Chuyên đề Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất vaccine

Chuyên đề: Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất vaccine MỤC LỤC Đặt vấn đề Thủy sản là một ngành có nhiều thế mạnh ở nước ta, là một trong ba ngành có đóng góp lớn nhất cho kim ngạch xuất khẩu Việt Nam. Với sự phát triển của các hình thức nuôi mới như nuôi với mật độ cao và nuôi thâm canh thì vấn đề dịch bệnh đã trở thành một trong những trở ngại chính cho sự phát triển bền vững của Nuôi trồng Thủy sản (NTTS) tại Việt Nam. Hiện nay việc phòng trị bệnh trên động vật thủy sản ở nước ta vẫn chủ yếu dựa vào việc sử dụng thuốc kháng sinh và hóa chất. Hiện tại chưa có một loại vaccine nào phòng bệnh cho cá được đưa vào sử dụng tại Việt Nam, trong khi đó trên thế giới hiện nay đã có 36 loại vaccine phòng bệnh cho vi khuẩn và hai loại vaccine phòng bệnh cho virut được sử dụng rộng rãi trên 12 đối tượng nuôi khác nhau thuộc 41 quốc gia trên thế giới. Vì vậy việc nghiên cứu, phát triển các phương pháp phòng trị bệnh có hiệu quả như sử dụng các loại thảo dược, chất tách chiết từ thảo dược và vaccine cho cá là rất cần thiết nhằm đảm bảo cho sự phát triển bền vững của NTTS. Việc phòng trị bệnh chủ yếu phụ thuộc vào các loại thuốc kháng sinh và hóa chất gần đây đã khiến cho việc xuất khẩu thủy sản của Việt Nam gặp rất nhiều khó khăn do danh mục các loại thuốc và hóa chất cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ngày càng tăng. Ví dụ cụ thể đó là việc cấm sử dụng Chloramphenicol, Flomequine và Xanh malachite đã ảnh hưởng lớn cho nghề xuất khuẩu. 1. Tổng quan về sử dụng vaccine trong NTTS trên thế giới:  Vaccine phòng bệnh trong nuôi thủy sản được bắt đầu nghiên cứu và phát triển từ năm 1973 nhưng mãi đến cuối những năm 1987 mới được đưa vào sử dụng (Newman, S, 1993). Cho đến tháng 7 năm 2005, đã có 35 loại vaccine phòng bệnh vi khuẩn và 2 loại vaccine phòng bệnh virut được đăng ký bản quyền và sử dụng cho 6 đối tượng nuôi phổ biến trên 41 quốc gia trên thế giới bao gồm cá hồi, cá chẽm châu âu, cá chẽm châu á, cá rô phi, cá Turbot, và cá bơn đuôi vàng. Bảng 1. Một số loại vaccine phòng bệnh vi khuẩn đang sử dụng trên thế giới STT Loại vaccine Loại bệnh Loài cá  1 Aeromonas sp bacterin Lở loét, xuất huyết Cá hồi  Aeromonas salmonicida bacterin Lở loét, xuất huyết Cá hồi  Aeromonas salmonicida immersion vaccine  Lở loét, xuất huyết Cá hồi  Aeromonas salmonicida Vibrio anguillarum  bacterin (Biojec 1900J)  Lở loét, xuất huyết Cá hồi  Penaeid multivalent bacterin Đỏ thân Tôm sú  Streptococcus sp bacterin Xuất huyết, mù  mắt  Cá Chẽm và  cá Rô phi  Aeromonas salmonicida subsp. Salmonicida Khối u, lở loét Cá hồi  Autogenous bacterin Lở loét, xuất huyết Cá hồi  Autogenous bacterin J Lở loét, xuất huyết Cá hồi  Photobacterium damsela subsp. Damsela Lở loét Cá chẽm  Edwardsiella ictaluri bacterin (Escogen J) Hoại tử gan tụy Cá nheo Mỹ  Streptococcus iniae  Xuất huyết, hoại tử Cá rô phi  Lactococcus garviae  Bệnh lở loét Cá chẽm  2. Tình hình sử dụng vaccine trong NTTS ở Việt Nam và Thừa Thiên Huế: Để đạt được mục tiêu đã đề ra cho ngành NTTS thì việc phát triển cần có qui họach cụ thể, trong đó quản lý dịch bệnh cho các đối tượng nuôi thủy sản được đặt lên hàng đầu. Nhiều giải pháp để quản lý dịch bệnh đã và đang được áp dụng như cải tạo ao kỹ, chọn giống tốt sạch bệnh, quản lý tốt môi trường, quan tâm đến dinh dưỡng, thuốc và hóa chất nhưng hiệu quả vẫn chưa cao. Vì vậy, việc sản xuất và sử dụng vaccine trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam để quản lý dịch bệnh có ý nghĩa rất lớn. Hiện tại đã có một số công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng vaccine vào nuôi trồng thủy sản tại Việt Nam, đề tài sản xuất vaccine cuả Bộ Thủy Sản, đề tài sản xuất vaccine vô hoạt phòng bệnh xuất huyết trên cá trắm cỏ, đề tài nghiên cứu tạo vaccine phòng bệnh đốm trắng trên cá tra của Viện nghiên cứu nuôi trồng Thủy sản II, đề tài sản xuất vaccine phòng bệnh hoại tử thần kinh (VNN) cho cá mú nuôi, kết quả nghiên cứu bước đầu ở phòng thí nghiệm rất khả quan, đặc biệt là vaccine phòng bệnh do vi khuẩn Edwardsiella ictaluri trên cá tra (Pangasianodon hypothalmus) cho thấy khả năng đáp ứng miễn dịch của cá tra đối với vi khuẩn E. ictaluri qua kháng thể có trong máu cá đạt cao nhất. Nồng độ kháng nguyên kết hợp sử dụng chất bổ trợ Aluminum cũng được xác định (3.109 tế bào/cá) với phương pháp tiêm vaccine 2 lần vào ngày 1 và ngày 14. Thời gian bảo hộ tốt cho đàn cá có thể kéo dài đến 2 tháng. Ngoài ra, một số công ty nước ngoài đang nghiên cứu sản xuất và thử nghiệm vaccine phòng bệnh cho cá tra, cá điêu hồng và cá giò Với những kết quả đạt được như trên, hy vọng trong tương lai việc ứng dụng vaccine phòng hộ đàn cá nuôi sẽ được triển khai rộng rãi và đây là một công cụ quản lý sức khỏe hữu hiệu cho các đối tượng nuôi thủy sản (theo UV Việt Nam). Bên cạnh đó, việc phát triển vaccine cho các bệnh có ảnh hưởng lớn trên các đối tượng nuôi chính tại Việt Nam như bệnh xuất huyết đốm đỏ trên cá trắm cỏ, bệnh xuất huyết, mù mắt trên cá rô phi, bệnh hoại tử gan tụy trên cá tra và cá Ba Sa, bệnh vi rút trên cá chép, và một số loài thủy đặc sản nước ngọt như cá lăng, chiên, salmon, và một số đối tượng quan trọng khác là rất cần thiết. Tại Thừa Thiên Huế, có 1 số nghiên cứu và sử dụng vaccine trong NTTS điển hình như nghiên cứu thử nghiệm vaccine phòng bệnh hoại tử thần kinh ở cá được các tác giả: TS. Phạm Thị Tâm, PGS.TS. Phạm Công Hoạt, PGS.TS. Nguyễn Quang Linh, ThS. Trần Thế Mưu thuộc Viện Đại học mở Hà Nội và Trung tâm Ươm tạo và Chuyển giao công nghệ - Đại Học Huế phối hợp thực hiện với mục tiêu vô hoạt keo phèn phòng bệnh hoại tử thần kinh ở cá mú có tỷ lệ bảo hộ cá ở điều kiện thí nghiệm đạt 75%. Bảng 2. Một số vaccine cần phát triển và ứng dụng trong NTTS tại Việt Nam STT Loại vaccine Phòng bệnh Đối tượng nuôi 1 Streptococcus iniae Xuất huyết, mù mắt Rô phi 2 Streptococcus sp Xuất huyết, tuột vẩy Cá chẽm 3 Aeromonas hydrophyla Lở loét Trắm cỏ 4 Edwarsiella ictalury Bệnh hoại tử gan tụy Cá Tra, cá Ba Sa 5 Edwardsiella tarda Bệnh hoại tử gan tụy Cá Tra, cá Ba Sa 6 Vibrio sp Lở loét, hoại tử Cá Hồi nước ngọt Hình 1: Vaccine phòng bệnh hoại tử thần kinh ở cá Nội dung chính Giới thiệu chung về vaccine Khái niệm và sơ lược về lịch sử hình thành vaccine. *Khái niệm: Vaccine là một sản phẩm được tạo nên từ chính tác nhân gây bệnh, hay các độc tố do chính tác nhân gây bệnh tiết ra, nhằm tác động vào hệ thống miễn dịch đặc hiệu của động vật có xương sống, trong đó có cá để tạo ra các phản ứng miễn dịch. Vaccine được điều chế từ chủng vi sinh vật nào thì chỉ phòng được bệnh do chủng vi sinh vật đó gây nên chứ không phòng được bệnh khác. Vaccine là một chế phẩm sinh học chứa vật chất của mầm bệnh được gọi là "kháng nguyên". Khi đưa vào cơ thể người hoặc động vật sẽ kích thích cơ thể tạo ra một trạng thái miễn dịch, giúp cơ thể chống lại mầm gây bệnh. Tiêu chuẩn cơ bản: - Không gây phản ứng toàn thân.Có thể có phản ứng cục bộ, nhưng những biểu hiện lâm sàng phải biến mất 24 giờ sau khi tiêm phòng. - Hiệu lực phòng bệnh cao và kéo dài. - Tiêm nhẹ tay, liều tiêm thấp và bảo quản dễ dàng. - Giá thành hạ. *Lịch sử hình thành: Vaccine đầu tiên gắn với tên tuổi của Edward Jenner, một bác sĩ người Anh. Năm 1796, châu Âu đang xảy ra dịch đậu mùa, Jenner đã thực hiện thành công thử nghiệm vaccine ngừa căn bệnh này. Kinh nghiệm dân gian cho thấy những nông dân vắt sữa bò có thể bị lây bệnh đậu bò, nhưng sau khi khỏi bệnh, họ trở nên miễn nhiễm đối với bệnh đậu mùa. Thuật ngữ vaccine xuất phát từ vaccineia, loại virus gây bệnh đậu bò nhưng khi đem tiêm chủng cho người lại giúp ngừa được bệnh đậu mùa (tiếng Latinh vacca nghĩa là "con bò cái"). Hình 2: Edward Jenner Vào thời của Jenner, các virus vẫn chưa được khám phá, còn vi khuẩn tuy đã được tìm ra nhưng vai trò gây bệnh của chúng chưa được biết. Thời điểm 1798, khi Jenner công bố kết quả thí nghiệm của mình, người ta chỉ hình dung là có các "mầm bệnh" gây nên sự truyền nhiễm. Tám mươi năm sau, Louis Pasteur nghiên cứu bệnh tả khi dịch tả đang tàn sát đàn gà. Qua đó, Pasteur đã xác nhận các giả thuyết của Jenner. Điều đó đã mở đường cho ngành miễn dịch học hiện đại. Hình 3: Louis Pasteur Thành phần của vaccine. Có hai thành phần chủ yếu trong vaccine đó là: Kháng nguyên và chất bổ trợ vaccine. - Kháng nguyên: Kháng nguyên được hiểu là một chất khi đưa vào cơ thể sẽ kích thích cơ thể vật chủ sản sinh kháng thể và tạo ra một lớp tế bào mẫn cảm đặc hiệu chống lại sự xâm nhập và gây bệnh của mầm bệnh. - Chất bổ trợ vaccine: Là những chất được bổ sung vào vaccine, có khả năng kích thích sinh miễn dịch không đặc hiệu nhằm nâng cao hiệu lực và độ dài miễn dịch của vaccine. Bổ trợ kết hợp với kháng nguyên làm tăng tính lạ của kháng nguyên khi vào cơ thể, nên đáp ứng miễn dịch mạnh hơn, quá trình tổng hợp protein cao hơn.Vaccine có bổ sung chất bổ trợ sẽ tạo được miển dịch mạnh hơn, thời gian miễn dịch kéo dài hơn. Đặc tính cơ bản và cơ chế hoạt động của vaccine. *Đặc tính: AN TOÀN: Một vaccine lý tưởng khi sử dụng sẽ không gây bệnh, không gây độc và không gây phản ứng. Sau khi sản xuất vaccine phải được cơ quan kiểm định nhà nước kiểm tra chặt chẽ về mặt vô trùng, thuần khiết và không độc. -Vô trùng: Vaccine không được nhiễm các vi sinh vật khác, nhất là các vi sinh vật gây bệnh. -Thuần khiết: Ngoài kháng nguyên đưa vào để kích thích cơ thể đáp ứng miễn dịch chống vi sinh vật gây bệnh, không được lẫn các thành phần kháng nguyên khác có thể gây ra các phản ứng phụ bất lợi. -Không độc: Liều sử dụng phải thấp hơn rất nhiều so với liều gây độc. Tuy nhiên, không có vaccine nào đạt được độ an toàn tuyệt đối. Về nguyên tắc, vaccine phải đảm bảo đủ độ an toàn. Song trên thực tế không thể đạt được mức độ an toàn tuyệt đối. Tất cả các vaccine đều có thể gây ra phản ứng phụ ở một số người. -Phản ứng tại chỗ: Những phản ứng nhẹ thường gặp sau tiêm chủng là nơi tiêm có thể hơi đau, mẩn đỏ, hơi sưng hoặc nổi cục nhỏ. Những phản ứng này sẽ mất đi nhanh chóng sau một vài ngày, không cần phải can thiệp gì. Nếu tiêm chủng không đảm bảo vô trùng, thì nơi tiêm chủng có thể bị viêm nhiễm, làm mủ. -Phản ứng toàn thân: Trong các phản ứng toàn thân, sốt hay gặp hơn cả, khoảng từ 10 đến 20 %. Sốt thường hết nhanh sau một vài ngày. Co giật có thể gặp nhưng với tỷ lệ rất thấp, khoảng 1 phần vạn, hầu hết khỏi không để lại di chứng gì. Một số vaccine có thể gây ra phản ứng nguy hiểm hơn, trong đó có sốc phản vệ, tuy nhiên rất hiếm gặp. Khi bàn về những phản ứng do vaccine, rất cần phải nhấn mạnh rằng mức độ nguy hiểm do vaccine nhỏ hơn rất nhiều so với mức độ nguy hiểm do bệnh nhiễm trùng tương ứng gây ra. Thí dụ, tỷ lệ biến chứng nguy hiểm do bệnh ho gà gấp hàng trăm đến hàng nghìn lần phản ứng nguy hiểm do vaccine bạch hầu - ho gà - uốn ván gây ra. Khi cân nhắc để quyết định xem một vaccine nào đó có được đưa vào sử dụng hay không, cần phải so sánh giữa mức độ phản ứng do vaccine và tính nguy hiểm của bệnh nhiễm trùng tương ứng. HIỆU LỰC: Vaccine có hiệu lực lớn là vaccine gây được miễn dịch ở mức độ cao và tồn tại trong một thời gian dài. Hiệu lực gây miễn dịch của vaccine trước hết được đánh giá trên động vật thí nghiệm, sau đó trên thực địa. -Trên động vật thí nghiệm: Cách thứ nhất, đánh giá mức độ đáp ứng miễn dịch thông qua việc xác định hiệu giá kháng thể hoặc xác định mức độ dương tính của phản ứng da. Cách đánh giá này chưa cho biết hiệu lực bảo vệ, mới chỉ cho biết mức độ đáp ứng miễn dịch của cơ thể động vật đối với loại vaccine thử nghiệm. Cách thứ hai, xác định tỷ lệ động vật đã được tiêm chủng sống sót sau khi thử thách bằng vi sinh vật gây bệnh. -Trên thực địa: Dù đã được cơ quan kiểm định nhà nước kiểm tra và đã được đánh giá trên động vật, trước khi đưa ra tiêm chủng rộng rãi, vaccine đều phải được thử nghiệm trên thực địa (field test): Vaccine được tiêm chủng cho một cộng đồng, theo dõi thống kê tất cả các phản ứng phụ và đánh giá khả năng bảo vệ khi mùa dịch tới. Ngoài 2 tiêu chuẩn trên, để chọn một vaccine tiêm chủng, người ta còn quan tâm đến giá thành và tính thuận lợi trong việc tiến hành tiêm chủng. TÍNH KHÁNG NGUYÊN: Người ta gọi khả năng kích thích cơ thể tạo thành kháng thể là tính kháng nguyên. Tính kháng nguyên có thể mạnh hay yếu. Kháng nguyên mạnh là kháng nguyên khi đưa vào cơ thể một lần đã sinh ra nhiều kháng thể, còn kháng nguyên yếu là những chất phải đưa vào nhiều hoặc phải kèm theo một tá dược mới sinh được một ít kháng thể. TÍNH MIỄN DỊCH: Vaccine gây miễn dịch bằng một vi khuẩn hoặc virus giảm độc lực, hoặc với một protein đặc hiệu có tính kháng nguyên để gây ra một đáp ứng miễn dịch, rồi tạo một trí nhớ miễn dịch đặc hiệu, tạo ra hiệu quả đề kháng cho cơ thể về sau khi tác nhân gây bệnh xâm nhập với đầy đủ độc tính *Cơ chế hoạt động: Hệ miễn dịch nhận diện vaccine là vật lạ nên hủy diệt chúng và "ghi nhớ" chúng. Về sau, khi tác nhân gây bệnh thực thụ xâm nhập cơ thể, hệ miễn dịch đã ở tư thế sẵn sàng để tấn công tác nhân gây bệnh nhanh chóng hơn và hữu hiệu hơn (bằng cách huy động nhiều thành phần của hệ miễn dịch, đặc biệt là đánh thức các tế bào lympho nhớ). Đây chính là các ưu điểm của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. Nguyên lý sử dụng và bảo quản vaccine trong NTTS. *Nguyên lý sử dụng vaccine: Sử dụng vaccine là đưa vào cơ thể kháng nguyên có nguồn gốc từ vi sinh vật gây bệnh hoặc vi sinh vật có cấu trúc kháng nguyên giống vi sinh vật gây bệnh, đã được bào chế đảm bảo độ an toàn cần thiết, làm cho cơ thể tự tạo ra tình trạng miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh. Khi dùng vaccine cần phải thực hiện theo đúng những nguyên tắc sau: - Đối tượng cần phòng bệnh + Thực hiện phòng bệnh hàng năm đối với những vùng có ổ dịch cũ, vùng có nhiều bệnh truyền nhiễm phát sinh theo mùa. + Những nơi chưa có dịch chỉ nên dùng vaccine chết. + Nên phòng bệnh cho vật nuôi 15 – 20 ngày trước khi vận chuyển đi xa và sau 20 – 30 ngày trong trường hợp nhập vật nuôi từ nơi khác về. + Vaccine phòng bệnh nào thì chỉ phòng được loại bệnh đó, không phòng được bệnh khác. - Hiệu lực của vaccine : Tình trạng sức khỏe của vật nuôi, điều kiện ngoại cảnh sẽ ảnh hưởng tới hiệu lực của vaccine. Chỉ sử dụng vaccine khi vật nuôi khỏe mạnh. - Thời gian có tác dụng của vaccine : Tùy loại vaccine, thời gian cơ thể sẽ tạo được miễn dịch sau khi dùng vaccine là khác nhau. Trong thời gian đầu, vật nuôi chưa có miễn dịch đầy đủ nên vẫn có thể mắc bệnh và phát bệnh. - Liều sử dụng : Cần sử dụng liều lượng vaccine đúng theo chỉ định của nhà sản xuất. - Số lần dung : Tuỳ loại vaccine, động vật cảm nhiễm và tình hình dịch tễ mà số lần sử dụng khác nhau, có loại chỉ dùng 1 lần đã đủ miễn dịch cho con vật, một số vaccine cần dùng nhắc lại hai hoặc nhiều lần (theo hướng dẫn sử dụng). - Kiểm tra lọ vaccine trước khi sử dụng : + Thông tin trên nhãn: tên vaccine, số lô, số liều sử dụng, ngày sản xuất, số kiểm nghiệm xuất xưởng, thời hạn sử dụng, quy cách bảo quản. + Những hư hỏng trong lọ vaccine: nút chặt hay lỏng, nguyên vẹn hay bị rách, tình trạng lớp sáp phủ bên ngoài, lọ thủy tinh có bị rạn nứt không. + Tình trạng vaccine trong lọ: màu sắc, kết cấu, có bị vón không, có vật lạ không, độ đồng nhất (nếu khi lắc lọ vaccine vẫn chia thành 2 lớp là đã bị hư hỏng). - Thao tác khi sử dụng vaccine + Khử trùng các dụng cụ dùng để đựng, pha chế vaccine bằng cách hấp hoặc luộc, sau đó rửa bằng nước sạch (nước sôi để nguội). Không được rửa bằng thuốc sát trùng. + Sát trùng bằng cồn 70o: tay người thực hiện, vùng da được tiêm, nút cao su của lọ chứa vaccine. + Trong lúc tiêm phòng cần tránh ánh nắng mặt trời. Những vấn đề cần lưu ý khi sử dụng vaccine: a. Đường đưa vaccine - Tiêm dưới da: vaccine Newcatle, vaccine dịch tả vịt, vaccine tụ huyết trùng keo phèn... - Tiêm bắp thịt: vaccine được tiêm vào trong cơ thường được hấp thu vào trong máu nhanh hơn so với tiêm dưới da. Để tránh trào thuốc ra ngoài từ vị trí tiêm, nên kéo da qua một bên trước khi đâm kim. Gia súc thường tiêm bắp thịt ở đùi, gia cầm là sau gáy, vị trí 1/3 giáp thân; cơ cánh, cơ ức. - Phun sương, nhỏ mắt, mũi, miệng: vaccine Laxota, Gumboro, IB, - Chủng màng da: vaccine đậu. b. Phản ứng sau khi dùng vaccine - Sau khi dùng vaccine, vật nuôi có thể bị phản ứng do: các chất phụ trợ trong vaccine, cơ thể đang ủ bệnh... Phản ứng cục bộ tại chỗ tiêm là sưng, nóng, đau nhưng sau một thời gian phản ứng này sẽ mất. Khi có phản ứng cục bộ cần xử lý bằng cách chườm nước nóng tại vị trí tiêm. Trường hợp nơi tiêm bị nhiễm trùng gây apxe mủ thì phải điều trị bằng kháng sinh. - Tiêm vaccine còn có thể gây phản ứng dị ứng, vật nuôi có biểu hiện: sốt, run rẩy, nôn mửa, thở gấp, nổi mẩn trên mặt da (thường gặp ở lợn). Nếu phản ứng nhẹ thì sau một thời gian sẽ hết, nếu phản ứng ở mức độ nặng thì vật nuôi có thể bị chết. Khi có hiện tượng dị ứng nên sử dụng các loại thuốc chống Histamin như: Dimadron, Epharin, Phenergan, Adrenalin. c. Xử lý vaccine thừa Sau khi dùng vaccine nhược độc cho vật nuôi, tất cả vaccine thừa cần tập trung lại và tiêu hủy (dùng nhiệt hoặc hóa chất), các dụng cụ tiêm hoặc nhỏ vaccine phải rửa sạch và sát trùng ngay. d. Sổ ghi chép Phải có sổ theo dõi: ghi chép đầy đủ ngày dùng, tên, số lô, trạng thái và hạn sử dụng của vaccine; tình trạng sức khoẻ của vật nuôi trước và sau khi sử dụng vaccine. Phương pháp sử dụng vaccine: Tùy theo từng loại vaccine và nhu cầu áp dụng cho từng đối tượng mà phương pháp sử dụng cũng khác nhau. Hiện nay, phổ biến nhất là 3 phương pháp: Tiêm vaccine, ngâm vaccine và cho ăn vaccine. Việc sử dụng vaccine trong NTTS cũng có nhiều phương pháp khác nhau. Tùy từng loại vaccine khác nhau mà phương pháp sử dụng cũng khác nhau. Vì vậy tùy từng loại vaccine và khả năng áp dụng mà chúng ta có thể sử dụng bằng các phương pháp dưới đây. • Phương pháp ngâm vaccine Sử dụng vaccine theo phương pháp này bằng cách ngâm cá trực tiếp trong vaccine. Nồng độ và thời gian xử lý phụ thuộc vào loại vaccine và dùng theo chỉ dẫn của nhà sản xuất. Tuy nhiên để tăng hiệu quả sử dụng của vaccine thì tùy từng đối tượng nuôi và kích thước cá mà ta có thể thay đổi áp suất nhằm gia tăng hiệu quả của vaccine. Đây là phương pháp đễ áp dụng nhất và có chi phí thấp nhất • Sử dụng vaccine bằng phương pháp tiêm Tiêm vaccine có thể tiêm xoang bụng hoặc tiêm cơ. Kích thước cá và liều sử dụng theo chỉ dẫn của nhà sản xuất. Đây là phương pháp sử dụng cho hiệu quả vaccine cao nhất. Tuy nhiên chi chí sử dụng và thời gian sử dụng là tốn kém nhất. Hình 4: Tiêm vaccine cho cá Hình 5: Tiêm vaccine cho cá tại trung tâm CNSH- TP. Hồ Chí Minh • Bơm cao áp Đây là phương pháp sử dụng vaccine giống với phương pháp tiêm, tuy nhiên chúng ta không sử dụng mũi kim thông thường mà sử dụng xy lanh có áp suất cao để đưa vaccine vào vật chủ mà không gây ra vết thương bên ngoài. Chi phí sử dụng vaccine theo phương pháp này cũng rất cao và đòi hỏi có trang thiết bị chuyên dụng. • Nhúng Đây là phương pháp sử dụng vaccine với nồng độ cao và ngâm trực tiếp cá vào trong vaccine. Đây là phương pháp sử dụng đơn giản và thời gian sử lý ngắn nhưng hiệu quả hạn chế và tốn nhiều vaccine. • Cho ăn Đây là phương pháp sử dụng vaccine đơn giản nhất và có chi phí sử dụng thấp nhất. Tuy nhiên chỉ có vaccine tiểu phần có thể áp dụng theo phương pháp này vì các loại vaccine khác khi sử dụng theo phương pháp này có hiệu quả rất thấp. • Bơm vào đường ruột Tương tự với việc sử dụng vaccine bằng phương pháp tiêm nhưng thay vi tiêm cơ hoặc tiêm xoang bụng, phương pháp này sử dụng bằng cách tiêm vào đường ruột thông qua lỗ hậu môn. Mặc dù việc sử dụng vaccine theo phương pháp này có hiệu quả tốt và không gây tổn thương cho cá tuy nhiên chi phí sử dụng cao vì tốn nhiều công lao động. *Bảo quản vaccine Vaccine phải được bảo quản tốt ngay từ lúc sản xuất cho tới khi được tiêm chủng vào cơ thể. Thường quy bảo quản các vaccine không giống nhau, nhưng nói chung đều cần được bảo quản trong điều kiện khô, tối và lạnh. Nhiệt và ánh sáng phá huỷ tất cả các loại vaccine, nhất là những vaccine sống. Ngược lại, đông lạnh phá huỷ nhanh các vaccine giải độc tố. Trong quá trình sử dụng ở cộng đồng, vaccine phải được bảo quản ở nhiệt độ thích hợp: < 0 độ C (đối với vaccine sống), từ 2 - 8 độ C (đối với vaccine chết); nên sử dụng riêng tủ bảo quản vaccine, vệ sinh sát trùng định kỳ tủ nhằm đảm bảo vô trùng. Các hóa chất sát trùng đều có thể phá huỷ vaccine. Nếu dụng cụ tiêm chủng được khử trùng bằng hóa chất thì chỉ cần một lượng rất nhỏ dính lại cũng có thể làm hỏng vaccine. Quy trình sản xuất ra vaccine phòng bệnh vi khuẩn trong NTTS từ VSV. 2.1. Xác định tác nhân gây bệnh Đây là khâu quan trọng nhất chuẩn bị cho việc xác định đối tượng có nên và có thể sản xuất vaccine hay không. Một số điều cần quan tâm khi lựa chọn chủng vi sinh vật gây bệnh để sản xuất vaccine đó là chủng vi khuẩn đó phải có độc lực cao, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả năng xuất và sản lượng nuôi. Chủng vi khuẩn đó phải nuôi cấy được trong điều kiện nhân tạo và giữ nguyên độc lực của chúng trong quá trình nuôi cấy. Xác định độc lực vi khuẩn gây bệnh trên vật chủ ở các liều gây chết khác nhau từ LC 50, 70, 100. 2.2. Quy trình sản xuất vaccine nhược độc Sau khi xác định được chủng vi khuẩn gây bệnh có độc lực cao, chúng ta tiến hành sản xuất vaccine theo các bước như lựa chọn môi trường, điều kiện nuôi cấy thích hợp. Tiến hành nuôi sinh khối vi khuẩn và sản xuất vaccine. 2.3. Đánh giá hiệu quả của vaccine trong phòng thí nghiệm Cá trước khi đưa vào thí nghiệm cần được thuần hóa với điều kiện thí nghiệm để chứng minh cá đó không bị ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến thí nghiệm. Thí nghiệm xác định hiệu quả của vaccine được tiến hành bằng phương pháp tiêm vaccine sau đó tiêm vi khuẩn gây bệnh với liều gây chết LC70. Tùy theo khả năng đáp ứng miễn dịch của loài mà từ thời gian sử dụng vaccine đến thời gian tiêm công cường độc khác nhau. Trung bình thời gian này có thể dao động từ 2-5 tuần. Đánh giá hiệu quả vaccine dựa vào tỷ lệ sống tương quan được tích theo công thức dưới đây theo thiết kế của Amend 1970s. Đánh giá hiệu quả của vaccine với quy mô phòng thí nghiệm dựa theo tiêu chuẩn của FDA hay của EURO. Lô thí nghiệm đối chứng có tỷ lệ chết cao hơn hoặc bằng 70% trong khi đó lô thí nghiệm sử dụng vaccine có tỷ lệ chết thấp hơn 30% trong thời gian theo dõi thí nghiệm là 14 ngày hoặc sau khi cá ngừng chết hoàn toàn. Nếu vaccine có tỷ lệ bảo hộ thấp hơn 70% thì vaccine đó nên được cải thiện trước khi tiến hành thí nghiệm tiếp theo. Cách chẩn hóa vaccine có thể sử dụng bằng các phương pháp như thay đổi phương pháp sử dụng, thêm chất lâng đỡ, thay đổi tỷ lệ. 2.4. Đánh giá hiệu quả vaccine ngoài thực địa Sau khi tiến hành thử nghiệm vaccine trong phòng thí nghiệm cho kết quả tốt như độ an toàn của vaccine cao, khả năng bảo hộ lớn hơn 70% và tính ổn định của vaccine chúng ta có thể tiến hành thử nghiệm vaccine ngoài thực địa. Tùy khả năng ứng dụng của vaccine, vùng địa lý khác nhau mà quy mô khảo nghiệm vaccine ngoài thực địa cũng khác nhau nhằm đưa ra quy trình sử dụng vaccine phù hợp và đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng vaccine cũng như tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm. Các loại vaccine dùng trong NTTS. • Vaccine vô hoạt (inactivated): Là vaccine được sản xuất trực tiếp từ chủng vi khuẩn gây bệnh, sau khi nuôi cấy tăng sinh và diệt vi khuẩn bằng nhiệt hoặc hóa chất (formalin, glutaraldehyde). Loại vaccine này rẻ, công nghệ sản xuất đơn giản và có thể sản xuất với quy mô lớn, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Tuy nhiên trong một số trường hợp hiệu quả của vaccine vô hoạt thấp nên các loại vaccine khác cần được phát triển và ứng dụng vào sản xuất. • Vaccine hỗn hợp: Là loại vaccine có chứa nhiều hơn một chủng vi khuẩn gây bệnh đã được bất hoạt nhằm gia tăng khả năng phòng cho một hoặc nhiều loại bệnh khác nhau. • Vaccine sống (live attenuated): Là loại vaccine được sản xuất dựa vào biến đổi gene của chủng vi khuẩn gây bênh. Công việc quan trọng nhất của việc sản xuất được vaccine loại này đó là xác định được gene độc lực và loại bỏ gene độc lực trước khi sử dụng vi khuẩn vẫn còn sống. Một loại vaccine sống khác đó là lực chọn chủng vi khuẩn không gây độc nhưng có cấu trúc tế bào gần giống với chủng vi khuẩn gây bệnh và điều quan trọng hơn đó là chủng vi khuẩn đó phải kích thích được hệ miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh. Đây là loại vaccine đòi hỏi công nghệ cao để sản xuất và nguy cơ vi khuẩn không độc lực trở thành chủng gây bệnh ngoài môi trường do biến đổi gene hoặc thu nhập gene độc lực từ các chủng vi khuẩn gây bệnh. • Vaccine tiểu phần (recombinant): Là loại vaccine được sản xuất từ tiểu phẩn kháng nguyên của tác nhân gây bệnh. Thông thường tiểu phần kháng nguyên của vi khuẩn chiếm tỷ lệ rất nhỏ trong cấu trúc tế bào như thành tế bào ở vi khuẩn hoặc một phần vỏ, protein, nội hoặc ngoại bào của vi khuẩn cũng như của virus. Vaccine tiểu phần có thể sản xuất được theo ba phương pháp khác nhau dưới đây. - Sản xuất vaccine tiểu phần bằng cách tách triết trực tiếp tiểu phẩn kháng nguyên từ vi khuẩn sau khi nuôi cấy tăng sinh như làm vỡ tế bào, tách lọc protein nội hoặc ngoại bào tùy vào thành phần của kháng nguyên. - Vaccine tiểu phần có thể sản xuất được bằng cách xác định gene độc lực của vi khuẩn sau đó đưa gene độc lực vào plasmid hoặc bacteriophase, trước khi đưa vào vi khuẩn E.coli và nuôi cấy vi khuẩn này trong điều kiện đặc biệt nhằm sản xuất ra tiểu phần kháng nguyên cần thiết. Sau đó tách lọc kháng nguyên và sử dụng như vaccine tiểu phần. - Sau khi xác định được gene độc lực chúng ta có thể tổng hợp protein nhân tạo bằng phương pháp phòng thí nghiệm. Việc nghiên cứu và sản xuất loại vaccine này rất tốn kém, giá thành cao nên ít loại vaccine tiểu phần được sử dụng trong NTTS. • DNA vaccine: Vaccine DNA là loại vaccine có thành phần chính là gene độc lực của chủng vi khuẩn gây bệnh được tổng hợp và đưa trực tiếp vào cơ thể cá hoặc được nhân lên trong vi sinh vật mang trước khi đưa vào cơ thể cần được bảo vệ. Đây là công nghệ sản xuất vaccine mới nhất và thường áp dụng trong việc sản xuất vaccine phòng bệnh do virut gây ra. Một nhược điểm lớn nhất của loại vaccine này đó là chi phí sản xuất rất cao và ít được áp dụng trong NTTS. Vai trò của sử dụng vaccine trong NTTS. Phòng bệnh, tăng tỉ lệ sống cho đối tượng nuôi, tăng năng suất nuôi Theo kết quả thống kê của FAO,2006 thì cho đến năm 2005 có đến 95% tổng số cá được tiêm vaccine trước khi đưa vào nuôi thương phẩm và tỉ lệ sống của cá nuôi thương phẩm đạt trên 90% Giảm thiểu việc sử dụng thuốc kháng sinh - Dựa vào kết quả thống kê của FAO, 2006 là một ví dụ điển hình về ảnh hưởng của sử dụng vaccine đối với hai đối tượng nuôi chính tại châu Âu và Mỹ đó là cá hồi và cá hồi vân. Nghề nuôi cá hồi mới phát triển từ năm 1980 đến năm 2003 sản lượng cá hồi trên thế giới đạt khoảng 700000 nghìn tấn. Tuy nhiên bệnh do vi khuẩn là một trở ngại chính cho ngành công nghiệp này. Lượng sử dụng thuốc kháng sinh trong nhề nuôi cá hồi tăng dần từ 0.3kg/1tấn đến 0.9kg/1tấn sản phẩm năm 1987, sau đó lượng kháng sinh sử dụng giảm dần từ khi xuất hiện các loại vaccine có hiệu quả trong phòng bệnh vi khuẩn gây ra trên đối tượng này từ những năm 90 của thế kỉ trước, năm 1890 là 0.25kg/1tấn xuống còn 0.5kg/1tấn năm 1993 và giảm dần cho đến nay thì hầu như không còn sử dụng kháng sinh trong nuôi cá hồi thương phẩm. - Với thực tế hiện nay, đa số người nuôi thủy sản đều sử dụng đến thuốc, hóa chất trong hầu hết các khâu liên quan, với mục đích xử lý môi trường, phòng trừ dịch bệnh nhằm nâng cao năng suất, mang lại hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên việc lạm dụng thuốc, hóa chất trong quá trình sản xuất đã dẫn đến hiện tượng kháng thuốc, nhờn thuốc cho đối tượng nuôi; dư lượng hóa chất có trong sản phẩm thuỷ sản gây bất lợi đến sức khoẻ người tiêu dùng; sản phẩm làm ra không đảm bảo chất lượng về an toàn vệ sinh thực phẩm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến thị trường xuất khẩu và lợi nhuận thu về không cao. Người ta sử dụng vaccine thay cho các loại thuốc kháng sinh vì tác dụng giống thuốc kháng sinh nhưng an toàn hơn vì là chế phẩm sinh học. Hình 6: Ảnh hưởng của vaccine đến việc sử dụng kháng sinh trong nuôi cá hồi trên thế giới (FAO, 2006) Đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Vaccine là một loại chế phẩm sinh học nên chúng khác với các loại thuốc, hóa chất, vacine không tồn dư trong cơ thể động vật nuôi nên chúng không gây ảnh hưởng tới sức khỏe của người tiêu dùng. Giảm giá thành sản phẩm Theo số liệu thống kê của FAO,2006, chi phí sản xuất ra 1kg cá hồi từ năm 1987 là gần 7 euro thì đến năm 2003 đã giảm xuống dưới 2 euro/kg. có nhiều nguyên nhân giúp cho chi phí sản xuất cá hồi giảm trên 300% từ năm 1987 đến 2003 như cải thiện công nghệ nuôi, hoàn thiện thức ăn công nghiệp và đặc biệt là tăng tỉ lệ sống của cá nhờ vào việc sử dụng các loại vaccine phòng bệnh vi khuẩn trên đối tượng này. Chi phí sản xuất giảm nên giá thành sản phẩm cũng giảm. Hình 7: Ảnh hưởng của sử dụng vaccine đến chi phí sản xuất 1kg cá hồi trên thế giới (FAO, 2006) Kết luận Sự ra đời của hàng loại mô hình nuôi thâm canh đã dẩn đến sự mất cân đối về môi trường, sinh thái, điều đó đã thể hiện rõ qua hàng lọat dịch bệnh đã và đang xảy ra. Sự gia tăng ảnh hưởng của các tác nhân gây bệnh trong nghề nuôi thủy sản đã làm tổn thất không nhỏ đến nghề nuôi cá công nghiệp. Việc sử dụng kháng sinh chữa bệnh cá ngày càng nhiều và dẩn đến hiện tượng kháng thuốc của vi khuẩn, những tồn lưu kháng sinh không mong muốn Với hiện trạng như thế, sử dụng vaccine để phòng bệnh cho cá như một giải pháp tối ưu nhất cho sự phát triển bền vững của nghề nuôi thủy sản. Tính ưu việt của các loại vaccine ngày càng được khẳng định: rất tinh khiết, ít phản ứng phụ, hiệu lực tạo miễn dịch cao, sản xuất nhanh và giá thành thấp. Có thể nói, những thành tựu từ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ứng dụng công nghệ vi sinh trong sản xuất vaccine sẽ mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới và hiệu quả trong công tác điều trị bệnh cho đối tượng nuôi thủy sản. Từ đó, càng khẳng định được vai trò hết sức quan trọng của vi sinh vật trong NTTS nói riêng và trong tự nhiên nói chung. Chính vì thế, cần quan tâm triệt để đến công tác nghiên cứu vi sinh vật để sản xuất vaccine sử dụng trong NTTS nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Tài liệu tham khảo: https://www.google.com/search?q=VACCINE+TRONG+TH%E1%BB%A6Y+S%E1%BA%A2N+T%E1%BA%A0I+Hu%E1%BA%BF&biw=1366&bih=622&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=idoIVamgEMLQmAWrroJ4&ved=0CE0QsAQ