[Tạp chí Người Nuôi Tôm] – Nghiên cứu này cho thấy ứng dụng tiềm năng của tinh dầu sả, bạc hà và hương nhu trắng như một giải pháp thay thế kháng sinh trong việc phòng bệnh Hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) trên tôm.

Tinh dầu hương nhu trắng, sả, bạc hà có khả năng kháng bệnh AHPND trên tôm

Tinh dầu chiết xuất từ thảo dược có nhiều công dụng nổi bật nhờ khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, chất chống oxy hóa và đặc tính chống viêm nhưng lại an toàn cho sức khỏe. Nghiên cứu này đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu chiết xuất từ 3 loại thảo dược phổ biến ở Việt Nam là bạc hà, sả và hương nhu trắng trên 3 chủng Vibrio parahaemolyticus gây bệnh AHPND với hình dạng khuẩn lạc khác nhau trên môi trường CHROMagar Vibrio (Pháp). Những phát hiện này là cơ sở để phát triển các giải pháp sử dụng tinh dầu thảo dược thay thế kháng sinh để phòng ngừa bệnh AHPND trên tôm.

Phương pháp nghiên cứu

Vi khuẩn được sử dụng trong nghiên cứu này làV. parahaemolyticus gây bệnh AHPND trên tôm và hình thành 3 loại khuẩn lạc khác nhau trên môi trường CHROMagar Vibrio là VE1, VE2 và VE3. Đối với VE1 (Loại 1), khuẩn lạc có hình tròn với cạnh và bề mặt nhẵn và đường kính 2–3 mm (Hình 1a). Các khuẩn lạc có màu tím ở trung tâm và phần ngoại vi còn lại có màu trắng đục. Đối với VE2 (Loại 2), khuẩn lạc có hình tròn, đường kính 3–3,5 mm và có màu tím đậm (Hình 1b). Đường viền và bề mặt của khuẩn lạc nhẵn. Đối với VE3 (Loại 3), khuẩn lạc có hình tròn, màu hồng tím với đường kính 3–3,5 mm. Mép và bề mặt của khuẩn lạc nhẵn (Hình 1c).

Tinh dầu (EO): 3 loại tinh dầu được nghiên cứu là hương nhu trắng (Ocimum gratissimum), bạc hà (Mentha arvensis) và sả (Cymbopogon citratus).

Hình 1. Ba loại khuẩn lạc Vibrio parahaemolyticus trên CHROMagar Vibrio: (a) VE1; (b) VE2; (c) VE3.

Hoạt tính kháng khuẩn

Hoạt tính kháng khuẩn của 3 loại tinh dầu được thử nghiệm trên 3 chủng Vibrio parahaemolyticus được đánh giá bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch. Huyền phù vi khuẩn của từng chủng thử nghiệm có nồng độ 106 CFU/mL được trải đều trên bề mặt đĩa thạch. Sau đó, các đĩa giấy lọc vô trùng (đường kính 6mm) chứa 10µL mẫu tinh dầu ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau trong dimethyl sulfoxide (DMSO) 50% và 25% được đặt trên bề mặt thạch. Các đĩa giấy vô trùng chứa DMSO hoặc doxycycline (30 µg) lần lượt là đối chứng âm và đối chứng dương. Những đĩa thạch này được ủ ở 37°C trong 24 giờ. Đường kính vòng vô khuẩn được đo bằng mm.

Kết quả nghiên cứu

Thành phần hóa học của tinh dầu

Thành phần chính của tinh dầu chiết xuất từ sả là citral (70%). Các thành phần khác chiếm tỷ trọng nhỏ hơn gồm geraniol (3,21%), caryophyllene (3,16%), caryophyllene oxit (3,03%), β-myrcene (3,59%), α-gurjunene (1,24%), linalool (1,67%), và sulcaton(1,39%), cùng một số thành phần phụ khác.

Thành phần chính của bạc hà là levomenthol (70,33%), menthone (17,70%), pulegone (2,46%), D-limonene (1,38%), 3-octanol (1,04%) và pinene (1,70%).

Thành phần chính của tinh dầu hương nhu trắng bao gồm eugenol (42,1%), caryophyllene (31,96%), methyl eugenol (6,63%), humulene(4,36%), α-copaene (3,35%), α-pinene (2%), oxit caryophyllene (2,0%) và 3-carene (1,97%). Theo Monteiro và cộng sự. (2020), eugenol (43,3%), 1,8-cineole (28,2%) và β-selinene(5,5%) là thành phần chính trong tinh dầu hương nhu trắng.

Nghiên cứu thành phần tinh dầu thực nghiệm là cơ sở để đánh giá và giải thích tác dụng diệt khuẩn của chúng đối với các chủng vi khuẩn thực nghiệm ở các giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu này.

Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu đối với V. parahaemolyticus gây ra trên tôm

Kết quả Real-time PCR chỉ ra rằng 3 chủng vi khuẩn hình thành khuẩn lạc khác nhau trên CHROMagar Vibrio chứa gen tlh và gen PirAVP (Hình 2). Vì vậy, các chủng (VE1, VE2 và VE3) được xác định là vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh AHPND trên tôm.

Hình 2. Sơ đồ khuếch đại Real-time PCR cho gen PirAVP (a) và gen tlh (b) ở 3 chủng vi khuẩn.

Kết quả thử nghiệm về hoạt tính kháng khuẩn của 3 loại tinh dầu (sả, bạc hà và hương nhu trắng) đối với 3 chủng Vibrio parahaemolyticus gây bệnh AHPND được thể hiện ở Bảng 1 và Hình 3.

Bảng 1. Vùng ức chế của 3 loại tinh dầu thực nghiệm đối với 3 chủng V. parahaemolyticus gây bệnh trên tôm

Kết quả cho thấy, 3 chủng V. parahaemolyticus đều nhạy cảm với tinh dầu thử nghiệm. Đặc biệt, bạc hà ở nồng độ 50% có khả năng diệt khuẩn đối với chủng VE1 mạnh hơn VE2 và VE3, thể hiện qua đường kính vòng vô khuẩn của loại dầu này lớn hơn đáng kể so với VE1 (24,33±0,58 mm) so với VE2 (21,00±1,00). mm) và VE3 (20,67±0,58 mm) (Hình 3). Tác dụng diệt khuẩn của tinh dầu sả và hương nhu trắng là tương tự đối với ba chủng vi khuẩn, ngoại trừ sả ở mức 25%, cho thấy vòng vô khuẩn đối với VE2 và VE3 lớn hơn so với VE1.

Ngoài ra, tinh dầu sả và hương nhu trắng ở nồng độ 50% cho thấy đường kính vòng vô khuẩn tương tự như đối chứng dương (doxycycline). Ngược lại, đường kính vòng vô khuẩn của bạc hà đối với cả 3 chủng vi khuẩn này nhỏ hơn doxycycline sự khác biệt là đáng kể (p<0,05) (Bảng 1).

Hình 3. Vòng vô khuẩn của tinh dầu bạc hà đối với 3 chủng Vibrio parahaemolyticus

Giá trị MIC của tinh dầu bạc hà, sả và hương nhu trắng đối với 3 chủng V. parahaemolyticus được trình bày trong Bảng 2.

Kết quả cho thấy, VE1 nhạy cảm nhất trong 3 chủng vi khuẩn với tinh dầu được thử nghiệm trong thí nghiệm này, dựa trên giá trị MIC thấp hơn của cả ba loại tinh dầu. Hơn nữa, VE1 nhạy cảm hơn với tinh dầu sả và hương nhu trắng so với bạc hà. Tinh dầu bạc hà, sả và hương nhu trắng có hoạt tính ức chế tương tự đối với các chủng VE2 và VE3. Giá trị MIC của bạc hà, sả và hương nhu trắng lần lượt là 0,32%, 0,08% và 0,16%. Trong số 3 loại tinh dầu, sả cho thấy khả năng diệt khuẩn tốt nhất đối với các chủng vi khuẩn thử nghiệm.

Bảng 2. Giá trị MIC của 3 loại tinh dầu đối với 3 chủng V. parahaemolyticus thử nghiệm

Quan điểm

Kết quả cho thấy ba loại tinh dầu bạc hà, hương nhu trắng và sả có hoạt tính kháng khuẩn hiệu quả trên cả 3 chủng V. parahaemolyticus gây bệnh AHPND với hình dạng khuẩn lạc khác nhau ở CHROMagar Vibrio. Những kết quả đầy hứa hẹn này cho thấy tiềm năng sử dụng tinh dầu để phòng bệnh cho tôm hiệu quả và an toàn hơn so với sử dụng các loại kháng sinh tổng hợp khác, đặc biệt là ở giai đoạn tôm nhỏ.

Tuy nhiên, nhược điểm của tinh dầu là dễ bay hơi, kỵ nước, độ ổn định thấp, dễ bị oxy hóa khiến tinh dầu khó sử dụng trong thực tế. Vi nhũ tương gốc tinh dầu ở dạng trong suốt và hòa tan có thể khắc phục được những nhược điểm này. Tinh dầu trong vi nhũ tương có thể dễ dàng trộn vào thức ăn và thậm chí được sử dụng để xử lý nước nuôi tôm cũng như các chất khử trùng khác. Vì vậy, cần nghiên cứu sâu hơn để tổng hợp các loại tinh dầu này thành dạng vi nhũ và đánh giá khả năng phòng bệnh cho tôm trong điều kiện thí nghiệm.

Minh Anh

(Theo Journal Of Fisheries And Environment)