Luận án Nghiên cứu bệnh đầu đen do đơn bào Histomonas Meleagridis gây ra ở gà tại tỉnh Thái Nguyên, Bắc Giang và biện pháp phòng trị bệnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ---------------------- TRƢƠNG THỊ TÍNH NGHIÊN CỨU BỆNH ĐẦU ĐEN DO ĐƠN BÀO HISTOMONAS MELEAGRIDIS GÂY RA Ở GÀ TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN, BẮC GIANG VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ BỆNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ THÚ Y THÁI NGUYÊN - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ---------------------- TRƢƠNG THỊ TÍNH NGHIÊN CỨU BỆNH ĐẦU ĐEN DO ĐƠN BÀO HISTOMONAS MELEAGRIDIS GÂY RA Ở GÀ TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN, BẮC GIANG VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ BỆNH Chuyên ngành: Ký sinh trùng và Vi sinh vật học Thú y Mã số: 62.64.01.04 LUẬN ÁN TIẾN SĨ THÚ Y Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. GS. TS. Nguyễn Thị Kim Lan 2. PGS. TS. Lê Văn Năm THÁI NGUYÊN - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc. TÁC GIẢ Trƣơng Thị Tính ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới GS. TS. Nguyễn Thị Kim Lan, PGS. TS Lê Văn Năm – người đã hướng dẫn, chỉ bảo tôi hết sức tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành Luận án. Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn Chi cục Thú y tỉnh Thái Nguyên, Bắc Giang; các Trạm Thú y và Phòng Nông nghiệp; Các cán bộ, nhân dân địa phương của các huyện Phú Bình, Phổ Yên, Võ Nhai (tỉnh Thái Nguyên); Huyện Yên Thế, Tân Yên, Hiệp Hòa (tỉnh Bắc Giang) đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện to lớn về cơ sở vật chất, nhân lực, vật lực của Ban Giám đốc, Ban Đào tạo Sau Đại học – Đại học Thái Nguyên; Đảng ủy, Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, tập thể cán bộ giảng dạy, 2 học viên cao học Nguyễn Thị Thanh Xuân, Trương Thị Xuân và sinh viên các khóa 40, 41, 42 Khoa Chăn nuôi Thú y – Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên; Các em sinh viên khóa 6, 7, 8 bộ môn Thú y - Khoa Kỹ thuật Nông Lâm - Trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật – Đại học Thái Nguyên. Tôi xin trân trọng cảm ơn: GS. TS. Lê Thanh Hòa và TS. Nguyễn Thị Bích Ngà - Phòng Miễn dịch học - Viện Công nghệ sinh học - Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, PGS. TS. Nguyễn Hữu Nam - Bộ môn Giải phẫu Bệnh lý – Khoa Thú y – Học viện Nông nghiệp Việt Nam, cô Nguyễn Thị Thủy Phòng Siêu cấu trúc - Viện vệ sinh dịch tễ Trung ương đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi vô cùng biết ơn các thành viên trong gia đình và bạn bè đã luôn ở bên tôi, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận án. Thái nguyên, ngày tháng năm 2016 NGHIÊN CỨU SINH Trƣơng Thị Tính iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT cs. Cộng sự ĐC Đối chứng E. coli Escherichia coli E. tenella Eimeria tenella GN Gây nhiễm GOT Glutamic oxalacetic transaminase GPT Glutamic pyruvic transaminase H. meleagridis Histomonas meleagridis H. ganillarum Heterakis ganillarum KL Khối lượng KCTG Ký chủ trung gian LDH Lactic dehydrogenase MB Mắc bệnh MDH Dehydrogenase malic Nxb Nhà xuất bản Pα Mức ý nghĩa spp. Species TC Triệu chứng TN Thí nghiệm tr. Trang TT Thể trọng VSTY Vệ sinh thú y XN Xét nghiệm iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................. iii MỤC LỤC ................................................................................................................. iv DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ vii DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ ix MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 3 1.1. Đặc điểm sinh học của đơn bào Histomonas meleagridis ký sinh ở gia cầm ...... 3 1.1.1. Vị trí của đơn bào Histomonas meleagridis trong hệ thống phân loại động vật nguyên sinh ................................................................................................. 3 1.1.2. Hình thái học của đơn bào Histomonas meleagridis ......................................... 4 1.1.3. Sức đề kháng của đơn bào H. meleagridis ........................................................ 6 1.1.4. Phương thức truyền lây bệnh do đơn bào H. meleagridis ở gà ......................... 7 1.1.5. Môi trường nuôi cấy đơn bào H. meleagridis ................................................. 14 1.2. Bệnh đầu đen (Histomonosis) ở gà .................................................................... 17 1.2.1. Lịch sử bệnh đầu đen ở gà .............................................................................. 17 1.2.2. Dịch tễ học bệnh đầu đen (Histomonosis) ở gia cầm ..................................... 18 1.2.3. Cơ chế sinh bệnh ............................................................................................. 23 1.2.4. Triệu chứng và bệnh tích bệnh đầu đen .......................................................... 24 1.2.5. Biến đổi máu của gia cầm nhiễm đơn bào H. meleagridis ............................. 26 1.2.6. Chẩn đoán bệnh do đơn bào H. meleagridis ................................................... 27 1.2.7. Miễn dịch trong bệnh đầu đen ......................................................................... 31 1.2.8. Các biện pháp phòng bệnh đầu đen cho gà ..................................................... 33 1.2.9. Điều trị bệnh đầu đen cho gà .......................................................................... 36 Chƣơng 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 41 2.1. Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu..................................................... 41 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 41 2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................... 41 v 2.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................ 41 2.2.1. Động vật và các loại mẫu nghiên cứu ............................................................. 41 2.2.2. Dụng cụ và hóa chất ........................................................................................ 42 2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 43 2.3.1. Xác định đơn bào H. meleagridis ký sinh ở gà nuôi tại hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang bằng phương pháp sinh học phân tử .......................... 43 2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm dịch tễ bệnh đầu đen ở gà tại tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang ....................................................................................................... 43 2.3.3. Nghiên cứu bệnh đầu đen do H. meleagridis gây ra ở gà ............................... 44 2.3.4. Nghiên cứu biện pháp phòng trị bệnh đầu đen cho gà .................................... 44 2.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 45 2.4.1. Định danh đơn bào Histomonas spp. gây bệnh đầu đen ở gà tại hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang bằng phương pháp sinh học phân tử.................. 45 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm dịch tễ bệnh đầu đen ở gà tại hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang ............................................................................ 49 2.4.3. Phương pháp nghiên cứu sự liên quan giữa bệnh đầu đen và bệnh giun kim ở gà ................................................................................................................. 53 2.4.4. Phương pháp nghiên cứu bệnh đầu đen do đơn bào H. meleagridis gây ra ở gà ...... 55 2.4.5. Phương pháp nghiên cứu biện pháp phòng trị bệnh đầu đen cho gà .............. 61 2.5. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................. 64 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 65 3.1. Kết quả định danh đơn bào Histomonas spp. gây bệnh đầu đen ở gà bằng phương pháp sinh học phân tử ....................................................................... 65 3.1.1. Thực hiện kỹ thuật PCR thu nhận đoạn gen 18S ribosomal ........................... 65 3.1.2. Kết quả giải trình tự gen 18S ribosomal và truy cập ngân hàng gen của Histomonas spp .............................................................................................. 66 3.1.3. Phân tích mức độ tương đồng với các mẫu của thế giới ................................. 66 3.1.4. Phân tích mối quan hệ phả hệ ......................................................................... 67 3.2. Đặc điểm dịch tễ bệnh do đơn bào Histomonas meleagridis ở gà tại Thái Nguyên và Bắc Giang .................................................................................... 68 vi 3.2.1. Kết quả điều tra thực trạng phòng chống bệnh ký sinh trùng nói chung cho gà ở hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang ................................................. 68 3.2.2. Tình hình nhiễm đơn bào H. meleagridis ở gà tại tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang . 69 3.2.3. Nghiên cứu sự liên quan giữa bệnh đầu đen và bệnh giun kim ở gà .............. 82 3.3. Nghiên cứu bệnh đầu đen ở gà gây nhiễm và trên thực địa ............................... 92 3.3.1. Nghiên cứu bệnh đầu đen trên gà gây nhiễm .................................................. 92 3.3.2. Nghiên cứu bệnh đầu đen ở gà mắc bệnh tự nhiên tại Thái Nguyên và Bắc Giang .. 115 3.4. Nghiên cứu biện pháp phòng chống bệnh đầu đen cho gà .................................... 118 3.4.1. Phòng bệnh đầu đen cho gà bằng cách tẩy giun kim ......................................... 118 3.4.2. Nghiên cứu tác dụng diệt đơn bào H. meleagridis bằng thuốc sát trùng trong phòng thí nghiệm (invivo) .................................................................. 120 3.4.3. Xác định phác đồ điều trị bệnh đầu đen cho gà hiệu quả cao ....................... 122 3.4.4. Đề xuất và khuyến cáo áp dụng quy trình phòng chống bệnh đầu đen cho gà ...... 125 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................... 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 131 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Tỷ lệ đồng nhất về trình tự nucleotide các mẫu của VN với chuỗi gen 18S của thế giới đăng ký trong ngân hàng gen ........................................ 67 Bảng 3.2. Thực trạng phòng chống bệnh ký sinh trùng cho gà ở hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang .............................................................................. 68 Bảng 3.3. Tỷ lệ nhiễm đơn bào H. meleagridis ở gà theo địa phương .................... 69 Bảng 3.4. Tỷ lệ nhiễm đơn bào H. meleagridis ở gà theo tuổi ................................ 71 Bảng 3.5. Tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà theo mùa vụ ......................................... 74 Bảng 3.6. Tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà theo phương thức chăn nuôi ................ 76 Bảng 3.7. Tỷ lệ nhiễm đơn bào H. meleagridis ở gà nuôi trên loại nền chuồng khác nhau ..... 79 Bảng 3.8. Tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà theo tình trạng vệ sinh thú y ............... 81 Bảng 3.9. Tỷ lệ và cường độ nhiễm giun kim ở gà mổ khám ................................... 83 Bảng 3.10. Tỷ lệ nhiễm H. meleagridis trong số gà nhiễm giun kim ....................... 86 Bảng 3.11. Tỷ lệ nhiễm H. meleagridis trong số gà không nhiễm giun kim ............ 87 Bảng 3.12. Tương quan giữa tỷ lệ nhiễm giun kim và tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà ...... 89 Bảng 3.13. Sự ô nhiễm trứng giun kim ở khu vực chăn nuôi gà .............................. 90 Bảng 3.14. Sự phát triển của đơn bào H. meleagridis trong môi trường Dwyers .... 93 Bảng 3.15. Sự phát triển của đơn bào H. meleagridis trong môi trường Dwyers cải tiến ....... 94 Bảng 3.16. Tỷ lệ gà mắc bệnh sau gây nhiễm .......................................................... 97 Bảng 3.17. Thời gian xuất hiện triệu chứng lâm sàng ở gà gây nhiễm..................... 99 Bảng 3.18. Tỷ lệ và các triệu chứng lâm sàng của gà bị bệnh đầu đen do gây nhiễm qua lỗ huyệt ................................................................................. 101 Bảng 3.19. Thời gian chết của gà sau gây nhiễm .................................................... 103 Bảng 3.20. Sự thay đổi một số chỉ số sinh lý máu của gà thí nghiệm .................... 104 Bảng 3.21. Sự thay đổi công thức bạch cầu của gà gây nhiễm ............................... 106 Bảng 3.22. Sự thay đổi một số chỉ số sinh hóa máu của gà mắc bệnh đầu đen do gây nhiễm .... 107 Bảng 3.23. Bệnh tích đại thể của gà mắc bệnh đầu đen do gây nhiễm ................... 109 Bảng 3.24. Khối lượng cơ thể và các nội quan của gà gây nhiễm (sau gây nhiễm 16 ngày) . 111 Bảng 3.25. Sự thay đổi thể tích các cơ quan nội tạng của gà gây nhiễm ................ 113 Bảng 3.26. Bệnh tích vi thể một số cơ quan của gà mắc bệnh đầu đen do gây nhiễm 114 viii Bảng 3.27. Tỷ lệ và triệu chứng lâm sàng của gà bị bệnh đầu đen trên thực địa ... 115 Bảng 3.28. Bệnh tích đại thể của gà bị bệnh đầu đen ở Thái Nguyên và Bắc Giang .. 117 Bảng 3.29. Hiệu lực của thuốc tẩy giun kim cho gà trên diện hẹp ......................... 118 Bảng 3.30. Hiệu lực của thuốc tẩy giun kim cho gà trên diện rộng ........................ 120 Bảng 3.31. Tác dụng của chất sát trùng đối với đơn bào H. meleagridis (trong mùa hè) ... 121 Bảng 3.32. Hiệu lực của phác đồ điều trị bệnh đầu đen trên gà gây nhiễm ............ 123 Bảng 3.33. Hiệu lực của phác đồ điều trị bệnh đầu đen cho gà trên thực địa ......... 124 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Hình ảnh điện di sản phẩm PCR của gen 18S từ các chủng Histomonas spp. kiểm tra trên thạch agarose 1%. .................................................................. 65 Hình 3.2. Cây phả hệ thể hiện mối quan hệ về loài dựa trên trình tự amino acid của gen 18S bằng chương trình MEGA6.06 phương pháp „kết nối liền kề‟ NJ (Neighbor-Joining) với hệ số tin tưởng (bootstrap) 1000 lần. ..... 67 Hình 3.3. Biểu đồ tỷ lệ nhiễm đơn bào H. meleagridis ở gà tại tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang ................................................................................................. 70 Hình 3.4. Đồ thị tỷ lệ nhiễm đơn bào H. meleagridis theo tuổi gà ........................... 72 Hình 3.5. Biểu đồ tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà theo mùa vụ ............................. 74 (tính chung cả hai tỉnh) ............................................................................................. 74 Hình 3.6. Biểu đồ tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà theo phương thức chăn nuôi .... 76 Hình 3.7. Biểu đồ tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà nuôi nhốt ................................. 77 Hình 3.8. Biểu đồ tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà nuôi .......................................... 80 trên kiểu nền chuồng khác nhau ................................................................................ 80 Hình 3.9. Biểu đồ tỷ lệ nhiễm H. meleagridis ở gà theo tình trạng vệ sinh thú y .... 81 Hình 3.10. Biểu đồ tỷ lệ nhiễm giun kim ở gà mổ khám tại Thái Nguyên và Bắc Giang ................................................................................................ 83 Hình 3.11. Biểu đồ cường độ nhiễm giun kim ở gà mổ khám .................................. 84 tại Thái Nguyên và Bắc Giang .................................................................................. 84 Hình 3.12. Tương quan giữa tỷ lệ gà nhiễm giun kim và tỷ lệ gà nhiễm H. meleagridis ... 89 Hình 3.13. Sự phát triển của đơn bào H. meleagridis trong...................................... 95 môi trường Dwyers và Dwyers cải tiến .................................................................... 95 Hình 3.14. Đồ thị diễn biến thân nhiệt của gà sau gây nhiễm ................................ 100 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Chăn nuôi gia cầm là một nghề truyền thống lâu đời của người dân Việt Nam. Ngày nay, nhờ những tiến bộ về di truyền, giống, thức ăn, kỹ thuật chăn nuôi và công tác thú y mà chăn nuôi gia cầm ngày càng phát triển. Hàng năm, chăn nuôi gà đã cung cấp khoảng 350 - 450 nghìn tấn thịt và hơn 2,5 - 3,5 tỷ quả trứng. Xu hướng phát triển chăn nuôi nói chung theo hướng thâm canh công nghiệp hóa đang diễn ra mạnh mẽ, đặc biệt là chăn nuôi gà. Chăn nuôi gà có khả năng đáp ứng nhanh nhu cầu về trứng và thịt, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người chăn nuôi. Khi chăn nuôi gà phát triển thì tình hình dịch bệnh cũng diễn biến phức tạp hơn. Việt Nam là nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, rất thích hợp cho các loài ký sinh trùng phát triển, ký sinh và gây bệnh trên đàn gà. Các nhà khoa học trong và ngoài nước đã phát hiện hơn 73 loài đơn bào ký sinh và gây bệnh cho vật nuôi, trong đó có đơn bào Histomonas meleagridis (H. meleagridis) gây bệnh đầu đen ở gà. Bệnh đầu đen (Histomonosis) là một bệnh ký sinh trùng nguy hiểm của các loài gia cầm, đặc biệt là gà và gà tây (Chalvet-Monfray K. và cs., 2004 [31]). Bệnh gây ra bởi sinh vật đơn bào kỵ khí có tên khoa học là H. meleagridis. Gia cầm bị bệnh có triệu chứng ủ rũ, xù lông, giảm ăn, uống nhiều nước, phân loãng màu vàng lưu huỳnh; da vùng đầu ban đầu xanh tím sau đó chuyển sang thâm đen (bởi vậy được gọi là bệnh đầu đen). Bệnh có những bệnh tích đặc trưng như: manh tràng viêm sưng, bề mặt bên trong lòng manh tràng sần sùi, chất chứa trong lòng manh tràng bị canxi hóa đóng quánh tạo thành lõi màu trắng; thành manh tràng viêm, xuất huyết, hoại tử và tăng sinh nên rất dầy; gan sưng to gấp 2 - 3 lần, viêm xuất huyết và hoại tử, những ổ hoại tử có màu trắng ngà hoặc vàng nhạt, lỗ chỗ như đá hoa cương. Gà bệnh chết rải rác và thường chết về ban đêm, mức độ chết không ồ ạt nhưng sự chết kéo dài, tỷ lệ chết lên tới 85 % - 95%. Ở Việt Nam, Lê Văn Năm (2010) [6] là người đầu tiên phát hiện thấy Histomonosis trên các đàn gà nuôi tập trung thả vườn tại một số tỉnh phía Bắc vào tháng 3/2010. Hiện nay, bệnh đã xảy ra ở nhiều tỉnh, thành trên cả nước. Trong đó, có tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang, gây thiệt hại lớn về kinh tế cho người chăn nuôi. 2 Mặc dù vậy, ở Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu nào về bệnh đầu đen ở gà, vì vậy cũng chưa có quy trình phòng, chống bệnh hiệu quả. Xuất phát từ yêu cầu cấp thiết của việc khống chế dịch bệnh, nâng cao năng suất chăn nuôi gà, chúng tôi đã thực hiện đề tài“Nghiên cứu bệnh đầu đen do đơn bào Histomonas meleagridis gây ra ở gà nuôi tại tỉnh Thái Nguyên, Bắc Giang và biện pháp phòng trị bệnh”. 2. Mục tiêu của đề tài - Định danh được loài đơn bào gây bệnh đầu đen ở gà Việt Nam. - Xác định được đặc điểm dịch tễ bệnh đầu đen ở gà. - Xác định được đặc điểm bệnh lý, lâm sàng của gà mắc bệnh đầu đen. - Tìm ra phác đồ điều trị hiệu quả và đề xuất biện pháp phòng trị bệnh đầu đen cho gà. 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả của đề tài là những thông tin khoa học đầu tiên về đặc điểm dịch tễ, về bệnh học và quy trình phòng chống bệnh đầu đen cho gà ở tỉnh Thái Nguyên, Bắc Giang và các tỉnh miền núi phía Bắc khác. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học để khuyến cáo người chăn nuôi áp dụng quy trình phòng, trị bệnh đầu đ