Hội chứng hoại tử gan tụy cấp tính gây chết tôm sú và tôm thẻ chân trắng ở giai đoạn 15 - 40 ngày sau khi thả nuôi.

Chủng vi khuẩn Bacillus subtilis DSM33018 đã được chứng minh là có khả năng phân giải làm giảm độc tố gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) trên tôm.

Bacillus subtilis phân giải gen độc tố gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính

Vi khuẩn Bacillus subtilis được cho rằng có khả năng phân giải protein độc lực PirA/BVP gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính. Với sự hiện diện của các tế bào vi khuẩn Bacillus, các chất độc bị phân hủy mà không có sự xuất hiện của các sản phẩm thoái hóa, điều này cho thấy rằng các sản phẩm thoái hóa được chuyển hóa nhanh chóng bởi các tế bào vi khuẩn Bacillus. Đồng thời, còn được ghi nhận độc tố PirA/BVP không ảnh hưởng đến sự tồn tại của vi khuẩn Bacillus, mà còn có thể hỗ trợ sự phát triển của chúng.

Như vậy, độc tố PirAVP và PirBVP đều bị phân hủy bởi tế bào vi khuẩn Bacillus trong các kiểm định. Tuy nhiên, PirBVP bị phân hủy bởi protease được tiết ra từ vi khuẩn Bacillus hơn là PirAVP. Điều này có thể được lý giải rằng vi khuẩn Bacillus được biết đến có khả năng sản sinh rất nhiều enzyme ngoại bào, trong số đó có nhiều loại protease có khả năng phân giải protein (Harwood và ctv., 2008).

Vi khuẩn B. subtilis. Ảnh allaboutfeed.net

Bacillus subtilis DSM33018 giúp tăng cường tỷ lệ sống của Artemia 

Artemia nhiễm độc tố PirA/BVP đã được tăng cường tỷ lệ sống khi có bổ sung vi khuẩn Bacillus subtilis DSM33018. Cụ thể là tỷ lệ sống lớn hơn 80% ở nhóm bổ sung vi khuẩn Bacillus subtilis DSM33018, nhóm không bổ sung vi khuẩn có tỷ lệ sống chỉ đạt 40%. Do đó, khi các tế bào Bacillus subtilis DSM33018 được bổ sung trực tiếp vào môi trường nuôi Artemia, chúng làm thoái hóa các protein PirA/BVP bằng cách tiết tiết ra các enzyme protease, sau đó các sản phẩm phân giải trở thành chất nền cho vi khuẩn Bacillus phát triển.

Các chủng vi khuẩn Bacillus đã được sử dụng như chế phẩm sinh học trong nuôi tôm (Soltani và ctv., 2019; Ringø, 2020). Có thể dự đoán rằng các chủng vi khuẩn Bacillus này có thể sản xuất và tiết ra các enzyme protease trong điều kiện ao nuôi và các enzyme này có khả năng phân giải các protein độc tố gây ảnh hưởng đến sức khỏe động vật thủy sản. Có thể đặt giả thuyết rằng các chủng vi khuẩn Bacillus, có thể cư trú bên trong đường tiêu hóa (dạ dày) và điều này sẽ giúp vi khuẩn Bacillus có thể sản xuất và tiết ra enzyme protease, góp phần làm phân hủy độc tố gây ra bệnh hoại tử gan tụy cấp tính trong cơ thể sống, tránh để các độc tố này đến được các tế bào biểu mô mục tiêu trong gan tụy.

Artemia là thức ăn tươi sống được sử dụng trong sản xuất giống thủy sản. Ảnh minh họa

Vi khuẩn B. subtilis DSM 33018 là một phần của dòng sản phẩm của chế phẩm sinh học AquaStar, có nhiều tác động tích cực đối với năng suất nuôi trồng thủy sản. AquaStar ở nồng độ 10⁷ CFU/mL và 10⁸ CFU/mL đã giúp Artemia hạn chế tỉ lệ chết đối với bệnh hoại tử gan tụy cấp tính và tăng cường tỷ lệ sống là 77% và 70% trong bể nuôi. Tuy nhiên, phải nói rằng, khi tôm thẻ chân trắng nhiễm độc tố pirA và pirB tạo ra vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh hoại tử gan tụy cấp tính, việc bổ sung AquaStar Growout (kết hợp giữa Bacillus sp. với vi khuẩn axit lactic) đã làm tỷ lệ chết đáng kể đối với tôm thẻ chân trắng.

Thành quả này rất có ý nghĩa trong việc tìm ra liệu pháp mới trong phòng và trị bệnh hoại tử gan tụy cấp tính trên tôm, góp phần hạn chế sử dụng kháng sinh. 

Nguồn: Nguyen, N.D. và ctv (2021). Acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) toxin degradation by Bacillus subtilis DSM33018. Aquaculture.