Công nghệ sinh điện hóa: “Lá chắn mới” chống vi khuẩn Vibrio
Bệnh do vi khuẩn Vibrio từ lâu là rủi ro lớn nhất trong nuôi thủy sản nước lợ, gây thiệt hại nặng nề và khó kiểm soát bằng các biện pháp truyền thống. Hướng tới một giải pháp bền vững hơn, nhóm nghiên cứu của TS Phạm Thế Hải (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) triển khai nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh điện hóa để kiểm soát tại chỗ sự có mặt của các vi khuẩn Vibrio gây bệnh trong các ao nuôi thủy sản nước lợ nhằm ức chế vi khuẩn Vibrio ngay trong ao nuôi.
Công nghệ sinh điện hóa (bioelectrochemical system – BES) vốn được khai thác mạnh trong xử lý nước và sản xuất năng lượng - nổi bật nhờ cấu trúc đơn giản, vận hành ổn định, tuổi thọ cao và dễ mở rộng quy mô. Nhiều nghiên cứu quốc tế cho thấy BES có khả năng làm suy giảm đáng kể mật độ vi khuẩn gây bệnh, tạo cơ sở khoa học để nhóm phát triển hệ thống phù hợp với điều kiện ao nuôi nước lợ Việt Nam.
Nghiên cứu đặt mục tiêu xây dựng mô hình sinh điện hóa chuyên biệt, đánh giá hiệu quả xử lý Vibrio harveyi và Vibrio parahaemolyticus, tối ưu các thông số hoạt động và phát triển mô hình pilot để thử nghiệm trong môi trường thực tế.
Trong nghiên cứu, nhóm đã thiết kế bốn mô hình nước lợ mô phỏng, gồm ba mô hình có BES và một đối chứng. Các bước triển khai bao gồm: làm giàu vi khuẩn điện hóa tại điện cực anode; vận hành hệ thống trong điều kiện tương tự ao nuôi thật; đo đạc dữ liệu điện; thử nghiệm khả năng ức chế Vibrio; phân tích các yếu tố ảnh hưởng như nồng độ cơ chất, pH, thế oxy hóa - khử và cấu trúc quần xã vi sinh vật. Mô hình pilot tiếp tục được lắp đặt tại ao nuôi thực để đánh giá tác động tới tôm thẻ chân trắng và các vi khuẩn có lợi.
Kết quả cho thấy hệ thống làm giàu vi khuẩn điện hóa thành công, hoạt động ổn định và ức chế rõ rệt cả hai loài Vibrio được thử nghiệm. Phân tích sâu hơn chỉ ra pH, thế điện cực và cấu trúc vi sinh vật tại anode có ảnh hưởng đáng kể tới hiệu quả xử lý.
Với những tín hiệu tích cực, công nghệ sinh điện hóa được kỳ vọng trở thành giải pháp mới giúp kiểm soát Vibrio ngay tại ao nuôi, giảm sử dụng hóa chất và nâng cao an toàn sinh học cho ngành thủy sản nước lợ Việt Nam.
