A fenti eredmények a „Bioelektrokémiai technológia alkalmazásának kutatása a patogén Vibrio baktériumok jelenlétének in situ szabályozására brakkvízi akvakultúra-tavakban” című projekt eredményei, amelyet a Hanoi-i Vietnami Nemzeti Egyetem (VNU-Hanoi) Természettudományi Kara vezetett a VNU-Hanoi Mikrobiológiai és Biotechnológiai Intézetével és a Koreai Tudományos és Technológiai Intézet (KIST) szakértőivel együttműködve.
A tanulmány egy bioelektrokémiai modellt hozott létre, amely csökkenti a patogén Vibrio baktériumok szaporodását a brakkvízi akvakultúra-tavakban.
A projekt egy elektrokémiai bioszisztéma potenciáljának értékelésére összpontosít, amikor azt egy brakkvízi akvakultúra-modellbe integrálják, hogy csökkentsék a Vibrio baktériumok szaporodását a vízben és az aljzatüledékben, optimalizálják a működési paramétereket, és végül egy valós körülmények között működő kísérleti méretű alkalmazási modellt fejlesszenek ki.
Tudományos áttekintés és termelési gyakorlatok alapján a feladat a Vibrio azonosítása, mint a leggyakoribb és legveszélyesebb kórokozó baktérium a brakkvízi akvakultúra-tavakban, különösen a Vibrio harveyi és a Vibrio parahaemolyticus baktériumok, amelyek két olyan kórokozó, amelyek fénybetegséget és akut hepatopancreatikus nekrózist okoznak.
A vegyszerek és antibiotikumok használatának egyre növekvő korlátai miatt a bioelektrokémiai technológiát választották, mivel képes negatív redoxpotenciállal és alacsony pH-val rendelkező anódkörnyezetet létrehozni, ami kedvezőtlen feltételeket teremt a Vibrio túléléséhez és növekedéséhez. A BES anódkörnyezetben lévő patogén baktériumokra gyakorolt gátló hatásairól szóló nemzetközi tudományos eredmények kulcsfontosságú alapot szolgáltattak e kutatás elvégzéséhez.
A bioelektrokémiai rendszert úgy tervezték, hogy az anód a modell alján, ahol a Vibrio-sűrűség a legnagyobb, a katód pedig a vízfelszín közelében helyezkedett el. Ez az elrendezés a membrán nélküli BES rendszer működési elvén alapul, biztosítva az elektrokémiai baktériumok dúsulását és stabil aktivitásának fenntartását, ezáltal elektromos áramot generálva és megváltoztatva a tóban a redoxpotenciált. A kísérletekben az elektróda helyzetét, az anód-katód távolságot és a külső ellenállás értékét állították be a Vibrio-gátlás optimális feltételeinek meghatározása érdekében. Szükség esetén potenciosztátot használtak az anódfeszültség alkalmazására, ami megkönnyítette a hatásmechanizmus alaposabb vizsgálatát.
A kutatási projekt hat fő területet ölelt fel: kísérleti modell létrehozása; baktériumok elektrokémiai dúsítása; a V. harveyi és a V. parahaemolyticus kezelésének képességének értékelése; a gátlási folyamat természetének tisztázása; működési paraméterek optimalizálása; és egy pilot modell felépítése.
Kísérletek kimutatták, hogy stabil működés esetén az elektrokémiai rendszer képes csökkenteni a Vibrio sűrűségét mind a vízben, mind az iszapfenéken, a hatékonyság egyértelműen függ az anód és a katód redoxpotenciáljától. A szubsztrátkoncentráció, a pH, az elektróda helyzete és a külső ellenállás változásai mind eltéréseket mutattak a gátlás mértékében, hozzájárulva az in situ Vibrio kezelés optimális paramétereinek meghatározásához.
A kísérleti modellt északi brakkvízi akvakultúra-területekről származó valódi tóvíz felhasználásával építették. (Szemléltető ábra.)
A laboratóriumi eredmények alapján egy kísérleti modellt fejlesztettek ki, amely az északi brakkvízi akvakultúra tényleges tóvizét használja. A modell lehetővé teszi a rendszer természetes körülményekhez való alkalmazkodóképességének értékelését, beleértve a fehérlábú garnélarák egészségére gyakorolt hatását, a meglévő vagy hozzáadott Vibrio baktériumok csökkentésének hatékonyságát, valamint a tóban lévő hasznos baktériumokra gyakorolt hatását. Ez egy kulcsfontosságú lépés a technológia megvalósíthatóságának meghatározásában a gyakorlati alkalmazás előtt.
A küldetés eredményei megalapozták a vízi betegségek elleni védekezés új megközelítését, kihasználva az elektrokémiai biotechnológia előnyeit, amely egyszerű szerkezettel, alacsony üzemeltetési költségekkel, hosszú élettartammal és a betegségek helyszíni kezelésének képességével rendelkezik a tó környezetének megzavarása nélkül.
Ennek a technológiának a sikeres alkalmazása hatékony és fenntartható eszközöket ígér a gazdálkodók számára a betegségek elleni védekezés és az antibiotikumoktól való függőség csökkentésének egyre sürgetőbb igénye közepette.
Forrás: 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
Hozzászólás (0)