Đề tài “Nghiên cứu kiểu plasmid và tính kháng thuốc của vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây bệnh xuất huyết trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)”

Chia sẻ: Nhu Chau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

195
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài “Nghiên cứu kiểu plasmid và tính kháng thuốc của vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây bệnh xuất huyết trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)” được thực hiện trên 8 chủng A. hydrophila phân lập trên cá tra bệnh xuất huyết và tất cả vi khuẩn đã được định danh đến loài. Đề tài được thự hiện thông qua 3 nội dung: (i) kiểm tra kháng sinh đồ với các kháng sinh Amoxycillin (AMX, 25µg), Ciprofloxacin (CIP, 5µg), Colistin (CS, 50µg), Doxycycline (DO, 30µg), Florfenicol (FFC, 30µg), Oxolinic acid (OA, 2µg), Streptomycin (S, 10µg), Norfloxacin (NOR, 10µg), (ii) xác định nồng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài “Nghiên cứu kiểu plasmid và tính kháng thuốc của vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây bệnh xuất huyết trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)”

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN TRƯƠNG THỊ MỸ DUYÊN NGHIÊN CỨU KIỂU PLASMID VÀ TÍNH KHÁNG THUỐC CỦA VI KHUẨN Aeromonas hydrophila GÂY BỆNH XUẤT HUYẾT TRÊN CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH BỆNH HỌC THỦY SẢN 2009 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN TRƯƠNG THỊ MỸ DUYÊN NGHIÊN CỨU KIỂU PLASMID VÀ TÍNH KHÁNG THUỐC CỦA VI KHUẨN Aeromonas hydrophila GÂY BỆNH XUẤT HUYẾT TRÊN CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH BỆNH HỌC THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths. NGUYỄN THỊ THU HẰNG 2009 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
LỜI CẢM TẠ Để hoàn thành tốt một Luận văn tốt nghiệp thì mỗi một sinh viên đều phải trãi qua những khó khăn và vất vả. Tuy nhiên, những khó khăn đó không gây trở ngại cho quá trình làm luận văn của tôi. Vì đã được sự giúp đỡ cũng như động viên của gia đình, thầy cô và bạn bè trong suốt thời gian thực hiện đề tài của mình. Nhân đây tôi xin được gởi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến: Gia đình và người thân của tôi đã ủng hộ rất nhiều về mặt tinh thần cũng như vật chất cho quá trình thực tập. Cô Nguyễn Thị Thu Hằng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý báo trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Thầy cô và các anh chị trong bộ môn Sinh học và Bệnh Thủy sản, khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu. Các bạn lớp Bệnh học thủy sản K31 đã động viên cũng như giúp đỡ tôi khi thực hiện đề tài và trong suốt quá trình học tập tại trường. i PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu kiểu plasmid và tính kháng thuốc của vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây bệnh xuất huyết trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)” được thực hiện trên 8 chủng A. hydrophila phân lập trên cá tra bệnh xuất huyết và tất cả vi khuẩn đã được định danh đến loài. Đề tài được thự hiện thông qua 3 nội dung: (i) kiểm tra kháng sinh đồ với các kháng sinh Amoxycillin (AMX, 25µg), Ciprofloxacin (CIP, 5µg), Colistin (CS, 50µg), Doxycycline (DO, 30µg), Florfenicol (FFC, 30µg), Oxolinic acid (OA, 2µg), Streptomycin (S, 10µg), Norfloxacin (NOR, 10µg), (ii) xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của kháng sinh streptomycin và (iii) ly trích plasmid của vi khuẩn Aeromonas hydrophila. Kết quả kháng sinh đồ cho thấy có 7/8 chủng kháng với amoxicillin, 7/8 mẫn cảm với ciprofloxacin, doxycycline, florfenicol, streptomycin. Với kháng sinh colistin có 2/8 chủng nhạy trung bình và 6/8 mẫn cảm với kháng sinh này. Kháng sinh oxolinic acid có 3/8 kháng, 5/8 mẫn cảm. Kháng sinh norfloxacin có 1/8 kháng, 1/8 trung bình nhạy, 6/8 mẫn cảm. Từ kết quả kiểm tra kháng sinh đồ chọn ra 1 loại kháng sinh (streptomycin) mà vi khuẩn mẫn cảm để xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của kháng sinh trên vi khuẩn A. hydrophila. Qua đó cho thấy, đa phần các chủng cho kết quả mẫm cảm với streptomycin với giá trị MIC dao động từ 4-16ppm. Chỉ duy nhất 1 chủng kháng với streptomycin ở nồng độ 256ppm. Bên cạnh đó, để tìm hiểu với những kết quả kháng thuốc trên của A. hydrophila thì chúng có kiểu plasmid như thế nào. Đề tài đã tiến hành ly trích và diện di plasmid của 8 chủng A. hydrophila. Kết quả chỉ phát hiện được plasmid của 2 chủng: CA1.2T và CA1.3TT. Chúng có kiểu plasmid khác nhau, biểu hiện hai vạch không tương đồng nhau. ii PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ .................................................................................................... i TÓM TẮT ......................................................................................................... ii MỤC LỤC........................................................................................................ iii DANH SÁCH BẢNG VÀ HÌNH ..................................................................... V CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................ 1 1.1 Giới thiệu ....................................................................................................1 1.2 Mục tiêu đề tài ............................................................................................2 1.3 Nội dung đề tài............................................................................................2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 3 2.1 Sơ lược tình hình dịch bệnh trên cá tra ở Đồng Bằng Sông Cửu Long......3 2.2 Vi khuẩn Aeromonas hydrophila (A. hydrophila) ......................................5 2.3 Tình hình sử dụng thuốc và hóa chất trong nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL . ..........................................................................................................................6 2.4 Hình thành hệ vi khuẩn kháng thuốc ..........................................................8 2.5 Thuốc, hóa chất dùng trong nuôi trồng thủy sản ........................................9 2.5.1 Khái niệm thuốc, hóa chất dùng trong nuôi trồng thủy sản ...............9 2.5.2 Khái niệm kháng sinh ........................................................................9 2.5.3 Các loại kháng sinh thường dùng trong nuôi trồng thủy sản .............9 2.6 Sơ lược về plasmid ở vi khuẩn. ................................................................12 2.6.1 Các loại plasmid ..............................................................................13 2.6.2 Plasmid tham gia vào cơ chế tái tổ hợp gen nội bào ........................13 2.6.3 Plasmid có khả năng vận chuyển gen ..............................................14 2.6.4 Ý nghĩa sinh học của plasmid. .........................................................14 2.7 Plasmid và sự kháng thuốc của vi khuẩn Aeromonas hydrophila .................14 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 16 iii PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................................16 3.2 Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................16 3.2.1 Đối tượng nghiên cứu ......................................................................16 3.2.2 Dụng cụ ............................................................................................16 3.2.3 Thiết bị .............................................................................................16 3.2.4 Hóa chất và môi trường ....................................................................16 3.3 Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................17 3.3.1 Phục hồi và tách ròng vi khuẩn ........................................................17 3.3.2 Phương pháp kiểm tra kháng sinh đồ ...............................................17 3.3.3 Phương pháp xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC .....................19 3.3.4 Phương pháp ly trích plasmid DNA vi khuẩn (Bartie, 2004) ..........20 3.3.5 Phương pháp xử lý số liệu................................................................21 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................. 22 4.1 Kết quả kiểm tra kháng sinh đồ trên vi khuẩn Aeromonas hydrophila ....22 4.2 Kết quả xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) ....................................26 4.3 Kết quả ly trích plasmid của vi khuẩn Aeromonas hydrophila ...............28 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ..................................................... 32 5.1 Kết luận .....................................................................................................32 5.2 Đề xuất ......................................................................................................32 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 33 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 38 iv PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
DANH SÁCH BẢNG VÀ HÌNH Bảng 3.1: Các kháng sinh dùng trong nghiên cứu kháng sinh đồ ........................18 Bảng 3.2: Nuôi vi khuẩn ở các hàm lượng thuốc khác nhau (cho một chủng) ....20 Bảng 4.1: Kết quả kiểm tra kháng sinh đồ ...........................................................23 Hình 4.1: Vi khuẩn Aeromonas hydrophila trên môi trường NA ........................22 Hình 4.2: Kết quả nhuộm Gram vi khuẩn Aeromonas hydrophila .......................22 Hình 4.3: Kết quả kháng sinh đồ trên vi khuẩn Aeromonas hydrophila ..............23 Hình 4.4: Kết quả MIC của streptomycin với vi khuẩn Aeromonas hydrophila ..... ..............................................................................................................................27 Hình 4.5: Kết quả MIC ở nồng độ 256ppm (mũi tên) .........................................28 Hình 4.6: Kết quả điện di trên 8 chủng Aeromonas hydrophila ..........................29 v PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là một trong các loài cá da trơn có kích thước lớn nhất trong họ Pangasiidae phân bố ở hạ lưu sông Mê Kông. Vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) có truyền thống nuôi cá tra ở quy mô nông hộ từ lâu đời. Những thành công trong sản xuất giống nhân tạo vào những năm 1990 đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ nghề nuôi cá tra, trở thành nghề công nghiệp ở nhiều nơi như An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Vĩnh Long v.v… (Dương Nhựt Long, 2003). Sản phẩm cá tra nuôi được chế biến đa dạng và xuất khẩu nhiều nước trên thế giới. Thị trường tiêu thụ được mở rộng góp phần rất lớn trong việc phát triển công nghiệp nuôi cá tra hiện nay. Diện tích nuôi càng mở rộng, năng xuất nuôi và sản lượng cá tra hàng năm tăng lên rất đáng kể. Cụ thể năm 2006 sản lượng cá tra là 825.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu là 736.872.115 USD (Vũ Văn Dũng, 2007). Tuy nhiên, bên cạnh sự phát triển đó thì người nuôi cá tra ở ĐBSCL cũng gặp không ít những khó khăn trở ngại. Trở ngại đầu tiên là việc phát triển diện tích nuôi thủy sản với tốc độ nhanh đang phá vỡ quy hoạch vùng nuôi thuỷ sản an toàn, gây ô nhiễm môi trường làm phát sinh dịch bệnh. Khó khăn lớn nhất mà người nuôi gặp phải là tình hình dịch bệnh, làm giảm năng xuất và sản lượng nuôi. Thêm vào đó việc nuôi cá tự phát, không kiểm soát trong những năm gần đây, người nuôi luôn gia tăng mật độ trong khi trình độ kỹ thuật còn hạn chế. Chất thải ao nuôi thải trực tiếp ra môi trường đã tạo điều kiện cho mầm bệnh phát triển, nhất là bệnh vi khuẩn chiến đa số và xuất hiện với tần xuất cao. Trong đó, bệnh xuất huyết do Aeromonas hydrophila gây ra chiếm tỉ lệ khá cao. Mặc khác, do bệnh trên cá nuôi xuất hiện ngày càng nhiều: Xuất huyết, phù đầu, gan thận mủ,…và việc diễn biến phức tạp của bệnh đã khiến người nuôi sử dụng rất nhiều loại kháng sinh, hóa chất với nồng độ không ngừng gia tăng (Nguyễn Quốc Thịnh, 2004−2006). Từ những nguyên nhân đó đã làm cho tình hình dịch bệnh ngày càng diễn biến phức tạp. Tạo nên dòng vi khuẩn kháng thuốc làm cho việc điều trị gặp nhiều khó khăn và trở ngại. Theo kết quả nghiên cứu của Đặng Thị Hoàng Oanh và ctv (2005), trong 196 dòng vi khuẩn phân lập từ các hệ thống nuôi thủy sản ở ĐBSCL (có cả Aeromonas) hầu hết cho kết quả kháng thuốc và có 34% kháng nhiều loại kháng sinh. Với giá trị MIC có 91 % các dòng vi khuẩn 1 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
thử nghiệm có giá trị rất cao (dao động 512 đến ≥1.024ppm). Bên cạnh đó, thì việc kháng thuốc ở vi khuẩn một số còn có liên quan đến việc hình thành plasmid kháng thuốc (R-plasmid) của chúng (Trần Thị Thanh, 2000; Nguyễn Lân Dũng và ctv, 2007 và Saitanu et al., 1994). Tuy nhiên, những thông tin về việc hình thành plasmid kháng kháng sinh ở vi khuẩn gây bệnh trên động vật thuỷ sản ở ĐBSCL còn cần nhiều nghiên cứu để góp phần tìm hiểu rõ hơn những plasmid kháng thuốc ở vi khuẩn. Từ những vấn đề trên đề tài “Nghiên cứu kiểu plasmid và tính kháng thuốc của vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây bệnh xuất huyết trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)” được thực hiện. 1.2 Mục tiêu đề tài Nhằm tìm hiểu kiểu plasmid và tính kháng thuốc của vi khuẩn Aeromonas hydrophila 1.3 Nội dung đề tài − Lập kháng sinh đồ và xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của vi khuẩn Aeromonas hydrophila. − Xác định kiểu plasmid của vi khuẩn Aeromonas hydrophila. 2 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Sơ lược tình hình dịch bệnh trên cá tra ở Đồng Bằng sông Cửu Long Cá tra là loài có khả năng sống tốt trong điều kiện ao tù nước đọng, nhiều chất hữu cơ, mật độ nuôi cao và oxy hòa tan thấp (Dương Nhựt Long, 2003). Tuy nhiên, chúng vẫn bị một số bệnh do vi khuẩn, nấm và ký sinh trùng… Sự hiện diện của những bệnh này đã làm giảm năng xuất và sản lượng cá nuôi rất lớn, gây nhiều thiệt hại cho người nuôi cá tra thâm canh ở ĐBSCL. Những năm 1999-2000, 2002-2003 cá tra bị bệnh, chết nhiều với các biểu hiện: xuất huyết ở miệng và hầu, nổ mắt, thận sưng và có những đốm trắng (Nguyễn Chung, 2008). Đặc biệt vào đầu năm 2006 trên sông Tiền và sông Hậu xảy ra hiện tượng cá tra chết hàng loạt, với đa số có biểu hiện xuất huyết và gan thận có nhiều đốn trắng (Hà Văn và Bình Nguyên, 2006). Trước đây, bệnh do vi khuẩn Edwardsiella ictaluri (gan thận mủ) gây ra trên cá tra nuôi ở ĐBSCL đã được Ferguson et al., (2001) phát hiện là xuất hiện đầu tiên ở Việt Nam vào năm 1998 đã gây nhiều thiệt hại cho nghề nuôi cá nơi đây. Hiện nay những bệnh thường gặp và gây thiệt hại lớn cho nghề nuôi cá tra gồm ký sinh trùng như: Trichodina, Dactylogyrus, Myxobolus, nấm thủy mi, trùng quả dưa (Ichthyophthyrius), trùng mỏ neo (Lerneae), rận cá (Argulus), trong đó hai loài gây thiệt hại nhiều nhất là Trichodina và Dactylogyrus. Bệnh vi khuẩn như: Aeromonas hydrophila, A. salmonicida, A. sobria, Edwardsiella ictaluri, E. tarda, Pseudomonas sp,…Trong đó hai loài gây thiệt hại nhiều nhất là Aeromonas hydrophila tác nhân gây bệnh đốm đỏ, đỏ mỏ, đỏ kỳ, xuất huyết và Edwardsiella ictaluri tác nhân gây bệnh mủ gan (Trần Anh Dũng, 2005). Bên cạnh những bệnh ký sinh trùng trên thì trong một số nghiên cứu của Nguyễn Quang Hưng (2001), Cao Tuấn Anh (2005) về bệnh ký sinh trùng trên cá tra giống cũng có các bệnh tương tự là Trichodina, Dactylogyrus, Myxobolus, Ichthyophthyrius… Ngoài ra, theo kết quả khảo sát của Huỳnh Cẩm Tú (2006), thì có thêm một số giống loài ký sinh trùng như: Epistylis sp, Protoopalina sp, trong đó Trichodina và Dactylogyrus xuất hiện thường xuyên và chiếm tỉ lệ cao. Theo Nguyễn Quốc Thịnh (2004), vào năm 2004 bệnh phù đầu có tần suất xuất hiện nhiều nhất, chiếm (60%). Đây là loại bệnh nguy hiểm, tốn nhiều chi phí cho 3 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
việc điều trị và gây thiệt hại lớn cho nông dân. Kế đến là bệnh gan thận mủ chiếm tỷ lệ cao (40,7%). Đây là bệnh gây nhiều thiệt hại làm ảnh hưởng đến năng suất và lợi nhuận. Bệnh có tần suất xuất hiện thấp nhất là tuột nhớt, lở loét, trắng mang (chiếm 1,9%). Đến năm 2006, bệnh ký sinh trùng và vàng da xuất hiện hầu hết các hộ nuôi còn bệnh phù đầu cũng như gan thận mủ xuất hiện với tỉ lệ thấp (21,4% và 3,6%). Ngoài bệnh ký sinh trùng và bệnh vàng da thì xuất huyết đường ruột hay còn gọi là bệnh đốm đỏ cũng có xu hướng tăng mạnh (từ 13% năm 2004 lên đến 93% năm 2006). Theo thống kê của Lý Thị Thanh Loan (2008) tần suất xuất hiện bệnh trên cá tra vào năm 2007 ở các tỉnh ĐBSCL: Gan thận mủ 52,80%, xuất huyết 42,50%, phù đầu, phù mắt 20,70% và vàng da 21,60% (Trích dẫn bởi Nguyễn Trọng Bình, 2008). Từ kết quả điều tra của Huỳnh Văn Quang (2008), cũng cho thấy có hai loại bệnh thường xuyên xuất hiện và gây thiệt hại nghiêm trọng trong quá trình nuôi của các hộ nuôi cá tra là bệnh gan thận mủ và xuất huyết. Theo thống kê cho thấy, hai loại bệnh này xuất hiện hầu như quanh năm. Mức độ thiệt hại của bệnh gan thận mủ thường cao hơn bệnh xuất huyết, bình quân mức thiệt hại của gan thận mủ là 33,4% tuyến sông Tiền và 43,9% tuyến sông Hậu; trong khi đó, mức thiệt hại bình quân của bệnh xuất huyết là 8% tuyến sông Tiền và 25,1% tuyến sông Hậu (Sở Nông nghiệp Vĩnh Long, 2008). Bên cạnh đó từ kết quả khảo sát của Trần Kiều Lan Phương (2008), cho thấy dịch bệnh trên cá tra ở Cần Thơ cũng bao gồm: xuất huyết chiếm 35,2%, chiếm tỉ lệ cao nhất là gan thận mủ 94,4%, và các bệnh như trắng gan trắng mang, đốm đỏ, vàng da chiếm tỉ lệ thấp khoảng trên 20%. Ngoài ra thì cá tra còn bị ảnh hưởng bởi bệnh ký sinh trùng chiếm 11,3% và bệnh đỏ mỏ đỏ kỳ và bệnh phù đầu chiếm không quá 7%. Hầu như các tỉnh nuôi cá tra ở ĐBSCL đều phải đương đầu với bệnh xuất huyết, gan thận mủ, vàng da, ký sinh trùng… Nhưng bệnh trên cá tra thường xuất hiện nhiều ở những vùng có diện tích nuôi cá tra lớn như An Giang, huyện Thốt Nốt, Phụng Hiệp của tỉnh Cần Thơ… (Từ Thanh Dung và ctv, 2004). Tổng diện tích nuôi cá tra ở ĐBSCL là rất lớn, thêm vào đó thì con cá tra là loài rất dễ nuôi lại mau lớn. Cho nên, những người dân không cần trình độ chuyên môn vẫn có thể nuôi tốt loài cá này. Trước đây nuôi cá tra đa phần là nuôi tự phát, không có quy hoạch và phần lớn thì cũng chỉ dựa vào kinh nghiệm. Vì vậy việc quản lý tốt môi trường nuôi cũng như khống chế dịch bệnh thì cũng là một chuyện khó khăn. Bên 4 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
cạnh đó, đa phần người nông dân nuôi cá cũng không có nhận thức tốt về sự ô nhiễm của nước thải từ ao nuôi khi cho thải trực tiếp ra môi trường ngoài, trong khi chúng chưa qua xử lý. Từ đó, đi đôi với việc gia tăng diện tích nuôi thì môi trường ngày càng bị ô nhiễm trầm trọng, là một trong những nguyên nhân lớn làm bùng phát dịch bệnh khó kiểm soát (Trần Anh Dũng, 2005). 2.2 Vi khuẩn Aeromonas hydrophila (A. hydrophila) Trước đây, giống Aeromonas thuộc họ Vibrionaceae do chúng có một vài đặc điểm tương tự Vibrio. Nhưng đến giữa thập niên 80 Aeromonas được tách ra một họ riêng là Aeromonadaceae (Horneman và Moris, 2007) bởi có các chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa khác biệt như không mẫn cảm với phản ứng O/129 (150 µg) ngoại trừ A. caviae (Trích dẫn bởi Nguyễn Hà Giang, 2008). Theo Barrow và Feltham (1993), Aeromonas được chia thành 2 nhóm dựa trên khả năng di động và ngưỡng nhiệt độ phát triển của chúng. Nhóm thứ nhất gồm: A. hydrophila, A. sobria và A. caviae có các đặc điểm là có khả năng di động, hai đầu hơi tròn, gram âm, hình que ngắn, hiếu khí không bắt buộc, phát triển được ở 37oC… Nhóm thứ hai là A. salmonicida (có 3 loài phụ gồm: A. salmonicada, A. achromogenes và A. nova) có đặc điểm tương tự nhưng chúng chỉ phát triển tốt nhất ở 22oC hoặc thấp hơn và không có tiêm mao cũng như chúng không có khả năng di động (Trích dẫn bởi Nguyễn Hà Giang, 2008). Shotts & Rimler (1973), A. hydrophila có những đặc trưng sau: Gram âm, que thẳng, kích thước khoảng 0,5x1,4-4,0µm, có roi ở hai cực cơ thể, kỵ khí, lên men cacbonat hình thành acid hoặc khí gas, oxydase dương tính, khử nitrat (Trích dẫn bởi Dương Võ Mỹ Hạnh, 2008). Aeromonas hydrophila khi phát triển trên môi trường đặc trưng SA sẽ cho các khuẩn lạc có dạng tròn, hơi lồi, nhẵn và có màu vàng nhạt. Cho phản ứng dương tính với Oxidase và Catalase, có khả năng lên men các môi trường đường và sinh khí từ glucose nhưng không có khả năng tạo khí H2S, cho phản ứng dương tính với MR-VP, lysine, arginine, và ornithine. Đặc biệt chúng có khả năng phát triển được ở nồng độ muối 6%, nên đã thể hiện được đặc tính phân bố rộng muối (Nguyễn Thị Thu Hằng, 2005). B. Austin và D. Austin (1986), cho rằng A. hydrophila là nguyên nhân của một vài tình trạng bệnh khác nhau như thối vây, bệnh đốm đỏ và thường liên kết với mầm bệnh khác như A. salmonisida. Bệnh đốm đỏ là biểu hiện sự có mặt của những vết thương trên da, đặc biệt xuất huyết ở mang và hậu môn, loét, ung mủ, 5 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
lồi mắt, phình bụng. Bên trong xoang bụng tích tụ dịch loãng, gây thiếu máu và tổn thương các cơ quan như gan, thận. Đặc điểm bệnh do Aeromonas gây ra là làm cho động vật mắc bệnh xuất huyết, hình thành các vết đỏ trên cơ thể, lở loét ở da và các vết loét này ngày càng lan rộng ra trên bề mặt da, các cơ quan hoặc ăn sâu vào bên trong cấu trúc mô. Tùy vào đối tượng nuôi, nhóm vi khuẩn gây bệnh và giai đoạn bệnh mà có những biểu hiện bệnh lý khác nhau (Inglis et al., 1993). Nhóm gây bệnh thường gặp là A. hydrophila, A. sobria và A. caviae, được phát hiện đầu tiên trên cá chình trong báo cáo dịch bùng phát bệnh của Sanarelli (1891). Kế đến trong các nghiên cứu sau này trên cá chép của Schaperclaus (1930), phân lập được vi khuẩn A. hydrophila và cho đây là tác nhân gây bệnh cho cá (Trích dẫn bởi Inglis et al., 1993). Ngoài ra, A. hydrophila còn là tác nhân thứ cấp gây bệnh tuột nhớt trên cá bống tượng và gây chết cao vào mùa nước đổ ở ĐBSCL (Nguyễn Thị Như Ngọc, 1997). Đến năm 1998, Phạm Hoàng Sanh đã phân lập được 3 giống vi khuẩn trên cá bệnh xuất huyết là Streptococcus, Aeromonas, Pseudomonas. Đây cũng là bệnh gây thiệt hại nhiều ở cá bè nuôi thịt, bệnh xuất hiện vào mùa khô (tháng 11 đến tháng 4 dương lịch) và rất thường xảy ra đối với cá nuôi bè, chiếm 33% trong 64,84% số bè bị bệnh, làm giảm đáng kể sản lượng cá basa (Nguyễn Minh Nhí, 2007). Bên cạnh đó thì Aeromonas sp còn được phân lập cả trên tôm càng xanh với những biểu hiện cụt râu và mòn phụ bộ (Nguyễn Thị Thu Hằng, 2005). Ngoài ra, A. hydrophila còn là tác nhân gây bệnh nhiễm trùng máu, xuất huyết trên cá trắm cỏ, rô phi, tra, basa, mè vinh (Từ Thanh Dung, 1999. Trích dẫn bởi Lê Trung Tính, 2007) 2.3 Tình hình sử dụng thuốc và hóa chất trong nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL Trong thời gian qua, do chưa có sự thống nhất cao giữa các Bộ nghành trong việc đưa ra những qui định về việc quản lý sản xuất kinh doanh, sử dụng thuốc, hóa chất còn lỏng lẽo, chưa có biện pháp chế tài hữu hiệu đủ răn đe sai phạm. Từ đó việc sản xuất kinh doanh và sử dụng thuốc trong nuôi trồng thủy sản vẫn còn nhiều sai phạm. Người nuôi đang chịu áp lực rất lớn từ các nhà sản xuất kinh doanh thuốc và hóa chất, trong khi các sản phẩm mới thường xuyên được tung ra thị trường mà thông tin về chúng thì ít. Nhưng các quảng cáo về tính năng, hiệu quả thì nhiều làm cho người nuôi mù mờ, sử dụng tràn lan gây nhiều nguy cơ mất 6 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
an toàn vệ sinh thực phẩm, ô nhiễm môi trường, tạo dòng vi khuẩn kháng thuốc… (Nguyễn Thị Phương Nga, 2004). Cụ thể, trong khảo sát của Nguyễn Thị Phương Nga (2004), tại 3 tỉnh Sóc Trăng, Bạc Liêu và Cà Mau có 983 sản phẩm thương mại thuốc, hóa chất trên 468 sản phẩm thuốc, hóa chất được Bộ Thủy sản cho phép sử dụng trong nuôi trồng thủy sản được cung cấp bởi 110 nhà sản xuất, kinh doanh, trong đó các nhóm: hóa chất 257 sản phẩm, khoáng thiên nhiên 169 sản phẩm, vitamin-premix-lipid 230 sản phẩm, chế phẩm sinh học 191 sản phẩm, riêng kháng sinh 136 sản phẩm được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản, trong đó có 40 loại chỉ chứa 1 kháng sinh thuộc nhóm hạn chế sử dụng, còn lại kết hợp ít nhất 1 kháng sinh hoặc thuốc giảm đau, kháng viêm, trị nấm. Bên cạnh đó, tình hình sử dụng thuốc, hóa chất trong nuôi cá tra công nghiệp ở Đồng Tháp cũng được ghi nhận có 90 loại thuốc, hóa chất được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản với các mục đích: Diệt tạp, trộn vào thức ăn để phòng bệnh và trị bệnh trực tiếp. Riêng kháng sinh trị bệnh cho cá có 58 loại thì hầu hết nằm trong danh mục hạn chế sử dụng, nhiều loại ở dạng nguyên liệu và nguồn gốc không rõ ràng, riêng chất Malachite Green là chất nằm trong danh mục Bộ Thủy sản cấm sử dụng nhưng vẫn được người nuôi sử dụng trong nuôi cá ở đây (Phạm Thanh Tuấn, 2004). Ngoài ra, từ kết quả khảo sát của Nguyễn Chính (2005) ở An Giang và Cần Thơ, cho thấy có 394 loại thuốc, hóa chất do 75 nhà sản xuất đang được kinh doanh trong khu vực. Trong đó có 16% sản phẩm kháng sinh phối trộn từ 3 kháng sinh trở lên, vi phạm qui định về phối trộn kháng sinh: theo quyết định 07/2005 của Bộ Thủy sản. Thuốc, hóa chất nguyên liệu được bán lẻ công khai mà không cần toa nhãn cho người sử dụng. Đối với nhóm kháng sinh, các nhà sản xuất đưa ra những khuyến cáo chưa tuân thủ đúng qui định cũng như thời gian ngưng sử dụng trước khi thu hoạch. Qua khảo sát của Châu Hồng Thúy, (2008) có 100% người nuôi xác nhận có sử dụng kháng sinh, hóa chất để phòng trị bệnh cho cá nuôi. Trong đó các loại kháng sinh thuộc nhóm Quinolone được sử dụng nhiều nhất, kế đến là các chất thuộc nhóm Aminoside. Nhóm Lactam có Amoxicillin và Ampicillin cũng được sử dụng rộng rãi. Nhóm Tetracyclin có Oxytetracyclin cũng được sử dụng nhưng không nhiều lắm còn các nhóm kháng sinh còn lại có mặt nhiều trên thị trường nhưng người nuôi cho là không quen nên rất ít sử dụng. Và các kháng sinh florfenicol, doxycycline, norfloxacin, enrofloxacin được hầu hết cá hộ nuôi cá 7 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
được khảo sát ở Trà Vinh sử dụng. Bên cạnh đó, khảo sát của Nguyễn Chính (2005) cũng cho thấy kháng sinh ở hầu hết các nhóm đều được người nuôi cá sử dụng. Trong đó, các kháng sinh thuộc nhóm quinolones là được sử dụng với tần suất cao. Riêng nhóm Sulfonamide và Colistin thường được sản xuất như là một dạng kháng sinh kết hợp nên có mặt trong nhiều sản phẩm thuốc điều trị bệnh và đương nhiên cũng được sử dụng với tỷ lệ cao. Về liều lượng sử dụng, qua tìm hiểu thì để chắc ăn, thực tế liều lượng sử dụng để điều trị bệnh là cao hơn liều lượng ghi trên nhãn nhiều lần (Nguyễn Chính, 2005). Theo Nguyễn Thị Phương Nga (2004) cũng như Phạm Thanh Tuấn (2004) đều ghi nhận rằng người nuôi thường tự sử dụng thuốc, hóa chất trong phòng trị bệnh cho cá nuôi hoặc theo chỉ dẫn của người bán hoặc theo nhãn thuốc (64%) và theo kinh nghiệm bản thân (59%) tự pha trộn thuốc trong khi không biết rõ tính kết hợp hay đối kháng của thuốc. Rất ít khi theo chỉ dẫn của cán bộ thú y hoặc cán bộ khuyến ngư (3%). Người nuôi biết rất rõ về danh mục các loại thuốc cấm nhưng một số vẫn còn lén lút sử dụng mà chưa hiểu biết rõ về các nguy cơ của việc sử dụng thuốc, hóa chất trong phòng trị bệnh cho cá. Thuốc nguyên liệu và thuốc sử dụng cho người vẫn được sử dụng trong nuôi cá tra (Phan Trọng Duy, 2007). 2.4 Hình thành hệ vi khuẩn kháng thuốc Đây là một bài toán nang giải mà hiện nay các nhà khoa học đang rất quan tâm nghiên cứu, các quốc gia và người nuôi trồng thủy sản phải đối mặt. Trong khi kháng sinh được sử dụng rộng rãi cho người và vật nuôi trên cạn thì việc sử dụng chúng trong nuôi trồng thủy sản lại là vấn đề có tầm quan trọng đặc biệt vì nó liên quan tới phương thức phân bố thuốc. Không giống như trên cạn môi trường nước rất dễ phát tán, do đó khi cho vào nước thì thuốc nhanh chóng lan truyền cả ao nuôi thậm chí ra cả thủy vực tự nhiên quanh trại, thủy sản được nuôi với mật độ cao, thuốc có thể trộn vào thức ăn hoặc trực tiếp vào nước (Herwig et al., 1977). Kết quả là thuốc phát tán rất nhanh và tồn lưu (tuy mức độ có khác nhau) cả trong ao nuôi và nguồn nước tự nhiên chung quanh. Điều này làm cho xuất hiện dòng vi khuẩn kháng thuốc. Một khi đã có dòng vi khuẩn kháng thuốc thì phải đưa kháng sinh mới để có thể tiêu diệt chúng và cứ kéo dài chuổi thay đổi thuốc qua nhiều chu kỳ nuôi thì đến một thời điểm việc nghiên cứu ra thuốc mới sẽ không kịp đáp ứng như cầu, hơn nữa có rất nhiều chất có độc tính hoặc mối nguy tìm tàng cao đối với cơ thể con người (Chloramphenicol, nhóm Nitrofurane…). Đã có rất nhiều 8 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
công trình nghiên cứu khoa học cho thấy rằng việc sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản có nguy cơ rất cao tạo ra dòng vi khuẩn kháng thuốc, vi khuẩn có thể tự đột biến và kháng được nhiều thuốc, có thể thừa hưởng về đặc điểm di truyền, cấu trúc hoặc trạng thái sinh lý mà cho chúng sự thuận lợi để đề kháng thuốc… (Claudia Harper, 2002. Trích dẫn bởi Nguyễn Chính, 2005). Vài nhóm nghiên cứu trên thế giới đã cho thấy các điều kiện trung bình cho việc phát triển vi khuẩn kháng thuốc ở nuôi trồng thủy sản là nước, bùn đáy và cả cá nuôi (Schmidt, 2000; Sorum, 1998), bùn đáy ở rần một số trại nuôi có sử dụng nhiều kháng sinh thường chứa nhiều vi khuẩn kháng thuốc hơn những trại chung quanh ít hoặc không sử dụng thuốc kháng sinh, mà những vi khuẩn này phần lớn kháng một hoặc nhiều thuốc (Schmidt et al., 2000; Gonzalez et al., 1999; Herwig et al., 1997). Tuy nhiên (theo Herwig et al., 1997) nếu điều kiện nuôi trồng thủy sản tốt, sử dụng kháng sinh một cách hợp lý thì ít khi gặp phải vi khuẩn kháng thuốc (Trích dẫn bởi Nguyễn Chính, 2005). 2.5 Thuốc, hóa chất dùng trong nuôi trồng thủy sản 2.5.1 Khái niệm thuốc, hóa chất dùng trong nuôi trồng thủy sản Theo Bộ Thủy Sản (2002), thuốc là chế phẩm có nguồn gốc động vật, thực vật, khoáng chất, hóa chất, vắc-xin và các chế phẩm sinh học khác dùng để phòng và trị bệnh; điều chỉnh sinh trưởng, phát triển và sinh sản của thủy sản; xử lý và cải tạo môi trường nuôi. Và hóa chất là sản phẩm hóa học dùng để xử lý, cải tạo môi trường, phòng và trị bệnh cho thuỷ sản nuôi trồng (Lê Thị Kim Liên và ctv, 2007). 2.5.2 Khái niệm kháng sinh Kháng sinh là các chất hữu cơ có cấu tạo hóa học phức tạp, có nguồn gốc sinh học (do xạ khuẩn, vi khuẩn và nấm sản sinh ra) hay do con người tổng hợp nên, có tác động một cách chuyên biệt trên một giai đoạn chính yếu của sự biến dưỡng của các vi khuẩn (tác nhân kháng khuẩn), của các nấm (tác nhân kháng nấm), của các siêu vi (tác nhân kháng virus) (Lê Thị Kim Liên, 2007). 2.5.3 Các loại kháng sinh thường dùng trong nuôi trồng thủy sản Nhóm ß-lactamin Là nhóm kháng sinh có phổ kháng khuẩn hẹp chủ yếu có tác dụng trên vi khuẩn Gram dương và một số ít vi khuẩn Gram âm, là kháng sinh diệt khuẩn tác dụng ức chế tổng hợp thành tế bào vi khuẩn. Nhưng theo Nguyễn Khang (2005) thì ngoài 9 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
tác dụng diệt khuẩn nhóm này còn tác dụng kìm hãm vi khuẩn và nhận thấy kháng sinh ß-lactamin chỉ có tác dụng với vi khuẩn đang phát triển, còn vi khuẩn không phân bào thì không chịu tác dụng của thuốc vì chúng không tổng hợp màng ngoài. Và một số vi khuẩn không có màng ngoài có thể sống sót trong môi trường có ß−lactamin (Trích dẫn bởi Huỳnh Chí Thanh, 2007). Đại diện của nhóm này thường được sử dụng trong thủy sản là amoxicillin, ampicillin thường dùng điều trị các bệnh do: Edwardsiellosis, Streptococosis, Furunculosis, Pasteurellosis. Thường điều trị không hiệu quả đối với Vibrio và Aeromonas thường kháng với kháng sinh này (Lê Thị Kim Liên và Nguyễn Thị Như Ngọc, 2006). Tuy nhiên, kháng sinh này có thể dùng điều trị bệnh đỏ mỏ, đỏ kỳ, trắng da, lở loét, chướng hơi, ngửa bụng trên cá. Dùng 100g amoxiciline/tấn thức ăn từ 3−5 ngày để trị bệnh xuất huyết trên cá tra−Enthic Septicaenia of Catfish (ESC), đốm trắng hoại tử nội tạng (Đỗ Thị Hòa và ctv, 2004) và Edwardsiella ictaluri (Từ Thanh Dung, 2005. Trích dẫn bởi Phan Trọng Duy, 2007). Nhóm Tetracycline Đây là nhóm kháng sinh có tác dụng kiềm khuẩn ở nồng độ thấp và diệt khuẩn ở nồng độ cao, có phổ kháng khuẩn rất rộng tác dụng trên vi khuẩn Gram âm, Gram dương, nguyên sinh động vật. Tuy nhiên, do mức đề kháng của nhiều loại vi khuẩn như: Streptococus, Staphylococus, Pseudomonas, E.coli… nên các tetracycline không còn được sử dụng trong điều trị nhiễm trùng do các vi khuẩn trên (Lê Thị Kim Liên và ctv, 2007). Kháng sinh này có tác dụng ức chế giai đoạn sinh tổng hợp Protein (Đỗ Thị Hòa và ctv, 2004). Hấp thu không đều qua dạ dày, ruột, hấp thu thấp nhất là chlotetracycline (30%), trung bình là tetracycline, oxytetracycline (60−80%), hấp thu tốt nhất là doxycyclin (90−100%), thức ăn và các chất kháng acid làm giảm hấp thu thuốc (Trần Thị Thu Hằng, 2006. Trích dẫn bởi Huỳnh Chí Thanh, 2007). Đại diện cho nhóm là cá kháng sinh oxytetracyclin và chlotetracyclin thường được dùng phổ biến trong nuôi thủy sản nước lợ, mặn, tetracycline và doxycyclin dùng trong nuôi thủy sản nước ngọt. Các kháng sinh này thường dùng để trị bệnh đường ruột, bệnh nhiễm khuẩn máu, xuất huyết của các loài cá nước ngọt: cá tra, basa, trắm cỏ. Theo Lê Thị Kim Liên và Nguyễn Thị Như Ngọc (2006), các kháng sinh này dùng để điều trị đỏ mỏ, đỏ kỳ, trắng da, lở loét, chướng hơi ngửa bụng trên cá, trầy da của ếch, bệnh phồng cổ của baba (Huỳnh Chí Thanh, 2007). 10 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Nhóm Aminosid Là kháng sinh có phổ kháng khuẩn rộng đối với hầu hết vi khuẩn Gram âm và một số vi khuẩn Gram dương hiếu khí, ít tác dụng đối với vi khuẩn kỵ khí vì aminosid thấm qua màng tế bào vi khuẩn một phần nhờ hệ thống vận chuyển hoạt động phụ thuộc vào oxygen nên vi khuẩn kỵ khí tuyệt đối không chịu tác động. Amonisid là kháng sinh diệt khuẩn, chúng ức chế tổng hợp protein, thường được dùng để trị bệnh phát sáng, giảm nhầy, hầu như kháng sinh này không hấp thu qua ruột. Do chúng không hấp thu qua ruột nên không nên dùng bằng đường miệng để trị nhiễm khuẩn toàn thân. Mặt khác, kháng sinh này gây hại tạp khuẩn ruột vì thế cũng không nên dùng để trị các bệnh viêm ruột (Lê Thị Kim Liên và ctv, 2007). Các kháng sinh thuốc nhóm aminosid thường được dùng trong nuôi thủy sản là: streptomycin, kanamycin, gentamycin, neomycin. Đối với cá bệnh trướng bụng, đầy hơi do nhiễm ở cá, ếch, baba, tôm có thể dùng chộn vào thức ăn cho ăn (Lê Thị Kim Liên và ctv, 2007). Ngoài ra, từ kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Như ngọc (1997) đã sử dụng gentamycin trị bệnh tuột nhớt trên cá bống tượng cũng mang lại hiệu quả khả quan. Nhóm Quinolones Là nhóm những kháng sinh được tổng hợp hoàn toàn bằng phương pháp hóa học, chúng có tác dụng diệt khuẩn, gồm hai nhóm: thế hệ I gọi là quinolon kinh điển, và thế hệ II hay fluoro quinolon. Quinolon thế hệ I có phổ kháng khuẩn hẹp, tác động chủ yếu trên các vi khuẩn Gram âm, không có hiệu lực trên vi khuẩn Gram dương. Quinolon thế hệ II có hoạt tính kháng khuẩn vừa nhanh, vừa mạnh, đặc biệt phổ kháng khuẩn cũng đã được mở rộng với cả vi khuẩn Gram âm và Gram dương (Edwardsiella, Aeromonas, Pseudomonas ngoại trừ norfloxacin). Quinolon ức chế AND-gyrase là men cần thiết cho sự tái bản hay sao chép của phân tử AND, do đó ngăn chặn sự tổng hợp AND và protein ở vi khuẩn (Lê Thị Kim Liên và ctv, 2007). Các kháng sinh nhóm quinolon được sử dụng phổ biến trong nuôi trồng thủy sản: enrofloxacin, norfloxacin, ciprofloxacin được sử dụng phổ biến trong điều trị bệnh mủ gan do vi khuẩn Edwardsiella ictaluri gây ra rất có hiệu quả (Từ Thanh Dung và ctv, 2005). Kháng sinh norfloxacin, oxolinic acid có hoạt phổ mạnh trên nhóm vi khuẩn Vibrio sp gây bệnh trên tôm (Đỗ Thị Hòa và ctv, 2004). Nguyễn Thị Như Ngọc (1997) cũng nhận thấy kháng sinh oxolinic acid điều trị có hiệu quả bệnh tuột nhớt trên cá bống tượng và theo Lê Thị Kim Liên và Nguyễn Thị Như Ngọc 11 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
(2006) thì các kháng sinh này còn điều trị hiệu quả trên các giống vi khuẩn Aeromonas sp, Pseudomonas sp, nhưng hiện nay các kháng sinh này đã cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản do tồn lưu trong động vật thủy sản và ảnh hưởng đến sức khỏe con người (Huỳnh Chí Thanh, 2007). Nhóm Phenicol Có phổ kháng khuẩn rộng, là kháng sinh kìm khuẩn, có hiệu lực diệt khuẩn trên một vài loài và có khả năng phân tán tốt vào các mô cơ thể. Cụ thể chloramphenicol rất được ưa chuộng trong trị liệu, nhưng hiện nay kháng sinh này đã bị cấm do ngoài việc tác dụng trên vi khuẩn chúng còn ảnh hưởng trực tiếp lên cả con người, gây hiện tượng quái thai và có thể truyền yếu tố kháng thuốc cho vi khuẩn gây bệnh ở người. Tuy nhiên, hiện nay vẫn có thể sử dụng nhóm này trong trị bệnh cho động vật thủy sản thông qua florfenicol. Theo Từ Thanh Dung (2008) dùng florfenicol 0,1−0,2g/kg thức ăn cho ăn liên tục trong 5−7 ngày để trị bệnh gan thận mủ trên cá tra do Edwardsiella ictaluri. 2.6 Sơ lược về Plasmid ở vi khuẩn Ở tế bào Prokaryote, mà cụ thể là ở vi khuẩn qua kính hiển vi điện tử có thể quan sát được chất nhân là phân tử DNA nguyên vẹn có dạng vòng tròn hình chiếc nhẫn. Đấy là nhiễm sắc thể của vi khuẩn−nơi chứa nguyên liệu di truyền của tế bào. Đồng thời bên cạnh nhiễm sắc thể, người ta còn quan sát thấy những cấu trúc dạng hình nhẫn nhỏ hơn gọi là plasmid. Đặc điểm nổi bật của plasmid là có cấu tạo từ DNA, có khả năng tự nhân đôi một cách độc lập, có khả năng tồn tại một cách độc lập với bộ gen của vi khuẩn cũng như có thể gắn vào bộ gen của vi khuẩn. Người ta xem plasmid là phần tử di truyền nằm ngoài bộ máy di truyền của vi khuẩn (Trần Thị Thanh, 2000). Theo Nguyễn Ngọc Hải (2007) plasmid là phân tử ADN có khả năng mang đoạn ADN ngoại lai vào trong tế bào chủ (E.Coli hoặc nấm men Saccharomyces cerevsiae) và đảm bảo sự nhân lên của đoạn ADN này trong tế bào chủ. Là phân tử ADN ngoài nhiễm sắc thể có khả năng tự nhân đôi, mang những đoạn gen đặc hiệu (kháng kháng sinh hoặc độc lực). Với những ưu điểm: kích thước nhỏ, dễ sử dụng để tuyển lựa (tính kháng kháng sinh), với cấu trúc gen khởi động có thể sử dụng để thể hiện chức năng của gen. Tuy nhiên, chúng lại có kích thước đoạn AND mang không lớn hơn 12 kbp. 12 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
2.6.1 Các loại plasmid Plasmid được phân loại theo hai nhóm chính gồm (Trần Thị Thanh, 2000 và Nguyễn Lân Dũng và ctv, 2007): Dựa vào khả năng truyền vào vi khuẩn khác: v Plasmid tiếp hợp (conjugative) chứa các gen giúp thực hiện một quá trình phức tạp gọi là tiếp hợp, chuyển một plasmid sang vi khuẩn khác. v Plasmid không tiếp hợp là những plasmid không có khả năng thực hiện quá trình tiếp hợp, vì thế chúng chỉ có thể được chuyển sang một vi khuẩn khác khi có sự trợ giúp của plasmid tiếp hợp. v Nhóm plasmid trung gian gọi là nhóm plasmid di chuyển được. Chúng chỉ mang các gen cần thiết cho việc di chuyển. Những plasmid này có thể chuyển với tần suất cao khi có mặt một plasmid tiếp hợp. Dựa vào chức năng chia làm 5 nhóm chính: v Plasmid giới tính, chúng mang nhân tố giới tính F (Fertility Factor). Sự vận chuyển DNA từ tế bào vi khuẩn này sang tế bào vi khuẩn khác nhờ vào các sợi nhung mao hình ống trên bề mặt của vỏ tế bào vi khuẩn, do plasmid F hình thành (Trần Thị Thanh, 2000). v Plasmid mang tính kháng (Resistance-(R) plasmid), mang các gen có khả năng kháng lại các thuốc kháng sinh hay chất độc. v Col-plasmid, chứa các gen mã hóa cho sự tổng hợp colchicine, một protein có thể giết chết các vi khuẩn khác. v Plasmid phân hủy, giúp phân hủy các chất lạ như toluene hay salicylic acid. v Plasmid mang độc tính, làm cho sinh vật trở thành sinh vật gây bệnh. 2.6.2 Plasmid tham gia vào cơ chế tái tổ hợp gen nội bào Khi plasmid nhân đôi nó sẽ tạo ra những vòng dính liền nhau như một chuỗi nhẫn (cấu trúc này gọi là caten). Các caten sẽ đức đoạn, đưa các plasmid về dạng thẳng và nếu như bên cạnh có nhiễm sắc thể của vi khuẩn đang sinh sản cũng bị đức ra thì các đoạn thẳng của plasmid và nhiễm sắc thể của vi khuẩn có thể gắn lại với nhau tạo thành một thể thống nhất. Như vậy, các plasmid của vi khuẩn có thể lọt vào trong phân tử DNA nhiễm sắc thể của vi khuẩn và ngược lại. Những thông tin như vậy sẽ nhân lên và truyền lại cho tế bào con cháu, có thể không giống mẹ nó ở một điểm nào đó. Chính nhờ cơ chế tái tổ hợp gen nội bào này mà ta có thể giải 13 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com