Việt Nam có tiềm năng lớn về nuôi trồng thủy sản trên biển, diện tích có khả
năng sử dụng phát triển nuôi cá biển bao gồm các vùng vịnh kín, bãi triều ven biển và
một phần ở các hải đảo, vùng biển hở. Biển Việt Nam có nhiều loài cá phân bố tự
nhiên có thể đưa vào nuôi biển như nhóm cá mú, cá hồng, cá cam, cá tráp, cá giò, cá
vược. Trong chương trình nuôi, đến năm 2020 Việt Nam dự kiến đạt sản lượng
200.000 tấn cá biển nuôi trong đó 50.000 tấn là nuôi theo quy mô lớn [16].
Hiện tại, mô hình nuôi cá lồng bè có giá trị kinh tế cao trên biển đang được áp
dụng phổ biến ở nhiều vùng ven biển nước ta. Tuy nhiên, việc phát triển mô hình
nuôi nhanh về số lượng cũng như về mức độ thâm canh ngày càng cao, tình hình dịch
bệnh gây chết cá hàng loạt cũng đã được ghi nhận ngày càng nhiều với tỉ lệ hao hụt
cao. Vi khuẩn ưa mặn Photobacterium damselae gây bệnh Photobacteriosis hay
Pasteurellosis còn được gọi là xuất huyết nhiễm trùng, hoặc bệnh đốm trắng ở thận
trên cá biển [5].
Vi khuẩn P. damselae có thể tấn công và gây bệnh trên cá biển nuôi ở tất cả
các giai đoạn phát triển của cá từ giai đoạn ấu trùng, cá giống đến cá nuôi thương
phẩm. Khi bị bệnh cá có thể biểu hiện ở dạng mãn tính và cấp tính, biểu hiện bệnh
Photobacteriosis như: gây loét trên da, xuất hiện các nốt kem trắng hoặc u hạt
tubercules màu trắng ở một số cơ quan nội tạng, gây hoại tử trong nội tạng, hoại tử
tập trung ở thận và lá lách, gây nhiễm trùng và hoại tử rộng rải [146], [41]. Cá bệnh
có thể chết sau 5-10 ngày với tỷ lệ chết cao từ 80-100% gây thiệt hại kinh tế ở các
nước như: Nhât, Mỹ, Pháp, Tây Ban Nha, Hy Lạp, Thổ Nhĩ Kỳ,. Ở Việt Nam, theo
báo của các tác giả Đỗ Thị Hòa và cs năm 2008, cho thấy các loài cá biển nuôi tại
Khánh Hòa, Kiên Giang và các tỉnh phí Bắc đều bị bệnh do vi khuẩn P. damselae và
gây thiệt hại lớn cho người nuôi.
Hiện nay, người nuôi cá biển sử dụng vắc xin để phòng bệnh còn rất ít do các
nghiên cứu và sản xuất còn hạn chế, trên thị trường khan hiếm vắc xin thương mại.
Vắc xin phòng bệnh do vi khuẩn P.damselae chủ yếu là ở dạng vô hoạt, sử dụng bằng
cách tiêm cho cá, giá thành cao, khó sử dụng cho cá giống kích thước bé. Người nuôi
cá biển, chủ yếu sử dụng kháng sinh để trị bệnh do vi khuẩn P. damselae dẫn đến sự
kháng thuốc, tồn dư kháng sinh trong sản phẩm. Nhằm giảm thiểu việc sử dụng
kháng sinh, thì nghiên cứu tạo vắc xin phòng bệnh là rất cần thiết. Hiện tại, có nhiều
phương pháp để tạo vắc xin, trong đó phương pháp tạo vắc xin nhược độc từ chủng vi
khuẩn nhược độc bằng kỹ thuật gây đột biến thực nghiệm là phương pháp phổ biến
và rất hữu hiệu khắc phục được các hạn chế của vắc xin vô hoạt.
Xuất phát từ lý luận và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu
đặc tính sinh học của vi khuẩn Photobacterium damselae gây bệnh trên một số loài
cá biển nuôi lồng tại Việt Nam và tạo chủng đột biến giảm độc lực phục vụ sản
xuất vắc xin phòng bệnh” làm cơ sở ban đầu hướng đến việc sản xuất vắc xin phòng
bệnh Photobacteriosis ở cá biển trên quy mô công nghiệp.
27 trang |
Chia sẻ: thientruc20 | Lượt xem: 574 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc tính sinh học của vi khuẩn photobacterium damselae gây bệnh trên một số loài cá biển nuôi lồng tại Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
---------------
LÊ MINH HẢI
NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA VI KHUẨN
Photobacterium damselae GÂY BỆNH TRÊN MỘT SỐ LOÀI CÁ
BIỂN NUÔI LỒNG TẠI VIỆT NAM VÀ TẠO CHỦNG ĐỘT BIẾN
GIẢM ĐỘC LỰC PHỤC VỤ SẢN XUẤT
VẮC XIN PHÒNG BỆNH
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Hà Nội, năm 2018
Công trình được hoàn thành tại:
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Phạm Thị Tâm
2. PGS.TS. Tô Long Thành
Phản biện
1 .
2.
3.
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ
họp tại Viện Khoa học Nông Nghiệp Việt Nam
Có thể tìm kiếm luận án tại thư việdn:
1. Thư Viện Quốc Gia Việt Nam
2. Thư viện của Viện Khoa học Nông Nghiệp Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam có tiềm năng lớn về nuôi trồng thủy sản trên biển, diện tích có khả
năng sử dụng phát triển nuôi cá biển bao gồm các vùng vịnh kín, bãi triều ven biển và
một phần ở các hải đảo, vùng biển hở. Biển Việt Nam có nhiều loài cá phân bố tự
nhiên có thể đưa vào nuôi biển như nhóm cá mú, cá hồng, cá cam, cá tráp, cá giò, cá
vược... Trong chương trình nuôi, đến năm 2020 Việt Nam dự kiến đạt sản lượng
200.000 tấn cá biển nuôi trong đó 50.000 tấn là nuôi theo quy mô lớn [16].
Hiện tại, mô hình nuôi cá lồng bè có giá trị kinh tế cao trên biển đang được áp
dụng phổ biến ở nhiều vùng ven biển nước ta. Tuy nhiên, việc phát triển mô hình
nuôi nhanh về số lượng cũng như về mức độ thâm canh ngày càng cao, tình hình dịch
bệnh gây chết cá hàng loạt cũng đã được ghi nhận ngày càng nhiều với tỉ lệ hao hụt
cao. Vi khuẩn ưa mặn Photobacterium damselae gây bệnh Photobacteriosis hay
Pasteurellosis còn được gọi là xuất huyết nhiễm trùng, hoặc bệnh đốm trắng ở thận
trên cá biển [5].
Vi khuẩn P. damselae có thể tấn công và gây bệnh trên cá biển nuôi ở tất cả
các giai đoạn phát triển của cá từ giai đoạn ấu trùng, cá giống đến cá nuôi thương
phẩm. Khi bị bệnh cá có thể biểu hiện ở dạng mãn tính và cấp tính, biểu hiện bệnh
Photobacteriosis như: gây loét trên da, xuất hiện các nốt kem trắng hoặc u hạt
tubercules màu trắng ở một số cơ quan nội tạng, gây hoại tử trong nội tạng, hoại tử
tập trung ở thận và lá lách, gây nhiễm trùng và hoại tử rộng rải [146], [41]. Cá bệnh
có thể chết sau 5-10 ngày với tỷ lệ chết cao từ 80-100% gây thiệt hại kinh tế ở các
nước như: Nhât, Mỹ, Pháp, Tây Ban Nha, Hy Lạp, Thổ Nhĩ Kỳ,... Ở Việt Nam, theo
báo của các tác giả Đỗ Thị Hòa và cs năm 2008, cho thấy các loài cá biển nuôi tại
Khánh Hòa, Kiên Giang và các tỉnh phí Bắc đều bị bệnh do vi khuẩn P. damselae và
gây thiệt hại lớn cho người nuôi.
Hiện nay, người nuôi cá biển sử dụng vắc xin để phòng bệnh còn rất ít do các
nghiên cứu và sản xuất còn hạn chế, trên thị trường khan hiếm vắc xin thương mại.
Vắc xin phòng bệnh do vi khuẩn P.damselae chủ yếu là ở dạng vô hoạt, sử dụng bằng
cách tiêm cho cá, giá thành cao, khó sử dụng cho cá giống kích thước bé. Người nuôi
cá biển, chủ yếu sử dụng kháng sinh để trị bệnh do vi khuẩn P. damselae dẫn đến sự
kháng thuốc, tồn dư kháng sinh trong sản phẩm. Nhằm giảm thiểu việc sử dụng
kháng sinh, thì nghiên cứu tạo vắc xin phòng bệnh là rất cần thiết. Hiện tại, có nhiều
phương pháp để tạo vắc xin, trong đó phương pháp tạo vắc xin nhược độc từ chủng vi
khuẩn nhược độc bằng kỹ thuật gây đột biến thực nghiệm là phương pháp phổ biến
và rất hữu hiệu khắc phục được các hạn chế của vắc xin vô hoạt.
Xuất phát từ lý luận và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu
đặc tính sinh học của vi khuẩn Photobacterium damselae gây bệnh trên một số loài
cá biển nuôi lồng tại Việt Nam và tạo chủng đột biến giảm độc lực phục vụ sản
xuất vắc xin phòng bệnh” làm cơ sở ban đầu hướng đến việc sản xuất vắc xin phòng
bệnh Photobacteriosis ở cá biển trên quy mô công nghiệp.
2. Mục tiêu đề tài luận án
- Xác định được một số đặc tính sinh học của chủng vi khuẩn P. damselae
phân lập từ cá biển Việt Nam.
2
- Tạo được chủng đột biến giảm độc lực phục vụ sản xuất vắc xin phòng bệnh
Photobacteriosis ở cá biển nuôi lồng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Vi khuẩn P. damselae, một số loài cá biển nuôi lồng (cá mú, cá
hồng mỹ, cá bớp (cá giò).
- Phạm vi nghiên cứu: Các vùng ven biển miền Bắc Việt Nam.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học:
- Các kết quả nghiên cứu trong luận án đã xác định được các đặc tính sinh học
của các chủng vi khuẩn P. damselae gây bệnh Photobacteriosis ở cá là cơ sở khoa
học trong nghiên cứu dịch tễ và xây dựng các giải pháp phòng trị bệnh.
- Kết quả tạo vi khuẩn P. damselae giảm độc lực bằng kỹ thuật gây đột biến là
cơ sở cho các nghiên cứu tạo các dòng vi khuẩn đột biến phục vụ cho định hướng sản
xuất vắc xin nhược độc phòng bệnh cho cá đạt hiệu quả cao.
Ý nghĩa thực tiễn:
Đề tài đã tạo được chủng vi khuẩn P. damselae giảm độc lực, an toàn, có khả
năng tạo đáp ứng miễn dịch bảo hộ làm nguyên liệu để sản xuất vắc xin phòng bệnh
Photobacteriosis cho cá góp phần tăng sản lượng cá nuôi và phát triển bền vững nghề
nuôi cá biển ở nước ta.
5. Đóng góp mới của đề tài luận án
- Ở Việt Nam đây là công trình nghiên cứu đầu tiên, toàn diện về vi khuẩn
P.damselae gây bệnh trên cá biển nuôi lồng, đã phân lập và xác định được 07 chủng
vi khuẩn, xác định một số đặc tính sinh học của vi khuẩn gây bệnh.
- Luận án là công trình đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu tạo chủng vi khuẩn
P.damselae giảm độc lực làm nguyên liệu sản xuất vắc xin phòng bệnh
Photobacteriosis ở cá biển. Thành công của nghiên cứu sẽ góp phần giải quyết vấn đề
một cách đáng kể việc sử dụng kháng sinh dẫn đến hiện tượng nhờn thuốc và giảm sự
tồn dư kháng sinh trong sản phẩm, nâng giá trị sản phẩm cá biển, tăng năng xuất cá
biển nuôi lồng.
Cấu trúc của luận án:
Luận án chính gồm 111 trang với 16 bảng số liệu và 27 hình. Luận án gồm 5
phần: Mở đầu (3 trang); Tổng quan tài liệu (38 trang); Vật liệu, nội dung và phương
pháp nghiên cứu (12 trang); Kết quả và thảo luận (56 trang); Kết luận và kiến nghị (1
trang). Luận án tham khảo 183 tài liệu trong đó 22 tài liệu tiếng Việt và 161 tài liệu
tiếng Anh.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Trong chương này luận án trình bày về tình hình nuôi cá biển trên thế giới và ở
Việt Nam; một số bệnh thường gặp trên cá biển nuôi, vi khuẩn P. damselae và bệnh
do vi khuẩn P. damselae gây ra trên cá biển: phân loại, đặc điểm hình thái, đặc điểm
sinh lý, sinh hoá, đặc điểm nuôi cấy, khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn P.
damselae, đặc điểm dịch tễ, gen độc tố và các yếu tố gây bệnh, dấu hiệu bệnh lý, các
phương pháp phát hiện P. damselae, phòng và điều trị bệnh; Tổng quan về tạo chủng
vi khuẩn nhược độc, các phương pháp làm giảm độc vi khuẩn: phương pháp vật lý,
3
phương pháp vi sinh vật học , đột biến bằng kháng sinh rifampicin, giảm độc bằng kỹ
thuật gen; Đáp ứng miễn dịch của cá và vắc-xin phòng bệnh: đáp ứng miễn dịch của
cá,vắc xin phòng bệnh cho cá (tình hình nghiên cứu trên thế giới, tình hình nghiên
cứu trong nước).
Vi khuẩn P. damselae có thể tấn công và gây bệnh trên cá biển nuôi ở tất cả
các giai đoạn phát triển của cá từ giai đoạn ấu trùng, cá giống đến cá nuôi thương
phẩm. Hiện nay, người nuôi cá biển chủ yếu sử dụng kháng sinh để trị bệnh, nhằm
giảm thiểu việc sử dụng kháng sinh, do đó việc nghiên cứu tạo vắc xin rất cần thiết.
Trong các phương pháp tạo vắc xin, phương pháp tạo chủng vi khuẩn nhược độc
bằng kỹ thuật gây đột biến thực nghiệm tạo ra vắc xin nhược độc là phương pháp phổ
biến và rất hữu hiệu.
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu:
Vi khuẩn P. damselae gây bệnh xuất huyết nhiễm trùng trên cá biển nuôi lồng
tại vùng biển Việt Nam
2.2. Vật liệu nghiên cứu
- Động vật thí nghiệm: Cá mú, cá bớp, cá chẽm, cá hồng nghi mắc bệnh xuất
huyết nhiễm trùng thu tại một số khu vực nuôi cá lồng ở vùng biển Việt Nam. Cá gây
nhiễm: cá mú đã được kiểm tra sạch đối với các loại bệnh, có khối lượng 60 - 80g,
màu sắc tươi sáng, đầy đủ các bộ phận và bơi lội bình thường.
- Hóa chất: Các cặp mồi nhân gen 16S RNA, ureC, , hlyA của các chủng vi
khuẩn P.damselae; Bộ Kit dùng tách chiết DNA, thang DNA chuẩn; Cột Nikel
chelating Resin (Invitrogen); Hóa chất dùng cho nuôi cấy vi khuẩn; Hóa chất tách
chiết DNA; Hóa chất cho phản ứng PCR; Hóa chất thực hiện phản ứng ELISA; Hóa
chất điện di. Các cặp mồi nhân gen 16s RNA, ureC, , hlyA của các chủng vi khuẩn
P.damselae.
- Môi trường và dung dịch nuôi cấy vi khuẩn: BHI, TCBS, KIA, peptone kiềm,
Marine Agar... Môi trường dùng để pha loãng vi khuẩn: Peptone đệm, nước muối
sinh lý. Môi trường dùng cho phản ứng sinh hóa: KIA, Indol, môi trường Muller
Hinton, LB lỏng, BHI...
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập một số chủng vi khuẩn P.damselae từ các mẫu cá nước mặn như cá mú,
cá chẽm, cá hồng và cá bớp tại một số vùng biển ở miền Bắc Việt Nam
- Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của các chủng vi khuẩn phân lập được.
- Nghiên cứu tạo chủng vi khuẩn P. damselae đột biến giảm độc lực
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp thu mẫu cá bệnh
Phương pháp thu thập, lấy mẫu áp dụng theo TCVN 5276:1990 (Quyết định số
2920 ngày 30/12/2008 của Bộ trưởng Bộ KHCN về việc công bố tiêu chuẩn Quốc gia).
2.4.2. Phương pháp mổ cá để lấy nội tạng (Đỗ Thị Hòa và cộng sự, 2008; Bùi
Quang Tề, 1998)
2.4.3. Phương pháp phân lập vi khuẩn Photobacterium damselae (Wang et al. 2007).
2.4.4. Phương pháp giữ giống các chủng vi khuẩn tuyển chọn (Đỗ Thị Hòa và cs,
2008; Nguyễn Lân Dũng và cs, 2012)
4
2.4.5. Phương pháp xác định đặc tính sinh hóa của các chủng vi khuẩn tuyển chọn
(Bakopoulos et al., 1995)
2.4.6. Phương pháp xác định ảnh hưởng của các điều kiện môi trường đến khả
năng nhân lên và sinh độc tố gây dung huyết của vi khuẩn (Phạm Công Hoạt,
2012)
2.4.6.1. Phương pháp xác định ảnh hưởng của nhiệt độ
2.4.6.2. Phương pháp xác định ảnh hưởng của pH
2.4.6.3. Phương pháp xác định ảnh hưởng của độ mặn
2.4.7. Phương pháp nghiên cứu đặc tính gây bệnh xuất huyết nhiễm trùng trên cá
biển của vi khuẩn P. damselae (Phạm Công Hoạt, 2012)
2.4.8. Phương pháp gây nhiễm động vật thí nghiệm và xác định LD50 (Reed và
Muench, 1938)
2.4.9. Phương pháp tách chiết DNA (Lawson et al., 1989)
2.4.10. Phương pháp Multiplex PCR phát hiện phân biệt P. damselae subsp.
Damselae và P. damselae subsp. piscicida (Osorio et al., 2000)
2.4.11. Phương pháp PCR phát hiện gen và hlyA
2.4.12. Phương pháp điện di trên agarose (Sambrook và Russell, 2001)
2.4.13. Phương pháp tạo chủng nhược độc bằng kỹ thuật gây đột biến thực nghiệm
2.4.13.1. Phương pháp gây giảm độc lực bằng tia cực tím (Preecha et al., 2010).
2.4.13.2. Phương pháp gây giảm độc lực vi khuẩn bằng kháng sinh rifampicin
(Gliniewicz et al., 2015).
2.4.14. Đánh giá khả năng gây dung huyết của các dòng vi khuẩn đột biến giảm độc
lực (Vaca et al., 2009)
2.4.15. Phương pháp mô bệnh học (Mitchell et al., 2004)
2.4.16. Giải trình tự DNA, xử lý và phân tích số liệu trình tự các gen
- Giải trình tự DNA
Sau khi PCR nhân các gen quan tâm trình tự các gen được gửi đến địa chỉ Jalan
SP 2/7, Taman Serdang Perdana, Seksyen 2, Seri Kembangan 43300, Selangor,
Malaysia để giải trình tự.
- Xử lý và phân tích số liệu trình tự các gen
Sử dụng công cụ Clustal omega của phần mềm trực tuyến EMBL-EBI để đánh giá:
Sự sai khác di truyền gen , hlyA của các dòng P.damseale giảm độc lực và chủng gốc và
sự sai khác trong trình tự protein suy diễn từ gen của dòng giảm độc lực.
2.4.17. Phương pháp xác định khả năng tạo đáp ứng miễn dịch bảo hộ ở cá của
dòng vi khuẩn đột biến giảm độc lực
2.4.18. Phương pháp ELISA xác định kháng thể đặc hiệu (Yoshihito, 2002).
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả phân lập vi khuẩn P. damselae
3.1.1. Đặc điểm mẫu cá bệnh
Trong thời gian từ cuối tháng 2 đến tháng 6 năm 2015 tại một số trang trại nuôi cá
biển ở các tỉnh miền Bắc (Hải Phòng;Nam Định; Quảng Ninh), 20 mẫu cá biển (cá
mú 7 mẫu, cá bớp 9, cá vược 2 mẫu, cá hồng 3 mẫu) có dấu hiệu bệnh
Photobacteriosis (được gọi là xuất huyết nhiễm trùng, hoặc bệnh đốm trắng ở thận trên
5
cá biển) như: cá bơi gần mặt nước hoặc bơi sát lưới, chết rải rác, loét trên da, da tối
màu, mang hoại tử, bụng chướng có dấu hiệu bị bệnh (hình 3.1)
Hình 3.1. (a), (b) Mẫu cá mú nghi mắc bệnh Photobacteriosis, thu tại Hải Phòng
(c) Mẫu cá mú không bị bệnh
Trong 20 cá bệnh thu được với biểu hiện bệnh lý bên ngoài khác nhau, tiến
hành giải phẫu cá, chúng tôi thu được 60 mẫu từ các cơ quan gan, thận, lách, tim, não
với các dấu hiệu bị tụ huyết trùng, xuất hiện các nốt kem trắng hoặc u hạt màu trắng
ở các cơ quan nội tạng, hoại tử trong nội tạng .
Hình 3.2. Hình ảnh cơ quan nội tạng cá bị bệnh Photobacteriosis
(1) Gan sưng to và có các đốm nhỏ trên bề mặt
(2) Niêm mạc dạ dày bị viêm nhiễm
(3) Lách sưng và có đốm trắng
(4) Thận sưng và có các đốm trắng
a b
c
6
3.1.2. Kết quả phân lập vi khuẩn Photobacterium damselae gây bệnh trên cá biển
nuôi lồng
Bảng 3.2. Kết quả phân lập vi khuẩn P. damsalae từ các mẫu cá biển nghi mắc
Photobacteriosis (xuất huyết nhiễm trùng)
TT
Tên
chủng
Nguồn
gốc phân
lập
Đặc điểm
vi khuẩn
Các phản ứng sinh hóa
Catalase Indole KIA
Khả
năng
dung
huyết
1 T1.7 Cá mú
(Thận)
Trực
khuẩn,
lưỡng cực,
gram (-)
+ - Tùy tiện, lên men
glucose, sinh khí
β
2 T1.8 Cá bớp
(Gan)
Trực
khuẩn,
lưỡng cực,
gram (-)
+ - Tùy tiện, lên men
glucose, sinh khí
β
3 T4.2 Cá hồng
(Thận)
Trực
khuẩn,
gram (-)
+ + Không thực hiện
4 T4.3 Cá mú
(Thận)
Trực khuẩn
gram (-)
+ - Tùy tiện, lên men
glucose, sinh khí
β
5 T4.4 Cá bớp
(Thận)
Trực khuẩn
gram (-)
+ - Tùy tiện, lên men
glucose, sinh khí
β
6 B5.22 Cá mú
( Gan)
Trực
khuẩn,
lưỡng cực,
gram (-)
+ - Tùy tiện, lên men
glucose, sinh khí
β
7 B10.25 Cá vược
(Lách)
Trực khuẩn
gram (-)
+ - Tùy tiện, lên men
glucose, sinh khí
α
Từ 20 mẫu bệnh phẩm ban đầu, chúng tôi phân lập được 07 chủng vi khuẩn P.
damsalae với các đặc điểm hình thái: khuẩn lạc màu trắng đục, vàng sậm hoặc nâu
đỏ, tròn đều, trơn, bóng với kích thước 1- 2 mm (hình 3.3.a), tế bào dạng trực khuẩn,
lượng cực, gram âm (hình 3.3.b).
7
Hình 3.3. Hình thái vi khuẩn P. damselae
(a): Hình thái khuẩn lạc trên môi trường Marine agar; (b): Hình thái vi khuẩn P.
damselae nhuộm gram soi dưới kính hiển vi quang học (100X); (c), (d): Hình thái khuẩn
lạc khi ria trên môi trường TCBS sau 24 giờ nuôi cấy
Các chủng này đều phát triển tốt, tạo khuẩn lạc màu xanh trên môi trường
TCBS ở điều kiện 28ºC trong 24 – 32 giờ (hình 3.3c). Đặc điểm này tương tự với báo
cáo của Love et al. (1981) và Thyssen et al., (2000) trên TCBS, khuẩn lạc vi khuẩn
P. damselae có màu xanh, tròn, lồi, bóng [111], [166].
Từ kết quả trên cho thấy vi khuẩn P. damselae phân lập được trên các đối tượng: cá
mú, cá hồng, cá vược, cá bớp tại miền BắcViệt Nam
3.1.3. Xác định phân loài P. damselase gây bệnh trên cá biển nuôi lồng bằng
phương pháp sinh học phân tử
Kết quả thực hiện phản ứng multi- PCR khuếch đại 2 gen 16S rRNA và ureC
cho thấy: có 05 chủng chỉ phát hiện thấy 1 đoạn gen có kích thước khoảng 267bp, 02
chủng phát hiện thấy 02 đoạn gen có kích thước khoảng 267bp và 448bp (Hình 3.5).
So sánh với kết quả nghiên cứu của Osorio et al. (2000) [130] và các công bố của tác
giả này năm 1999 [129], Magarinos et al. (1996) [114] cho thấy 05 chủng T1.7,
B5.22, T4.4, B10.25 và T4.2 thuộc phân loài P. damselae subsp. Piscicida, 02 chủng
T1.8 và T4.3 thuộc phân loài P. damselae subsp. Damselae.
a b
c d
T1.7
8
.
Hình 3.5. Hình ảnh điện di sản phẩm multi-PCR khuếch đại các gen ureC và 16S rRNA
của vi khuẩn P. damselase
(M: thang chuẩn 100 bp, 1: T1.7, 2: B5.22, 3: T4.4, 4: B10.25, 5: T4.2, 6: T1.8, 7: T4.3)
3.1.4 Nghiên cứu độc lực của các chủng P. damselae phân lập
Độc lực của vi khuẩn được xác định bằng liều gây chết 50% (LD50). Cá thí
nghiệm được gây nhiễm với 07 chủng vi khuẩn phân lập có mật độ là 102-1012
CFU/ml. Tỷ lệ chết của cá được gây nhiễm với các chủng vi khuẩn có sự khác nhau
rõ rệt, xét tỷ lệ gây chết của từng chủng chúng tôi nhận thấy tỉ lệ chết tỉ lệ thuận với
mật độ vi khuẩn tiêm. Áp dụng công thức của Reed-Muynch, liều LD50 của chủng
T1.7 được xác định như sau:
LD50 = 10
(a + x)
Trong đó: 10a là độ pha loãng canh khuẩn tại đó số lượng cá sống và chết sau
thí nghiệm là 50%, tương ứng là: 103; x = (Pa- 50)/(Pa- Pu), do đó x= (74,75-50)/
(74,75-45)= 0,83
Như vậy: LD50 của chủng T1.7= 10(3 + 0,83) = 103,83
Tương tự như vậy, liều gây LD50 của các chủng T4.3, T1.8, B5.22, T4.2, T4.4,
B10.25 tương ứng là 104,34, 104,76, 106,52, 106,61, 107,17, 109,28. Kết quả này cho thấy, ba
chủng T1.7, T4.3, T1.8 có độc lực cao hơn các chủng còn lại, trong số đó, hai chủng
T1.8 và T4.3 thuộc phân loài P. damselae subsp. Damselae có độc lực cao nhất,
chủng T1.7 thuộc loài P. damselae subsp. Piscicida có độc lực tương đương với
chủng T1.8. Các chủng còn lại thuộc phân loài P. damselae subsp. Piscicida có độc
lực thấp hơn đáng kể so với 03 chủng nói trên. Labella et al. (2010), nghiên cứu khả
năng gây bệnh của P. damselae subsp. Damselae đã xác định được rằng: chủng có
LD50 là 1x105 CFU là chủng có độc lực mạnh, có khả năng gây chết cá chẽm đỏ sau 2
đến 4 giờ gây nhiễm trong khi các chủng không độc có LD50 > 108 CFU không gây
chết cá sau khi gây nhiễm [98]. Như vậy, hai chủng P. damselae subsp. Damselae
T1.8 và T4.3 có LD50 bằng 104,76 và 104,34 phân lập được là các chủng có độc lực cao.
9
3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của các chủng vi khuẩn P. damselae
phân lập được
Kết quả xác định ảnh hưởng của các điều kiện nuôi cấy đến khả năng sinh
trưởng và gây dung huyết của vi khuẩn P. damselae.
Trong thí nghiệm này, chúng tôi lựa chọn hai chủng đại diện cho 02 phân loài
của P. damselae bao gồm: P. damselae subsp. piscida T1.7 và P. damselae subsp.
damselae T4.3 để nghiên cứu xác định ảnh hưởng của các điều kiện nuôi cấy đến khả
năng sinh trưởng và gây dung huyết của vi khuẩn
3.2.1. Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian nuôi cấy đến khả năng sinh trưởng và gây
dung huyết của vi khuẩn P. damselae.
Kết quả theo dõi nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn thể hiện trong hình 3.6 và 3.7
và bảng 3.4.
Hình 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến khả năng sinh trưởng của vi
khuẩn P. damselae T1.7
Hình 3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến khả năng sinh trưởng của vi
khuẩn P. damselae T4.3
Sự ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ nuôi cấy lên khả năng sinh sản của
mẫu P. damselae T4.3 khá giống với mẫu P. damselae T1.7. Điều này có thể được
giải thích do sự giống nhau về đặc tính sinh học của các chủng trong cùng một loài.
10
Kết quả kiểm định LSD cho thấy ở các mức nhiệt độ, thời gian nuôi cấy có ảnh
hưởng sinh trưởng của P. damselae, sự sai khác có ý nghĩa thống kê với p <0,05.
Ở nhiệt độ 4oC và nhiệt độ 40oC vi khuẩn P. damselae T1.7 và T4.3 không
tăng sinh. Ở nhiệt độ 20oC, tốc độ tăng sinh của vi khuẩn P. damselae là tương đối
cao, tăng nhanh và duy trì trạng thái tối ưu ở nhiệt độ 28-37oC. Sự sinh sản của vi
khuẩn đạt trạng thái cực thịnh nhiệt độ 28oC vào thời điểm 48 giờ sau khi nuôi cấy.
Trong thực tế tại các khu vực nuôi cá biển với mật độ cao cũng thường xảy ra dịch
bệnh khi nhiệt độ môi trường có sự biến đổi tăng cao tại thời điểm giao mùa.
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến khả năng gây dung huyết của vi
khuẩn P. damselae T1.7 và T4.3
Thời
gian
(giờ)
Nhiệt độ ( oC)/ Chủng vi khuẩn
4 20 28 37 40
T1.7 T4.3 T1.7 T4.3 T1.7 T4.3 T1.7 T4.3 T1.7 T4.3
1 - - - - - - - - - -