Kết quả kiểm tra cho thấy thành phần vi khuẩn khác nhau đáng kể tùy thuộc vào độ mặn của nước

Tôm thẻ chân trắng là loài tôm được nuôi nhiều nhất trên toàn thế giới. Môi trường sống bản địa của chúng là bờ biển phía đông Thái Bình Dương của Nam Mỹ với nhiệt độ nước trung bình trên 20°C và độ mặn 34–37‰. Trong nuôi trồng thủy sản, loài này thường được sản xuất trong các ao ở nhiệt độ nước từ 26–32°C, chủ yếu ở Nam Mỹ và Châu Á. Bằng cách phát triển các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn trên cạn (RAS), việc sản xuất tôm thẻ chân trắng cũng trở nên khả thi ở các nước Bắc Âu và Bắc Mỹ trong các trang trại nội địa không phụ thuộc vào nước biển tự nhiên.

Thách thức chính của việc nuôi tôm RAS là duy trì nhiệt độ nước cao và độ mặn thích hợp. Bằng cách sử dụng nhiệt thải từ các nhà máy khí sinh học, việc làm nóng nước RAS có thể đạt được một cách bền vững. Vì tôm thẻ chân trắng chịu được độ mặn thấp hoặc trung bình, RAS cho tôm đang phát triển sau giai đoạn hậu ấu trùng thường được vận hành ở độ mặn 10–15‰ để giảm chi phí cho muối biển nhân tạo và lượng nước thải nhiễm mặn. Điều này góp phần hơn nữa vào tính bền vững của sản xuất tôm địa phương. Tuy nhiên, ngay cả khi tôm chịu được nước lợ, khả năng miễn dịch tự nhiên của chúng có thể bị triệt tiêu khi độ mặn trong nước giảm, đặc biệt là khi thành phần ion dưới mức tối ưu.

Đây là những vi khuẩn phổ biến trong nước biển và nước lợ, với tỷ lệ lên đến 40%. Một số Vibrio spp. tạo thành một phần của hệ vi sinh tự nhiên của cá và động vật có vỏ, nhưng một số loài cũng có thể hoạt động như tác nhân gây bệnh dễ cho tôm hoặc cá có vây. Đặc biệt, V. alginolyticus, V. campbellii, V. harveyi, V. owensii và V. parahaemolyticus là những mầm bệnh tiềm ẩn cho tôm. Một số loài Vibrio cũng được biết đến là có khả năng gây bệnh cho người, đặc biệt là V. cholerae, V. parahaemolyticus và V. vulnificus.

Thiết lập nghiên cứu

Các mẫu nước được phân tích có nguồn gốc từ 6 hệ thống RAS khác nhau được thả nuôi tôm thẻ chân trắng ở các độ tuổi và điều kiện sản xuất khác nhau. 3 hệ thống RAS được duy trì ở độ mặn khoảng 30‰ và 3 hệ thống RAS được duy trì ở độ mặn khoảng 15‰. RAS 1, 3, 5 và 6 được đặt tại các cơ sở nghiên cứu khác nhau. RAS 1 và RAS 3 bao gồm 3 thùng chứa 100 lít. RAS 5 và RAS 6 bao gồm 3 thùng chứa 70 lít.

Tất cả RAS trong các cơ sở nghiên cứu đều được thả giống sạch bệnh. Các mẫu RAS 2 và RAS 4 có nguồn gốc từ các cơ sở sản xuất thương mại ở Bắc Âu. RAS 2 bao gồm 2 thùng chứa 7.000 lít, và RAS 4 bao gồm 4 thùng chứa 88.000 lít. Các mẫu nước từ mỗi bể chứa của cả 2 RAS đều được phân tích.

Kết quả và thảo luận

Việc duy trì chất lượng nước bằng hóa chất và vi sinh tối ưu là rất quan trọng đối với sức khỏe của tôm trong RAS, đặc biệt khi chỉ thay một lượng nước thấp trong quá trình nuôi. Các vấn đề về nhiệt độ nước và chất lượng nước, chẳng hạn như nồng độ amoniac và nitrit tăng lên cũng như nồng độ pH dưới mức tối ưu, có thể dẫn đến tính nhạy cảm cao hơn của động vật với các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn, chẳng hạn như do V. alginolyticus gây ra.

Những thay đổi về độ mặn của nước cũng rất quan trọng đối với sức khỏe của tôm, tốt nhất ở 24‰ nhưng chúng có thể chịu được nhiều độ mặn, lên đến 45‰. Điều này được tìm thấy trong hệ thống RAS, nơi độ mặn thường được giảm xuống 10–15‰ sau giai đoạn hậu ấu trùng để giảm chi phí cho muối biển nhân tạo và cũng để giảm hàm lượng muối trong nước thải. Khi nuôi tôm thẻ chân trắng ở độ mặn cao hơn từ 25-45‰, động vật duy trì sự phát triển tốt, nhưng giữ chúng ở độ mặn thấp đòi hỏi phải duy trì nồng độ kali (K+) và magie (Mg2+) trong nước biển nhân tạo để đạt được mức tối ưu về tăng trưởng. Hơn nữa, tỷ lệ Na:K và Mg:Ca cũng phải được coi là các yếu tố gây rối loạn có thể xảy ra và cần được giữ trong phạm vi tối ưu. Nếu các ion này không được điều chỉnh trong quá trình nuôi tôm, độ mặn thấp có thể dẫn đến tính nhạy cảm cao hơn với các mầm bệnh vi khuẩn như V. alginolyticus.

Biểu đồ 1. Thành phần của cộng đồng các loài Vibrio trong nước của 6 bể RAS và thành phần trung bình

V. alginolyticus được phát hiện ở các độ mặn khác nhau, nhưng thường xuyên hơn trong RAS ở độ mặn 30‰. V. alginolyticus thường được sử dụng trong các thí nghiệm nhiễm trùng như một mầm bệnh thứ cấp để khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện nước khác nhau lên tôm. Vi khuẩn này có thể gây ra các dấu hiệu lâm sàng của bệnh và làm giảm khả năng miễn dịch tự nhiên ở tôm, nhưng các thông số hóa học và vật lý của nước được báo cáo là quyết định đối với mức độ nghiêm trọng của bệnh.

Vibrio harveyi có trong tất cả các RAS, ngoại trừ RAS 2 và chỉ một số phân tích được kiểm tra có kết quả dương tính với các yếu tố gây bệnh. Các vi khuẩn Vibrio khác như V. parahaemolyticus, V. owensii và V. campbellii được tìm thấy với số lượng cao hơn trong nước từ RAS ở độ mặn 15‰. V . owensii chỉ được phát hiện ở RAS 4. V. parahaeomolyticus được biết đến như một mầm bệnh thường xuất hiện trong nước biển và nước lợ cho tỷ lệ tử vong đáng kể (Bệnh gan cấp tính, AHPND) trên tôm nuôi từ khoảng năm 2009.

Tất cả các phân lập V. owensii được kiểm tra trong nghiên cứu này đều cho kết quả âm tính với các gen độc tố AHPND và chỉ một số phân lập được kiểm tra cho kết quả dương tính với các yếu tố gây bệnh khác. Tuy nhiên, vì V. owensii cũng có thể mang độc tố AHPND và chỉ có thể được phát hiện ở một trong các RAS có độ mặn 15‰, độ mặn giảm dường như là một yếu tố nguy cơ gây nhiễm trùng tôm do V. owensii.

Tất cả các phân lập V. campbellii được kiểm tra đều cho kết quả âm tính với các gen độc tố AHPND và tất cả các yếu tố gây bệnh được phân tích khác. V. campbellii chỉ được phát hiện trong RAS ở 15‰, vì vậy nó có thể là mối đe dọa tiềm tàng đối với tôm trong các hệ thống có độ mặn thấp hơn.

Quan điểm

Kết quả của chúng tôi cho thấy quần thể Vibrio trong nước của tôm trong hệ thống RAS khác nhau tùy thuộc vào độ mặn của nước. Trong RAS ở độ mặn 15‰, số lượng cao hơn các loài gây bệnh tiềm ẩn V. parahaemolyticus, V. owensii và V. campbellii đã được phát hiện, tất cả chúng đều có thể tạo ra độc tố gây ra bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) ở tôm. Trong nước có độ mặn cao 30‰, các loài này hầu như không có.

Có thể kết luận rằng độ mặn giảm có thể dẫn đến sự thay đổi quần thể Vibrio sang các loài gây bệnh và do đó tăng nguy cơ bùng phát dịch bệnh trên tôm trong hệ thống RAS. Khi xem xét việc giảm độ mặn trong hệ thống RAS, không chỉ cần xem xét các tác động tiêu cực đến khả năng miễn dịch tự nhiên của tôm mà còn cả sự thay đổi thành phần loài Vibrio.

Nguồn: https://www.globalseafood.org/

Dịch: Trần Thị Thúy Quyên