Kháng khuẩn tự nhiên giúp kiểm soát WSSV, EHP và TPD

“Bộ ba” thách thức

Ngành nuôi tôm thế giới hiện đạt sản lượng trên 5 triệu tấn/năm, nhưng dịch bệnh vẫn là yếu tố hạn chế lớn nhất đối với năng suất và lợi nhuận. Virus gây bệnh đốm trắng (WSSV) luôn là mối nguy số một, có thể tiêu diệt toàn bộ ao nuôi chỉ trong vài ngày. Song song đó, Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) gây tổn thương gan tụy, làm tôm chậm lớn, còi cọc và giảm hiệu quả sử dụng thức ăn, dù ít khi gây chết cấp tính. Một thách thức mới nổi lên là bệnh ấu trùng trong suốt (TPD), bắt nguồn từ các chủng Vibrio parahaemolyticus mang nhiều gen độc lực, đặc biệt ở giai đoạn tôm giống và ấu trùng, gây thiệt hại trực tiếp cho nguồn cung đầu vào.

Hợp chất thực vật và axit hữu cơ mang lại nhiều lợi ích trong nuôi tôm. Ảnh: Shutterstock

Các bệnh này khác nhau về cơ chế gây hại, nhưng đều dẫn đến hậu quả chung: tỷ lệ chết cao, sức tăng trưởng kém, và tổn thất kinh tế lớn. Việc lạm dụng kháng sinh hoặc hóa chất không chỉ kém hiệu quả mà còn tạo áp lực kháng thuốc và bị siết chặt bởi yêu cầu thị trường. Chính vì vậy, ngành nuôi tôm đang tìm kiếm những biện pháp phòng trị an toàn, phổ rộng và thân thiện môi trường.

Một trong những giải pháp nổi bật gần đây là hỗn hợp kháng khuẩn tự nhiên dựa trên axit hữu cơ và hợp chất thực vật (AuraAqua, Auranta, Ireland). Nghiên cứu cho thấy các hợp chất này không chỉ ức chế trực tiếp mầm bệnh mà còn tác động đến cơ chế miễn dịch và cân bằng ôxy hóa của tôm, nhờ vậy mang lại hiệu quả phòng vệ đa chiều.

Cơ chế bảo vệ và hiệu quả kiểm soát bệnh

Điểm mạnh của kháng khuẩn tự nhiên nằm ở cơ chế tác động đa mục tiêu, tập trung vào mối tương tác ký chủ – mầm bệnh thay vì chỉ ức chế một tác nhân đơn lẻ. Với WSSV, các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy hỗn hợp kháng khuẩn có thể ức chế quá trình nhân bản WSSV ở nhiều giai đoạn. Tôm xử lý trước hoặc sau khi phơi nhiễm đều có tải lượng virus thấp hơn đáng kể, nhờ giảm stress ôxy hóa, đặc biệt là nồng độ hydrogen peroxide (H2O2).

WSSV thường kích hoạt hệ thống NADPH oxidase để tạo H2O2, vượt quá khả năng chống ôxy hóa tự nhiên. Việc bổ sung hợp chất kháng khuẩn giúp giảm mạnh H2O2, đồng thời tăng cường biểu hiện enzyme HO-1 oxygenase – có khả năng ức chế nhân bản virus và giảm viêm. Các thí nghiệm còn ghi nhận sự gia tăng tiết mucin, củng cố hàng rào peritrophic trong ruột, từ đó nâng cao khả năng bảo vệ niêm mạc. Kết quả thực nghiệm cho thấy tỷ lệ chết của tôm đối chứng gần 97%, trong khi nhóm có bổ sung hợp chất chỉ còn dưới 10%. Ứng dụng thực địa tại Thái Lan từ 2022 đến nay cũng ghi nhận tỷ lệ lưu hành WSSV giảm từ hơn 30% xuống chỉ còn 3 – 10%.

Đối với EHP, thử nghiệm in vitro cho thấy, ở nồng độ chỉ 0,5%, hợp chất kháng khuẩn đã làm giảm hoạt tính bào tử đáng kể. Tôm được xử lý trước khi phơi nhiễm duy trì được tốc độ tăng trưởng ổn định, khác biệt rõ rệt so với nhóm đối chứng. Hợp chất này hạn chế tình trạng kích hoạt quá mức NF-κB – con đường dẫn đến sự sản xuất ồ ạt peptide kháng khuẩn gây tổn thương mô. Đồng thời, chúng giảm giải phóng H2O2, tăng hoạt tính enzyme catalase (CAT) và superoxide dismutase (SOD), qua đó kiểm soát stress ôxy hóa. Các thí nghiệm thực địa tại nhiều vùng nuôi ở châu Á xác nhận hiệu quả: tôm nhiễm EHP nhưng vẫn duy trì được tốc độ tăng trọng tuyến tính và sức khỏe gan tụy.

TPD là mối đe dọa mới nhưng rất nguy hiểm ở giai đoạn ấu trùng và giống. Các chủng Vibrio parahaemolyticus gây bệnh nhờ hệ độc tố Vhvp-1, Vhvp-2 và PirA/PirB. Hỗn hợp kháng khuẩn tự nhiên đã chứng minh khả năng ức chế chọn lọc các gen độc lực này ngay cả ở nồng độ thấp (0,05 – 0,1%), trong khi vẫn duy trì chức năng chuyển hóa cơ bản của vi khuẩn.

Ở quy mô phòng thí nghiệm, tỷ lệ chết của ấu trùng không xử lý đạt 91% sau 45 giờ. Ngược lại, khi bổ sung 0,1% hợp chất, tỷ lệ chết giảm còn 12%; ở mức 1%, tỷ lệ sống đạt tới 98%. Cơ chế bảo vệ bao gồm giảm bám dính vi khuẩn, giảm giải phóng H2O2 ngoại bào và tăng hoạt tính enzyme alkaline phosphatase, cho thấy tác động trực tiếp lên cấu trúc màng vi khuẩn.

Nhìn chung, cơ chế bảo vệ bao gồm: Ức chế nhân bản hoặc độc lực của mầm bệnh (virus, vi khuẩn, ký sinh trùng); Giảm stress ôxy hóa nhờ kiểm soát H2O2 và tăng cường enzyme chống ôxy hóa (CAT, SOD); Củng cố hàng rào biểu mô và ruột, bảo vệ màng peritrophic; Điều hòa miễn dịch, tránh tình trạng bùng nổ phản ứng quá mức gây tổn thương mô. Chính nhờ sự kết hợp đồng thời nhiều cơ chế này, kháng khuẩn tự nhiên mang lại hiệu quả bảo vệ phổ rộng – điều mà các giải pháp đơn lẻ thường không đạt được.

Từ phòng thí nghiệm đến thực tiễn nuôi thương mại

Tại Thái Lan, việc áp dụng sản phẩm kháng khuẩn tự nhiên từ năm 2022 đã giúp giảm tỷ lệ lưu hành WSSV từ hơn 30% xuống chỉ còn 3 – 10%, đồng thời đảm bảo năng suất và đáp ứng yêu cầu thị trường về thủy sản “không kháng sinh”.

Ở nhiều vùng nuôi châu Á, bổ sung hợp chất này trong trại giống và ao ương đã cho thấy tỷ lệ sống cao hơn, tăng trưởng ổn định hơn ngay cả khi chịu áp lực từ EHP và TPD. Đây là giai đoạn mẫn cảm nhất của chuỗi sản xuất, rủi ro dịch bệnh cao và việc sử dụng kháng sinh bị hạn chế. Do đó, kháng khuẩn tự nhiên đang được đánh giá như một công cụ quản lý chủ lực cho trại giống, đảm bảo đầu vào khỏe mạnh cho vụ nuôi thương phẩm.

Trong bối cảnh áp lực dịch bệnh ngày càng gia tăng, hỗn hợp kháng khuẩn tự nhiên được xem là một trong những chiến lược quản lý dịch bệnh triển vọng nhất, vừa bảo vệ năng suất và lợi nhuận cho người nuôi, vừa góp phần xây dựng ngành tôm không kháng sinh, đáp ứng yêu cầu của các thị trường xuất khẩu khắt khe.

Mi Lan
(Theo AsiaAquaculture)