Scroll Top

Các ứng dụng tiềm năng của bacteriophage trong việc kiểm soát AHPND


Jee Eun Han, DVM, Ph.D.
Kathy F.J. Tang, Ph.D.
Angela Corbin, M.S.

Các phage được tách ra đánh giá hiệu quả trong việc kiểm soát bệnh tôm nuôi chính, ức chế sự phát triển của vi khuẩn

AHPND
Các phage tách ra đã được thử nghiệm hiệu quả trong việc kiểm soát nhiễm AHPND ở tôm penaeid nuôi và ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Ảnh của Darryl Jory.

Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) do một loại vi khuẩn Vibrio (V. parahaemolyticus) gây ra khiến tôm penaeid nuôi ở nhiều quốc gia chịu mức sống chết cao – lên đến 100 phần trăm.

Bệnh này được báo cáo lần đầu ở Trung Quốc vào năm 2009, sau đó các đợt bùng phát xảy ra ở Malaysia, Thái Lan, Philippines, Mexico và nhiều quốc gia khác ở Mỹ Latinh, và vào năm 2017 cũng xảy ra ở Bangladesh và Hoa Kỳ. Thiệt hại do AHPND ước tính hơn 1 tỷ USD mỗi năm. Do đó, việc phát triển và thực hiện hiệu quả các biện pháp kiểm soát là rất quan trọng để ngăn ngừa thiệt hại thảm khốc cho ngành nuôi tôm.

Các bacteriophage, thường được gọi là phage, là những virus phổ biến có khả năng lây nhiễm vi khuẩn và có thể được sử dụng để kiểm soát các bệnh nhiễm trùng ở người, động vật và thực vật. Tên gọi này được dựa trên từ vi khuẩn và từ tiếng Hy Lạp phagein, có nghĩa là “nuốt chửng.”

Các phage có khả năng tái bản bên trong vi khuẩn sau khi genome của chúng được tiêm vào vi khuẩn. Các phage đã được đề xuất như một phương pháp thay thế vì chúng cho thấy hoạt động kháng khuẩn hiệu quả và có những ưu điểm so với kháng sinh thông thường: các phage là tự nhiên, phổ biến và đa dạng, và được phân bố rộng rãi trong môi trường, bao gồm cả nước biển – và cũng tương đối rẻ. Các phage đã được sử dụng trong nhiều năm như một phương pháp thay thế cho kháng sinh ở nhiều quốc gia, và là một phương pháp điều trị có thể chống lại các dòng vi khuẩn kháng đa thuốc.

Kết quả khả năng lây nhiễm của phage

Đối với bacteriophage pVp-1, khả năng lây nhiễm của nó đã được thử nghiệm trên 22 chủng Vibrio parahaemolyticus gây ra AHPND (viết tắt là VpAHPND). Những mẫu vi khuẩn này được lấy từ nước ao, mẫu trầm tích và dạ dày của tôm bị AHPND/EMS ở Đông Nam Á và các quốc gia Mỹ Latinh. Các dòng tinh khiết đã được lấy bằng cách cấy trên đĩa thạch soy tryptic 2% NaCl (TSA). Phage này có khả năng lây nhiễm 91% (20 chủng) của VpAHPND đã thử nghiệm và thể hiện hoạt động kháng khuẩn mạnh mẽ đối với 3 chủng bệnh lý cao (Hình 1).

AHPND
Hình 1: Hoạt động kháng khuẩn của pVp-1 và hình thái lớn của nó chống lại ba chủng đại diện AHPND/EMS V. parahaemolyticus: 13–028/A3 (a), mẫu tách ở Việt Nam; 13–511/A1 (b) và 13-306D/4 (c), mẫu tách ở Mexico.

Đánh giá hiệu quả

Hơn nữa, hiệu quả của nó đã được đánh giá trong các nghiên cứu thử nghiệm trong phòng thí nghiệm với tôm trắng Thái Bình Dương (Penaeus vannamei) nhỏ SPF (không có mầm bệnh). Các động vật thử nghiệm (n = 96, trọng lượng trung bình = 1.02 g) được giữ trong điều kiện phù hợp (nhiệt độ nước 25 độ-C; độ mặn 25 phần trăm) và ba bể được thiết kế cho các nhóm đối chứng.

Bể 1 được chỉ định là đối chứng âm tính mà không có thử thách vi khuẩn hoặc điều trị bằng phage; bể 2 được chỉ định là đối chứng phage với điều trị bằng phage qua ngâm (1.5 x 106 PFU/ml) và cho ăn (1.5 x 108 PFU/tôm) sử dụng viên nén (5% trọng lượng cơ thể) đã được ngâm với hỗn hợp phage, nhưng không có thử thách vi khuẩn. Và bể 3 được chỉ định là đối chứng dương tính với thử thách vi khuẩn nhưng không được điều trị bằng phage.

Trong thử nghiệm thách thức, tôm được điều trị tại các thời điểm khác nhau (24, 6, và 1 giờ trước thử thách vi khuẩn, và 1 giờ sau thử thách vi khuẩn), và tiếp xúc với V. parahaemolyticus 13-028/A3 (5.0 x 105 CFU/ml) trong 24 giờ theo phương pháp ngâm. Mỗi nhóm được theo dõi triệu chứng nhiễm trùng và ghi nhận tỷ lệ tử vong cộng dồn hàng ngày trong năm ngày sau thử thách vi khuẩn.

Từ các kết quả, tôm được điều trị bằng pVp-1 cho thấy sự bảo vệ đáng kể, hơn 25 phần trăm (tối đa 50 phần trăm tử vong), trong khi các nhóm đối chứng dương tính (không được điều trị bằng phage pVp-1, chỉ tiếp xúc với VpAHPND) cho thấy tỷ lệ tử vong 100 phần trăm. Các đặc điểm mô bệnh học của gan tụy tôm được thể hiện trong Hình 2.

AHPND
Hình 2: Các đặc điểm mô bệnh học của gan tụy tôm sau 48 giờ điều trị bằng phage. Tôm bị thách thức bởi chủng AHPND-V. parahaemolyticus 13-028/A3 và được điều trị bằng phage pVp-1. Đối chứng âm tính (a) và đối chứng phage (b) cho thấy hình dạng bình thường của gan tụy. Đối chứng dương tính (c), bị thách thức nhưng không được điều trị, cho thấy sự xói mòn cấp tính của tế bào biểu mô ống gan tụy. Tôm được điều trị bằng phage cho thấy hình dạng được bảo vệ của gan tụy. Thang đo 30 µm

V. campbellii chủng mang gen pirABvp từ tôm bệnh gần đây đã được xác định là tác nhân gây ra AHPND, và chúng tôi đã thử nghiệm các chủng này với bacteriophage thứ hai, pVp-2, được tách ra từ Penaeus vannamei. Phage pVp-2 đã lys một số Vibrio parahaemolyticus (VpAHPND) và cũng Vibrio campbellii (VcAHPND) và tạo thành đốm trong các đĩa TSA+ (Hình 3).

AHPND
Hình 3. Hoạt động kháng khuẩn của pVp-2 chống lại chủng đại diện AHPND/EMS V. campbellii.

Triển vọng

Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã chứng minh rằng các phage được tách ra đã đánh giá hiệu quả trong việc kiểm soát nhiễm AHPND và ức chế sự phát triển của vi khuẩn khi được áp dụng cho tôm. Cần có thêm các nghiên cứu để đánh giá hiệu quả của các bacteriophages chống lại AHPND trong các thử nghiệm phòng thí nghiệm và thực địa.

Giờ đây, khi bạn đã đọc xong bài viết …

… hãy cân nhắc việc hỗ trợ sứ mệnh của GSA nhằm thúc đẩy các thực hành hải sản có trách nhiệm thông qua giáo dục, vận động và đảm bảo bên thứ ba. The Advocate nhằm tài liệu hóa sự tiến hóa của những thực hành hải sản có trách nhiệm và chia sẻ kiến thức phong phú từ mạng lưới rộng lớn của chúng tôi.

Bằng cách trở thành thành viên của Global Seafood Alliance, bạn đang đảm bảo rằng tất cả các công việc trước cạnh tranh mà chúng tôi thực hiện thông qua các lợi ích, tài nguyên và sự kiện cho thành viên có thể tiếp tục. Chi phí thành viên cá nhân chỉ 50 USD mỗi năm.

Không phải là thành viên GSA? Tham gia cùng chúng tôi.


Hỗ trợ GSA và Trở thành Thành viên

Bài viết liên quan

Hình ảnh bài viết cho cách tiếp cận quản lý toàn diện đối với EMS

Sức khỏe & Phúc lợi

Cách tiếp cận quản lý toàn diện đối với EMS

Bệnh hội chứng tử vong sớm đã tàn phá tôm nuôi ở Châu Á và Mỹ Latinh. Với việc hiểu rõ hơn về mầm bệnh và phát triển cùng cải thiện các chiến lược mới, các nhà nuôi tôm giờ đây có thể quản lý bệnh tốt hơn.

Hình ảnh bài viết cho bốn chủng AHPND được xác định trên các trang trại tôm ở Mỹ Latinh

Sức khỏe & Phúc lợi

Bốn chủng AHPND được xác định trên các trang trại tôm ở Mỹ Latinh

Hai gen virulence được biết đến mã hóa một độc tố liên quan đến insect photorhabdus gây ra bệnh hoại tử gan tụy cấp tính ở tôm. Các đặc tính gây bệnh của các chủng V. campbellii này đã được đánh giá thông qua thử nghiệm nhiễm trùng trong phòng thí nghiệm và kiểm tra mô tiếp theo ở tôm P. vannamei.

Hình ảnh bài viết cho vi khuẩn kháng kháng sinh, phần 1

Sức khỏe & Phúc lợi

Vi khuẩn kháng kháng sinh, phần 1

Chưa có tác nhân kháng khuẩn nào được phát triển đặc biệt cho các ứng dụng nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, một số sản phẩm kháng sinh sử dụng để điều trị cho con người hoặc động vật trên cạn đã được phê duyệt để sử dụng tại các cơ sở nuôi trồng thủy sản.

Nguồn : https://www.globalseafood.org/advocate/potential-applications-bacteriophages-ahpnd-control/

Leave a comment