一、霍亂弧菌和人類健康
弧菌，一類菌體短小、或直或彎曲狀的革蘭氏陰性菌，兼性厭氧，是海水（咸淡水）養(yǎng)殖環(huán)境中最為常見的細菌種群之一，除存在養(yǎng)殖水體中，其還廣泛存在池塘泥土、養(yǎng)殖生物體內(nèi)外?；【浦饕譃?/span>弧菌屬、發(fā)光桿菌屬、薩利尼弧菌屬、腸弧菌屬、霍利斯弧菌屬和艾麗弧菌屬等六個屬，其中有被描述的大概有131種，被正式分類收錄的超過115種。
有關(guān)弧菌的最早記載要追溯到1854年，因為在1846年-1860年，人類歷史上第3次暴發(fā)霍亂疫情。
第一次從1817年-1823年，從“人類霍亂的故鄉(xiāng)”——印度，蔓延到歐洲。
第二次1826年-1837年，從俄羅斯傳到德國、英國、加拿大和美國），疫情波及整個北半球，單在俄羅斯死亡超過百萬人，包括著名音樂巨匠柴可夫斯基死于此次霍亂。
在這第三次霍亂大爆發(fā)中，有兩個人物為大家所熟知，第一個是被稱為“英國歷史上最偉大的內(nèi)科醫(yī)生”——約翰.斯諾（John Snow），其創(chuàng)造性的將統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用于水質(zhì)和霍亂兩個不相聯(lián)因素之間的研究，并找到了令人信服的霍亂病菌的傳播方式——水源傳播，從而一舉找到了預(yù)防辦法。在霍亂的研究中，其使用的地圖標記法是現(xiàn)代流行病學(xué)空間統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)和起源，并被視為現(xiàn)代臨床流行病學(xué)的開端。
第二個人是和約翰.斯諾生活在同時代的意大利顯微鏡專家，菲利普.帕西尼（Filppo. Pacini）。在研究霍亂患者的糞便中發(fā)現(xiàn)含有一種獨特的微生物，這些成千上萬的微生物均呈現(xiàn)一種微微彎曲的棒狀，帕西尼將其命名為Vibrio（弧菌），拉丁語為顫抖，表示甩著尾巴四處游動的小東西。
他發(fā)表諸多論文論證霍亂是一種傳染病而非“瘴氣”，而且開發(fā)出治療霍亂的正確方法——給病人注射鹽水，可惜人微言輕，當時整個學(xué)術(shù)界依舊堅持認為霍亂是“瘴氣”所致，其畢生研究成果直至其離世都未曾得到眾人認可，其本人為了科學(xué)終生未婚，離世時僅留下了大量的細菌涂片和有關(guān)霍亂研究的論文。
俗話說“是金子總會發(fā)光的”，帕西尼的研究成果最終得以被“微生物學(xué)之父”科赫所證實。在帕西尼去世的同年，科赫前往霍亂橫行的埃及進行相關(guān)研究，其不僅在顯微鏡下觀察到了同帕西尼看到的一模一樣的帶“弧形”、帶“尾巴”的桿菌，而且在實驗室中將其完整的培養(yǎng)了起來。隨后，科赫根據(jù)霍亂弧菌的繁殖及傳播特點總結(jié)出控制其暴發(fā)的方法，由于科赫在當時的名氣，這個同帕西尼一樣的發(fā)現(xiàn)很快為人們所普遍認可和接受，并在1905年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。
霍亂弧菌于人類健康，致病弧菌于水產(chǎn)養(yǎng)殖，二者之間有許多的相似之處，尤其是對于霍亂疫病多年以來的防控研究方法（空間流行病學(xué)分析、流行病病原菌追溯和分離等），至今仍對我們水產(chǎn)養(yǎng)殖中研究致病弧菌的防控策略有著深遠的借鑒意義。
二、對蝦養(yǎng)殖與弧菌防控
（1）世界對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量的變化
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世界對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量變化趨勢（綠色部分為中國養(yǎng)殖產(chǎn)量）
從1991-2015年，世界對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量處于一個波動中增長的趨勢，其中蝦病問題始終困擾著對蝦養(yǎng)殖的進一步發(fā)展。1992年爆發(fā)的白斑綜合征，直接造成中國對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量斷崖式的下跌，許多地方對蝦發(fā)病率達到9成以上，此后養(yǎng)殖中國明對蝦和斑節(jié)對蝦面積急劇下降，為后來的南美白對蝦的蓬勃發(fā)展讓開了道路。
好景不長，從2009年起在中國大陸發(fā)現(xiàn)首例對蝦早期死亡綜合征（對蝦急性肝胰臟壞死綜合征）以來，中國的對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量開始陷入持續(xù)徘徊不前的局面，尤其到了2011年以后開始出現(xiàn)下跌，其中很重要的一個原因就是EMS和AHPNS（Acute hepatopancreatic necrosis syndrome）的發(fā)病率居高不下，個別地方的養(yǎng)殖成功率僅有一成左右。
據(jù)有關(guān)報道，截止2011年，我國海南、兩廣、福建、江浙地區(qū)的對蝦主養(yǎng)區(qū)平均成功率從80%跌到了不足40%，伴隨著的是各個對蝦主養(yǎng)區(qū)均開始出現(xiàn)大面積的空塘現(xiàn)象，塘租更有由高峰期的數(shù)千元跌至數(shù)百元一畝。根據(jù)2014年FAO（Food and agriculture organization of the United Nations）估算統(tǒng)計，EMS至少對中國和越南對蝦產(chǎn)量分別造成了接近100萬噸和60萬噸的損失。
（2）EMS（AHPNS）病原菌的討論
針對這兩種病害的肆虐，眾多國內(nèi)外的專家、學(xué)者紛紛獻言獻策，利用各自實驗室的優(yōu)勢資源，對EMS和AHPNS病原體展開了大量的調(diào)查和研究，很快關(guān)于EMS的病原致病菌形成了3種主要觀點：
第一種觀點認為EMS的病原是副溶血弧菌的一種變異種，為噬菌體感染所產(chǎn)生的變異副溶血弧菌，這種弧菌感染對蝦以后釋放強力毒素。持此類觀點的主要有3位代表性專家，分別是廣西對蝦協(xié)會常務(wù)副會長龐德彬、海南大學(xué)教授賴秋明以及中山大學(xué)何建國教授。
第二種觀點認為是YHV（黃頭病毒）新型病毒，繼發(fā)性弧菌感染，持此觀點代表人物以中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所研究員黃倢為代表。
第三種則認為是蝦苗體質(zhì)抗病性減弱導(dǎo)致的弧菌感染致死，持此觀點學(xué)者以泰國的Chalor教授及加拿大的羅杰.道爾博士為代表。
直到2013年的5月1日，GAA（全球水產(chǎn)養(yǎng)殖聯(lián)盟）發(fā)布公告稱，美國亞利桑那大學(xué)的Donald V. Lightner教授所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組正式確認了導(dǎo)致中國和東南亞地區(qū)大量暴發(fā)的對蝦早期死亡綜合征病原為一種副溶血弧菌，該弧菌通過口進入對蝦體內(nèi)，定植在對蝦消化道內(nèi)，產(chǎn)生一種可導(dǎo)致對蝦肝胰腺結(jié)構(gòu)和功能受損的毒素，至此，關(guān)于EMS病原體的爭論暫時塵埃落定，告一段落。（未完待續(xù)）
正常對蝦與發(fā)病對蝦肝臟弧菌檢測結(jié)果對比
三、副溶血弧菌的致病機理
副溶血弧菌，也叫嗜鹽菌（Vibrio Parahaemolyticus，簡稱VP），在TCBS培養(yǎng)基菌落直徑2mm左右，呈綠色或藍綠色，嗜鹽畏酸，在3%-6%含鹽培養(yǎng)基中生長迅速，代時18min，pH<4時1-3min即發(fā)生死亡。
目前有關(guān)一些致病弧菌在人體中的致病機理研究較多，其主要集中在一些食源性致病弧菌如副溶血弧菌、霍亂弧菌等，人們在食用未經(jīng)充分熟化的海鮮產(chǎn)品時，這些致病弧菌趁機被帶入人體胃腸道，引發(fā)一些腸道疾病以及急性食物中毒反應(yīng)，嚴重者搶救不及時導(dǎo)致死亡。對于這些致病弧菌威脅人類健康的機理，已有大量的研究報道，主要包括致病弧菌通過釋放一些毒力因子如溶血毒素（溶解紅細胞）、尿素酶、蛋白酶類（引起組織溶血）、脂多糖（細菌內(nèi)毒素的主要物質(zhì)）以及獨特的攝鐵系統(tǒng)（奪取宿主細胞利用鐵的能力）使人患病。
蝦，不同于人、畜等大型哺乳類生物，其組織結(jié)構(gòu)簡單，僅有一套相對原始的非特異性免疫系統(tǒng)，那么副溶血弧菌在對蝦體內(nèi)又是如何發(fā)揮毒性作用的呢？
2013年，Lighter教授（團隊）發(fā)現(xiàn)，患了EMS的蝦體分離出來的副溶血弧菌除了正常的2條細菌染色體外，還有一個大型的質(zhì)體基因（質(zhì)粒），大小在63-69kbp，而未感染EMS的則沒有發(fā)現(xiàn)。在這個質(zhì)?；蛏习l(fā)現(xiàn)了Pir毒素基因，這個毒素基因包含Pir Avp和Pir Bvp兩個基因片段，被證明是副溶血弧菌的質(zhì)體基因中編碼毒素蛋白的毒力基因，如此說來，副溶血弧菌僅僅是編碼該毒素蛋白質(zhì)粒的載體。
副溶血弧菌中體染色體與Pir質(zhì)粒示意圖
副溶血弧菌引發(fā)對蝦EMS的路徑如下:
副溶血弧菌侵染對蝦肝胰臟及毒素蛋白釋放過程
另外，根據(jù)臺灣大學(xué)生科院院長羅竹芳教授的研究，Pir基因處于一個不穩(wěn)定的基因序列中，這就有可能出現(xiàn)，如果其他一些致病性細菌一旦能夠“接收”Pir基因，那么就有可能誘導(dǎo)分泌出同樣使對蝦肝胰臟壞死的毒素蛋白。
四、對蝦致病弧菌的防治措施
（1）限制弧菌源輸入
①徹底清塘、曬底
很多情況下，為了趕放苗時機、趕苗種來源等，許多養(yǎng)戶對于塘底的清理工作不重視，存在僥幸心理，導(dǎo)致塘底有機質(zhì)逐年積累，成了病原菌滋生的病原庫和有毒、有害物質(zhì)（硫化氫、醛、苯等）積聚的“武器庫”。
對于高位池而言，雖然有很多鋪了地膜，與土壤底質(zhì)隔絕開來，但是每造養(yǎng)殖結(jié)束仍要用高壓水槍對粘附在塘璧上的死藻、菌膜進行徹底的清洗和消毒，防止放苗后蝦苗由于啃食此類物質(zhì)造成的肝、腸胃永久性的損傷。
②避免投放攜帶有致病弧菌的苗種
一些小品牌苗廠，不具備完善的育苗資質(zhì)，沒有完整的水質(zhì)檢測與處理系統(tǒng)，更不用說有害病原菌的檢測設(shè)備，在利益的驅(qū)使下，存在高溫育苗、抗生素育苗等違規(guī)育苗手段，所育蝦苗帶毒、攜帶病原菌的現(xiàn)象非常普遍。因此建議養(yǎng)戶朋友投放蝦苗時一定要擦亮眼睛，謹慎選擇正規(guī)大廠品牌，勿貪圖一時便宜而上當受騙。
③進水后進行消毒、補菌
由于目前外源水中潛在的致病病原菌較多，進水時最好先在蓄水池中使用漂白粉或生石灰進行徹底的消毒后再抽入養(yǎng)殖池中，如果急需進水也可以在進水以后立即使用二氧化氯或者過硫酸氫鉀等進行消毒，同時也不用忘了消毒以后在6到8個小時內(nèi)及時補充芽孢桿菌、乳酸菌、光合細菌等益生菌，防止弧菌的反彈爆發(fā)。
④多使用益生菌拌料，減少病從口入的風(fēng)險
飼料投入水體中以后吸水，難以避免把水體中的弧菌同時吸附到飼料表面上來，隨著飼料被對蝦攝食而進入到對蝦的胃和腸中，一旦這些致病菌如副溶血弧菌在腸道中定植下來以后就會釋放大量的細菌毒素，導(dǎo)致對蝦腸道上皮細胞的受損，增生、脫落，繼而向前侵入肝胰腺細胞中，導(dǎo)致肝胰腺細胞的壞死，最終導(dǎo)致肝胰腺萎縮，對蝦消化、解毒及免疫功能喪失而大量死亡。益生菌拌料以后將大大降低飼料吸收水體中有害菌的幾率，從而為對蝦胃腸道內(nèi)環(huán)境營造一個良好的有益菌態(tài)環(huán)境，降低致病菌威脅對蝦健康的風(fēng)險。
⑤注重對蝦肝胰腺的養(yǎng)護
肝胰腺作為對蝦最大的一個消化系統(tǒng)，同時肩負著解毒、免疫和儲存營養(yǎng)物質(zhì)的重任。肝胰腺養(yǎng)護的好壞直接關(guān)系到對蝦的健康與否，尤其前30-40天之前，更要特別關(guān)注對蝦蝦肝胰臟的發(fā)育和轉(zhuǎn)化，是否轉(zhuǎn)肝順利。只有肝臟發(fā)育完善，其功能發(fā)揮才能正常，蝦體免疫力才好，才不容易感染弧菌。這也是為什么即使塘水中存在不少弧菌，健康狀況良好，活力好的對蝦也不一定發(fā)病的原因。
在30-40天以后，也記得要定期經(jīng)常性拌喂一些多維、多礦等蝦體無法自身合成的營養(yǎng)要素，保證對蝦肝胰臟的營養(yǎng)需求，促進肝胰腺細胞的活力和抗病力，抵御致病弧菌的侵襲。
（2）增加弧菌源輸出
①有條件適當進行換水、排污
有些事情越簡單粗暴，往往越有效。如果有換水條件，建議還是根據(jù)水色、池塘有機懸浮顆粒物濃度變化情況適當進行排換水操作。投喂量增加以后，池塘中不斷富集有機質(zhì)，厭氧層逐漸增加，逐漸成為弧菌理想的繁殖場所。排出底水，加入新水后，一方面迅速降低單位水體中弧菌含量，同時也可以降低水體中有機物濃度，提高池塘底部溶氧水平，可以有效抑制弧菌的增長勢頭。
②養(yǎng)成定期消毒、改底習(xí)慣
許多養(yǎng)殖戶認為放苗前15-30天不用改底，甚至見過放苗一個月連增氧機也不開、料也不投的養(yǎng)戶。如果放苗前期高溫、少雨，藻相易變，藻類老化時間加快，池底堆積過多死藻，那么則很容易成為弧菌大量繁殖的溫床。
這個時候，我們建議養(yǎng)殖戶要經(jīng)常使用氧化性底改，例如二氧化氯、過硫酸氫鉀復(fù)合鹽、過氧化鈣等改良池底，打破池塘底部表層的類膠質(zhì)層，促進底部土壤與水體間的物質(zhì)交換過程。底部的厭氧環(huán)境有利于有害菌形成優(yōu)勢菌群，對于外源性有益菌的使用存在直接的種間競爭關(guān)系，因此最好優(yōu)先使用化學(xué)氧化型改底，用后第一時間記得及時補充有益微生物，對弧菌形成生態(tài)位的“競爭”占位。
（3）分子生物學(xué)防控技術(shù)
臺灣大學(xué)羅竹芳教授將分離獲得的弧菌毒素注射進雞的體內(nèi)獲得抗毒血清，屬于對蝦的被動性免疫，可將抗體IgY分離出后拌飼料投喂通過與Pir毒素結(jié)合起中和作用來達到預(yù)防AHPND的目的，但目前這種方法成本高昂，尚處于定量研究及降低成本階段，暫時不是所有養(yǎng)殖戶都能用的起，另外使用安全性及免疫保護率也難以控制和把握。
另一種設(shè)想弧菌的防控治療方法是開發(fā)信號分子衍生物，這種衍生物與弧菌表面受體結(jié)合后產(chǎn)生不可逆反應(yīng)，弧菌受體失去功能無法再識別周圍的信號分子，因此抑制了弧菌的規(guī)模性爆發(fā)。信號分子的衍生物結(jié)構(gòu)相對簡單，研發(fā)與生產(chǎn)成本或許相對低廉，但這項工作對微生物的一些基礎(chǔ)研究要求十分苛刻，短期內(nèi)估計難以商品化應(yīng)用。
