Powyższe wyniki są efektem projektu „Badania nad zastosowaniem technologii bioelektrochemicznej do kontroli in-situ obecności patogennych bakterii Vibrio w stawach akwakultury w wodach słonawych”, kierowanego przez Wydział Nauk Ścisłych Wietnamskiego Uniwersytetu Narodowego w Hanoi (VNU-Hanoi), we współpracy z Instytutem Mikrobiologii i Biotechnologii VNU-Hanoi oraz ekspertami z Koreańskiego Instytutu Nauki i Technologii (KIST).
W badaniu ustalono bioelektrochemiczny model, który ogranicza wzrost patogennych bakterii Vibrio w słonawych stawach akwakultury.
Projekt koncentruje się na ocenie potencjału biosystemu elektrochemicznego po zintegrowaniu go z modelem akwakultury w wodzie słonawej w celu ograniczenia wzrostu bakterii Vibrio w wodzie i osadach dennych, optymalizacji parametrów operacyjnych, a ostatecznie opracowania modelu zastosowania w skali pilotażowej w warunkach rzeczywistych.
Celem badania jest identyfikacja Vibrio jako najpowszechniejszej i najniebezpieczniejszej bakterii chorobotwórczej w stawach akwakultury w wodach słonawych, w szczególności Vibrio harveyi i Vibrio parahaemolyticus , które są dwoma czynnikami wywołującymi chorobę wątroby i ostrą martwicę wątroby i trzustki, na podstawie przeglądu naukowego i praktyk produkcyjnych.
W kontekście rosnących ograniczeń w stosowaniu chemikaliów i antybiotyków, wybrano technologię bioelektrochemiczną ze względu na jej zdolność do tworzenia środowiska anodowego o ujemnym potencjale redoks i niskim pH, czyli warunkach niesprzyjających przetrwaniu i wzrostowi bakterii Vibrio. Międzynarodowe odkrycia naukowe dotyczące hamującego wpływu BES na bakterie patogenne w środowisku anodowym stanowiły kluczową podstawę do przeprowadzenia tych badań.
System bioelektrochemiczny został zaprojektowany z anodą umieszczoną na dole modelu, gdzie zagęszczenie Vibrio było najwyższe, a katodą blisko powierzchni wody. Taki układ opiera się na zasadzie działania bezmembranowego systemu BES, zapewniając wzbogacenie bakterii elektrochemicznych i utrzymanie ich w stabilnej aktywności, generując w ten sposób prąd elektryczny i zmieniając potencjał redoks w stawie. W eksperymentach położenie elektrod, odległość anoda-katoda oraz wartość rezystancji zewnętrznej były dostosowywane w celu określenia optymalnych warunków hamowania Vibrio. W razie potrzeby do przyłożenia napięcia anodowego stosowano potencjostat, co umożliwiało dokładniejszą ocenę mechanizmu działania.
Projekt badawczy obejmował sześć głównych obszarów: opracowanie modelu eksperymentalnego; elektrochemiczne wzbogacanie bakterii; ocenę możliwości leczenia V. harveyi i V. parahaemolyticus ; wyjaśnienie natury procesu inhibicji; optymalizację parametrów operacyjnych; oraz zbudowanie modelu pilotażowego.
Eksperymenty wykazały, że przy stabilnej pracy, system elektrochemiczny jest w stanie redukować gęstość Vibrio zarówno w wodzie, jak i osadzie dennym, a jego skuteczność wyraźnie zależy od potencjału redoks na anodzie i katodzie. Zmiany stężenia substratu, pH, położenia elektrody i oporu zewnętrznego wykazały różnice w stopniu inhibicji, przyczyniając się do określenia optymalnych parametrów oczyszczania Vibrio in situ.
Model pilotażowy zbudowano, wykorzystując rzeczywistą wodę ze stawów pochodzących z obszarów akwakultury słonawej na północy. (Ilustracja poglądowa.)
Na podstawie wyników badań laboratoryjnych opracowano model pilotażowy wykorzystujący rzeczywistą wodę stawową pochodzącą z akwakultury w wodach słonawych na północy. Model ten pozwala na ocenę adaptacji systemu do warunków naturalnych, w tym jego wpływu na zdrowie krewetek białonóżkowych, skuteczności w redukcji istniejących lub dodanych bakterii Vibrio oraz wpływu na pożyteczne bakterie w stawie. Jest to kluczowy etap w ocenie wykonalności technologii przed jej praktycznym zastosowaniem.
Wyniki tej misji stanowią podstawę nowego podejścia do zwalczania chorób wodnych, wykorzystującego zalety biotechnologii elektrochemicznej, która charakteryzuje się prostą strukturą, niskimi kosztami eksploatacji, długą żywotnością i możliwością leczenia chorób na miejscu, bez naruszania środowiska stawu.
Skuteczne zastosowanie tej technologii obiecuje dostarczenie rolnikom skutecznych i trwałych narzędzi w kontekście coraz pilniejszej potrzeby zwalczania chorób i ograniczenia uzależnienia od antybiotyków.
Source: 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
Komentarz (0)