■ 《當代水產》程純明 李欣瑤 文/圖 [ 微信公眾號:tsfish ]
第十屆世界華人蝦蟹研討會專題:上海海大群英薈萃,蝦蟹產業的病害危機是否觸碰到你的神經
■ 《當代水產》程純明 李欣瑤 文/圖 [ 微信公眾號:tsfish ]
2015年,全國水產品產量6,699萬噸,其中養殖產量占76%。全國蝦蟹產量412萬噸,其中蝦類產量303萬噸,河蟹產量為82萬噸,蝦蟹類總產值達2,000多億元。產業發展的同時,也伴隨著問題的產生,包括良種繁育體系的健全、養殖技術的創新和提高、一級專用配合飼料的研發等。為了解決這些問題,蝦蟹產業的志士同仁一直在不斷研究改善。
2016年11月12日,在上海海洋大學臨港校區,第十屆世界華人蝦蟹養殖研討會如期舉行,超過600名水產從業者與會。從1998年至2016年,世界華人蝦蟹養殖研討會已經做到第十屆,從第一屆200余人,到現在超過600人,會議規模不斷壯大,參與蝦蟹產業的人也越來越多。
對于蝦蟹產業的現狀、問題以及發展方向,中國科學院水生生物研究所研究員桂建芳院士、中國科學院海洋研究所研究員相建海、中山大學教授國家蝦產業技術體系首席科學家何建國、比利時大學教授Gilbert Van Stappen、上海海洋大學教授成永旭、中國水產科學研究院黃海水產研究所研究員李健、臺灣大學教授陳秀男、華中農業大學教授顧澤茂、蘇州大學教授蔡春芳、寧波大學母昌考等多位重量級專家學者,就蝦蟹的種質遺傳、生物技術、生態養殖、飼料營養、病害防治等方面分享了研究進展和成果,給了與會者不少驚喜。
其中,筆者選取了臺灣大學教授陳秀男對于全球養蝦產業管理技術的見解、臺灣成功大學羅竹芳教授關于蝦類白斑病毒的研究,和南京師范大學王文教授關于蝦蟹新型病原螺原體的分析報告,蘇州大學蔡春芳教授對河蟹養殖管理中的幾個誤區及“水癟子”誘因分析等報告做了完整報告筆記與大家分享。
首先我想跟各位報告一下,我曾經是OI的亞洲代表,所有關于養蝦的疾病,包括病毒、細菌都很了解。對于白斑病毒等對蝦疾病,在全球的傳播和分布非常廣,我覺得不應該作為一個貿易管制的項目。這些病害被列為貿易管制的項目,對亞洲的傷害最大。所以,我個人非常反對將抓出來的蝦列管,每一次進行貿易時,都需要逐批檢驗,我覺得這是不對的,而且我認為這些病并不是對蝦養殖最應該關注的。
做疾病研究的人,很容易把魚蝦的死亡歸咎于疾病上面,正確的方式應該是從各個方面去推敲和研究病因。疾病分為病原性疾病和非病原性疾病兩種,不應該混為一談。

第十屆世界華人蝦蟹研討會嘉賓合影
我跟大家分享幾個經驗。第一個是十幾年前臺灣的鮑魚面臨大量死亡的困境,當時我們花費大量時間和人力物力在研究,有些說是病毒,有些說是孢子蟲,都沒有用。現在我們在鮑魚上有了徹底的解決,主要是應用外來的品種進行交配,讓現在臺灣鮑魚的養殖能恢復過來。該例子說明,疾病并不是能完全主導產業的發展。
第二個事情是我的經歷。我曾經是正大卜蜂的總顧問,后來去了印尼的一個蝦場。這個蝦場差不多有5萬hm2,最近這個蝦場開始關門,起碼關掉1萬hm2。但在印尼的其它地方,在海嘯之后開始關注環境,現在也發展得很好。
全球的養蝦事業不斷擴展,在養殖過程中所出現的大量死亡都是局部的。我舉個例子,臺灣在1987~1988年,草蝦養殖盛極一時,但在1988年,短短的1年時間,年產量就下滑到前一年的1/5,整個東南亞都非常恐慌,很多專家來研究這個問題。在我的工作報告,講述的主要就是環境的原因。
所有的養殖環境在經過多年養殖之后,都會發生變化。所以在之后的時間里,類似臺灣草蝦的例子,后來陸陸續續都在印尼、泰國、印度,這些所有的對蝦養殖區不停地發生。但這些我認為都是局部的。
2008~2014年,據全球糧農組織統計的數據顯示,全球對蝦養殖產量每年生產平均5.14%,養殖白蝦產量每年成長平均8.15%。據2014年的數據顯示,全球養殖的蝦類占全體水產養殖產量的6.21%,產值占全球水產產值的14.73%,這個產值非常大。而中國的對蝦養殖產量在2014年也占到了全球的37%,達到153萬噸。中國養蝦產量是最多的,但這并不是一件好事。因為這是以環境為代價換來的,所以,如何維護好環境顯得更加重要。
在養殖產量上,中國對蝦養殖產量占到了37%,而東南亞占到了41%,所以,幾乎有80%的對蝦產地全部都在亞洲,而在中美洲南美洲只有20%多,亞洲對蝦的養殖非常重要。
據估計,2016年全球的對蝦產量將達500萬噸,其中白蝦養殖占比80%,這與其生活習性有關,因為生態環境最適合白蝦的養殖,相同的環境下,白蝦的產量遠遠高于其它品種。
從這幾年的數據上看,對蝦養殖的產量是往上走的,但是因為對蝦投飼的問題,我們需要實時關注環境的變化。據全球糧農組織統計的數據,在2015~2018年全球養蝦產業年成長率高達4.2%。目前蝦類養殖產業中重要的議題是什么?首先是疾病,二是種苗品質和育成率,三是生產成本,四是無帶原種苗,接著是產品品質、國際市場價格、環境控制和飼料品質。
那么產業在乎的到底是疾病還是大量死亡?對蝦之所以發生大量死亡,僅是因為疾病嗎?其實原因包括種苗品質、病原物質、養殖環境、氣候、營養飼料和管理,其中種苗是很重要的一環。
現在有很多人盲目地認為疾病是對蝦養殖業最大的困擾。但是實際上,對于蝦的死亡,我們不能只將思路放在蝦病上,而忽略了種苗品質、產品品質、環境控制與飼料品質等更重要的問題。
疾病病原不能等于大量死亡,把疾病視為大量死亡的解答,是不對的。在對蝦感染疾病后,環境惡化導致感染率提高、蝦體健康失調罹病率提高、對蝦生理機能失調緊迫提升,都會導致對蝦大量死亡,而單純因為疾病導致的死亡占有的比例很小。
每一次大量死亡的背后,都是對管理策略失當無情的反撲。把疾病(病原)的存在視為大量死亡的唯一解答,忽略引發疾病的真正原因,不重視其它方面的因素影響,不但無法降低疾病危害,反而助長大量死亡的威脅。
早期,OI列出的各種甲殼類疾病、病原與治療方法,包括弧菌、真菌、IHHN病毒(黃頭病毒)、IMNV病毒、立克次體、桃拉病毒、白點病毒、MrNV病毒的感染,這些疾病都無法用藥物來治療。

臺灣大學教授陳秀男博士
所以,我覺得這些甲殼類病原不是絕對的病原,需要做的是控制,一定要從動物流行病學和病理學與病原性出發去研究,看看病毒是否把蝦體內的細胞、肝胰臟全部都破壞了。如果沒有弄清楚這些,把疾病感染當做主軸,就無法有效解決養殖現場的問題。
例如白斑病毒,現在白斑病毒感染的蝦會不會3天死亡,白斑病毒是否是大量死亡的元兇,SPF為什么失效?
我覺得對蝦的身上肯定沒有絕對病原,絕對病原應該是感染上就一定會死亡,而在蝦的身上還不存在。下面我用幾個例子來說明。
第一個是感染白點病毒的蝦是否是3天就會死亡。正常的蝦池里,感染3天就死亡很不可思議,總有白點病感染的健康活蝦存在,如果感染后3天必定死亡,那蝦池里還有活蝦嗎?
目前的對蝦方面的病毒,在入侵宿主后,要看養殖蝦體的健康狀況,如果對蝦生理機能良好,免疫系統健全,生活環境優良,健康狀況良好營養充足,那么病毒的遺傳物質只是隱藏在宿主染色體中,對蝦雖攜帶病原但不發病,能夠存活下來,反之,病毒會在對蝦體內繁殖,對蝦發病死亡。
我覺得SPF的有些理念是缺乏科學邏輯的,養蝦竟然要架設鳥網,不讓鳥的糞便污染,這太離譜、太無邏輯。現在白斑病毒在全球到處都有,這就是做SPF失效的原因。2016年有東南亞與印度對養殖白蝦上市產品抽檢后發現,各地養殖白蝦均難以隔絕病毒感染的困擾,甚至有超過35%以上樣品同時有4種病毒感染。這些年來,印尼與印度都是全球重要的養殖白蝦生產國,每年的產量都在提升,如果感染白點病毒必定死亡,那這些國家的白蝦產量又從哪里來?這個沒有科學邏輯,而是養蝦的邏輯。
第二個例子是,“1987年臺灣草蝦大量死亡事件”到1993年的研究發現的結果,排除是病毒造成的,而環境惡化導致弧菌滋生才是真正導致1987年臺灣草蝦大量死亡的主因。1993年,由臺灣宜蘭與臺南罹病池水中分離出的弧菌種類與百分比,當年結果發現,罹病蝦池中總弧菌量占水體中總菌量的74.6%。
對于這幾年出現的早期死亡綜合征或稱之為急性肝胰腺壞死綜合癥,2009年在中國大陸首度傳出疫情,之后在許多亞洲國家的草蝦及白蝦中接連發生大量死亡,尤其以中國、越南、馬來西亞和泰國的疫情最為嚴重。目前的研究認為EMS是受到變異菌株的感染所致。其實,在1993年的時候,我們的報告就已經提到在東南亞已經有早期死亡綜合征病癥的發現。所以,這幾年,很多人說EMS是新的疾病,其實沒有什么新的疾病,一直是舊的。
對于弧菌,很多人都在談怎么去診斷水體中的弧菌含量。但感染弧菌目前尚無有效的藥物治療,所以預防比診斷更重要。
第三個案例是,SPF蝦苗可以降低疾病感染的風險?這沒有科學邏輯。SPF在全球的行銷是失敗的,包括在臺灣。2006年,臺灣水試所研究計劃及成果發現,放養SPF蝦苗仍然不能保證蝦池不發病,因為室外養殖池若無隔絕設施,必須事先營造SPF的環境養殖,然后再放養SPF蝦苗,才能確保SPF蝦苗不染病。
據2013年臺灣科發基金補助計劃成果報告顯示,目前臺灣SPF白蝦養殖的生產體系已完全瓦解,幾乎所有的養蝦業者對放養SPF蝦苗都已完全失去信心。
SPF蝦苗可以在生產階段隔絕垂直感染的風險,但在沒有絕對病原的條件下,可以說,SPF種苗生產時沒有實質意義,它只是利用節檢技術,作為提高蝦苗售價的商業策略及降低跨國貿易障礙的手段。因為在養殖過程中,無論在溫棚或室內養殖場或是在室外養殖池,都沒有辦法隔絕空氣、水源及動物的傳播,沒有辦法做出所謂的SPF蝦苗。
但SPF對于基因研究和家系的選育是值得肯定的。為了降低病原感染的風險,很多人在蝦類病毒疫苗、特定疾病基因篩選種苗、基因養殖種苗、SPF種苗、病原快篩試劑等方面都做了很多工作,這些對于環境的可持續以及食品安全存在一定作用,但是在減少對蝦大量死亡上是否有成效,答案是沒有。
那么如何降低對蝦養殖大量死亡的風險?環境平衡是成功量產的關鍵,包括養殖密度、水質與底質管理、藻類與浮游動物以及多樣化微生物。
如何營造安全蝦類養殖環境。首先是建立危害指標,包括多樣化水質指標評估標準,以氧化還原電位建立底質評估指標,總菌量評估指標,總弧菌與總生菌評估指標;二是生物制劑應用技術,包括在特定需求有益生物量產技術,適合蝦類養殖環境藻類培育技術和針對生產條件差異建立生物制劑應用模式;三是水質與底質調整技術,包括生產條件與設備的改善,針對差異性建立適合的環境管理作業模式,天然無毒性水質與底質穩定產品的開發。
健康的養殖生物是提高對蝦產量的基礎,這要求蝦體是健康的種苗,擁有健全的生理機能,還需要有優質的營養與適宜的環境。至于如何才能生產出健康的蝦苗,體現在選種、育種和生產3個方面。尤其在生產環節,需要在蝦苗階段頭尾機能性液體飼料,建立環境耐受度及活力指標,作為蝦苗的篩選標準,在出售時,以可自行攝食的蝦苗(PL9~12)為出貨標準。因為只有到PL9,蝦苗的腸道才會飽滿。近年來許多蝦苗生產業者為了求降低成本,蒙混尚未能進食的蝦苗以提高蝦苗成交數量,讓終端養殖業者產量降低,嚴重威脅整體產業。
此外,在對蝦生理與免疫調控策略上還需要關注機能性微生物制劑、生理與免疫調節物質以及全方位的飼料策略,才能有效提高對蝦的產量。
尤其在飼料策略上,隨著蝦苗放養階段的不同,養殖蝦類對環境、營養與免疫的需求也與日俱增,在池塘整理,放苗前期養殖、養殖中期以及育成養殖階段,對水質底質、微生物與藻類平衡、生理機能提升、強化免疫系統以及促進生長的營養配方上的需求都有所差異。
在不同的養殖階段,應該用不同的測驗交互應用有益微生物、免疫調節物質、藻相營造、機能性生理及天然水質改良產品,來降低對蝦大量死亡的沖擊,提高養殖效益。最后,還需要用科技化來促進養蝦產業的發展,例如資訊科技產業整合、新式生產技術開發結合綠色能源應用降低碳排。
未來蝦類產業的發展方向一定是從整合性審理與免疫調節技術、機能性飼料營養管理技術、環境管理與有益微生物應用策略、健康蝦苗遺傳育種技術及科技化養蝦產業的發展這幾個方面展開。

臺灣成功大學教授羅竹芳
未來育種是很重要的趨勢,生態養殖也是一個標桿,但是我們還是遇到很多新的疾病的困擾,包括已存在的疾病如對蝦白斑病,及新興疾病如蝦急性肝胰腺壞死癥。選育抗病蝦有一定的對策,但必須先了解其致病機理,按部就班去做選育,這需要很長的時間。
而當新興的疾病發生時,作為學界,我們有義務盡快找出致病原,積極進行控制疫情的研究,協助生產出有用的物質,幫助蝦去對抗疾病,同時選育優良的種苗,并做好生物安全防護及維持生態平衡來應對。
我今天主要是根據這些來跟大家分享抗白斑病草蝦家族的選育過程及對有關急性新興疾病的對抗的一些研究成果。
大家都知道白斑病從1992年就開始肆虐,對全球養蝦產業造成很大的損失。2011年以前,在莫桑比克的馬達加斯加還未受到白斑病的感染,不幸的是在2012年全部受到白斑病的感染,當時引起很大的轟動,因為這里本來就是非疫區。白斑病毒的入侵導致當時該區域的對蝦產量馬上降到不到原來的1/10。
2012年,在馬達加斯加的mda附近就開始有白斑病的產生,在這里有非常多的養殖場,因此他們很擔心病毒從南向北擴散。大家都在想到底要怎么去防御。
我從1995年開始研究白斑病毒至今,但對于這個疾病一直也沒有很好的控制措施。但是在最近這幾年中,在綜合很多研究者和我自己的經驗,發現蝦在遇到逆境的時候,反而會開啟病毒基因的增殖,所以我常常說,一旦有加倍病毒基因感染的時候,其實蝦就是一個戰敗者,因為它的免疫基因已經被攻破。這也是為什么我的策略是不從免疫的途徑走,而是不讓病毒的關鍵基因存在,也就是說我要找病毒的關鍵基因有缺陷的蝦,來做選育。
大家都知道ROS,也就是活性氧物質,包括人的一樣,每當有病毒入侵的時候,我們的細胞就會產生ROS,來靶定病毒進行消除。
可是我的這組數據呈現出來的是,在白斑病毒感染到蝦細胞的時候,2小時就會入侵活性氧物質ROS,6小時后ROS就被移除了。
為什么白斑病毒能夠移除活性氧物質?我們經過代謝體的研究發現,蝦在受到白斑病毒感染的時候,確實會很快就產生ROS,造成氧化壓力,這種情況下,病毒是不能增殖的。
但白斑病毒也不會坐以待斃,它會改變代謝路徑,改到磷酸五碳糖的路徑。一旦它產生PKI,它就會產生很多的抗氧化物。有了抗氧化物,就可以消除氧化壓力。一旦細胞回到氧化還原態勢的時候,病毒就馬上可以增殖。
其實白斑病毒是利用了一些癌癥細胞的反應路徑來消除活性氧化物。病原體一旦進來,我們的細胞很快就會作出反應,不讓病原體使用,建立防御機制。一般,在正常的細胞里面,可以看到細胞內外都有游離的鐵離子,這個時候在細胞內的鐵離子是一個平衡狀態。如果有病原菌進來,細胞會很快鎖住鐵離子,不讓病原體細胞進行增殖。但在白斑病毒感染蝦細胞時,會咬住脫鐵蛋白,鎖住細胞內游離的鐵離子,讓細胞內有很多的游離鐵離子給白斑病毒使用,因為很多DNA的復制都需要這個鐵離子。只要病毒的這種蛋白質產生,蝦就一定會死亡。
我們還發現,白斑病毒可以產生一種仿DNA蛋白質,欺騙系統,讓DNA上沒有相關的保護機制,達到瓦解蝦體染色體的目的。
蝦體一直努力對抗病原體,但病原體太過強大,到底要如何介入蝦和白斑病毒的軍備大賽,才可以幫助對抗病原體?
我想到了育種。3年前我就申請建立了一個遺傳育種中心和疾病控制中心,我要做的育種是草蝦和斑節對蝦。
之所以選擇了斑節對蝦,是因為該品種還有很多需要我們突破的問題,而且有其他學者的研究作為基礎。我沒有辦法從加強它的免疫做起,因為這些工作可能需要十幾年或是幾十年。我的邏輯和策略是不讓病毒在蝦體內增殖,如果病毒沒有辦法增殖,也就不能產生那些侵害蝦體的東西。
所以我需要做的是篩選病毒可以增殖復制的關鍵基因。我選擇的是蝦在25℃和32℃水溫的情況下來做實驗,這個水溫分別是病毒會增殖和不會增殖的溫度,來找病毒的關鍵基因。
水溫在32℃~33℃時,白斑病不會爆發,不會在蝦體內增殖,但將蝦轉移到25℃的水體中,白斑病就會馬上爆發,這說明病毒不是被殺死,只是隱藏起來。因此我推測,在32℃的時候,蝦體是有抑制病毒的物質存在,存在一些關鍵的蛋白質,讓病毒沒有辦法增殖。
我將這兩組試驗的蝦進行切片觀察,發現這兩者的差異。可以明顯看到,32℃的時候可以明顯看到有物質可以抑制病毒的增殖。
就是從這些方面,我做了第三代的蝦的基因表現的分析。我們先看看可以抗病毒和不能抗病毒的蝦的基因表達,通過比較,我可以找到對抗病毒的樣式。找到這些,我就開始對這些種群的蝦進行采集,再讓他們變成很多的家族。我是希望在不同的族群內采集,擁有基因的多樣性。例如在非洲,我們就通過采集種蝦和蝦苗來做研究。
這些采集的活蝦樣本生產出來的蝦,我們只清楚母蝦來源,公蝦不知道,因為我們是將母蝦跟十幾只公蝦放到一起的。如果生產出來的蝦具備抗病毒因子,我們再回溯去做親子鑒定。這是其中的一個例子。
對于這些實驗,我把這些基因放到一起,紅色代表抵抗力強的,綠色是易感的蝦。這些紅色的基因就是我需要找的,是缺失的基因,但并不影響蝦的生長,我們叫做抗病毒家族。
通過幾百組的蝦進行實驗研究,我們只篩到4組抗病毒家族,分別是F0,F7,F54,F59,其它的抗病毒家族還在繼續篩選。
以此我們成功建立了抗病篩選平臺,目前已經有4個白斑病家族。對于這4組我們在室內以循環清水由蝦苗養到產卵,其中F0和F7已經產出第二代,驗證出它的抗病力具有可遺傳性。
由實驗結果推測抗白斑病形成是由一顯性基因(R)所控制,符合單基因遺傳病法則。目前利用GBS來從事抗病毒家族DNA markers的開發。
我們知道,種源培育中心建立養殖蝦品系是高階的生物安全等級,種蝦量產是屬于高中階生物安全等級,蝦苗企業屬于中階生物安全等級,雖然苗場如果沒有了種蝦可采購,但還是需要注意生物安全問題。因為一不小心,可能你所有的種源都沒有了,最后實際市場銷售的部分。
在具體的實踐上,我們這批蝦生產出來后會進行試營運銷售,讓大家去打分數。我們是在鹽度33‰的水中養殖,甜度和口感都非常好。
另外,我還講一些新興疾病的部分。不是所有的副溶血弧菌都是致病的。在對蝦進行感染時,有人說為什么用這么高的濃度感染蝦?因為在爆發的時候,水體內也沒有這么高的量,難道還有其它的介入嗎?是的,我們經過外塘的試驗發現,在下雨的時候,它的含量會劇增。
我們根據先前發表的成果為基礎,研發抗AHPND的策略。對爆發基因進行分析之后,我們發現,如果有酶解菌,水體中弧菌濃度很高才會爆發弧菌,但這需要的乳酸菌也很高,劑量是個很大的問題。如何能夠在無氧的環境下,能夠有足夠的氧氣來對乳酸菌做保護,這是研究的關鍵點,所以在這方面我們也做了很多試驗,查看發病的濃度。
中華絨螯蟹螺原體我們團隊經過近20年的研究確定的一個水產新型病原,實驗室圍繞這方面做了大量工作。
螺原體是在上個世紀70年代被美國人發現的,最初是作為植物的柑橘和玉米非常重要的致病菌被發現和分離出來。后來,我們在研究河蟹“顫抖病”時發現致病菌與螺原體非常相像。后來,經過免疫學、分子生物學及微生物學的鑒定,最后命名了新種,這也是國際上首次在水生甲殼動物中發現螺原體。
近年來除河蟹外,在克氏原螯蝦、南美白對蝦、羅氏沼蝦及最近的日本沼蝦都有螺原體的感染,所以看來螺原體特別喜歡甲殼動物,而且它感染蝦蟹的組織特異性表現得非常明顯,為什么會有這種組織特異性?這正是本研究所要探究的。
先簡要介紹下蝦蟹螺原體的特點,我們發現蝦蟹并不是通過消化道感染的螺原體,而是通過表皮和腮進入到蝦蟹血淋巴系統,而血細胞是螺原體重要的靶細胞,螺原體進入血液后被血細胞吞噬后,非但沒有被消滅掉,反而在里面形成一個滋生場所,大量滋生后再散出去侵染別的細胞。它的侵染有非常的特異性,侵染所有結締組織里而不侵染上皮組織,這也是為什么蝦蟹發病早期并不表現顫抖,而是表現無力、不食,到了后期病原大量侵染神經組織,大概10~15天開始發病,表現為附肢的顫抖,這在河蟹發病過程中表現的非常明顯。
而且我們經過后期的研究發現螺原體侵染的組織都是富含磷脂的組織,我們思考這種嗜神經性的機理是什么?這個病原有什么特點?它為什么要往這種富含磷脂的組織去?這也是我們本課題要研究的內容。
我們用人工回感模擬了河蟹顫抖病癥,為什么會顫抖?就是因為神經侵染了大量的病原,在電鏡照片中可以看到病原集中在神經組織及神經和肌肉接頭的地方,這些組織學和超微病理學證據揭示了河蟹附肢會顫抖的原因。
還有一個很有意思的現象,除了甲殼動物,我們把病原接觸到新生的乳鼠顱內,2~3個月后,小鼠會產生白內障,這種白內障的特點也就是一種嗜神經性。我們把病原接種到雞胚里,在發育后的雞胚腦部神經組織中有大量的病原,也就是說螺原體的這種嗜神經性不僅表現在無脊椎動物,而且還表現在脊椎動物。
螺原體有幾個大的特征,第一,它形態非常微小,能透過200nm濾膜,這也是很多人一開始認為顫抖病是病毒的原因之一,因為這個病原非常小;第二,無細胞壁;第三,它具有獨特的螺旋形態;第四,非常重要的特征流動性,它具有運動能力。

南京師范大學教授王文
螺原體能在一些有黏性的介質中快速游動,如0.8%瓊脂和0.6%甲基纖維素,平均游動速度為5μm/s。我們思考它游動是不是有方向性?它有一個頭大,一個頭小,小頭尖端我們稱之為Tip結構,一般它都是連著Tip結構在游動,但是游動并不是向著一個方向,有時會來回,這個現象就叫反轉運動。而在具有趨化性的細菌里面,一個典型的特征就是反轉運動。它由于受到濃度物質梯度的影響。螺原體具有反轉運動和強烈的嗜神經性,我們推測其是否具有趨化性?我們進行了毛細管實驗。
毛細管實驗就是把里面小離心管中放上毛細管實驗的液體,里面含有螺原體,把引誘劑放在槍的槍頭位置,插在里面。過一段時間后統計進入到槍頭里的菌,如果有吸引作用的話,細胞就會往里面去。通過這個實驗我們發現氨基酸、糖和磷脂對螺原體都有一定的吸引力,而吸引力大的就是糖類和磷脂。
我們設計一個實驗更直觀得去看到它怎么向含有引誘劑的地方去?叫瓊脂滴實驗。把蓋片和載玻片之間加上液體,而液體的中間含有引誘劑,然后再把含有螺原體的液體加在里面,中點的引誘劑就會在液體里向周圍擴散,不同地方的濃度會有差別,統計不同濃度區域間4mm之間的行為有什么差異,可以看出在葡萄糖、絲氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸不同的引誘劑下它的運動能力。而它在0.5mm、1mm、3mm之間行為是完全不一樣的。這是表明螺原體具有尋找合適化學物質濃度的能力。
另外,還做了一個是捆綁實驗。為了拍攝捕捉螺原體是如何在含有引誘劑里面游動的。有一端穩定一下,另外一端讓它游動,游動的情況下可以看到它有一種很奇怪的現象,上去下來是一個伸縮,它在一定時間內,1秒到2.3秒時間內有兩次分,就是上去下來再上去下來,這就是反轉運動,這個特征就是典型的趨化性特征。
再者,我們發現在有氧情況和無氧情況下是完全有差異的,在無氧情況下趨化性更強,無氧條件下來回的反轉運動明顯比有氧情況下要多。大腸桿菌研究的很透徹,這個是引誘物質,大腸桿菌在進行尋找過程中,它也是反轉運動來回的去尋找。大腸桿菌是有鞭毛,鞭毛可以引導大腸桿菌運動,而大腸桿菌的鞭毛有雙組份系統,由于組氨酸激酶的變化來引導ATP酶,來引導鞭毛運動,從而推動菌體游動。
但河蟹螺原體我們做了它的全基因組,沒有發現雙組份系統,也就是沒有發現可以分管趨化性的基因組份,那么是不是有一種新的獨特的趨化機制呢?所以這個是非常值得深入研究的,因為這是一個比較新的、獨特的細菌病原。所以,后期的工作還需要我們進一步的深入。
簡單做一個小結,首先是中華絨螯蟹螺原體具有尋找最合適的化學物質濃度的能力,所以具有趨化性;第二,螺原體對磷脂類物質有較高的親和力,這可能是為什么螺原體特異性寄生于脊椎動物和無脊椎動物的神經及結締組織中的原因;第三,它的趨化性能力基于反轉運動和氧氣條件,反轉運動就是其趨化性行為;第四,螺原體基因組中無雙組份系統,它可能具有與傳統不一樣的雙組份系統。這個工作是我的學生分別在南京師范大學和日本大阪大學完成的。
我原來是做動物營養與飼料方面的研究工作,但在飼料推廣的過程中,發現養殖上存在很多問題,制約了飼料的推廣、應用和效果體現。在塘口跟蹤過程中,結合塘口出現的問題進行相關研究,此次關于養殖方面問題的報告,就是在此基礎上完成。
養螃蟹的池塘里都種了草,談養殖就不得不提水草,關于水草,以前普遍流傳的一個觀念是種草要覆蓋60%。那究竟水草養殖品種,是幾個品種的草單養好,還是幾種草混養更好?還有一種觀點認為伊樂藻耐高溫,所以要幾種草混養。另外,要怎么肥水?很多人都接受肥水對養殖有好處的觀點,但水草長得好的時候是不肥水的。在我看來,這些問題都是不全面的。
首先,要搞清楚養螃蟹為什么要種草?我做了很多塘口的調研,實驗室也做了相關的研究,將水草的功能和負面效應歸納為以下幾點。
水草的功能主要有以下5點。第一,螃蟹要脫殼,它脫殼時需要一個隱蔽物;第二,需要康復,有水草的話螃蟹可以進行立體分布;第三,水草光合作用產生氧氣;第四,水草凈化水質;實在沒有餌料吃的時候,水草也可以用來充饑。
但水草是利弊相依的物種,也有負面的作用。光合作用會消耗大量的二氧化碳,導致pH升高,pH升高和光合作用會同時發生,高溶氧、高pH值必然也是同時發生;再者,水草和硅藻相互競爭,兩者都是植物,都需要光合作用,都會消耗營養成份。所以水草長得好,硅藻就長不出來,水質就清;另外,水草白天是光合作用,到了晚上則會耗氧。
如果水草長到老齡化或長到水面后,覆蓋在水面上形成光合作用,只在水的表層進行作用,水底下就沒有氧氣。因為風浪本來可以把表層的溶氧帶到水底,但像這種情況下風浪打不起來,所以水底是嚴重缺氧的。雖然水草看起來長得很好,但池塘卻處于缺氧狀態。
剛才提到過,水草長得好硅藻就長不出來。如果水比較肥,一定要在水草上找原因。可能是什么原因導致水草活力不行,凈化水質能力變弱。或是水草長出水面,壽命終止,所以造成水渾濁。當然,如果像一堆一堆的伊樂藻的長法,旁邊還會長出水草。因為伊樂藻長在池塘,水質比較干凈,底下有光照,旁邊就會不斷有水草長出來,而且通風條件比較好。
如果一堆一堆的水草生長方式,光照效果較好,會有水草長出來,那為什么硅藻還會長出來?像這種情況下,往往是因為水打了除草劑,除草劑對水草是有影響的。打除草劑后,水草從表面開始衰敗,表面上的細胞開始腐爛,然后慢慢萎縮沉下去,最后演變成一潭綠水。若養殖戶太勤快,割草的時候一次性全部割完。割完后整個池塘的水草都是受傷的狀態,凈化水質能力比較弱,需要時間恢復,硅藻就會趁機長起來。
很多人錯誤的認為,養大閘蟹的池塘里不能有藻。但殺藻會影響水草,剛割過草傷口還未愈合,就進一步殺硅藻,導致水草徹底地萎縮,像這種情況下,水底溶氧很低。不舍得割草,在晴天中午的時候,水底的溶氧很多是不到2毫克。
總結一下,究竟種什么草好?從調研的結果來看,常用的3種水草都可以高產、高效,只要從水草的功能出發,滿足水草的功能,避免水草的不利影響。
水草的不利影響有哪些呢?第一,伊樂藻是不是耐高溫?不!伊樂藻是高溫季種的,長出了水面,如果導致水底缺氧,缺氧造成爛根,癥狀無法看出來。如果根部黑掉,爛根后從水底浮上來,幾天后就徹底崩潰。
第二,水草是不是越多越好?滿足它的功能,避免它的不利影響。水草太多的話,尤其覆蓋率達到60%~70%,但若水草很矮,整個生物量比較少,晚上耗氧比較少,也沒有問題。
第三,水草長勢緩慢是不是因為肥力不夠?水草主要從根部來吸收營養,長勢不好的情況,應該從光照等各方面找原因,而不是光靠肥料。如果長勢不好就歸結于施肥施不上去,使硅藻長出來,透明度更低,這樣對它生長不利。

蘇州大學教授蔡春芳
第四,水要清才能養出大閘蟹?一味地要保證水質清澈見底、透明度高,這種觀點也是錯誤的。其實硅藻長出來,是因為水草活力不好。硅藻幾乎是所有水產動物的“母乳”、“開口料”,所以不要看到硅藻就很緊張。是藍藻太多,藻類種類較單一,有害藻類比較多的情況下需要進行調整。一般情況下藻類是混合的,有益的藻類占優勢。
第五,注意用除草劑來清除池塘的雜草。還有割草不要太勤快,一個池塘無論是100畝還是10畝,割草不要一次性割完,至少分3次進行割草。如果割1/3,其它草活力還是很強,還可以凈化水質。每次割草間隔兩三天,保證水草的活力恢復。
關于營養和飼料方面,螃蟹有類似于昆蟲的圍食膜結構。昆蟲消化能力差,通過圍食膜趨勢化作用,來提高消化效率。我們根據這點推測螃蟹消化能力是否也比較差?所以需要圍食膜結構。
根據這個猜測,我們做了一個實驗,用植物蛋白源來替代魚粉。其中一份飼料中放15%的魚粉,其它飼料中放11%的魚粉,用植物蛋白來代替,再加了一點蛋白酶。我們的預想是螃蟹的消化能力差的話,補充蛋白酶是否能起到效果?
這個實驗做了兩三年,因為螃蟹并不好養。用植物蛋白替代魚粉后,飼料系數較高,加了蛋白酶后,飼料系數下降。蛋白質和脂肪的保留率,隨著蛋白酶的添加有顯著的升高。除了蛋白酶外,我們還嘗試用其它幾種酶做了實驗,結果也是保留率有所提高。得出的提示就是,螃蟹消化能力不是很強。
之前,我們也做過很多螃蟹消化方面的研究,得出的結果就是螃蟹對植物蛋白源的利用性都很高,尤其是棉粕的利用率不比豆粕差。但現在要糾正一下,現在在我來看來,螃蟹對植物蛋白源的利用性都很低。因為做消化實驗要收集糞便,螃蟹的糞便很碎,營養成份在水里面溶蝕掉,但我們把它看做是被吸收掉。糞便里面營養成份溶蝕多少無法確定,但現在看來消化吸收率很低。對于蛋白酶的實驗,在黃顙魚身上也得到證實。
原來在湖泊養螃蟹,現在池塘養殖全部是模仿湖泊養殖的方式。為什么湖泊養殖的螃蟹比較好吃?肥滿度也高?其實主要是因為有硅藻,硅藻是所有水產動物的“母乳”,硅藻通過螺獅等食物鏈向螃蟹來提供注入蝦青素這一類重要的營養成份。但是在池塘條件下,至少水質很清澈,這種食物鏈是架不起來的。同時,因為水草的光合作用,pH值很高,如果管理不善,氨硝酸、亞硝酸氮等也會很高。這些脅迫因子也會消耗蝦青素,因為蝦青素進入自由基,是體內最重要的碳氧化物,蝦青素對蝦蟹來說是一種必需營養素。
我原來是做營養強化飼料,改善螃蟹體質,可以往飼料里加蝦青素源等。5月之前,剛剛放苗,這段時間水草長得很好,pH值很強很高,而且水質很清,食物鏈架不起來,應該在5月之前用強化料。
我的試驗也證明用其他抗氧化技術無法替代蝦青素,用維C、維E做了一個100多畝到200多畝池塘的田間實驗,但效果并不理想。
關于育肥方面。冰鮮魚育肥肯定是好的,但冰鮮魚要注意新鮮度和品質。但往往無法控制冰鮮的品質,所以飼料還是一個途徑。
育肥有很多的營養學的道理在里面,舉一個案例,最后育肥階段使用玉米和大豆,玉米有玉米黃素的補充,大豆油里面有很多的磷脂,螃蟹在最后階段脂肪聚集特別快。在強化飼料方面,始終沒有做到這一點,后期還要注意牢靠、肥水。
從2002年就開始研究“水癟子”問題,2014年的時候,蘇州市相城區區政府還支持了我的一個項目“白膏癥的研究”,有很多有說服力的案例,實驗室也有一些實驗結果。因為時間關系,只于大家分享實驗結果,農藥、菊酯泡塘是“水癟子”病的重要誘因。
