Hội chứng Zoea 2: Thách thức của các trại sản xuất giống TTCT Litopenaeus vannamei (Phần 1)

Tỷ lệ hao của ấu trùng đã được thông báo trước đây do “Hội chứng Zoea 2” ở ấu trùng TTCT L. vannamei tại Ecuador, Mexico và Hoa Kỳ (Vandenberghe, J., et al., 1999) vào năm 1993 và Ấn Độ năm 2017 (T. Sathish Kumar et al., 2017).

Triệu chứng của hội chứng Zoea 2 là viêm thành của gan tụy và các ống nhỏ ở gan tụy bị co lại, không có giọt lipid, ống tiêu hóa rỗng, ấu trùng phát triển chậm, trong gan tụy và ống tiêu hóa có những hạt tròn, và ấu trùng hao nhiều (Vandenberghe, J., et al., 1999).

Hội chứng Zoea 2 gây ra thiệt hại đáng kể cho các trại sản xuất nên các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu và phân tích để tìm ra các nguyên nhân liên quan. Và kết quả cho thấy tác nhân gây bệnh của hội chứng Zoea 2 có liên quan tới Vibrio (Vandenberghe, J., et al., 1999). Các kết quả này được phân tích như sau:

Kết quả về vi khuẩn

Tổng số 29 nhóm Vibrio chiếm ưu thế được phân lập từ tất cả các trại sản xuất tôm giống. Tám trong số chín trại tôm giống (8/9) bị nhiễm hội chứng Zoea 2 có vi khuẩn Vibrio alginolyticus được ghi nhận là chiếm ưu thế, theo sau là V. mimicus (5/9) và V. vulnificus (2/9).

Kết quả về tác nhân gây bệnh là virus

Tất cả các mẫu ấu trùng Zoea thu được từ các trại tôm giống bị nhiễm bởi hội chứng Zoea 2 đều âm tính với các virus DNA và RNA như đã mô tả ở phần phương pháp.

Kết quả kiểm tra dưới kính hiển vi quang học

Hình 1. Quan sát dưới kinh hiển vi quang học ấu trùng bình thường và bị hội chứng Zoea 2

Kiểm tra ấu trùng Zoea khỏe mạnh và bị nhiễm dưới kính hiển vi (sau 36 – 48 giờ của giai đoạn Zoea 1). Zoea bình thường thể hiện sự vận động nhu động linh hoạt, ruột đầy thức ăn và có đuôi phân dài (Hình 1 A, C, E). Zoea bị nhiễm ít linh hoạt, rỗng ruột, vận động nhu động rất yếu và không có đuôi phân. Xoang ruột biểu hiện sự viêm (Hình 1 B, D, F, G và H). Về mặt mô học, gan tụy của Zoea bình thường có các ống nhỏ nguyên vẹn với sự phát triển các tế bào B, F và E (Hình 2 A, B). Trong khi đó, gan tụy của Zoea bị nhiễm thể hiện sự hoại tử nghiêm trọng và các tế bào biểu bì tách khỏi màng gốc của biểu mô ống nhỏ ở gan tụy (Hình 2 C, D). Các mặt cắt mô học theo chiều dọc của ruột thể hiện sự phình to, không bào hóa ở các tế bào biểu mô hình trụ, tách rời của màng trong ruột và bong tróc của các tế bào biểu mô khỏi màng gốc của biểu mô được tích tụ trong xoang ruột so với Zoea bình thường không có những bất thường.

Hình 2. Mô học của gan tụy (các mặt cắt dọc)

A&B – Gan tụy bình thường của Zoea thể hiện các thùy còn nguyên với sự phát triển của tế bào B, tế bào F và tế bào E; C – Gan tụy của Zoea bị nhiễm thể hiện sự không bào hóa (V), hoại tử nghiêm trọng và bong tróc của tế bào B và tế bào E; D – Gan tụy của Zoea bị nhiễm thể hiện sự hoại tử nghiêm trọng, lớp biểu mô ống nhỏ rời ra đáng kể (mũi tên đỏ) và bị cắt cụt, bong tróc và tách rời tế bào biểu mô khỏi màng gốc trong xoang. E – Tế bào E (các tế bào phôi); B – Tế bào B, F – tế bào F, V – sự không bào hóa. (Sathish Kumar, T. et al, 2017).

A&B – Biểu mô ruột của Zoea bình thường có các tế bào biểu mô bình thường nguyên vẹn; C, D&E – Các tế bào biểu mô bị phình to, sự không bào hóa ở biểu mô ruột, màng bao trong ruột phân rã đáng kể (mũi tên đỏ) và sự bong tróc của tế bào biểu mô (mũi tên đen) của ấu trùng bị hội chứng trong xoang ruột; F – Biểu mô ruột được lưu ý với các tế bào biểu mô (vòng tròn) bị bong tróc và tích tụ trong xoang ruột sau của Zoea bị hội chứng. LUM – Xoang ruột, EC – Tế bào biểu mô, PM – Màng bao (trong) ruột, BM – Màng gốc, V – Sự không bào hóa, HP – Gan tụy. (Sathish Kumar, T. et al, 2017).

Kết quả kiểm tra dưới kính hiển vi điện tử

Những nghiên cứu siêu cấu trúc tiết lộ sự bong tróc của các lông nhung mịn từ các tế bào biểu mô ở các ống nhỏ gan tụy so với gan tụy bình thường có các lông nhung mịn nguyên vẹn. Tương tự, ruột của Zoea bị nhiễm thể hiện sự rã ra và bong tróc của màng ruột trong, sự hoại tử, sự bóc tách ra của tế bào biểu mô khỏi màng gốc ở biều mô ruột so với ruột bình thường có biểu mô nguyên vẹn. Không có phần tử nào giống như virus được ghi nhận trong các lát cắt được quan sát siêu hiển vi.

Từ các kết quả trên và thông qua các lập luận, Sathish Kumar và các cộng sự (2017) đã lý giải sự xuất hiện và nguyên nhân của hội chứng Zoea 2 như sau:

Diễn tiến của hội chứng Zoea 2: Giai đoạn quan trọng nhất trong ương nuôi ấu trùng là nauplii 6 – Zoea 1. Tại giai đoạn Zoea 1, ấu trùng Zoea bắt đầu ăn ngoài, chủ yếu là tảo. Những ấu trùng Zoea khỏe ăn chủ động và có ruột đầy mà không có sự bất thường nào. Sau 36 – 48 giờ của Zoea 1, ấu trùng đột ngột ngừng ăn và phát triển những cái bất thường có tính hệ thống và chịu những tử vong.

Những dấu hiệu sơ bộ như ngừng ăn và bơi vật vờ ở những ấu trùng bị nhiễm có thể liên quan đến thiếu dinh dưỡng phù hợp trong suốt quá trình biến đổi của ấu trùng, gây cản trở nhiều đến sự phát triển và có thể dẫn đến tỷ lệ sống thấp (D’Souza and Loneragan, 1999).

Những thay đổi bệnh học cơ bản trong hệ thống tiêu hóa và các cơ quan liên quan, cụ thể là tuyến gan tụy và ruột có sự suy yếu trong việc hấp thụ dưỡng chất. Dẫn đến các hoạt động suy giảm, lột xác bị chậm lại và tử vong ở những ấu trùng bị nhiễm hội chứng Zoea 2. Tương tự như báo cáo ở ấu trùng Exopalaemon carinicauda (Zhang et al., 2015), khi bị thiếu ăn đã ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng, tỷ lệ sống và sự phát triển. Sự bong tróc của các tế bào nhung mịn và biểu bì ở gan tụy, sự viêm và tróc các tế bào biểu bì ở biểu bì ruột đã chỉ rõ một quá trình mô học cơ bản trong suốt hội chứng Zoea 2.

Kết quả PCR đã không phát hiện sự hiện diện của bất kỳ tác nhân gây bệnh nào liên quan đến virus (DNA và RNA) ở những ấu trùng Zoea bị nhiễm.

Trong suốt quá trình nghiên cứu, sự liên hệ đáng kể với vi khuẩn V. alginolyticus được ghi nhận ở ấu trùng bị nhiễm hội chứng Zoea 2. Tuy nhiên, vai trò của V. alginolyticus dưới tác nhân gây bệnh có thể không đúng bởi vì nó cũng xuất hiện trong thành phần vi khuẩn tự nhiên ở ấu trùng tôm khỏe mạnh. Sự liên hệ của nó với hội chứng Zoea 2 đã được nêu bật trong nhiều nghiên cứu trước đây (Vandenberghe et al., 1998) nhưng vai trò của chúng đối với hao hụt của ấu trùng do hội chứng Zoea 2 vẫn còn chưa rõ.

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng hội chứng Zoea 2 có khả năng do cộng dồn của các tác nhân tích tụ trong các bể ương nuôi ấu trùng trong suốt quá trình sản xuất, ngay cả khi các yếu tố chất lượng nước và việc quản lý là đồng nhất và không đổi. Một vấn đề khác cũng được ghi nhận trong nghiên cứu này là khử trùng chưa đúng cách trong và giữa các chu kỳ ương nuôi, và việc thiếu các khu sản xuất riêng biệt có thể gây nhiễm chéo và xuất hiện hội chứng Zoea 2.

Nghiên cứu này đã cho thấy hội chứng Zoea 2 ở các trại sản xuất giống TTCT L. vannamei không phải do các tác nhân gây nhiễm đã biết. Tóm lại, từ các nghiên cứu trên TTCT trước đây và một số trao đổi gần đây trong nước, nguyên nhân chính dẫn đến hội chứng Zoea 2 của ấu trùng TTCT vẫn chưa rõ ràng. Tuy nhiên, có thể thấy: hội chứng Zoea 2 có khả năng do các điều kiện tích tụ trong các bể ương nuôi ấu trùng gây ra và V. alginolyticus có thể là tác nhân gây bệnh cơ hội. Do đó, một sự khảo cứu đa chiều mang tính tổng hợp, liên quan các yếu tố sinh lý bên trong cơ thể ấu trùng Zoea cũng như quan hệ nhân – quả với chất lượng đàn tôm bố mẹ của chúng có thể hữu ích trong việc hiểu rõ nguyên nhân của sự suy yếu của hệ thống tiêu hóa ở ấu trùng Zoea và vai trò của các tác nhân gây bệnh cơ hội.

Chính vì vậy, hạn chế tối đa Vibrio ở giai đoạn Zoea 1 một trong giải pháp cho hội chứng Zoea 2. Hiểu được nhu cầu này, Công ty TNHH Elanco Việt Nam đã phân phối sản phẩm tảo đông khô Prolan™ Phylavive™- một sản phẩm chưa đầy đủ dinh dưỡng cho ấu trùng Zoea, với kích thước phù hợp cho ấu trùng và đặc biệt hoàn toàn không nhiễm Vibrio và các tác nhân gây bệnh khác.

Các trại sản xuất giống khi sử dụng Prolan™ Phylavive™ ở giai đoạn Zoea 1 đang phản hồi tích cực về hiệu quả của sản phẩm: ấu trùng phát triển tốt, gan tụy có nhiều giọt lipid, tỷ lệ sống ở giai đoạn này cao hơn so với tảo tươi và có thể dùng cả cữ đêm. Để biết thêm thông tin về sản phẩm tảo đông khô Prolan™ Phylavive™, xin vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Elanco Việt Nam, theo hotline 1800 556 808.

Elanco Việt Nam

Tài liệu tham khảo:

Austin, B., Zhang, X., 2006. “Vibrio harveyi: a significant pathogen of marine vertebrates and invertebrates”.  Letters in Applied Microbiology 43, 119–124

D’Souza, F.M.L., Loneragan, N.R., 1999. “Effects of monospecific and mixed-algae diets on survival, development and fatty acid composition of penaeid prawn (Penaeus spp.) larvae”. Mar. Biol. 133, 621–633

Sathish Kumar, T., R. Vidya, Sujeet Kumar, S.V. Alavandi, K.K. Vijayan. 2017. “Zoea-2 syndrome of Penaeus vannamei in shrimp hatcheries”. Aquaculture. 759–767

Vandenberghe, j., l. Verdonck, R. Robles-arozarena, G. Rivera, A. Bolland, M. Balladares, B. Gomez-gil, J. Calderon, P. Sorgeloos, & J. Swings. 1999. “Vibrios Associated with Litopenaeus vannamei Larvae, Postlarvae, Broodstock, and Hatchery Probionts”. Applied and environmental microbiology, Vol. 65, No. 6, June 1999, p. 2592–2597

Zhang, C., Li, Z., Li, F., Xiang, J., 2015. “Effects of starvation on survival, growth and development of Exopalaemon carinicauda larvae”. Aquaculture. 46, 2289–2299