Chuyên đề ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất vaccine

Hiện tại chưa có một loại vaccinenào phòng bệnh cho cá được đưa vào sử dụng tại Việt Nam, trong khi đó trên thếgiới hiện nay đã có 36 loại vaccine phòng bệnh cho vi khuẩn và hai loại vac

MỤC LỤC

I Đặt vấn đề……… 3

1 Tổng quan về sử dụng vaccine trong NTTS trên thế giới: 3

2 Tình hình sử dụng vaccine trong NTTS ở Việt Nam và Thừa Thiên Huế: 4

II Nội dung chính 6

1 Giới thiệu chung về vaccine 6

1.1 Khái niệm và sơ lược về lịch sử hình thành vaccine 6

1.2 Thành phần của vaccine 8

1.3 Đặc tính cơ bản và cơ chế hoạt động của vaccine 9

1.4 Nguyên lý sử dụng và bảo quản vaccine trong NTTS 11

2 Quy trình sản xuất ra vaccine phòng bệnh vi khuẩn trong NTTS từ VSV……….16

3 Các loại vaccine dùng trong NTTS 18

4 Vai trò của sử dụng vaccine trong NTTS 19

III Kết luận 22

Tài liệu tham khảo……… 23

I 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 cáchình thức nuôi mới như nuôi với mật độ cao và nuôi thâm canh thì vấn đề dịchbệnh đã trở thành một trong những trở ngại chính cho sự phát triển bền vững củaNuôi trồng Thủy sản (NTTS) tại Việt Nam

Hiện nay việc phòng trị bệnh trên động vật thủy sản ở nước ta vẫn chủ yếu dựavào việc sử dụng thuốc kháng sinh và hóa chất Hiện tại chưa có một loại vaccinenào phòng bệnh cho cá được đưa vào sử dụng tại Việt Nam, trong khi đó trên thếgiới hiện nay đã có 36 loại vaccine phòng bệnh cho vi khuẩn và hai loại vaccinephòng bệnh cho virut được sử dụng rộng rãi trên 12 đối tượng nuôi khác nhauthuộc 41 quốc gia trên thế giới

Vì vậy việc nghiên cứu, phát triển các phương pháp phòng trị bệnh có hiệu quảnhư sử dụng các loại thảo dược, chất tách chiết từ thảo dược và vaccine cho cá làrất 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 hóachất gần đây đã khiến cho việc xuất khẩu thủy sản của Việt Nam gặp rất nhiều khókhăn do danh mục các loại thuốc và hóa chất cấm sử dụng trong nuôi trồng thủysản 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 pháttriển 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 dụngcho 6 đối tượng nuôi phổ biến trên 41 quốc gia trên thế giới bao gồm cá hồi, cáchẽm 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

ST

T

Loại vaccine Loại bệnh Loài cá

1 Aeromonas sp bacterin Lở loét, xuất Cá hồi

huyếtAeromonas salmonicida bacterin Lở loét, xuất

Salmonicida

Khối u, lở loét Cá hồi

Autogenous bacterin Lở loét, xuất

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 quihọach cụ thể, trong đó quản lý dịch bệnh cho các đối tượng nuôi thủy sản được đặtlên hàng đầu Nhiều giải pháp để quản lý dịch bệnh đã và đang được áp dụng nhưcải tạo ao kỹ, chọn giống tốt sạch bệnh, quản lý tốt môi trường, quan tâm đến dinhdưỡng, thuốc và hóa chất nhưng hiệu quả vẫn chưa cao Vì vậy, việc sản xuất và sửdụng vaccine trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam để quản lý dịch bệnh có ýnghĩa rất lớn Hiện tại đã có một số công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụngvaccine vào nuôi trồng thủy sản tại Việt Nam, đề tài sản xuất vaccine cuả Bộ ThủySản, đề tài sản xuất vaccine vô hoạt phòng bệnh xuất huyết trên cá trắm cỏ, đề tàinghiên cứu tạo vaccine phòng bệnh đốm trắng trên cá tra của Viện nghiên cứu nuôitrồng 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 đốivới vi khuẩn E ictaluri qua kháng thể có trong máu cá đạt cao nhất Nồng độkháng nguyên kết hợp sử dụng chất bổ trợ Aluminum cũng được xác định (3.109 tếbào/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 ngoàiđang nghiên cứu sản xuất và thử nghiệm vaccine phòng bệnh cho cá tra, cá điêuhồng và cá giò… Với những kết quả đạt được như trên, hy vọng trong tương laiviệc ứng dụng vaccine phòng hộ đàn cá nuôi sẽ được triển khai rộng rãi và đây làmột công cụ quản lý sức khỏe hữu hiệu cho các đối tượng nuôi thủy sản (theo UVViệt Nam) Bên cạnh đó, việc phát triển vaccine cho các bệnh có ảnh hưởng lớntrên các đối tượng nuôi chính tại Việt Nam như bệnh xuất huyết đốm đỏ trên cátrắm 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 cálăng, 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 điểnhình như nghiên cứu thử nghiệm vaccine phòng bệnh hoại tử thần kinh ở cá đượccác tác giả: TS Phạm Thị Tâm, PGS.TS Phạm Công Hoạt, PGS.TS NguyễnQuang Linh, ThS Trần Thế Mưu thuộc Viện Đại học mở Hà Nội và Trung tâmƯơm tạo và Chuyển giao công nghệ - Đại Học Huế phối hợp thực hiện với mụctiêu vô hoạt keo phèn phòng bệnh hoại tử thần kinh ở cá mú có tỷ lệ bảo hộ cá ởđiều 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

II Nội dung chính

1 Giới thiệu chung về vaccine

1.1 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 cácđộc tố do chính tác nhân gây bệnh tiết ra, nhằm tác động vào hệ thống miễn dịchđặc hiệu của động vật có xương sống, trong đó có cá để tạo ra các phản ứng miễndịch

Vaccine được điều chế từ chủng vi sinh vật nào thì chỉ phòng được bệnh dochủng 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 nhữngbiểu 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 thửnghiệm vaccine ngừa căn bệnh này Kinh nghiệm dân gian cho thấy những nôngdân vắt sữa bò có thể bị lây bệnh đậu bò, nhưng sau khi khỏi bệnh, họ trở nên miễnnhiễm đối với bệnh đậu mùa Thuật ngữ vaccine xuất phát từ vaccineia, loại virusgây bệnh đậu bò nhưng khi đem tiêm chủng cho người lại giúp ngừa được bệnhđậu 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 đãđược tìm ra nhưng vai trò gây bệnh của chúng chưa được biết Thời điểm 1798, khiJenner 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 tànsát đàn gà Qua đó, Pasteur đã xác nhận các giả thuyết của Jenner Điều đó đã mởđường cho ngành miễn dịch học hiện đại

Hình 3: Louis Pasteur 1.2 Thành phần của vaccine.

Có hai thành phần chủ yếu trong vaccine đó là: Kháng nguyên và chất bổ trợvaccine

- 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 mẫncảm 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 khảnăng 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 khivào cơ thể, nên đáp ứng miễn dịch mạnh hơn, quá trình tổng hợp protein caohơn.Vaccine có bổ sung chất bổ trợ sẽ tạo được miển dịch mạnh hơn, thờigian miễn dịch kéo dài hơn

1.3 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 vàkhông gây phản ứng Sau khi sản xuất vaccine phải được cơ quan kiểm định nhànước 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 vậtgây bệnh

-Thuần khiết: Ngoài kháng nguyên đưa vào để kích thích cơ thể đáp ứng miễn dịchchống vi sinh vật gây bệnh, không được lẫn các thành phần kháng nguyên khác cóthể 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 phảiđảm bảo đủ độ an toàn Song trên thực tế không thể đạt được mức độ an toàn tuyệtđối 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 cóthể hơi đau, mẩn đỏ, hơi sưng hoặc nổi cục nhỏ Những phản ứng này sẽ mất đinhanh chóng sau một vài ngày, không cần phải can thiệp gì Nếu tiêm chủng khôngđảm 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 sốvaccine có thể gây ra phản ứng nguy hiểm hơn, trong đó có sốc phản vệ, tuy nhiênrất hiếm gặp Khi bàn về những phản ứng do vaccine, rất cần phải nhấn mạnh rằngmức độ nguy hiểm do vaccine nhỏ hơn rất nhiều so với mức độ nguy hiểm do bệnhnhiễm trùng tương ứng gây ra Thí dụ, tỷ lệ biến chứng nguy hiểm do bệnh ho gàgấp 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 đượcđưa vào sử dụng hay không, cần phải so sánh giữa mức độ phản ứng do vaccine vàtính 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 tạitrong một thời gian dài Hiệu lực gây miễn dịch của vaccine trước hết được đánhgiá 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 dịchthông qua việc xác định hiệu giá kháng thể hoặc xác định mức độ dương tính củaphản ứng da Cách đánh giá này chưa cho biết hiệu lực bảo vệ, mới chỉ cho biếtmức 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 thửthách bằng vi sinh vật gây bệnh

-Trên thực địa: Dù đã được cơ quan kiểm định nhà nước kiểm tra và đã được đánhgiá trên động vật, trước khi đưa ra tiêm chủng rộng rãi, vaccine đều phải được thửnghiệm 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 mùadịch tới Ngoài 2 tiêu chuẩn trên, để chọn một vaccine tiêm chủng, người ta cònquan 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 khángnguyên Tính kháng nguyên có thể mạnh hay yếu Kháng nguyên mạnh là khángnguyên khi đưa vào cơ thể một lần đã sinh ra nhiều kháng thể, còn kháng nguyênyếu là những chất phải đưa vào nhiều hoặc phải kèm theo một tá dược mới sinhđược một ít kháng thể

 TÍNH MIỄN DỊCH:

Vaccine gây miễn dịch bằng một vi khuẩn hoặc virus giảm độc lực, hoặc vớimột protein đặc hiệu có tính kháng nguyên để gây ra một đáp ứng miễn dịch, rồitạo một trí nhớ miễn dịch đặc hiệu, tạo ra hiệu quả đề kháng cho cơ thể về sau khitác 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

1.4 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 vậtgây bệnh hoặc vi sinh vật có cấu trúc kháng nguyên giống vi sinh vật gây bệnh, đãđược bào chế đảm bảo độ an toàn cần thiết, làm cho cơ thể tự tạo ra tình trạng miễndịch 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 cónhiều 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 đượcbệnh khác

- Hiệu lực của vaccine : Tình trạng sức khỏe của vật nuôi, điều kiện ngoại cảnh sẽảnh 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 tạođược miễn dịch sau khi dùng vaccine là khác nhau Trong thời gian đầu, vật nuôichưa 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 sảnxuất

- Số lần dung : Tuỳ loại vaccine, động vật cảm nhiễm và tình hình dịch tễ mà sốlần sử dụng khác nhau, có loại chỉ dùng 1 lần đã đủ miễn dịch cho con vật, một sốvaccine 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 kiểmnghiệm 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, tìnhtrạng 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 sáttrùng

+ Sát trùng bằng cồn 70o: tay người thực hiện, vùng da được tiêm, nút cao su của lọchứa 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 keophèn

- Tiêm bắp thịt: vaccine được tiêm vào trong cơ thường được hấp thu vào trongmáu nhanh hơn so với tiêm dưới da Để tránh trào thuốc ra ngoài từ vị trí tiêm, nênkéo 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