蛭弧菌及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖動物疾病防治中的應(yīng)用（1）

　　中國水產(chǎn)頻道報(bào)道，蛭弧菌又稱噬菌蛭弧菌（Bdellovibrio  bacteriovorus）是一類專門捕食細(xì)菌的寄生細(xì)菌，是寄生在某些細(xì)菌并導(dǎo)致其裂解的一類細(xì)菌；蛭弧菌最早是由德國的Stolp在土壤中發(fā)現(xiàn)的。蛭弧菌的生物學(xué)名稱為噬菌蛭弧菌。蛭弧菌是一類專門捕食細(xì)菌的寄生性細(xì)菌，具有獨(dú)特的裂解細(xì)菌的生物學(xué)特性，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)裂解水體中的沙門氏菌屬（Salmonella）、志賀氏菌屬（Shiglla）、埃希氏菌屬（Escherichia）、假單胞菌屬（Pseudomonas）、歐文氏菌屬（Erwina）、弧菌屬（Vibri）等屬的種類，可將致病菌限制在較低水平上，同時(shí)，還可有效地控制養(yǎng)殖水體的COD、硫化物和氨氮存留量。因此，利用這一特殊對水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的生物凈化作用和對水產(chǎn)養(yǎng)殖致病菌的生物預(yù)防具的廣泛的發(fā)展前景，對開拓水產(chǎn)養(yǎng)殖動物細(xì)菌性疾病的預(yù)防途徑具有重要意義。
　　
　　陳家長（2001年）將蛭弧菌用于河蟹養(yǎng)殖時(shí)發(fā)現(xiàn)，施用后水體中的COD、氨氮、硫化氫等含量明顯降低。何進(jìn)義等人1996年將蛭弧菌用于魚類細(xì)菌性疾病的防治時(shí)發(fā)現(xiàn)，蛭弧菌對水體中的大腸桿菌和其他致病菌有明顯去除作用，并對氨氮和亞硝酸鹽等有去除作用。陳家長等人（2002年）還將蛭弧菌和與光合細(xì)菌混合使用來改善養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境，25天后發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組較對照組的細(xì)菌數(shù)減少了3個(gè)數(shù)量級，COD、氨氮、硫化氫等都維持在較低水平。蛭弧菌能防止或減少蝦、蟹病害的發(fā)生、發(fā)展和蔓延，改善蝦、蟹體內(nèi)外環(huán)境，促進(jìn)生長，增強(qiáng)免疫力。因此，利用其這一特性作為水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的生物凈化物和“活性抗生素”具有廣泛的發(fā)展前景，對開拓水產(chǎn)養(yǎng)殖動物疾病防治新途徑具有重要意義。
　　
　　一、蛭弧菌的生物學(xué)
　　
　　（一）蛭弧菌的分布與分類
　　
　　國外學(xué)者Setlp和Pong分別從土壤中分離到蛭弧菌；Schoeffielda和Williams、呼蘭、崔思列、馬志宏等人也分別從海水、河水、人糞便及污水中發(fā)現(xiàn)有蛭弧菌；張宗誠、余倩等人對部分地區(qū)蛭弧菌的分布及數(shù)量進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)蛭弧菌普遍存在，且指出蛭弧菌的數(shù)量主要與立體的溫度和受污染程度有關(guān)。上述研究證明蛭弧菌普遍存在和廣泛的分布狀態(tài)，這為蛭弧菌的分離提取提供了可能。
　　
　　蛭弧菌的分類在伯杰氏（Bergey’s）細(xì)菌鑒定手冊中提到，屬于薄壁菌屬、共有四種：噬菌蛭弧菌（Bdellovibrio  bacteriouorus簡稱Bd菌）、斯托普弧菌（Bd.stolpii）、斯塔爾蛭弧菌（Bd.starrii）和一種未命名的海水菌株。
　　
　�。ǘ�）蛭弧菌的形態(tài)特征
　　
　　蛭弧菌具有一般細(xì)菌的特性，較一般細(xì)菌小，能通過過濾器，有類似噬菌體的作用。革蘭氏染色陰性，單細(xì)胞，呈弧狀或桿狀，大小為0.3～0.6×0.8～1.2微米，或僅為桿菌長度的1/3～1/4。胞漿中�？捎^察到致密小體，長約150～300nm，寬為70～120nm，呈片狀結(jié)構(gòu)。核區(qū)非常明顯，周圍包繞著數(shù)個(gè)核糖體顆粒。在蛭弧菌中還可以見到間體及其他許多內(nèi)含物質(zhì)，端生鞭毛，多為1根；有的在另一端生有一束纖毛。水生蛭弧菌的鞭毛還具有鞘膜，是細(xì)胞壁的延伸物，并烏黑有鞭毛絲狀體，故比其它細(xì)菌的鞭毛粗3～4倍。蛭弧菌的鞭毛基部沒有類似于其它革蘭氏陰性鞭毛基部所具有的L環(huán)結(jié)構(gòu)。細(xì)胞中蛋白質(zhì)量可占干重的60～65%，DNA含量5%，從自然界分離的都呈依賴寄生型，與宿主細(xì)胞間常表現(xiàn)出一定的特異性，但有的特異性較差，能侵入多種細(xì)菌。
　　
　　普遍證實(shí)蛭弧菌在適宜宿主上形成噬菌斑的PH值為5.5～9.0，最適PH值為7～8。蛭弧菌對熱敏感，50℃以上時(shí)，30分鐘失去活性；40℃時(shí)30分鐘活性減少一半；在4～37℃條件下都有可生長，最適生長溫度為25～30℃，為一類嗜中溫性細(xì)菌。蛭弧菌在死菌中形成噬菌斑數(shù)是活菌的35～290倍。
　　
　　（三）蛭弧菌的宿主
　　
　　1999年，楊淑專等人研究了海洋蛭弧菌對對蝦病原菌和其他寄主的寄生作用，表明蛭弧菌不僅對各種弧菌、氣單胞菌、鄰單胞菌都有裂解作用，且對非海洋細(xì)菌如大腸桿、綠膿桿菌也有裂解作用，甚至對革蘭氏陽性菌如枯草桿菌和金色葡萄球菌也能裂解。
　　
　　蛭弧菌對魚類常見致病菌裂解作用及對鯉魚嗜水氣單胞菌預(yù)防效果的研究也進(jìn)一步證明了蛭弧菌對致病菌的裂解能力明顯大于非致病菌，且腸道病病原菌更易裂解。Pineiro等人對蛭弧菌的宿主范圍進(jìn)行了研究，已證實(shí)蛭弧菌對沙門氏菌屬、志賀氏菌屬、埃希氏菌屬、歐文氏菌屬、弧菌屬中的眾多種類均有很強(qiáng)的裂解能力。
　　
　　（四）蛭弧菌的生活周期與生活史
　　
　　國外學(xué)者對蛭弧菌的生活周期作了大量研究工作，尤其是近幾年又從微觀水平上對蛭弧菌的生活周期開展了大量研究工作，如Nunez等人利用原子力顯微鏡觀察研究了蛭弧菌109J的生活周期；Rendulic等人從基因水平上對蛭弧菌的生活周期進(jìn)行了研究；Beck、Barel等人研究發(fā)表了蛭弧菌宿主體內(nèi)增長時(shí)產(chǎn)生在蛋白等。Thomashow等提出了“蛭弧菌的穿入、穩(wěn)定、裂解”模型，既首先蛭弧菌通過化學(xué)趨避性識別，并吸附宿主細(xì)菌，然后通過酶解和機(jī)械鉆孔等一系列反應(yīng)，進(jìn)入宿主細(xì)菌的質(zhì)壁空間或細(xì)胞質(zhì)，對宿主細(xì)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(xì)胞外。
　　
　　蛭弧菌為細(xì)胞內(nèi)寄生物，整個(gè)生活周期可分為識別、侵入、穿入宿主菌體、生長發(fā)育、裂解宿主、釋放子代蛭弧菌。
　　
　　蛭弧菌的生長過程可分為兩個(gè)時(shí)期：具有1根有外鞘的極生鞭毛和高度的運(yùn)動性的攻擊期擴(kuò)鞭毛脫落，不具有運(yùn)動性的生長周期。攻擊期時(shí)，其與宿主菌激烈碰撞，以沒有鞭毛的一端直接吸附到宿主細(xì)菌上，菌體轉(zhuǎn)動速度超過200r/s，在此之后，鞭毛脫落，然后釋放出多種酶以穿透宿主細(xì)胞壁的小孔右進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)，和細(xì)胞膜之間或直接進(jìn)入細(xì)胞間質(zhì)中。侵入過程僅幾秒鐘。穿入宿主菌后，鞭毛消失，整個(gè)過程最長為60分鐘。宿主菌則因滲透壓改變而漲大成圓球狀，且立即死亡，成為蛭弧菌的生長空間。它利用宿主的原生質(zhì)為養(yǎng)分生長，經(jīng)過一定時(shí)間后，宿主營養(yǎng)被完全吸收，長螺旋狀的菌體均等二分裂出許多帶鞭毛的子代，它們可以重新浸染宿主，開始下一個(gè)循環(huán)過程。完成這一增殖的全過程約需4～6小時(shí)。在饑餓等特殊情況下，蛭弧菌會進(jìn)入囊體周期。
　　
　　（五）蛭弧菌的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)
　　
　　蛭弧菌在自然界的分布較廣，其含量通常在夏季較高，而在冬季較低。土壤、植物根系、河水、海水、湖水、井水及下水道污水中都有蛭弧菌的分布，并能從陸生動物、水生動物或人的糞便中分離到蛭弧菌。但在清潔的自來水、泉水中很難檢出。水生蛭弧菌屬傾向于表面生長，是生物膜的重要組成成分。
　　
　　（六）蛭弧菌的保藏
　　
　　蛭弧菌的保藏關(guān)系到其規(guī)�；�生產(chǎn)和應(yīng)用。國外的研究表明，用含宿主細(xì)胞的YP培養(yǎng)基保藏蛭弧菌，在4～8個(gè)月內(nèi)仍有一定活性。國內(nèi)的研究表明，在4℃條件下，用自來水宿主軟瓊脂保藏時(shí)，至少可存活3個(gè)月以上；黃文等人用4℃甘油、4℃NB液、平板、-20℃甘油和冷凍干燥等5種方法保蕆蛭弧菌，發(fā)現(xiàn)冷凍干燥法最好，21個(gè)月的復(fù)洗率達(dá)100%，且復(fù)活后的形狀和噬菌特性不變；其次為-20℃甘油NB液保存法，17全月的復(fù)活率為67%；其它方法的保存時(shí)間也平均超過3個(gè)月。
　　
　　（七）蛭弧菌的噬菌條件
　　
　　大量研究表明，蛭弧菌對PH、溫度等環(huán)境因子的要求并不嚴(yán)格。邵桂元等人作了魚病蛭弧菌的微生態(tài)學(xué)初步研究，發(fā)現(xiàn)蛭弧菌Bds-4等菌株在4～37℃和PH6.0～8.0的條件下，對點(diǎn)狀產(chǎn)氣單胞菌有形成噬菌斑的能力。李戈強(qiáng)等人經(jīng)研究指出，蛭弧菌在溫度10～35℃和PH6.5～8.1的范圍內(nèi)，對河流蛭弧菌均有裂解作用；在25～30℃和PH6.5～8.1時(shí)的裂解作用最強(qiáng)。馬志宏等人也經(jīng)過研究認(rèn)為蛭弧菌對環(huán)境條件的適應(yīng)性強(qiáng)，對溫度和PH的適應(yīng)范圍較廣。
　　
　　（八）蛭弧菌的除菌效果
　　
　　秦生巨等人的研究認(rèn)為，蛭弧菌在河水中21天后，可使不凝集弧菌由4.46×106個(gè)/ml降到27個(gè)/ml。楊莉等人的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蛭弧菌對鯉魚感染嗜水氣單胞菌的裂解效果，蛭弧菌在5天后使嗜水氣單胞菌的濃度下降了103cfu/ml，9天后下降了107cfu/ml。說明蛭弧菌的除菌效率高。
　　
　　（九）蛭弧菌的安全性
　　
　　迄今為止，已有一些報(bào)道說蛭弧菌對人和某些動物無害。薛恒平、秦生巨等人曾報(bào)道蛭弧菌能夠促進(jìn)仔雞生長，提高增重率；馮曉英等的研究表明，在注射0.02ml濃度為8×105pfu/ml的蛭弧菌后，觀察72小時(shí)，實(shí)驗(yàn)小鼠全部存活，無任何病態(tài)，生長良好；Byrd等人也認(rèn)為，蛭弧菌對人無致病性。但蛭弧菌對水產(chǎn)動物的安全性尚未進(jìn)行更多的研究。