
摘 要:細菌性疾病是水產養殖中危害最嚴重、造成損失最大的一類疾病,所以在水產養殖中需要注重防治此類疾病。目前,水產養殖動物細菌性疾病防治主要依賴抗菌藥物,但農業農村部批準生產和使用的水產養殖用抗菌藥物種類較少,而且抗菌藥物的不合理使用不僅會導致細菌的耐藥性增強,還會帶來環境污染與藥物殘留等問題。因此,尋找綠色環保的方法防治水產養殖動物細菌性疾病成為當務之急,噬菌體由此得到廣泛應用?;诖?,對利用噬菌體防治水產養殖動物細菌性疾病的優勢進行概述,并總結噬菌體在水產養殖動物細菌性疾病防治中的應用研究進展。
關鍵詞:噬菌體;水產養殖動物;細菌性疾病
中圖分類號:S941.42 文獻標志碼:B 文章編號:1674-7909(2023)12-111-3
0 引言
我國是世界上開展水產養殖歷史最悠久的國家之一,養殖動物種類多樣,養殖經驗豐富。水產養殖是我國糧食安全保障的重要組成部分,是增加優質動物蛋白供應、提高全民營養健康水平的重要保障。2022年,我國水產品產量達5 568萬t,比2021年增長3.2%[1]。如今,持續推進水產養殖業規?;l展,積極發展生態漁業,促進漁民增收,是我國水產養殖業的主要發展方向。但水產養殖中疾病的發生會影響養殖戶的經濟收益,尤其是細菌性疾病。目前,水產養殖動物細菌性疾病防治主要依賴抗菌藥物,但農業農村部批準生產和使用的水產養殖用抗菌藥物種類較少,而且抗菌藥物的不合理使用不僅會導致細菌的耐藥性增強,還會帶來環境污染與藥物殘留等問題。因此,尋找綠色環保的方法防治水產養殖動物細菌性疾病成為當務之急,噬菌體由此得到廣泛應用。
1 噬菌體防治水產養殖動物細菌性疾病的優勢
1.1 效果明顯
噬菌體是一類可感染、寄生于細菌、螺旋體、真菌等細胞中的病毒。利用噬菌體對致病菌的裂解作用,可降低致病菌的密度,進而減少或避免致病菌感染的機會,達到預防和治療疾病的目的[2]?;铙w細菌是引發多種疾病的源頭,而噬菌體必須在活菌內寄生,因此其可以有效清除致病細菌。同時,噬菌體自身可以繁殖、傳播,僅需少量就可殺死病菌,且治療細菌性疾病的持續性強。
1.2 綠色生態
以往在水產養殖動物細菌性疾病防治中,抗生素的應用必不可少。但是,抗生素具有水溶性、抗降解,會危害水環境健康,且使用過量會造成藥物在水產養殖動物體內殘留。如果過多食用這類水產品,則會危害人體健康。而噬菌體只寄生在活細菌的特點決定了其綠色生態的優勢,當活細菌被噬菌體消滅后,噬菌體也會失去活性,不會殘留在動物體內,對水環境和人體健康無明顯危害。
1.3 針對性強
利用抗生素治療細菌性疾病時會殺滅正常菌和有益菌,常導致生物體內菌群失衡,導致其他耐受性致病菌生長,進而引發疾病。而噬菌體具有高效特異裂解性,在防治細菌性疾病時可針對特定的有害細菌菌株寄生,消滅有害細菌。
1.4 易于篩選分離、保存
噬菌體是病毒中最為普遍和分布最廣的群體,在充滿細菌的地方就有噬菌體的存在,而且易于將其分離出來,純化周期短,可在常溫下保存,便于運輸、應用。
2 噬菌體在水產養殖動物細菌性疾病防治中的應用研究進展
細菌性疾病是水產養殖中危害最大的一類疾病,可引起水產養殖動物大面積死亡,大大降低養殖戶的經濟效益[3]。近年來,噬菌體在水產養殖動物細菌性疾病防治方面的應用備受關注,許多學者對此進行了研究,具體研究情況如下。
2.1 在節肢動物細菌性疾病防治中的應用
水產養殖中的節肢動物有蝦、蟹等。其中,蝦養殖中常見的細菌性疾病有弧菌病、紅腿病、鰓類疾病、甲殼潰瘍病等?;【∈呛Q箴B殖和野生魚類在咸水或半咸水環境中最嚴重的病害之一,一旦發生弧菌病,蝦的死亡率可達100%。Jun等[4]研究發現,在南美白對蝦養殖中,用噬菌體pVp-1防治由副溶血性弧菌引起的疾病效果顯著:在水體中預防性使用噬菌體,南美白對蝦存活率提高了75%;在飼料中預防性使用噬菌體,南美白對蝦存活率提高了50%。Lomelí-Ortega等[5]研究發現,噬菌體A3S和Vpms1對白腿蝦副溶血性弧菌的防治效果顯著,在發病后6 h內注射噬菌體可降低白腿蝦死亡率。杭小英等[6]研究發現,針對芽孢桿菌、氣單胞菌、不動桿菌、腸桿菌、檸檬酸桿菌、原生節桿菌、鄰單胞菌和格氏乳球菌等引發的日本沼蝦細菌性疾病,使用噬菌體NTHP01防治,效果良好。
2.2 在脊椎動物細菌性疾病防治中的應用
魚類是水產養殖中最常見的脊椎動物,是水產養殖中不可缺少的部分。用噬菌體預防和治療魚類細菌性疾病,同樣可以獲得良好的效果。Verner-Ieffreys等[7]用噬菌體O、R和B制備成混合制劑(1.9×108 pfu/mL)對大西洋鮭魚腹腔注射,發現感染殺鮭氣單胞菌的病魚死亡速率明顯延緩。曹永生等[8]研究發現,噬菌體pAh1-C和pAh6-C對魚源致病性嗜水氣單胞菌具有較高的裂解效力,潛伏30 min和20 min的裂解量分別為60 pfu/cell和10 pfu/cell,可提高鮭鱒魚存活率;噬菌體phiAS5不僅能裂解耐藥殺鮭氣單胞菌殺鮭亞種,而且對氣單胞菌屬的其他細菌也有感染性。駱祝華[9]的研究表明,用哈維氏弧菌巨噬菌體VP4B治療被坎氏弧菌、歐文斯氏弧菌感染的鮑魚,可使染病鮑魚的死亡率降低50%以上。
2.3 在棘皮動物細菌性疾病防治中的應用
棘皮動物也是水產養殖中常見的種類之一,代表性的棘皮水產養殖動物有刺參、海膽等。腐皮綜合征是刺參養殖中常見的細菌性疾病。楊揚[10]用PVDL-1和PVDL-2噬菌體治療患腐皮綜合征的刺參,預防性和治療性試驗組可將刺參存活率從0%分別提高到95%和55%?;【惨孜:Υ虆?、海膽等棘皮動物。李振[11]研究發現,在人工攻毒條件下注射噬菌體vibrio phage Vc1可以將刺參存活率由30%提高至60%,注射噬菌體PVS3可以將刺參存活率由20%提高至65%;將噬菌體凍干粉按5%添加量添加到基礎飼料中,可有效提高刺參存活率(存活率均在60%以上),飼喂燦爛弧菌噬菌體也可有效提高刺參存活率(存活率在50%以上);在混合噬菌體浸浴試驗中,噬菌體浸浴組的刺參存活率(85%)超過抗生素處理組水平(65%)。
2.4 在軟體動物細菌性疾病防治中的應用
水產養殖中常見的軟體動物有田螺、章魚、鮑魚等。Wang等[12]研究了噬菌體vB_VhaS a和vB_VhaS tm對鮑魚哈維弧菌病的治療效果,發現攻毒后陽性細菌對照組鮑魚在第5天時全部死亡,噬菌體治療組鮑魚存活率為70%,表明噬菌體可以有效治療鮑魚弧菌病。胡蝶等[13]對方斑東風螺飼以混有噬菌體微膠囊的餌料,發現當餌料中噬菌體微膠囊質量分數為1.0 g/kg時,與對照組相比,東風螺腸道宿主菌平均減少96%,水體中宿主菌減少72%,可有效治療東風螺弧菌病。
噬菌體不僅對弧菌、殺鮭氣單胞菌、殺鮭氣單胞菌等引發的水產養殖動物細菌性疾病有顯著的防治效果,而且對遲緩愛德華氏菌、柱狀黃桿菌、格氏乳球菌、綠膿桿菌等引發的水產養殖動物細菌性疾病也有明顯的防治效果,相關試驗結果見表1[14]。
3 結語
我國水產養殖動物種類豐富多樣,常見的水產養殖動物有蝦、蟹、魚、螺、海參等。在我國大力發展綠色水產養殖的背景下,使用噬菌體防治水產養殖動物疾病符合政策導向。噬菌體代替抗生素應用于水產養殖動物細菌性疾病防治優勢獨特、潛力巨大。但目前噬菌體在水產養殖動物細菌性疾病防治中的應用存在一些問題:抗菌譜較窄,若感染細菌種類較多,則無法使用特定的噬菌體;對噬菌體進行全面的體外細胞毒性檢測的試驗較少,可能會出現應用噬菌體后發生炎癥的情況。對此,我國應加大經濟投入力度,加強培育相關人才,不斷開展噬菌體應用試驗,避免負面影響出現。同時,相關技術人員應加強對噬菌體的分離研究,相關管理部門應配合制定使用規范,使噬菌體更有效、更安全地應用在我國水產養殖上。
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