Biyoelektrokimyasal teknolojinin acı su akvaryumlarında Vibrio bakterilerinin kontrolüne uygulanması.

Bu çalışma, acı su yetiştirme havuzlarında patojenik Vibrio bakterilerinin büyümesini önemli ölçüde azaltabilen bir biyoelektrokimyasal model oluşturmayı başarmış ve aynı zamanda yerinde Vibrio kontrolünün etkinliğini artırmak için optimum redoks potansiyelini ve sistem çalışma koşullarını belirlemiştir. Sonuçlar, pratik su ürünleri yetiştiriciliğinde kullanılmak üzere pilot ölçekli bir uygulama modeli geliştirilmesi için önemli bir temel oluşturmaktadır.

Yukarıdaki sonuçlar, Vietnam Ulusal Üniversitesi (VNU-Hanoi) Fen Fakültesi liderliğinde, VNU-Hanoi Mikrobiyoloji ve Biyoteknoloji Enstitüsü ve Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST) uzmanlarının iş birliğiyle yürütülen "Acı su yetiştiriciliği havuzlarında patojenik Vibrio bakterilerinin varlığının yerinde kontrolü için biyoelektrokimyasal teknolojinin uygulanmasına ilişkin araştırma" projesinin ürünüdür.

Bu çalışma, acı su akvaryumlarında patojenik Vibrio bakterilerinin büyümesini azaltan bir biyoelektrokimyasal model ortaya koymuştur.

Proje, Vibrio bakterilerinin suda ve dip tortusunda büyümesini azaltmak, işletme parametrelerini optimize etmek ve nihayetinde gerçek dünya koşullarında pilot ölçekli bir uygulama modeli geliştirmek amacıyla, elektrokimyasal bir biyosistemin acı su su ürünleri yetiştirme modeline entegre edilmesinin potansiyelini değerlendirmeye odaklanmaktadır.

Bilimsel bir genel bakış ve üretim uygulamalarına dayanarak, görev, acı su akvaryumlarında en yaygın ve tehlikeli patojenik bakteri olan Vibrio'yu, özellikle de ışık hastalığına ve akut hepatopankreatik nekroza yol açan iki etken olan Vibrio harveyi ve Vibrio parahaemolyticus'u tanımlamaktır.

Kimyasalların ve antibiyotiklerin kullanımındaki artan sınırlamalar bağlamında, Vibrio'nun hayatta kalması ve büyümesi için elverişsiz koşullar olan negatif redoks potansiyeli ve düşük pH'a sahip bir anot ortamı oluşturma yeteneği nedeniyle biyoelektrokimyasal teknoloji tercih edilmiştir. Anot ortamında patojenik bakteriler üzerindeki BES'in inhibitör etkilerine ilişkin uluslararası bilimsel bulgular, bu araştırmanın yürütülmesi için çok önemli bir temel oluşturmuştur.

Biyoelektrokimyasal sistem, anotun Vibrio yoğunluğunun en yüksek olduğu modelin dibine, katotun ise su yüzeyine yakın bir yere yerleştirilmesiyle tasarlandı. Bu düzenleme, membran içermeyen bir BES sisteminin çalışma prensibine dayanmaktadır ve elektrokimyasal bakterilerin zenginleştirilmesini ve kararlı aktivitede tutulmasını sağlayarak elektrik akımı üretir ve göletteki redoks potansiyelini değiştirir. Deneylerde, Vibrio inhibisyonu için en uygun koşulları belirlemek amacıyla elektrot pozisyonu, anot-katot mesafesi ve dış direnç değeri ayarlandı. Gerektiğinde, etki mekanizmasının daha derinlemesine değerlendirilmesini kolaylaştırmak için anot voltajını uygulamak üzere bir potansiyostat kullanıldı.

Araştırma projesi altı ana alanı kapsıyordu: deneysel bir model oluşturmak; bakterilerin elektrokimyasal olarak zenginleştirilmesi; V. harveyi ve V. parahaemolyticus'u tedavi etme yeteneğinin değerlendirilmesi; inhibisyon sürecinin doğasının açıklığa kavuşturulması; işletme parametrelerinin optimize edilmesi; ve bir pilot modelin oluşturulması.

Deneyler, elektrokimyasal sistemin kararlı bir şekilde çalıştığında hem suda hem de dip çamurunda Vibrio yoğunluğunu azaltabildiğini ve etkinliğin anot ve katottaki redoks potansiyeline açıkça bağlı olduğunu göstermiştir. Substrat konsantrasyonu, pH, elektrot pozisyonu ve dış dirençteki değişikliklerin tümü, inhibisyon derecesinde farklılıklar göstermiş ve yerinde Vibrio arıtımı için en uygun parametrelerin belirlenmesine katkıda bulunmuştur.

Pilot model, Kuzey'deki acı su yetiştiriciliği alanlarından alınan gerçek gölet suyu kullanılarak inşa edildi. (Örnek görsel.)

Laboratuvar sonuçlarına dayanarak, Kuzey'deki acı su balık yetiştiriciliğinden alınan gerçek havuz suyu kullanılarak bir pilot model geliştirildi. Bu model, sistemin doğal koşullara uyum yeteneğinin değerlendirilmesine olanak tanıyor; bu değerlendirme, beyaz bacaklı karideslerin sağlığı üzerindeki etkisini, mevcut veya eklenen Vibrio bakterilerinin azaltılmasındaki etkinliğini ve havuzdaki faydalı bakteriler üzerindeki etkisini içeriyor. Bu, teknolojinin pratik uygulamaya geçmeden önce uygulanabilirliğinin belirlenmesinde çok önemli bir adımdır.

Bu misyonun sonuçları, basit yapısı, düşük işletme maliyetleri, uzun ömrü ve gölet ortamını bozmadan yerinde hastalıkları tedavi etme yeteneği gibi avantajlarından yararlanan elektrokimyasal biyoteknolojinin kullanımına dayalı, sucul hastalık kontrolüne yönelik yeni bir yaklaşımın temelini oluşturmaktadır.

Bu teknolojinin başarılı bir şekilde uygulanması, hastalıkları kontrol etme ve antibiyotiklere olan bağımlılığı azaltma ihtiyacının giderek arttığı bir ortamda, çiftçiler için etkili ve sürdürülebilir araçlar sağlamayı vaat ediyor.

Bilim ve Teknoloji İletişim Merkezi

Kaynak: 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