Tên đề tài: Nghiên cứu phát triển vaccine tự sinh phòng bệnh xuất huyết và bệnh gan thận mủ trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) nuôi ở Đồng bằng sông Cửu Long

Tác giả: Lê Minh Khôi, Khóa: 2021

Ngành: Nuôi trồng thủy sản; Mã số: 9620301. Nhóm ngành: Nông, lâm nghiệp và thủy sản

Người hướng dẫn: PGS.TS. Từ Thanh Dung, Đại học Cần Thơ

Người đồng hướng dẫn: PGS.TS. Trần Thị Tuyết Hoa, Đại học Cần Thơ

1. Tóm tắt nội dung luận án

Phát triển vaccine phòng bệnh trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) tại Đồng bằng sông Cửu Long là yêu cầu cấp thiết do sự đa dạng của các tác nhân vi khuẩn gây bệnh và tình trạng kháng kháng sinh ngày càng gia tăng. Nghiên cứu này nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của vaccine tự sinh dạng tiêm trong phòng bệnh xuất huyết và gan thận mủ trên cá tra.         

Nghiên cứu đã định danh được 8 chủng Aeromonas spp. với 03 chủng A. hydrophila và 05 chủng A. dhakensis và 11 chủng E. ictaluri lần lượt từ cá tra bệnh xuất huyết và gan thận mủ bằng phương pháp giải trình tự gen 16S rRNA. Phân tích dấu vân DNA và gen độc lực cho thấy Aeromonas có sự khác biệt rõ rệt giữa hai loài, trong khi E. ictaluri duy trì bộ gen độc lực ổn định nhưng vẫn có sự đa dạng nhất định.

Phân tích thành phần chính cho thấy sự phân hóa vi khuẩn chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi yếu tố di truyền. Kết quả cho thấy vi khuẩn Aeromonas phân hoá thành hai cụm lớn tương ứng với hai loài A. hydrophila và A. dhakensis, trong khi E. ictaluri có độ tương đồng cao hơn.

Dựa trên các tiêu chí về đặc điểm dịch tễ, độc lực và sự khác biệt di truyền, các chủng đại diện đã được lựa chọn để phát triển vaccine tự sinh. Kết quả phân nhóm vi khuẩn đã tuyển chọn được A. hydrophila VH31, A. dhakensis VH74, E. ictaluri VH83 và E. ictaluri VH116 là các chủng điển hình của mỗi loài. Đồng thời, ghi nhận hiện tượng cộng dồn độc lực khi cảm nhiễm kép cùng nhóm.

Kết quả thử nghiệm cảm nhiễm cho thấy vaccine đa giá mang lại hiệu quả bảo hộ cao (87–100%), vượt trội so với vaccine đơn giá. Đồng thời, vaccine kích thích đáp ứng miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu, duy trì các chỉ số huyết học ổn định và ghi nhận khả năng bảo hộ chéo giữa các chủng vi khuẩn.

Kết quả nghiên cứu khẳng định tiềm năng của vaccine tự sinh đa giá trong phòng bệnh xuất huyết và gan thận mủ trên cá tra, đồng thời nhấn mạnh vai trò quan trọng của việc lựa chọn và phối hợp chủng vi khuẩn trong tối ưu hóa hiệu quả vaccine. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu đánh giá trong điều kiện thực tế nhằm hoàn thiện quy trình ứng dụng.

2. Những kết quả mới của luận án

Luận án đã làm rõ sự phân hóa giữa các tác nhân vi khuẩn Aeromonas và Edwardsiella trên cá tra bị bệnh xuất huyết và gan thận mủ thông qua phân tích sự khác biệt tổng thể, từ đó cung cấp cách tiếp cận mới trong nghiên cứu bệnh học vi khuẩn trên cá.

Đặc biệt, luận án phát hiện hiện tượng hiệp đồng độc lực khi cảm nhiễm kép giữa các chủng Aeromonas và Edwardsiella ictaluri, cung cấp bằng chứng khoa học cho thấy cơ chế gây bệnh trên cá tra mang tính đa tác nhân thay vì đơn lẻ.

Ngoài ra, luận án chứng minh rằng việc kết hợp các chủng vi khuẩn liên quan trực tiếp đến thành phần bệnh lý trong quá trình phát triển vaccine tự sinh có thể nâng cao hiệu quả bảo hộ. Đồng thời, nghiên cứu cũng ghi nhận khả năng bảo hộ chéo giữa các chủng vi khuẩn, góp phần làm rõ cơ sở khoa học cho việc tối ưu hóa thành phần vaccine trong phòng bệnh thủy sản.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Kết quả của luận án cung cấp cơ sở thực tiễn cho việc nâng cao hiệu quả chẩn đoán và phân biệt các tác nhân gây bệnh trên cá tra, góp phần hỗ trợ lựa chọn phương pháp phòng trị bệnh phù hợp trong điều kiện nuôi thực tế.

Việc đề xuất kết hợp các phương pháp sàng lọc vi khuẩn giúp lựa chọn kháng nguyên thích hợp, tạo tiền đề cho phát triển vaccine tự sinh có hiệu quả cao, phù hợp với điều kiện dịch tễ tại từng vùng nuôi.

Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu mở ra khả năng ứng dụng trong thiết kế vaccine theo đặc điểm địa phương, góp phần nâng cao hiệu quả phòng bệnh, giảm tỷ lệ hao hụt và hạn chế sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản.

Tổng thể, luận án có ý nghĩa thực tiễn trong việc hỗ trợ người nuôi và cơ sở sản xuất giống kiểm soát dịch bệnh hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại kinh tế và hướng tới phát triển bền vững ngành nuôi cá tra.

Thesis title: Research on the development of autogenous vaccines against hemorrhagic disease and bacillary necrosis of pangasius in striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus) cultured in the Mekong Delta.

- Major: Aquaculture                                      Code: 9620301

- Full name of PhD student: Le Minh Khoi   Year: 2021, phase 1

- Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Tu Thanh Dung.

- Co-supervisor: Assoc. Prof. Dr. Tran Thi Tuyet Hoa.

- Educational institution: College of Aquaculture and Fisheries, Can Tho University

1. Content of thesis summary

The development of vaccines for striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus) in the Mekong Delta is an urgent need due to the diversity of bacterial pathogens and the increasing prevalence of antimicrobial resistance. This study aimed to evaluate the feasibility and efficacy of injectable autogenous vaccines for the prevention of hemorrhagic septicemia and bacillary necrosis of internal organs in striped catfish.

A total of eight Aeromonas spp. strains, including three A. hydrophila and five A. dhakensis, and eleven Edwardsiella ictaluri strains were identified from diseased fish using 16S rRNA gene sequencing. DNA fingerprinting and virulence gene analysis revealed clear differentiation between Aeromonas species, whereas E. ictaluri exhibited a relatively conserved virulence gene profile with some degree of variability.

Principal component analysis indicated that bacterial differentiation was primarily driven by genetic factors. Aeromonas isolates were grouped into two major clusters corresponding to A. hydrophila and A. dhakensis, while E. ictaluri showed higher similarity among strains.

Based on epidemiological characteristics, virulence, and genetic diversity, representative strains were selected for autogenous vaccine development, including A. hydrophila VH31, A. dhakensis VH74, E. ictaluri VH83, and E. ictaluri VH116. A synergistic effect in virulence was also observed during co-infection experiments.

Challenge trials demonstrated that multivalent vaccines provided high protective efficacy (87–100%), significantly outstanding monovalent vaccines. In addition, the vaccines induced both specific and non-specific immune responses, maintained stable hematological parameters, and exhibited cross-protective immunity among bacterial strains.

These findings highlight the potential of multivalent autogenous vaccines in controlling hemorrhagic septicemia and bacillary necrosis in striped catfish, emphasizing the critical role of strain selection and combination in optimizing vaccine efficacy. Further studies under field conditions are recommended to validate and refine the application process.

2. The novel aspects from the thesis

The dissertation elucidated the differentiation between Aeromonas and Edwardsiella bacterial pathogens in striped catfish affected by hemorrhagic disease and bacillary necrosis of the liver and kidney through an analysis of overall differences, thereby providing a novel approach to the study of bacterial pathology in fish.

Notably, the dissertation identified synergistic virulence during dual infection with Aeromonas strains and Edwardsiella ictaluri, providing scientific evidence that disease pathogenesis in striped catfish involves multiple pathogens rather than a single causative agent.

Furthermore, the dissertation demonstrated that incorporating bacterial strains directly associated with the disease pathology into the development of autogenous vaccines can improve protective efficacy. The study also documented cross-protection among bacterial strains, contributing to a better understanding of the scientific basis for optimizing vaccine composition in aquaculture disease prevention.

3. Application prospect and suggestions for further study

The findings of this dissertation provide a practical basis for improving the diagnosis and differentiation of pathogens in striped catfish, thereby supporting the selection of appropriate disease prevention and treatment strategies under actual aquaculture conditions.

The proposed integration of bacterial screening methods facilitates the selection of suitable antigens, laying the groundwork for the development of highly effective autogenous vaccines tailored to the epidemiological conditions of individual farming regions.

Furthermore, the research findings offer potential applications in the design of vaccines based on local disease characteristics, contributing to improved disease prevention, reduced mortality, and decreased antibiotic use in aquaculture.

Overall, this dissertation has practical significance in supporting farmers and hatcheries in effective disease control, minimizing economic losses, and promoting the sustainable development of the striped catfish farming industry.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ Giáo dục và Đào tạo (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)