编辑推荐:
小瓜虫(Ichthyophthirius multifiliis,Ich)严重威胁淡水养殖鱼类。研究人员开展草鱼幼鱼对小瓜虫感染阈值及免疫反应研究,确定阈值为 20 个 / 升,感染后鱼体免疫提升,再感染时存活率达 90%。该成果助力水产养殖防控小瓜虫病。
在淡水养殖的广阔水域中,小瓜虫(Ichthyophthirius multifiliis,简称 Ich)就像一个隐匿的 “杀手”,肆意威胁着众多淡水鱼类的健康,给水产养殖业带来了巨大的经济损失。小瓜虫的生活史复杂,其中具有高度感染性的自由游动的滋养体(theronts),会主动入侵鱼的鳃和体表,不仅破坏上皮屏障,还影响鱼的渗透压调节,使鱼更易遭受细菌等病原体的二次感染 。目前,用于防治小瓜虫的化学药剂存在诸多问题,比如曾经广泛使用的孔雀石绿,因其致癌性已被禁止使用,这使得寻找安全有效的防治方法迫在眉睫。而此前研究发现,感染小瓜虫后存活的鱼对再次感染有一定抵抗力,这就为防治小瓜虫病带来了新的思路 —— 找到小瓜虫感染鱼的非致死阈值密度,诱导鱼产生免疫反应来抵御再次感染。
在这样的背景下,来自暨南大学的研究人员开展了相关研究。他们旨在确定小瓜虫滋养体感染草鱼(Ctenopharyngodon idella)幼鱼的阈值密度,并评估在该密度下感染的宿主鱼的免疫反应。该研究成果发表在《Aquaculture》上,为水产养殖业防治小瓜虫病提供了重要的理论依据和实践指导。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,选用健康的草鱼幼鱼作为实验对象,这些幼鱼来自广州花都的一个管理规范的渔场,且来自同一繁殖周期的五批不同亲鱼。然后,通过设置不同密度的小瓜虫滋养体感染草鱼幼鱼,观察记录幼鱼的生存情况;并对感染后的草鱼幼鱼进行血清酶活性检测、免疫因子基因和免疫球蛋白相关指标的测定等实验,来分析鱼体的免疫反应。
研究结果如下:
- 小瓜虫滋养体感染草鱼的阈值密度:通过用不同密度(800、400、200、100、80、60、40、30、25、20 和 15 个 / 升水)的小瓜虫滋养体感染 330 尾草鱼幼鱼,发现幼鱼的平均存活时间随着滋养体密度的降低而增加,确定了小瓜虫滋养体感染草鱼幼鱼的阈值密度为 20 个 / 升水,在该密度及以下,幼鱼不会出现死亡。
- 感染阈值密度滋养体后草鱼幼鱼的免疫反应:感染阈值密度小瓜虫滋养体后,草鱼幼鱼血清中的酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、溶菌酶(LZM)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性显著增加;免疫因子基因(IL-1β、TNF-α、C3和C9)、免疫球蛋白重链基因(IgM、IgD和IgZ)的 mRNA 表达水平以及免疫球蛋白 IgM、IgD 和 IgZ 的蛋白质水平均显著上调。这表明感染阈值密度的小瓜虫滋养体能够诱导草鱼幼鱼产生免疫反应。
- 具有抗再感染能力的草鱼幼鱼的阈值密度及应用:恢复健康的草鱼幼鱼在再次感染小瓜虫(密度为 10000 个 / 鱼,即 2000 个 / 升水,是阈值密度的 25 倍)时,平均存活率达到 90%,而对照组幼鱼的死亡率为 100%。这说明感染阈值密度小瓜虫滋养体诱导产生的免疫反应,能够保护恢复健康的草鱼幼鱼免受小瓜虫的再次感染。
研究结论表明,该研究确定了小瓜虫滋养体感染草鱼幼鱼的非致死阈值密度,明确了在该阈值密度下感染可诱导鱼体产生免疫反应,保护恢复健康的草鱼幼鱼免受小瓜虫的再次感染。这一研究成果意义重大,为水产养殖业制定小瓜虫病的防控策略提供了科学依据,有望帮助养殖户减少因小瓜虫感染带来的经济损失,推动水产养殖业的健康发展。同时,也为后续进一步研究鱼类对寄生虫感染的免疫机制提供了重要的参考,为开发更有效的防治方法奠定了基础。