Hoang Minh Duc, Pham Hong Ngan, Hoang Minh Son, Nguyen Thi Lan, Le Van Hung, Cam Thi Thu Ha, Nguyen Thi Hoa, Truong Quang Lam, Nguyen Van Thang, Gary A. Flory, Mark Hutchinson
Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Tính cấp thiết:
Dịch tả Lợn Châu Phi (ASF) là bệnh truyền nhiễm nguy hiểm do vi-rút DNA gây ra, có tỷ lệ tử vong cao và tác động nghiêm trọng đến ngành chăn nuôi lợn toàn cầu. Từ năm 2018, nhiều đợt bùng phát ASF đã xảy ra tại châu Á, trong đó Việt Nam ghi nhận ca đầu tiên vào tháng 2/2019 và nhanh chóng lan rộng trên cả nước, buộc phải tiêu hủy khoảng 6 triệu con lợn. Do chưa có vắc-xin hoặc thuốc điều trị đặc hiệu, biện pháp kiểm soát chính hiện nay là tiêu hủy đàn lợn mắc bệnh và tiếp xúc. Tuy nhiên, việc xử lý số lượng lớn xác động vật vẫn là thách thức lớn. Các phương pháp phổ biến như chôn lấp và đốt tồn tại nhiều hạn chế về an toàn sinh học, chi phí, môi trường và tính khả thi, dẫn đến tình trạng xử lý bất hợp pháp, làm tăng nguy cơ lây lan dịch bệnh. Trong bối cảnh đó, ủ phân (composting) được xem là giải pháp tiềm năng, vừa kinh tế, vừa thân thiện môi trường và đã chứng minh hiệu quả tiêu diệt nhiều vi-rút khác như FMD và PED. Tuy nhiên, đến nay chưa có nghiên cứu nào xác nhận khả năng bất hoạt vi-rút ASF trong quá trình ủ phân.
Mục đích: Nghiên cứu nhằm đánh giá sự tồn tại của vi-rút ASF trong xác lợn trong quá trình ủ phân, đồng thời xác định hiệu quả của phương pháp ủ sử dụng vỏ trấu (rice hulls) trong việc bất hoạt vi-rút này.
Phương pháp nghiên cứu: Thí nghiệm sử dụng sáu xác lợn (60–80 kg/con) mắc ASF và vỏ trấu được điều chỉnh độ ẩm 60–65% làm vật liệu ủ. Trước khi ủ, mẫu lách và hạch bạch huyết được kiểm tra ASF bằng real-time PCR và nuôi cấy tế bào. Ba đống ủ ngoài trời được xây dựng trên nền lót nhựa chống thấm, với lớp cơ sở vỏ trấu dày 40 cm, xen kẽ xác lợn và các lớp vỏ trấu; các túi chứa mô nhiễm ASF được đặt cạnh xác lợn để theo dõi và thu hồi. Các đống được đảo trộn vào ngày 14 nhằm cung cấp oxy, nhiệt độ tại lớp trên và đáy được đo hàng ngày. Mẫu được thu vào các ngày 3, 5, 7, 14 và 21 để phát hiện DNA ASFV bằng real-time PCR và phân lập virus bằng nuôi cấy trên đại thực bào phế nang lợn, quan sát hiệu ứng bệnh lý tế bào hoặc ngưng kết hồng cầu trong 7 ngày. Sau 90 ngày, sản phẩm ủ được phân tích các chỉ tiêu hóa lý (pH, độ ẩm, EC, tổng N, tổng C hữu cơ, tỷ lệ C/N) và vi sinh vật (tổng vi khuẩn hiếu khí, coliforms, E. coli, Salmonella).
Kết quả chính:
Nhiệt độ đống ủ: Nhiệt độ tại cả lớp đáy và lớp trên tăng nhanh ngay sau khi xây dựng. Đỉnh nhiệt độ đầu tiên đạt được vào ngày thứ 4, với 72.40C ở đáy và 65.60C ở lớp trên; nhiệt độ đáy được duy trì trên 700C đến ngày 8. Sau khi đảo trộn đống ủ vào ngày 14, nhiệt độ tăng trở lại và đạt đỉnh lần hai vào ngày 18–19, tương ứng 73.40C ở đáy và 64.80C ở lớp trên. Nhiệt độ trên 600C được duy trì liên tục trong 6 ngày, cho thấy điều kiện thuận lợi cho việc bất hoạt mầm bệnh.
Phát hiện và phân lập ASFV: Tất cả sáu xác lợn ban đầu đều dương tính với ASF (Ct 16.3–18.2) và chứa vi-rút có khả năng lây nhiễm (hiệu giá 105.5 – 106.3 HAD50). DNA ASFV vẫn được phát hiện trong các mẫu từ ngày 3 đến ngày 21 với Ct 17.4–30.5. Tuy nhiên, ASFV có khả năng lây nhiễm bị bất hoạt hoàn toàn từ ngày 3 và không còn phát hiện trong nuôi cấy tế bào.
Thành phẩm ủ phân (ngày 90): Sản phẩm có pH 7.22, độ ẩm 39%, tổng N 2.43%, tổng C 29.72% và tỷ lệ C/N 12.2, cho thấy trạng thái gần trưởng thành. Về vi sinh vật, số lượng vi khuẩn hiếu khí và coliforms vẫn hiện diện ở mức cao, trong khi E. coli và Salmonella không được phát hiện.
Phân hủy xác lợn: Đến ngày 14, các xác lợn đã phân hủy một phần, cơ tách rời dễ dàng khỏi xương và chuyển màu trắng. Đến ngày 90, hầu hết xác lợn gần như phân hủy hoàn toàn, chỉ còn lại các xương lớn đã trở nên xốp. Quá trình phân hủy này diễn ra nhanh hơn đáng kể so với phương pháp chôn lấp, vốn được báo cáo có thể kéo dài đến 3 năm.
Kết luận: Kết quả nghiên cứu cho thấy ủ phân có thể là một phương pháp an toàn để xử lý xác lợn nhiễm vi-rút ASF trong các điều kiện thí nghiệm. Nhiệt độ đóng vai trò then chốt trong việc bất hoạt mầm bệnh, khi vi-rút ASF có khả năng lây nhiễm không còn được phát hiện từ ngày thứ 3, trùng với thời điểm nhiệt độ đống ủ duy trì trên 600C. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu trong tương lai để đánh giá hiệu quả của phương pháp này trên các loại mô khác nhau, đặc biệt là tủy xương, cũng như trong các điều kiện khí hậu khác, bởi kết quả hiện tại cho thấy mùa hè thuận lợi hơn cho quá trình ủ phân so với mùa đông.
Từ khóa: ASF virus, composting, pathogens, temperature
Bản đầy đủ của nghiên cứu được đăng trên Transboundary and Emerging Diseases, 2022.
Link bài báo: https://doi.org/10.1111/tbed.14659
English