Ảnh hưởng của Catecholamine stress hormones lên độc lực của vi khuẩn vibrios gây bệnh trên ấu trùng tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii)

 nó giúp 
vi khuẩn nhanh chóng bám vào bề mặt của sinh 
vật chủ (Butler và Camilli, 2005; Watnick và 
ctv., 2001). Sử dụng môi trường thạch mềm 
LB, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của catechol-
amine stress hormone lên yếu tố độc lực này. 
Kết quả cho thấy, việc bổ sung 100 μM Dopa-
mine hoặc Norepinephrine làm tăng mạnh khả 
năng di động của tất cả các chủng Vibro được 
thử nghiệm với sự khác biệt được ghi nhận chỉ 
sau 16h. Đặc biệt, ở cùng nồng độ, Norepineph-
rine có tác dụng mạnh hơn khi so sánh với Do-
pamine (Bảng 1, 2). 
Bảng 1. Đường kính vùng di động các chủng vi khuẩn gây bệnh Vibrio (mm) sau 16 giờ với sự bổ 
sung Dopamine 100 μM. 
Vi khuẩn Đối chứng Dopamine 100 µM
BB120 11,7 ± 0,6a 46,0 ± 1,0b
LMG21363 26,0 ± 1,0a 45,0 ± 2,6b
HI610 22,3 ± 1,2a 42,0 ± 1,0b
NB10 29,7 ± 0,6a 51,0 ± 1,0b
Số liệu biểu thị giá trị trung bình của 5 lần lặp lại và độ lệch chuẩn (SD). Số liệu có kí hiệu chữ 
cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p <0,05).
Bảng 2. Đường kính vùng di động các chủng vi khuẩn gây bệnh Vibrio (mm) sau 16 giờ với sự bổ 
sung Norepinephrine 100 μM. 
Vi khuẩn Đối chứng Norepinephrine 100 µM
BB120 12,0 ± 1,0a 55,0 ± 1,0b
LMG21363 27,0 ± 1,2a 69,0 ± 1,0b
HI610 25,0 ± 1,0a 67,0 ± 1,0b
NB10 28,7 ± 1,5a 74,7 ± 0,6b
Số liệu biểu thị giá trị trung bình của 5 lần lặp lại và độ lệch chuẩn (SD). Số liệu có kí hiệu chữ 
cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p <0,05).
Bảng 3. Tỉ số giữa đường kính vùng trong suốt xung quanh khuẩn lạc do enzyme hemolysin làm 
dung huyết tế bào máu và đường kính khuẩn lạc có/không sự bổ sung của stress hormone.
Vi khuẩn
Tỉ số (đường kính vùng bị dung 
huyết/đường kính khuẩn lạc)
Tỉ số (đường kính vùng bị dung 
huyết/đường kính khuẩn lạc)
Đối chứng Dopamine Đối chứng Norepinephrine
BB120 1,4 ± 0,1A 1,5 ± 0,1A 1,5 ± 0,2A 1,6 ± 0,1A
LMG21363 1,9 ± 0,2A 1,8 ± 0,1A 2,0 ± 0,3A 2,0 ± 0,1A
HI610 0,0 ± 0,0A 0,0 ± 0,0A 0,0 ± 0,0A 0,0 ± 0,0A
NB10 1,7 ± 0,1A 1,9 ± 0,1A 1,7 ± 0,1A 1,8 ± 0,1A
125TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Số liệu biểu thị giá trị trung bình của 5 lần 
lặp lại và độ lệch chuẩn (SD). Số liệu có kí hiệu 
chữ cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý 
nghĩa (p <0,05).
3.1.2. Ảnh hưởng của catecholamines lên 
khả năng dung huyết, thủy phân casein và thủy 
phân chitin 
Rất nhiều loại enzyme được tiết ra bởi 
vi khuẩn nhằm mục đích phá hủy các tế bào 
của sinh vật chủ, thuận tiện cho quá trình gây 
bệnh. Các enzyme ngoại bào quan trọng nhất 
hiện diện ở Vibrio spp. bao gồm: hemolysin, 
protease và chitinase (Defoirdt, 2013). Từ kết 
quả thu nhận được, chúng tôi nhận thấy cả 2 loại 
catecholamine stress hormone Dopamine và 
Norepinephrine ở nồng độ 100 μM đều không 
làm gia tăng hoạt động của các enzyme ngoại 
bào nói trên sau 48h (Bảng 3, 4, 5). 
Bảng 4. Tỉ số giữa đường kính vùng trong suốt xung quanh khuẩn lạc do enzyme caseinase làm 
thủy phân casein và đường kính khuẩn lạc có/không sự bổ sung của stress hormone.
Vi khuẩn
Tỉ số (đường kính vùng bị thủy 
phân/đường kính khuẩn lạc)
Tỉ số (đường kính vùng bị thủy phân/
đường kính khuẩn lạc)
Đối chứng Dopamine Đối chứng Norepinephrine
BB120 1,6 ± 0,1A 1,6 ± 0,0A 2,0 ± 0,1A 1,9 ± 0,1A
LMG21363 1,7 ± 0,0A 1,7 ± 0,0A 1,8 ± 0,0A 1,7 ± 0,1A
HI610 1,7 ± 0,1A 1,7 ± 0,1A 1,7 ± 0,1A 1,6 ± 0,1A
NB10 2,0 ± 0,1A 1,9 ± 0,1A 2,4 ± 0,1A 2,4 ± 0,1A
Số liệu biểu thị giá trị trung bình của 5 lần lặp lại và độ lệch chuẩn (SD). Số liệu có ký hiệu chữ 
cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p <0,05).
Bảng 5. Tỉ số giữa đường kính vùng trong suốt xung quanh khuẩn lạc do enzyme chitinase làm 
thủy phân chitin và đường kính khuẩn lạc có/không sự bổ sung của stress hormone.
Vi khuẩn
Tỉ số (đường kính vùng bị thủy 
phân/đường kính khuẩn lạc)
Tỉ số (đường kính vùng bị thủy 
phân/đường kính khuẩn lạc)
Đối chứng Dopamine Đối chứng Norepinephrine
BB120 1,2 ± 0,1A 1,1 ± 0,0A 1,2 ± 0,1A 1,2 ± 0,0A
LMG21363 1,3 ± 0,1A 1,3 ± 0,1A 5,3 ± 0,3A 1,2 ± 0,0A
HI610 1,6 ± 0,0A 1,6 ± 0,1A 1,6 ± 0,1A 1,5 ± 0,1A
NB10 1,6 ± 0,0A 1,6 ± 0,1A 1,5 ± 0,1A 1,7 ± 0,1A
Số liệu biểu thị giá trị trung bình của 5 lần lặp lại và độ lệch chuẩn (SD). Số liệu có kí hiệu chữ 
cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p <0,05).
126 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
3.2. Ảnh hưởng của catecholamines tới 
độc lực của Vibrios cảm nhiễm trên ấu trùng 
tôm càng xanh. 
3.2.1 Ảnh hưởng lên tỉ lệ sống
Thí nghiệm được tiến hành trong 8 ngày 
khi tỉ lệ chết ở nghiệm thức cảm nhiễm với vi 
khuẩn bình thường (không nuôi cấy với stress 
hormone) đạt 50% (Bảng 6). Kết quả cho thấy, 
không có sự khác biệt về tỉ lệ sống giữa nghiệm 
thức cảm nhiễm với vi khuẩn V. harveyi BB120 
được nuôi cấy với Dopamine 100 µM và V. 
harveyi BB120 được nuôi cấy bình thường. 
Ngược lại, V. harveyi BB120 nuôi cấy với 
Norepinephrine 100 µM làm gia tăng có ý nghĩa 
tỉ lệ chết của ấu trùng tôm càng xanh khi so sánh 
với nghiệm thức cảm nhiễm V. harveyi BB120 
bình thường (p < 0,05).
Bảng 6. Tỉ lệ sống của ấu trùng M. rosenbergii sau 8 ngày thí ngiệm cảm nhiễm với V. harveyi 
BB120 có/không nuôi cấy với Dopamine/ Norepinephrine.
Nghiệm thức Tỉ lệ sống (%)
Đối chứng (Không bổ sung vi khuẩn) 91 ± 6a
BB120 (Không nuôi cấy với stress hormone) 51 ± 8b
BB120 + Dopamine 100 µM 36 ± 4bc
BB120 + Norepinephrine 100 µM 27 ± 11c
Số liệu biểu thị giá trị trung bình của 5 lần lặp lại và độ lệch chuẩn (SD). Số liệu có ký hiệu chữ 
cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p <0,05)
3.2.2. Ảnh hưởng lên sự tăng trưởng và phát triển của ấu trùng
 LSI (larval stage index) là chỉ số đặc trưng được dùng để đánh giá sự tăng trưởng và phát triển 
của ấu trùng. Kết quả trình bày trong Hình 1 cho thấy, không có sự khác biệt về LSI giữa các nghiệm 
thức thí nghiệm. 
Hình 1. LSI của ấu trùng M. rosenbergii sau 8 ngày cảm nhiễm với V. harveyi ở các nghiệm thức 
(Trung bình ± SD của 5 lần lặp lại).
127TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
IV. THẢO LUẬN
Một số nghiên cứu đã chứng minh được 
mối liên hệ giữa biểu hiện của các yếu tố độc 
lực ở vi khuẩn và catecholamine stress hormone 
(Verbrugghe và ctv., 2012; Nakano và ctv., 
2007). Kết quả thu được trong nghiên cứu này 
cho thấy Dopamine và Norepinephrine làm gia 
tăng đáng kể khả năng di động của bốn chủng 
vi khuẩn Vibrio bao gồm V. harveyi BB120 , V. 
campbellii LMG21363, V. anguillarum HI610 
và V. anguillarum NB10 ở nồng độ 100 μM 
. Kết quả này tương tự với kết quả nghiên cứu 
của Moreira và ctv., (2010) khi ông phát hiện 
thấy Norepinephrine làm tăng khả năng di động 
của vi khuẩn Salmonella Serovar Typhimurium. 
Trong một nghiên cứu khác, Bearson và Bearson 
(2008) cũng khẳng định khả năng di động của 
vi khuẩn Salmonella tăng lên khi tiếp xúc với 
Norepinephrine. 
Trong trường hợp của Dopamine, các 
nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào việc 
khảo sát ảnh hưởng của loại hormone này lên sự 
gia tăng mật độ vi khuẩn, hiện chưa có kết quả 
nào nghiên cứu về ảnh hưởng của Dopamine lên 
khả năng di động. Tuy nhiên, hiệu lực trong các 
thí nghiệm in vitro nghiên cứu về ảnh hưởng 
của các loại stress hormone lên mật độ vi 
khuẩn được công bố giảm dần theo thứ tự sau: 
Norepinephrine >>> epinephrine ≥ Dopamine 
> L-dopa ( Lyte và Ernst , 1991). Kết quả của 
chúng tôi hoàn toàn phù hợp với thứ tự này khi 
hiệu lực của Norepinephrine tác động lên khả 
năng di động ở cả 4 chủng Vibrio đều cao hơn 
so với Dopamine ở cùng nồng độ 100 μM. Vì 
việc di động bằng roi đuôi đóng vai trò đặc biệt 
quan trọng giúp vi khuẩn bước đầu bám và xâm 
nhập sinh vật chủ, sự gia tăng biểu hiện yếu tố 
độc lực này bởi Dopamine và Norepinephrine 
đã chỉ ra vai trò trực tiếp của stress hormone 
trong mối tương quan giữa vi khuẩn – sinh vật 
chủ trong quá trình gây bệnh. 
Nghiên cứu này cũng là báo cáo đầu tiên 
về ảnh hưởng của stress hormone lên khả 
năng dung huyết, thủy phân casein và chitin. 
Kết quả cho thấy, các enzyme ngoại bào trên 
đều không bị ảnh hưởng bởi cả Dopamine 
và Norepinephrine. Điều này có thể lý giải 
dựa trên đặc tính của Norepinephrine và 
Dopamine đều rất dễ bay hơi, dễ bị oxy hóa 
và phân hủy bởi ánh sáng. Các enzyme ngoại 
bào đều cần thời gian lâu hơn so với khả 
năng di động để biểu hiện (48h so với 16h). 
Vì vậy, có thể sự phân hủy nhanh chóng 
của hormone trong điều kiện thí nghiệm là 
nguyên nhân dẫn tới kết quả trên. 
Trong thí nghiệm in vivo, V. harveyi 
nuôi cấy với Norepinephrine (100 μM) làm 
gia tăng đột ngột tỉ lệ chết của ấu trùng 
tôm càng xanh. Kết quả này phù hợp với 
một nghiên cứu của Toscano và cộng sự 
(2007) trước đây khi ông chỉ ra rằng sự hiện 
diện của Norepinephrine giúp Salmonella 
Typhimurium gia tăng nhanh mật độ trong rất 
nhiều mô của heo bị nhiễm bệnh. Dopamine 
(100 μM), ngược lại, không làm gia tăng tỉ 
lệ chết của ấu trùng. Điều này có thể do hiệu 
lực của Dopamine thấp hơn Norepinephrine 
khi thí nghiệm ở cùng nồng độ. 
V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
5.1. Kết luận
Norepinephrine và Dopamine (100 μM) làm 
gia tăng khả năng di động của V. harveyi BB120, 
V. campbellii LMG21363, V. anguillarum HI610 
và V. anguillarum NB10 nhưng không gây ảnh 
hưởng tới hoạt động của các enzyme ngoại bào 
hemolysin, caseinase và chitinase.
Thí nghiệm cảm nhiễm với V. harveyi nuôi 
cấy với Norepinephrine làm tăng tỉ lệ chết của 
ấu trùng tôm càng xanh.
Không có sự khác biệt về tỉ lệ chết giữa 
nghiệm thức cảm nhiễm với V. harveyi và 
nghiệm thức cảm nhiễm với V. harveyi có sự 
hiện diện của Dopamine.
128 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Hiệu lực của Norepinephrine lên độc lực 
của vi khuẩn mạnh hơn so với hiệu lực của 
Dopamine ở cùng nồng độ.
Dopamine và Norepinephrine không làm 
ảnh hưởng tới chỉ số tăng trưởng của ấu trùng.
5.2. Đề xuất
Tiếp tục tiến hành thí nghiệm in vivo với 3 
chủng vi khuẩn còn lại bao gồm V. campbellii 
LMG21363, V. anguillarum HI610 và V. 
anguillarum NB10.
Nghiên cứu ảnh hưởng của stress hormone 
lên các yếu tố độc lực khác như lipase, 
phospholipase để làm rõ hơn cơ chế tác động 
của các loại hormone này. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Barbieri, E., Falzano, L., Fiorentini, C., Pianetti, A., 
Baffone, W., Fabbri, A., Matarrese, P., Casiere, 
A., Katouli, M., Kuhn, I., Mollby, R., Bruscolini, 
F., Donelli, G.., 1999. Occurrence, diversity, 
and pathogenicity of halophilic Vibrio spp. and 
non-O1 Vibrio cholerae from estuarine waters 
along the Italian Adriatic coast. Appl. Environ. 
Microbiol. 65, 2748–2753.
Butler, S.M., Camilli, A., 2005. Going against the grain: 
chemotaxis and infection in Vibrio cholerae. 
Nature. Rev. Microbiol. 3, 611–620.
Bearson, B.L., Bearson, SM., 2008. The role of the QseC 
quorum-sensing sensor kinase in colonization and 
norepinephrine-enhanced motility of Salmonella 
enterica serovar Typhimurium. Microb. Pathog. 
44, 271–278.
Defoirdt, T., 2013. Virulence mechanisms of bacterial 
aquaculture pathogens and antivirulence therapy 
for aquaculture. Rev. Aquacult. 5, 1-15.
Katouli, M., Kuhn, I., Mollby, R., Bruscolini, F., 
Donelli, G., 1999. Occurrence, diversity, and 
pathogenicity of halophilic Vibrio spp. and 
non-O1 Vibrio cholerae from estuarine waters 
along the Italian Adriatic coast. Appl. Environ. 
Microbiol. 65, 2748–2753.
Lyte, M., 2004. Microbial endocrinology and infectious 
disease in the 21st century. Trends Microbiol. 12, 
14–20.
Lyte, M., Ernst, S.,1991. Catecholamine induced 
growth of Gram negative bacteria. Life Sci. 50, 
203-212.
Maddox, M.B., Manzi, J.J., 1976. The effects of 
algal supplements on static system culture of 
Macrobrachium rosenbergii (de Man) larvae. 
Proceedings of the World Mariculture Society. 7, 
677–698.
Moreira, C.G., Weinshenker, D., Sperandio, V., 2010. 
QseC mediates Salmonella enterica Serovar 
Typhimurium virulence in vitro and in vivo. 
Infect. Immun. 78 (3), 914-926.
Nakano, M., Takahashi, A., Sakai, Y., Kawano, M., 
Harada, N., Mawatari, K., Nakaya, Y., 2007. 
Catecholamine-induced stimulation of growth 
in Vibrio species. Lett. Appl. Microbiol. 44, 
649–653.
Ottaviani, E., Franceschi, C., 1996. The 
neuroimmunology of stress from invertebrates to 
man. Progr. Neurobiol. 48, 421–440.
Toscano, M.J., Stabel, T.J., Bearson, S.M.D., 
Bearson, B.L., Lay, D.C., 2007. Cultivation of 
Salmonella enterica serovar Typhimurium in a 
norepinephrine-containing medium alters in vivo 
tissue prevalence in swine. J. Exp. Anim. Sci. 43, 
329-338.
Verbrugghe, E., Boyen, F., Gaastra, W., Bekhuis, 
L., Leyman, B., Parys, A.V., Haesebrouck, 
F., Pasmans, F., 2012. The complex interplay 
between stress and bacterial infections in animals. 
Vet. Microbiol.155, 115–127.
Watnick, P.I., Lauriano, C.M., Klose, K.E., Croal, 
L., Kolter, R., 2001. The absence of a flagellum 
leads to altered colony morphology, biofilm de-
velopment and virulence in Vibrio cholerae O139. 
Mol Microbiol. 39, 223-35.
129TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
THE IMPACT OF HOST STRESS HORMONES ON VIBRIOSIS IN 
THE LARVAE OF GIANT RIVER PRAWN (MACROBRACHIUM 
ROSENBERGII)
 Nguyen Thao Suong1
ABSTRACT
In this study, we examined the effects of catecholamines on the virulence factors of four Vibrio strains includ-
ing Vibrio harveyi BB120, Vibrio campbellii LMG21363, Vibrio anguillarum HI610 and Vibrio anguillarum 
NB10. It was found that supplementation of Luria-Bertani broth containing 0.3% agar with norepinephrine 
and dopamine (100 μM) significantly induced the motility of all tested strains. On the other hand, norepineph-
rine and dopamine (100 μM) had no effect on hemolysin, caseinase and chitinase production of the bacteria. 
In the in vivo experiment, the vibrios were cultured in the presence of hormones prior to addition to prawn cul-
tures in order to avoid direct effects towards the animals. It was found that pretreatment of V. harveyi BB120 
with dopamine (100 μM) after 24h did not increase the mortality of M. rosenbergii larvae when compared to 
untreated V. harveyi BB120. In contrast, pretreatment of V. harveyi BB120 with norepinephrine significantly 
increased the mortality of M. rosenbergii larvae. Our study is the first one to investigate influences of stress 
hormones on vibriosis in the larvae of M. rosenbergii. 
Keywords: Macrobrachium rosenbergii, stress hormones, Vibrio.
Người phản biện: ThS. Ngô Thị Ngọc Thủy
Ngày nhận bài: 10/02/2014
Ngày thông qua phản biện: 28/02/2014
Ngày duyệt đăng: 30/3/2014
1 Department of Experimental and Biology, Research Institute for Aquaculture No.2 
 Email: thaosuong_86@yahoo.com.vn