Nghiên cứu ứng dụng cao chiết thảo dược - TS. Nguyễn Thị Trúc Quyen

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM  NGUYỄN THỊ TRÚC QUYÊN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CAO CHIẾT THẢO DƯỢC NÂNG CAO KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH DO Streptococcus agalactiae GÂY RA TRÊN CÁ RÔ PHI (Oreochromis spp.) Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 9.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2024 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM  NGUYỄN THỊ TRÚC QUYÊN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CAO CHIẾT THẢO DƯỢC NÂNG CAO KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH DO Streptococcus agalactiae GÂY RA TRÊN CÁ RÔ PHI (Oreochromis spp.) Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 9.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh PGS.

Từ Thanh Dung Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2024 i LỜI CÁM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh và PGS. Từ Thanh Dung vì sự tận tình hướng dẫn, hỗ trợ, truyền đạt kiến thức cho tôi trong thời gian học tập, thực hiện và hoàn thành luận án. Tôi xin được chân thành cám ơn Ban Giám hiệu Ban ch nhiệm c ng tập thể Khoa Khoa học Sinh học và Ph ng Sau đại học thuộc Trường Đại học Nông Lâm TP.

Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến Ban Lãnh đạo cùng các cán bộ tại Trung tâm Quan trắc môi trường và bệnh thuỷ sản Nam Bộ, Phòng Sinh học thực nghiệm, Trại Nghiên cứu Thực nghiệm Th y sản G Vấp thuộc Viện Nghi n cứu Nuôi trồng Th y sản II đã hỗ trợ và tạo mọi điều iện về cơ sở vật chất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu. Đồng thời tôi xin cám ơn anh Đoàn Văn Cường - người đã tận tình hỗ trợ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. Tôi xin được gửi ời cám ơn đến Ban Giám đốc c ng các đồng nghiệp Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Đồng Nai đã ng hộ, tạo điều kiện về thời gian để tôi có thể học tập và hoàn thành luận án.

Xin chân thành cám ơn những Thầy/Cô, anh chị Khoa Th y sản c a Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh cùng các anh chị em Nghiên cứu sinh ngành Công nghệ sinh học khóa 2016, các em sinh viên đã hỗ trợ động viên tôi hoàn thành các nội dung c a luận án. Tôi vô cùng biết ơn gia đình Chồng và Các con tôi - những người đã luôn yêu thương ở bên cạnh để động viên, hỗ trợ về tinh thần lẫn vật chất cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện Luận án. Xin chân thành cám ơn.

Tác giả luận án ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các kết quả trình bày trong luận án là trung thực và một phần kết quả thuộc nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Nghi n cứu phòng trị bệnh do liên cầu khuẩn Streptococcus agalactiae bằng thảo dược trên cá rô phi giống (Oreochromis spp.) nuôi tại Thành phố Hồ Chí Minh” được tài trợ kinh phí bởi Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh (thuộc Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh) cho Trung tâm Quan trắc môi trường và bệnh thuỷ sản Nam Bộ theo Hợp đồng số 26/2018/HĐ-QKHCN. Những số liệu, kết quả trong luận án được phép công bố với sự đồng ý c a ch nhiệm đề tài, nhóm tác giả, cộng tác vi n và chưa từng được công bố bởi tác giả khác. Tác giả luận án NGUYỄN THỊ TRÚC QUYÊN iii TÓM TẮT Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 11 năm 2017 đến tháng 12 năm 2022 với các nội dung gồm: (1) Xác định khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh Streptococcus agalactiae ở điều kiện in vitro c a cao chiết vỏ quế và cao chiết gừng; (2) Xác định ảnh hưởng c a cao chiết lên tăng trưởng và khả năng bảo vệ cá rô phi kháng lại vi khuẩn gây bệnh S. agalactiae trong điều kiện phòng thí nghiệm; (3) Xác định ảnh hưởng c a cao chiết lên chỉ tiêu máu, một số chỉ tiêu miễn dịch và hình thái ruột c a cá rô phi; và (4) Khảo sát khả năng kháng khuẩn c a cao chiết vỏ quế và cao chiết gừng dựa tr n hàm ượng hoạt chất chính.

Cao chiết vỏ quế và cao chiết gừng được chiết xuất trong dung môi ethanol 96% và methanol 99,8% được ghi nhận à có khả năng diệt vi khuẩn S. agalactiae ở điều kiện in vitro trong số 6 loại thảo dược được khảo sát. Nghiên cứu trong điều kiện in vivo cho thấy, cao chiết gừng và cao chiết vỏ quế với các hàm ượng 10 20 và 40 g/kg được bổ sung vào thức ăn trong 8 tuần hông àm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển c a cá rô phi giống. B n cạnh đó với thời gian bổ sung 28 ngày và tiếp tục trong 10 ngày sau hi cá được cảm nhiễm với S.

agalactiae, các cao chiết tr n đã cho thấy hiệu quả hỗ trợ nâng cao khả năng háng bệnh do S. agalactiae gây ra; đồng thời cao chiết vỏ quế còn giúp gia tăng hả năng hấp thu chất dinh dưỡng trên cá rô phi giống. Hiệu quả bảo vệ cao nhất với vi huẩn S. agalatiae (RPS đạt 51 4%) trên cá được cho ăn hẩu phần có bổ sung cao chiết vỏ quế với hàm ượng 20 g/ g thức ăn.

Nghi n cứu cho thấy, hoạt chất cinnamic aldehyde với hàm ượng 100 µg/g thức ăn và 200 µg/g thức ăn có khả năng háng vi khuẩn S. Ngoài ra, nghiên cứu đã cho thấy sự hiện diện c a vi khuẩn S. agalactiae mang các yếu tố độc lực quan trọng và thuộc CC283, kiểu trình tự ST283 tại huyện C Chi, Thành phố Hồ Chí Minh. Các kết quả trong nghiên cứu này đã giúp hẳng định tiềm năng ứng dụng c a cao chiết vỏ quế và cao chiết gừng trong việc nâng cao khả năng háng bệnh do vi khuẩn S.

agalactiae gây ra trên cá rô phi giống. iv ABTRACTS The study was conducted from November 2017 to December 2022, with the contents included: (1) Determination of the ability to antagonize pathogenic bacteria S. agalactiae under in vitro conditions of cinnamon bark (Cinnamomum verum) and ginger (Zingiber officinale) extracts; (2) Determination of the effect of extract on growth and ability to protect tilapia against pathogenic bacteria S. agalactiae under experimental conditions; (3) Determination of the effect of the extract on blood and immune parameters, and morphological parameters of tilapia intestine; and (4) Investigation of antibacterial properties of cinnamon bark and ginger extracts based on the content of main active ingredients.

Ginger and cinnamon bark extracts in ethanol 96% and methanol 99.8% have ability to against two strains of S. agalatiae under in vitro conditions among 6 tested herbs. The study under in vivo conditions confirmed that, the addition of ginger and cinnamon extracts with concentrations of 10, 20 and 40 g/kg to the feed gave no effect for the growth and development of tilapia at fingerling stage. At the same time, in the period of 28 days and continuing to supplement for 10 days after fish injected intraperitoneally to S.

agalactiae, the ginger and cinnamon extracts provided the protective effect in enhancing the fish against to S. agalactiae; besides, cinnamon extract also increased nutrient absorption ability in tilapia fingerlings. The addition of cinnamon extract with the concentration of 20 g/kg of feed had the highest protective effect with S. agalatiae (with the RPS value being 51.

The results have determined the S. agalactiae bactericidal ability of cinnamic aldehyde with the content of 100 µg/g feed and 200 µg/g feed. Moreover, this study has shown the presence of bacteria S. agalactiae CC283, ST283 sequence bringing important virulence factors in Cu Chi district, Ho Chi Minh city, Vietnam.

The results in the study confirmed the potential of cinnamon and ginger extracts in enhancing the resistance to S. agalactiae in tilapia fingerlings. v MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN…………………………………………………………………… i LỜI CAM ĐOAN………………………………………………………………. iv MỤC LỤC……………………………………………………………………….

v DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT…………………………………………. ix DANH MỤC BẢNG……………………………………………………………. xi DANH MỤC HÌNH………………………………………………………. xiii MỞ ĐẦU……………………………………………………………………….

1 Chƣơng 1 TỔNG QUAN………………………………………………….1 Tổng quan về cá rô phi………………………………………………….1 Phân loại khoa học và nguồn gốc………………………………………….2 Đặc điểm sinh học………………………………………………………… 6 1.3 Tình hình sản xuất cá rô phi trên thế giới và ở Việt Nam………………… 7 1.2 Tổng quan về vi huẩn S.1 Đặc điểm hình thái, sinh hóa……………………………………………… 8 1.2 Triệu chứng lâm sàng và bệnh tích ………………………………….3 Phân nhóm và độc lực c a vi khuẩn S.2 Các yếu tố độc lực…………………………………………………….4 Tình hình dịch bệnh do vi khuẩn S. agalactiae gây ra…………………….1 Đối với động vật thủy sản………………………………………….2 Đối với cá rô phi………………………………………………….3 Sử dụng thảo dược phòng trị bệnh do vi khuẩn Streptococcus sp. agalactiae gây ra trên th y sản………………………………………….1 Nghiên cứu khả năng háng Streptococcus sp.2 Nghiên cứu ảnh hưởng c a thảo dược n tăng trưởng, sức khỏe vi cá………………………………………………………………….4 Đáp ứng miễn dịch trên cá xương và tác động c a thảo dược lên hình thái biểu mô c a cá…………………………………………………………………….1 Đáp ứng miễn dịch tr n cá xương………………………………………… 20 1.2 Tác động c a thảo dược lên hình thái biểu mô c a cá…………………… 20 1.5 Giới thiệu các loại thảo dược sử dụng trong nghiên cứu…………………….6 Phương pháp chiết xuất thảo dược dùng trong nghiên cứu………………….1 Chiết xuất ngấm kiệt…………………………………………………….2 Chiết xuất bằng dung môi hữu cơ ở nhiệt độ cao……………………….7 Cơ sở lựa chọn các nội dung nghiên cứu…………………………………… 26 Chƣơng 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………………………….1 Thời gian địa điểm nghiên cứu……………………………………………… 27 2.2 Nội dung nghi n cứu…………………………………………………….3 Vật iệu nghi n cứu………………………………………………………….2 Nguồn cá bệnh dùng trong nghiên cứu…………………………………….3 Cá dùng trong thí nghiệm in vivo.4 Thức ăn hóa chất, dụng cụ, thiết bị.4 Phương pháp nghi n cứu………………………………………………… ….1 Nội dung 1: Xác định khả năng háng vi huẩn gây bệnh S. agalactiae ở điều kiện in vitro c a một số dịch chiết và cao chiết thảo dược………………… 30 2.1 Phân lập và định danh vi khuẩn S.2 Khảo sát khả năng kháng S.

agalactiae của cao chiết dạng thô……….3 Xác định giá trị MIC và MBC của cao chiết dạng thô……………… 36 2.2 Nội dung 2: Xác định ảnh hưởng c a cao chiết lên tăng trưởng và khả năng bảo vệ cá rô phi kháng lại vi khuẩn gây bệnh S.1 Xác định ảnh hưởng của cao chiết lên tăng trưởng………………… 37 vii 2.2 Xác định giá trị LD50 và các yếu tố độc lực………………………….3 Xác định ảnh hưởng của cao chiết lên khả năng bảo vệ cá rô phi…….3 Nội dung 3: Xác định ảnh hưởng c a cao chiết lên các chỉ tiêu máu, chỉ tiêu miễn dịch và hình thái ruột c a cá rô phi…………………………………… 44 2.1 Bố trí thí nghiệm………………………………………………….3 Phân tích tế bào máu và các chỉ tiêu miễn dịch…………………….4 Phân tích chỉ tiêu hình thái mô ruột cá………………………….4 Nội dung 4: Xác định hàm ượng hoạt chất chính và hảo sát tính háng huẩn c a cao chiết thảo dược dựa tr n hàm ượng hoạt chất chính…………….