近年來,歐鰻的大規(guī)模集約化養(yǎng)殖已在我國日益增多。但是,隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴大,養(yǎng)殖密度的不斷提高,各種影響歐鰻成活率的問題也日漸增多,而由嗜水氣單胞菌作為病原的歐鰻暴發(fā)性傳染病則是其中一個突出問題。本文對嗜水氣單胞菌的生理生化特性、致病因子、致病條件等作了一系列的初步研究,旨在為歐鰻暴發(fā)性傳染病的防治提供有力的理論依據(jù),更好地推動歐鰻養(yǎng)殖業(yè)向著更強、更快、更健康的方向發(fā)展。
一、材料與方法
1.病原菌的分離
采用普通蛋白瓊脂培養(yǎng)基,其成份為胰蛋白胨10g,酵母膏10g,氯化鈉5g,瓊脂18~20g,pH7.2~7.4,15磅20分鐘滅菌備用。
取患典型病癥的鰻魚,以無菌解剖刀將潰爛表層切開,以接種環(huán)迅速挑取少許病灶深層粘液,進行瓊脂平板劃線分離。28℃,24小時常規(guī)培養(yǎng)后,出現(xiàn)一些形態(tài)基本一致的菌落。挑取單菌落,進行純培養(yǎng),然后轉(zhuǎn)接斜面?zhèn)溆谩?nbsp;
2.致病性實驗
將實驗菌種接斜面,28℃培養(yǎng)約24小時,每個斜面中加入無菌生理鹽水5~10mL,制成濃厚菌懸液。取1mL菌懸液,以活菌平板計數(shù)法測定細菌數(shù),吸取0.1mL菌懸液,注入健康鰻鱺腹腔中(注射前已置水族箱中觀察5天),同時設(shè)對照,置24~28℃水族箱中觀察其癥狀。
3.病原菌的形態(tài)觀察和生理生化實驗
采用致病力較強的菌株Ah3、Ah26、Ah38在28℃條件下,經(jīng)24小時培養(yǎng),進行革蘭氏染色,鞭毛染色,觀察其形態(tài)及其它生理生化實驗。
4.血清型研究
1)采用小白兔(從市場上購買)制備抗血清。攻毒用健康鰻魚(由養(yǎng)鰻場提供),規(guī)格為40~50g左右,試驗前觀察5~7天證實健康無病。
2)將具有強致病力的Ah3、Ah26、Ah38等菌株分別于營養(yǎng)瓊脂上培養(yǎng)24小時,刮取菌苔,用無菌生理鹽水沖洗菌體三次,將菌體分別用0.35%福爾馬林滅活25小時,制得全菌抗原(WC抗原),4℃冰箱保存?zhèn)溆茫?nbsp;
3)以0.35%福爾馬林滅活體0.1mL(濃度為1×10E9cell/mL)加等量弗氏完全佐劑混合均勻,皮下多點免疫白兔,以后每隔一周耳靜脈加強免疫,并逐次加大抗原劑量,獲滿意效價后頸動脈放血取血清。
4)試管凝聚法:免抗血清(1∶60)稀釋0.25mL,加入0.25mL濃度為15R/mL抗原,充分搖勻,4℃,12小時,觀察其凝聚反應(yīng)。
5.嗜水氣單胞菌毒力(LD50)測定
Ah菌株接種營養(yǎng)肉湯,28℃培養(yǎng)24小時,測菌濃度,用無菌生理鹽水10倍系列稀釋菌體,腹腔注射健康鰻鱺,實驗水溫25℃,記錄死魚數(shù)及注射菌量,按Reed-Muench法計算LD50。
6.溶血活力測定
將Ah菌株純分離物接種于10%兔血平板,28℃培養(yǎng)過夜,以溶血圈直徑與菌落之比示溶血活力。
7.致病條件的探索性測定
采用致病力較強的Ah38號菌株為攻毒菌株,調(diào)整水族箱內(nèi)水體環(huán)境,使其含菌量大約為5~104cells/mL,在不同條件下,使健康鰻鱺浸浴其中,以觀察嗜水氣單胞菌的條件致病性。
二、實驗結(jié)果
1.本實驗共分離出菌株63株,其中經(jīng)人工感染具有致病力的菌株有8株,在這8株菌中,又有3株菌的致病力是極強的。
2.病原菌的形態(tài)觀察及生理生化特性。
本實驗結(jié)果表明,我們從病魚中就分離到的Ah3、Ah6、Ah7、An26、Ah31、Ah38、 Ah51、Ah53等菌株的形態(tài)、培養(yǎng)特性及生理生化反應(yīng)基本一致,現(xiàn)以Ah38號菌株為代表簡述如下:
在營養(yǎng)瓊脂平板上,28℃,18~24小時培養(yǎng)菌落圓形、濕潤、表面光滑、低凸,邊緣整齊,半透明,乳白色,直徑1~1.5mm左右,有異味。在肉湯培養(yǎng)基中,28℃,18~24小時培養(yǎng)液均勻混濁,表面呈霧狀薄膜,一搖即散,在高倍顯微鏡下,呈兩端圓形的直桿菌,單個或成對,能運動,無芽胞,無莢膜,革蘭氏染色陰性,電鏡觀察有單生鞭毛。
根據(jù)這些培養(yǎng)特性,我們確認所分離到的菌株屬于嗜水氣單胞菌(Aeromonus hydrophila),它們是引發(fā)歐洲鰻暴發(fā)性傳染病的主要病原,這一點已得到了大多數(shù)學(xué)者的一致公認。
3.我們以致病力實驗中致病能力較強的Ah3、Ah26、Ah38號菌株制備兔抗血清,并與其它5株Ah菌株進行了試管凝聚試驗,結(jié)果表明,Ah3與Ah38屬同一血清型,Ah26屬另一血清型,其余5株分屬這兩個血清型,反應(yīng)專一性強,沒有發(fā)現(xiàn)能同時與兩種血清型反應(yīng)的菌株。
4.嗜水氣單胞菌毒力(LD50)測定實驗結(jié)果向我們表明,八株Ah菌株對健康鰻鱺均有強的毒力,最強的Ah38號菌株,其LD50低于104CFU,同時,毒力強的菌株其菌溶血圈直徑與菌落直徑之比大于2,表明它有較強的溶血活力,其它LD50較低的菌株其溶血活力也較低。這個實驗結(jié)果啟示我們,嗜水氣單胞菌的毒力與其溶血活力有著一定的線性關(guān)系,不同血清型的菌株其溶血能力不一致,在我們的實驗中,以Ah38號菌株所代表的血清型有著更強的致病力,這為我們今后尋找防治嗜水氣單胞菌感染有效的用生物技術(shù)提供了一個新的思路。
5.嗜水氣單胞菌的條件致病性實驗結(jié)果表明,當(dāng)水體中含有一定量的嗜水氣單胞菌時,假如魚體健康水質(zhì)狀況良好,那么魚感染疾病的幾率是很小的;但當(dāng)魚體本身受到一定的損害時,比如說,腮絲破損或表皮破損,尤其是鰓絲受到損害時,魚則很容易受細菌感染而發(fā)病;而當(dāng)魚體受傷,水體環(huán)境亦差時,魚體的死亡速度和死亡率最高是不言自明的,正如我們的實驗所表示的那樣。
三、討論
嗜水氣單胞菌作為水中的固有菌群,由于它具有宿主范圍廣、感染力強等特點,而成為淡水魚類養(yǎng)殖業(yè)病害的主要病原之一。在實驗中所分離到的具有強致病力的Ah3、Ah26;Ah38號菌株分別代表著兩種不同的血清型,他們組成了引發(fā)江浙滬一帶淡水魚暴發(fā)性傳染病的主要病原;同時,毒力實驗和溶血活力實驗也表明,毒力強的菌株也有著較強的溶血活力。這似乎是嗜水氣單胞桿菌引起魚類大面積潰瘍出血的原因,這個結(jié)果與某些文獻報道結(jié)果基本一致。這些學(xué)者還認為嗜水氣單胞菌能引起魚體出血、溶血和死亡,其產(chǎn)生和溶血素、肉毒素和細胞毒素可能是致病因子有關(guān)。本實驗也表明,不同的菌株其毒性強弱是不同的。我們推測有的菌株只有一種毒性因子,有的則有多種,這與一些學(xué)者的某些觀點是一致的。
關(guān)于嗜水氣單胞菌的侵染途徑,我們初步推測是以腮為主要途徑,侵染后以肝臟為主要增殖部位,繼而再向全身彌漫性擴展,在本次實驗中,我們的致病菌株主要都由肝中分離得到,再感染后也以肝臟中出現(xiàn)病菌時間最早,說明嗜水氣單胞菌感染時還有一定的親嗜性。
氨氮亞硝酸鹽并不能為嗜水氣單胞菌的生長提供營養(yǎng),但含量過高卻是導(dǎo)致魚類發(fā)病的重要環(huán)境因子。原因在于亞硝酸鹽氮能破壞機體血液的血紅蛋白,使紅血球失去攜氧能力,而氨氮除直接引起魚類中毒以外,還不斷分解產(chǎn)生亞硝酸鹽氮,從而使魚的抗病機能降低,容易受細菌的侵染而生病。在我們的實驗中,氨氮、亞硝酸鹽氮值僅為正常值的兩倍,鰻魚的死亡率即明顯高于對照組,也說明了這點。因此,我們初步認為,嗜水氣單胞菌作為引發(fā)淡水魚類暴發(fā)性傳染病的主要病原,屬于條件致病菌,它的傳染性與魚體的健康狀況和水體環(huán)境有關(guān)。近年來,大量涌現(xiàn)的文獻都報道,嗜水氣單胞菌的耐藥范圍和強度均在不斷拓廣和加強,且藥的殘留已對人類尤其是兒童的身體健康構(gòu)成了嚴重威脅。在實踐工作中,我們就應(yīng)把重點轉(zhuǎn)向控制養(yǎng)魚環(huán)境這個環(huán)節(jié)上來,保護水質(zhì),減少細菌的侵染途徑,才是防治魚病的根本。
一、材料與方法
1.病原菌的分離
采用普通蛋白瓊脂培養(yǎng)基,其成份為胰蛋白胨10g,酵母膏10g,氯化鈉5g,瓊脂18~20g,pH7.2~7.4,15磅20分鐘滅菌備用。
取患典型病癥的鰻魚,以無菌解剖刀將潰爛表層切開,以接種環(huán)迅速挑取少許病灶深層粘液,進行瓊脂平板劃線分離。28℃,24小時常規(guī)培養(yǎng)后,出現(xiàn)一些形態(tài)基本一致的菌落。挑取單菌落,進行純培養(yǎng),然后轉(zhuǎn)接斜面?zhèn)溆谩?nbsp;
2.致病性實驗
將實驗菌種接斜面,28℃培養(yǎng)約24小時,每個斜面中加入無菌生理鹽水5~10mL,制成濃厚菌懸液。取1mL菌懸液,以活菌平板計數(shù)法測定細菌數(shù),吸取0.1mL菌懸液,注入健康鰻鱺腹腔中(注射前已置水族箱中觀察5天),同時設(shè)對照,置24~28℃水族箱中觀察其癥狀。
3.病原菌的形態(tài)觀察和生理生化實驗
采用致病力較強的菌株Ah3、Ah26、Ah38在28℃條件下,經(jīng)24小時培養(yǎng),進行革蘭氏染色,鞭毛染色,觀察其形態(tài)及其它生理生化實驗。
4.血清型研究
1)采用小白兔(從市場上購買)制備抗血清。攻毒用健康鰻魚(由養(yǎng)鰻場提供),規(guī)格為40~50g左右,試驗前觀察5~7天證實健康無病。
2)將具有強致病力的Ah3、Ah26、Ah38等菌株分別于營養(yǎng)瓊脂上培養(yǎng)24小時,刮取菌苔,用無菌生理鹽水沖洗菌體三次,將菌體分別用0.35%福爾馬林滅活25小時,制得全菌抗原(WC抗原),4℃冰箱保存?zhèn)溆茫?nbsp;
3)以0.35%福爾馬林滅活體0.1mL(濃度為1×10E9cell/mL)加等量弗氏完全佐劑混合均勻,皮下多點免疫白兔,以后每隔一周耳靜脈加強免疫,并逐次加大抗原劑量,獲滿意效價后頸動脈放血取血清。
4)試管凝聚法:免抗血清(1∶60)稀釋0.25mL,加入0.25mL濃度為15R/mL抗原,充分搖勻,4℃,12小時,觀察其凝聚反應(yīng)。
5.嗜水氣單胞菌毒力(LD50)測定
Ah菌株接種營養(yǎng)肉湯,28℃培養(yǎng)24小時,測菌濃度,用無菌生理鹽水10倍系列稀釋菌體,腹腔注射健康鰻鱺,實驗水溫25℃,記錄死魚數(shù)及注射菌量,按Reed-Muench法計算LD50。
6.溶血活力測定
將Ah菌株純分離物接種于10%兔血平板,28℃培養(yǎng)過夜,以溶血圈直徑與菌落之比示溶血活力。
7.致病條件的探索性測定
采用致病力較強的Ah38號菌株為攻毒菌株,調(diào)整水族箱內(nèi)水體環(huán)境,使其含菌量大約為5~104cells/mL,在不同條件下,使健康鰻鱺浸浴其中,以觀察嗜水氣單胞菌的條件致病性。
二、實驗結(jié)果
1.本實驗共分離出菌株63株,其中經(jīng)人工感染具有致病力的菌株有8株,在這8株菌中,又有3株菌的致病力是極強的。
2.病原菌的形態(tài)觀察及生理生化特性。
本實驗結(jié)果表明,我們從病魚中就分離到的Ah3、Ah6、Ah7、An26、Ah31、Ah38、 Ah51、Ah53等菌株的形態(tài)、培養(yǎng)特性及生理生化反應(yīng)基本一致,現(xiàn)以Ah38號菌株為代表簡述如下:
在營養(yǎng)瓊脂平板上,28℃,18~24小時培養(yǎng)菌落圓形、濕潤、表面光滑、低凸,邊緣整齊,半透明,乳白色,直徑1~1.5mm左右,有異味。在肉湯培養(yǎng)基中,28℃,18~24小時培養(yǎng)液均勻混濁,表面呈霧狀薄膜,一搖即散,在高倍顯微鏡下,呈兩端圓形的直桿菌,單個或成對,能運動,無芽胞,無莢膜,革蘭氏染色陰性,電鏡觀察有單生鞭毛。
根據(jù)這些培養(yǎng)特性,我們確認所分離到的菌株屬于嗜水氣單胞菌(Aeromonus hydrophila),它們是引發(fā)歐洲鰻暴發(fā)性傳染病的主要病原,這一點已得到了大多數(shù)學(xué)者的一致公認。
3.我們以致病力實驗中致病能力較強的Ah3、Ah26、Ah38號菌株制備兔抗血清,并與其它5株Ah菌株進行了試管凝聚試驗,結(jié)果表明,Ah3與Ah38屬同一血清型,Ah26屬另一血清型,其余5株分屬這兩個血清型,反應(yīng)專一性強,沒有發(fā)現(xiàn)能同時與兩種血清型反應(yīng)的菌株。
4.嗜水氣單胞菌毒力(LD50)測定實驗結(jié)果向我們表明,八株Ah菌株對健康鰻鱺均有強的毒力,最強的Ah38號菌株,其LD50低于104CFU,同時,毒力強的菌株其菌溶血圈直徑與菌落直徑之比大于2,表明它有較強的溶血活力,其它LD50較低的菌株其溶血活力也較低。這個實驗結(jié)果啟示我們,嗜水氣單胞菌的毒力與其溶血活力有著一定的線性關(guān)系,不同血清型的菌株其溶血能力不一致,在我們的實驗中,以Ah38號菌株所代表的血清型有著更強的致病力,這為我們今后尋找防治嗜水氣單胞菌感染有效的用生物技術(shù)提供了一個新的思路。
5.嗜水氣單胞菌的條件致病性實驗結(jié)果表明,當(dāng)水體中含有一定量的嗜水氣單胞菌時,假如魚體健康水質(zhì)狀況良好,那么魚感染疾病的幾率是很小的;但當(dāng)魚體本身受到一定的損害時,比如說,腮絲破損或表皮破損,尤其是鰓絲受到損害時,魚則很容易受細菌感染而發(fā)病;而當(dāng)魚體受傷,水體環(huán)境亦差時,魚體的死亡速度和死亡率最高是不言自明的,正如我們的實驗所表示的那樣。
三、討論
嗜水氣單胞菌作為水中的固有菌群,由于它具有宿主范圍廣、感染力強等特點,而成為淡水魚類養(yǎng)殖業(yè)病害的主要病原之一。在實驗中所分離到的具有強致病力的Ah3、Ah26;Ah38號菌株分別代表著兩種不同的血清型,他們組成了引發(fā)江浙滬一帶淡水魚暴發(fā)性傳染病的主要病原;同時,毒力實驗和溶血活力實驗也表明,毒力強的菌株也有著較強的溶血活力。這似乎是嗜水氣單胞桿菌引起魚類大面積潰瘍出血的原因,這個結(jié)果與某些文獻報道結(jié)果基本一致。這些學(xué)者還認為嗜水氣單胞菌能引起魚體出血、溶血和死亡,其產(chǎn)生和溶血素、肉毒素和細胞毒素可能是致病因子有關(guān)。本實驗也表明,不同的菌株其毒性強弱是不同的。我們推測有的菌株只有一種毒性因子,有的則有多種,這與一些學(xué)者的某些觀點是一致的。
關(guān)于嗜水氣單胞菌的侵染途徑,我們初步推測是以腮為主要途徑,侵染后以肝臟為主要增殖部位,繼而再向全身彌漫性擴展,在本次實驗中,我們的致病菌株主要都由肝中分離得到,再感染后也以肝臟中出現(xiàn)病菌時間最早,說明嗜水氣單胞菌感染時還有一定的親嗜性。
氨氮亞硝酸鹽并不能為嗜水氣單胞菌的生長提供營養(yǎng),但含量過高卻是導(dǎo)致魚類發(fā)病的重要環(huán)境因子。原因在于亞硝酸鹽氮能破壞機體血液的血紅蛋白,使紅血球失去攜氧能力,而氨氮除直接引起魚類中毒以外,還不斷分解產(chǎn)生亞硝酸鹽氮,從而使魚的抗病機能降低,容易受細菌的侵染而生病。在我們的實驗中,氨氮、亞硝酸鹽氮值僅為正常值的兩倍,鰻魚的死亡率即明顯高于對照組,也說明了這點。因此,我們初步認為,嗜水氣單胞菌作為引發(fā)淡水魚類暴發(fā)性傳染病的主要病原,屬于條件致病菌,它的傳染性與魚體的健康狀況和水體環(huán)境有關(guān)。近年來,大量涌現(xiàn)的文獻都報道,嗜水氣單胞菌的耐藥范圍和強度均在不斷拓廣和加強,且藥的殘留已對人類尤其是兒童的身體健康構(gòu)成了嚴重威脅。在實踐工作中,我們就應(yīng)把重點轉(zhuǎn)向控制養(yǎng)魚環(huán)境這個環(huán)節(jié)上來,保護水質(zhì),減少細菌的侵染途徑,才是防治魚病的根本。