Tiến Sĩ Nghiên cứu đáp ứng miễn dịch ở cá mú chấm cam (Epinephelus coioides Hamilton, 1822) nuôi thương phẩm

LUẬN ÁN TIẾN SỸ
NĂM 2014

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN . ii
MỤC LỤC . iii
DANH MỤC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT . vi
DANH MỤC BẢNG . viii
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU . 1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Vài nét về đối tượng cá mú chấm cam Epinephelus coioides 4
1.1.1. Một số đặc điểm sinh học chủ yếu . 4
1.1.2. Nghề nuôi cá mú trên thế giới và tại Việt Nam 6
1.1.3. Một số bệnh thường gặp ở cá mú nuôi . 8
1.2. Vi khuẩn Vibrio và bệnh do vi khuẩn Vibrio gây ra trên cá biển . 10
1.2.1. Vi khuẩn Vibrio 10
1.2.2. Bệnh do vi khuẩn Vibrio gây ra trên cá biển 15
1.3. Đặc điểm hệ miễn dịch ở cá xương 17
1.3.1. Miễn dịch tự nhiên . 18
1.3.2. Miễn dịch đặc hiệu . 23
1.3.3. Các nhân tố ảnh hưởng đáp ứng miễn dịch ở cá 27
1.4. Sử dụng vaccine và các chất kích thích miễn dịch trong nghề nuôi cá . 29
1.4.1. Nghiên cứu ứng dụng các chất kích thích miễn dịch ở cá nuôi . 29
1.4.2. Nghiên cứu và sử dụng vaccine ở cá nuôi 30
1.5. Tình hình nghiên cứu miễn dịch và vaccine cho cá ở Việt Nam 36


CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40
2.1. Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu . 40
2.1.1. Đối tượng 40
2.1.2. Vật liệu . 40
2.1.3. Địa điểm nghiên cứu 41
2.1.4. Thời gian nghiên cứu 41 iv
2.2. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu chính của luận án 42
2.3. Phương pháp nghiên cứu 42
2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm của vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus . 42
2.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của β-glucan đến đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu ở cá mú chấm cam . 45
2.3.3. Nghiên cứu đặc điểm phân tử kháng thể của cá mú chấm cam . 50
2.3.4. Nghiên cứu đáp ứng miễn dịch đặc hiệu của cá mú chấm cam đối với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus 52
2.4. Phương pháp xử lý số liệu 56


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 57
3.1. Đặc điểm vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh lở loét ở cá mú chấm cam 57
3.1.1. Bệnh xuất huyết lở loét ở cá mú chấm cam nuôi tại Khánh Hòa . 57
3.1.2. Đặc điểm của vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus 59
3.1.3. Độc lực của các chủng Vibrio parahaemolyticus V1, V2, V3 và A đối với cá mú chấm cam 67
3.2. Ảnh hưởng của β-glucan đến các thông số miễn dịch không đặc hiệu và khả năng kháng bệnh do Vibrio parahaemolyticus gây ra ở cá mú chấm cam 70
3.2.1. Thành phần, đặc điểm hình thái và kích thước các loại tế bào máu của cá mú chấm cam 71
3.2.2. Ảnh hưởng của β-glucan đến thành phần bạch cầu trong máu của cá mú chấm cam . 74
3.2.3. Ảnh hưởng của β-glucan đến chỉ số thực bào của tế bào bạch cầu tiền thận cá mú chấm cam 77
3.2.4. Ảnh hưởng của β-glucan đến hoạt tính bùng nổ hô hấp của tế bào bạch cầu tiền thận cá mú chấm cam 80
3.2.5. Ảnh hưởng của β-glucan đến khả năng kháng bệnh do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây ra ở cá mú chấm cam 83
3.3. Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu ở cá mú chấm cam đối với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus . 86
3.3.1. Đặc điểm phân tử kháng thể IgM ở cá mú chấm cam 86
3.3.2. Đáp ứng tạo kháng thể ở cá mú chấm cam đối với 4 chủng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus bất hoạt formalin không có FIA . 88 v


3.3.3. Đáp ứng miễn dịch dịch thể và khả năng kháng bệnh của cá mú chấm cam sau khi gây miễn dịch bằng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus V3 bất hoạt bằng formalin có bổ sung chất bổ trợ FIA 89
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 102
Kết luận 102
Đề xuất ý kiến 103
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 104
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
PHỤ LỤC


MỞ ĐẦU
Nuôi trồng thủy sản (NTTS) là nguồn cung cấp thực phẩm quan trọng phục vụ nhu cầu dinh dưỡng cho con người, đồng thời đem lại kim ngạch xuất khẩu cho nhiều nước có tiềm năng phát triển NTTS, trong đó có Việt Nam.
Hiện nay, xu hướng phát triển NTTS thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng là nâng cao năng suất trên đơn vị diện tích ven bờ nhưng đảm bảo sự phát triển bền vững, thân thiện với môi trường tự nhiên. Tuy nhiên, cùng với mức độ thâm canh hóa, dịch bệnh là trở ngại chính cho sự phát triển bền vững sản lượng NTTS.
Trong những năm qua, việc chữa trị các bệnh do vi khuẩn và do một số tác nhân khác bằng thuốc kháng sinh và hóa chất đã gây ra nhiều hậu quả tiêu cực, đã không mang lại hiệu quả chữa trị như mong muốn mà còn làm tăng chi phí sản xuất. Ngoài ra, việc lạm dụng kháng sinh trong điều trị dẫn đến phát sinh các chủng vi khuẩn kháng thuốc, không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm [19] và ảnh hưởng tới thị trường xuất khẩu thủy sản của Việt Nam.
Trước bối cảnh đó, nghiên cứu và phát triển vaccine phòng bệnh cho các đối tượng nuôi thủy sản có giá trị kinh tế thực sự là một cuộc cách mạng trong phát triển NTTS; đây là việc làm cấp thiết và phù hợp với mục tiêu phát triển NTTS ổn định, bền vững và thân thiện với môi trường. Để thực hiện định hướng này, các nghiên cứu cơ bản về đặc điểm hệ miễn dịch của đối tượng nuôi là một trong những bước khởi đầu quan trọng cần tập trung ưu tiên.
Trên thế giới, nghiên cứu miễn dịch ở cá bắt đầu từ những năm 50 của thế kỷ thứ 18 và ngày càng có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng miễn dịch học ở cá [204]. Trong vài chục năm gần đây, nghiên cứu sản xuất và sử dụng vaccine phòng bệnh cá đã được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới và gần 100 loài cá đã được nghiên cứu về miễn dịch ở mức độ khác nhau [12].
Ở Việt Nam, nghiên cứu về miễn dịch ở cá vẫn còn khá mới mẻ và chúng ta chỉ mới ở những bước đi đầu tiên. Điều này thể hiện qua số lượng công trình nghiên cứu liên quan đến miễn dịch và vaccine ở cá còn rất hạn chế. Chỉ một vài cơ quan nghiên cứu trong cả nước bắt đầu nghiên cứu cũng như hợp tác với các tổ chức trong và ngoài nước về vaccine thủy sản và đa phần là nghiên cứu vaccine vi khuẩn trên cá nước ngọt. Mặc dù vậy, cho tới nay vẫn chưa có sản phẩm vaccine nào được công bố một cách chính thức trong nước.
Cá mú chấm cam (Epinephelus coioides) là một trong những loài cá mú có giá trị dinh dưỡng cao, lớn nhanh nên được nuôi rất phổ biến ở nhiều nước trên thế giới và Việt Nam. Tuy nhiên, nghề nuôi cá mú đang chịu thiệt hại nặng nề do dịch bệnh trong những năm gần đây. Nhiều tác nhân gây bệnh (TNGB) trên cá mú đã được thông báo như virus [81], [89], ký sinh trùng [50], [49], [81], vi khuẩn [26], [81], [171]. Trong đó, bệnh do vi khuẩn Vibrio (dưới đây viết tắt là Vibriosis) đã được phát hiện trên khoảng 48 loài cá biển và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nghề nuôi thủy sản ở nhiều nước [27]. Riêng ở cá mú, Vibriosis có thể gây chết đến 70 % đàn cá mú nuôi [174]. Tại Việt Nam, Vibrio cũng đã được xác định là TNGB xuất huyết, lở loét, mòn vây ở cá mú nuôi và gây thiệt hại kinh tế đáng kể cho người nuôi [5], [14], [148].
Để giảm thiểu những tổn thất kinh tế do Vibriosis gây ra, nhiều nghiên cứu biện pháp phòng trị bệnh bằng kháng sinh và hóa chất đã được chú ý. Tuy nhiên, hiệu quả đem lại vẫn chưa ổn định mà còn kéo theo nhiều hệ lụy. Thiệt hại do bệnh vẫn luôn là mối đe dọa cho nghề nuôi cá mú tại Việt Nam và các nước trong khu vực; và cũng là nguyên nhân gây trở ngại trong việc phát triển cá mú trở thành đối tượng nuôi ở qui mô công nghiệp và xuất khẩu. Vì vậy, các nghiên cứu cơ bản về miễn dịch học của cá mú đối với TNGB sẽ góp phần cung cấp thêm những thông tin về cơ chế kháng bệnh ở cá, làm tiền đề cho nghiên cứu sản xuất vaccine phòng bệnh cho cá là hướng đi đúng đắn và cần thiết.
Xuất phát từ thực tiễn trên, được sự cho phép của Trường Đại học Nha Trang, đề tài “Nghiên cứu đáp ứng miễn dịch ở cá mú chấm cam (Epinephelus coioides Hamilton,1822) nuôi tại Khánh Hòa đối với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus” đã được thực hiện.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là làm rõ đặc điểm đáp ứng miễn dịch (ĐƯMD) ở cá mú chấm cam đối với vi khuẩn V. parahaemolyticus.
Nội dung nghiên cứu:
1. Nghiên cứu đặc điểm của vi khuẩn V. parahaemolyticus gây bệnh lở loét ở cá mú chấm cam.
2. Nghiên cứu ĐƯMD không đặc hiệu của cá mú chấm cam đối với vi khuẩn V. parahaemolyticus và ảnh hưởng của chất kích thích miễn dịch β-glucan đến đáp ứng này.
3. Nghiên cứu ĐƯMD đặc hiệu của cá mú chấm cam đối với vi khuẩn V. parahaemolyticus bất hoạt bằng formalin.


Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án:
1. Về khoa học: Kết quả của luận án đóng góp những thông tin khoa học về đặc điểm ĐƯMD của cá mú chấm cam đối với vi khuẩn Vibrio; Góp phần xây dựng nền tảng để mở ra hướng nghiên cứu về miễn dịch học ở cá biển, một hướng mới đã góp phần nâng cao hiệu quả trong NTTS ở nhiều nước tiên tiến nhưng chưa được phát triển ở Việt Nam.
2. Về thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoa học cho nghiên cứu ứng dụng sản xuất vaccine và dùng chất kích thích miễn dịch để phòng Vibiosis cho cá biển nuôi và đặc biệt là cá mú chấm cam tại Việt Nam.


Tính mới của luận án
1. Luận án là một trong những công trình đầu tiên nghiên cứu cơ bản về miễn dịch học ở cá biển nói chung và cá mú nói riêng tại Việt Nam.
2. Luận án là một trong số ít công trình đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu về ảnh hưởng của chất kích thích miễn dịch β-glucan đến ĐƯMD không đặc hiệu của cá mú chấm cam thông qua biến đổi thành phần tế bào máu, hoạt tính thực bào, hoạt tính hô hấp và khả năng kháng bệnh.