Phân lập và tuyển chọn bacillus và vi khuẩn axit lactic có tiềm năng đối kháng vi khuẩn gây bệnh xuất huyết (Aeromonas veronii) trên lươn đồng (Monopterus albus)
Nghiên cứu do nhóm tác giả Nguyễn Văn Tỷ Lợi, Nguyễn Văn Thành - Học viên cao học khóa 27, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ, Lê Minh Khôi, Nguyễn Bảo Trung, Từ Thanh Dung – Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ thực hiện nhằm tuyển chọn các chủng vi khuẩn Bacillus spp. và vi khuẩn axit lactic có khả đối kháng Aeromonas veronii CT07 gây bệnh xuất huyết trên lươn đồng (Monnopterus albus).
Ảnh minh họa
Hiện nay, nghề nuôi lươn thâm canh hóa dẫn đến xuất hiện nhiều dịch bệnh nghiêm trọng. Một số nghiên cứu tại Trung Quốc đã từng ghi nhận các bệnh xuất huyết/nhiễm trùng huyết do vi khuẩn liên quan đến lươn nuôi bao gồm Aeromonas veronii, Aeromonas hydrophila, Micrococcus luteus và Edwardsiella tarda (Gao et al., 2016; Shao et al., 2016; Xia et al., 2019). Trong đó, bệnh xuất huyết trên lươn do nhóm vi khuẩn Aeromonas spp. đã gây ra nhiều thiệt hại lớn cho người nuôi. Từ nghiên cứu của Xia và cộng tác viên (2019) cho thấy rằng, lươn nuôi có tỉ lệ chết (40 - 80%) sau 2 - 3 ngày kể từ khi cảm nhiễm với vi khuẩn A. veronii. Ngoài ra, nghiên cứu của Shen và cộng tác viên (2001) đã chỉ ra vi khuẩn A. hydrophila gây bệnh xuất huyết trên lươn từ giai đoạn giống cho đến thương phẩm. Tại Việt Nam, nghiên cứu của Đặng Thị Hoàng Oanh và Nguyễn Đức Hiền (2012) đã phân lập, định danh được 6 chủng A. hydrophila trên lươn đồng gây bệnh xuất huyết. Những nghiên cứu trên chỉ dừng lại ở mức độ xác định tác nhân gây bệnh, cần thêm những nghiên cứu về các giải pháp kiểm soát dịch bệnh. Hiện nay, các men vi sinh được xem là một biện pháp hữu ích để phòng ngừa các bệnh do vi khuẩn trên vật nuôi.
Nhiều loại chế phẩm sinh học hay probiotics đã được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản, vi khuẩn nhóm Bacillus và nhóm vi khuẩn axit lactic (LAB) là một trong những loại phổ biến nhất, và được ứng dụng một cách đơn lẻ hoặc phối hợp với nhau. Hai nhóm vi khuẩn này sở hữu nhiều ưu điểm như có khả năng ức chế hoạt động của các chủng vi khuẩn gây bệnh, hỗ trợ tiêu hóa thức ăn, tăng cường miễn dịch, giúp cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, sản xuất exoenzyme và sản xuất các hợp chất kháng khuẩn như bacteriocins (Dey, 2018).
Các chủng Bacillus spp. và vi khuẩn axit lactic được phân lập ở ruột từ mẫu lươn khỏe nuôi công nghiệp trên bể ở các tỉnh An Giang, Cần Thơ và Hậu Giang, trong suốt thời gian từ 6/2021 - 12/2021.
Chủng vi khuẩn Aeromonas veronii CT07 trong nhóm tác nhân gây bệnh xuất huyết trên lươn đồng đã được giải trình tự gen 16S rRNA, được nhận từ Bộ môn Bệnh học thủy sản thuộc Khoa ủy sản, trường Đại học Cần Thơ.
Các mẫu lươn nuôi thu thập ở các tỉnh An Giang, Cần ơ và Hậu Giang được vận chuyển về Khoa ủy sản, Đại học Cần Thơ, sau đó tiến hành giải phẫu và phân lập Bacillus spp. và vi khuẩn axit lactic. Định danh vi khuẩn Bacillus spp. bằng phương pháp mô tả hình dạng khuẩn lạc, tế bào vi khuẩn và cách xác định các chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa theo (Zhang et al., 2020) và vi khuẩn axit lactic theo (Ngô Thị Phương Dung và ctv., 2011).
Các chủng vi khuẩn phân lập được đánh giá khả năng kháng khuẩn bằng phương pháp nhỏ giọt. Vi khuẩn axit lactic thực hiện theo phương pháp của (Ngô Thị Phương Dung và ctv., 2011). Vi khuẩn Bacillus spp. thực hiện theo phương pháp của Ahire và cộng tác viên (2011). Các chủng vi khuẩn phân lập được đánh giá khả năng kháng khuẩn bằng phương pháp giếng thạch. Chuẩn bị bacteriocin thô được mô tả bởi Yang và cộng tác viên (2012) từ các chủng vi khuẩn Bacillus spp. và vi khuẩn axit lactic phân lập được. Dịch bacteriocin thô từ các chủng vi khuẩn được sử dụng cho thí nghiệm, chọn lọc chủng có khả năng đối kháng tốt với vi khuẩn A. veronii CT07 bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch được thực hiện theo Athanassiadis và cộng tác viên (2009).
Chỉ tiêu theo dõi: Đường kính vòng kháng khuẩn (mm) được tính như sau: DK = Di – dw (Trong đó: Di là đường kính vòng ức chế vi khuẩn bao gồm đường kính lỗ (mm) và dw là đường kính lỗ (mm)). Tính kháng khuẩn được biểu hiện khi đường kính vô khuẩn rộng từ 1 mm trở lên.
Chủng vi khuẩn vi khuẩn Bacillus sp. và vi khuẩn axit lactic có khả năng đối kháng mạnh với vi khuẩn A. veronii CT07 được chọn để ly trích DNA và khuếch đại vùng gen 16S rRNA bằng cặp mồi được thiết kế theo Lane (1991) với trình tự sau 27F: 5’ AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG 3’ và 1492R: 5’ GGT TAC CTT GTT ACG ACT T 3’.
Kết quả giải trình tự vùng gen 16S rRNA của vi khuẩn được so sánh với các trình tự trong ngân hàng dữ liệu NCBI bằng công cụ BLAST. Tỷ lệ tương đồng với các trình tự trên cơ sỡ dữ liệu là cơ sở để định danh vi khuẩn đối kháng.
Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 6 năm 2021 đến tháng 02 năm 2022 tại Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học và Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, Từ 30 chủng Bacillus spp. và 20 chủng vi khuẩn axit lactic phân lập được từ lươn đồng, trong nghiên cứu này đã xác định chủng L. plantarum L1 có khả năng đối kháng với vi khuẩn gây bệnh xuất huyết A. veronii CT07 mạnh nhất. Đặc biệt, chủng B. amyloliquefaciens B13 ngoài khả năng kháng khuẩn A. veronii CT07 mạnh còn có khả năng sinh bacteriocin. Do đó, đây là hai chủng vi khuẩn có tiềm năng sử dụng làm chế phẩm sinh học trong việc kiểm soát dịch bệnh trong mô hình nuôi lươn đồng thâm canh.
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp, số 08(141)/2022