Hệ thống PCR kỹ thuật số dạng chip giọt naica® để định lượng tuyệt đối các vi khuẩn chiếm ưu thế liên quan đến chất lượng nước và môi trường.

Trong nuôi trồng thủy sản hiện đại, chất lượng nước của hệ thống nuôi trồng ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và năng suất của cá. Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ chất hữu cơ và chu trình nitơ, cũng như sản xuất khí hydro sunfua (H2S) độc hại. Tuy nhiên, nếu vi sinh vật gây bệnh cho cá hoặc thể hiện đặc tính probiotic, nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cá.
Gần đây, Stilla đến từ Pháp và SINTEF Ocean đến từ Na Uy đã hợp tác xuất bản một bài báo có tiêu đề "Định lượng tuyệt đối các vi khuẩn ưu tiên trong nuôi trồng thủy sản bằng PCR kỹ thuật số" trên Tạp chí Phương pháp Vi sinh vật, nhằm mục đích phát hiện các vi khuẩn có lợi quan trọng trong nuôi trồng thủy sản.

Trong bài báo này, tác giả chủ yếu phân tích ba loại vi khuẩn khác nhau có liên quan đến sản xuất cá hồi:
Loại thứ nhấtCác tác nhân gây bệnh ở cá bao gồm Moritella viscosa, liên quan đến các bệnh loét ở cá, Yersinia rugkeri, gây ra bệnh viêm miệng đỏ đường ruột, và Flavobacterium psychohilum, liên quan đến bệnh nhiễm khuẩn nước lạnh ở cá.
Loại thứ haiListeria monocytogenes là tác nhân gây bệnh ở người có thể lây truyền từ hải sản sang người tiêu dùng.
Loại thứ baVi khuẩn khử sunfat (SRB) là loại vi khuẩn đe dọa sức khỏe của cá bằng cách phá hoại môi trường kiếm ăn. SRB thường ảnh hưởng đến sức khỏe của cá trong điều kiện kỵ khí bằng cách chuyển hóa sunfat (SO42-) thành hydro sunfua (H2S) độc hại. Việc phát hiện SRB có thể được thực hiện bằng cách sử dụng Desulfovibrio disulfuricans làm chủng tham chiếu.
Các nhà nghiên cứu sử dụng hệ thống PCR kỹ thuật số chip giọt naica® với phương pháp phát hiện đơn và đa kênh để định lượng tuyệt đối các chủng vi khuẩn có lợi đã đề cập ở trên. Kết quả cho thấy giới hạn phát hiện của Moritella viscosa, Yersinia ruckeri và Flavobacterium psychohilum vào khoảng 20 fg, trong khi mức độ phát hiện DNA của Listeria monocytogenes và Desulfovibrio disulfuricans có thể thấp tới 2 fg, và tất cả đều có phạm vi động tuyến tính cao (Hình 1). Kết quả phát hiện CDPCR đa kênh rất nhất quán với nồng độ gen mục tiêu được phát hiện trong phân tích đơn kênh tương ứng (Hình 2, Hình 3). Thí nghiệm này chứng minh đầy đủ rằng hệ thống PCR kỹ thuật số chip giọt naica® có thể định lượng chính xác nhiều chủng vi khuẩn chiếm ưu thế trong các mẫu chất lượng nước phức tạp cùng một lúc.