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本推荐聚焦对虾养殖难题,为探究盐度与副溶血性弧菌(V. parahaemolyticus)感染关联,研究人员以凡纳滨对虾为对象,分析不同盐度下感染后的死亡率、生长及基因表达。发现高盐(50 g/L)死亡率高,氟苯尼考(Florfenicol)有效,为养殖控病提供依据。
在对虾养殖产业蓬勃发展的当下,凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)作为全球重要养殖甲壳类,其养殖效益受病害威胁显著。副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)引发的细菌性疾病,常伴随高死亡率,给埃及北部等主产区带来巨大经济损失。水盐度作为关键环境因子,不仅影响对虾生长代谢,还可能通过调控宿主抗氧化状态与病原菌毒力,左右感染进程。然而,盐度如何具体影响凡纳滨对虾对副溶血性弧菌的易感性,相关机制尚不明确,亟需深入研究以指导养殖实践。
为此,埃及动物健康研究所(Animal Health Research Institute)等机构的研究人员,针对盐度与副溶血性弧菌感染的关联展开系统研究。通过分析不同盐度养殖环境中对虾的生长性能、抗氧化基因表达及感染后的死亡率,明确盐度在病原菌感染中的调控作用,为优化养殖条件、制定病害防控策略提供科学依据。该研究成果发表于《Aquaculture International》,为对虾健康养殖领域增添重要理论支撑。
研究主要采用以下关键技术方法:
- 病原菌分离与鉴定:从埃及达米埃塔省两个盐度分别为 4.28 g/L 和 28.5 g/L 的高死亡率对虾养殖场采集病虾样本,通过胰蛋白大豆肉汤(TSB)培养、硫代硫酸盐柠檬酸盐胆盐蔗糖(TCBS)琼脂平板筛选,结合聚合酶链式反应(PCR)检测毒力基因 toxR、tdh 和 trh,分离鉴定出三株副溶血性弧菌(VHLA1-3)。
- 药敏试验与半数致死量(LD50)测定:采用纸片扩散法检测菌株对抗生素的敏感性,通过浸浴攻毒实验,利用概率单位分析(Probit analysis)确定各菌株对凡纳滨对虾的 LD50。
- 室内养殖与攻毒实验:将 180 尾健康对虾(初始体重 5.3±0.03 g)分置于 7、35、50 g/L 三种盐度水体中养殖 8 周,而后用 LD50剂量的病原菌攻毒,记录死亡率(MR)、细菌再分离率(RI%),并检测生长性能指标。
- 基因表达分析:提取肝胰腺组织 RNA,通过实时定量 PCR(RT-qPCR)检测过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和热休克蛋白 70(Hsp70)基因的表达水平,以 β- 肌动蛋白(β-Actin)为内参基因,采用 2-ΔΔCT法分析相对表达量。
不同盐度对凡纳滨对虾生长性能的影响
在 7、35、50 g/L 三种盐度中养殖 8 周后,高盐组(50 g/L)对虾的终末体重(15.6 g)和特定生长率(SGR,1.54%/fish/day)显著高于低盐(7 g/L)和中盐(35 g/L)组,饲料转化率(FCR)则显著更低。然而,高盐组的存活率(SR,77.33%)低于中盐组(88.67%)和低盐组(98%),表明高盐虽促进生长,但可能增加应激,降低存活稳定性。
盐度对副溶血性弧菌感染后死亡率与细菌再分离率的影响
攻毒实验显示,盐度显著影响对虾感染后的死亡率。在 50 g/L 盐度下,感染 VHLA1、VHLA2、VHLA3 菌株的对虾死亡率分别达 60%、80%、80%,显著高于 7 g/L 和 35 g/L 组。氟苯尼考(Florfenicol)治疗可降低死亡率,在 7 g/L 和 35 g/L 盐度下,死亡率降至 10%-20%,但在 50 g/L 盐度下治疗效果有限。细菌再分离率(RI%)在未治疗组均为 100%,治疗后在 7 g/L 和 35 g/L 盐度下分别降至 20% 和 30%-40%,而 50 g/L 盐度下仍为 100%,提示高盐环境可能影响抗生素疗效或病原菌清除。
盐度对抗氧化酶与热休克蛋白基因表达的影响
肝胰腺基因表达分析表明,50 g/L 盐度组的 CAT 和 SOD 基因表达水平显著高于其他组,显示高盐应激诱导抗氧化酶活性增强以应对氧化损伤。Hsp70 基因表达则呈现 50 g/L >7 g/L >35 g/L 的趋势,表明高盐和低盐胁迫均能激活热休克蛋白通路,且高盐应激的激活效应更强。
病原菌毒力基因与耐药性特征
三株副溶血性弧菌均携带 toxR 基因,其中 VHLA3 同时携带 tdh 和 trh 基因,而 VHLA1 和 VHLA2 仅携带 trh 基因。菌株对四环素、链霉素等多种抗生素耐药,表现为多药耐药(MDR),但对环丙沙星和氟苯尼考敏感,为临床治疗提供了药物选择依据。
结论与讨论
本研究揭示了盐度在凡纳滨对虾副溶血性弧菌感染中的关键调控作用。高盐(50 g/L)和低盐(7 g/L)环境均会增加对虾对病原菌的易感性,导致高死亡率,尽管高盐促进生长,但伴随抗氧化应激和热休克反应的显著激活,可能消耗更多能量,削弱免疫防御。氟苯尼考对副溶血性弧菌感染有效,尤其在中低盐度环境中,但在高盐条件下疗效受限,可能与高盐影响病原菌代谢或宿主药物代谢有关。
研究结果强调了养殖过程中盐度管理的重要性,建议避免极端盐度(7 g/L 和 50 g/L),并在病原菌感染时优先使用氟苯尼考治疗。此外,副溶血性弧菌的毒力基因多样性和多药耐药性提示需加强病原菌监测与抗菌药物合理使用。该研究为全球凡纳滨对虾养殖的病害防控提供了重要参考,有助于优化养殖模式,降低经济损失,推动水产养殖业的可持续发展。