Aplicarea tehnologiei bioelectrochimice pentru controlul bacteriilor Vibrio în iazurile de acvacultură cu apă salmastră.

Studiul a stabilit cu succes un model bioelectrochimic capabil să reducă semnificativ creșterea bacteriilor patogene Vibrio în iazurile de acvacultură cu apă sărată, identificând în același timp potențialul redox optim și condițiile de funcționare a sistemului pentru a spori eficacitatea controlului in situ al Vibrio. Rezultatele oferă o bază importantă pentru dezvoltarea unui model de aplicație la scară pilot pentru utilizare practică în acvacultură.

Rezultatele de mai sus sunt produsul proiectului „Cercetări privind aplicarea tehnologiei bioelectrochimice pentru controlul in situ al prezenței bacteriilor patogene Vibrio în iazurile de acvacultură cu apă sărată”, condus de Facultatea de Științe a Universității Naționale Vietnam, Hanoi (VNU-Hanoi), în colaborare cu Institutul de Microbiologie și Biotehnologie al VNU-Hanoi și experți de la Institutul Coreean de Știință și Tehnologie (KIST).

Studiul a stabilit un model bioelectrochimic care reduce creșterea bacteriilor patogene Vibrio în iazurile de acvacultură cu apă salmastră.

Proiectul se concentrează pe evaluarea potențialului unui biosistem electrochimic atunci când este integrat într-un model de acvacultură în apă sărată pentru a reduce creșterea bacteriilor Vibrio în apă și sedimentele de fund, a optimiza parametrii de funcționare și, în cele din urmă, a dezvolta un model de aplicație la scară pilot în condiții reale.

Pe baza unei analize științifice generale și a practicilor de producție, sarcina este de a identifica Vibrio ca fiind cea mai comună și periculoasă bacterie patogenă din iazurile de acvacultură cu apă sărată, în special Vibrio harveyi și Vibrio parahaemolyticus , care sunt doi agenți care duc la boli luminoase și necroză hepatopancreatică acută.

În contextul limitărilor tot mai mari ale utilizării substanțelor chimice și antibioticelor, tehnologia bioelectrochimică a fost aleasă datorită capacității sale de a crea un mediu anodic cu potențial redox negativ și pH scăzut, condiții nefavorabile supraviețuirii și creșterii Vibrio. Descoperirile științifice internaționale privind efectele inhibitorii ale BES asupra bacteriilor patogene într-un mediu anodic au oferit o bază crucială pentru efectuarea acestei cercetări.

Sistemul bioelectrochimic a fost proiectat cu anodul plasat în partea de jos a modelului, unde densitatea Vibrio era cea mai mare, și catodul aproape de suprafața apei. Această configurație se bazează pe principiul de funcționare al unui sistem BES fără membrană, asigurând îmbogățirea și menținerea unei activități stabile a bacteriilor electrochimice, generând astfel un curent electric și modificând potențialul redox din iaz. În experimente, poziția electrodului, distanța anod-catod și valoarea rezistenței externe au fost ajustate pentru a determina condițiile optime pentru inhibarea Vibrio. Atunci când a fost necesar, s-a utilizat un potențiostat pentru a aplica tensiunea anodică, facilitând o evaluare mai aprofundată a mecanismului de acțiune.

Proiectul de cercetare a acoperit șase domenii principale: stabilirea unui model experimental; îmbogățirea electrochimică a bacteriilor; evaluarea capacității de a trata V. harveyi și V. parahaemolyticus ; clarificarea naturii procesului de inhibare; optimizarea parametrilor de funcționare; și construirea unui model pilot.

Experimentele au arătat că, atunci când funcționează stabil, sistemul electrochimic este capabil să reducă densitatea Vibrio atât în ​​apă, cât și în nămolul de la fund, eficacitatea depinzând în mod clar de potențialul redox la anod și catod. Modificările concentrației substratului, pH-ului, poziției electrodului și rezistenței externe au arătat toate diferențe în gradul de inhibare, contribuind la determinarea parametrilor optimi pentru tratamentul in situ cu Vibrio.

Modelul pilot a fost construit folosind apă reală din iazuri din zonele de acvacultură cu apă sărată din Nord. (Imagine ilustrativă.)

Pe baza rezultatelor de laborator, a fost dezvoltat un model pilot folosind apă reală din iazuri provenită din acvacultura în apă sărată din Nord. Modelul permite evaluarea adaptabilității sistemului la condițiile naturale, inclusiv impactul său asupra sănătății creveților cu picior alb, eficacitatea în reducerea bacteriilor Vibrio existente sau adăugate și influența asupra bacteriilor benefice din iaz. Acesta este un pas crucial în determinarea fezabilității tehnologiei înainte de aplicarea sa practică.

Rezultatele acestei misiuni pun bazele unei noi abordări a controlului bolilor acvatice, valorificând avantajele biotehnologiei electrochimice, care are o structură simplă, costuri de operare reduse, durată lungă de viață și capacitatea de a trata bolile la fața locului, fără a perturba mediul iazului.

Aplicarea cu succes a acestei tehnologii promite să ofere instrumente eficiente și sustenabile fermierilor, în contextul nevoii tot mai urgente de a controla bolile și de a reduce dependența de antibiotice.

Centrul pentru Comunicare în Știință și Tehnologie

Sursă: 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