Tôm sú (Penaeus monodon) là một trong những loài tôm nuôi thương mại quan trọng nhất bởi giá cả và nhu cầu thị trường cao. Ảnh của Darryl Jory.

Nghiên cứu mô tả đặc điểm của cộng đồng vi sinh vật cơ bản trong các giai đoạn đầu đời của tôm sú để hỗ trợ cải thiện thức ăn và quản lý trại giống. (Angthong và cộng sự 2020).

Một trong những chiến lược chính để sản xuất bền vững và kiểm soát dịch bệnh trong nuôi tôm là hiểu rõ hơn về đặc điểm của hệ vi sinh vật cơ sở trong giai đoạn đầu đời. Bởi nó đặc biệt quan trọng trong việc thúc đẩy sự cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh từ giai đoạn còn nhỏ. Một số nghiên cứu đã báo cáo rằng cộng đồng vi khuẩn và các loài vi khuẩn riêng lẻ có thể đóng một vai trò qua trọng trong sự phát triển của ấu trùng tôm, đặc biệt là sự phát triển miễn dịch đường ruột. 

Để ứng dụng prebiotics (có nguồn gốc từ các loại carbohydrate (carbs), chủ yếu là chất xơ) và probiotics (men vi sinh) một cách hiệu quả, cần có sự hiểu biết về cộng đồng sinh vật từ những giai đoạn đầu đời của tôm. Đặc biệt, trong giai đoạn nauplius, zoea, mysis và postlarvae hệ tiêu hóa của tôm chưa trưởng thành và đang dần dần hoàn thiện hơn. Sau giai đoạn nauplius, tôm sú bắt đầu ăn vi tảo hoặc thức ăn sống, cho phép vi khuẩn từ các nguồn bên ngoài bắt đầu xâm nhập và sinh sôi trong ruột. Do đó, giai đoạn đầu đời sẽ là giai đoạn quan trọng khi việc áp dụng các chất bổ sung vào thức ăn như probiotics có thể giúp hình thành hệ vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh.

Nghiên cứu về hệ vi sinh vật trong giai đoạn đầu đời của tôm sú

Tôm sú được nuôi trong bể composite 200 lít và được cho ăn theo khẩu phần tùy theo giai đoạn sống của chúng. Giai đoạn Zoea được nuôi bằng vi tảo (Thalassiosira sp. và Chaetoceros sp.) đến khi chúng đạt đến giai đoạn mysis. Tôm giai đoạn Mysis được cho ăn bằng artemia và vi tảo. Khi đạt đến giai đoạn postlarval, tôm được cho ăn artemia sống kết hợp với thức ăn công nghiệp. Các mẫu tôm được thu thập khi chúng đạt đến các giai đoạn nauplius, zoea, mysis và postlarvae.

Vi tảo (bên trái) và artemia sống (bên phải) là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nhiều động vật thủy hải sản, nhất là ở giai đoạn ấu trùng.

Kết quả nghiên cứu đã cung cấp bằng chứng về hệ vi sinh vật trong đường ruột tôm sú ở những giai đoạn đầu đời. Proteobacteria và Bacteroidetes được phát hiện là vi khuẩn bản địa ở tôm con. Vibrio là chi chiếm ưu thế nhất trong tất cả các giai đoạn của tôm và là vi khuẩn tồn tại qua quá trình biến thái của tôm. Ngoài ra, Planctomycetes cũng được xác định là một trong những ngành chiếm ưu thế trong giai đoạn đầu đời.

Các giai đoạn phát triển là yếu tố chính ảnh hưởng đến thành phần hệ vi sinh vật. Cộng đồng vi khuẩn của tôm sú trong giai đoạn hậu ấu trùng (hậu ấu trùng 5 và 15 ngày tuổi) tương tự nhau, nhưng những giai đoạn trước như nauplius, zoea và mysis khác nhau. Sự thay đổi mạnh mẽ này trong thành phần vi khuẩn có thể được giải thích bởi đặc điểm sinh lý của tôm và sự thay đổi trong khẩu phần ăn khác nhau ở mỗi giai đoạn. 

Ngoài các giai đoạn phát triển, một số nghiên cứu trước đây đã nhấn mạnh nền tảng di truyền của tôm cũng có thể ảnh hưởng đến thành phần vi khuẩn của chúng. Nghiên cứu này đã quan sát thấy rằng sự biến đổi di truyền từ các họ tôm khác nhau có thể làm cơ sở cho sự đa dạng vi khuẩn quan sát được trong quần thể tôm, nhưng ảnh hưởng không đáng kể bằng các giai đoạn phát triển của vật chủ.

Ngoài ra, điều kiện môi trường về cơ bản có thể điều chỉnh thành phần quần xã vi sinh vật và có ảnh hưởng mạnh mẽ hơn so với yếu tố di truyền vật chủ. Nghiên cứu này cũng chứng minh rằng môi trường nuôi có thể định hình đáng kể các thành phần vi khuẩn trong tôm sú. Do đó, việc ứng dụng chế phẩm sinh học và điều hòa nước, có thể được sử dụng để làm giàu thành phần vi sinh vật và là một phương tiện khả thi để cải thiện hiệu suất tăng trưởng cũng như khả năng kháng bệnh.

Một số loài vi khuẩn bản địa trong hệ vi sinh tự nhiên cư trú bên trong tôm nuôi có thể được coi là ứng cử viên tiềm năng làm probiotic, cho phép quản lý bền vững và cư trú thành công trong tôm. Ví dụ, Vibrio và Pseudoalteromonas được hình thành từ giai đoạn nauplius trong nghiên cứu này thường được tìm thấy trong môi trường nước và một số chủng đã được báo cáo có thể làm probiotic chống lại vi khuẩn gây bệnh. Tuy nhiên, một số loài vi khuẩn Vibrio sp. nên được sử dụng như probiotics một cách cẩn thận. Tương tự, một số loài Pseudoalteromonas được xem là vi khuẩn gây bệnh trong khi những loài khác được sử dụng làm chế phẩm sinh học trong các sinh vật biển khác nhau như tôm càng xanh (L. stylirostris).

Sự hiểu biết tốt hơn về hệ vi sinh vật (tập hợp tất cả các vi sinh vật - bao gồm vi khuẩn, vi rút và nấm - sống tự nhiên bên trong động vật) sẽ mở đường cho việc cải thiện việc kiểm soát dịch bệnh và nuôi tôm bền vững. Kết quả cho thấy cộng đồng vi khuẩn của tôm sú trong giai đoạn đầu đời có thể được điều chỉnh theo các giai đoạn sống thông qua sự khác biệt về sinh lý vật chủ và chế độ ăn.

Nguồn: Pacharaporn Angthong et at (2021). Microbial colonization in the early developmental stages of the black tiger shrimp, Global seafood, Health & Welfare, 08/11/2021.