蛭弧菌與解淀粉芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等分泌抗菌肽、依枯草菌素等抑菌物質(zhì)的生防細菌不同,它主要以機械鉆孔與酶解的方式破壞病原菌細胞壁,從而達到殺菌的效果。噬菌蛭弧菌的這種作用方式也決定了其殺菌范圍比 ...
蛭弧菌作為一種具有先天獨特噬菌特性的寄生性細菌,在蝦蟹病害防治中逐漸嶄露頭角,已經(jīng)成為蝦蟹健康養(yǎng)殖的“新秀”。
我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國,多年來蝦蟹產(chǎn)量居世界之首。然而,隨著蝦蟹養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,水質(zhì)污染越來越嚴重,導致蝦蟹發(fā)病與死亡的損失也愈加觸目驚心,水質(zhì)污染與病害發(fā)生已經(jīng)成為制約蝦蟹健康養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。據(jù)研究與調(diào)查統(tǒng)計表明,水質(zhì)污染已經(jīng)對蝦蟹生長、發(fā)育、繁殖及其產(chǎn)量與產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生了重要的不良影響,還導致了生物多樣性的降低;我國蝦蟹每月平均發(fā)病率和死亡率分別約高達14.03%-23.93%和3.92%-23.79%,由此造成的直接經(jīng)濟損失高達49.50億元。因此,如何進行有效的養(yǎng)殖水體水質(zhì)與病害控制無疑是蝦蟹健康養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
目前,利用微生物進行水質(zhì)處理與病害防治業(yè)已證明是一種綠色環(huán)保、有效的病害防治技術(shù)與方法,在國內(nèi)外均有較多的報道。其中蛭弧菌作為一種具有先天獨特噬菌特性的寄生性細菌,在蝦蟹病害防治中逐漸嶄露頭角,已經(jīng)成為蝦蟹健康養(yǎng)殖的“新秀”。本文從蛭弧菌的噬菌機理入手,進一步闡明了噬菌
蛭弧菌作為一種新型生防菌劑所具有的獨特功效,以期加深我國蝦蟹養(yǎng)殖者對噬菌
蛭弧菌的認識,加快
蛭弧菌制劑在我國蝦蟹健康養(yǎng)殖應用中的推廣進程。
一、
蛭弧菌是一種具有先天獨特噬菌特性的獵食性細菌
自德國學者Stolp和Petzold(1962年)首次在德國的土壤中發(fā)現(xiàn)了這種以寄生和裂解細菌為生的
蛭弧菌以來,國內(nèi)外學者相繼對其噬菌機理展開了研究。迄今已經(jīng)證實,
蛭弧菌對病原菌的作用方式為“穿入、穩(wěn)定、裂解”模型,即
蛭弧菌首先通過化學趨避性識別并吸附宿主細菌,然后通過酶解和機械鉆孔等一系列反應,進入宿主細菌的質(zhì)壁空間或細胞質(zhì),對宿主細胞進行一系列的修飾與改造,同時進行自身生物大分子合成,最終分裂形成子代
蛭弧菌并釋放到宿主細胞外。
近年來,為了在基因與蛋白質(zhì)水平深入探索蛭弧菌的噬菌機理,Beck、Barel等學者(2005)研究了
蛭弧菌在宿主體內(nèi)增殖時產(chǎn)生的蛋白與一些潛在的功能基因,發(fā)現(xiàn)外膜蛋白、蛋白酶基因很可能在其識別和裂解宿主菌的過程中起了非常重要的作用。這些研究為進一步闡明
蛭弧菌的噬菌機理奠定了堅實的基礎(chǔ)。
二、
蛭弧菌在蝦蟹健康養(yǎng)殖應用中的獨特功效
1、
蛭弧菌對蝦蟹病原菌的殺菌范圍廣,噬菌效果顯著
蛭弧菌與解淀粉芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等分泌抗菌肽、依枯草菌素等抑菌物質(zhì)的生防細菌不同,它主要以機械鉆孔與酶解的方式破壞病原菌細胞壁,從而達到殺菌的效果。
蛭弧菌的這種作用方式也決定了其殺菌范圍比其他生防細菌更為廣泛。
大量研究結(jié)果表明,
蛭弧菌幾乎能夠裂解蝦蟹常見的病原菌種類。例如,楊淑專和黃慶輝(1997)研究了
蛭弧菌對蝦蟹病原菌的寄生作用后表明,
蛭弧菌對非01霍亂弧菌、哈維氏弧菌、副溶血弧菌、鰻弧菌、梅氏弧菌、溶藻弧菌、河弧菌、氣單胞菌等共25株蝦蟹常見病原菌具有良好的噬菌活性。因此,通過向水體中潑灑蛭弧菌,可以廣泛降低水體中蝦蟹病原菌的種類與數(shù)量,從而減少了蝦蟹細菌性病害的發(fā)生率。
此外,
蛭弧菌對病原菌的噬菌效果也極為顯著。楊莉等(2000)試驗證實
蛭弧菌能夠在5天使嗜水氣單胞菌含量下降103cfu/mL,在9天使嗜水氣單胞菌含量下降107cfu/mL。這些研究表明
蛭弧菌消除致病菌的效率高,為進一步在蝦蟹細菌性病害防治上推廣應用提供了重要的臨床試驗依據(jù)。
2、
蛭弧菌噬菌條件較為寬松,適應蝦蟹養(yǎng)殖水體環(huán)境能力強
蝦蟹養(yǎng)殖生長的pH、溫度范圍與
蛭弧菌的噬菌條件基本相同。據(jù)研究表明,目前分離的
蛭弧菌菌株對pH、溫度等環(huán)境因子的要求并不嚴格,其噬菌條件范圍一般為pH6.5-8.6和4℃-37℃。例如,邵桂元等(1995)研究發(fā)現(xiàn),
蛭弧菌在4℃-37℃和pH6.0-8.0條件下對點狀產(chǎn)氣單胞菌有形成噬菌斑的能力;李戈強等(1998)試驗也證明
蛭弧菌在溫度10-35℃和pH6.5-8.6范圍內(nèi)對河流弧菌均有裂解作用,并進一步指出在25-30℃和6.5-8.1范圍內(nèi)
蛭弧菌對河流弧菌裂解活性最強。而且,Rice等(1998)試驗也證實,水體中的天然細菌含量完全可以保持
蛭弧菌的生長。這些均說明
蛭弧菌對蝦蟹養(yǎng)殖水體環(huán)境的適應能力強,對溫度和pH的適應范圍較寬松。
3、
蛭弧菌能夠解決蝦蟹病原菌因出現(xiàn)耐藥性所導致的負面效應
耐藥性是指病原體在反復接觸抗病原體藥物后,其反應不斷減弱,以至最后能夠抵抗藥物而不被殺滅或抑制的現(xiàn)象。耐藥性的產(chǎn)生除了遺傳因素外,主要與養(yǎng)殖過程中長期使用某種藥物、用藥方法不當以及病原體的異地傳播有關(guān)。病原菌耐藥性的產(chǎn)生,不僅會導致用藥量增加,提高養(yǎng)殖成本,而且還會造成環(huán)境與水產(chǎn)品污染,進而危害人類健康。
研究表明,
蛭弧菌是一種具有先天噬菌特性的寄生性細菌,其噬菌作用不因病原菌是否產(chǎn)生耐藥性而發(fā)生影響。本實驗室曾觀察了
蛭弧菌對耐沙拉沙星和新霉素的嗜水氣單胞菌的裂解作用,發(fā)現(xiàn)其對這些嗜水氣單胞菌耐藥菌株仍然具有良好的噬菌效果。因此,
蛭弧菌是解決病原菌不斷產(chǎn)生耐藥問題的最佳選擇之一。
4
蛭弧菌具有水質(zhì)改良、增強免疫力與抗病菌感染三重功效
蛭弧菌作為一種寄生性細菌,除了具有良好的噬菌效果外,經(jīng)研究證實還具有水質(zhì)改良、增強免疫力與抗病菌感染三重功效,這是任何一種益生菌與化學消毒劑所不能比擬的。張梁等(2005)研究了
蛭弧菌對水質(zhì)影響后發(fā)現(xiàn),
蛭弧菌能夠顯著改善養(yǎng)殖環(huán)境中的主要化學指標,具體表現(xiàn)在:向水中潑灑含量為5×104PFU/L的蛭弧菌制劑后,養(yǎng)殖水體的化學耗氧量、氨氮含量、硫化物含量分別下降了29.95%、33.87%和34.38%,溶解氧含量上升了12.43%;張呂平等(2009)研究進一步指出蛭弧菌(3×105PFU/mL)抑制
弧菌的效果明顯優(yōu)于二氯異氰尿酸鈉(0.3mg/L)和季銨鹽絡(luò)合碘(0.3 mg/L)。
此外,徐琴等(2007)研究表明,
蛭弧菌能夠明顯促進中國對蝦生長及非特異免疫因子活性的提高。將
蛭弧菌以1%比例添加到中國對蝦基礎(chǔ)飼料中連續(xù)投喂25天后發(fā)現(xiàn),對蝦增長率、增重率、存活率分別提高了49.07%、74.61%、50%;溶菌酶活力、超氧化物歧化酶活力分別提高了約500%和100%,對蝦抗鰻弧菌感染的相對保護率也高達52.9%。這些研究結(jié)果均顯示了
蛭弧菌在預防蝦蟹病菌感染方面的優(yōu)越性。
三、
蛭弧菌在蝦蟹健康養(yǎng)殖應用中的實際案例
案例一:浙江蕭山南美白對蝦黃腿病
使用AB型養(yǎng)殖水體微生態(tài)殺菌劑(注:商品名,主要成分為蛭弧菌),2畝/包,5天/次。期間每次投完AB,間隔2-3天后使用AQ-I(注:商品名,主要成分為復合微生物活菌酶制劑)。使用AB后,直至9月收蝦,不再出現(xiàn)一只死蝦(圖2)。
案例二:江蘇連云港梭子蟹育苗場熒光病
1、基本情況
2013年4月,江蘇省連云港市老板吳強發(fā)現(xiàn)其梭子蟹育苗場三個育苗池暴發(fā)大規(guī)模熒光病。由于對該病的病原不清楚,因而進行了問診。
2、臨床癥狀及診斷分析圖
在水產(chǎn)動物育苗及養(yǎng)殖過程中,要堅持防重于治的原則,定期檢測水質(zhì)和
弧菌總量,每天巡塘。尤其是養(yǎng)殖中后期,隨著水產(chǎn)動物的不斷生長,殘餌、糞便也逐漸增多,各種病菌,尤其是
弧菌的含量增加。實踐表明,一旦發(fā)現(xiàn)水中弧菌含量超過1000個/ml時,都需盡快使用養(yǎng)殖水體生物殺菌劑AB進行預防。否則,極有可能暴發(fā)各類細菌感染,造成水產(chǎn)動物大規(guī)模死亡(表1)。
四、
蛭弧菌必將成為提高蝦蟹健康養(yǎng)殖水平的新秀
蝦蟹養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)成為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的特色產(chǎn)業(yè)和亮點經(jīng)濟,對農(nóng)民的就業(yè)與社會穩(wěn)定的維護具有重要作用。如湛江市養(yǎng)蝦業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈就解決了當?shù)?0多萬人的生活問題。然而,蝦蟹養(yǎng)殖戶在養(yǎng)殖過程中解決水體污染、藥殘等一些瓶頸時,往往存在這樣或那樣的問題。
例如,目前在我國漁藥市場上,用于蝦蟹養(yǎng)殖的藥物五花八門,良莠不齊。不少蝦(蟹)農(nóng)缺乏藥物基本知識,不清楚哪些藥物殘留時間長,哪些藥物是水產(chǎn)養(yǎng)殖禁藥,哪些藥物毒性強,往往無意識地造成了對蝦蟹產(chǎn)品的質(zhì)量安全隱患;導致蝦蟹發(fā)生中毒死亡。例如,對蝦氯霉素事件曾使我國對蝦產(chǎn)品屢遭限制和封殺;江蘇鹽城一養(yǎng)殖戶因誤用了硫酸銅和晶體敵百蟲,使養(yǎng)殖的105畝水面的青蝦和河蟹發(fā)生了大量中毒死亡。
因此,必須樹立蝦蟹無公害健康養(yǎng)殖理念,從蝦蟹苗到“餐桌”的全過程要嚴格樹立食品安全質(zhì)量。雖然近年來一些EM原露、光合細菌等微生態(tài)制劑在促進蝦蟹健康養(yǎng)殖過程中扮演了重要的角色,但這些微生態(tài)制劑僅能在水質(zhì)改良、增強免疫力等單一方面發(fā)揮功效,一旦蝦蟹暴發(fā)細菌性病害,往往無能無力,而
蛭弧菌制劑則不同。它不僅同時具備了這些綠色環(huán)保產(chǎn)品水質(zhì)改良、增強免疫力的功效,而且還具有殺菌除菌、抗病治病的作用。而且,目前
蛭弧菌及其劑型的開發(fā)研究已經(jīng)受到了國家的非常重視。可想而知,
蛭弧菌制劑作為具有我國特色的一種新型綠色環(huán)保漁藥,必將成為提高蝦蟹健康養(yǎng)殖水平的新秀。