Τα παραπάνω αποτελέσματα είναι προϊόν του έργου «Έρευνα σχετικά με την εφαρμογή της βιοηλεκτροχημικής τεχνολογίας για τον επιτόπιο έλεγχο της παρουσίας παθογόνων βακτηρίων Vibrio σε λίμνες υδατοκαλλιέργειας υφάλμυρου νερού», με επικεφαλής τη Σχολή Θετικών Επιστημών του Εθνικού Πανεπιστημίου του Βιετνάμ, στο Ανόι (VNU-Ανόι), σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας του VNU-Ανόι και εμπειρογνώμονες από το Κορεατικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας (KIST).
Η μελέτη καθιέρωσε ένα βιοηλεκτροχημικό μοντέλο που μειώνει την ανάπτυξη παθογόνων βακτηρίων Vibrio σε λίμνες υδατοκαλλιέργειας υφάλμυρου νερού.
Το έργο επικεντρώνεται στην αξιολόγηση των δυνατοτήτων ενός ηλεκτροχημικού βιοσυστήματος όταν ενσωματώνεται σε ένα μοντέλο υδατοκαλλιέργειας υφάλμυρου νερού για τη μείωση της ανάπτυξης βακτηρίων Vibrio στο νερό και στα ιζήματα του πυθμένα, τη βελτιστοποίηση των λειτουργικών παραμέτρων και, τελικά, την ανάπτυξη ενός μοντέλου εφαρμογής πιλοτικής κλίμακας υπό πραγματικές συνθήκες.
Με βάση μια επιστημονική επισκόπηση και τις πρακτικές παραγωγής, ο στόχος είναι να αναγνωριστούν τα Vibrio ως τα πιο κοινά και επικίνδυνα παθογόνα βακτήρια σε λίμνες υδατοκαλλιέργειας υφάλμυρου νερού, ιδίως τα Vibrio harveyi και Vibrio parahaemolyticus , τα οποία είναι δύο παράγοντες που οδηγούν σε φωτεινή νόσο και οξεία ηπατοπαγκρεατική νέκρωση.
Στο πλαίσιο των αυξανόμενων περιορισμών στη χρήση χημικών ουσιών και αντιβιοτικών, επιλέχθηκε η βιοηλεκτροχημική τεχνολογία λόγω της ικανότητάς της να δημιουργεί ένα ανοδικό περιβάλλον με αρνητικό οξειδοαναγωγικό δυναμικό και χαμηλό pH, συνθήκες δυσμενείς για την επιβίωση και την ανάπτυξη του Vibrio. Τα διεθνή επιστημονικά ευρήματα σχετικά με τις ανασταλτικές επιδράσεις του BES σε παθογόνα βακτήρια σε ανοδικό περιβάλλον παρείχαν μια κρίσιμη βάση για τη διεξαγωγή αυτής της έρευνας.
Το βιοηλεκτροχημικό σύστημα σχεδιάστηκε με την άνοδο τοποθετημένη στο κάτω μέρος του μοντέλου, όπου η πυκνότητα του Vibrio ήταν η υψηλότερη, και την κάθοδο κοντά στην επιφάνεια του νερού. Αυτή η διάταξη βασίζεται στην αρχή λειτουργίας ενός συστήματος BES χωρίς μεμβράνη, διασφαλίζοντας ότι τα ηλεκτροχημικά βακτήρια εμπλουτίζονται και διατηρούνται σε σταθερή δραστηριότητα, παράγοντας έτσι ηλεκτρικό ρεύμα και αλλάζοντας το οξειδοαναγωγικό δυναμικό στη λίμνη. Σε πειράματα, η θέση του ηλεκτροδίου, η απόσταση ανόδου-καθόδου και η τιμή της εξωτερικής αντίστασης ρυθμίστηκαν για να προσδιοριστούν οι βέλτιστες συνθήκες για την αναστολή του Vibrio. Όταν ήταν απαραίτητο, χρησιμοποιήθηκε ένα ποτενσιοστάτης για την εφαρμογή της τάσης της ανόδου, διευκολύνοντας μια πιο εις βάθος αξιολόγηση του μηχανισμού δράσης.
Το ερευνητικό έργο κάλυπτε έξι κύριους τομείς: τη δημιουργία ενός πειραματικού μοντέλου, τον ηλεκτροχημικό εμπλουτισμό των βακτηρίων, την αξιολόγηση της ικανότητας αντιμετώπισης των V. harveyi και V. parahaemolyticus , τη διευκρίνιση της φύσης της διαδικασίας αναστολής, τη βελτιστοποίηση των λειτουργικών παραμέτρων και τη δημιουργία ενός πιλοτικού μοντέλου.
Πειράματα έχουν δείξει ότι όταν λειτουργεί σταθερά, το ηλεκτροχημικό σύστημα είναι ικανό να μειώσει την πυκνότητα των Vibrio τόσο στο νερό όσο και στην ιλύ πυθμένα, με την αποτελεσματικότητα να εξαρτάται σαφώς από το οξειδοαναγωγικό δυναμικό στην άνοδο και την κάθοδο. Οι αλλαγές στη συγκέντρωση του υποστρώματος, το pH, τη θέση του ηλεκτροδίου και την εξωτερική αντίσταση έδειξαν όλες διαφορές στον βαθμό αναστολής, συμβάλλοντας στον προσδιορισμό των βέλτιστων παραμέτρων για την in situ επεξεργασία με Vibrio.
Το πιλοτικό μοντέλο κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας πραγματικό νερό λίμνης από περιοχές υδατοκαλλιέργειας υφάλμυρου νερού στο Βορρά. (Ενδεικτική εικόνα.)
Με βάση τα εργαστηριακά αποτελέσματα, αναπτύχθηκε ένα πιλοτικό μοντέλο χρησιμοποιώντας πραγματικό νερό λίμνης από υδατοκαλλιέργεια υφάλμυρου νερού στο Βορρά. Το μοντέλο επιτρέπει την αξιολόγηση της προσαρμοστικότητας του συστήματος στις φυσικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της επίδρασής του στην υγεία των γαρίδων λευκών ποδιών, της αποτελεσματικότητας στη μείωση των υπαρχόντων ή προστιθέμενων βακτηρίων Vibrio και της επίδρασης στα ευεργετικά βακτήρια στη λίμνη. Αυτό είναι ένα κρίσιμο βήμα για τον προσδιορισμό της σκοπιμότητας της τεχνολογίας πριν από την πρακτική εφαρμογή της.
Τα αποτελέσματα αυτής της αποστολής θέτουν τα θεμέλια για μια νέα προσέγγιση στον έλεγχο των υδρόβιων ασθενειών, αξιοποιώντας τα πλεονεκτήματα της ηλεκτροχημικής βιοτεχνολογίας, η οποία έχει απλή δομή, χαμηλό λειτουργικό κόστος, μεγάλη διάρκεια ζωής και την ικανότητα αντιμετώπισης ασθενειών επί τόπου χωρίς να διαταράσσεται το περιβάλλον της λίμνης.
Η επιτυχής εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας υπόσχεται να παρέχει αποτελεσματικά και βιώσιμα εργαλεία για τους αγρότες στο πλαίσιο της ολοένα και πιο επείγουσας ανάγκης για έλεγχο των ασθενειών και μείωση της εξάρτησης από τα αντιβιοτικά.
Πηγή: https://mst.gov.vn/ung-dung-cong-nghe-sinh-dien-hoa-kiem-soat-vi-khuan-vibrio-trong-ao-nuoi-thuy-san-nuoc-lo-197251211125407475.htm
Σχόλιο (0)