Thực khuẩn thể bảo vệ tôm, cá: bằng chứng từ thí nghiệm và vì sao chưa ra được ao nuôi

01 / VÌ SAO CẦN PHAGE

Khi kháng sinh không còn là lối thoát

Dùng kháng sinh quá mức trong nuôi trồng thủy sản làm vi khuẩn kháng thuốc lan rộng và để lại tồn dư trong sản phẩm. Theo tác giả, tồn dư kháng sinh gây vướng mắc khi xuất khẩu vào các thị trường lớn như Liên minh châu Âu, Mỹ và Nhật Bản, khiến nước xuất khẩu thiệt hại đáng kể. Vắc-xin bị hạn chế vì tác dụng phụ và chi phí. Tác giả cũng cho rằng tôm không có hệ miễn dịch thích ứng như cá, nên khi tôm đã nhiễm khuẩn thì gần như chỉ còn kháng sinh để chữa.

Thực khuẩn thể (phage) — virus chỉ tấn công vi khuẩn — vì vậy được nghiên cứu suốt nhiều thập kỷ như một lựa chọn thay thế. Nhưng tác giả nhấn mạnh: phần lớn nghiên cứu mới dừng ở ống nghiệm. Bài tổng quan này chỉ chọn những thí nghiệm đã thử trên động vật thủy sản sống.

“Không có bằng chứng trên con vật sống, liệu pháp phage không thể đáp ứng yêu cầu của người nuôi.”

Jin Woo Jun, Viruses 2024 · Bản dịch

02 / TÔM

Bằng chứng trên tôm: trại giống và bệnh hoại tử gan tụy cấp

Với tôm, phage chủ yếu được dùng bằng cách ngâm. Ở trại giống, các nghiên cứu tại Ấn Độ cho thấy phage chống Vibrio harveyi — tác nhân bệnh phát sáng — giúp ấu trùng tôm sú sống tốt hơn: tỷ lệ sống tăng từ 17% lên 86% trong một nghiên cứu, từ 26,6% lên 86,6% với hỗn hợp phage trong một nghiên cứu khác; trong hệ thống mô phỏng trại giống, tỷ lệ chết giảm từ 70% còn 20%.

Với bệnh hoại tử gan tụy cấp (AHPND) trên tôm thẻ, nghiên cứu năm 2018 của chính tác giả và cộng sự (làm tại Đại học Arizona, Mỹ) dùng phage pVp-1. Thí nghiệm rất nhỏ: mỗi bể 3 lít chỉ có 4 con, nước 25 °C, độ mặn 25‰, gây nhiễm bằng cách ngâm vi khuẩn. Liều: ngâm 1,5 triệu PFU mỗi ml nước, hoặc cho ăn viên thức ăn tẩm phage, khoảng 150 triệu PFU mỗi con mỗi lần.

• Chỉ dùng phage 1 giờ sau khi nhiễm (cho ăn hay ngâm): tôm vẫn chết hết, 4/4 ở mọi bể.
• Chỉ dùng trước khi nhiễm (24, 6 và 1 giờ trước): chết 25–50%.
• Cho ăn phage trước khi nhiễm và thêm một lần 1 giờ sau: không con nào chết (0/4 ở cả 2 bể), trong khi bể không dùng chết hết.

Nói cách khác, phage chỉ giữ được tôm khi có mặt trước lúc bệnh bùng. Tác giả cũng nhấn mạnh: bệnh này tiến triển rất nhanh, dùng phage chậm thì hiệu quả bảo vệ giảm.

03 / CÁ VÀ NHUYỄN THỂ

Trên cá, hải sâm, hàu và vẹm

• Cho ăn phage trên cá: cá cam Nhật nhiễm Lactococcus garvieae có tỷ lệ chết giảm từ 65% còn 10%; cá ayu nhiễm Pseudomonas plecoglossicida giảm từ 93,3% còn 20% khi dùng hỗn hợp hai phage — tốt hơn dùng riêng từng phage.
• Ngâm phage trên cá: cá hồi Đại Tây Dương nhiễm Vibrio anguillarum có tỷ lệ sống tăng từ dưới 10% lên 100%; cá bơn Senegal nhiễm Aeromonas salmonicida có tỷ lệ chết giảm từ 36% còn 0%.
• Tiêm phage: cá rô phi nhiễm Streptococcus agalactiae sống từ 0% lên 60%; cá bơn Nhật nhiễm S. iniae sống tới 90% khi dùng hỗn hợp bốn phage.
• Nhuyễn thể và hải sâm: ấu trùng bào ngư sống từ 0% lên 70% khi ngâm phage; phage làm V. parahaemolyticus trên hàu giảm từ khoảng một triệu xuống khoảng 10 tế bào mỗi gam, trên vẹm xuống mức không phát hiện; hải sâm cho ăn phage sống từ 18% lên 82%.

Điểm lặp lại: hỗn hợp nhiều phage thường hiệu quả hơn một phage, và ngoài tiêm, cả cho ăn lẫn ngâm đều có kết quả.

LIỀU TRONG THÍ NGHIỆM

Dùng bao nhiêu phage, và ngoài trại nuôi thì sao?

Liều phage không tính bằng gam mà bằng PFU — số hạt phage còn sống, đếm bằng vết tan trên đĩa vi khuẩn — tính trên mỗi ml nước, mỗi gam thức ăn hoặc mỗi con. Có nghiên cứu ghi theo MOI: số hạt phage trên mỗi tế bào vi khuẩn. Liều trong các nghiên cứu gốc (bài tổng quan không ghi liều, Thần Vương tra lại từng bài):

• Tôm thẻ, AHPND (Jun và cộng sự 2018, bể 3 lít): ngâm 1,5 triệu PFU/ml, hoặc cho ăn khoảng 150 triệu PFU mỗi con mỗi lần; vi khuẩn gây nhiễm 500.000 tế bào/ml.
• Ấu trùng tôm sú — thử ở trại giống thật (Karunasagar và cộng sự 2007, Ấn Độ): ngâm 2 triệu PFU/ml, ấu trùng sống trên 85%.
• Ấu trùng tôm sú trong bể thử (Stalin và Srinivasan 2017, Ấn Độ): ngâm 1 tỷ PFU/ml khi vi khuẩn khoảng 100.000 tế bào/ml, ấu trùng sống nhiều hơn đối chứng sau 96 giờ.
• Cá ayu (Park và Nakai 2003, Nhật Bản): cho ăn thức ăn tẩm phage, 10 triệu PFU mỗi con; chết 20% so với 93,3%.
• Cá hồi Đại Tây Dương (Higuera và cộng sự 2013, Chile): ngâm với tỷ lệ 1 và 20 hạt phage mỗi tế bào vi khuẩn; sống 100% so với dưới 10%.

Ngoài thực tế: các nguồn Thần Vương đọc được mới có ba trường hợp. Trại giống tôm sú ở Ấn Độ (ngâm 2 triệu PFU/ml). Một ao cá ayu đang có bệnh ở Nhật Bản: cho ăn thức ăn tẩm hỗn hợp hai phage, tỷ lệ chết hằng ngày từ khoảng 5% giảm còn một phần ba sau 2 tuần. Và sản phẩm phage dùng trong nước ở trại cá hồi Na Uy, nhưng liều của sản phẩm này không có trong các nguồn đã đọc. Chưa có nghiên cứu công bố liều cho ao nuôi tôm thương phẩm.

Quy đổi ra ao — phép tính minh họa của Thần Vương: ngâm 2 triệu PFU/ml cho ao 1 ha sâu 1,2 m (12.000 m³) cần khoảng 2,4 × 10¹⁶ PFU, tức khoảng 2.400 lít dịch phage nếu mỗi ml chứa 10 tỷ PFU. Cho ăn 150 triệu PFU mỗi con cho ao 1 triệu con cần khoảng 1,5 × 10¹⁴ PFU mỗi lần, tức khoảng 15 lít dịch như trên. Đây là lý do tác giả cho rằng ngoài trại nuôi phải tính cách dùng hợp quy mô ao, và cho ăn thực tế hơn ngâm cả ao.

04 / RÀO CẢN

Bốn điều kiện để phage ra được ao nuôi

1. Bằng chứng trên con vật sống. Kết quả trong ống nghiệm không đoán được kết quả trên động vật, và thí nghiệm trên động vật thủy sản sống — kể cả trong điều kiện phòng thí nghiệm — vẫn còn ít. Tác giả khuyên các nhóm nghiên cứu hợp tác với những cơ sở có đủ điều kiện thí nghiệm trên động vật.

“Chưa có bằng chứng khoa học cho thấy phage gây vấn đề an toàn, nhưng an toàn vẫn là một rào cản lớn trong khung pháp lý.”

Jin Woo Jun, Viruses 2024 · Bản dịch

2. An toàn được chứng minh. Giải trình tự toàn bộ bộ gen phage giúp giảm những lo ngại mà cơ quan quản lý đặt ra; để được cấp phép vẫn cần thêm nhiều nghiên cứu trên động vật sống.

3. Rẻ và làm được ở quy mô trại. Tiêm phage thường cho kết quả tốt nhưng không thực tế ở trại nuôi. Cần chiến lược dùng phage phù hợp với loài nuôi và quy mô đàn.

4. Dùng đúng lúc. Với bệnh tiến triển nhanh, thời điểm dùng phage quyết định hiệu quả. Vì sao chuyện cấp phép còn khó ở nhiều nước, xem bài thực khuẩn thể cho thủy sản: vì sao nhiều nước chưa cấp phép.

05 / GÓC NHÌN THẦN VƯƠNG

Bà con cần biết gì?

• Các con số trên là thí nghiệm gây nhiễm, phần lớn trong bể — chưa phải kết quả ngoài ao.
• Phage phải đúng chủng: mỗi phage chỉ diệt một số chủng vi khuẩn, nên sản phẩm hợp với vùng này chưa chắc hợp vùng khác.
• Gặp sản phẩm quảng cáo có phage: hỏi số đăng ký lưu hành, đối tượng nuôi và vi khuẩn mục tiêu ghi trên nhãn trước khi mua.
• Phòng bệnh trước: với bệnh tiến triển nhanh như hoại tử gan tụy cấp, việc chính vẫn là con giống sạch bệnh, an toàn sinh học, quản lý nước và đáy ao. Khi tôm cá bệnh, lấy mẫu xác định vi khuẩn; chỉ dùng thuốc được phép, đúng nhãn và đúng thời gian ngưng thuốc.

Đọc thêm: bài kỹ thuật phage kiểm soát Vibrio parahaemolyticus trên tôm; giải pháp phòng Vibrio cho tôm giống.