解析罗氏沼虾养殖系统中弧菌的危害及防控关键:从耐药性到肠道健康

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:Aquaculture and Fisheries CS7.5

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  在罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)养殖中,弧菌(Vibrio)病害频发。研究人员针对其开展研究,分析弧菌的耐药性、致病性及对虾肠道健康的影响。结果发现弧菌存在潜在威胁,该研究为水产养殖健康发展提供了数据支持。

  在水产养殖业蓬勃发展的当下,中国作为全球最大的水产品生产国,罗氏沼虾养殖规模庞大,为经济增长做出重要贡献。然而,随着罗氏沼虾集约化养殖规模的不断扩大,一系列问题接踵而至。水质恶化、细菌和病毒感染频繁发生,导致罗氏沼虾疾病高发,甚至出现大规模死亡现象。其中,弧菌作为一种常见的革兰氏阴性嗜盐菌,在淡水、河口和海洋环境中广泛分布,成为罗氏沼虾养殖中的重要病原体。弧菌引发的疾病给全球对虾养殖业带来了巨大的经济损失,严重阻碍了罗氏沼虾养殖的高质量发展。为了应对这些严峻的挑战,上海海洋大学的研究人员开展了一项旨在评估罗氏沼虾养殖系统中四种主要致病性弧菌的抗生素耐药风险、毒力和种群分布,并探究弧菌感染对罗氏沼虾肠道健康影响的研究。该研究成果发表在《Aquaculture and Fisheries》上,为解决罗氏沼虾养殖中的病害问题提供了重要的理论依据和实践指导。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是样本采集与细菌分离技术,从罗氏沼虾养殖池塘中采集虾、养殖水和生物饵料样本,通过一系列处理和培养,分离出弧菌菌株;其次是基因检测技术,利用 PCR 技术对弧菌的 16S rDNA、毒力基因和抗生素耐药基因进行扩增和检测;然后是抗生素耐药性检测技术,采用纸片扩散法测定弧菌对多种抗生素的耐药性;最后是肠道微生物群落分析技术,通过 16S rRNA 测序分析弧菌感染前后罗氏沼虾肠道微生物群落的变化。

研究结果


  1. 弧菌分布:从样本中分离出 391 株细菌,其中 296 株为弧菌,主要包括副溶血性弧菌(V. parahaemolyticus)、溶藻弧菌(V. alginolyticus)、哈维氏弧菌(V. harveyi)和霍乱弧菌(V. cholerae)。副溶血性弧菌在罗氏沼虾样本中频率最高,溶藻弧菌在水和饵料样本中频率最高。
  2. 毒力基因分布:在四种弧菌中检测到 6 种毒力基因。副溶血性弧菌中 tlh 基因检测率为 72.5%,tdh 基因在副溶血性弧菌和溶藻弧菌中均有检出,哈维氏弧菌中检测到 LuxR 和 chiA 基因,霍乱弧菌未检测到毒力基因。
  3. 抗生素耐药性:所有优势弧菌对头孢氨苄、磺胺甲恶唑 / 甲氧苄啶、磺胺嘧啶和氨苄西林耐药率高;对氯霉素、氟甲喹、新霉素等耐药率中等;对多西环素、环丙沙星、恩诺沙星和四环素耐药率低。不同弧菌对各类抗生素的耐药性存在差异。
  4. 多重抗生素耐药表型模式和指标:四种弧菌共有 32 种耐药模式,不同弧菌的主要耐药模式不同。155 株弧菌的 MAR 指数为 0.13 - 0.69,23.2% 的菌株 MAR 指数 < 0.2。ARPA 均值为 0.21,霍乱弧菌最高,溶藻弧菌最低。
  5. RQ 值:四种弧菌对氨苄西林和磺胺嘧啶 RQ 值高,对恩诺沙星、环丙沙星、四环素和多西环素 RQ 值低,不同弧菌对其他抗生素的 RQ 值也有所不同。
  6. 耐药基因分布:检测到 5 类耐药基因。氨基糖苷类耐药基因 strA 和 strB、大环内酯类耐药基因 MphA、喹诺酮类耐药基因 QnrVC、磺胺类耐药基因 sul2 以及整合子基因 Int1 在不同弧菌中的检出率不同,部分耐药基因与耐药表型存在关联。
  7. 弧菌感染对罗氏沼虾肠道的影响:感染副溶血性弧菌 96 小时后,罗氏沼虾肠道上皮细胞排列紊乱,基底膜破裂,黏膜结构松散,细胞空泡化程度增加。
  8. 弧菌感染对罗氏沼虾肠道菌群的影响:弧菌感染后,罗氏沼虾肠道微生物群落结构改变,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)丰度增加,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度降低,益生菌乳球菌属(Lactococcus)丰度下降。

研究结论与讨论


该研究表明,罗氏沼虾养殖系统中弧菌的物种分布、致病性和抗生素耐药性对养殖环境和罗氏沼虾健康构成潜在威胁。虽然弧菌抗生素耐药基因的传播风险相对较低,但副溶血性弧菌仍具有致病潜力,严重影响罗氏沼虾的肠道健康。这一研究为跟踪中国水生系统中的传染病提供了数据支持,有助于推动水产养殖业的健康发展。同时,研究结果也为制定合理的弧菌病害防控策略提供了科学依据,提醒养殖者在实际生产中应合理使用抗生素,加强对弧菌感染的监测和预防,以保障罗氏沼虾养殖的可持续发展。

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