Vi khuẩn gây bệnh trong biofilm là mối nguy cho sức khỏe trong các hệ thống nuôi tuần hoàn

Ngành nuôi trồng thủy sản trong hệ thống tuần hoàn đang phát triển nhanh chóng, nhìn chung các mô hình này không phụ thuộc vào các điều kiện môi trường nhiều vì hầu hết các cơ sở đều ở trong nhà. Tuy nhiên, hình thức nuôi thủy sản này làm tăng khả năng hình thành vi khuẩn gây bệnh trong hệ thống thông qua việc hình thành các màng sinh học (biofilm). Vi khuẩn gây bệnh được giải phóng từ màng sinh học có khả năng gây bệnh cho cá, cũng như làm tăng khả năng tiếp xúc với con người.

 

 

Màng sinh học

 

Màng sinh học hình thành ở bề mặt nước, bề mặt rắn của tất cả các thành phần trong hệ thống nuôi trồng thủy sản. Chúng cũng có trong các dòng suối và trên thiết bị cấy ghép y tế, và gây ra mảng bám trên răng. Màng sinh học cũng được tìm thấy trên vảy và da của cá, và là mối quan tâm trong ngành công nghiệp thực phẩm, nơi có bằng chứng về màng sinh học trên bề mặt tiếp xúc với thực phẩm.

 

Nhiều sinh vật khác nhau được kết hợp vào màng sinh học, bao gồm vi khuẩn, nấm, tảo và ký sinh trùng. Sự biến động của kiểu sinh vật vượt trội xảy ra theo thời gian.

 

Màng sinh học vi khuẩn được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải ở một số quốc gia để làm sạch nước. Một số vi khuẩn được tìm thấy trong màng sinh học của hệ thống nuôi trồng thủy sản rất cần thiết trong việc loại bỏ amoniac và nitrit, các chất thải có hại cho cá.

 

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi khuẩn trong màng sinh học thích ứng với các điều kiện môi trường bất lợi bằng cách thay đổi các chức năng tế bào của chúng. Các tế bào vi khuẩn màng sinh học đã được phát hiện có khả năng chống lại các phương pháp điều trị bằng kháng sinh, chất hoạt động bề mặt hoặc chất khử khử trùng, kim loại nặng, động vật thực bào và cả biện pháp phơi khô.

 

Rủi ro tiềm ẩn

 

Sự hiện diện của vi khuẩn gây bệnh cho người trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn có thể làm cho hệ thống nuôi này trở thành một nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe cộng đồng và không thể chấp nhận được. Những con cá có thể không có triệu chứng và xâm nhập vào chuỗi thức ăn. Nếu bất kỳ sự lây nhiễm chéo nào xảy ra trong quá trình chế biến, thành phẩm có thể bị nhiễm bẩn, dẫn đến khả năng lây nhiễm cho người tiêu dùng.

 

Một nguy cơ khác là những con cá có triệu chứng thường được ăn kháng sinh hoặc được xử lý bằng kháng sinh trong nước. Vi khuẩn trong màng sinh học có thể phát triển sức đề kháng với những chất kháng khuẩn này và nếu nhiễm trùng xảy ra, các phương pháp điều trị thông thường có thể sẽ không còn hiệu quả.

 

Vi khuẩn gây bệnh

 

Bảng 1 liệt kê một số vi khuẩn gây bệnh được phân lập từ màng sinh học trong các cơ sở nuôi trồng thủy sản. Hầu hết các sinh vật này là mầm bệnh cơ hội và tất cả chúng đều có mặt khắp nơi trong môi trường.

 

Một số tác nhân gây bệnh cho con người quan trọng là Bacillus cereus, Shigella spp. và Vibrio spp.

 

 

Bảng - Vi khuẩn gây bệnh liên quan đến màng sinh học trong các cơ sở nuôi trồng thủy sản thương mại. Các ký hiệu F là cá và H là con người.

 

Bacillus cereus

 

Bacillus cereus đang trở thành mối quan tâm nhiều hơn trong ngành công nghiệp thực phẩm vì nó là một sinh vật cứng cáp, có khả năng hình thành bào tử và có khả năng sống sót trong các điều kiện khắc nghiệt, kể cả nhiệt độ cao. Ăn phải B. cereus có thể dẫn đến nôn mửa hoặc tiêu chảy sau khi bào tử nảy mầm và tạo ra độc tố. Vi khuẩn này cũng có thể gây nhiễm trùng mắt hoặc vết thương, nhiễm trùng huyết, và hệ thống thần kinh trung ương không đặc hiệu khác hoặc nhiễm trùng đường hô hấp, mặc dù biểu hiện của những triệu chứng này không phổ biến.

 

Shigella spp.

 

Shigella spp. gây ra bệnh kiết lỵ và thường liên quan đến điều kiện vệ sinh kém. Các vi khuẩn này có thể lây nhiễm nhanh chóng vì chỉ cần sự hiện diện ở mật số vi khuẩn thấp, sự lây truyền nhanh chóng diễn ra nhanh đặc biệt là ở những nơi đông đúc, không đảm bảo vệ sinh. Phân từ những cá thể bị nhiễm bệnh sẽ làm ô nhiễm thức ăn và nước uống.

 

Vibrio spp.

 

Ba loài Vibrio chính dẫn đến nhiễm trùng ở người là V. cholerae, V. parahemolyticus và V. vulnificus, chúng thường được tìm thấy trong nước, Vibrio cholerae có thể tồn tại trong các lớp động vật có vỏ và sinh vật phù du đã bị nhiễm nước thải ô nhiễm. Loài này chứa nhiều chủng vô hại, và cả các chủng độc hơn chịu trách nhiệm gây ra bệnh dịch tả đường tiêu hóa. Bệnh tả là một bệnh liên quan đến điều kiện vệ sinh kém. Nó lây truyền chủ yếu qua nguồn nước và thức ăn bị ô nhiễm.

 

Vibrio parahemolyticus cũng có thể gây đau dạ dày, ruột khi ăn hải sản sống hoặc chưa nấu chín. V. parahemolyticus phân bố rộng rãi ở vùng biển ven bờ và gắn liền với mọi loại hải sản. Nó phổ biến hơn vào những mùa ấm, nhưng có thể được cách ly khỏi nước lạnh.

 

Vibrio vulnificus có liên quan đến nhiễm trùng vết thương và nhiễm trùng huyết ở người, mặc dù thường chỉ xảy ra ở những bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch. Nhiễm trùng huyết chủ yếu liên quan đến việc ăn hàu sống. Tỷ lệ tử vong đối với bệnh nhân nhiễm trùng huyết khá cao. Sinh vật này ít liên quan đến bệnh đường tiêu hóa, và trách nhiệm của nó trong việc gây ra bệnh viêm dạ dày, ruột chưa được hiểu rõ.

 

Vibriosis

 

Bệnh do vibrio cũng xảy ra ở cá, phổ biến nhất ở cá biển, nhưng cũng có thể có ở cá nước ngọt. Sự bùng phát dịch bệnh do vibrio ở cá thay đổi theo nhiệt độ, độc lực của từng chủng và mức độ stress môi trường.

 

 

Kết luận

 

Có nhiều loại vi sinh vật trong màng sinh học ở hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn. Mặc dù những sinh vật này là một phần thiết yếu của quá trình lọc sinh học của hệ thống, nhưng vi khuẩn gây bệnh cũng có thể có mặt. Đôi khi màng sinh học bong ra có thể giải phóng những mầm bệnh này vào nước, khiến cá và người bị nhiễm bệnh.

 

Một số sinh vật được con người quan tâm hàng đầu bao gồm các loài B. cereus, Shigella và các loài Vibrio. Những vi khuẩn gây bệnh này có thể gây bệnh đường tiêu hóa, nhiễm trùng vết thương và/hoặc nhiễm trùng huyết ở người.

 

Tiếp xúc với con người có thể do nhiễm chéo từ cá bị nhiễm bệnh với thành phẩm trong quá trình chế biến hoặc tiếp xúc trực tiếp với nước. Vì nhiều vi khuẩn gây bệnh trong màng sinh học phổ biến trong môi trường nước nên việc loại bỏ chúng là một mục tiêu không thực tế. Giảm số lượng mầm bệnh hiện có là có thể đạt được. Các biện pháp an toàn sinh học là giải pháp thích hợp làm giảm nguy cơ phơi nhiễm cho cả cá và nhân viên.

 

Nguồn: https://www.aquaculturealliance.org

 

Dịch bởi: KS. Nguyễn Thành Quang Thuận – VPAS JSC