Ảnh minh họa: Internet

Bệnh  hoại  tử  gan  tụy  cấp  tính  (AHPND) ở  tôm,  còn  được  gọi  là  hội  chứng  tôm  chết sớm (EMS), xuất hiện lần đầu ở Trung Quốc vào năm 2009 và đã lây lan sang Việt Nam, Malaysia,  Thái  Lan,  Mexico  và  Philippines, cũng  như  khắp  Nam  Mỹ  và  Hoa  Kỳ. AHPND gây chết 100% trên tôm thẻ và tôm sú và làm thiệt hại cho nghề nuôi tôm hàng năm ước tính hơn 1 tỷ đô la. Bệnh do các chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus mang plasmid chứa gen cho độc tố nhị phân liên quan đến côn trùng Photorhabdus, PirAB, còn được gọi là Pir-like AB và PirVP. AHPND gây chết ở hai loài tôm được nuôi nhiều nhất trong ngành nuôi trồng thủy sản là Penaeus monodonvà Litopenaeus vannamei.

Hiện nay, bệnh do vi khuẩn trên động vật nuôi thủy sản thường được kiểm soát bởi thuốc kháng sinh. Một số kháng sinh thường được dùng để điều trị bệnh AHPNP làm tăng khả năng kháng những loại kháng sinh này, ví dụ, oxytetracycline,  quinolon  và  amoxicillin. Việc sử dụng lâu dài kháng sinh không những gây ô nhiễm môi trường mà còn đe dọa sức khỏe  con  người.  Vì  vậy,  sử  dụng  chế  phẩm sinh học đối kháng với V. parahaemolyticus là một chiến lược thay thế cho thuốc kháng sinh và xu hướng chung để kiểm soát mầm bệnh V. parahaemolyticus  trong  nuôi  trồng  thủy  sản.

Chế phẩm sinh học là bất kỳ chế phẩm sinh học vi sinh nào hoặc sản phẩm của vi sinh vật có lợi cho sức khỏe của vật chủ. Hiệu quả chế phẩm sinh học trên vi khuẩn gây bệnh thủy sản chủ yếu gồm: loại trừ cạnh tranh (vị trí liên kết, dinh dưỡng, năng lượng và chất mang sắt), tiêu hóa tăng cường trong vật chủ của nó, sản xuất hoạt chất kháng khuẩn (chẳng hạn như kháng sinh, enzym phân giải vi khuẩn), tăng cường khả năng miễn dịch bẩm sinh không đặc hiệu trong nuôi trồng thủy sản, cải thiện chất lượng nước, v.v. Bacillus phân bố rộng rãi trong thế giới tự nhiên, bao gồm môi trường biển và phân loại dựa trên phân tích trình tự rRNA 16S. Bacillus có thể tạo ra một lượng lớn các enzym thủy phân và peptide kháng khuẩn tạo ra sự kiểm soát sinh học. Bào tử của Bacillus có thể chịu được nhiệt độ cao trong suốt quá trình sản xuất thức ăn thủy sản do đó Bacillus trở thành một trong những nguồn quan trọng của chế phẩm sinh học. Sử dụng Bacillusspp. trong nuôi trồng thủy sản nhằm chống lại các tác nhân gây bệnh vẫn đang thu hút nhiều nhà nghiên cứu nhằm tạo ra chế phẩm kiểm soát mầm bệnh hiệu quả, bền vững và an toàn.

Mục tiêu của nghiên cứu này là sàng lọc và  phát  triển dòng Bacillus có  tiềm  năng làm  chế  phẩm  sinh  học  để  kiểm  soát V. parahaemolyticus  mang  gen  pirAB  gây  bệnh AHPNP trên tôm, các chủng được phân lập và sàng lọc từ bùn đất ở rừng ngập mặn ở Khánh Hòa. Các chủng phân lập tiềm năng đã được sàng lọc và nghiên cứu đánh giá khả năng đối kháng với V. parahaemolyticus mang gen pirAB, khả năng tan huyết và hoạt tính sinh enzyme ngoại  bào  thủy  phân  cellulase,  amylase  và protease. Chủng vi khuẩn Bacillus tiềm năng được định danh bằng test kit sinh hóa và giải trình tự 16sRNA.

Nghiên  cứu  đã  phân  lập  được  33  chủng Bacillus từ mẫu bùn rừng ngập mặn và tôm nuôi tại tỉnh Khánh Hòa. Trong 9 chủng Bacillus đối kháng với V. parahemolyticus mang gen pirAB, CCT-Ba9 và CCT-Ba42 tạo ra vạch đối kháng lớn nhất và có khả năng sinh enzyme ngoại bào tốt bao gồm cellulase, amylase, protease. Cả hai chủng  CCT-Ba9  và  CCT-Ba42  không  có  khả năng  tan  huyết.  CCT-Ba9  và  CCT-Ba42 định danh là B. pumilus and B. subtilis bằng kit sinh hóa và giải trình tự gen 16S rRNA. Cả 2 loài đều cho thấy phát triển tốt ở độ pH từ 4.0 đến 8.0 and độ mặn từ 0 đến 50‰. Kết quả của nghiên cứu cho thấy Bacillus CCT-Ba9 và CCT-Ba42 có tiềm năng phát triển thành chế phẩm sinh học để ngăn ngừa AHPND ở tôm nuôi.