Investigation of Antibacterial and Extracellular Enzyme Activity of Bacillus sp. Isolated from Extensive Shrimp Farming Ponds in Kien Giang

Date Received: 12-03-2025

Date Accepted: 31-10-2025

Date Published: 24-11-2025

##submissions.doi##: https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2025.23.11.04

Views

43

Downloads

21

Issue: Vol. 23 No. 11 (2025): Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Section:

CHĂN NUÔI – THÚ Y – THỦY SẢN

How to Cite:

Huyen, H., Phuong, N., Du, N., Nguon, H., Linh, N., & Hoa, T. (2025). Investigation of Antibacterial and Extracellular Enzyme Activity of Bacillus sp. Isolated from Extensive Shrimp Farming Ponds in Kien Giang. Vietnam Journal of Agricultural Sciences, 23(11), 1445–1454. https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2025.23.11.04

Investigation of Antibacterial and Extracellular Enzyme Activity of Bacillus sp. Isolated from Extensive Shrimp Farming Ponds in Kien Giang

Hong Mong Huyen (*) , Nguyen Thi Phuong 1 , Nguyen Huu Du 1 , Hong Phuc Nguon 2 , Nguyen Thi Truc Linh 3 , Tran Thi Tuyet Hoa 4

  • Tác giả liên hệ: [email protected]
  • 1 Trường Đại học Kiên Giang
  • 2 Trung tâm xúc tiến đầu tư và hỗ trợ doanh nghiệp Cà Mau
  • 3 Trường Đại học Trà Vinh
  • 4 Đại học Cần Thơ

    • Keywords

    Bacillus, organic decomposition, antibacterial, Vibrio parahaemolyticus, acute hepatopancreatic necrosis disease, extensive shrimp farming

    Abstract


    The study aimed to evaluate biological activities of Bacillus sp. isolated from extensive shrimp ponds in Kien Giang province, including antibacterial capability against Vibrio parahaemolyticus, the pathogen responsible for acute hepatopancreatic necrosis disease (VpAHPND) as well as its ability to decompose organic compounds. Bacillus bacteria were isolated from water, sediment, and shrimp samples in extensive shrimp farming ponds in An Minh, An Bien, and U Minh Thuong districts of Kien Giang province. Out of 68 samples obtained, 15 isolates of Bacillus sp. were isolated and identified. Using the streaked perpendicular method, 10 Bacillus strains were found to have inhibition ability on the growth of V. parahaemolyticus. Notably, AB5 isolate exhibited the highest antibacterial activity, demonstrating an inhibition zone of 12mm in the disc diffusion assay. This strain maintained its inhibitory capacity against VpAHPND bacteria under various environmental conditions, including differing pH levels, temperatures, and salinities. Additionally, strain AB5 showed the ability to degrade proteins, cellulose, and starch, with inhibition diameters of 25mm, 21.5mm, and 18.66mm, respectively, in extracellular enzyme tests. The study had screened and selected Bacillus local isolates with antibacterial properties against the pathogen causing acute hepatopancreatic necrosis in shrimp and the capability to decompose organic compounds, marking an important first step in the development of microbial products for shrimp farming.

    References

    Arici M., Bilgin B., Sagdic O. & Ozdemir C. (2004). Some characteristics of Lactobacillus isolates from infant faeces. Food Microbiology. 21(1): 19-24.

    Boottanun P., Potisap C., Hurdle J.G. & Sermswan R.W. (2017). Secondary metabolites from Bacillus amyloliquefaciens isolated from soil can kill Burkholderia pseudomallei. AMB express. 7(1): 1-11.

    Chythanya R., Karunasagar I. & Karunasagar I. (2002). Inhibition of shrimp pathogenic vibrios by a marine Pseudomonas I-2 strain. Aquaculture. 208(1-2): 1-10.

    Đặng Thị Hoàng Oanh & Nguyễn Thanh Phương (2012). Các bệnh nguy hiểm trên tôm nuôi ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học cần Thơ. (22c): 106-118.

    De la Peña L.D., Cabillon N.A., Catedral D.D., Amar E.C., Usero R.C., Monotilla W.D., Calpe A.T., Fernandez D.D. & Saloma C.P. (2015). Acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) outbreaks in Penaeus vannamei and Penaeus monodon cultured in the Philippines. Diseases of Aquatic Organisms. 116: 251-254.

    Đỗ Thị Hồng Thịnh, Trần Hồng Anh, Trần Thị Tường Linh & Võ Đình Quang (2017). Đánh giá khả năng sinh trưởng của một số chủng vi sinh có khả năng phân hủy nhanh hoạt chất cypermethrin trong môi trường có độ mặn khác nhau. Tạp chí Khoa học Trường đại học sư phạm TP. Hồ Chí Minh. 14(6): 181-192.

    Dong X., Wang H., Zou P., Chen J., Liu Z., Wang X. & Huang J. (2017). Complete genome sequence of Vibrio campbellii strain 20130629003S01 isolated from shrimp with acute hepatopancreatic necrosis disease. Gut Pathogens, 9:31.

    FAO (2013). MARD Technical Workshop on Early Mortality Syndrome (EMS) or Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome (AHPNS) of Cultured Shrimp. FAO Fisheries and Aquaculture Report. pp. 25-27.

    Hai N.V. (2015). The use of probiotics in aquaculture. Journal of applied microbiology. 119(4): 917-935.

    Hồng Mộng Huyền, Nguyễn Trường Duy, Ngô Thị Mỹ Trân, Nguyễn Thị Phường, Phạm Trọng Nghĩa, Hồng Phúc Ngươn, Trần Thị Tuyết Hoa & Nguyễn Thị Trúc Linh (2024). Sàng lọc, đánh giá khả năng kháng Vibrio parahaemolyticus và hoạt tính phân giải hữu cơ của vi khuẩn Bacillus phân lập từ ao nuôi tôm ở tỉnh Kiên Giang. TNU Journal of Science and Technology. 229(13): 102-111.

    Hong X.P., Xu D., Zhuo Y., Liu H.Q. & Lu L.Q. (2016). Identification and pathogenicity of Vibrio parahaemolyticus isolates and immune responses of Penaeus (Litopaneus) vannamei (Boone). Journal of fish diseases. 39: 1085-1097.

    Hura M.U.D., Zafar T., Borana K. J.R. Prasad K. & Iqbal J. (2018). Effect of commercial probiotic Bacillus megaterium on water quality in composite culture of major carps. Intenational Journal Current 828, Agricultural Science. 8: 268-273.

    Huỳnh Ngọc Thanh Tâm & Huỳnh Văn Thịnh (2020). Đặc điểm của các chủng lợi khuẩn Bacillus spp. từ tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) ở tỉnh Kiên Giang. Tạp chí Khoa học Trường Đại học cần Thơ. 56(2): 44-52.

    Kakou A.C., Kambire O., Boli Z.B.A., Yoro T.D., Koffi N.R. & Koussemon M. (2017). Diversity and enzymatic characterization of Bacillus species isolated from traditional cassava starters used for attiéké production. International Journal of Biological and Chemical Sciences. 11(2): 531-540.

    Kondo H., Van P.T., Dang L.T & Hirono I. (2015). Draft genome sequence of non-Vibrio parahaemolyticus acute hepatopancreatic necrosis disease strain KC13. 17.5, isolated from diseased shrimp in Vietnam. Genome announcements. 3(5): e00978-15.

    Kuebutornye F.K., Abarike E.D. & Lu Y. (2019). A review on the application of Bacillus as probiotics in aquaculture. Fish & shellfish immunology. 87: 820-828.

    Ngô Tự Thành, Bùi Thị Việt Hà, Vũ Minh Đức & Chu Văn Mẫn (2009). Nghiên cứu hoạt tính enzyme ngoại bào của một số chủng Bacillus mới phân lập và khả năng ứng dụng xử lý nước thải. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ. 25: 101-106.

    Nguyễn Văn Minh, Lê Anh Tuấn, Phan Quang Lợi, Dương Nhật Linh, Trần Kiến Đức, Võ Ngọc Yến Nhi, Trần Thị Á Ni & Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh (2019). Khả năng kiểm soát sinh học Vibrio parahaemolyticus NT7 phân lập từ tôm thẻ bệnh hoại tử gan tụy (AHPND) của chủng Bacillus polyfermenticus F27 phân lập từ giun quế. Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14(1): 71-83.

    Nguyễn Văn Phúc & Phan Thị Phượng Trang (2014). Phân lập, định danh và xác định các đặc tính có lợi của chủng Bacillus spp. từ ao nuôi tôm ở tỉnh Bến Tre. Tạp chí Khoa học. (64): 94.

    Oktari A., Supriatin Y., Kamal M. & Syafrullah H. (2017). The bacterial endospore stain on Schaeffer Fulton using variation of methylene blue solution. In Journal of Physics: Conference Series. 812(1): 012066.

    Phạm Minh Tuấn, Nguyễn Thị Hồng Phấn & Trần Anh Thư (2018). Phân lập, tuyển chọn vi khuẩn sinh Bacteriocin kháng Vibrio parahaemolyticus gây bệnh trên tôm. Tạp chí Khoa học công nghệ và Thực phẩm. 15(1): 46-56.

    Phạm Thị Tuyết Ngân & Nguyễn Hữu Hiệp (2010). Biến động mật độ vi khuẩn hữu ích trong ao nuôi tôm sú (Penaeus monodon) thâm canh. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. (14): 166-176.

    Phạm Thị Tuyết Ngân, Vũ Hùng Hải, Nguyễn Hoàng Nhật Uyên, Nguyễn Thanh Phương & Vũ Ngọc Út, (2020). Biến động mật độ Bacillus, Lactobacillus và Vibrio trong bùn ở tuyến sông Mỹ Thanh, tỉnh Sóc Trăng. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 56(1): 177-186.

    Phạm Thị Tuyết Ngân, Vũ Hùng Hải, Vũ Ngọc Út & Huỳnh Trường Giang (2021). Chọn lọc vi khuẩn Bacillus sp. từ ao nuôi tôm quảng canh có khả năng phân hủy hữu cơ và kháng Vibrio parahaemolyticus gây bệnh trên tôm thẻ. Tạp chí Khoa học TrườngĐại học cần Thơ. 57(3): 191-199.

    Ramesh D., Vinothkanna A., Rai A.K. & Vignesh V.S. (2015). Isolation of potential probiotic Bacillus spp. and assessment of their subcellular components to induce immune responses in Labeo rohita against Aeromonas hydrophila. Fish & shellfish immunology. 45(2): 268-276.

    Trần Thị Bích Quyên (2012). Nghiên cứu và tuyển chọn một số chủng Bacillus làm Probiotic trong chăn nuôi: Luận văn Thạc sĩ Sinh học chuyên ngành Vi sinh vật. Trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh.

    Tran L., Nunan L., Redman R.M., Mohney L.L., Pantoja C.R., Fitzsimmons K. & Lightner D.V. (2013). Determination of the infectious nature of the agent of acute hepatopancreatic necrosis syndrome affecting penaeid shrimp. Dis Aquat Organ. 105: 45-55.

    Vidal J.M.A., Pessoa M.N.D.C., Santos F.L.D., Mendes P.D.P. & Mendes M.S. (2018). Probiotic potential of Bacillus cereus against Vibrio spp. in post-larvae shrimps. Revista Caatinga. 31(2): 495-503.

    Võ Hồng Phượng, Nguyễn Hồng Lộc, Võ Thị Hậu, Nguyễn Thái Hồng Ngọc, Nguyễn Hoàng Tuấn, Lê Thị Bích Thủy & Lê Hồng Phước (2018). Khảo sát đặc tính đối kháng của Bacillus licheniformis (B1) đối với Vibrio parahaemolyticus gây bệnh teo gan tụy cấp tính trên tôm (AHPND) trong điều kiện thí nghiệm. Tạp chí Khoa học Trường Đại học cần Thơ. 54: 91-100.

    Xiaosha L., Zhou L. Shuling Y. & Yongjie W. (2020). Complete genome sequence analysis of the Vibrio owensii strain SH-14 isolated from shrimp with acute hepatopancreatic necrosis disease. Archives of Microbiology. DOI: 10.1007/s00203-020-01824-z.