Biocontrol of Bacterial Pathogens i

Biocontrol of Bacterial Pathogens in Aquaculture with
Emphasis on Phage Therapy
INDRANI KARUNASAGAR, M.G.VINOD, BOB KENNEDY, ATNUR VIJAY,
A. DEEPANJALI, K.R. UMESH AND IDDYA KARUNASAGAR
Department of Fishery Microbiology, University of Agricultural Sciences,
College of Fisheries, Mangalore – 575 002, India
ABSTRACT
Loss due to diseases is a major problem in both shrimp farm and hatcheries and to control
diseases, a number of antibiotics, sanitisers and chemicals are being used. This results in
adverse environmental effects, emergence of antibiotic resistance and persistence of
chemical residues in animal tissues. Considering the negative impact of antibiotics and
other chemotherapeutants, biological control of pathogens would be a very useful strategy
to prevent diseases in aquaculture and in this context, we looked into the potential for
biocontrol of the shrimp pathogen,
Vibrio harveyi
which causes luminous bacterial disease
in hatcheries and farms. A number of
Bacillus
spp were screened for their ability to produce
anti-vibrio compounds. Several strains of
B. megaterium, B. licheniformis, B. coagulans,
B. circulans
isolated from shrimp farm environments showed anti-vibrio activity.
Bacteriophages capable of lysing several
V. harveyi
strains were isolated from shrimp
culture environments and were found to be very efficient in reducing levels of
V. harveyi
in
seawater microcosms. Application of bacteriophages to control luminous bacterial disease
in shrimp hatcheries resulted in reduction of
V. harveyi
counts in water and in larvae and
tremendously improved larval survival. The results show the potential of bacteriophages
for therapy of luminous bacterial disease in aquaculture systems.
INTRODUCTION
One of the major constraints for the development of shrimp aquaculture is the mortality due
to diseases (Lin, 1995; Subasinghe, 1997). According to a recent World Bank Report, global
losses due to shrimp diseases are around US $ 3000 million (Lundin, 1996).
To control microbial diseases, a number of chemotherapeutic agents including antibiotics
are used in shrimp farms. This has led to problems such as antibiotic resistance (Karunasagar
et al
., 1994). According to WHO fact sheet 194 (World Health Organisation Antimicrobial
Resistance Fact Sheet 194, http://www.who.int/inf-fs/en/fact 194.html), the massive use of
antimicrobials for disease control and growth promotion in animals increases selective
pressure on the microbial world and encourages the emergence of resistant bacteria which
can transfer their resistance genes to other bacteria. Another major concern associated with
the use of antibiotics is the problem of residues which has already led to ‘red alert’ on
Karunasagar, I, M. Vinod, B. Kennedy, A. Vijay, A. Deepanjali, K. Umesh and I. Karunasagar. 2005. Biocontrol of bacterial
pathogens in aquaculture with emphasis on phage therapy.
In
P. Walker, R. Lester and M.G. Bondad-Reantaso (eds). Diseases
in Asian Aquaculture V, pp. 535-542. Fish Health Section, Asian Fisheries Society, Manila.
Diseases in Asian Aquaculture V

imported shrimp in the European Union. Therefore, the environmental consequences of
antibiotic use in aquatic environment are serious.
In this context, there is a need to have alternate strategies for pathogen control in aquaculture
systems. Yasuda and Taga (1980) anticipated that bacteria would be useful both as food and
as biological control agents for fish diseases and activators of the rate of nutrient regeneration
in aquaculture. Several bacterial agents capable of inhibiting fish/shrimp pathogens have
been reported in literature (Nogami and Maeda, 1992; Maeda and Liao, 1992; Gatesoupe,
1994; Austin
et al
., 1995; Riquelme
et al
., 1997 Sugita
et al
., 1998; Gram
et al
., 1999;
Verschuere
et al
., 2000; Chythanya
et al
., 2002)
Another strategy is the use of bacteriophages. Polish and Soviet scientists have reported
successful clinical use of bacteriophages for treatment of drug resistant suppurative infections
of humans (Barrow and Soothill, 1997). Several successful results on phage therapy have
been reported in various animal models (Soothill, 1992; Merril
et al
., 1996; Barrow
et al
.,
1998). Bacteriophage therapy of infectious diseases in aquaculture has been suggested
recently (Kumar, 2002; Nakai and Park, 2002). In this communication, we discuss our
experience with bacteria and bacteriophages that have potential application as agents for
biocontrol of
Vibrio
spp, which are important pathogens in aquaculture.
MATERIALS AND METHODS
Isolation and identification of Bacillus spp.
Samples of shrimp pond water, pond sediment, estuarine sediment and shrimp were collected
from farms and estuaries along the coast of Karnataka. Aseptically collected samples were
plated on Zobell Marine Agar. Opaque rough colonies that were likely to be
Bacillus
spp.
were picked up, pu

Kết quả (Việt) 1:

Biocontrol of Bacterial Pathogens in Aquaculture withEmphasis on Phage TherapyINDRANI KARUNASAGAR, M.G.VINOD, BOB KENNEDY, ATNUR VIJAY,A. DEEPANJALI, K.R. UMESH AND IDDYA KARUNASAGARDepartment of Fishery Microbiology, University of Agricultural Sciences,College of Fisheries, Mangalore – 575 002, IndiaABSTRACTLoss due to diseases is a major problem in both shrimp farm and hatcheries and to controldiseases, a number of antibiotics, sanitisers and chemicals are being used. This results inadverse environmental effects, emergence of antibiotic resistance and persistence ofchemical residues in animal tissues. Considering the negative impact of antibiotics andother chemotherapeutants, biological control of pathogens would be a very useful strategyto prevent diseases in aquaculture and in this context, we looked into the potential forbiocontrol of the shrimp pathogen, Vibrio harveyi which causes luminous bacterial diseasein hatcheries and farms. A number of Bacillus spp were screened for their ability to produceanti-vibrio compounds. Several strains of B. megaterium, B. licheniformis, B. coagulans,B. circulans isolated from shrimp farm environments showed anti-vibrio activity.Bacteriophages capable of lysing several V. harveyi strains were isolated from shrimpculture environments and were found to be very efficient in reducing levels of V. harveyi inseawater microcosms. Application of bacteriophages to control luminous bacterial diseasein shrimp hatcheries resulted in reduction of V. harveyi counts in water and in larvae andtremendously improved larval survival. The results show the potential of bacteriophagesfor therapy of luminous bacterial disease in aquaculture systems.INTRODUCTIONOne of the major constraints for the development of shrimp aquaculture is the mortality dueto diseases (Lin, 1995; Subasinghe, 1997). According to a recent World Bank Report, globallosses due to shrimp diseases are around US $ 3000 million (Lundin, 1996).To control microbial diseases, a number of chemotherapeutic agents including antibioticsare used in shrimp farms. This has led to problems such as antibiotic resistance (Karunasagaret al., 1994). According to WHO fact sheet 194 (World Health Organisation AntimicrobialResistance Fact Sheet 194, http://www.who.int/inf-fs/en/fact 194.html), the massive use ofantimicrobials for disease control and growth promotion in animals increases selectivepressure on the microbial world and encourages the emergence of resistant bacteria whichcan transfer their resistance genes to other bacteria. Another major concern associated withthe use of antibiotics is the problem of residues which has already led to ‘red alert’ onKarunasagar, I, M. Vinod, B. Kennedy, A. Vijay, A. Deepanjali, K. Umesh and I. Karunasagar. 2005. Biocontrol of bacterialpathogens in aquaculture with emphasis on phage therapy. In P. Walker, R. Lester and M.G. Bondad-Reantaso (eds). Diseasesin Asian Aquaculture V, pp. 535-542. Fish Health Section, Asian Fisheries Society, Manila.Diseases in Asian Aquaculture Vimported shrimp in the European Union. Therefore, the environmental consequences ofantibiotic use in aquatic environment are serious.In this context, there is a need to have alternate strategies for pathogen control in aquaculturesystems. Yasuda and Taga (1980) anticipated that bacteria would be useful both as food andas biological control agents for fish diseases and activators of the rate of nutrient regenerationin aquaculture. Several bacterial agents capable of inhibiting fish/shrimp pathogens havebeen reported in literature (Nogami and Maeda, 1992; Maeda and Liao, 1992; Gatesoupe,1994; Austin et al., 1995; Riquelme et al., 1997 Sugita et al., 1998; Gram et al., 1999;Verschuere et al., 2000; Chythanya et al., 2002)Another strategy is the use of bacteriophages. Polish and Soviet scientists have reportedsuccessful clinical use of bacteriophages for treatment of drug resistant suppurative infectionsof humans (Barrow and Soothill, 1997). Several successful results on phage therapy havebeen reported in various animal models (Soothill, 1992; Merril et al., 1996; Barrow et al.,1998). Bacteriophage therapy of infectious diseases in aquaculture has been suggestedrecently (Kumar, 2002; Nakai and Park, 2002). In this communication, we discuss ourkinh nghiệm với vi khuẩn và bacteriophage có tiềm năng ứng dụng như các đại lý chobiocontrol của Vibrio spp, đó là tác nhân gây bệnh quan trọng trong nuôi trồng thủy sản.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPCô lập và nhận dạng Bacillus spp.Mẫu Ao tôm nước, trầm tích ao, cửa sông trầm tích và tôm được thu thậptừ trang trại và cửa sông dọc theo bờ biển Karnataka. Aseptically thu thập mẫu đãmạ trên Zobell biển Agar. Đục thô thuộc địa có khả năng Trực khuẩn spp.được vớt lên, pu

Kết quả (Việt) 2:

Kiểm soát sinh học của vi khuẩn tác nhân gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản với
Nhấn mạnh vào Phage Therapy
Indrani KARUNASAGAR, MGVINOD, BOB KENNEDY, ATNUR Vijay,
A. DEEPANJALI, KR Umesh VÀ IDDYA KARUNASAGAR
Sở Thủy Vi trùng học, Đại học Khoa học Nông nghiệp,
Trường Đại học Thủy sản, Mangalore - 575 002, Ấn Độ
TÓM TẮT
Các khoản lỗ do bệnh là một vấn đề lớn trong cả trang trại nuôi tôm và các trại giống và kiểm soát
dịch bệnh, một số kháng sinh, sanitisers và hóa chất đang được sử dụng. Điều này dẫn đến
tác động môi trường bất lợi, xuất hiện đề kháng kháng sinh và kiên trì của
dư lượng hóa chất trong mô động vật. Xem xét các tác động tiêu cực của thuốc kháng sinh và
chemotherapeutants khác, kiểm soát sinh học của các mầm bệnh sẽ là một chiến lược rất hữu ích
để ngăn chặn dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản và trong bối cảnh này, chúng tôi nhìn vào tiềm năng
kiểm soát sinh học của các tác nhân gây bệnh tôm,
Vibrio harveyi
gây bệnh của vi khuẩn phát sáng
trong trại và trang trại. Một số
vi khuẩn Bacillus
spp đã được sàng lọc cho họ khả năng để sản xuất
các hợp chất chống khuẩn. Một số chủng
B. megaterium, B. licheniformis, B. coagulans,
B. circulans
phân lập từ môi trường nuôi tôm cho thấy hoạt động chống khuẩn.
khuẩn có khả năng lysing vài
V. harveyi
chủng được phân lập từ tôm
môi trường văn hóa và đã được tìm thấy là rất hiệu quả trong việc làm giảm mức độ của
V. harveyi
trong
microcosms nước biển. Ứng dụng của khuẩn để kiểm soát bệnh vi khuẩn phát sáng
trong sản xuất giống tôm dẫn đến giảm
V. harveyi
đếm trong nước và trong ấu trùng và
cải thiện rất nhiều sự sống còn của ấu trùng. Kết quả cho thấy tiềm năng của khuẩn
trong điều trị bệnh vi khuẩn phát sáng trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản.
GIỚI THIỆU
Một trong những trở ngại chính cho sự phát triển của tôm nuôi là tỷ lệ tử vong do
bệnh (Lin, 1995; Subasinghe, 1997). Theo một báo cáo của Ngân hàng Thế giới gần đây, toàn cầu
thiệt hại do dịch bệnh tôm là khoảng US $ 3000000000 (Lundin, 1996).
Để kiểm soát bệnh vi khuẩn, một số tác nhân hóa học trị liệu bao gồm thuốc kháng sinh
được sử dụng trong các trang trại nuôi tôm. Điều này đã dẫn đến các vấn đề như sức đề kháng kháng sinh (Karunasagar
et al
., 1994). Theo WHO tờ 194 (Thế giới Tổ chức Y tế kháng khuẩn
kháng Tờ 194, http://www.who.int/inf-fs/en/fact 194.html), việc sử dụng đồ sộ của
kháng sinh để kiểm soát bệnh tật và thúc đẩy tăng trưởng trong động vật làm tăng chọn lọc
áp lực trên thế giới vi sinh vật và khuyến khích sự xuất hiện của vi khuẩn kháng mà
có thể chuyển gen kháng của các vi khuẩn khác. Một mối quan tâm chính liên quan đến
việc sử dụng thuốc kháng sinh là vấn đề dư lượng mà đã dẫn đến 'báo động đỏ' trên
Karunasagar, I, M. Vinod, B. Kennedy, A. Vijay, A. Deepanjali, K. Umesh và I. Karunasagar. 2005. kiểm soát sinh học của vi khuẩn
gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản với sự nhấn mạnh về liệu pháp thực khuẩn.
Trong
P. Walker, R. Lester và MG Bondad-Reantaso (eds). Bệnh
ở châu Á Nuôi trồng thủy sản V, tr. 535-542. Fish Health Mục, Hiệp hội Thủy sản Châu Á, Manila.
Bệnh ở châu Á Nuôi trồng thủy sản V

tôm nhập khẩu vào Liên minh châu Âu. Do đó, các hậu quả môi trường của
sử dụng kháng sinh trong môi trường nước là nghiêm trọng.
Trong bối cảnh này, có một cần phải có chiến lược thay thế để kiểm soát mầm bệnh trong nuôi trồng thủy sản
hệ thống. Yasuda và Taga (1980) dự đoán rằng vi khuẩn sẽ là hữu ích cả khi thực phẩm và
làm đại lý kiểm soát sinh học đối với các bệnh cá và các chất kích hoạt các tỷ lệ tái sinh dinh dưỡng
trong nuôi trồng thủy sản. Một số đại lý của vi khuẩn có khả năng ức chế mầm bệnh cá / tôm đã
được báo cáo trong y văn (Nogami và Maeda, 1992; Maeda và Liao, 1992; Gatesoupe,
1994; Austin
et al
, 1995;. Riquelme
et al
., 1997 Sugita
et al
., 1998; Gram
et al
, 1999;.
Verschuere
et al
, 2000;. Chythanya
et al
., 2002)
Một chiến lược khác là sử dụng các thực khuẩn. Các nhà khoa học Ba Lan và Liên Xô đã báo cáo
sử dụng lâm sàng thành công của khuẩn để điều trị các bệnh nhiễm trùng mủ kháng thuốc
của con người (Barrow và Soothill, 1997). Một số kết quả thành công liệu pháp thực khuẩn đã
được báo cáo trong các mô hình động vật khác nhau (Soothill, 1992; Merril
et al
, 1996;. Barrow
et al
,.
1998). Điều trị vi khuẩn của các bệnh truyền nhiễm trong nuôi trồng thủy sản đã được đề xuất
gần đây (Kumar, 2002; Nakai và Park, 2002). Trong giao tiếp này, chúng tôi thảo luận của chúng tôi
kinh nghiệm với vi khuẩn và khuẩn có tiềm năng ứng dụng làm đại lý cho
kiểm soát sinh học của
vi khuẩn Vibrio
spp, đó là tác nhân gây bệnh quan trọng trong nuôi trồng thủy sản.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Phân lập và xác định các vi khuẩn Bacillus spp.
Các mẫu nước ao nuôi tôm, bùn ao, cửa sông phù sa và tôm được thu thập
từ các trang trại và các cửa sông dọc theo bờ biển của bang Karnataka. Vô trùng mẫu thu thập được
mạ trên Zobell Marine Agar. Thuộc địa thô đục đó là có khả năng là
Bacillus
spp.
Đã được nhặt lên, pu