Đỗ Quang Trung * , Vũ Văn Hạnh Lưu Thế Anh

* Tác giả liên hệ (trungcnsinh@gmail.com)

Abstract

Probiotic supplements are able to improve animal health and nutrition but respective bacteria have mainly been isolated from terrestrial, warm-blooded hosts, limiting an efficient application in shrimp, fish, and clams. Probiotics from native bacterial species adapted to the digestive tracts of the respective aquatic species are therefore more effective. In this study, 194 bacterial strains were isolated from the digestive systems of clams, shrimp, and fish. The strain TON1.4 showed high extracellular enzyme activity and the ability to inhibit the best tested bacterial strains. The 16S rDNA gene sequencing results showed that strain TON1.4 is Bacillus amyloliquefaciens. Moreover, strain TON1.4 is also able to tolerate pH from 5 to 9, and salt concentration from 0.5 to 6%. The strategy of isolation and characterization of native bacterial strains with potential for probiotic production is presented that can be easily adapted to other aquatic species.

Keywords: Aquaculture, probiotic supplementation, Bacillus amyloliquefaciens, native bacteria

Tóm tắt

Thức ăn bổ sung probiotic có thể cải thiện sức khỏe và dinh dưỡng của vật nuôi, nhưng vi khuẩn tương ứng chủ yếu được phân lập từ vật chủ máu nóng trên cạn, hạn chế ứng dụng hiệu quả trên tôm, cá và ngao. Chế phẩm sinh học từ loài vi khuẩn bản địa thích nghi với đường tiêu hóa của các loài thủy sản tương ứng do đó sẽ hiệu quả hơn.  Trong nghiên cứu này, 194 chủng vi khuẩn đã được phân lập từ hệ tiêu hóa của ngao, tôm, và cá. Chủng TON1.4 cho thấy hoạt tính enzyme ngoại bào cao và khả năng ức chế các chủng vi khuẩn kiểm định tốt nhất. Kết quả giải trình tự gen 16S rDNA cho thấy chủng TON1.4 là Bacillus amyloliquefaciens. Hơn nữa, chủng TON1.4 cũng có khả năng chịu được pH từ 5 đến 9, nồng độ muối từ 0,5 đến 6%. Chiến lược phân lập và xác định đặc điểm của các chủng vi khuẩn bản địa được trình bày có tiềm năng cho sản xuất probiotic ,có thể dễ dàng thích nghi với các loài thủy sản khác.

Từ khóa: Nuôi trồng thủy sản, bổ sung probiotic, Bacillus amyloliquefaciens, Vi khuẩn bản địa

Article Details

Tài liệu tham khảo

Bibi, F., Ullah, I., Alvi, S.A., Bakhsh, S.A., Yasir, M., & Al-Ghamdi, A.A.K. (2017). Isolation, diversity, and biotechnological potential of rhizo- and endophytic bacteria associated with mangrove plants from Saudi Arabia. Genetics and Molecular Research 16(2): 1-12. future perspectives. Frontier Microbiology 9:2429. https://doi.org/10.4238/gmr16029657.

Bao, X., & Shen, W. (2005). Manufacture and application of micro ecological agents. In: www. BIOX. CN 2005-4-16.

Cabello, F.C., Godfrey, H.P., Tomova, A., Ivanova, L., Dölz, H., Millanao, A., & Buschmann, A.H. (2013). Antimicrobial use in aquaculture re-examined: its relevance to antimicrobial resistance and to animal and human health. Environmental Microbiology 15(7):1917–42. https://doi.org/10.1111/1462-2920.12134.

da Cruz Ramos, G.F., Ramos, P.L., Passarini, M.R.Z., Vieira Silveira, M.A., Okamoto, D.N., de Oliveira, L.C.G., Zezzo, L.V., Marem, A., Santos Rocha, R.C., da Cruz, J.B., Juliano, L., & de Vasconcellos, S.P. (2016) Cellulolytic and proteolytic ability of bacteria isolated from gastrointestinal tract and composting of a hippopotamus. AMB Express 6(1): 17. https://doi.org/10.1186/s13568-016-0188-x.

de Oliveira Costa, L.E., de Queiroz, M.V., Borges, A.C., de Moraes, C.A., & de Araújo, E.F. (2012). Isolation and characterisation of endophytic bacteria isolated from the leaves of the common bean (Phaseolus vuglaris). Brazilian Journal of Microbiology 43(4): 1562-1575. https://doi.org/10.1590/S1517-838220120004000041.

Hoseinifar, S.H., Sun, Y.Z., Wang, A., & Zhou, Z. (2018). Probiotics as means of diseases control in aquaculture: A review of current knowledge and future perspectives. Frontier Microbiology 9:2429. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02429.

Hung, P.Q., Kumar, S.M., Govindsamy, V., & Annapurna, K. (2007). Isolation and characterization of endophytic bacteria from wild and cultivated soybean varieties. Biology and Fertility of Soils 44: 155-162. https://doi.org/10.1007/s00374-007-0189-7.

Ijaz, A., Shabir, G., Khan, Q.M., & Afzal, M. (2015). Enhanced remediation of sewage effluent by endophyte-assisted floating treatment wetlands. Ecological Engineering 84: 58–66. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.07.025

Madhana, S., Kanimozhi, G., & Panneerselvam, A. (2021). Probiotics in shrimp aquaculture. In Advances in Probiotics, Academic Press, p. 309-325. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822909-5.00020-4.

Mondal, S., Mondal, D., Mondal, T., & Malik, J. (2022). Application of probiotic bacteria for the management of fish health in aquaculture. Bacterial Fish Diseases, Academic Press, p.351-378. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85624-9.00024-5.

Mevel, G., & Prieur, D. (2000). Heterotrophic nitrification by a thermophilic Bacillus species as influenced by different culture conditions. Canadian Journal of Microbiology 46(5): 465-473. https://doi.org/10.1139/w00-005.

Sutin, S. (2010). Water quality of mullet (Liza oligolepis, Bleeker, 1985) at Nakhon Si Thammarat bay, Nakhon Si Thammarat province. Wichcha Journal Nakhon Si Thammarat Rajabhat University 29(2): 58-63.

Sheela, B., Khasim beebi, S., & Yellaji rao, O. (2014). Bioremediation of ammonia using ammonia oxidizing bacteria isolated from sewage. International Journal of Environmental Bioremediation & Biodegradation 2(4): 146-150. https://doi.org/10.12691/ijebb-2-4-1

World Bank. (2013). The World Bank Annual Report. Washington, DC. ©World Bank. https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/16091. https://doi.org/10.1596/978-0-8213-9568-4.

Ye, M., Sun, L., Yang, R., Wang, Z., & Qi, K. (2017). The optimization of fermentation conditions for producing cellulase of Bacillus amyloliquefaciens and its application to goose feed. Royal Society open science, 4(10): 171012. https://doi.org/10.1098/rsos.171012.

Zulkhairi Amin, F.A., Sabri, S., Ismail, M., Chan, K.W., Ismail, N., Mohd Esa, N., Mohd Lila, M.A., & Zawawi, N. (2020). Probiotic properties of Bacillus strains isolated from stingless bee (Heterotrigona itama) honey collected across Malaysia. International Journal of Environmental Research and Public Health 17(1):278.https://doi.org/10.3390/ijerph17010278.