Mô tả lần đầu vào khoảng năm 2010, Hội chứng phân trắng (WFS) là một bệnh quan trọng đối với ngành nuôi tôm ở các nước châu Á có thể gây tử vong nghiêm trọng và mất mát kinh tế. Bệnh này là một hội chứng phức tạp và nguyên nhân gây ra vẫn chưa rõ. Yếu tố kích hoạt WFS vẫn chưa được biết và điều này có thể không phải là kết quả của một tác nhân duy nhất.

Mô tả, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh: Các chuyên gia của TomKhoeManh cung cấp thông tin cập nhật.

Hội chứng phân trắng: một hội chứng gây tử vong và giảm hiệu suất

Hội chứng phân trắng đề cập đến sự hiện diện của chuỗi phân màu trắng nổi trên mặt ao. Nó có thể được quan sát ở cả tôm sú (Penaeus monodon) nuôi trồng trên trang trại và tôm trắng Thái Bình Dương (Litopenaeus vannamei). Hội chứng gây ra một số vấn đề, bao gồm tử vong cao, chậm phát triển, không đồng đều về kích thước và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn tăng. Tỉ lệ sống thường giảm khoảng 20-30% (Tamilarasu và cộng sự, 2020) và tử vong tích lũy có thể lên đến 50% trong mùa hè (Hou và cộng sự, 2018). Các dấu hiệu sớm của bệnh (chuỗi phân nổi) xuất hiện trong khay thức ăn và ở mặt nước (hình 1a-1b), với sự giảm sudden trong việc tiêu thụ thức ăn. Thông thường, điều này xảy ra trong các ao nuôi trồng khoảng vào tháng thứ hai sau khi thả tôm.

Phân của tôm từ màu bình thường (màu nâu nhạt) thành màu trắng nhạt, dẫn đến tên của bệnh này. Phân trắng dường như nổi hơn so với phân bình thường và nổi trên mặt nước. Gan tôm cũng trở nên màu trắng, mềm và trông trống rỗng do thiếu thức ăn. Ruột non căng ra và đầy vật liệu màu trắng đến màu vàng (hình 1c). Ngoài ra, còn có thể quan sát thấy vỏ ngoài lỏng và màu đen của mang.

Nhưng những phân này không phải là “phân” thực sự. Trong khi những phân bình thường chủ yếu được cấu thành từ thức ăn chưa tiêu hóa, phân màu trắng được cấu thành từ các mảnh vụn của mô gan, chất nhầy ruột, và thường chứa một số lượng lớn khuẩn và một số lượng lớn ký sinh trùng vi khuẩn microsporidian Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) (Pachumwat và cộng sự, 2021). Loại khuẩn Vibrio cũng đã được phát hiện trong phân của tôm bị nhiễm bệnh (Suguna, 2020). Khi nội dung của ruột hoặc chuỗi phân được kiểm tra bằng kính hiển vi ánh sáng, chúng bao gồm các khối cơ thể giống như các cơ quan gregarin (Sriurairatana và cộng sự, 2014). Điều này giải thích tại sao tại một số điểm, được giả định rằng gregarines là những tác nhân gây ra WFS.

Sriurairatana và cộng sự (2014) mô tả Hội chứng phân trắng như một rối loạn trong các vi lông ruột non từ tế bào biểu mô của gan. Các vi lông biến đổi, bong ra, được thu thập trong các ống dẫn và tập hợp lại thành các cơ thể giống như cơ quan gregarin. Bị bong ra vi lông, các tế bào trải qua quá trình phân huỷ. Các cơ thể giống như gregarin gần như trong suốt và không có cấu trúc tế bào. Chúng tích tụ với mảnh vụn mô, chất nhầy, kí sinh trùng EHP và cuối cùng là vi khuẩn Vibrio ở khu vực tiếp giáp giữa gan và ruột non và trong ruột non. Những vi lông biến đổi và tích tụ này dẫn đến việc hình thành chuỗi phân màu trắng, cuối cùng được tiết ra (hình 2).

Giải phẫu bệnh học thực hiện bởi Sriurairatana và cộng sự (2014) trên một phần cắt ngang của ống dẫn gan (hình 3a) cho thấy một tế bào B biến đổi, bong ra trong ống và có vi lông phân tán trên bề mặt của nó. Các tế bào biểu mô với vi lông bình thường và các tế bào khác với lớp mỏng bình thường hoặc mất vi lông, với quá trình phân huỷ đang diễn ra cũng được quan sát thấy.

Thông qua viện kính điện tử (hình 3b), các tế bào biểu mô gan cho thấy vi lông bình thường và biến đổi và một giai đoạn sớm trong quá trình tập hợp của các vi lông biến đổi và bong ra được bao quanh bởi một màng bao bọc. Sau đó, các vi lông biến đổi và tập hợp hình thành các thực thể giống như gregarin.

Môi trường, vi sinh vật đồng hóa và điều kiện căng thẳng: các yếu tố chính

Hội chứng phân trắng là một tình trạng hội chứng của nguyên nhân phức tạp, tương tự như tiêu chảy ở con người (Pachumwat và cộng sự, 2021), và nguồn gốc của nó vẫn chưa rõ. Một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng sự thay đổi toàn diện của hệ sinh thái ruột non, thay vì một bệnh trùng duy nhất, liên quan đến WFS (Huang và cộng sự, 2020). Ngoài ra, nhiều nghiên cứu cho thấy tác động quan trọng của môi trường và các điều kiện căng thẳng đối với hội chứng này. Các điều kiện bất lợi này cũng có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các tác nhân gây bệnh cơ hội và tạo ra một cộng đồng vi khuẩn tiêu hóa không cân bằng. Hơn nữa, các yếu tố chống dinh dưỡng, độc tố như các loại nấm độc hại chứa trong thức ăn có thể tạo ra tổn thương cho gan, do đó tạo điều kiện cho các điều kiện gan bị hỏng mà tạo điều kiện cho việc xảy ra của WFS.

Giống như con người, hệ thống tiêu hóa của tôm chứa một số lượng lớn vi sinh vật được thống trị bởi vi khuẩn, tạo thành một hệ sinh thái vi sinh vật phức tạp được gọi là vi sinh vật ruột non. Nó có nhiều chức năng và đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe của chủ nhân, hấp thụ dinh dưỡng hoặc phản ứng miễn dịch. Sự cân bằng trong dân số vi sinh vật ruột non là quan trọng và sự mất mát đa dạng vi khuẩn trong ruột có thể gây ra bệnh cho chủ nhân.

Các nghiên cứu gần đây (Hou và cộng sự, 2018 và Huang và cộng sự, 2020) báo cáo mối quan hệ chặt chẽ giữa sự mất cân bằng của vi sinh vật ruột non và Hội chứng phân trắng. Theo các tác giả này, cộng đồng vi khuẩn ruột của tôm bị ảnh hưởng bởi phân trắng có sự đa dạng ít hơn và không đồng nhất hơn so với tôm bình thường (đại diện lần lượt bằng chỉ số Shannon và sự không tương tự Bray-Curtis trên hình 4).

Hồ sơ của cộng đồng vi khuẩn ruột non khác biệt đáng kể giữa tôm khỏe mạnh và bị ảnh hưởng bởi phân trắng. Theo Huang và cộng sự (2020), sự gia tăng về mặt số lượng của các tác nhân gây bệnh cơ hội (Vi khuẩn Vibrio, Candidatus Bacilloplasma, Aeromonas và các loại vi khuẩn Photobacterium) và sự giảm số lượng của vi khuẩn có lợi (Chitinibacter spp.) là các đặc điểm chung liên quan đến tôm bị ảnh hưởng bởi phân trắng. Hơn nữa, nghiên cứu này đã chứng minh rằng việc ghép tương tự của vi sinh vật ruột non từ các tác nhân gây bệnh phân trắng sang tôm khỏe mạnh dẫn đến các triệu chứng tương tự trong khoảng một phần ba trường hợp. Hou và cộng sự (2018) báo cáo rằng sự tăng trưởng quá mức của các tác nhân gây bệnh Candidatus Bacilloplasma và Phascolarctobacterium và sự giảm của Paracoccus và Lactococcus, được biết là có lợi cho chủ nhân, có thể dẫn đến sự xuất hiện của WFS.

Hội chứng phân trắng thường liên quan đến vi khuẩn vi khuẩn EHP mà spore của nó được tìm thấy trong và xung quanh vi lông biến đổi. Như mô tả bởi Huang và cộng sự (2020), vi khuẩn vi khuẩn đầu tiên được đề xuất là nguyên nhân gây ra WFS nhưng giả thuyết này không được hỗ trợ bởi nghiên cứu tiếp theo). Gần đây, Pachumwat và cộng sự (2021) đã chỉ ra rằng EHP có thể là một thành phần nhưng không phải là tác nhân gây ra duy nhất. Theo Sathish Kumar và cộng sự (2022), WFS là một tình trạng tiêu chảy của tôm liên quan đến nhiễm trùng nặng nề của EHP có thể do sự kết hợp của các tác nhân không xác định.

Sự mất mát nặng nề của vi lông ruột có thể làm tôm dễ bị các tác nhân gây bệnh ruột khác. Nghiên cứu của Somboon và cộng sự (2012) chỉ ra rằng hầu hết các tôm bị phân trắng có lượng vi khuẩn Vibrio cao đáng kể, bao gồm V. vulnificus, V. fluvialis, V. parahaemolyticus và V.alginolyticus, trong huyết và ruột hơn so với tôm kiểm soát.

Biện pháp phòng ngừa

Mặc dù tác nhân gây ra chính xác hoặc yếu tố kích hoạt WFS vẫn chưa được biết, nhưng một số biện pháp có thể được thực hiện để tránh sự bùng phát của nó hoặc ít nhất là giảm thiểu những tác động nghiêm trọng và mất mát của hội chứng này. Chúng ta có thể chia các biện pháp có thể thực hiện thành hai loại khác nhau, đó là tôm và môi trường của nó. Đã được chứng minh rằng WFS trước hết tác động vào các tế bào gan của tôm. Do đó, việc tăng cường điều kiện của cơ quan này có thể giúp đối phó với tác động của WFS. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng thức ăn chất lượng cao, dễ tiêu hóa. Nguyên liệu chất lượng và công thức phù hợp sẽ dẫn đến việc tiêu hóa thuận lợi hơn và ít yêu cầu hơn đối với gan, có thể linh hoạt hơn. Việc lựa chọn nguyên liệu có chứa lượng độc tố hoặc yếu tố chống dinh dưỡng thấp cũng quan trọng; vì các hợp chất này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến gan. Thật vậy, cơ quan này xử lý nhiều độc tố trong động vật. Hơn nữa, tỷ lệ nuôi dưỡng nên được điều chỉnh. Các tỷ lệ cho ăn cao đối với động vật và hệ thống tiêu hóa của nó là một nguồn căng thẳng. Việc giảm lượng thức ăn trong các giai đoạn nguy hiểm cũng quan trọng như chất lượng thức ăn.

Chúng ta đã thấy rằng các tác động và mất mát của WFS chủ yếu được gây ra bởi các tác nhân gây bệnh cơ hội như EHP hoặc vi khuẩn Vibrio. Các phụ gia cụ thể có thể được sử dụng để hạn chế sự phát triển của các tác nhân gây bệnh này trong ruột tiêu hóa của tôm. Miễn dịch của động vật cũng có thể được tăng cường bằng cách sử dụng các thành phần cụ thể, được gọi là kích thích miễn dịch. Nhờ vào kinh nghiệm và kiến thức lâu dài của mình trong lĩnh vực các phụ gia; Aquaneo đã thiết kế một sản phẩm được gọi là WF Detox. Nó giúp hệ thống miễn dịch của tôm và có tác động lên các tác nhân gây bệnh và tổng thể dân số vi khuẩn của đường tiêu hóa (xem hình 5). WF Detox cũng bao gồm các chiết xuất thực vật ngăn chặn sự phân hủy của màng và giúp tiêu thải độc tố. Những hành động này nhằm mục đích cải thiện tình trạng gan. WF Detox nên được sử dụng như một phụ gia phòng ngừa khi điều kiện thuận lợi cho sự bùng phát của WFS. Nó cũng có thể được sử dụng ở liều lượng cao hơn khi WFS xuất hiện trong ao.

Ngoài tôm, môi trường cũng cần được xem xét. Thật vậy, ao là một hệ sinh thái phức tạp có tác động trực tiếp không chỉ đối với động vật mà còn đối với các tác nhân gây bệnh xung quanh. Môi trường thuận lợi có thể cung cấp một số điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của WFS. Sự cân bằng của vi sinh vật ruột non của tôm, cho dù không thể được quan sát trực tiếp, nhưng nó có thể được cân nhắc bằng cách kiểm soát mật độ tôm trong ao và chất lượng thức ăn cung cấp. Mật độ quá cao của động vật có thể tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn Vibrio hoặc các vi khuẩn khác tạo ra các độc tố như biofilms. Hơn nữa, nguồn nước nguyên tử có thể chứa các loại nấm gây bệnh.

Để kết luận, Hội chứng phân trắng là một bệnh phức tạp và không xác định đối với ngành công nghiệp nuôi tôm. Nó gây ra mất mát kinh tế và sức khỏe nghiêm trọng. Mặc dù nguyên nhân chính xác của nó vẫn chưa được biết đến, các biện pháp phòng tránh có thể được thực hiện bằng cách tăng cường điều kiện gan của tôm, sử dụng các phụ gia cụ thể và kiểm soát môi trường ao nuôi.