噬菌蛭弧菌微生物生态制剂在海水水生动物养殖中的应用

    海水养殖是海洋渔业中的重要产业之一，海水养殖的水生动物种类主要包括贝类、虾类、蟹类和鱼类。贝类主要为牡蛎、贻贝、扇贝、泥蚶、蛤、缢蛏、鲍、珍珠贝类等；虾类主要为对虾、罗氏沼虾、日本龙虾等；鱼类主要为鲻鱼、梭鱼、罗非鱼、鲷鱼和石斑鱼等。
    海水是指含有多种盐类的水溶液。地球上海水的含盐量为16-47‰(一般为35‰)。海水水生动物是指终生生活在海水里的水生动物。我国的海水水生动物养殖产量居世界之首。据国家海洋局《中国海洋经济统计公报》记载，2006年我国海洋渔业，总产值4,533亿元，占海洋产业总产值的24.6%。其中海水水产品总产量达3,715万吨；其中海水养殖产量为2,309万吨。2007年上半年海洋渔业创造产值3,221.16亿元，比上年同期增长20.0％。
    近年来，随着近海渔业资源的日趋衰竭，我国沿海海水养殖业迅速发展，成为渔民转产、转业、增加收入和增加市场海产品供给的重要途径。大大缓解了解决食物安全对陆地农业的压力，增加了劳动力就业机会，扩大了出口创汇，促进了沿海地区经济的发展。伴随养殖面积的扩大、养殖产量的增加 ，海水养殖业形成了病原肆虐、养殖水生动物抗病能力低下、养殖环境不断恶化的严重局面。其中海水水生动物病害成为海水养殖业当前最为突出和亟待解决的问题。研究表明,目前病害种类多达200余种，常年海水养殖病害发病率高达50%以上，损失率20%左右，估计每年因海水水生动物养殖病害而造成的直接经济损失就达百亿元之巨，并且还有逐年上升的趋势。如不能得到有效的解决，不仅海水养殖业持续发展受到阻碍，而且已直接威胁到现有产业的生存。
    国家“973”攻关项目研究结果证明，危害我国海水水生动物养殖病害的主要病原菌是弧菌。与此同时,鱼病防治的各种药物迅速由医药、兽药衍生而至。养殖者为了提高水生动物养殖的产量，盲目使用各种抗生素及化学药物，甚至使用国家明令禁止的毒性较强的抗菌药物。据商务部不久前的调查显示，我国养殖业者几乎不知道国家明令禁止使用的兽（鱼）药目录；近50%的养殖业者在使用兽（鱼）药时，只是凭感觉使用。盲目超量、一药多用现象相当普遍。2007年上海“多宝鱼（大凌鲆）”事件，仅仅是众多的盲目超量、一药多用造成药物残留事件中的一起。
    增强人民群众的食品安全意识，保护人体健康是当前最为关注的热点话题之一。食品是人类赖以生存和发展的基本生活资料，如果食品安全无法得到保证，人类的生存与发展就会受到威胁。不仅如此，从更深层次看，食品安全问题还事关国民经济发展的大局，是影响国民经济能否稳定协调发展的重要因素之一。 但是我们的食品越来越不安全了，我们几乎没有安全的食品可吃。
    食品安全问题还涉及到环境保护和可持续发展战略的实施。我国的食品安全问题在很多程度上是由环境污染和药物残留造成的。胡锦涛在党的第十七大报告中明确提出，建设生态文明，形成保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。有效控制污染物排放，使生态环境质量明显改善。在全社会牢固树立生态文明观念。
    因此，兽药的高效、安全、低毒、无残留是动物源性食品安全的重要保证之一。只有彻底解决抗生素及化学药物对环境污染和在动物体内残留的问题，才能保证食品安全。食品安全问题解决了，才能提高人民群众的健康水平。
    微生物生态制剂在动物养殖中的应用，已使解决抗生素和化学药物对环境的污染和在动物体内的残留成为可能，为生产安全食品提供了条件，为提高人体健康水平提供了基础。本文就典型微生物生态制剂——噬菌蛭弧菌微生物生态制剂（以下简称蛭弧菌制剂）在海水水生动物养殖中的应用综述如下。

    1海水与淡水的区别
    1．1 概念 
海水是指含有多种盐类的水溶液。地球上海水的含盐量为16-47‰(一般为35‰)。 海水中含有80多种化学元素。主要含有钠、镁、钙、钾、氯根、硫酸根、碳酸氢根等阴阳离子。它们占海水中溶质总量的99.9％以上。微量元素含量小于1mg／L的元素。 
    海水中有机物主要是海洋生物的代谢物、分解物、残骸和碎屑等。可分为溶解有机物、颗粒有机物和挥发性有机物等 。
    淡水系指含盐量小于500mg /L的水。人们通常的饮用水都是淡水。地球上水的总量为14亿立方千米，淡水储量仅占总水量的2.53％。目前，人类可以直接利用的只有地下水、湖泊淡水和河床水，三者总和约占地球总水量的0.77%。人类实际能够利用的水只占地球上总水量的0.26%左右。到目前为止,人类淡水消耗量已占全世界可用淡水量的54%。然而，淡水的污染问题却未完全消除。
    1．2养殖品种
    海洋中有20多万种生物，其中动物18万种，包括16000多种鱼类。海水养殖品种，主要包括鱼类、虾类、蟹类、贝类、藻类等。
淡水养殖品种,主要包括鱼类、虾类、蟹类等。中国淡水养殖面积和产量居世界首位。
    1．3主流菌群
    海洋微生物的活动与人类生活是密切相关的，如果没有它们，海洋就不能为人类提供各种动、植物水产资源。当然另一方面也存在一定的害处，如海洋动、植物的病害等。
    弧菌广泛存在于海水、海产品中，是海水中的主流菌群。吴玲报道，沿海地区的51份水样及食品检出致病性细菌45株，溶藻弧菌、副溶血弧菌占多数，其次是拟态弧菌、河弧菌及创伤弧菌。除以上所述之外，还有霍利斯弧菌、海鱼弧菌及噬菌蛭弧菌等。另有人报道，
102份海水分离出细菌34种203株；其中弧菌科细菌159株(78.33﹪),肠杆菌科细菌24株(11.82﹪),非发酵菌15株(7.39﹪),革兰阳性球菌3株(1.47﹪),厌氧菌2株(0.99﹪)。
    在海水中还可以分离到人粪大肠杆菌、盐杆菌、灵菌红素细菌、链霉菌等多种细菌。
    国家“973”研究课题，研究结果亦已证明，危害我国海水水生动物养殖的主要病原菌是弧菌。
    淡水中的细菌主要来源是土壤、空气、人和动物的排泄物及其遗体等。人口密集的淡水水域，细菌数量较多。远离居住区的水体细菌数量较少。细菌种类主要有：芽胞杆菌、变形杆菌、大肠杆菌、类链球菌、萤光假单胞菌、色杆菌、无色杆菌、小球菌等。
    目前我国淡水养殖中常见的细菌，有嗜水气单胞菌、温和气单胞菌、鲁克氏耶尔森氏菌、点状气单胞菌、荧光假单胞菌、柱状屈挠杆菌、霉菌等。嗜水气单胞菌是淡水中的主流菌群。
    

    2  海水专用蛭弧菌制剂
    海水专用蛭弧菌制剂在生产方法、功能特征、注意事项等方面与淡水专用蛭弧菌制剂没有显著的差异。但是生产菌种的选择和使用方法有着不同的差异。
    在菌株选择方面， 与淡水专用蛭弧菌制剂不同的是，用于海水水生动物养殖的蛭弧菌制剂的生产菌种，必须是来源于海水（包括海泥），或海水水生动物体内。从淡水中分离的蛭弧菌菌株是不可以用于海水专用蛭弧菌制剂生产菌种的。
    在使用方法方面，与淡水专用蛭弧菌制剂不同的是：1）在使用海水专用蛭弧菌制剂的同时，为了提高效果应当辅以混合的弧菌噬菌体使用。目前我国已分离并保存了许多种弧菌噬菌体。噬菌体是一类细菌特异性的病毒，它对宿主细胞的吸附有高度的特异性，已有人利用这一特性，利用噬菌体治疗某些感染性疾病。如用绿脓杆菌噬菌体可有效的抑制绿脓杆菌的感染。用药途径以体外用效果最佳。用蛭弧菌、弧菌噬菌体混合制剂治疗海水水生动物弧菌病可以达到事半功倍的效果。使用弧菌噬菌体混合制剂水温应在20℃以上，否则效果不明显。2）由于海洋的特殊性，在我国沿海海水水生动养殖中，网箱养殖比例较大。网箱养殖时，水体直接泼洒用药效果欠佳，应首选拌料投喂。拌料投喂时，饵料中拌料投喂含量应大于2000pfu/g。如加弧菌噬菌体混合制剂时，饵料中弧菌噬菌体含量应大于8000pfu/g。]

    3 蛭弧菌制剂在海水养殖中的应用
    1979年秦生巨等首次从我国连云港海域的海泥中分离获得蛭弧菌Bd59菌株，并经中国医学细菌保藏管理中心弧菌噬菌体专业实验室分类、鉴定。目前蛭弧菌Bd59菌株是我国海水专用蛭弧菌制剂唯一可以应用的蛭弧菌菌株。此类蛭弧菌制剂已广泛用于中国对虾、海参、大凌鲆等海水水生动细菌病的防治，并已取得满意的效果。
    上海水产大学和中国水产科学院东海水产研究所[1]联合研究结果表明，蛭弧菌海水菌株对嗜水气单胞菌、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有较好的裂解作用；对八叠球菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌等革兰氏阳性菌的裂解能力较弱；对木糖葡萄球菌和啤酒酵母菌不裂解；可在超声波破碎后的G＋菌和酵母菌上生长。蛭弧菌在宿主菌浓度106-109cfu／ml下均可正常生长，高浓度宿主菌更有利于蛭弧菌生长；最适生长的pH在7．0-7．5之间，盐度为20-30左右；增殖速度与起始接种浓度影响不大，起始接种浓度10-1000pfu／ml下经过5-7d生长可增殖104pfu／ml左右。
    中国海洋大学黄华伟[2] 提出，由于抗生素在水产养殖业中频繁的使用，病原菌对其所产生的抗药性以及其在水产动物中的残留等毒副作用日益突出，给人类自身的食品安全和养殖水域生态环境带来了很大的危害，积极寻求和开发取代抗生素的绿色环保型产品显得尤为紧迫和重要。蛭弧菌是近些年发展起来的一种新型微生物生态制剂，对大多数水生动物病原菌均具有较强的裂解作用，不仅可以净化水质，还可防病治病。
    苏国成[3]从厦门附近海域分离得到一株海洋蛭弧菌。实验结果表明，该菌的最适生长温度为25℃，最适pH值为8．3。在人工生态环境中，蛭弧菌对弧菌有较强的裂解和净化作用。
    蔡俊鹏等[4]从海洋环境中分离到4株蛭弧菌。以41株弧菌为宿主菌，研究了蛭弧菌对海水中常见弧菌的裂解能力。实验结果表明，41株弧菌中有36菌株可被蛭弧菌裂解，裂解率为87．8％；对副溶血弧菌、非01型霍乱弧菌、溶藻弧菌这三种常见致病性弧菌的裂解率分别为88．9％、83．3％、81．8％。结果提示蛭弧菌作为生物净化剂在弧菌病的防治方面有积极的作用。
    进一步研究发现[5]，4株蛭弧菌对34株九孔鲍鱼病原性细菌裂解率为32．4-87．5％。4株共同作用，则可裂解32株病原菌，裂解率高达94．1％。应用蛭弧菌控制九孔鲍鱼细菌性疾病是可行的。 韩韫等[6]用同样的4株蛭弧菌作为生物净化因子，对16株常见海产品潜在食源性致病性弧菌进行裂解试验。结果表明，裂解率分别为24％、43．8％、68．8％、75％；4株一起，则可裂解15株弧菌，裂解率高达93．8％。
    杨吉霞[7]认为，蛭弧菌在海水养殖中用于控制病原菌，是近几年来的研究热点，蛭弧菌对大多数海产品致病菌有较强的裂解能力，能改善水质，安全、环保，有可能取代抗生素，成为控制病害的新手段。
    厦门大学杨淑专[8]研究发现，厦门近岸海水蛭弧菌的数量与海水中弧菌的数量成正相关。灭菌海水中只加蛭弧菌，其数量出现负增长。若同时加入蛭弧菌和宿主菌（鳗弧菌）菌株，则蛭弧菌数量增加，增加速率随宿主菌浓度增加而增加，并导致宿主菌数减少。
    以对虾病原菌鳗弧菌为宿主，从近岸海水和对虾养殖池海水分离蛭弧菌，研究其含量的分布。结果表明，６－１０月份检出数量最高，３－４月份最低，两种水样阳性检出率分别达７５％和８０％。
杨淑专用宿主双层琼脂平板法，测定海洋蛭弧菌对２５株对虾病原菌和大肠杆菌，枯草杆菌，绿脓杆菌及金黄色葡萄球菌的寄生作用，结果表明蛭弧菌菌株不同，寄生的范围也不同，但所有供试寄主细菌都能被某些蛭弧菌寄生，形成清晰的噬斑。

    4  结束语
    21世纪我国生物资源的匮乏和生态环境的恶化，将严重影响我国国民经济的发展和人民生活水平的提高。发展海水养殖业为解决我国13亿人口的食物安全问题有着重要的现实意义。国际上，不少水产方面的知名学者和管理权威对世界海水养殖业可否持续发展给予了高度的关注。为了实现我国海水养殖业的高效与可持续发展，为解决抗生素及化学药物对环境污染和在动物体内残留，保证食品安全，提高人民群众的健康水平。作者认为水产养殖业研究的方向除了聚焦于病害发生原因和抗病力调控机制等科学问题的同时，也应高度重视生态环境等问题，坚持养殖生产发展与保持生态平衡并重，防治病害与环境保护同步等，要有科学研究的前瞻性，要符合科学的发展观。
    我国水产药物方面的重复研究过甚，人力、财力和资源的让费惊人。不容置疑的是，兽药是由医药衍生或移植来，鱼药又是由兽药衍生或移植而来。新医药研究的内容包括制备工艺、理化性质、纯度、检验方法、处方筛选、剂型、稳定性、质量标准、药理、毒理、动物药代动力学和四期临床试验等研究。新发现中药材还应包括来源、生态环境、栽培（养殖）技术、采收处理、加工炮制等研究。也就是说前人已经得出的结论，我们再去重复研究，那是对国家资源的让费。据我所知，目前有不少水产专业研究工作者不是潜心研究水生动物病害发生的原因和抗病力调控机制，而是偏爱于水产药品及处方的所谓创新和复制。
    国务院颁布的《兽药管理条例》明确规定，动物：包含家畜、家禽、鱼类、蜜蜂、蚕及其他人工饲养的动物。兽药，是指用于预防、治疗、诊断动物疾病或者有目的地调节动物生理机能的物质（含药物饲料添加剂），主要包括：血清制品、疫苗、诊断制品、微生态制品、中药材、中成药、化学药品、抗生素、生化药品、放射性药品及外用杀虫剂、消毒剂等。
    作者吁请水产方面的专业研究者应致力于本专业、本学科的研究，并着力于水生动物病害发生的原因和抗病力调控机制的研究，为我国水产养殖业作出应有的贡献。对于研究者来说，在社会主义市场经济的今天，应当兼顾社会效益和经济效益，但更应该注重社会效益。