tiếp tục mở rộng vào những môi trường thuận lợi, nơi nó có thể chiếm ưu thế bằng cách tiêu diệt các loài vi khuẩn khác.

Với bản chất phức tạp của loài vibrio, AHPND trở thành một vấn đề khó giải quyết. Tác nhân gây bệnh này có cơ chế gây bệnh khác biệt so với các loại bệnh thường gặp ở tôm. AHPND tương tự như bệnh tả, diễn ra qua quá trình bệnh lý dựa trên độc tố, khi vi khuẩn xâm nhập vào bề mặt hạn chế và sản sinh độc tố gây tổn thương. Trong khi đó, hầu hết các loài vibrio gây bệnh khác xâm nhập vào động vật và sử dụng nhiều loại độc tố cùng với lipopolysaccharides để làm suy yếu khả năng tự vệ của vật chủ, dẫn đến suy giảm sức khỏe và tử vong.

Chủng V. parahaemolyticus gây ra AHPND dường như không xâm nhập vào huyết tương của động vật qua các vết thương hoặc các cơ chế khác. Điều này lý giải tại sao kháng sinh không thể ngăn chặn được nhiễm trùng AHPND. Khi kháng sinh không thể tiếp cận mầm bệnh với mức độ đủ để tác động, chúng sẽ không có hiệu quả.

Việc lạm dụng kháng sinh trong nuôi tôm đang gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Mặc dù có những trường hợp bắt buộc phải dùng thuốc, nhưng việc sử dụng kháng sinh cần được cân nhắc kỹ lưỡng để tránh tình trạng kháng thuốc và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Đặc biệt, khi vi khuẩn gây bệnh ẩn náu trong màng sinh học, việc điều trị sẽ càng trở nên khó khăn hơn.

Vương Hằng (Theo Global Aquaculture Advocate)