我國是水產(chǎn)養殖大國，多年來(lái)蝦蟹產(chǎn)量居世界之首。然而，隨著(zhù)蝦蟹養殖業(yè)的迅速發(fā)展，水質(zhì)污染越來(lái)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殖可持續發(fā)展的瓶頸。據研究與調查統計表明，水質(zhì)污染已經(jīng)對蝦蟹生長(cháng)、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(jìn)行有效的養殖水體水質(zhì)與病害控制無(wú)疑是蝦蟹健康養殖業(yè)可持續發(fā)展所面臨的巨大挑戰。

 

　　

 

目前，利用微生物進(jìn)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，在國內外均有較多的報道。其中噬菌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)成為蝦蟹健康養殖的“新秀”。本文從噬菌蛭弧菌的噬菌機理入手，進(jìn)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殖者對噬菌蛭弧菌的認識，加快噬菌蛭弧菌制劑在我國蝦蟹健康養殖應用中的推廣進(jìn)程。

 

　　

 

一、噬菌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(xué)者Stolp和Petzold（1962年）首次在德國的土壤中發(fā)現了這種以寄生和裂解細菌為生的噬菌蛭弧菌以來(lái)，國內外學(xué)者相繼對其噬菌機理展開(kāi)了研究。迄今已經(jīng)證實(shí)，噬菌蛭弧菌對病原菌的作用方式為“穿入、穩定、裂解”模型，即噬菌蛭弧菌首先通過(guò)化學(xué)趨避性識別并吸附宿主細菌，然后通過(guò)酶解和機械鉆孔等一系列反應，進(jìn)入宿主細菌的質(zhì)壁空間或細胞質(zhì)，對宿主細胞進(jìn)行一系列的修飾與改造，同時(shí)進(jìn)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(lái)，為了在基因與蛋白質(zhì)水平深入探索噬菌蛭弧菌的噬菌機理，Beck、Barel等學(xué)者（2005）研究了噬菌蛭弧菌在宿主體內增殖時(shí)產(chǎn)生的蛋白與一些潛在的功能基因，發(fā)現外膜蛋白、蛋白酶基因很可能在其識別和裂解宿主菌的過(guò)程中起了非常重要的作用。這些研究為進(jìn)一步闡明噬菌蛭弧菌的噬菌機理奠定了堅實(shí)的基礎。

 

　　

 

二、噬菌蛭弧菌在蝦蟹健康養殖應用中的獨特功效

 

　　

 

1、噬菌蛭弧菌對蝦蟹病原菌的殺菌范圍廣，噬菌效果顯著(zhù)

 

噬菌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其他生防細菌更為廣泛。

 

大量研究結果表明，噬菌蛭弧菌幾乎能夠裂解蝦蟹常見(jiàn)的病原菌種類(lèi)。例如，楊淑專(zhuān)和黃慶輝（1997）研究了噬菌蛭弧菌對蝦蟹病原菌的寄生作用后表明，噬菌蛭弧菌對非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(jiàn)病原菌具有良好的噬菌活性。因此，通過(guò)向水體中潑灑噬菌蛭弧菌，可以廣泛降低水體中蝦蟹病原菌的種類(lèi)與數量，從而減少了蝦蟹細菌性病害的發(fā)生率。

 

此外，噬菌蛭弧菌對病原菌的噬菌效果也極為顯著(zhù)。楊莉等（2000）試驗證實(shí)噬菌蛭弧菌能夠在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。這些研究表明噬菌蛭弧菌消除致病菌的效率高，為進(jìn)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。

 

　　

 

2、噬菌蛭弧菌噬菌條件較為寬松，適應蝦蟹養殖水體環(huán)境能力強

 

蝦蟹養殖生長(cháng)的pH、溫度范圍與噬菌蛭弧菌的噬菌條件基本相同。據研究表明，目前分離的噬菌蛭弧菌菌株對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，噬菌蛭弧菌在4-37和pH6.0-8.0條件下對點(diǎn)狀產(chǎn)氣單胞菌有形成噬菌斑的能力；李戈強等（1998）試驗也證明噬菌蛭弧菌在溫度10-35和pH6.5-8.6范圍內對河流弧菌均有裂解作用，并進(jìn)一步指出在25-30和6.5-8.1范圍內噬菌蛭弧菌對河流弧菌裂解活性最強。而且，Rice等（1998）試驗也證實(shí)，水體中的天然細菌含量完全可以保持噬菌蛭弧菌的生長(cháng)。這些均說(shuō)明噬菌蛭弧菌對蝦蟹養殖水體環(huán)境的適應能力強，對溫度和pH的適應范圍較寬松。

 

　　

 

3、噬菌蛭弧菌能夠解決蝦蟹病原菌因出現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象。耐藥性的產(chǎn)生除了遺傳因素外，主要與養殖過(guò)程中長(cháng)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(huì )導致用藥量增加，提高養殖成本，而且還會(huì )造成環(huán)境與水產(chǎn)品污染，進(jìn)而危害人類(lèi)健康。

 

研究表明，噬菌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(shí)驗室曾觀(guān)察了噬菌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，噬菌蛭弧菌是解決病原菌不斷產(chǎn)生耐藥問(wèn)題的最佳選擇之一。

 

　　

 

4、噬菌蛭弧菌具有水質(zhì)改良、增強免疫力與抗病菌感染三重功效

 

噬菌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(shí)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(xué)消毒劑所不能比擬的。張梁等（2005）研究了噬菌蛭弧菌對水質(zhì)影響后發(fā)現，噬菌蛭弧菌能夠顯著(zhù)改善養殖環(huán)境中的主要化學(xué)指標，具體表現在：向水中潑灑含量為5×104PFU/L的噬菌蛭弧菌制劑后，養殖水體的化學(xué)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(jìn)一步指出噬菌蛭弧菌（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，噬菌蛭弧菌能夠明顯促進(jìn)中國對蝦生長(cháng)及非特異免疫因子活性的提高。將噬菌蛭弧菌以1%比例添加到中國對蝦基礎飼料中連續投喂25天后發(fā)現，對蝦增長(cháng)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%。這些研究結果均顯示了噬菌蛭弧菌在預防蝦蟹病菌感染方面的優(yōu)越性。