Nghiên cứu vi khuẩn Enterococcus faecalis gây chết hàng loạt cá nuôi

Mới đây một nhóm các nhà khoa học người Bangladesh đã có nghiên cứu bước đầu trong việc phân lập các dòng vi khuẩn Enterococcus faecalis, tác nhân gây chết hàng loạt trên cá nuôi gần đây và đánh giá khả năng nhạy cảm với kháng sinh của chúng.

Vi khuẩn là những tác nhân hàng đầu gây ra các bệnh cá nước ngọt trên toàn thế giới. Aeromonas, Edwardsiella, Pseudomonas, Flavobacterium, Vibrio và Streptococcus là những mầm bệnh chính ở các loài cá nước ngọt nhiệt đới khác nhau. Trong những năm gần đây, một số mầm bệnh do vi khuẩn cơ hội đã được xác định là nguyên nhân gây ra các đợt bùng phát nghiêm trọng trong các cơ sở nuôi trồng thủy sản.

Trong số đó, Enterococcus sp. đã nổi lên như một trong những mầm bệnh nguy hiểm quan trọng của cá, ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hoạt động nuôi trồng thuỷ sản trên toàn thế giới. Tỷ lệ mắc bệnh cá do Enterococcus sp. lần đầu tiên được báo cáo là cá đuôi vàng (Seriola quinqueradiata) ở Nhật Bản và sau đó là cá rô phi Scophthalmus maximu  và cá rô phi Oreochromis niloticus.

Enterococcus faecalis - nguyên nhân gây chết hàng loạt trên cá

E. faecalis đã được báo cáo là một mầm bệnh liên cầu khuẩn trong cá rô phi ở các hồ của Ai Cập và Thái Lan. Ở Bangladesh, Enterococcus sp. thường bị phân lập trên cả cá khỏe mạnh và bị nhiễm bệnh. Bangladesh đứng thứ 5 trong số các nước sản xuất thủy sản nội địa trên thế giới. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào được tiến hành về sự tham gia gây bệnh của E. faecalis trong nuôi trồng thủy sản ở các nước này trước đó.

Sự kháng kháng sinh là một mối quan tâm lớn trong việc quản lý các bệnh trên vi khuẩn trên toàn thế giới. Enterococcus cho thấy có khả năng đề kháng với nhiều kháng sinh. Vì tính kháng kháng sinh là mối quan tâm ngày càng tăng đối với việc quản lý các bệnh do vi khuẩn nên cần phải có những chiến lược quản lý bệnh thay thế. Vì vậy, các mục tiêu của nghiên cứu này là (1) Xác định E. faecalis từ những cá thể cá bị bệnh thông qua kỹ thuật phân tử; (2) Đánh giá tính nhạy cảm của kháng sinh đối với E. faecalis gây bệnh cá được phân lập.

Các kết quả

Phân lập và định danh vi khuẩn từ cá nhiễm bệnh 

Tổng số 48 dòng vi khuẩn đã được phân lập từ cá rô phi và cá da trơn nhiễm bệnh. Các nghiên cứu về hình thái học cho thấy rằng tất cả những dòng phân lập này cho các khuẩn lạc ở dạng vừa, tròn và mịn trên các đĩa Streptococcal agar KF. Tất cả chúng đều hình thành các khuẩn lạc màu sẫm màu trên môi trường KF Streptococcal KF nhưng hình thành các khuẩn lạc màu trong suốt trong suốt khi nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng.

Tất cả các chủng đều có kết quả: Gram dương, hình cầu, không di chuyển, catalase (+) , oxidase (+), D-glucose fermentative  và methyl đỏ(-), Voges-Proskauer và indole (+). Chúng sinh trưởng tốt với sự có mặt của 6,5% NaCl, 40% muối mật, 0,1% xanh methylene ở pH 9,6 và ở 10°C và 45°C. Dựa trên đặc điểm hình thái, sinh lý và sinh hóa, tất cả các chủng được xác định là vi khuẩn Enterococcus. Trong số đó, 10 chủng được phân lập ngẫu nhiên để đánh giá phân tử, bệnh lý và kháng sinh.

Phát hiện phân tử E. faecalis bằng phương pháp PCR với primer đặc hiệu

Sự khuếch đại của  sản phẩm PCR đặc hiệu E. faecalis có kích thước 1022 bp.

Phân lập E. faecalis trong mô cá bị nhiễm bệnh

Để quan sát phân lập E. faecalis gây bệnh cho cá, nhóm nghiên cứu tiến hành một thí nghiệm nhân tạo trong điều kiện phòng thí nghiệm. Tất cả 10 mẫu được phân lập E. colecalis đã tạo ra các triệu chứng bệnh trong cá rô phi (O. niloticus) ngoại trừ mẫu phân lập F4S2. Ở cá rô phi O. niloticus, dấu hiệu lâm sàng đầu tiên xuất hiện trong vòng 24 giờ và cá chết trong vòng 72 giờ. Các triệu chứng lâm sàng chính được quan sát thấy là sợ mờ giác mạc kết hợp với chứng lồi mắt ở một hoặc hai bên, sự mòn đuôi, xuất huyết dưới vây và dấu hiệu ngạt thở.

Cá nhiễm bệnh với E. faecalis đuôc phân lập biểu hiện triệu chứng bệnh rõ rệt. (A) Điển hình; (B) Bụng chướng bụng và xuất huyết dưới vây bụng; ©Mắt mờ đục và dấu hiệu ngạt thở; (D) Mòn vây đuôi.

Tính nhạy cảm của kháng sinh đối của vi khuẩn gây bệnh E. faecalis

Các dòng E. faecalis đã được báo cáo là vi khuẩn kháng nhiều loại kháng sinh. Từ kết quả nghiên cứu cho thấy, tất cả các dòng phân lập vi khuẩn E. faecalis đều có khả năng đề kháng với nhiều kháng sinh khác nhau như: Chloramphenicol, Clindamycin, Erythromycin, Tetracycline, Aminoglycosides, Beta-lactamases và Vancomycin  đã được báo cáo. Nhiều chất kháng sinh và chất kích thích tăng trưởng được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở nuôi trồng thuỷ sản, điều này có thể dẫn đến sự đề kháng của mầm bệnh E. faecalis. Trong nghiên cứu này, tất cả các dòng phân lập E. faecalis đều kháng penicillin-G và Ampicillin nhưng nhạy cảm với Vancomycin.

Nghiên cứu chứng minh tác nhân gây chết hàng loạt trên cá, và bước đầu tìm hiểu về vi khuẩn E. Faecalis mở đường cho các bước tìm kiếm phương pháp phòng vì trị bệnh do chúng gây ra hiệu quả sau này.