铜硫酸五水合物(CSP)低剂量重复处理下吸虫寄生显著增加沼泽旋螺Planorbella trivolvis的死亡率:实验室试验揭示靶向控制新策略

【字体: 时间:2025年09月15日 来源:North American Journal of Aquaculture 1.3

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  为解决鲶鱼养殖中吸虫Bolbophorus damnificus传播防控难题,本研究通过比较实验室饲养与野外采集的沼泽旋螺对铜硫酸五水合物(CSP)的敏感性,发现寄生吸虫Alloglossidium kenti的螺类对低剂量CSP处理表现出显著更高的死亡率。研究表明0.50–0.75 mg/L的CSP多次处理可针对性清除感染螺类,为水产养殖中安全高效的寄生虫防控提供了新策略。

  

在北美鲶鱼养殖业中,一种名为Bolbophorus damnificus的吸虫寄生虫自20世纪90年代以来造成了严重的经济损失,甚至导致部分养殖场关闭。这种寄生虫的生命周期涉及美国白鹈鹕、沼泽旋螺(Planorbella trivolvis)或鬼旋螺(Biomphalaria havanensis)以及鲶鱼。其中,螺类作为中间宿主,成为寄生虫传播的关键环节。因此,控制螺类种群成为阻断吸虫传播的重要手段。目前,养殖业中常用的灭螺剂包括熟石灰(hydrated lime)和铜硫酸五水合物(copper sulfate pentahydrate, CSP)。然而,高剂量的CSP虽然能有效杀灭螺类,但对鱼类健康存在潜在风险,且其毒性受水温、硬度等多种水质因素影响。

近年来,研究人员尝试通过低剂量、多次的CSP处理策略在保证有效性的同时减少对鱼类的副作用。但在此前的实验室研究中,野生捕捞的螺类即使在未处理条件下也表现出较高的死亡率,这可能是由于运输应激、环境压力或寄生虫感染等因素导致。因此,评估寄生虫感染是否会增加螺类对CSP的敏感性,对于优化灭螺策略具有重要意义。然而,直接研究B. damnificus感染螺类的挑战在于其野外感染率极低(通常低于3%),难以获得足够数量的感染个体。为此,本研究选择另一种常见且感染率较高的吸虫Alloglossidium kenti作为替代模型,探讨其对螺类在CSP处理下生存的影响。

该研究通过两个独立的实验(试验一和试验二),比较了实验室饲养的沼泽旋螺、野外采集未释放尾蚴的螺类以及野外采集正在释放尾蚴的螺类在不同CSP剂量下的生存情况。试验一使用200毫升玻璃容器,每周施加一次CSP,持续四周,剂量分别为0.00、0.188、0.375、0.750、1.50和3.00 mg/L。试验二则采用8升的水族箱系统,剂量设置为0.00、0.375、0.750和1.50 mg/L,同样进行四周处理。通过Kaplan-Meier生存分析和Cox比例风险模型评估不同组别的死亡率差异。

研究发现,在未处理组中,实验室饲养的螺类死亡率极低(仅5%),而未释放尾蚴的野外螺类死亡率为40%,释放尾蚴的野外螺类死亡率高达100%。随着CSP剂量的增加,所有组别的死亡率均显著上升,但释放尾蚴的螺类始终表现出最高的敏感性。在0.75 mg/L的CSP剂量下,释放尾蚴的螺类死亡率接近100%,而未释放尾蚴的螺类和实验室饲养螺类的死亡率分别为60%和40%。这一结果表明,寄生虫感染显著增加了螺类对CSP的敏感性,低剂量多次处理可有效靶向清除感染个体。

此外,研究还通过分子鉴定(ITS序列分析)确认了野外螺类释放的尾蚴为Alloglossidium kenti,进一步验证了该物种作为B. damnificus替代模型的可行性。研究还观察到,感染螺类的繁殖能力受到抑制,这可能与寄生虫的资源竞争和宿主生理损耗有关。

本研究的主要技术方法包括:螺类采集与分组(实验室饲养与野外采集,通过尾蚴释放实验区分为感染组与未感染组)、分子鉴定(基于ITS序列的PCR扩增与测序)、CSP毒性试验(多剂量重复处理与生存监测)以及统计建模(Cox比例风险模型与Kaplan-Meier曲线分析)。野外螺类样本来自密西西比州鲶鱼养殖池,实验室饲养螺类则长期在可控条件下培养。

研究结果通过多个维度展示了寄生虫感染对螺类生存的显著影响。在“试验一”中,释放尾蚴的螺类在所有CSP剂量下均表现出最高的死亡率风险,其风险比(hazard ratio)较未处理组最高增加超过66倍。在“试验二”中,尽管使用了更大的水体系统,结果仍一致显示感染螺类对CSP高度敏感。数据表明,0.75 mg/L的CSP剂量即可实现对感染螺类的近乎完全清除,而未感染螺类则需要更高剂量才能达到类似效果。

讨论部分强调,由于B. damnificus在螺类种群中的感染率极低,针对性地清除感染个体而非整个螺类种群可能是一种更经济、环保的策略。低剂量CSP处理不仅能有效杀灭感染螺类,还能抑制螺卵的孵化,从而从多个环节阻断寄生虫的传播。此外,研究还指出,感染螺类对CSP的高度敏感性可能与其生理状态、能量分配(如尾蚴生产消耗大量资源)以及免疫抑制等因素有关。

综上所述,本研究通过实验室试验证明,寄生虫感染显著增加了沼泽旋螺对低剂量CSP处理的敏感性。这一发现为鲶鱼养殖中的吸虫防控提供了新思路:通过多次低剂量(0.50–0.75 mg/L)的CSP处理,可针对性清除感染螺类,从而在不影响鱼类健康的前提下有效控制寄生虫传播。该策略不仅提高了治疗的安全性,还降低了养殖成本,对促进水产养殖业的可持续发展具有重要意义。

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