Hiệu quả chế phẩm sinh học Bacillus trong việc ức chế vi khuẩn gây bệnh EMS trong sản xuất

Trong thời gian gần đây, dịch Hội chứng tôm chết sớm (EMS) hay Hội chứng hoại tử gan tụy cấp tính (AHPNS) ở tôm, đã lan rộng ở một số quốc gia châu Á và Mexico, gây thiệt hại lớn cho ngành nuôi trồng thủy sản những nước này. Theo ước tính của Liên minh nuôi trồng thủy sản toàn cầu (GAA), thiệt hại do dịch EMS đối với ngành nuôi tôm của châu Á – nơi có khoảng một triệu người vẫn sống phụ thuộc vào nghề nuôi trồng thuỷ sản – có thể lên tới khoảng 1 tỷ USD/năm. Tại Mexico, Miguel Ángel Castro Cossío, chủ tịch hội nuôi tôm ở bang Sonora, Mexico cho biết, năm 2014, có hơn 15 nghìn hecta diện tích ao được thả nuôi ở bang Sonora và tất đều bị ảnh hưởng bởi dịch bệnh.

Về nguyên nhân gây bệnh EMS, có một số báo cáo cho rằng sự bùng phát mầm bệnh này có liên quan đến tôm bố mẹ, ví dụ như cho tôm bố mẹ ăn giun nhiều tơ mang mầm bệnh EMS, từ đó lan truyền sang tôm post và ảnh hưởng đến chất lượng tôm giống. Bên cạnh các vấn đề khác như an toàn sinh học, thả nuôi tôm giống có chất lượng cao, kiểm soát dinh dưỡng trong ao nuôi, chất lượng nước và quần thể vi sinh vật tồn tại trong ao nuôi thì đầu tư vào việc sản xuất con giống tốt là một cách tiếp cận cần thiết để mang lại thành công cho nghề nuôi tôm. 

Vào đầu năm 2014, một thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của hỗn hợp các dòng vi khuẩn Bacillus lên vi khuẩn gây bệnh EMS ở giai đoạn ấu trùng và tôm giống được thực hiện ở trại sản xuất giống thương mại ở Mexico. Chế phẩm sinh học chứa hỗn hợp các dòng vi khuẩn Bacillus được sử dụng bắt đầu từ giai đoạn nauplii đến giao đoạn postlarvae (PL) 3 giúp nâng cao tỷ lệ sống của tôm một cách đáng kể. Tiếp tục sử dụng chế phẩm sinh học này ương tôm cho đến giai đoạn PL15, sản lượng và kích cỡ tôm post gia tăng đáng kể

Xử lý bệnh EMS

Ở Mexico, Công ty INVE Aquaculture đã thử nghiệm đánh giá hoạt động của chất diệt khuẩn và chế phẩm sinh học có chứa các dòng vi khuẩn Bacillus có khả năng chống lại vi khuẩn gây bệnh EMS là Vibrio parahaemolyticus. Các dòng vi khuẩn Bacillus này được phân lập bởi nhóm nghiên cứu của TS. Bruno Gomez-Gill tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thực phẩm. Đặc biệt, một trong những chế phẩm sinh học đó có khả năng ức chế sự phát triển của 10 dòng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus. 

Các chủng vi khuẩn Bacillus được chọn lựa có khả năng ức chế các mầm bệnh, kích thích khả năng trao đổi chất trong ruột tôm, phân hủy các chất thải hữu cơ trong nước và nâng cao khả năng tiêu hóa thức ăn của tôm. 

Việc ương nuôi tôm post đến kích thước lớn hơn trước khi thả nuôi trong ao nuôi thương phẩm được khuyến khích kể từ khi dịch bệnh EMS bùng phát. Mặc dù phương pháp này không giúp giải quyết vấn đề bùng phát của bệnh EMS/AHPND song, đây là một cách tiếp cận có tính an toàn sinh học cao, việc quản lý thức ăn và môi trường nước hiệu quả hơn và giúp nâng cao chất lượng tôm giống trước khi nuôi. Việc áp dụng hiệu quả quy trình ương nuôi, dù thực hiện trong ao đất hay hệ thống tuần hoàn raceway, giúp kiểm soát tốt hơn và ổn định hơn các điều kiện nuôi, rút ngắn chu kỳ nuôi tôm thương phẩm và có thể nuôi được nhiều vụ trong một năm. 

Bố trí thí nghiệm

Vào đầu năm 2014, một thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của hỗn hợp các dòng vi khuẩn Bacillus lên vi khuẩn gây bệnh EMS ở giai đoạn ấu trùng và tôm giống được thực hiện ở trại sản xuất giống thương mại Fitmar ở bang Sinaloa, Mexico. Sản lượng tôm post tại đây đã gia tăng từ 615 triệu post năm 2010 lên 1.6 tỷ post trong năm 2013.  

Ấu trùng tôm được ương nuôi theo hai giai đoạn (hai pha) được thực hiện trong trại sản xuất giống. Giai đoạn thứ nhất, ấu trùng tôm nauplii 5 (N5) cùng bể ương được thả ương nuôi trong hai bể đối chứng và hai bể có sử dụng chế phẩm sinh học có chứa hỗn hợp Bacillus với mật độ 6 triệu con/bể 30 m3. Sau 11 ngày, tôm PL3 hay PL6 được chuyển sang 2 hệ thống raceway 60 m3 để ương lên tới PL15. Các sản phẩm vi sinh được sử dụng trong suốt giai đoạn ương.

Trại giống Fimar sử dụng rất ít nước. Ở giai đoạn ương thứ nhất, các bể được bơm khoảng 50% nước sau đó thêm nước có chứa tảo đến khi đầy bể. Ở giai đoạn hai, hệ thống raceway được bơm đầy nước ngay từ đầu, và không thay nước trong suốt chu kỳ ương. 

Nhằm nâng cao hệ miễn dịch của ấu trùng tôm, thức ăn bổ sung được cho tôm ăn vào cuối giai đoạn 1 và trong suốt quá trình ương giai đoạn 2. Chế phẩm sinh học thương mại được dùng trong các bể và hệ thống raceway của nghiệm thức đối chứng. Chế phẩm sinh học chứa hỗn hợp các dòng vi khuẩn Bacillus được dùng cho hệ thống bể và raceway ở nghiệm thức còn lại. Chế phẩm sinh học chứa hỗn hợp vi khuẩn Bacillus được sử dụng ngay sau khi thả nuôi ấu trùng nauplii vào bể ở giai đoạn ương đầu tiên và sau khi thả tôm post vào hệ thống raceway ở giai đoạn thứ hai với mật độ 5 x 105 CFU/mL.

Kết quả

Việc ứng dụng chế phẩm sinh học có chứa hỗn hợp các dòng vi khuẩn Bacillus giúp gia tăng đáng kể tỷ lệ sống của tôm. Ở giai đoạn ương nuôi đầu tiên, tỷ lệ sống của tôm gia tăng từ 32% lên 36% (Hình 1).

Vào cuối chu kỳ ương của giai đoạn thứ hai, việc gia tăng tỷ lệ sống của tôm dẫn đến gia tăng tổng số tôm có thể thu hoạch lên đến 1.3 triệu PL(39%) ở nghiệm thức sử dụng hỗn hợp vi khuẩn Bacillus so với đối chứng (Hình 2). Ngoài ra, ở nghiệm thức sử dụng hỗn hợp vi khuẩn Bacillus trọng lượng tôm post khi thu hoạch cũng lớn hơn 10% so với đối chứng (Hình 3).

Triển vọng

Nghiên cứu này cho thấy các lợi ích của việc ứng dụng chế phẩm sinh học có chứa hỗn hợp các dòng vi khuẩnBacillus trong việc chống lại mầm bệnh vi khuẩn Vibrio trong cả hai giai đoạn ương nuôi tôm giống. Mặc dù các số liệu về vi sinh vật trong suốt quá trình thí nghiệm không được thu thập song có một vài cơ chế có thể có liên quan đến hiệu quả của chế phẩm sinh học này như: mật số vi khuẩn trong đường ruột tôm, sự ức chế hoặc cạnh tranh với vi khuẩn Vibriodẫn đến giảm sự phát triển của các mầm bệnh tiềm năng này trong hệ thống và khả năng nâng cao hệ miễn dịch của tôm.