BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG HUYỀN
NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ VIÊM CỦA CÁ GIÒ (RACHYCENTRON CANADUM) SAU
KHI TIÊM VẮC XIN PHÒNG BỆNH VI KHUẨN BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ
BỆNH HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Khánh Hòa - 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG HUYỀN
NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ VIÊM CỦA CÁ GIÒ (RACHYCENTRON CANADUM)
SAU KHI TIÊM VẮC XIN PHÒNG BỆNH VI KHUẨN BẰNG PHƯƠNG PHÁP
MÔ BỆNH HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Ngành: Nuôi trồng Thủy sản
Mã số: 60 62 03 01
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. PHAN THỊ VÂN
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
KHOA SAU ĐẠI HỌC
luận.
Cuối cùng, lời cảm ơn chân thành nhất xin được gửi tới gia đình và tập thể lớp
và các anh chị đồng nghiệp đã luôn bên cạnh động viên, đóng góp cho sự thành công
của luận văn.
Trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp, mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy
nhiên thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót nhất
định. Tôi rất mong được sự quan tâm, góp ý của của Hội đồng khoa học, quí thầy cô và
các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn!
Quảng Ninh, 25 tháng 11 năm 2014
Học viên thực hiện
Nguyễn Thị Phương Huyền
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................ii
MỤC LỤC .............................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC HÌNH......................................................................................... v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .....................................................................vii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 3
1.1 Sơ lược tình hình nuôi cá giò trên thế giới.............................................................. 3
1.2. Tình hình nuôi cá giò ở Việt Nam ......................................................................... 4
1.3. Tình hình bệnh Vibriosis trên cá giò ...................................................................... 5
1.3.1. Tình hình bệnh Vibriosis ở cá giò trên thế giới .............................................. 5
1.3.2. Tình hình bệnh Vibriosis ở cá giò tại Việt Nam ............................................. 6
1.4. Sử dụng vắc xin trong nuôi trồng thủy sản ............................................................ 7
1.4.1. Tình hình sử dụng vắc xin trong NTTS trên thế giới ..................................... 7
Hình 2.1 Cá giò (Rachycentron canadum)..............................................................14
Hình 2.2 Sơ đồ khối nội dung thực hiện đề tài .......................................................15
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm.............................................................................15
Hình 2.4 Các bước thực hiện của phương pháp mô bệnh học ................................16
Hình 2.5 Tế bào hồng cầu .......................................................................................18
Hình 2.6 Tế bào bạch cầu ........................................................................................19
Hình 2.7 Tế bào đại thực bào ..................................................................................19
Hình 2.8 Tế bào Lympho ........................................................................................19
Hình 3.1 Mô cơ cá giò bình thường ........................................................................20
Hình 3.2 Mô cơ cá giò 7 ngày sau khi tiêm nhũ dầu, x100 ....................................21
Hình 3.3 Mô cơ cá giò 7 ngày sau khi tiêm vắc xin V1, V6, V4-1, V4-2, x100 .........22
Hình 3.4 Mô cơ cá giò sau 7 ngày tiêm nhũ dầu, x400...........................................23
Hình 3.5 Biến đổi mô cơ sau 7 ngày tiêm vắc xin V1, x400 ...................................23
Hình 3.6 Biến đổi mô cơ sau 7 ngày tiêm vắc xin V6, x400 ...................................24
Hình 3.7 Biến đổi mô cơ sau 7 ngày tiêm vắc xin V4-1, x400 .................................24
Hình 3.8 Biến đổi mô cơ sau 7 ngày tiêm vắc xin V4-2, x400 .................................25
Hình 3.9 Lớp tế bào sau 7 ngày tiêm nhũ dầu, x1000 ............................................25
Hình 3.10 Lớp tế bào sau 7 ngày tiêm vắc xin V1, x1000 ......................................26
Hình 3.11 Lớp tế bào sau 7 ngày tiêm vắc xin V6, x1000 ......................................27
Hình 3.12 Lớp tế bào sau 7 ngày tiêm vắc xin V4-1, x1000 ....................................28
Hình 3.13 Lớp tế bào tại ổ viêm sau 7 ngày tiêm vắc xin V4-2, x1000 ...................30
Hình 3.14 Mô cơ cá giò sau 14 ngày tiêm nhũ dầu, x100.......................................30
Hình 3.15 Mô cơ cá giò 14 ngày sau khi tiêm vắc xin V1, V6, V4-1, V4-2 ...............31
Hình 3.16 Mô cơ cá giò 14 ngày sau khi tiêm nhũ dầu (đối chứng) .......................32
Hình 3.17 Biến đổi mô cơ 14 ngày sau khi tiêm vắc xin V1, x400 .........................32
Hình 3.18 Biến đổi mô cơ 14 ngày sau khi tiêm vắc xin V6, x400 .........................33
Hình 3.19 Biến đổi mô cơ 14 ngày sau khi tiêm vắc xin V4-1, x400.......................33
Hình 3.20 Biến đổi mô cơ 14 ngày sau khi tiêm vắc xin V4-2, x400.......................33
Hình 3.21 Lớp tế bào trong mô cơ sau 14 ngày tiêm nhũ dầu, x1000 ....................34
Hình 3.22 Lớp tế bào trong ổ viêm sau 14 ngày tiêm vắc xin V1, x1000 ...............35
CFA
Chất bổ trợ hoàn chỉnh (Complete Freund’s Adjuvant)
E
Tế bào hồng cầu (Erythrocyte)
ERM
Bệnh xuất huyết đường tiêu hóa (Enteric Redmouth)
FAO
Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (Food and Agriculture
Organization)
H&E
Hematocylin và Eosin
L
Lympho bào
M
Đại thực bào (Macrophage)
chết cao ở giai đoạn cá giống thì vi khuẩn Vibrio (gây bệnh Vibriosis) lại là tác
nhân gây bệnh chủ yếu ở giai đoạn cá thương phẩm (Lopez và ctv, 2002). Cá giò bị
bệnh Vibriosis thường có tỷ lệ chết trên 80% (Liu và ctv, 2004) trong đó cá dưới 4
tháng tuổi,
thu được 1.5 triệu ấu trùng cá giò (Gopakumar, G; Rao, G.S; Nazar, A.K.A;
Kalidas, C; Tamilmani, G; Sakthivel, M; Maharshi, V.A. and Rao, K.S, 2011).
Năm 2011 công ty sản xuất cá giò Antillana của Colombia đã sản xuất được
140 tấn cá giò nuôi lồng, Mỹ là thị trường chính của loại cá này. Cá giò được coi là
hướng đi chủ chốt cho sự phát triển của các doanh nghiệp thủy sản tại Châu Mỹ La
4
Tinh, nhằm cạnh tranh với các nước Châu Á và áp đảo trên thị trường thế giới trong
những năm qua. Theo thống kê của FAO, Đài Loan là nước sản xuất cá giò lớn nhất
thế giới với sản lượng hàng năm khoảng 4000 tấn.
1.2. Tình hình nuôi cá giò ở Việt Nam
Nuôi cá biển đang là hướng phát triển mới của nghề nuôi trồng thủy sản tại
Việt Nam với mục tiêu đến năm 2015 đạt sản lượng là 1 triệu tấn cá biển (Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn, 2006). Cá giò là một trong những loài cá biển nuôi
phổ biến ở nước ta và đã được xác định là đối tượng nuôi chủ lực của nghề nuôi
biển do nhu cầu của thị trường cao và đặc biệt là đã chủ động được việc sản xuất
giống nhân tạo. Việt Nam sản xuất giống cá giò thành công vào năm 1999 (Nguyễn
Quang Huy, 2002, 2003). Cá giò được nuôi tại Việt Nam bằng quy mô trang trại hộ
gia đình (khoảng 1.000 tấn, chủ yếu là cho tiêu thụ trong nước) cũng như trang trại
hợp tác xã (khoảng 1.600 tấn / năm, chủ yếu là để xuất khẩu) (Nguyễn Quang Huy,
2008; Như Văn Cẩn và ctv, 2010).
Hiện nay cá giò đang được nuôi ở nhiều tỉnh ven biển như Quảng Ninh, Hải
Phòng, Nghệ An, Hà Tĩnh, Thừa Thiên Huế, Phú Yên, Khánh Hoà, Vũng Tàu, Kiên
Giang. Ở miền Nam và miền Trung Việt Nam, sản lượng cá giò thu được chủ yếu
được xuất khẩu sang Đài Loan và Nhật Bản, là nơi đầu mối đầu tư kinh doanh của
các nhà sản xuất chính (Svennevig và Nguyễn Quang Huy, 2005). Đặc biệt, hiện
nay đã có 3 công ty 100% vốn nước ngoài đầu tư vào Việt Nam chỉ để nuôi cá giò
phục vụ xuất khẩu.
Việt Nam được xem là nước đứng “hàng thứ 3” trên thế giới về sản xuất
1993; Lee, 1995; Ishimaru & ctv, 1996; Austin, 1999; Lee & ctv, 2002; Alcaide,
2003). Cá giò bị bệnh Vibriosis thường có dấu hiệu bệnh lý như chướng bụng, hỏng
mắt, da bị loét và có màu tối sẫm. Cá giò nuôi nhiễm bệnh thường có tỷ lệ chết cao
trên 80% (Reed và Francis-Floyd, 2002; Liu và ctv, 2004). Cá dưới 4 tháng tuổi,
chiết xuất từ sinh vật gây bệnh, được sử dụng để tăng cường phản ứng miễn dịch
đặc trưng của vật chủ mẫn cảm. Vắc xin phòng bệnh trong NTTS được bắt đầu
nghiên cứu và phát triển từ năm 1973, đến cuối những năm 1987 thì được đưa vào
sử dụng (Newman và ctv, 1993). Tính đến tháng 7 năm 2005, đã có 35 loại vắc xin
phòng bệnh vi khuẩn và 2 loại vắc xin phòng bệnh vi rút được đăng ký bản quyền
và sử dụng cho 6 đối tượng nuôi phổ biến trên 41 quốc gia trên thế giới bao gồm cá
hồi, cá chẽm châu Âu, cá chẽm châu Á, cá rô phi và cá Bơn đuôi vàng. Tại Na Uy,
việc sử dụng vắc xin phòng bệnh do vi khuẩn rất có hiệu quả. Những nghiên cứu
trước đây cho thấy phòng bệnh cho cá bằng vắc xin ở quy mô thương mại đã được
thực hiện rất hiệu quả trong nghề nuôi cá hồi nhằm phòng ngừa các bệnh do vi
khuẩn: bệnh do Vibrio (Vibriosis), bệnh do Vibrio mùa lạnh (cold water Vibriosis),
bệnh xuất huyết đường tiêu hóa (enteric redmouth-ERM), bệnh lở loét
(furunculosis) (Ellis, 1997; Gudding và ctv, 1997).
Hiện nay, có nhiều phương pháp sử dụng vắc xin trong NTTS khác nhau
như: tiêm, cho ăn, ngâm, tắm, phun…Tuy nhiên, phương pháp tiêm được áp dụng
khá phổ biến nhất là trong nghề nuôi cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar). Tiêm vắc
xin có thể tiêm xoang bụng hoặc tiêm cơ. Nhiều tác giả thông báo rằng việc tiêm
kháng nguyên vào cơ tạo nên lượng kháng thể lớn hơn so với tiêm vào xoang bụng
(Rijkers và ctv, 1980). Cá giống được tiêm vắc xin vào xoang bụng nhiều tháng
trước khi đưa cá ra nuôi lồng ở biển. Đây là phương pháp có hiệu quả nhất để kích
thích sản xuất kháng thể toàn thân cũng như tạo được hiệu quả bảo vệ tốt nhất.
8
Phương pháp này cũng cho phép việc sử dụng chất bổ trợ nhằm gia tăng đáp ứng
miễn dịch. Ví dụ như: Tiêm SRBC (sheep red blood cell) vào cơ cá chép tạo nên
lượng kháng thể cao hơn so với tiêm vào tĩnh mạch (Rijkers & ctv, 1980). Ngoài ra
còn phải kể đến các nhân tố khác tác động tới hiệu quả sử dụng vắc xin ở cá như
tuổi cá, mùa vụ, nhiệt độ....(Đỗ Thị Hòa và ctv, 2004).
Chất bổ trợ là chất làm tăng đáp ứng miễn dịch, bao gồm nhiều chất khác
hoàn thiện thức ăn công nghiệp và đặc biệt là tăng tỷ lệ sống của cá nhờ vào việc sử
dụng các loại vắc xin phòng bệnh vi khuẩn trên đối tượng này. Theo kết quả thống
kê của FAO, 2006 thì cho đến năm 2005 có đến 95% tổng số cá được tiêm vắc xin
trước khi đưa vào nuôi thương phẩm và tỷ lệ sống của cá nuôi thương phẩm đạt trên
90%. Chính vì vậy, sử dụng vắc xin đóng vai trò quan trọng cho sự phát triển NTTS
bởi vì:
- Trong nuôi trồng thủy sản, phương châm “phòng bệnh hơn chữa bệnh” cần được
áp dụng triệt để vì việc trị bệnh cho đối tượng thủy sản khó khăn hơn rất nhiều so
với động vật trên cạn.
- Tăng lợi nhuận nhờ tăng tỷ lệ sống và giảm hệ số thức ăn nhờ nâng cao được sức
khỏe cá.
- Giảm thiểu lượng thuốc, hóa chất, đặc biệt là kháng sinh sử dụng trong quá trình
nuôi do đó giảm giá thành sản phẩm.
- Thân thiện với môi trường.
- Nâng cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm cho cá thu hoạch, đảm bảo an
toàn cho người tiêu dùng trong và ngoài nước.
- Cải thiện được thương hiệu của sản phẩm thủy sản trên thị trường thế giới và góp
phần tăng kim ngạch xuất khẩu thủy sản do các doanh nghiệp xuất và nhập khẩu
yên tâm vì chất lượng sản phẩm từ nuôi trồng thủy sản ở các nước trên thế giới
được đảm bảo.
- Góp phần quan trọng trong sự phát triển nuôi lồng bè một cách bền vững (Phạm
Văn Thư, 2006).
1.4.2. Tình hình và triển vọng sử dụng vắc xin trong NTTS ở Việt Nam
Ngày 03/3/2011, Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định số 332/QĐ-TTg phê
duyệt đề án phát triển nuôi trồng thủy sản đến năm 2020 với mục tiêu đến năm 2020
sản lượng nuôi trồng thủy sản đạt trên 4,5 triệu tấn, giá trị kim ngạch xuất khẩu từ
nuôi trồng thủy sản đạt 5 - 5,5 tỷ USD, giải quyết việc làm cho khoảng 3,5 triệu
người. Để đạt được mục tiêu như trên thì việc phát triển cần có quy họach cụ thể,
trong đó quản lý dịch bệnh cho các đối tượng nuôi thủy sản được đặt lên hàng đầu.
vắc xin phòng bệnh cho cá nuôi sẽ được triển khai rộng rãi và đây là một công cụ
quản lý sức khỏe hữu hiệu cho các đối tượng nuôi thủy sản.
11
Vắc xin bất hoạt có sử dụng chất bổ trợ
Là vắc xin được sản xuất trực tiếp từ chủng vi khuẩn gây bệnh, sau khi nuôi
cấy tăng sinh và diệt vi khuẩn bằng nhiệt hoặc hóa chất (formalin, glutaraldehyde).
Loại vắc xin này rẻ, công nghệ sản xuất đơn giản và có thể sản xuất với quy mô lớn,
phù hợp với điều kiện Việt Nam (Phạm Văn Thư, 2006).
Chất bỗ trợ là những hợp chất hóa học được them vào trong vắc xin nhằm
làm tăng khả năng kích thích miễn dịch và tăng hiệu lực của vắc xin. Bao gồm: chất
bổ trợ vô cơ, hữu cơ (nhũ dầu) và sinh vật (xác vi khuẩn, nội độc tố của vi khuẩn).
Tác dụng của chất bỗ trợ:
-
Kích thích miễn dịch do bản thân chất bổ trợ gây phản ứng viêm nhẹ, kéo theo
hay tăng sinh các đại thực bào và các tế bào có thẩm quyền miễn dịch khác.
-
Hấp thụ kháng nguyên, khoanh vùng kháng nguyên, làm chậm quá trình giải
phóng kháng nguyên tại vị trí tiêm, do đó kháng nguyên tồn tại lâu trong cơ thể, kéo
dài sự trình diện kháng nguyên.
-
Kích thích sự hoạt động của tế bào tình diện kháng nguyên cho cơ quan
Lympho để quá trình phân tích trình diện kháng nguyên đạt hiệu quả.
cách bị động, các loại bạch cầu thẩm thấu một cách chủ động. Tại tổ chức tế bào bị
viêm, bạch cầu tiêu diệt tác nhân và các loại tế bào chết bằng cách bao vây và tiết
men để tiêu hóa, đây là hiện tượng thực bào. Các thể Globulin miễn dịch có nhiệm
vụ kết hợp với các kháng nguyên trung hòa độc tố. Như vậy, kết quả của quá trình
thẩm thấu qua thành mạch máu là tiêu diệt tác nhân, trung hòa độc tố và làm sạch
vết thương (Trịnh Bỉnh Dy và ctv, 2006).
Tăng sinh tế bào
Cùng với hiện tượng tăng quá trình thẩm thấu của các thành phần máu qua vách
mạch máu, tới ổ viêm, các tế bào xung quanh ổ viêm có hiện tượng tăng sinh tế bào,
với mục đích phục hồi lại các tế bào đã chết của tổ chức, bao vây cô lập tác nhân.
Bất kỳ một chứng viêm nào của cơ thể sinh vật cũng xảy ra 3 quá trình nêu
trên và có quan hệ mật thiết với nhau. Đây cũng là một trong nhiều bản năng tự vệ
của cơ thể trước sự xâm nhập của tác nhân lạ.
Đến nay, trên thế giới đã có một số nghiên cứu về biến đổi mô học của cá
sau khi tiêm vắc xin nhằm nâng cao hiệu quả của vắc xin trong phòng bệnh. Đặc
trưng của biến đổi mô học sau khi tiêm vắc xin chính là phản ứng viêm của cơ thể
khi có tác nhân lạ xâm nhập vào. Cơ chế hình thành phản ứng viêm ở cá, nhìn
chung tương tự như ở động vật có vú. Ngoại trừ điểm khác biệt là cá không có
histamine, chức năng xúc tác của histamine được thay thế bởi 5-hydroxytryptamin
(serotonin) (Nilsson và Holmgren, 1992). Đáp ứng tế bào trong phản ứng viêm trải
qua 2 giai đoạn, thoạt đầu là sự gia tăng số lượng bạch cầu trung tính từ máu chuyển
13
đến, tiếp sau là sự xuất hiện của đại thực bào và Lympho bào tại ổ viêm. Bạch cầu
trung tính tập trung khoảng 1 giờ sau khi tiêm tác nhân gây viêm và số lượng sẽ đạt
cực đại sau 48 giờ (Afonso và ctv, 1998). Phản ứng viêm được kích ứng và kiểm
soát bởi một số yếu tố, bao gồm các amin gây giãn mạch, các bổ thể, eicosanoid và
cytokine được giải phóng trong đáp ứng đối với tổn thương mô hoặc sản phẩm của
các tác nhân gây bệnh. Các amin gây giãn mạch (5-hydroxytryptamin) là các nhân
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Các nội dung thực hiện
15
Vắc xin thử nghiệm phòng bệnh Vibriosis
Tiêm 0,1ml vắc xin vào cơ lưng cá giò
(15-25gam)
Thu mẫu mô ở 7, 14, 21 ngày sau khi tiêm
Xử lý mẫu mô
Đọc kết quả
Kết luận và đề xuất ý kiến
Hình 2.2. Sơ đồ các nội dung thực hiện của đề tài
2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Cá giò 15-25gam
Tiêm 0,1ml vắc xin vào cơ lưng.
V1
V6
V4-1
V4-2
quang học ở các độ phóng đại
x100, x400 và x1000
Hình 2.4. Các bước thực hiện của phương pháp mô bệnh học
Cố định và bảo quản mẫu
Dùng dụng cụ giải phẫu cắt lấy một miếng nhỏ mô (khoảng 0,5cm3) từ cơ để cố
định
trong
dung
Acidsodiumphosphate
dịch:
100ml
fomalin
monohydrate
10%,
900ml
(NaH2PO4.H2O;
nước
6,5g