文 | 华中农业大学 陈昌福 武汉科研时代生物技术有限公司 周鑫军
陈昌福老师有话说
今年有较长的时间,我们实验室一直在接受来自全国多地蛙类养殖业者的委托,协助其检查患病蛙的疾病、分离致病细菌后完成药物敏感性试验,旨在帮助蛙类养殖者找到有效药物。
我们的试验结果证明,现在分离到的一些菌株,在完成其药物敏感性试验后,真的很难再找到对分离菌株敏感的抗生素类药物了!
因此,我花了一点时间,通过查阅以往的相关文献,将养殖蛙类的细菌性疾病及其治疗方法清理了一下,结果发现现在采用药物治疗养殖蛙类疾病之所以比较困难了,原因就是因为长期以来我们并没有做到精准用药的缘故,导致现在各地的养殖蛙体内的致病细菌对多种抗生素均已经产生了抗药性!
我想通过展示过去关于养殖蛙类致病生物的相关研究内容,让人们注意有些研究内容尚需要更为深入地进行下去。
养殖蛙类细菌性疾病及防控中的
问题与对策
摘要本文在介绍了我国人工养殖的主要蛙类及其细菌性疾病研究概况的基础上,初步分析了人工养殖蛙类细菌性疾病防控过程中存在的主要问题。由于蛙类养殖业者在对养殖蛙类细菌性疾病防控中,长期存在着的滥用抗生素类药物的问题,导致养殖蛙类细菌性疾病的病原菌已经产生了耐药性,是目前养殖蛙类细菌性疾病难以获得有效药物治疗的主要原因。提出了在药物治疗养殖蛙类细菌性疾病之前,需要获得致病菌对抗生素兽药的药物敏感性数据,根据抗生素兽药对致病菌的敏感性,科学选择、精准使用治疗养殖蛙类细菌性疾病的抗生素类药物,才能实现科学、有效地治疗养殖蛙类的细菌性疾病的目标,避免用滥用抗生素兽药导致致病细菌产生耐药性并危及到我国养殖蛙类产品的质量安全。此外,利用养殖蛙类各种致病性病毒和细菌,制备预防传染性疾病的自家疫苗,对于具有较为健全免疫系统的养殖蛙类,是值得深入研究、积极探索的重要途径。
关键词:养殖蛙类;细菌性疾病;抗生素兽药;药敏试验;科学用药
我国蛙类的养殖业,与我国拥有的千年以上鱼类养殖业历史相比,蛙类养殖不过是最近一些年才逐渐发展起来的一个新型水产养殖品类。蛙类养殖的部分技术与蛙类的少数品种,均是从国外的蛙类养殖业发展较早的国家引进的。迄今为止,我国的蛙类养殖业,在已经获得了较好的经济效益与社会效益同时,在其产业快速发展的过程中也出现了不少问题。如由于蛙类养殖业者对养殖蛙类生物学特点缺乏深入地了解,所采用的养殖技术可能对养殖蛙类造成各种环境胁迫(environmental stress),因而导致养殖蛙类容易发生各种疾病。又因为在养殖蛙类疾病的防控过程中,缺乏科学防控养殖蛙类疾病的技术与相关数据支持,导致滥用药物等问题在我国蛙类养殖业中十分普遍。如果我国的蛙类养殖业不能尽快地回归到科学养殖与疾病科学防控的轨道上来,我国的蛙类养殖业前景将可能是暗淡的。
本文在简要介绍目前我国养殖的几种蛙类特点后,主要是通过回顾过去对养殖蛙类细菌性疾病研究成果,讨论了养殖蛙类细菌性疾病防控中的问题与应该采取的对策。
01
我国人工养殖主要蛙类
1.1沼泽绿牛蛙(Rana grylio)
沼泽绿牛蛙又称为美国青蛙、猪蛙或猪呜蛙。原产地为加拿大、美国的一些地区,主要分布在南卡罗莱纳州、得克萨斯州等地,我国于1987年引进这种蛙。沼泽绿牛蛙的个体比青蛙(Rana nigromaculata)大,但是较牛蛙(Rana catesbeiana)小,最大个体可以达到500.0g左右。
1.2牛蛙
牛蛙也称为美国水蛙,因其叫声犹如牛而得名。牛蛙原产地为北美洲、墨西哥等地区,目前世界各大洲均有分布,是各个地区食用蛙的主要养殖品种。近年来,牛蛙的养殖规模在我国逐步扩大,已经成为我国蛙类养殖中的主要名特产品。
1.3泰国虎纹蛙(Rana tigrina)
泰国虎纹蛙原产地为泰国,属于大型肉食性蛙类,外形与本地虎纹蛙(Hoplobatrachus rugulosus)相似,是一种热带性蛙类。于1996年引进我国海南。这种蛙具有虎纹蛙和其他蛙类的共同的生物学特性,由于经过人工驯化,又具有某些特性。泰国虎纹蛙成年体重一般250.0~450.0g,大的可达650.0g。泰国虎纹蛙已经成为我国继牛蛙养殖热、美国青蛙养殖热之后的又一大热门养殖蛙种类。
1.4虎纹蛙
是我国各种常见蛙类中,体型最大的蛙类,虎纹蛙性凶猛、体型巨大,体长可超过12.0cm,体重250.0~500.0g,被俗称为“蛙中之虎”。虎纹蛙的皮肤粗糙,头部以及体侧有深色不规则斑纹,由于看上去有点像虎皮,因此而得其名。
1.5棘胸蛙(Quasipaa spinosa)
棘胸蛙又称为石蛙、石蛤、石鸡、山鸡、石冻、石鳞、石蛤蟆、石虾蟆等,棘胸蛙属于体大肉肥的蛙类,体重一般100.0~200.0g,较大个体可以达到250.0~300.0g。棘胸蛙因为肉味鲜美,生长速度较快而且个体较大,是主要的食用蛙类之一。
1.6林蛙(Rana dybowskii)
林蛙也称为东北林蛙、长白山林蛙、哈士蟆、山狗子、红肚囊等。是中国东北地区特产,跟蛤蟆、青蛙是完全不同的物种,是集药用、食补、美容于一体的珍稀两栖动物,林蛙可以食用,且肉质鲜美细嫩,在东北被视为美味,肉质鲜美,被誉为山珍。
需要注意的是,林蛙属于我国的野生保护动物,不应该干扰野生动物的自由生活。杜绝食用野生动物,野生林蛙不属于餐桌。
1.7青蛙
青蛙又名田鸡,有的地方称水鸡,是黑斑蛙、虎纹蛙、金线蛙和泽蛙等的统称。是我国常见的蛙类。青蛙肉质细嫩、脂肪少、糖分低、蛋白质含量高,人工养殖青蛙不仅技术简单,而且经济收益比较快。
02人工养殖蛙类致病生物的研究概况人工养殖蛙类致病生物的研究概况
人工养殖蛙类致病生物的研究概况
以往的研究结果已经证明,能危害人工养殖蛙类的病害类型与病原生物种类较多,在见有报道的养殖蛙类疾病中,不仅有病毒性疾病、真菌性疾病、细菌性疾病和寄生虫病等所谓生物性疾病,还有由于各种养殖环境因素恶化而诱发的非生物性疾病。
苗素英等(2001、2002)报道,从患病虎纹蛙(Hoplobatrachus rugulosus)中分离到的一种病毒,为20面体的胞浆内脱氧核糖核酸病毒,鉴定为虹彩病毒科,蛙病毒属的1个新种,将其命名为虎纹蛙病毒(Rana tigrina ranavirus,RTV)。关于养殖蛙类病毒性疾病,目前尚缺少有效的治疗方法。
Myers et al.(2012)报道了山地黄腿蛙(Rana muscosa)受到箭毒蛙壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis)感染的真菌性疾病。关于养殖蛙类的真菌性疾病,目前尚没有治疗方法。
关于养殖蛙类细菌性疾病,以往的研究已经分离鉴定到多种致病性细菌。陈耀明等(1994)报道了脑膜炎脓毒性黄杆菌(Flavobacterium menigosepticum)会引起各种规格的牛蛙大量死亡。贺路等(1995)对牛蛙“腹水病”的病原研究结果证明,嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)可以导致牛蛙发生腹水病。陈晓凤等(1995)对患“肝肿大病”的牛蛙致病病原研究结果证明,引起该病的病原细菌也是嗜水产气单胞菌。肖克宇等(1997)从患“红腿病”的牛蛙体内分离到迟缓爱德华菌(Edwardsiella tarda)。陈晓凤等(1999)对出现歪头、狂游、双眼白内障、肝脏肿大充血、腹水等综合性症状,即从患有所谓黄杆菌病的牛蛙体内,分离鉴定到致病性细菌为脑膜炎脓毒性黄杆菌。叶雪平等(1999)和陈晓凤等(1999)从患病牛蛙的肝、腹水及脑中分离到γ-不溶血性链球菌(Streptococcus sp.)。陈会波等(2001)的研究结果,验证了陈耀明等和陈晓凤等关于牛蛙黄杆菌病致病性细菌的研究结果。胡成钰等(2001)研究结果证实了牛蛙“红腿病”的致病性细菌有2种,是由嗜水气单胞菌和乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)引起的。
纪荣兴等(2003)对牛蛙“白内障病”的致病细菌研究结果证明,气单胞菌(Aeromonas sp.)是引起牛蛙“白内障病”的致病性细菌。凌跃进等(2003)对美国美国青蛙出血性败血症的研究报道中指出,点状产气单胞菌(Aeromonas punctata)和非霍乱弧菌(Noncholera vibrios)至导致这类疾病的致病菌。杨春浩等(2010)从患有腹部肿大、体色发黑、歪头、在水中做“旋转”式游动,解剖后可见腹部有大量脓血水、肝脏大呈深紫色、肾脏充血呈鲜红色等症状的沼泽绿牛蛙体内分离鉴定到嗜水气单胞菌。秦振阳(2018)从出现“歪头病”的黑斑蛙(Pelophylax nigromaculatus)体内,分离鉴定到脑膜炎败血伊丽莎白菌(Elizabethkingia meningoseptica),并且利用组织病理学研究方法,比较了米尔伊丽莎白菌(Elizabethkingia miricola)和脑膜炎败血伊丽莎白菌,导致患病黑斑蛙心脏、肝脏、脑、眼等不同程度的病理变化,揭示了该病各类症状的病理基础。吕耀平等(2018)报告了棘胸蛙被致病性蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)感染的病例。
对养殖蛙类造成危害的寄生虫病,主要是发生在养殖蛙类的蝌蚪阶段。由于车轮虫(Trichodina sp.)、斜管虫( Ambiphrya sp. )和锚头鳋( Lernaea sp. )等体表寄生虫的寄生,可以导致蝌蚪阶段的养殖蛙类大量死亡。
通过对养殖蛙类致病生物相关研究文献的简要回顾,在养殖蛙类疾病中由致病性细菌引起的疾病是比较多的。而且由不同种类致病菌引起养殖蛙类疾病的症状,则有许多相同之处。在被致病性细菌感染后,患病养殖蛙类往往呈现出歪头、狂游、红腿、体表溃疡、白内障、肝脏肿大、腹水、被血症等综合性症状。
03
患病养殖蛙类分类菌株对抗生素敏感性的检测与分析
贺路等(1995)从患腹水病的牛蛙体内获得的致病性嗜水气单胞菌,检测了分离菌株对16种抗生素类药物敏感性,结果证明分离菌株对庆大霉素、氯霉素、丁胺卡那、碘胺+TMP、新霉素、卡那霉素、碘胺和蛙服宁敏感,对妥布霉素、链霉素中度敏感,而对青霉素、万古霉素、红霉素、氯洁霉素、杆菌肽和先锋霉素不敏感。采用“蛙服宁”治疗患病牛蛙,药物治疗有效率达到70.0%~80.0%。
陈晓凤等(1999)对从患黄杆菌病的牛蛙体内获得的脑膜炎脓毒性黄杆菌完成的药敏试验结果,证实部分分离菌株对诺氟沙星、红霉素和磺胺嘧啶钠高度敏感外,对硫酸丁胺卡拉霉素中度敏感、对硫酸链霉素敏感、对呋喃唑酮、四环素、洁霉素、复方新诺明和呋喃妥因等均不敏感。
胡成钰等(2001)利用从患“红腿病”的牛蛙体内获得的嗜水气单胞菌和乙酸钙不动杆菌,采用纸片法检测了分离菌株对多种抗生素的敏感性,结果证明2种分离菌株均对卡那霉素、氯霉素、土霉素、诺氟沙星和新霉素敏感,而对四环素、红霉素和妥布霉素敏感的只有乙酸钙不动杆菌,嗜水气单胞菌对这3种供试抗生素不敏感,2种菌的分离菌株对青霉素、磺胺嘧啶和磺胺异噁唑均不敏感。
纪荣兴等(2003)利用从出现白内障病的牛蛙体内获得的气单胞菌分离菌株,检测了分离菌株对10种抗生素的敏感性,证实分离菌株对卡那霉素、多粘菌素B、链霉素、庆大霉素和复方新诺明(TMP/SM)敏感,对利福平中度敏感,而对氨苄青霉素、青霉素G、四环素和先锋霉素Ⅴ不敏感。
陈会波等(2001)针对从患黄杆菌病的牛蛙体内获得的分离菌株,采用K-B纸片法完成的药敏检测结果证明,分离菌株对47种供试药物中,已经对85.11%的供试药物产生了耐药性,将采用K-B纸片法证实对分离菌株具有比较好抑菌效果的5种抗生素兽药,采用试管稀释法检测其最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)为,利福平0.24mg/L、环丙沙星0.70mg/L、氧氟沙星0.70mg/L、氟啶酸1.20mg/L和麦迪霉素0.78mg/L。
杨春浩等(2010)从患病养殖牛蛙体内分离嗜水气单胞菌,完成分离菌株对抗生素类药物的敏感性测定结果证明,对头孢哌酮、左氟沙星、磷霉素、阿米卡星等高度敏感,而对氯霉素、环丙沙星、庆大霉素等不敏感。
秦振阳(2018)利用从患歪头病的黑斑蛙脑膜炎败血伊丽莎白菌,完成的药敏检测结果证明,分离菌株对美福仙、链霉素、强力霉素、阿奇霉素、麦迪霉素、氟苯尼考和利福平等7种抗生素类药物敏感。
通过上述由不同研究者,利用从患病蛙类体内分离致病性菌株,完成的分离菌株对各种抗生素兽药敏感性测定结果,至少说明了以下两个问题:首先,不同地方养殖蛙类体内分离的致病菌,对各种抗生物类药物的感受性存在比较明显的差异。因此,人们不可能采用同样的抗生素类药物的用法用量,有效地治疗不同地方的养殖蛙类的同一种疾病。其次,以往绝大多数研究者均是采用K-B纸片法检测的分离菌株对抗生素类药物敏感性的,这种检测方法只能定性分离菌株是否对供试药物敏感,而其检测结果无法帮助药物使用者实施科学地确定药物的使用剂量,而对实现精准用药有所帮助。
04
养殖蛙类细菌性疾病药物治疗的问题与对策
基于以往对养殖蛙类各种疾病的研究结果,对养殖蛙类细菌性疾病治疗中的问题与对策提出以下几点建议:
4.1杜绝滥用药物,实施精准用药
针对养殖牛蛙的细菌性疾病,采用抗生素类药物治疗,依然是国内、外防控养殖蛙类细菌性疾病的主要对策。在采用抗生素类药物治疗养殖蛙类细菌性疾病之前,了解致病细菌对各种抗生素类药物的敏感性,是科学选择、精准使用药物的必要前提。因此,在蛙类养殖场建设一个小型微生物实验室,坚持对危害养殖蛙类的病原细菌做药物敏感性监测,是避免滥用抗生素类药物,减少病原细菌产生耐药性,确保蛙类养殖业健康、可持续发展以及养殖蛙类产品质量安全的重要措施。
4.2了解病理特征,确保科学用药
因为所有致病性细菌均存在亲器官特性,即致病性细菌在养殖蛙类机体内的分布是不完全相同的。有研究结果证明,导致养殖蛙类出现“歪头”的症状,是因为致病菌已经进入患病蛙类的脑膜组织中的缘故。如果采用抗生素类药物治疗出现“歪头”症状的患病蛙,就有可能受到血脑屏障(blood brain barrier)等因素的影响,致使进入患病蛙体内的抗生素类药物不能到达致病菌存在的部位,而难以获得有效的药物治疗效果。因此,加强对养殖蛙类各种疾病的病理组织学研究,组织病理学指标不仅是准确诊断养殖蛙类各种疾病的黄金标准(gold standard),也是实现科学用药、确保药物治疗效果的根本途径。
4.3利用免疫机制,研制自家疫苗
养殖蛙类属于两栖类动物,拥有较养殖鱼类更为完善的免疫系统(immune system)。已经有研究结果证明,对养殖蛙类接种灭活病原细菌之后,受免蛙能产生特异性免疫应答和免疫记忆。因此,如果能将上述养殖蛙类各种病原病毒、细菌,制备成灭活的自家疫苗后接种养殖蛙类,通过激活养殖蛙类的适应性免疫(adaptive immunity),使受免养殖蛙类获得对致病性病毒、细菌的免疫能力,而减少或避免病毒和细菌性疾病的发生,是值得深入研究、积极探讨的防控养殖蛙类各种传染性疾病的重要途径。