Thayhien.edu.vn xin giới thiệu đến các bạn các bài học Lý thuyết Công nghệ lâm nghiệp thủy sản 12 kết nối tri thức_Bài 25 Ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trừ bệnh thủy sản
Bài 25 Ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng trừ bệnh thủy sản
I. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CHẨN ĐOÁN SỚM BỆNH THỦY SẢN
1. Kĩ thuật PCR
- PCR (polymerase chain reaction) là một kỹ thuật sinh học phân tử được
sử dụng để "khuếch đại" đoạn phân tử DNA ngoài cơ thể sống.
- Nguyên lý của kỹ thuật PCR: là nhân lên gấp hàng triệu lần một đoạn
ADN chọn lọc trong thời gian ngắn trong môi trường in vitro giống như quá trình
phân bào.
- Quy trình phát hiện virus gây bệnh thủy sản bằng kĩ thuật PCR
Bước 1: Thu mẫu thủy sản
Bước 2: Tách chiết DNA tổng số
Bước 3: Nhân bản đoạn gene đặc hiệu của tác nhân gây bệnh bằng phản ứng
PCR
Bước 4: Điện di và kiểm tra sản phẩm PCR
- Ý nghĩa: Phát hiện sớm và chính xác tác nhân gây bệnh thuỷ sản giúp
nâng cao hiệu quả phòng, trị bệnh.
- Thành tựu:
+ Phát hiện sớm virus gây bệnh trên tôm: Bệnh đầu vàng, bệnh đốm trắng,
bệnh hoại tử cơ,...
+ Bệnh Herpesvirus trên cá Koi;
+ Phát hiện virus gây bệnh xuất huyết ở cá trắm cỏ;...
* Bệnh đốm trắng trên tôm bằng kĩ thuật PCR cần tiến hành quy trình sau:
Thu mẫu tôm - Tách chiết DNA từ mẫu tôm - Nhân bản đoạn gene đặc hiệu của
tác nhân gây bệnh ở tôm bằng phản ứng PCR -điện di và kiểm tra sản phẩm PCR
2. KIT chuẩn đoán
- KIT chẩn đoán: được gọi là que thử nhanh là dụng cụ chẩn đoán được
tích hợp các thành phần cần thiết để phát hiện tác nhân gây bệnh trong máu bệnh
phẩm 1 cách định tính.
- Nguyên lí: Dựa trên nguyên lý sắc ký miễn dịch phát hiện tác nhân gây
bệnh một cách gián tiếp thông qua phát hiện kháng thể kháng nguyên hoặc dịch tiết
sinh học trong mẫu bệnh phẩm
- Quy trình:
Bước 1: Thu mẫu thủy sản
Bước 2: Bổ sung dung dịch đệm
Bước 3: Nghiền mẫu
Bước 4: Hút dịch mẫu
Bước 5: Cho mẫu vào KIT test nhanh
Bước 6: Đọc kết quả sau 15 phút
- Ý nghĩa: Nhằm phát hiện các tác nhân gây bệnh trong mẫu bệnh phẩm một
cách định tính, kết quả nhanh và thực hiện dễ dàng tại hiện trường giúp nâng
cao hiệu quả phòng, trị bệnh.
- Thành tựu: KIT chẩn đoán bệnh hoại tử thần kinh trên cá biển, bệnh đốm
trắng và bệnh đầu vàng trên tôm, bệnh hoại tử cơ quan tạo máu trên cá hồi.
- Sự giống và khác nhau giữa kĩ thuật PCR và KIT chẩn đoán trong chẩn
đoán sớm bệnh thuỷ sản.
+ Giống nhau: Giúp phát hiện sớm bệnh thuỷ sản.
- Khác nhau: KIT mang tính định tính, PCR xác định vật chất di truyền.
II. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG PHÒNG, TRỊ BỆNH
1. Quy trình sản xuất vaccine DNA phòng bệnh cho cá gồm các bước sau:
* Quy trình:
Phân lập mầm bệnh → Tách gene mã hóa kháng nguyên → Gắn gene mã hóa kháng nguyên vào plasmid và gắn vào hệ gene vi khuẩn → Tăng sinh vi khuẩn chứa plasmid đã gắn gene mã hóa kháng nguyên → Tinh sạch plasmid chứa gene mã hóa kháng nguyên → Bổ sung chất ổn định,đóng chai → Tiêm vacxine cho cá
* Ưu điểm của vaccine DNA:
- Tính ổn định cao,
- Chi phí sản xuất thấp hơn vaccine truyền thống.
- Không chứa tác nhân gây bệnh nên có tính an toàn cao hơn.
2. Công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm vi sinh (Probiotics)
* Chế phẩm vi sinh (probiotics): là các sản phẩm chứa vi sinh vật sống
(chứa 1 loài hoặc đồng thời nhiều loài nhiều nhóm loài) được bổ sung qua đường
thức ăn hoặc đưa vào nước ương nuôi có tác động có lợi đối với thủy sản.
* Ví dụ:
- Bacillus.sp; - Carnobacterium
- Lactobacillus; - Lactococus;
- Nấm men (Saccharomyces) -
Enterococus,…
*Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh phòng bệnh thủy sản gồm 4 bước sau:
Bước 1: Phân lập, tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng phòng, trị bệnh
thủy sản.
Bước 2: Nuôi cấy và nhân sinh khối các chủng vi sinh vật trong môi trường
và điều kiện thích hợp
Bước 3: Phối trộn sinh khối vi sinh vật với cơ chất thích hợp để tạo chế
phẩm.
Bước 4: Đóng gói,bảo quản và sử dụng.
*Vai trò của chế phẩm vi sinh trong phòng, trị bệnh thuỷ sản:
- Ức chế vi khuẩn gây bệnh;
- Tăng cường miễn dịch cho động vật thuỷ sản.
*Sản xuất chế phẩm Bacillus sp
Bước 1: Phân lập,tuyển chọn chủng Bacillus sp
Bước 2: Nuôi cấy và nhân sinh khối các chủng Bacillus sp trong môi trường
dinh dưỡng Nutrient Broth ở điều kiện thích hợp (pH: 7 - 7,5; Nhiệt độ từ 300 C
- 350C)
Bước 3: Phối trộn sinh khối Bacillus sp
với cơ chất thích hợp (đường maltodextrin, lactose, tinh bột bắp...) để
tạo chế phẩm.
Bước 4: Đóng gói, bảo quản và sử dụng.
*Chất kích thích miễn dịch
- Nguồn gốc: Chiết xuất từ vi khuẩn, nấm men, động vật và thực vật.
- Các chất này có đặc tính hóa học và cơ chế tác động khác nhau.
- Vai trò: Nâng cao khả năng kháng bệnh, phòng đồng thời nhiều loại bệnh
- Sử dụng bằng cách bổ sung vào thức ăn cho đối tượng nuôi trước mùa dịch:
betaglucan, lactoferrin, lipopolysaccharide.
3. Công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm thảo dược:
* Kháng sinh thảo dược:
Là sản phẩm được lấy hoặc chiết xuất từ các loại thực vật hoặc bộ phận của
thực vật chứa nhiều hoạt chất có hoạt tính kháng bệnh cao (allicin, polyphenols,
alkaloids, quinones, terpenoids, steroids,...) và khả năng tăng cường miễn dịch
cho động vật thủy sản.
*Ví dụ: Tỏi, thanh hao hoa vàng, hương nhu trắng, ngũ bội tử, cà gai leo, xuyên
tâm liên, hương thảo, trầu không, thanh táo, diệp hạ châu, chùm ngây, bạc hà,
quế, ...
* Ưu điểm:
- An toàn cho con người và thân thiện với môi trường.
- Giúp hạn chế sử dụng kháng sinh tổng hợp nên giảm tồn dư trong sản phẩm.
- Không bị kháng thuốc.
* Sử dụng: Cho ăn, ngâm tắm.
*Quy trình sản xuất chế phẩm men tỏi giàu allicin phòng,trị bệnh thủy sản
gồm các bước sau:
Tỏi tươi xay nhuyễn + đường kính hoặc rỉ mật đường + dấm ăn + nước sạch 🡪 Trộn đều thành hỗn hợp (tỉ lệ 10:1:1:16) 🡪 Thùng chứa (ủ lên men khoảng 10 - 15 ngày vào mùa hè và 25 - 30 ngày
vào mùa đông) 🡪 Dịch tỏi lên men giàu allicin 🡪 Đóng gói, bảo quản và sử dụng
4. Sinh phẩm trị bệnh
a. Thực khuẩn thể (bacteriophage)
- Thực khuẩn thể là các nhóm virus nhiễm trên vi khuẩn. Chúng xâm nhập
vào ký chủ, sử dụng bộ máy nhân DNA của kí chủ để nhân lên tạo ra nhiều thực phẩm
thể mới và phá vỡ tế bào ký chủ.
b. Enzim kháng khuẩn
- Enzyme kháng khuẩn là các protein có khả năng phá vỡ cấu trúc thành tế
bào vi khuẩn từ đó tiêu diệt tác nhân gây bệnh.
→ Các loại thực khuẩn thể và enzyme kháng khuẩn có tính đặc hiệu cao với từng loại vi khuẩn gây bệnh mà không ảnh hưởng đến các loài vi khuẩn có lợi khác.