Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND)
hiện là một trong những bệnh nguy hiểm nhất
trên tôm nuôi. Tôm he Ấn Độ P. indicus mặc
dù là đối tượng phụ nhưng vẫn có vai trò quan
trọng trong cơ cấu sản lượng và là yếu tố
tích cực xét về đa dạng hóa đối tượng nuôi.
Trong khi AHPND gây hậu quả nghiêm trọng
lên nghề nuôi tôm sú và tôm thẻ chân trắng thì
vẫn chưa có ghi nhận nào được công bố về
AHPND trên tôm he Ấn Độ. Nghiên cứu này
của chúng tôi cho thấy P. indicus có khả năng
kháng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus là tác
nhân gây AHPND. Kết quả này tương đồng với
các nghiên cứu trước đó về khả năng kháng
các tác nhân gây bệnh đầu vàng, đuôi trắng và
virus gan tụy của tôm he Ấn Độ P. indicus. Tần
suất xuất hiện những bệnh này trên tôm he Ấn
Độ rất thấp với tôm thẻ chân trắng P. vannamei
hay tôm sú P. monodon (Chantanachookin et
al. 1993; Senapin et al. 2010). Khả năng kháng
bệnh của loài tôm he Ấn Độ còn được ghi nhận
bởi Sudhakaran et al. (2006). Các tác giả đã
chứng minh loài tôm này có khả năng kháng
các tác nhân gây bệnh đuôi trắng là Nodavirus
(MrNV) và extra small virus (XSV) do bởi quá
trình cảm nhiễm không gây chết cho tôm thí
nghiệm. Nghiên cứu của Linh (2017) trên tôm
he Ấn Độ ở độ tuổi PL50 và kích thước nhỏ hơn
(chiều dài thân 2,0 ± 0,2 cm) sử dụng cùng
chủng Vibrio parahaemolyticus gây AHPND
cho thấy tỉ lệ sống của tôm bị cảm nhiễm
đạt 41%, chỉ bằng ½ so với kết quả của thí
nghiệm này. Như vậy, khả năng kháng V.
parahaemolyticus có thể được cải thiện ở tôm
có tuổi hoặc kích cỡ lớn hơn. Đã có nghiên
cứu cho thấy hệ vi sinh vật trong đường ruột
có những ảnh hưởng nhất định đến vật chủ
về mặt dinh dưỡng, đáp ứng miễn dịch và khả
năng kháng bệnh. Chaiyapechara et al. (2011)
sử dụng kỹ thuật 16S rDNA PCR-DGGE và
giải trình tự cho thấy quần thể vi khuẩn đường
ruột của tôm sú P. monodon thay đổi qua các
giai đoạn phát triển của chúng. Hệ miễn dịch
và tiêu hóa của tôm nhỏ chưa được phát triển
một cách toàn diện. Do đó tôm dễ bị ảnh hưởng
và mắc các bệnh do vi khuẩn. Jiravanichpaisal
et al. (2007) cũng đã cho biết biểu hiện của
peptide kháng khuẩn penaedin của tôm ở giai
đoạn hậu ấu trùng thấp hơn so với giai đoạn
ấu niên.
Nghiên cứu này của chúng tôi cho thấy
tôm he Ấn Độ kháng V. parahaemolyticus gây
AHPND tốt hơn so với tôm thẻ chân trắng. Tỉ lệ
chết của tôm thẻ chân trắng bị phơi nhiễm lên
đến 97% chỉ sau 96 giờ. Thực tế cũng chứng
minh tôm thẻ chân trắng là loài có khả năng
kháng bệnh thấp và không ổn định, dễ nhiễm
các bệnh nguy hiểm thường gặp do vi khuẩn/
virus như hội chứng chết sớm (EMS), bệnh đỏ
thân (TVS), đốm trắng (WSSV) và phân trắng
với tỷ lệ chết rất cao, dao động từ 50-100%
(Đặng Thị Đoan Trang, 2015). Kết quả này
tương đồng với thí nghiệm đánh giá khả năng
kháng bệnh hoại tử gan tụy cấp của các chủng
vi khuẩn V. parahaemolyticus khác nhau trên
tôm thẻ chân trắng do Soto-Rodriguez và cộng
sự thực hiện (2015), với tỷ lệ tôm chết tích lũy
dao động từ 80 - 90% chỉ trong 24 giờ đầu tiên,
khá phù hợp với thực tế ở các ao nuôi tôm thẻ
chân trắng bị nhiễm AHPND với tỷ lệ chết lên
đến 100% chỉ sau vài ngày nhiễm bệnh (Tran
et al. 2013). Hiện nay cơ chế kháng tác nhân
gây AHPND ở tôm he vẫn chưa được xác định
rõ ràng. Theo một số nghiên cứu trước đây,
khả năng kháng bệnh ở một số loài động vật
có xương sống có liên quan đến việc sản xuất
ra các hợp chất kháng thể bactericidin, lysin
và agglutinin sau khi tiếp xúc với các protein
ngoại lai (Bang 1967; Mckay & Jenkin 1969).
Về mặt di truyền Gitterle et al. (2005) cho biết
một số dòng tôm thẻ chân trắng có thể kháng
virus gây bệnh đốm trắng (WSSV). Trong thực
tế, Argue et al. (2002) đã chọn được dòng tôm
thẻ chân trắng có khả năng kháng virus gây
hội chứng Taura (TSV) với tỷ lệ sống sau khi
cảm nhiễm lên đến 90%, cao hơn 18,4% so với
tôm đối chứng. Kết quả ban đầu của chúng tôi
cho thấy cần tập trung nghiên cứu về đặc điểm
di truyền trong mối liên quan với khả năng
kháng AHPND của tôm he Ấn Độ để có thể
tạo dòng tôm kháng AHPND hiệu quả, phục vụ
nghề nuôi tôm trong nước và khu vực.
IV. KẾT LUẬN
Tôm he Ấn Độ Penaeus indicus giai đoạn
ấu niên (PL80) nguồn gốc từ khu vực Cà
Mau – Kiên Giang có khả năng kháng Vibrio
parahaemolyticus là tác nhân gây bệnh hoại tử
gan tụy cấp tính AHPND. Kết quả này tạo tiền
đề cơ bản cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm
phát triển nghề nuôi tôm he Ấn Độ, giúp giảm
thiểu rủi ro về dịch bệnh trong quá trình nuôi
cho người sản xuất
8 trang |
Chia sẻ: thucuc2301 | Lượt xem: 663 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khả năng kháng vi khuẩn vibrio parahaemolyticus gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính của tôm he Ấn Độ (penaeus indicus) - Hoàng Tùng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
72 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2017
THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC
KHẢ NĂNG KHÁNG VI KHUẨN Vibrio parahaemolyticus GÂY BỆNH
HOẠI TỬ GAN TỤY CẤP TÍNH CỦA TÔM HE ẤN ĐỘ (Penaeus indicus)
RESISTANCE OF INDIAN SHRIMP Penaeus indicus TO THE CAUSATIVE AGENT
OF AHPND Vibrio parahaemolyticus
Hoàng Tùng1, Trịnh Thị Trúc Ly1, Nguyễn Giảng Thu Lan1, Nguyễn Hồng Phước2
Ngày nhận bài: 7/12/2017; Ngày phản biện thông qua: 22/12/2017; Ngày duyệt đăng: 29/12/2017
TÓM TẮT
Vibrio parahaemolyticus là tác nhân gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) trên tôm he, gây thiệt
hại nghiêm trọng cho nghề nuôi tôm của Việt Nam và thế giới trong những năm gần đây. Nghiên cứu này đánh
giá khả năng kháng AHPND của tôm he Ấn Độ (Penaeus indicus) với đối chứng là tôm thẻ chân trắng Penaeus
vannamei bằng thí nghiệm cảm nhiễm, sử dụng phương pháp ngâm với mật độ V. parahaemolyticus là 3×106
CFU/mL, theo dõi trong 144 giờ. Kết quả cho th ấy tỷ lệ chết tích lũy của P. indicus (9,2 ± 3,0 %) thấp hơn
nhiều so với P. vannamei (96,7 ± 2,1 %) (P<0.01). Phát hiện này có thể được coi là xác nhận ban đầu về khả
năng kháng bệnh hoại tử gan tụy cấp tính của tôm he Ấn Độ. Các nghiên cứu tiếp theo về cơ chế kháng bệnh
cũng như tỉ lệ kháng bệnh của quần đàn tôm tự nhiên là cần thiết hướng đến đa dạng hóa đối tượng nuôi, triển
khai chương trình chọn giống kháng bệnh nhằm phát triển bền vững nghề nuôi tôm.
Từ khóa: Penaeus indicus, AHPND, EMS, Vibrio parahaemolyticus, kháng bệnh
ABSTRACT
Vibrio parahaemolyticus is the causative agent of Acute Hepatopacreatic Necrosis Disease (AHPND) on
penaeid shrimps. AHPND has caused tremendous losses to Vietnam and the global shrimp farming industry
in recent years. This study evaluated resistance of Penaeus indicus juveniles to the causative agent of AHPND
V. parahaemolyticus at 3×106 CFU/mL through a submerging challenge with P. vannamei was used as the
control species. Observation on mortality was conducted for 144 hours. Results show that the accumulated
mortality of P. indicus (9.2 ± 3%) was signifi cantly lower than that of P. vannamei (96.7 ± 2.1 %) (P<0.01).
This preliminary fi nding is the fi rst-ever reported on resistance of P. indicus to AHPND. Future research should
explore resistance mechanism and resistance level of different stocks of P. indicus to help implement selective
breeding programs on this species, thus improving the sustainability of shrimp farming.
Key words: Penaeus indicus, AHPND, EMS, Vibrio parahaemolyticus, resistance
1 Trường Đại học Quốc tế, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh
2 Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II, Tp Hồ Chí Minh
AHPND xuất hiện đầu tiên ở Trung Quốc năm
2009, rồi sau đó ở Việt Nam năm 2010, Thái
Lan và Malaysia năm 2011 (Lightner 2012),
Mexico và các quốc gia vùng Nam Mỹ trong giai
đoạn 2013 - 2015 (Soto-Rodriguez et al. 2015;
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây bệnh hoại tử
gan tụy cấp tính (Acute Hepatopancreatic
Necrosis Disease - AHPND) hay thường gọi là
EMS đã gây thiệt hại lớn cho nghề nuôi he.
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 73
Han et al. 2015). Các đối tượng bị ảnh
hưởng của AHPND bao gồm tôm sú Penaeus
monodon, tôm thẻ chân trắng P. vannamei) và
tôm nương P. chinensis (Flegel 2012). Bệnh
thường xảy ra trong 20 ngày đầu của vụ nuôi
và có thể gây chết đến 100% ở những ao bị
nhiễm nặng. Tôm bị bệnh có đường tiêu hóa
rỗng hoặc không đầy thức ăn, tuyến gan tụy
bị sưng hoặc teo và có màu sắc bất thường,
vỏ mềm, màu sắc nhợt nhạ (Lightner et al,
2012; Leano et al., 2012). Theo ước tính của
Global Aquaculture Alliance (2013) thiệt hại do
AHPND và các bệnh khác gây ra ở Châu Á
tương đương với khoảng 1 tỉ USD mỗi năm. Tại
Việt Nam bệnh gây thiệt hại nghiêm trọng cả về
sản lượng lẫn giá trị kinh tế (Zorriehzahra et
al. 2015 ). Tác nhân gây AHPND đã được xác
định là một chủng Vibrio parahaemolyticus đặc
biệt (Tran et al. 2013) có mang pVA1 plasmid
chứa gene sản sinh ra 2 loại protein PirAvp và
PirBv, là độc tố phá hủy tuyến gan tụy của tôm
bị bệnh (Lai et al. 2015).
Tôm he Ấn độ Penaeus indicus là một trong
những đối tượng nuôi phổ biến trên thế giới.
Chúng phân bố tự nhiên ở khu vực Ấn Độ -
Tây Thái Bình Dương và hiện đang được nuôi
với qui mô nhỏ ở một số quốc gia như các Tiểu
Vương Quốc Ả Rập, Việt Nam, Iran và Ấn Độ.
Ở Việt Nam tôm he Ấn Độ thường được gọi là
tôm thẻ đỏ đuôi. Tôm được nuôi chủ yếu theo
hình thức quảng canh hoặc quảng canh cải
tiến ở Kiên Giang và Cà Mau bằng nguồn tôm
giống sản xuất tại địa phương (Hoàng Tùng,
số liệu chưa công bố). Tốc độ tăng trưởng của
tôm ở mức trung bình. Với thời gian nuôi từ 3 –
4 tháng, ở mật độ từ 5 – 10 con/m2, tôm có thể
đạt cỡ 15 – 17 g.
Theo một số nghiên cứu trước đây thì P.
indicus có thể kháng được Macrobrachium
rosenbergii nodavirus (MrNV) gây bệnh trắng
đuôi - white tail disease (Sudhakaran et al.
2006) và bệnh đốm trắng - white spot disease
(Rajendran et al. 1999). Cho đến thời điểm
hiện tại vẫn chưa có nghiên cứu nào đề cập
đến khả năng kháng AHPND của P. indicus.
Các quan sát ban đầu ở Việt Nam và các Tiểu
Vương Quốc Ả Rập cho thấy P. indicus chưa
có hiện tượng bị nhiễm AHPND (Cao Khánh
Ly, trao đổi cá nhân). Qua nghiên cứu này,
chúng tôi muốn đánh giá khả năng kháng vi
khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh EMS
của P. indicus. Nghiên cứu này được kỳ vọng
sẽ tạo tiền đề ban đầu cho các bước tiếp theo
có liên quan đến công tác đa dạng hóa đối
tượng nuôi hoặc triển khai chương trình chọn
giống theo hướng kháng bệnh nhằm cải thiện
tính bền vững của nghề nuôi tôm.
II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Vi khuẩn gây cảm nhiễm
Tác nhân gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính
trên tôm he Vibrio parahaemolyticus dùng cho
thí nghiệm được Viện Nghiên cứu Nuôi trồng
Thuỷ sản II thuộc Bộ Nông nghiệp & Phát triển
Nông thôn phân lập và cung cấp. Độc lực của
chủng này đã được kiểm tra lại trước khi bắt
đầu thí nghiệm. Chủng V. parahaemolyticus
gây bệnh được nuôi tăng sinh trong môi
trường TSB (có bổ sung NaCl 1,5%) trong 24
giờ ở nhiệt độ 30oC. Mật độ vi khuẩn sau đó
được xác định bằng máy so màu quang phổ
(Thermal Scientifi c, UV-VIS 190_1100) ở bước
sóng 600 nm kết hợp với phương pháp đếm số
khuẩn lạc trên môi trường thạch TCBS (CFU/
ml) (Sanders 2012). Tiếp theo chúng tôi tiến
hành pha loãng để có mật độ 3×106 CFU/ml
phục vụ thí nghiệm cảm nhiễm.
2. Bố trí thí nghiệm cảm nhiễm
Thí nghiệm cảm nhiễm được thực hiện tại
PTN Công nghệ Sinh học Biển của Trường
Đại học Quốc Tế - ĐHQG TPHCM với 4
nghiệm thức sử dụng 2 loài tôm là tôm he
Ấn Độ P. indicus và tôm thẻ chân trắng P.
vannamei (Bảng 1). Mỗi nghiệm thức được
lặp lại 6 lần sử dụng tổng cộng 24 bể kính kích
thước 60×40×50 cm chứa 30 lít nước biển
74 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2017
có độ mặn 30 ppm đã được xử lý bằng
chlorine 30 ppm (Hi-Chlon 70, Nippon Soda
Co. Ltd., Japan) và sục khí mạnh liên tục
72 giờ. Trước khi tiến hành thí nghiệm, các bể
này đã được vệ sinh với chlorine 500 ppm và
rửa sạch bằng nước ngọt.
Bảng 1: Các nghiệm thức của thí nghiệm cảm nhiễm tác nhân gây AHPND
Vibrio parahaemolyticus ở mật độ 3×106 CFU/mL
Nghiệm thức Loài tôm sử dụng Cảm nhiễm
Đối chứng (cI) Penaeus indicus không
Đối chứng (cV) P. vannamei không
Cảm nhiễm (iI) P. indicus có
Cảm nhiễm (iV) P. vannamei có
Tôm he Ấn Độ (P. indicus) sử dụng cho thí
nghiệm được sản xuất tại Cà Mau từ 18 tôm
mẹ thu thập ở địa phương. Tôm hậu ấu trùng
10 ngày tuổi PL10 sau đó được vận chuyển
về Trường Đại học Quốc tế và tiếp tục ương
trong bể 8-m3 thêm 70 ngày với mật độ 500
con/m3 ở độ mặn 30 ppt, nhiệt độ 27 – 31oC sử
dụng thức ăn Mega (40% protein của Nutreco
International Vietnam). Nước trong bể ương
này được tuần hoàn liên tục (lưu lượng 1.200
lít/h) với bể 8-m3 thả nuôi cá rô phi (30 – 50 g/
con) ở mật độ 20 con/m3 nhằm ổn định chất
lượng nước và duy trì mật độ tảo. Tôm thẻ
chân trắng giai đoạn PL10 do Công ty Giống
Thủy sản Nam Mỹ cung cấp được chuyển về
từ Ninh Thuận và ương nuôi với qui trình tương
tự. Từ hai đàn tôm này, chúng tôi chọn những
cá thể có màu sắc tươi sáng, kích thước, khỏe
mạnh, không bị tổn thương và không có dấu
hiệu bệnh lý AHPND (tuyến gan tụy có màu
sắc bình thường, không sưng hay teo, đường
ruột đầy) để sử dụng cho thí nghiệm. Xét
nghiệm PCR tiếp theo bằng phương pháp của
Sirikharin et al. (2015) sử dụng bộ kit AccuLite
AHPND Detection của Công ty Công nghệ
Sinh học Khoa Thương cho thấy cả 2 đàn tôm
này đều âm tính với AHPND.
Mỗi bể thí nghiệm chứa 20 con tôm, có
chiều dài thân 4.3 ± 0.4 cm. Sau 24 giờ làm
quen với môi trường, tôm ở 2 nghiệm thức
cảm nhiễm (iV và iI) được phơi nhiễm với vi
khuẩn Vibrio parahaemolyticus ở mật độ 3×106
CFU/ml bằng phương pháp ngâm 60 phút.
Sau 60 phút, nước biển đã xử lý được thêm
vào bể cảm nhiễm, pha loãng mật độ vi khuẩn
chỉ còn ½. Mức nước này được duy trì trong
suốt thời gian thí nghiệm. Chúng tôi tiến hành
quan sát tôm liên tục trong 144 giờ, ghi nhận
các biểu hiện của tôm, thu mẫu ngay khi phát
hiện tôm chết. Để có thể xét nghiệm AHPND
bằng PCR khi kết thúc thời gian quan sát,
mẫu tôm chết được bảo quản bằng cồn 70o .
Đối với mẫu tôm dùng cho phân tích mô học,
dung dịch cố định Davison được tiêm trực tiếp
vào phần đầu ngực và phần bụng cho đến khi
toàn bộ cơ ngấm đều với dung dịch cố định,
màu sắc cơ thịt nhanh chóng chuyển sang
màu hồng. Sau 48h, 70% dung dịch cố định
được thay bằng ethanol để bảo quản đến khi
phân tích. Thể tích cồn/Davison và mô tôm là
10:1. Tổng số mẫu tôm chết và sống thu từ mỗi
nghiệm thức iV, iI, cV và cI lần lượt là 29, 10,
3 và 3 mẫu. Trong thời gian thí nghiệm, tôm
được cho ăn 2 lần/ngày vào lúc 09:00 và 16:00
bằng thức ăn Mega (40% protein của Nutreco
International Vietnam) với khẩu phần ăn tương
đương với 3% khối lượng thân. Thức ăn thừa
được siphon loại bỏ trước lần cho ăn tiếp theo.
3. Phương pháp xét nghiệm AHPND
Tôm bị chết trong thí nghiệm được xét
nghiệm AHPND bằng cả 2 phương pháp: PCR
và mô học. Đầu tiên, chúng tôi tách chiết DNA
từ các mẫu tôm bằng kit AccuLite AHPND
Detection (EMS) của Công ty Công nghệ Sinh
học Khoa Thương. Cặp mồi AP3-F (ATG-AGT-
AAC-AAT-ATA-AAA-CAT-GAA-AC) & AP3-R
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 75
(GTG-GTA-ATA-GAT-TGT- ACA-GAA-3) được
sử dụng để khuyếch đại đoạn gene gây độc
(AHPND ToxA) có chiều dài 336 bps (Sirikharin
et al. 2014). Chu trình nhiệt thực hiện phản
ứng như sau: khởi đầu 94°C trong 5 phút; sau
đó biến tính 94°C trong 30 giây; gắn mồi 53°C
trong 30 giây; kéo dài 72°C trong 40 giây; lặp
lại chu kì trên 35 lần; và bước kéo dài cuối
cùng 72°C trong 5 phút. Dừng phản ứng và
giữ mẫu ở 40C. Sản phẩm của phản ứng PCR
được chạy điện di trên gel 1,5% trong dung
dịch đệm SB 1x.
Để xét nghiệm bằng phương pháp mô
học, mẫu tôm chết được cố định được gửi
phân tích tại Viện Nghiên cứu Nuôi trồng
Thủy sản II bằng phương pháp nhuộm
Haematoxylin và Eosin, quan sát và chụp
ảnh dưới kính hiển vi ở các vật kính 10X,
40X và 100X (Avwioro 2011).
4. Phương pháp xử lý số liệu
Tỉ lệ chết tích lũy của tôm trong các nghiệm
thức được so sánh bằng phân tích ANOVA một
yếu tố ở mức ý nghĩa α = 0.05 bằng phần mềm
SPSS (16.0 Student Version for Windows).
Các giả định quan trọng của ANOVA về phân
phối chuẩn và độ đồng nhất của phương sai
được kiểm tra trước khi tiến hành kiểm định
thống kê (Sokal & Rohlf 2009). Kết quả nghiên
cứu được trình bày dưới dạng giá trị trung bình
± sai số chuẩn.
III. KẾT QUẢ
Tôm thẻ chân trắng P. vannamei trong
nghiệm thức cảm nhiễm iV bắt đầu bỏ ăn sau
vài giờ. Chúng chết nhiều trong 48 giờ đầu
tiên, rải rác trong 24 giờ tiếp theo với tỉ lên
chết tích lũy lên tới 90 – 100% trong các bể thí
nghiệm. Tôm he Ấn Độ P. indicus bị cảm nhiễm
Vibrio parahaemolyticus cũng chết đồng thời
với tôm thẻ chân trắng, nhưng tỉ lệ chết thấp
hơn rất nhiều. Tỉ lệ chết tích lũy của tôm không
thay đổi trong 48 giờ cuối cùng của thí nghiệm.
Tôm bị chết có các triệu chứng đặc trưng đã
được mô tả cho bệnh hoại tử tuyến gan tụy
cấp tính (AHPND) của Lightner et al. (2012)
và Tran et al. (2013) như màu sắc cơ thể nhợt
nhạt, bơi thất thường và chậm, tuyến gan tụy
chuyển sang có màu trắng nhạt, ruột rỗng do
tôm bỏ ăn. Tỷ lệ sống của tôm ở 2 nghiệm thức
đối chứng (cV và cI) nằm ở mức cao, từ 95 –
98% cho thấy các điều kiện nuôi giữ phù hợp
với yêu cầu của tôm. Số tôm này bắt mồi tích
cực, di chuyển linh hoạt, có đường ruột đầy
thức ăn và tuyến gan tụy với kích thước, màu
sắc bình thường.
Hình 1. Tỷ lệ chết tích lũy (%) của Penaeus indicus
và P. vannamei trong thời gian thí nghiệm
Hình 2. Kết quả khuếch đại gene gây bệnh hoại tử
gan tụy cấp bằng cặp mồi đặc hiệu AP3 cho mẫu tôm
chết. (I): Penaeus indicus; (V): Penaeus vannamei;
(PC): đối chứng dương; (NC): đối chứng âm
76 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2017
Hình 3. Kết quả khuếch đại gene gây bệnh hoại tử
gan tụy cấp bằng cặp mồi đặc hiệu AP3 cho mẫu tôm
sống. (I): Penaeus indicus; (V): Penaeus vannamei;
(PC): đối chứng dương; (NC): đối chứng âm
Các mẫu tôm chết được xét nghiệm
AHPND bằng phương pháp PCR với cặp mồi
đặc hiệu cho chủng vi khuẩn gây bệnh. Toàn
bộ mẫu xét nghiệm của tôm thẻ chân trắng
(n = 18) đều cho kết quả dương tính, i.e. 1
vạch xuất hiện tại vị trí 336 bps (Hình 2a, b
và c). Ngược lại, kết quả xét nghiệm PCR cho
thấy 100% mẫu tôm he Ấn Độ chết thu được
từ nghiệm thức iI (n = 4) và tôm sống thu từ
các nghiệm thức của cả 2 loài khi kết thúc thí
nghiệm (n = 11) đều âm tính với AHPND (Hình
2a & Hình 3). Phân tích tiêu bản mô học 11
mẫu tôm thẻ chân trắng bị cảm nhiễm trong
nghiệm thức iV và đã chết cho kết quả dương
tính với AHPND đến 91%. Các dấu hiệu bệnh
lý như sự bong tróc của các tế bào biểu mô
bên trong ống mô gan, vết tổn thương, sự
xâm nhập của tế bào máu vào trong lòng ống
gan tụy đều rất rõ ràng. Mức độ tổn thương
được đánh giá ở cấp G4, là giai đoạn cuối của
AHPND. Chỉ có 2/4 mẫu tôm he Ấn Độ chết
ở nghiệm thức iI được xác định là vì AHPND
bằng phương pháp mô học (Hình 4). Trong khi
đó toàn bộ các các mẫu tôm sống của nghiệm
thức này khi kết thúc thí nghiệm đều có tuyến
gan tụy bình thường, phân biệt được các tế
bào B (tế bào men tiêu hóa), R (tế bào dự trữ),
E (tế bào chuyển tiếp) và F (tế bào phôi), hoàn
toàn không có dấu hiệu nhiễm bệnh.
Kết quả phân tích thống kê cho thấy tỉ lệ chết
tích lũy của tôm thẻ chân trắng cao gấp 10,5
lần so với tôm he Ấn Độ khi cùng bị cảm nhiễm
tác nhân gây AHPND là V. parahaemolyticus
trong cùng một điều kiện và cao hơn khoảng
29 lần so với 2 nghiệm thức đối chứng (cV và
cI) (P<0,01). Tỉ lệ chết của tôm he Ấn Độ bị
cảm nhiễm tác nhân gây AHPND cao hơn 2
nghiệm thức đối chứng (P<0,01) khẳng định
độc tính của chủng V. parahaemolyticus sử
dụng trong thí nghiệm này. Điều lý thú là chỉ
có khoảng 9% tôm he Ấn Độ bị chết vì cảm
nhiễm. Đây là nghiên cứu đầu tiên cho thấy P.
indicus có khả năng kháng tác nhân gây bệnh
hoại tử gan tụy cấp tính, mở ra cơ hội tạo các
dòng tôm he có sức đề kháng tốt hơn cho các
vùng nuôi bị nhiễm AHPND của Việt Nam và
khu vực châu Á.
Hình 4. Tuyến gan tụy của tôm he Ấn Độ (Penaeus indicus) bị bệnh hoại tử gan tụy cấp tính AHPND
A: Bong tróc; B: Tập trung các tế bào hồng cầu; C: Xuất hiện các trực khuẩn
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 77
Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND)
hiện là một trong những bệnh nguy hiểm nhất
trên tôm nuôi. Tôm he Ấn Độ P. indicus mặc
dù là đối tượng phụ nhưng vẫn có vai trò quan
trọng trong cơ cấu sản lượng và là yếu tố
tích cực xét về đa dạng hóa đối tượng nuôi.
Trong khi AHPND gây hậu quả nghiêm trọng
lên nghề nuôi tôm sú và tôm thẻ chân trắng thì
vẫn chưa có ghi nhận nào được công bố về
AHPND trên tôm he Ấn Độ. Nghiên cứu này
của chúng tôi cho thấy P. indicus có khả năng
kháng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus là tác
nhân gây AHPND. Kết quả này tương đồng với
các nghiên cứu trước đó về khả năng kháng
các tác nhân gây bệnh đầu vàng, đuôi trắng và
virus gan tụy của tôm he Ấn Độ P. indicus. Tần
suất xuất hiện những bệnh này trên tôm he Ấn
Độ rất thấp với tôm thẻ chân trắng P. vannamei
hay tôm sú P. monodon (Chantanachookin et
al. 1993; Senapin et al. 2010). Khả năng kháng
bệnh của loài tôm he Ấn Độ còn được ghi nhận
bởi Sudhakaran et al. (2006). Các tác giả đã
chứng minh loài tôm này có khả năng kháng
các tác nhân gây bệnh đuôi trắng là Nodavirus
(MrNV) và extra small virus (XSV) do bởi quá
trình cảm nhiễm không gây chết cho tôm thí
nghiệm. Nghiên cứu của Linh (2017) trên tôm
he Ấn Độ ở độ tuổi PL50 và kích thước nhỏ hơn
(chiều dài thân 2,0 ± 0,2 cm) sử dụng cùng
chủng Vibrio parahaemolyticus gây AHPND
cho thấy tỉ lệ sống của tôm bị cảm nhiễm
đạt 41%, chỉ bằng ½ so với kết quả của thí
nghiệm này. Như vậy, khả năng kháng V.
parahaemolyticus có thể được cải thiện ở tôm
có tuổi hoặc kích cỡ lớn hơn. Đã có nghiên
cứu cho thấy hệ vi sinh vật trong đường ruột
có những ảnh hưởng nhất định đến vật chủ
về mặt dinh dưỡng, đáp ứng miễn dịch và khả
năng kháng bệnh. Chaiyapechara et al. (2011)
sử dụng kỹ thuật 16S rDNA PCR-DGGE và
giải trình tự cho thấy quần thể vi khuẩn đường
ruột của tôm sú P. monodon thay đổi qua các
giai đoạn phát triển của chúng. Hệ miễn dịch
và tiêu hóa của tôm nhỏ chưa được phát triển
một cách toàn diện. Do đó tôm dễ bị ảnh hưởng
và mắc các bệnh do vi khuẩn. Jiravanichpaisal
et al. (2007) cũng đã cho biết biểu hiện của
peptide kháng khuẩn penaedin của tôm ở giai
đoạn hậu ấu trùng thấp hơn so với giai đoạn
ấu niên.
Nghiên cứu này của chúng tôi cho thấy
tôm he Ấn Độ kháng V. parahaemolyticus gây
AHPND tốt hơn so với tôm thẻ chân trắng. Tỉ lệ
chết của tôm thẻ chân trắng bị phơi nhiễm lên
đến 97% chỉ sau 96 giờ. Thực tế cũng chứng
minh tôm thẻ chân trắng là loài có khả năng
kháng bệnh thấp và không ổn định, dễ nhiễm
các bệnh nguy hiểm thường gặp do vi khuẩn/
virus như hội chứng chết sớm (EMS), bệnh đỏ
thân (TVS), đốm trắng (WSSV) và phân trắng
với tỷ lệ chết rất cao, dao động từ 50-100%
(Đặng Thị Đoan Trang, 2015). Kết quả này
tương đồng với thí nghiệm đánh giá khả năng
kháng bệnh hoại tử gan tụy cấp của các chủng
vi khuẩn V. parahaemolyticus khác nhau trên
tôm thẻ chân trắng do Soto-Rodriguez và cộng
sự thực hiện (2015), với tỷ lệ tôm chết tích lũy
dao động từ 80 - 90% chỉ trong 24 giờ đầu tiên,
khá phù hợp với thực tế ở các ao nuôi tôm thẻ
chân trắng bị nhiễm AHPND với tỷ lệ chết lên
đến 100% chỉ sau vài ngày nhiễm bệnh (Tran
et al. 2013). Hiện nay cơ chế kháng tác nhân
gây AHPND ở tôm he vẫn chưa được xác định
rõ ràng. Theo một số nghiên cứu trước đây,
khả năng kháng bệnh ở một số loài động vật
có xương sống có liên quan đến việc sản xuất
ra các hợp chất kháng thể bactericidin, lysin
và agglutinin sau khi tiếp xúc với các protein
ngoại lai (Bang 1967; Mckay & Jenkin 1969).
Về mặt di truyền Gitterle et al. (2005) cho biết
một số dòng tôm thẻ chân trắng có thể kháng
virus gây bệnh đốm trắng (WSSV). Trong thực
tế, Argue et al. (2002) đã chọn được dòng tôm
thẻ chân trắng có khả năng kháng virus gây
hội chứng Taura (TSV) với tỷ lệ sống sau khi
cảm nhiễm lên đến 90%, cao hơn 18,4% so với
tôm đối chứng. Kết quả ban đầu của chúng tôi
cho thấy cần tập trung nghiên cứu về đặc điểm
78 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2017
di truyền trong mối liên quan với khả năng
kháng AHPND của tôm he Ấn Độ để có thể
tạo dòng tôm kháng AHPND hiệu quả, phục vụ
nghề nuôi tôm trong nước và khu vực.
IV. KẾT LUẬN
Tôm he Ấn Độ Penaeus indicus giai đoạn
ấu niên (PL80) nguồn gốc từ khu vực Cà
Mau – Kiên Giang có khả năng kháng Vibrio
parahaemolyticus là tác nhân gây bệnh hoại tử
gan tụy cấp tính AHPND. Kết quả này tạo tiền
đề cơ bản cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm
phát triển nghề nuôi tôm he Ấn Độ, giúp giảm
thiểu rủi ro về dịch bệnh trong quá trình nuôi
cho người sản xuất.
LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu này là một phần của đề tài
106-NN.05-2015.70 do Quỹ Phát triển Khoa
học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED)
tài trợ. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn
NAFOSTED, Trường Đại học Quốc tế - ĐHQG
TPHCM, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản
II, bà Nguyễn Thị Thủy (Trường Đại học Đồng
Tháp), ông Phan Thanh Sơn (Hợp tác Đồng
Khởi, Cà Mau), ông Nguyễn Dũng (Trại tôm
giống Nguyễn Dũng, Năm Căn), ông Bùi Văn
Chẩm (Công ty Giống Thủy sản Nam Mỹ), ông
Vũ Hồng Hiếu (Công ty Mekong EcoShrimp)
và bà Hồ Hải Cơ (Khoa Công nghệ Sinh học,
Trường Đại học Quốc tế) đã nhiệt tình giúp đỡ
trong quá trình thực hiện nghiên cứu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Đặng Thị Đoan Trang, Lê Thành Cường, Phạm Quốc Hùng (2015). Một số bệnh nguy hiểm thường gặp trên
tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi thương phẩm tại tỉnh ninh thuận. Tạp chí Khoa học - Công nghệ
Thủy sản, số 3/2015.
Tiếng Anh
2. Argue B.J., Arce S.M., Lotz J.M., Moss S.M. (2002) Selective Breeding of Pacifi c White Shrimp (Litopenaeus
vannamei) for Growth and Resistance to Taura Syndrome Virus. Aquaculture 204: 447-460.
3. Avwioro G. (2011) Histochemical uses of haematoxylin – a review. JPCS 1: 24-34.
4. Bang F.B. (1967) Serological responses among invertebrates other than insects. Fed. Proc. 267: 1680–1684.
5. Chaiyapechara S., Rungrassamee W., Suriyachay I., Kuncharin Y., Klanchui A. (2011) Bacterial Community
Associated with the Intestinal Tract of P. monodon in Commercial Farms. Microb Ecol.
6. Chantanachookin C., Boonyaratpalin S., Kasornchandra J., Direkbusarakom S., Ekpanithanpong U., Supamataya
K., Sriurairatana S., Flegel T.W.(1993). Histology and ultrastructure reveal a new granulosis-like virus in Penaeus
rnonodon affected by yellow-head virus. Dis. Aquat. Org 17:145–157.
7. Lightner D.V., Redman R.M., Pantoja C.R., Noble B.L., Tran L. (2012) Early Mortality Syndrome affects shrimp
in Asia. Glob. Aquacult. Advocate
8. Flegel T.W. (2012) Historic emergence, impact and current status of shrimp pathogens in Asia. J. Invertebr.
Pathol. 110: 166-173.
9. Gitterle T., Salte R., Gjerde B., Cock J., Johansen H., Salazar M., Lozano C., Rye M. (2005) Genetic (co)
variation in resistance to White Spot Syndrome Virus (WSSV) and harvest weight in Penaeus (Litopenaeus)
vannamei. Aquaculture 246: 139 – 149.
10. Han J.E., Tang K.F.J., Lightner D.V. (2015) Genotyping of the virulence plasmid harbored in the Vibrio
parahaemolyticus isolates causing acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) in shrimp. Dis. Aquat.
Organ. 115: 245–251
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 79
11. Jiravanichpaisal P., Puanglarp N., Petkon S., Donnuea S., Söderhäll I. (2007) Expression of immune-related
genes in larval stages of the giant tiger shrimp, Penaeus monodon. Fish & Shellfi sh Immunology 23: 815–824.
12. Lai H.C., Tze H.N., Ando M., Lee C.T., Chen I.T, Chuang J.C., Mavichak R., Chang S.H., Yeh M.D., Chiang
Y.A., Takeyama H., Hamaguchi H., Lo C.F., Aoki T., Wang H.C. (2015) Pathogenesis of acute hepatopancreatic
necrosis disease (AHPND) in shrimp. Fish & Shellfi sh Immunology 47: 1006-1014.
13. Leano E.M., Mohan C.V. (2012) Early mortality syndrome threatens Asia’s shrimp farms. Global Aquaculture
Advocate July/Aug: 38–39.
14. Linh G. Tran (2017) Evaluation of resistance to the acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) in
Penaeus indicus PL
50-55
. BSc thesis, International University – Vietnam National University HCMC, Vietnam.
15. Mckay D., Jenkin C.R. (1969) Immunity in invertebrates: II. Adaptive immunity in the cray fi sh Parachaeraps
bicarinatu. Immunology 17: 127–137.
16. Rajendran K.V., Vijayan K.K., Santiago T.C., Krol R.M. (1999) Experimental host range and histopathology of
white spot Syndrome virus (WSSV) infection in shrimp, prawns, crabs and lobsters from India. Journal of Fish
Diseases 22: 183-191.
17. Ribeiro F (2010) Development morphology and oncogeny of penaeid prawns postlarva; Alday-Sanz V, editor.
Nottingham, UK: Nottingham University Press.
18. Senapin S., Thaowbut Y., Gangnonngiw W., Chuchird N., Sriurairatana S., Flegel T.W. (2010) Impact of yellow
head virus outbreaks in the whiteleg shrimp, Penaeus vannamei (Boone), in Thailand. Journal of Fish Diseases
33: 421–430.
19. Sirikharin R., Taengchaiyaphum S., Sritunyalucksana K., Thitamadee S., Flegel T.W., Mavichak R.,
Proespraiwong P. (2014) A new and improved PCR method for detection of AHPND bacteria. Network of
Aquaculture Centres in Asia-Pacifi c (NACA).
20. Soto-Rodriguez S.A., Gomez-Gill B., Lozano-Olvera R., Betancourt-Lozano M., MoralesCoarrubias M.S. (2015).
Field and experimental evidence of Vibrio parahaemolyticus as the causative agent of acute hepatopancreatic
necrosis disease of cultured shrimp (Litopenaeus vannamei) in Northwestern Mexico. Appl. Environ. Micro. 81:
1689– 1699.
21. Sanders E.R. (2012). Aseptic laboratory techniques: plating methods. Journal of Visualized Experiments 63:
1-18.
22. Sudhakaran R., Musthaq S.S., Haribabu P. (2006) Experimental transmission of Macrobrachium
rosenbergii nodavirus (MrNV) and extra small virus (XSV) in three species of marine shrimp (Penaeus
indicus, Penaeus japonicas and Penaeus monodon). Aquaculture 257:136–141.
23. Tran L., Nunan L., Redman R.M., Mohney L.L., Pantoja C.R., Lightner D.V. (2013) Determination of the
infectious nature of the agent of acute hepatopancreatic necrosis syndrome affecting penaeid shrimp. Dis. Aquat.
Organ. 105, 45–55.
24. Zorriehzahra M.J., Banaederakhshan R. (2015) Early mortality syndrome (EMS) as new emerging threat in
shrimp industry. Adv. Anim. Vet. Sci. 3(2): 64-72.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 10_hoang_tung_3076_2024302.pdf