Vi nang Probiotic: Vũ khí mới kiểm soát Vibrio trong đường ruột tôm

[Người Nuôi Tôm] – Chế độ ăn giàu probiotic đang là giải pháp đột phá, mang lại lợi ích vượt trội cho các trại giống. Việc này không chỉ cải thiện đáng kể tỷ lệ sống của ấu trùng, trực tiếp tăng sản lượng và doanh thu, mà còn nâng cao chất lượng con giống và giảm phụ thuộc vào kháng sinh, từ đó đảm bảo an toàn sinh học toàn diện cho toàn hệ thống.

Chế độ ăn giàu probiotic đang là giải pháp đột phá, mang lại lợi ích vượt trội cho các trại giống (Ảnh: MSD Animal Health Việt Nam)

Ứng dụng probiotic gốc nước

Việc sử dụng vi khuẩn probiotic trong nước nuôi tôm không chỉ cải thiện sức khỏe của tôm mà còn nâng cao chất lượng nước. Nghiên cứu cho thấy probiotic giúp giảm nồng độ amoniac (Kewcharoen & Srisapoome, 2019) và ức chế sự phát triển của các tác nhân gây bệnh như Vibrio spp. (Decamp & cs, 2008), tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phát triển của ấu trùng.

Tuy nhiên, các ứng dụng probiotic trong nước gặp nhiều hạn chế. Liều lượng hiệu quả thường tốn kém, với tỷ lệ 3 -5 ppm/ngày từ 10° CFU/g probiotic chỉ đạt 3.000 – 5.000 CFU/mL. Mặc dù chi phí xử lý này hợp lý, một số nghiên cứu cho thấy để kiểm soát mầm bệnh, nồng độ cần thiết có thể lên tới 10 CFU/mL (Ghosh, 2025), làm tăng đáng kể chi phí. Ngay cả khi tăng liều lên 50 ppm/ngày, tỷ lệ xử lý chỉ đạt 5×10 CFU/mL.

Một hạn chế khác của việc cung cấp chế phẩm sinh học qua nước là chúng không xâm nhập vào ruột của ấu trùng tôm. Mặc dù phương pháp này có thể giảm tổng lượng Vibrio trong bể, nhưng không ngăn được ấu trùng hấp thụ lượng lớn Vibrio từ Artemia ô nhiễm hoặc vật liệu hữu cơ (Verschuere & cs., 2000). Khi ăn vào, các tác nhân gây bệnh này có thể lây nhiễm cho tôm qua niêm mạc ruột.

Cung cấp lợi khuẩn có mục tiêu vào ruột

Một phương pháp hiệu quả hơn để bảo vệ tôm khỏi nhiễm trùng Vibrio là bổ sung vi khuẩn probiotic trực tiếp vào thức ăn. Cách tiếp cận này cho phép lợi khuẩn xâm nhập vào ruột, thiết lập hàng rào bảo vệ chống lại mầm bệnh ngay tại điểm xâm nhập. Dù việc đo mức độ xâm chiếm ở ấu trung tôm khá khó khăn, nghiên cứu của Zeigler và Đại học Philippines Visayas cho thấy, khi ấu trùng tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei được cho ăn thức ăn phủ men vi sinh Rescue (5×10° CFU/g thức ăn), Bacillus spp. có thể nhanh chóng xâm chiếm thành ruột, đạt mật độ 1×10> CFU/g mô ruột chỉ trong 7 ngày.

Khi đã thiết lập trong ruột, lợi khuẩn Bacillus hạn chế sự phát triển của Vibrio thông qua một số cơ chế bổ sung. Chúng cạnh tranh với mầm bệnh để chiếm vị trí bám dính và chất dinh dưỡng, tiết ra các hợp chất kháng khuẩn như bacteriocin và lipopeptide, kích thích phản ứng miễn dịch như hoạt động thực bào và điều hòa các gen miễn dịch. Đồng thời, Bacillus cũng giúp duy trì tính toàn vẹn của niêm mạc ruột, giảm nguy cơ xâm nhập của tác nhân gây bệnh. Những tác động này cho thấy việc bổ sung Bacillus vào thức ăn hiệu quả hơn so với xử lý nước trong việc kiểm soát Vibrio lâu dài tại các trại tôm giống.

Lựa chọn chủng Probiotic

Các loài Bacillus rất thích hợp để sử dụng trong thức ăn cho tôm do khả năng hình thành bào tử, giúp đóng gói và bảo quản dễ dàng hơn. Tuy nhiên, không phải tất cả các chủng Bacillus đều có hiệu quả như nhau. Một số chủng đặc biệt mạnh đối với Vibrio, trong khi một số khác phù hợp hơn với quá trình phân hủy chất thải hoặc giảm amoniac. Vì lý do này, việc lựa chọn chủng là rất quan trọng. Zeigler đã đánh giá 21 chủng Bacillus về khả năng ức chế bốn chủng gây bệnh của Vibrio spp. (Hình 1).

Hình 1. Lựa chọn chế phẩm sinh học các chủng dựa trên khả năng kiểm soát bốn chủng vi khuẩn Vibrio gây bệnh

Bốn chủng có hiệu suất tốt nhất đã được đưa vào chế phẩm sinh học Rescue. Tương tự như vậy, nhiều chủng Bacillus đã được đánh giá về khả năng giảm nồng độ amoniac và tiêu hóa vật liệu hữu cơ (Hình 2), với năm chủng được chọn để đưa vào chế phẩm sinh học Remediate. Việc lựa chọn chủng có mục tiêu này đảm bảo rằng, mỗi sản phẩm mang lại hiệu suất tối đa khi sử dụng theo mục đích dự định.

Hình 2. Lựa chọn chủng vi khuẩn probiotic có khả năng kiểm soát amoniac và chất thải hữu cơ

Một giải pháp sáng tạo để kết hợp lợi khuẩn vào chế độ ăn của trại giống

Mặc dù bố sung probiotic vào thức ăn mang lại nhiều lợi ích, việc ứng dụng vẫn gặp khó khăn, chủ yếu do khó giữ vi khuẩn sống sót trong quá trình chế biểưeesn, đặc biệt ở nhiệt độ cao. Dù bào tử vi khuẩn Bacillus chịu nhiệt tốt, chúng sẽ nảy mầm khi gặp ẩm và trở nên nhạy cảm, dễ chết khi tiếp xúc nhiệt. Trong thức ăn cho giai đoạn ương và nuôi lớn, probiotic có thể được trộn dầu phủ lên viên thức ăn. Tuy nhiên, cách này không phù hợp cho thức ăn nghiền mịn của ấu trùng vì dễ vón cục.

Để giải quyết vấn đề này, Zeigler đã phát triển công nghệ xử lý lạnh độc quyền để tích hợp probiotic vào thức ăn lỏng cho ấu trùng, tạo ra các sản phẩm như EZ Larva Ultra và EZ Artemia Ultra với khả năng cung cấp men vi sinh sống một cách ổn định và chính xác. Sản phẩm Rescue chứa Bacillus chống Vibrio được bao vi nang để giải phóng hiệu quả trong ruột, còn Remediate giúp giảm amoniac và chất thải trong nước. Cả hai đều đảm bảo lượng bào tử sống cao. Ngoài ra, thức ăn lỏng của Zeigler còn bổ sung axit hữu cơ và Vpak – hỗn hợp các thành phần chức năng giúp tăng cường miễn dịch, hấp thụ dinh dưỡng và chống stress oxy hóa, tối ưu hóa lợi ích từ probiotic.

Hiệu quả mang lại

Một số ý kiến cho rắng bào tử probiotic khó kịp nảy mầm và xâm chiếm ruột ấu trùng tôm do thời gian tiêu hóa quá nhanh (chỉ 20 – 30 phút, Jones & cs., 1997). Đế kiểm chứng, Trung tâm nghiên cứu Zeigler đã tiến hành thử nghiệm so sánh hai chế độ ăn: một không chứa probiotic (đối chứng) và một bố sung Rescue (vi nang) và Remediate (dạng lỏng). Trong giai đoạn zoea và mysis, EZ Larva Ultra chiếm 50% khẩu phần; sang giai đoạn mysis và hậu ấu trùng, EZ Artemia Ultra được dùng thay cho Artemia nauplii. Nước nuôi cũng được xử lý hằng ngày bằng Rescue ở liều 5 ppm.

Tại giai đoạn PL9, ấu trùng được thử thách bằng cách ngâm trong dung dịch chứa Vibrio parahaemolyticus AHPND (5×10* CFU/mL trong 24 giờ). Sau 72 giờ, nhóm đối chứng có tỷ lệ sống 50%, trong khi nhóm dùng probiotic đạt 83,3%, cải thiện 33,3%. Kết quả này chứng minh probiotic trong thức ăn lỏng có khả năng xâm chiếm ruột hiệu quả và giúp giảm đáng kể tỷ lệ tử vong. Đồng thời, phương pháp bổ sung qua thức ăn cho thấy hiệu quả bảo vệ vượt trội so với chỉ xử lý nước.

Hình 3. Kết quả của thử thách PL9 với Vibrio parahaemolyticus AHPND. Tỷ lệ sống sót cao hơn 33,3% ở nhóm xử lý băng thức ăn có chứa men vi sinh, so với nhóm xử lý bằng thức ăn không có men vi sinh

Thử nghiệm trên, cùng nhiều nghiên cứu cơ chế tác động của probiotic, cho thấy: bổ sung men vi sinh qua khẩu phần ăn hiệu quả và bền vững hơn so với xử lý nước trong việc kiểm soát Vibrio ở ấu trùng tôm. Nhờ công nghệ bao vi nang và chế biến lạnh của Zeigler, các chủng Bacillus sống sót tốt, định cư trong ruột, ức chế mầm bệnh và kích hoạt miễn dịch đúng thời điểm nhạy cảm. Phương pháp này đảm bảo liều lượng ổn định, điều khó đạt được với thức ăn khô hay xử lý nước.

Vũ Ninh (theo Aquaculture Asia Pacific)