TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
– Tên luận án: “Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn Bacillus sp. đối kháng với Vibrio parahaemolyticus trong nuôi tôm công nghiệp”
– Chuyên ngành: Nuôi trồng thủy sản Mã số: 62620301
– Họ tên nghiên cứu sinh: Lê Thế Xuân
– Họ và tên người hướng dẫn: PGS.TS. Vũ Ngọc Út
– Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Được ghi nhận lần đầu tiên tại Trung Quốc năm 2009, bệnh Hoại tử gan tụy cấp ở tôm (AHPND) đã lan rộng ra nhiều quốc gia nuôi tôm trên thế giới, trong đó có Việt Nam và trở thành mối nguy hại hàng đầu đối với nuôi tôm công nghiệp tại các quốc gia này. Tác nhân gây AHPND là một số chủng Vibrio parahaemolyticus mang plasmid mã hóa cho độc tố nhị thể PirA/PirB gây hoại tử gan tụy cấp. Mục tiêu của nghiên cứu này là nhằm phân lập, ứng dụng các chủng vi khuẩn Bacillus sp. có tính đối kháng mạnh với V. parahaemolyticus để phòng chống AHPND trong nuôi tôm công nghiệp. Để đạt được mục tiêu nghiên cứu kể trên, từ các ao tôm công nghiệp không mắc bệnh và nghi mắc AHPND tại ba tỉnh Bạc Liêu, Sóc Trăng và Cà Mau, 149 chủng vi khuẩn nghi là Bacillus sp. và 51 chủng vi khuẩn Vibrio sp. đã được phân lập từ tuyến tiêu hóa tôm, bùn và nước. Bằng cách sử dụng kỹ thuật PCR phát hiện các gen toxR, tdh, trh, pirA và pirB và các quan sát mô bệnh học khi cảm nhiễm trên tôm, 12 chủng V. parahaemolyticus đã được xác định, trong đó chủng BĐB1.4v, dương tính với cả hai gen pirA và pirB, chính là tác nhân gây AHPND. Bên cạnh đó, phương pháp phân loại MLST (Multilocus Sequence Typing) đã được sử dụng để phân loại một tập hợp gồm 26 chủng Bacillus sp. Kết quả phân tích cho thấy có bốn loài Bacillus chính là B. subtilis (11 chủng), B. velezensis (8 chủng), B. siamensis (5 chủng) và B. licheniformis (2 chủng). Tiếp đó, phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch đã được sử dụng để phân lập hai chủng B. subtilis BRB2.1 và B. siamensis BĐK2.3 có hoạt tính đối kháng cao với V. parahaemolyticus bao gồm cả chủng BĐB1.4v gây AHPND. Ngoài khả năng tiết enzyme protease, amylase và cellulase mạnh, hai chủng này còn có thể thích ứng với các điều kiện rất rộng về nhiệt độ, pH và độ mặn. Mật độ ức chế tối thiểu của hai chủng Bacillus này đối với chủng V. parahaemolyticus BĐB1.4v gây AHPND là 106 cfu/mL. Khi thử nghiệm trên mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng ở quy mô 100 lít, chủng B. subtilis BRB2.1 và B. siamensis BĐK2.3 giúp phòng chống hiệu quả AHPND với tỷ lệ sống của tôm sau 36 giờ cảm nhiễm V. parahaemolyticus BĐB1.4v lần lượt là 85,56% và 76,67%. Ở quy mô 1000 lít trong khoảng thời gian theo dõi đến 35 ngày sau cảm nhiễm với tác nhân gây bệnh, chủng B. subtilis BRB2.1 không những cho phép bảo vệ tôm khỏi AHPND mà còn cải thiện tỷ lệ sống và hiệu quả sử dụng thức ăn so với mẫu đối chứng không cảm nhiễm. Khả năng đối kháng của chủng B. subtilis BRB2.1 rất có thể liên quan đến sự có mặt của gen mã hóa subtilosin A, vốn là một loại bacteriocin phổ rộng. Do tính an toàn của B. subtilis đã được công nhận nên chủng B. subtilis BRB2.1 có thể được ứng dụng trực tiếp để sản xuất các chế phẩm sinh học phòng chống AHPND.
Từ khóa: Bacillus, đối kháng V. parahaemolyticus, AHPND, bệnh hoại tử gan tụy cấp.
2. Những kết quả mới của luận án
Luận án đã phân lập được hai chủng B. subtilis BRB2.1 và B. siamensis BĐK2.3 có khả năng đối kháng mạnh với V. parahaemolyticus bao gồm cả chủng gây AHPND. Phương pháp MLST đã được sử dụng thành công lần đầu tiên để phân loại Bacillus sp. có trong ao nuôi tôm công nghiệp. Kết quả cho thấy tồn tại bốn loài chính trong ao nuôi tôm công nghiệp là B. subtilis, B. siamensis, B. velezensis, và B. amyloliquefaciens.
3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Hai chủng B. subtilis BRB2.1 và B. siamensis BĐK2.3 có thể được ứng dụng để sản xuất chế phẩm probiotic nhằm phòng chống AHPND trong nuôi tôm nước lợ.
Ngoài ra, MLST là một kĩ thuật rất ưu việt để phân loại Bacillus sp., do các trình tự 16S rDNA có tính tương đồng rất cao trong chi này.
Các vấn đề tiếp tục nghiên cứu:
– Giải trình tự toàn bộ hệ gen chủng B. subtilis BRB2.1 và B. siamensis BĐK2.3 để xác định toàn bộ các bacteriocin có mặt ở hai chủng vi khuẩn này.
– Xác định các loại bacteriocin liên quan đến tính đối kháng V. parahaemolyticus gây AHPND ở hai chủng B. subtilis BRB2.1 và B. siamensis BĐK2.3.
– Xây dựng quy trình sản xuất các chế phẩm probiotic chứa B. subtilis BRB2.1 hoặc B. siamensis BĐK2.3.
