Giảm phụ thuộc kháng sinh trong nuôi tôm với cây mật gấu

Khi kháng sinh không còn là lời giải lâu dài

Nuôi tôm là một trong những ngành hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, đóng góp hàng tỷ USD mỗi năm và tạo sinh kế cho hàng triệu lao động. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển nhanh của ngành là áp lực ngày càng lớn từ dịch bệnh, đặc biệt là các bệnh do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây ra.

Đây là tác nhân gây nhiều bệnh nguy hiểm trên tôm, làm giảm tỷ lệ sống, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và hiệu quả kinh tế của người nuôi. Trong nhiều năm, kháng sinh được xem là giải pháp phổ biến để phòng và điều trị bệnh. Tuy nhiên, việc lạm dụng kháng sinh đã dẫn đến nhiều hệ lụy như hình thành vi khuẩn kháng thuốc, ô nhiễm môi trường nuôi và đặc biệt là nguy cơ tồn dư kháng sinh trong sản phẩm thủy sản.

Đối với các thị trường nhập khẩu lớn như châu Âu, Mỹ hay Nhật Bản, kiểm soát dư lượng kháng sinh đã trở thành yêu cầu bắt buộc. Chỉ cần một lô hàng bị phát hiện vi phạm, doanh nghiệp không chỉ chịu thiệt hại kinh tế mà còn ảnh hưởng đến uy tín của cả ngành hàng.

Trong bối cảnh đó, việc nghiên cứu các chế phẩm kháng khuẩn có nguồn gốc tự nhiên, thân thiện với môi trường và không để lại tồn dư kháng sinh đang trở thành hướng đi được nhiều quốc gia ưu tiên.

Một trong những kết quả nghiên cứu đáng chú ý là Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 4184 về "Quy trình sản xuất hỗn hợp chiết phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn từ cây mật gấu (Gymnanthemum amygdalinum)" được Cục Sở hữu trí tuệ cấp cho TS. Lê Văn Nhân và các cộng sự thuộc Trung tâm Đổi mới sáng tạo công nghệ cao, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Khai thác giá trị của một loài cây quen thuộc

Cây mật gấu, còn được biết đến với tên gọi lá đắng, mật gấu nam hay hoàn liên ô rô, là loài cây phân bố khá rộng ở Việt Nam, đặc biệt tại các tỉnh miền núi phía Bắc. Trong y học cổ truyền, cây mật gấu từ lâu đã được sử dụng để hỗ trợ điều trị nhiều bệnh như sốt rét, rối loạn tiêu hóa, giun sán, hạ sốt hay chữa các vết thương ngoài da.

Những năm gần đây, nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước tiếp tục chứng minh loại cây này chứa nhiều hợp chất sinh học quý có hoạt tính kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, bảo vệ gan, thận và hệ thần kinh. Chính những đặc tính này đã mở ra khả năng ứng dụng cây mật gấu không chỉ trong y dược mà còn trong nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản.

Theo nhóm nghiên cứu, các thành phần hoạt tính sinh học trong cây mật gấu có tiềm năng ức chế nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh mà không liên quan đến các nhóm kháng sinh đang bị kiểm soát. Đây là cơ sở quan trọng để phát triển các chế phẩm sinh học thay thế kháng sinh trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản.

Điểm mới của giải pháp hữu ích không nằm ở việc sử dụng cây mật gấu, mà ở quy trình chiết tách nhằm thu nhận tối đa các hoạt chất có khả năng kháng khuẩn.

Quy trình được xây dựng gồm sáu công đoạn liên hoàn, bao gồm chuẩn bị nguyên liệu, chiết phân đoạn bằng metanol, tiếp tục phân đoạn với diclometan, etyl axetat và n-hexan trước khi thu được hỗn hợp các hoạt chất kháng khuẩn. Toàn bộ quá trình được tối ưu nhằm giữ lại các thành phần có hoạt tính sinh học cao, đồng thời loại bỏ các hợp chất không cần thiết.

Để xác định thành phần hóa học của hỗn hợp chiết, nhóm nghiên cứu sử dụng các thiết bị phân tích hiện đại như GC-MS và LC-MS. Kết quả cho thấy có tới 224 hợp chất hữu cơ được xác định trong chiết xuất lá cây mật gấu, trong đó gồm 172 hợp chất hữu cơ bay hơi và 52 hợp chất hữu cơ không bay hơi. Đây là nguồn hoạt chất rất phong phú, tạo cơ sở cho việc phát triển các sản phẩm kháng khuẩn có nguồn gốc tự nhiên.

Đáng chú ý, hỗn hợp chiết thu được cho hiệu quả ức chế vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus với đường kính vòng kháng khuẩn đạt 17 ± 2 mm, đồng thời có nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) đạt 62,5 mg/mL.

Theo nhóm nghiên cứu, kết quả này cho thấy hỗn hợp hoạt chất có khả năng kiểm soát vi khuẩn gây bệnh trên tôm mà không cần sử dụng các chất kháng sinh nằm trong danh mục cấm hoặc hạn chế sử dụng.

Mở ra hướng phát triển chế phẩm sinh học "Made in Viet Nam"

TS. Nguyễn Quang Hưng, chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ sinh học thủy sản, đánh giá việc xây dựng được quy trình chiết xuất ổn định có ý nghĩa lớn hơn bản thân sản phẩm.

Theo ông, điều quan trọng là nhóm nghiên cứu đã tạo ra nền tảng công nghệ để khai thác hiệu quả nguồn dược liệu bản địa. Việt Nam có nguồn tài nguyên thực vật rất phong phú nhưng nhiều loài mới chỉ được sử dụng ở quy mô dân gian. Khi kết hợp nguồn nguyên liệu này với công nghệ chiết tách hiện đại, chúng ta có thể tạo ra các chế phẩm sinh học mang giá trị gia tăng cao, phục vụ nông nghiệp và giảm phụ thuộc vào nguyên liệu nhập khẩu.

Ông cũng cho rằng kết quả nghiên cứu phù hợp với xu hướng toàn cầu khi các quốc gia đều đang hạn chế sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản nhằm giảm nguy cơ kháng kháng sinh.

Tuy nhiên, theo các chuyên gia, để sản phẩm được thương mại hóa rộng rãi vẫn cần tiếp tục đánh giá trên quy mô nuôi thực tế, nghiên cứu độ ổn định của hoạt chất, liều lượng sử dụng tối ưu cũng như hiệu quả kinh tế khi sản xuất công nghiệp.

Việc các kết quả nghiên cứu được bảo hộ sở hữu trí tuệ là bước quan trọng để đưa khoa học đến gần hơn với doanh nghiệp và người dân. Xu hướng phát triển chế phẩm sinh học thay thế kháng sinh hoàn toàn phù hợp với chiến lược phát triển nông nghiệp xanh, kinh tế tuần hoàn và giảm phát thải mà Việt Nam đang theo đuổi.

Nếu được ứng dụng rộng rãi, các chế phẩm từ cây mật gấu không chỉ góp phần nâng cao chất lượng thủy sản mà còn giúp giảm ô nhiễm môi trường, bảo vệ hệ sinh thái vùng nuôi và tăng sức cạnh tranh cho sản phẩm tôm Việt Nam trên thị trường quốc tế. Đối với người nuôi tôm, dịch bệnh luôn là nỗi lo thường trực bởi chỉ cần một đợt bùng phát có thể khiến cả vụ nuôi thất bại.

Ông Nguyễn Văn Bình, một hộ nuôi tôm tại Sóc Trăng, cho biết chi phí dành cho thuốc, hóa chất và các chế phẩm phòng bệnh hiện chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng chi phí sản xuất. "Nếu có sản phẩm từ thảo dược vừa an toàn vừa kiểm soát được bệnh thì người nuôi rất mong muốn sử dụng. Điều quan trọng là hiệu quả phải ổn định và giá thành phù hợp", ông Bình chia sẻ.

Theo ông Bình, nhiều thị trường hiện yêu cầu rất chặt về dư lượng kháng sinh. Do đó, nếu có thêm giải pháp sinh học giúp giảm sử dụng thuốc kháng sinh, người nuôi sẽ thuận lợi hơn khi liên kết với doanh nghiệp xuất khẩu.

Nhiều hộ nuôi khác cũng kỳ vọng các kết quả nghiên cứu trong nước sẽ sớm được doanh nghiệp tiếp nhận để sản xuất thành chế phẩm thương mại, thay vì chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm.

Trong bối cảnh ngành thủy sản đang chuyển dịch mạnh sang mô hình sản xuất xanh, giảm phát thải và nâng cao chất lượng sản phẩm, những nghiên cứu khai thác hoạt chất tự nhiên như từ cây mật gấu được kỳ vọng sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng. Không chỉ góp phần giảm sử dụng kháng sinh, bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng tôm thương phẩm, quy trình sản xuất hỗn hợp chiết phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn từ cây mật gấu còn cho thấy tiềm năng khai thác hiệu quả nguồn dược liệu bản địa bằng công nghệ hiện đại.

Từ một loài cây quen thuộc trong tự nhiên, thông qua nghiên cứu bài bản và được bảo hộ sở hữu trí tuệ, cây mật gấu đang mở ra cơ hội hình thành những chế phẩm sinh học "Made in Vietnam", góp phần gia tăng giá trị khoa học, giá trị kinh tế của nguồn tài nguyên trong nước và thúc đẩy ngành nuôi tôm phát triển theo hướng an toàn, hiệu quả và bền vững trong tương lai./.