Вищезазначені результати є продуктом проекту «Дослідження застосування біоелектрохімічної технології для контролю in-situ наявності патогенних бактерій Vibrio у солонуватій воді аквакультурних ставків», який очолює факультет природничих наук В'єтнамського національного університету, Ханой (VNU-Hanoi), у співпраці з Інститутом мікробіології та біотехнології VNU-Hanoi та експертами Корейського інституту науки і технологій (KIST).
У дослідженні було створено біоелектрохімічну модель, яка зменшує ріст патогенних бактерій Vibrio у ставках аквакультури з солонуватою водою.
Проєкт зосереджений на оцінці потенціалу електрохімічної біосистеми при інтеграції в модель аквакультури в солонуватій воді для зменшення росту бактерій Vibrio у воді та донному осаді, оптимізації робочих параметрів та, зрештою, розробки пілотної моделі застосування в реальних умовах.
Ґрунтуючись на науковому огляді та виробничій практикі, завдання полягає у визначенні вібріонів як найпоширеніших та найнебезпечніших патогенних бактерій у ставках аквакультури з солонуватою водою, особливо вібріонів harveyi та вібріонів parahaemolyticus , які є двома агентами, що призводять до люмінесцентної хвороби та гострого гепатопанкреатичної некрозу.
У контексті зростаючих обмежень використання хімічних речовин та антибіотиків, біоелектрохімічну технологію було обрано завдяки її здатності створювати анодне середовище з негативним окисно-відновним потенціалом та низьким pH, що є несприятливими умовами для виживання та росту вібріонів. Міжнародні наукові дані щодо інгібуючої дії біоелектрохімічних речовин (BES) на патогенні бактерії в анодному середовищі стали вирішальною основою для проведення цього дослідження.
Біоелектрохімічну систему було розроблено з анодом, розміщеним на дні моделі, де щільність вібріонів була найвищою, а катодом поблизу поверхні води. Така схема базується на принципі роботи безмембранної системи BES, що забезпечує збагачення електрохімічних бактерій та підтримку їх стабільної активності, тим самим генеруючи електричний струм та змінюючи окисно-відновний потенціал у ставку. В експериментах положення електрода, відстань між анодом і катодом та значення зовнішнього опору коригувалися для визначення оптимальних умов для пригнічення вібріонів. За необхідності для подачі анодної напруги використовувався потенціостат, що сприяло більш глибокій оцінці механізму дії.
Дослідницький проект охоплював шість основних напрямків: створення експериментальної моделі; електрохімічне збагачення бактерій; оцінка здатності лікувати V. harveyi та V. parahaemolyticus ; з'ясування природи процесу інгібування; оптимізація робочих параметрів; та створення пілотної моделі.
Експерименти показали, що за стабільної роботи електрохімічна система здатна знижувати щільність вібріонів як у воді, так і в донному мулі, причому ефективність чітко залежить від окисно-відновного потенціалу на аноді та катоді. Зміни концентрації субстрату, pH, положення електрода та зовнішнього опору показали відмінності в ступені інгібування, що сприяло визначенню оптимальних параметрів для обробки вібріонами in situ.
Пілотну модель було побудовано з використанням фактичної ставкової води з районів аквакультури з солонуватою водою на півночі. (Ілюстративне зображення.)
На основі лабораторних результатів було розроблено пілотна модель з використанням фактичної ставкової води з солонуватої аквакультури на Півночі. Модель дозволяє оцінити адаптивність системи до природних умов, включаючи її вплив на здоров'я білоногих креветок, ефективність у зменшенні кількості існуючих або доданих бактерій Vibrio та вплив на корисні бактерії у ставку. Це вирішальний крок у визначенні доцільності технології перед її практичним застосуванням.
Результати цієї місії закладають основу для нового підходу до боротьби з водними хворобами, використовуючи переваги електрохімічної біотехнології, яка має просту структуру, низькі експлуатаційні витрати, тривалий термін служби та здатність лікувати хвороби на місці, не порушуючи навколишнє середовище ставка.
Успішне застосування цієї технології обіцяє забезпечити фермерів ефективними та сталими інструментами в контексті дедалі нагальнішої потреби в боротьбі з хворобами та зменшенні залежності від антибіотиків.
Джерело: 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
Коментар (0)