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蛭弧菌潜在运用及其问题综述

2021-4-10 | 农业

 

噬菌蛭弧菌(Bdellovibrio,简称Bd菌,以下称蛭弧菌),是寄生于其他细菌并能导致其裂解的一类革兰氏阴性细菌。蛭弧菌以弧、杆状为主,其菌体长度为0.8~1.2μm,宽度为0.25~0.40μm。菌体一端附着一到数根带鞘的鞭毛,另一端则有数根钉状的纤毛结构存在。1962年首次由Stolpetal[1]专家从菜豆叶烧病假单胞菌中发现蛭弧菌。该菌种的功能与噬菌体相似,能够通过裂解作用,将致病菌杀死,近年来逐渐受到学者的关注,其微生态制剂的使用效果、规模化生产后的潜在使用效果是当前研究的热点问题。

 

1蛭弧菌在水产养殖中的应用

 

随着社会经济的快速发展,人们对水产养殖产品的需求量逐渐增大。为了满足人们日益增长的需求,获得更好的经济效益,水产养殖密度越来越大,从粗放型养殖向集约型养殖转变。水产养殖业在这种发展趋势下,其病害表现出新特点:一是病原微生物数量和种类逐渐增加。二是病原微生物的传播速度较以往要快。在集约化养殖模式下,养殖生物的病害发生也较过去加重,养殖生态环境遭到破坏,出现了水体氮和磷的污染、重金属污染等现象,给水产养殖业造成严重损失。虽然抗生素使用不当或过量会造成一些不良后果,如增加水产养殖生物的抗药性、污染水产养殖环境、给水产养殖产品造成安全隐患等,但是受养殖条件、技术水平等因素的影响,其依然是水产养殖中的常用药剂。近年来,为了确保水产养殖产品的安全,保护养殖环境,病害的生物防治方法正逐渐兴起。

 

蛭弧菌具有独特的“寄生”和“裂解(溶菌)”宿主细胞的生物学特性。上海水产大学和中国水产科学研究院东海水产研究所联合研究的结果表明,噬菌蛭弧菌对嗜水气单胞菌、副溶血弧菌、鳗弧菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌、爱德华氏菌等革兰氏阴性菌均有较好的裂解作用。而水生动物细菌性疾病的病原菌以气单胞菌属、假单胞菌属、弧菌属为主,此3属细菌均为革兰氏阴性菌,正是噬菌蛭弧菌的裂解对象,且蛭弧菌对其裂解率高达70%~100%。因此,许多学者努力寻找方法把蛭弧菌应用到水产养殖中。

 

近年来,关于蛭弧菌应用在贝类、虾类、蟹类、鱼类等水产养殖中的研究也越来越多,这些研究都表明,在养殖过程中添加了蛭弧菌,可以起到疾病防治、提高成活率、增长体重体长和净化养殖生态环境的效果。

 

陈丽芸等[2]研究发现,添加蛭弧菌后可以使大菱鲆红嘴病的发生率由10.17%降到0.93%,说明蛭弧菌能有效预防红嘴病的发生。另外,在治疗红嘴病方面,添加蛭弧菌后能100%治愈红嘴病。何伟杰等[3]对大菱鲆施用蛭弧菌,使其水体中蛭弧菌浓度均为107pfu/mL,结果表明:蛭弧菌添加组大菱鲆的生长指标和存活率显著高于生产组和对照组(P<0.05);与生产组相比,蛭弧菌添加组大菱鲆的成活率提高了13.23%,增重率、体重平均日增长量、体长增长率、体长平均日增长量、肥满度分别提高了663%、130.35mg、28.09%、31.82μm、4.99。而蛭弧菌添加组的养殖池中的弧菌数明显减少。陈家长等[4]研究表明,将蛭弧菌和光合细菌结合使用对养殖生态环境有一定的改善作用,主要反映在实验组池塘中的COD、硫化物和氨氮得到有效的控制,但对pH值没有明显的影响。

 

1989年美国食品和药品监督局(FDA)已批准蛭弧菌微生态制剂在养殖业上使用。目前,我国一些生物工程有限公司已经有蛭弧菌微生态制剂的商品出售。作为一种生化防治的生态制剂,蛭弧菌微生态制剂以其无污染、无残留的优势在水产养殖业中越来越受到重视。但是目前蛭弧菌微生态制剂仍然存在一些问题:一是适合生产用的优良菌种的筛选问题。虽然经过试验和研究,已经获得了较多的优良蛭弧菌菌种,但是受到技术水平和经费等因素的限制,目前仅少数蛭弧菌菌种数量能够大规模生产,不能够为市场提供足够的蛭弧菌。目前,蛭弧菌菌种的来源主要是陆生动物,将其应用于水生生物,效果的不确定性较大。由于以上原因,目前蛭弧菌菌种还不能够大规模的应用在水产养殖中。二是制剂的稳定性差。微生态制剂与一般的抗生素相比,其稳定性较差,要将微生态制剂广泛应用于生产,就要延长其保质期,解决微生物制剂效果稳定性差的问题。三是合理使用制剂。微生态制剂是通过培养蛭弧菌来达到杀死其他致病菌,确保水产养殖生物健康的目的,因而微生态制剂发挥作用的过程就是蛭弧菌由小到大、由少到多的过程。蛭弧菌作为一种细菌,其生长需要一定的时间,导致微生态制剂的药效发挥具有一定滞后性。

 

2蛭弧菌在家禽养殖中的应用

 

蛭弧菌不但能够应用在水产养殖中,对鱼类疾病进行预防和治疗,噬菌蛭弧菌微生态制剂也可以应用在家禽养殖中,在减少和杜绝畜禽疾病发生的同时使畜禽获得更高的生产性能。

 

刘宇卓等[5]进行了蛭弧菌活菌制剂对病鸭PA病治疗效果的试验。试验依据治疗药剂不同设2个处理,分别为处理A:采用蛭弧菌活菌制剂治疗,用量为0.02mL/羽•次;CK:采用药物氯霉素原粉进行治疗,按1g/kg饲料进行拌料。试验中各处理病鸭数量均为800只,试验持续时间均为1个疗程。对2个处理的治愈率进行比较后发现:试验组治愈率较对照组高26.8%。

 

为了研究蛭弧菌在雏鸡生产中的效果,冯晓英等[6]进行了相关试验。依据使用药剂的不同,将试验雏鸡随机分3组,分别为蛭弧菌试验组(使用含蛭弧菌8×106pfu/mL的微生态制剂)、抗菌药物组和空白组。试验后分别测定雏鸡的病死率、全期成活率、2周龄雏鸡平均体重。病死率最高的为空白对照组,达到了6.4%,最低的为使用抗菌药物组,为2.20%,蛭弧菌试验组较空白对照组低3.65%,较抗生素组高0.55%。全期成活率和2周龄雏鸡这2项指标按照由好到坏依次排序为蛭弧菌试验组>抗菌药物组>对照组。蛭弧菌试验组的全期成活率和2周龄雏鸡平均体重较抗菌药物组和对照组分别增加了0.30、8.40个百分点和2.50、9.59g,表明蛭弧菌能够减少雏鸡死亡数目,增加雏鸡体重。

 

目前,市面上用于家禽的蛭弧菌微生态制剂的商品出售,跟用于水产养殖中的蛭弧菌微生态制剂一样,也蛭弧菌微生态制剂也存在很多问题,目前应用并不广泛。尤其应该注意的是,微生态制剂在家禽生长发育的不同时期使用,其效果不同。一般使用时间较早或者在应激期使用可以取得较好的效果。

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