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蛭弧菌潛在運用及其問題綜述

2021-4-10 | 農(nóng)業(yè)

 

噬菌蛭弧菌(Bdellovibrio,簡稱Bd菌,以下稱蛭弧菌),是寄生于其他細菌并能導(dǎo)致其裂解的一類革蘭氏陰性細菌。蛭弧菌以弧、桿狀為主,其菌體長度為0.8~1.2μm,寬度為0.25~0.40μm。菌體一端附著一到數(shù)根帶鞘的鞭毛,另一端則有數(shù)根釘狀的纖毛結(jié)構(gòu)存在。1962年首次由Stolpetal[1]專家從菜豆葉燒病假單胞菌中發(fā)現(xiàn)蛭弧菌。該菌種的功能與噬菌體相似,能夠通過裂解作用,將致病菌殺死,近年來逐漸受到學者的關(guān)注,其微生態(tài)制劑的使用效果、規(guī)模化生產(chǎn)后的潛在使用效果是當前研究的熱點問題。

 

1蛭弧菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

 

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們對水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品的需求量逐漸增大。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求,獲得更好的經(jīng)濟效益,水產(chǎn)養(yǎng)殖密度越來越大,從粗放型養(yǎng)殖向集約型養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在這種發(fā)展趨勢下,其病害表現(xiàn)出新特點:一是病原微生物數(shù)量和種類逐漸增加。二是病原微生物的傳播速度較以往要快。在集約化養(yǎng)殖模式下,養(yǎng)殖生物的病害發(fā)生也較過去加重,養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境遭到破壞,出現(xiàn)了水體氮和磷的污染、重金屬污染等現(xiàn)象,給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成嚴重損失。雖然抗生素使用不當或過量會造成一些不良后果,如增加水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的抗藥性、污染水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境、給水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品造成安全隱患等,但是受養(yǎng)殖條件、技術(shù)水平等因素的影響,其依然是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的常用藥劑。近年來,為了確保水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品的安全,保護養(yǎng)殖環(huán)境,病害的生物防治方法正逐漸興起。

 

蛭弧菌具有獨特的“寄生”和“裂解(溶菌)”宿主細胞的生物學特性。上海水產(chǎn)大學和中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所聯(lián)合研究的結(jié)果表明,噬菌蛭弧菌對嗜水氣單胞菌、副溶血弧菌、鰻弧菌、溶藻弧菌、哈維氏弧菌、大腸桿菌、熒光假單胞菌、愛德華氏菌等革蘭氏陰性菌均有較好的裂解作用。而水生動物細菌性疾病的病原菌以氣單胞菌屬、假單胞菌屬、弧菌屬為主,此3屬細菌均為革蘭氏陰性菌,正是噬菌蛭弧菌的裂解對象,且蛭弧菌對其裂解率高達70%~100%。因此,許多學者努力尋找方法把蛭弧菌應(yīng)用到水產(chǎn)養(yǎng)殖中。

 

近年來,關(guān)于蛭弧菌應(yīng)用在貝類、蝦類、蟹類、魚類等水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究也越來越多,這些研究都表明,在養(yǎng)殖過程中添加了蛭弧菌,可以起到疾病防治、提高成活率、增長體重體長和凈化養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境的效果。

 

陳麗蕓等[2]研究發(fā)現(xiàn),添加蛭弧菌后可以使大菱鲆紅嘴病的發(fā)生率由10.17%降到0.93%,說明蛭弧菌能有效預(yù)防紅嘴病的發(fā)生。另外,在治療紅嘴病方面,添加蛭弧菌后能100%治愈紅嘴病。何偉杰等[3]對大菱鲆施用蛭弧菌,使其水體中蛭弧菌濃度均為107pfu/mL,結(jié)果表明:蛭弧菌添加組大菱鲆的生長指標和存活率顯著高于生產(chǎn)組和對照組(P<0.05);與生產(chǎn)組相比,蛭弧菌添加組大菱鲆的成活率提高了13.23%,增重率、體重平均日增長量、體長增長率、體長平均日增長量、肥滿度分別提高了663%、130.35mg、28.09%、31.82μm、4.99。而蛭弧菌添加組的養(yǎng)殖池中的弧菌數(shù)明顯減少。陳家長等[4]研究表明,將蛭弧菌和光合細菌結(jié)合使用對養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境有一定的改善作用,主要反映在實驗組池塘中的COD、硫化物和氨氮得到有效的控制,但對pH值沒有明顯的影響。

 

1989年美國食品和藥品監(jiān)督局(FDA)已批準蛭弧菌微生態(tài)制劑在養(yǎng)殖業(yè)上使用。目前,我國一些生物工程有限公司已經(jīng)有蛭弧菌微生態(tài)制劑的商品出售。作為一種生化防治的生態(tài)制劑,蛭弧菌微生態(tài)制劑以其無污染、無殘留的優(yōu)勢在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中越來越受到重視。但是目前蛭弧菌微生態(tài)制劑仍然存在一些問題:一是適合生產(chǎn)用的優(yōu)良菌種的篩選問題。雖然經(jīng)過試驗和研究,已經(jīng)獲得了較多的優(yōu)良蛭弧菌菌種,但是受到技術(shù)水平和經(jīng)費等因素的限制,目前僅少數(shù)蛭弧菌菌種數(shù)量能夠大規(guī)模生產(chǎn),不能夠為市場提供足夠的蛭弧菌。目前,蛭弧菌菌種的來源主要是陸生動物,將其應(yīng)用于水生生物,效果的不確定性較大。由于以上原因,目前蛭弧菌菌種還不能夠大規(guī)模的應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖中。二是制劑的穩(wěn)定性差。微生態(tài)制劑與一般的抗生素相比,其穩(wěn)定性較差,要將微生態(tài)制劑廣泛應(yīng)用于生產(chǎn),就要延長其保質(zhì)期,解決微生物制劑效果穩(wěn)定性差的問題。三是合理使用制劑。微生態(tài)制劑是通過培養(yǎng)蛭弧菌來達到殺死其他致病菌,確保水產(chǎn)養(yǎng)殖生物健康的目的,因而微生態(tài)制劑發(fā)揮作用的過程就是蛭弧菌由小到大、由少到多的過程。蛭弧菌作為一種細菌,其生長需要一定的時間,導(dǎo)致微生態(tài)制劑的藥效發(fā)揮具有一定滯后性。

 

2蛭弧菌在家禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用

 

蛭弧菌不但能夠應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,對魚類疾病進行預(yù)防和治療,噬菌蛭弧菌微生態(tài)制劑也可以應(yīng)用在家禽養(yǎng)殖中,在減少和杜絕畜禽疾病發(fā)生的同時使畜禽獲得更高的生產(chǎn)性能。

 

劉宇卓等[5]進行了蛭弧菌活菌制劑對病鴨PA病治療效果的試驗。試驗依據(jù)治療藥劑不同設(shè)2個處理,分別為處理A:采用蛭弧菌活菌制劑治療,用量為0.02mL/羽•次;CK:采用藥物氯霉素原粉進行治療,按1g/kg飼料進行拌料。試驗中各處理病鴨數(shù)量均為800只,試驗持續(xù)時間均為1個療程。對2個處理的治愈率進行比較后發(fā)現(xiàn):試驗組治愈率較對照組高26.8%。

 

為了研究蛭弧菌在雛雞生產(chǎn)中的效果,馮曉英等[6]進行了相關(guān)試驗。依據(jù)使用藥劑的不同,將試驗雛雞隨機分3組,分別為蛭弧菌試驗組(使用含蛭弧菌8×106pfu/mL的微生態(tài)制劑)、抗菌藥物組和空白組。試驗后分別測定雛雞的病死率、全期成活率、2周齡雛雞平均體重。病死率最高的為空白對照組,達到了6.4%,最低的為使用抗菌藥物組,為2.20%,蛭弧菌試驗組較空白對照組低3.65%,較抗生素組高0.55%。全期成活率和2周齡雛雞這2項指標按照由好到壞依次排序為蛭弧菌試驗組>抗菌藥物組>對照組。蛭弧菌試驗組的全期成活率和2周齡雛雞平均體重較抗菌藥物組和對照組分別增加了0.30、8.40個百分點和2.50、9.59g,表明蛭弧菌能夠減少雛雞死亡數(shù)目,增加雛雞體重。

 

目前,市面上用于家禽的蛭弧菌微生態(tài)制劑的商品出售,跟用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中的蛭弧菌微生態(tài)制劑一樣,也蛭弧菌微生態(tài)制劑也存在很多問題,目前應(yīng)用并不廣泛。尤其應(yīng)該注意的是,微生態(tài)制劑在家禽生長發(fā)育的不同時期使用,其效果不同。一般使用時間較早或者在應(yīng)激期使用可以取得較好的效果。

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