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阐述水生动物维氏气单胞菌病

2020-03-13 1704 上传者：管理员

摘要：维氏气单胞菌病就适应环境能力强，并且普遍存在于土壤及水环境中，而且是人兽和水生动物共患的条件性病菌。多会引起水生动物腐皮病、烂尾病、细菌性败血症等多种病症,具有发病快、死亡率高的特点,给水产养殖造成巨大经济损失。本文主要对维氏气单胞菌病的病原、临床症状、病理变化、诊断及防治方面进行了介绍，以期为此病的防治提供借鉴和参考。

关键词：
水产养殖
病原
维氏气单胞菌
防治情况
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维氏气单胞菌隶属于弧菌科,气单胞菌属,是一类革兰氏阴性、兼性厌氧杆菌,最初由美国疾病防控中心(CDC)于1983年从腹泻和伤口感染的病人中分离到,为纪念法国微生物学家Veron而命名为维氏气单胞菌[1]。被维氏气单胞菌污染的水产品、畜禽产品和蔬菜产品是重要的传染源,因此已有国家把维氏气单胞菌及同属菌作为食品安全和水体安全的检测对象[3]。近年来国内外对维氏气单胞菌病的研究报道逐渐增多,且发现该菌已成为水产养殖业的常见致病菌。文章从维氏气单胞菌病的病原、临床症状、病理变化、诊断及防治方面进行概述,为该病的防治提供参考。

1、病原

维氏气单胞菌又称维罗纳气单胞菌、凡隆气单胞菌、维隆气单胞菌,是气单胞菌属的1种。气单胞菌属目前共有27个种,根据有无运动力可分为2大类:一类是嗜冷性、非运动性气单胞菌,最适生长温度为22~25℃,如杀鲑气单胞菌;另一大类是嗜温性、运动性气单胞菌,最适生长温度为28~37℃,如嗜水气单胞菌、维氏气单胞菌等[4]。研究发现,嗜水气单胞菌、维氏气单胞菌、豚鼠气单胞菌是致病性最强的3种气单胞菌,目前临床上分离到的气单胞菌中,这3种菌占85％以上,对鱼种造成了极其严重的危害[5]。维氏气单胞菌包括2个生物型,即温和生物型和维罗纳生物型,前者的致病性和传染性较强,危害较大[6]。在水体环境中维氏气单胞菌广泛存在,其繁殖速度在夏秋两季最快,在水质恶化、水产动物机体创伤或免疫力降低时能引起很高的死亡率。近年来,国内外关于维氏气单胞菌的研究呈上升趋势,而且有关其致病性的报道也逐年增多。

2、临床症状与病理变化

维氏气单胞菌病主要引起胃肠道感染、伤口和软组织感染以及败血症等症状[7],还可导致人类脑膜炎、心内膜炎等疾病[8],严重的甚至可以致死。不同种的鱼类感染症状基本都会出现皮肤溃疡或溃烂,脏器出血和腹水,严重时可引起大量死亡。朱潜等[9]研究发现,维氏气单胞菌感染鲫表现为鳃出血病,鳃部肿胀出血,体表点状充血,鳍基部发红,肠道炎症,腹腔积水,肝脏发白。韦阳道等[10]研究发现,维氏气单胞菌感染罗非鱼表现为竖鳞病,呈现鳞片竖起并很容易脱落,鳃部发白、有泥土,肠道有积水,心脏、肾脏部位有白点。杨移斌等[11]研究发现,维氏气单胞菌感染鲟鱼表现为体表有出血点,内脏器官出现不同程度病变,其中肝脏及胰脏发黑,肾脏充血,心脏肿大,腹腔内有血水。徐先栋等[12]研究发现,维氏气单胞菌感染台湾泥鳅表现为“红点病”,呈现体表有出血点,肝脏、脾脏肿大发黑,并证实该菌对台湾泥鳅具有强毒性。除此之外,中国大鲵、斑点叉尾鮰、草鱼、蝶尾金鱼、加州鲈、黄鳝等都可感染维氏气单胞菌。

其他水生动物感染维氏气单胞菌后出现的临床症状有一定差异,但主要的症状同样包括皮肤溃疡或溃烂、脏器出血和严重腹水。赵宇亮等[13]发现维氏气单胞菌感染中华鳖表现为“红脖子病”,早期病鳖咽喉部充血、红肿,少数鳖颈部溃烂、坏死,腹甲部可见大小不一的红斑,并逐渐糜烂。董靖等[14]发现维氏气单胞菌感染日本医蛭表现为水肿病,出现皮肤和肌肉肿胀,肌肉结节甚至溃烂等症状。彭博文等[15]发现维氏气单胞菌感染克氏原螯虾后,病虾几乎不摄食,螯足无力,游泳及爬行缓慢,外壳发黑但无白斑,肝脏与胰腺肿大发黄,肠道无食物。房海等[16]发现维氏气单胞菌感染中华绒螯蟹表现为体腔内有积水,鳃呈暗灰色,肝、胰腺呈浅黄色等不同程度的病变。除此之外,还有黄喉拟水龟也可感染维氏气单胞菌。

3、诊断方法

维氏气单胞菌鉴定方法除了传统的实验室检测方法外,还开发出了快速检测产品,这些检测方法都各有特点,在实践应用中可根据具体需求进行选择。市场上已出现各种观赏鱼疾病病原快速检测产品,如:天津市水产技术推广站研发的胶体金免疫层析试纸条及快速检测试剂盒,可检测包括维氏气单胞菌在内的6种观赏鱼常见病原菌。虽然试剂盒操作简便、快速高效,但无法准确确定致病菌,因此还需在实验室对病原菌分离鉴定,以确认检测结果的准确性。实验室检测鉴定病原菌的常规方法一般包括病原学、分子生物学、免疫学方法。

3.1 病原学检查

除了常规染色涂片镜检外,还有生理生化特性鉴定。常规生理生化检测是依据细菌的营养需求和代谢产物的不同而设计的检测方法。首先在维氏气单胞菌的选择性培养基上分离培养,待长出特征性菌落并纯化后,进行一系列的生理生化试验鉴定。AerokeyⅡ系统或其修正系统包括一系列生化反应,灵活方便,经常被用来检测气单胞菌。另外,API20E细菌鉴定系统是近年来使用较多的细菌鉴定参考标准,但是有报道称API20E细菌鉴定系统常误把维氏气单胞菌鉴定为嗜水气单胞菌。该方法的分类依据和判定标准的更新相对滞后,只能作为大致参考依据,需利用分子生物学方法进一步确定病原菌的鉴别分类。

3.2 分子生物学方法

主要利用扩增及测序结果比对进行限制性内切酶片段长度多态性分析,一般能够准确鉴定分离菌鉴别分类。边宇等以维氏气单胞菌的核酸酶基因为靶基因建立了PCR快速检测方法,对维氏气单胞菌基因组DNA的最低检测浓度为1.58×10-4ng/μL,认为该方法具有良好的特异性与敏感性,在人工模拟试验中使用PCR检测方法的样本检出率达到了86.7％,高于细菌分离培养的检出率(73.3％)。王惠等将16SrRNA和核酸酶基因同时当作靶基因设计了2对特异性引物,建立维氏气单胞菌双基因PCR检测方法,该方法的样本检出率达到90％,高于细菌分离培养的检出率(73.3％)。原核生物16SrRNA的基因间隔区(ISR)长度和序列高度变化常被应用于细菌的鉴别分类,但有报道称维氏气单胞菌的ISR种类较多,不利于检测,也有研究表明维氏气单胞菌的ISR相似性很高,结论尚未统一。分子生物学技术应用于病原菌的检测,将研究提高到了基因分子水平,得到的结果准确率较高,但在一定程度上依赖于数据库的储备。

3.3 免疫学方法

一般利用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测特定分离菌,操作简便,无需特殊仪器设备,具有高度的敏感性和准确性,其中OMPs(外膜蛋白)具有很强的抗原性。AroraS等利用OMPs进行间接ELISA检测,能够检测的最低菌液浓度为1×103CFU/mL,是一种很有效的方法。该方法在前期鉴别存在不确定性和盲目性,当前期分离菌鉴别较为确定后,可作为进一步确认,另外该方法的准确度依赖于产品的质量。

4、防治措施

目前对于细菌病的防治通常使用抗生素和化学药物,在感染初期治疗效果明显,但后期引起细菌耐药性增强,而且污染水体环境,最终对人体健康造成伤害。研究学者更多关注开发中草药对该菌的防治。朱成科等研究发现,五倍子、石榴皮、地榆、乌梅对维氏气单胞菌的抑菌效果最好,其中五倍子抑菌、杀菌作用最强。张召兴等研究发现五味子、五倍子、黄连、乌梅、沙棘5种对罗非鱼维氏气单胞菌敏感的中药,为罗非鱼维氏气单胞菌中草药组合方剂及防治提供了试验依据。张冬星等研究发现,高浓度五倍子、红花及黄连水煎液能抑制维氏气单胞菌生物膜的形成,具有抗维氏气单胞菌生物膜的作用,进一步揭示了中草药抗维氏气单胞菌的机理。与抗生素相比,中草药具有无残留、毒副作用小、不易对环境造成污染等特点。同时,中草药还具有免疫调节、补充营养和提高生产性能等作用,但是中草药也具有一定的菌株抗药性。

疫苗在水产养殖中的研发使用起步较晚,但是研发更加高效、安全的疫苗依然作为疾病控制的一种方法。陈亨利等制备出能够诱导锦鲤机体产生免疫应答反应的维氏气单胞菌灭活疫苗,并能形成一定保护力。徐一轲等研究发现,3种敲除型菌株smpB、tmRNA、hfq可作为候选减毒疫苗,下调显著的hfq菌株是制备减毒疫苗的首选。简灯研究发现,将草鱼源维氏气单胞菌外膜蛋白(OMP)作为佐剂,与制备的维氏气单胞菌全菌灭活苗混合使用,机体非特异性免疫最强,免疫效果最好。目前,虽然疫苗发展快速并取得了一些进展,但疫苗受病原菌血清型、免疫方式、水生动物自身特点等因素制约,致使免疫效果较差或不稳定。

5、小结与展望

近年来有关维氏气单胞菌引发疾病的报道越来越多,因而关于该菌的研究也逐渐增多。该菌菌株毒力有强弱之分,其中强毒菌株具有较强的致病性,常造成水生动物的急性、暴发性死亡,给水产养殖业造成巨大损失。目前就该菌的防治已有较为科学的方法,但抗生素和化学药物的滥用不仅给水产养殖业造成了不可逆转的损失,而且对人类健康也有潜在的威胁,而中草药和疫苗的使用极大地减少了菌株的抗药性和水体进一步恶化。关于维氏气单胞菌可进一步围绕该菌毒力因子的分泌和表达,毒力基因的缺失对菌株致病力的影响,以及寻找维氏气单胞菌保护性抗原等方面进行研究,从而获得更加优化的防治方法。

参考文献:

[1] 杨移斌,夏永涛,邱军强,等.鲟源维氏气单胞菌分离鉴定及药敏特性研究[J].四川动物,2014,33(3):414-418.

[2] 徐先栋,李燕华,王海华,等.台湾泥鳅幼鱼红点病病原的分离鉴定及药敏分析[J].水产科学,2018,37(4):522-526.

[3] 赵宇亮,吕梦溪,苏欣,等.中华鳖病原维氏气单胞菌的分子鉴定及分子分类学研究[J].河北师范大学学报,2011,35(4):417-422.

[4] 董靖,刘永涛,胥宁,等.日本医蛭水肿病病原分离鉴定及敏感性试验[J].淡水渔业,2018,48(6):46-52.

[5] 彭博文,杨移斌,艾晓辉,等.克氏原螯虾源维氏气单胞菌分离鉴定及药敏特性研究[J].海洋湖沼通报,2018(4):108-114.

[6] 房海,陈翠珍,张晓君,等.中华绒螯蟹病原维氏气单胞菌的检验[J].中国人兽共患病学报,2008,24(1):45-49.

[7] 边钱宏伟,孟庆峰,等.维氏气单胞菌RCR快速检测方法的建立及初步应用[J].中国兽药杂志,2013,47(1):1-3.

[8] 王惠,边宇,孟庆峰,等.维氏气单胞菌双基因PCR检测方法的建立[J].动物医学进展,2013,34(11):16-19.

[9] 朱成科,王建,周燕,等.150种中草药体外抑杀维氏气单胞菌的药效研究[J].淡水渔业,2018,48(1):80-85.

[10] 张召兴,史秋梅,吴同垒,等.单味中草药对罗非鱼维氏气单胞菌的体外抑菌试验[J].黑龙江畜牧兽医,2017(2):147-149.

[11] 张冬星,康元环,李温明,等.八味中草药对维氏气单胞菌TH0426生物膜形成的影响[J].中国兽医杂志,2016,52(11):66-69.