Khả năng phân hủy Quorum sensing của một số chủng vi sinh vật phân lập từ môi trường ao nuôi tôm

Nghiên cứu trình bày đánh giá khả năng phân hủy phân tử N-hexanoyl homoserine lactone (một loại phân tử AHL) bởi 9 chủng Bacillus và 5 chủng vi khuẩn sinh acid lactic phân lập từ hệ tiêu hóa tôm và môi trường ao nuôi tôm ở Cà Mau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khả năng phân hủy Quorum sensing của một số chủng vi sinh vật phân lập từ môi trường ao nuôi tôm VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 KHẢ NĂNG PHÂN HỦY QUORUM SENSING CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT PHÂN LẬP TỪ MÔI TRƯỜNG AO NUÔI TÔM Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh1*, Nguyễn Thảo Sương1, Nguyễn Đình Song Trỗi2 TÓM TẮT “Quorum sensing” là quá trình giao tiếp trong thế giới vi khuẩn, thông qua việc tiết ra và dò tìm các phân tử tín hiệu phụ thuộc vào mật độ quần thể. Hệ thống quorum sensing đã được chứng minh là có liên quan đến các yếu tố độc lực ở một số loài vi khuẩn gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản, trong đó có Vibrio harveyi và Edwardsiella ictaluri, hai loài vi khuẩn gây bệnh trên tôm nước lợ và trên cá da trơn. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng khả năng bất hoạt phân tử AHL (N-acyl homoserine lactone), một loại phân tử tín hiệu quorum sensing ở nhóm vi khuẩn Gram âm, có thể hữu ích trong việc kiểm soát các yếu tố độc lực được điều khiển bởi quorum sensing ở các loài vi khuẩn gây bệnh Gram âm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá khả năng phân hủy phân tử N-hexanoyl homoserine lactone (một loại phân tử AHL) bởi 9 chủng Bacillus và 5 chủng vi khuẩn sinh acid lactic phân lập từ hệ tiêu hóa tôm và môi trường ao nuôi tôm ở Cà Mau. Kết quả cho thấy sau thời gian khảo sát 6 giờ, có 4 chủng thể hiện khả năng phân hủy mạnh, trong đó có 3 chủng thuộc nhóm Bacillus và 1 chủng thuộc nhóm vi khuẩn sinh acid lactic (tốc độ phân hủy 0,78 mg/l/ giờ). Kết quả đạt được trong nghiên cứu này là những kết quả bước đầu trong việc ứng dụng những chủng vi khuẩn đã phân lập để kiểm soát các tác nhân gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản mà độc lực của chúng được điều khiển bởi hệ thống quorum sensing. Từ khóa: Bacillus, Chromobacterium violaceum, HHL, quorum sensing, tốc độ phân hủy. I. ĐẶT VẤN ĐỀ 2004), khả năng sinh metalloprotease (Mok “Quorum sensing” là quá trình giao tiếp et al., 2003), siderophore, và exopolysaccha- trong thế giới vi khuẩn, khi việc biểu hiện thông ride (Lilley và Bassler, 2000). Gần đây, hệ tin di truyền được kiểm soát thông qua việc sản thống quorum sensing cũng được tìm thấy ở xuất và dò tìm các phân tử tín hiệu phụ thuộc E. ictaluri, tác nhân gây bệnh nhiễm khuẩn ở vào mật độ quần thể (Schauder và Bassler, cá da trơn nói chung và bệnh gan-thận-mủ trên 2001). Ở nhóm vi khuẩn Gram âm, quá trình cá tra nuôi ở Việt Nam. Nhóm tác giả Yang và quorum sensing được điều khiển bởi phân tử ctv., (2012) đã phát hiện ba loại phân tử AHL N-acyl homoserine lactones (AHLs). Quá trình khác nhau (3-oxo-C6-HSL, C4-HSL và một quorum sensing đã được phát hiện ở nhiều loài loại phân tử AHL chưa được mô tả) ở chủng vi khuẩn gây bệnh Gram âm trong nuôi trồng E. ictaluri Ei-151, phân lập từ cá tra bệnh gan thủy sản, trong đó có Vibrio harveyi, tác nhân thận mủ ở tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam. gây bệnh phát sáng trên tôm ở cả giai đoạn tôm Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên giống (PL) và tôm thương phẩm (Manefield cứu những cách tiếp cận trong việc bẻ gãy phân et al., 2000). Hệ thống quorum sensing ở V. tử tín hiệu AHL như là biện pháp hữu hiệu để harveyi điều khiển một số yếu tố độc lực ở loài kiểm soát độc lực ở nhóm vi khuẩn gây bệnh vi khuẩn này như quá trình phát sáng sinh học Gram âm, đặc biệt là nhóm vi khuẩn gây bệnh (Bassler et al., 1993, 1994; Henke và Bassler, trong nuôi trồng thủy sản (Defoirdt et al., 2008). 1. Phòng Sinh học Thực nghiệm, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2. * Email: tinhntn.ria2@mard.gov.vn 2. Trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 7 - THÁNG 01/2016 49 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Trong đó, quá trình phân hủy sinh học đối với Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát phân tử tín hiệu AHL được xem là cách tiếp khả năng phân hủy quorum sensing bởi 14 cận được ứng dụng phổ biến nhất. Quá trình chủng vi khuẩn thuộc hai nhóm Bacillus và vi này có thể được thực hiện bằng phương pháp khuẩn sinh acid lactic (LAB) được phân lập từ phân lập các chủng vi khuẩn có khả năng sinh môi trường ao nuôi tôm. Các chủng này trước enzyme phân hủy quorum sensing. Có khá đây đã được khảo sát một số đặc tính probiotic nhiều nghiên cứu liên quan đến việc phân lập như khả năng sinh enzyme ngoại bào và khả các hỗn hợp vi khuẩn có khả năng phân hủy năng đối kháng với nhóm Vibrio gây bệnh. quorum sensing và ứng dụng trong nuôi trồng II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP thủy sản. Tinh và ctv., (2008) phân lập hai hỗn NGHIÊN CỨU hợp vi sinh vật (ký hiệu EC3 và EC5) từ hệ tiêu hóa của tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei. 2.1. Vật liệu Hỗn hợp EC5 khi được bổ sung vào nước bể 2.1.1. Phân tử tín hiệu quorum sensing: ương và bổ sung vào thức ăn thông qua luân N-hexanoyl homoserine lactone (HHL) trùng, đã có khả năng nâng cao tỉ lệ sống của (Sigma), là một loại phân tử AHL phổ biến ở ấu trùng cá bơn 7 ngày tuổi (đạt 94,3%) so với nhiều loài vi khuẩn gây bệnh Gram âm trên nghiệm thức đối chứng không bổ sung EC5 động vật thủy sản. (chỉ đạt 10,4%). Một vài nghiên cứu khác liên 2.1.2. Chủng vi khuẩn quan đến ...