李志成,鐘志鴻,李詩(shī)鈺,郭奕軒,郭慶凱,江飚,李安興*
(1.中山大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,廣東省水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物良種繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510275; 2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 動(dòng)物科技學(xué)院,廣東 廣州 510225)
海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病是由眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)Amyloodiniumocellatum感染而引起的寄生蟲(chóng)疾病[1]。 該病主要暴發(fā)于熱帶和亞熱帶地區(qū),在中國(guó)、法國(guó)、印度、埃及和美國(guó)等地的海水養(yǎng)殖區(qū)均有發(fā)病報(bào)道,對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類具有嚴(yán)重危害性[2-6]。魚(yú)類感染眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)后的典型癥狀為攝食量減少,呼吸頻率加快,聚集于水面或氧氣充足的區(qū)域。感染嚴(yán)重時(shí),病魚(yú)可在12 h內(nèi)窒息死亡[7-8]。病魚(yú)體表常分泌大量黏液,形成天鵝絨狀的白斑,故淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病又稱“海水魚(yú)天鵝絨病”[9]。淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病常暴發(fā)于封閉的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)和水族館中,該病已成為海水魚(yú)類養(yǎng)殖的主要寄生蟲(chóng)病之一,給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[10]。
眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)隸屬于肉足鞭毛門Sarcomastigophora鞭毛亞門Mastigophora植鞭綱Phytomastigophora腰鞭目Dinoflagellida胚溝科Blastodinidae淀粉卵渦鞭蟲(chóng)屬Amyloodinium[11]。該寄生蟲(chóng)于1931年被首次報(bào)道,Brown[1]發(fā)現(xiàn),英國(guó)倫敦動(dòng)物學(xué)會(huì)水族館中養(yǎng)殖的海水觀賞魚(yú)類感染該寄生蟲(chóng)后大量死亡。起初,眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)因形態(tài)與Chatton描述的Oodiniumpoucheti極其相似而被命名為“Oodiniumocellatum”(隸屬于卵圓蟲(chóng)屬),但通過(guò)對(duì)該蟲(chóng)體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性的進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),二者存在較大差異,Brown于1946年將其命名更正為“Amyloodiniumocellatum” (隸屬于淀粉卵渦鞭蟲(chóng)屬,為一新屬),并沿用至今[12]。隨后,越來(lái)越多的研究闡明了眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的生活史、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性和宿主范圍[13-15]。該寄生蟲(chóng)主要寄生于熱帶、亞熱帶海水魚(yú)類的鰓、皮膚和鰭條等,是海水養(yǎng)殖魚(yú)類中最常見(jiàn)的寄生蟲(chóng)之一,若條件適宜,幾乎可以感染所有海水魚(yú)類,已被列為重要的海洋魚(yú)類病原[9,16-17]。本文全面綜述了眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)生活史、流行危害、診斷方法和防控措施等方面的研究進(jìn)展,并提出未來(lái)研究和防控發(fā)展建議,以期為海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的科學(xué)防治提供有益參考。
眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)生活史簡(jiǎn)單,為直接發(fā)育型,發(fā)育過(guò)程不需要中間宿主。眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)生活史可分為滋養(yǎng)體、包囊和渦孢子3個(gè)階段(圖1),每個(gè)生命階段均具有不同的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征[18]。
圖1 眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)生活史Fig.1 Life cycle of Amyloodinium ocellatum
滋養(yǎng)體為蟲(chóng)體唯一的寄生生活階段,直徑為20.0~120.0 μm[12]。滋養(yǎng)體發(fā)育初期呈梨形,發(fā)育成熟后逐漸變?yōu)榍蛐?,可通過(guò)假根附著于宿主的上皮細(xì)胞并獲取營(yíng)養(yǎng)(圖2A),待發(fā)育成熟后滋養(yǎng)體縮回假根并從宿主脫落,沉到水底并發(fā)育形成包囊[9]。滋養(yǎng)體在不同宿主的寄生時(shí)間和發(fā)育大小存在差異[19]。在相同感染條件下,相比于云紋犬牙石首魚(yú)Cynoscionnebulosus,滋養(yǎng)體在大西洋笛鯛Lutjanuscampechanus組織中寄生的時(shí)間更長(zhǎng)。
A—病魚(yú)鰓,紅色箭頭示寄生的滋養(yǎng)體;B—包囊,包囊處于分裂狀態(tài);C—渦孢子,lf—縱向鞭毛,tf—橫向鞭毛。A—gill tissue of diseased fish,the red arrow showing the parasitic A.ocellatum trophonts; B—tomonts,tomonts which is in a split state; C—dinospores, lf—longitudinal flagellum, tf—transverse flagellum.圖2 眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)生活史各時(shí)期的電子顯微鏡觀察結(jié)果[18]Fig.2 Scanning electron microscope observation of Amyloodinium ocellatum in different periods during life cycle [18]
包囊為分裂增殖階段,包囊直徑為61.3~112.7 μm[20]。滋養(yǎng)體從宿主脫落后假根逐漸收縮,并在表面分泌纖維質(zhì)膜形成囊壁,發(fā)育形成包囊。包囊以均等二分裂的方式增殖并孵化出渦孢子(圖2B)。包囊發(fā)育受溫度影響較大,在23~27 ℃環(huán)境下包囊發(fā)育速度最快,在低于10 ℃時(shí)停止發(fā)育。一個(gè)發(fā)育成熟的包囊最多可分裂產(chǎn)生128個(gè)細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞孵化出2個(gè)渦孢子,即一個(gè)成熟的包囊可孵化出256個(gè)渦孢子[21]。
渦孢子為自由感染階段,具有侵染能力,蟲(chóng)體直徑為12.0~15.0 μm,具有一個(gè)眼點(diǎn),擁有橫溝、縱溝及兩條鞭毛(圖2C)。鞭毛是渦孢子的運(yùn)動(dòng)器官,其可通過(guò)鞭毛在水中自由游動(dòng)尋找新的宿主進(jìn)行寄生,完成一個(gè)生活史周期[14,22]。渦孢子從包囊孵化后,能保持較長(zhǎng)時(shí)間的侵染能力,Bower等[16]發(fā)現(xiàn),渦孢子在孵化4 d后仍具有較強(qiáng)的感染能力。渦孢子不具有保護(hù)性外壁且對(duì)化學(xué)藥物敏感,故可針對(duì)此階段蟲(chóng)體進(jìn)行藥物防控[23]。
在實(shí)驗(yàn)室條件下,研究人員為獲得足夠數(shù)量的包囊和渦孢子用于試驗(yàn),可采用魚(yú)體傳代和細(xì)胞系體外傳代2種方法。Bower等[16]在實(shí)驗(yàn)室條件下,用眼斑雙鋸魚(yú)Amphiprionocellaris和雜交條紋鱸Moronesaxatilis×M.chrysops作為宿主,實(shí)現(xiàn)了眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的人工傳代。Noga[24]于1987年首次成功使用孔雀花鳉Poeciliareticulata鰓細(xì)胞系實(shí)現(xiàn)了眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)體外傳代,且蟲(chóng)體體外感染時(shí)細(xì)胞病理和滋養(yǎng)體發(fā)育情況與魚(yú)體體內(nèi)感染相似。Oestmann等[25]用美國(guó)紅魚(yú)Sciaenopsocellatus背鰭細(xì)胞作為培養(yǎng)基,體外培養(yǎng)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng),并在體外連續(xù)培養(yǎng)了10個(gè)生活史周期。
眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)為多宿主寄生蟲(chóng),寄主范圍廣,是少數(shù)既可以感染硬骨魚(yú)類又可以感染軟骨魚(yú)類的寄生蟲(chóng)之一[9,26]。有研究報(bào)道,該寄生蟲(chóng)可同時(shí)寄生于魚(yú)體和其他體型較大的寄生蟲(chóng)上,如梅氏新本尼登蟲(chóng)Neobenedeniamelleni,表明眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)能從非魚(yú)類宿主中獲得生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[17]。自1931年在倫敦動(dòng)物學(xué)會(huì)水族館首次發(fā)現(xiàn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病以來(lái),海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病先后在世界各地被報(bào)道(表1)。尤其在歐洲國(guó)家,淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病已成為限制歐洲海水魚(yú)池塘養(yǎng)殖的主要瓶頸[3,10]。海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病在中國(guó)海水養(yǎng)殖業(yè)中也時(shí)有報(bào)道,如牙鲆Paralichthysolivaceus暴發(fā)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病,死亡率超過(guò)60%[27];大黃魚(yú)Pseudosciaenacrocea暴發(fā)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病,若防治措施不當(dāng),死亡率可達(dá)100%[2];紅鰭東方鲀Takifugurubripes嚴(yán)重感染眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)時(shí),死亡率為70%[28]。
表1 海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的病例報(bào)道Tab.1 Reports of amyloodiniosis in marine fish
當(dāng)水溫高于20 ℃ 時(shí),養(yǎng)殖魚(yú)類易暴發(fā)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病且死亡率較高[29,34]。淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病主要暴發(fā)于室內(nèi)封閉循環(huán)系統(tǒng)、池塘養(yǎng)殖等水體交換量小且養(yǎng)殖密度高的水體環(huán)境中[35]。在開(kāi)放性湖泊、河口等水域中,野生魚(yú)類雖然可被眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)感染,但由于水體開(kāi)放,魚(yú)群密度低,不易造成大量感染,一般不會(huì)引起死亡[36]。隨著高密度、工廠化和集約化養(yǎng)殖模式的建立及推廣,該養(yǎng)殖環(huán)境更有利于眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的增殖和傳播,淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病將越發(fā)普遍,需引起高度重視。
包囊和渦孢子階段是眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)傳播的主要時(shí)期。在室內(nèi)工廠化養(yǎng)殖中,渦孢子可通過(guò)一些與水體直接接觸的工具進(jìn)行傳播。鳥(niǎo)類、野生動(dòng)物或其他陸生動(dòng)物在不同的養(yǎng)殖系統(tǒng)間遷移的過(guò)程中,也可能攜帶受感染的水體而傳播病原[9]。甚至有研究表明,眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)渦孢子由于體積較小,可通過(guò)氣溶膠進(jìn)行傳播[37]。另外,新引入的魚(yú)種也具有攜帶病原的風(fēng)險(xiǎn),需對(duì)新引進(jìn)的魚(yú)種進(jìn)行消毒處理。死魚(yú)是潛在的病原攜帶媒介,因?yàn)樽甜B(yǎng)體可從死魚(yú)中脫落并在池底發(fā)育形成包囊。因此,盡快清除養(yǎng)殖系統(tǒng)中的死魚(yú),并定期清除池底的污染物,有助于減少水體中的蟲(chóng)體數(shù)量[1,9]。
迄今為止,世界各地流行的眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病原是否屬于同一物種仍存在分歧。Levy等[38]對(duì)來(lái)自紅海、地中海和墨西哥灣等海域的5株眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)分離株的內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)進(jìn)行序列分析,發(fā)現(xiàn)源于不同地區(qū)蟲(chóng)株的基因差異不大,所有分離株均為同一物種。然而,也有研究人員發(fā)現(xiàn),不同地區(qū)分離株的環(huán)境耐受性存在差異,特別是對(duì)鹽度的耐受性差異極大[18]。Noga等[29]在大西洋西部發(fā)現(xiàn)一株眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)蟲(chóng)株,其渦孢子形態(tài)特征與之前報(bào)道的北卡羅來(lái)納株存在明顯差異。因此,目前并不能排除不同地區(qū)的菌株實(shí)際上是亞種或更低類群的可能性。
當(dāng)有少量眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)寄生時(shí),宿主不表現(xiàn)出任何病理變化,只有當(dāng)蟲(chóng)體數(shù)量異常增多或宿主抵抗力下降時(shí),宿主才表現(xiàn)出明顯的患病癥狀,若處理不及時(shí)可引起宿主大量死亡,但不同魚(yú)類對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的易感性和耐受性存在差異[9,19,26]。
病魚(yú)的鰓組織病變最為嚴(yán)重,鰓絲可明顯看到滋養(yǎng)體寄生(圖3),滋養(yǎng)體假根附著位點(diǎn)附近的上皮細(xì)胞出現(xiàn)渾濁腫脹,鰓上皮空泡變性[39];嚴(yán)重感染時(shí),可見(jiàn)病魚(yú)鰓組織上皮脫離、繼發(fā)性片層融合、毛細(xì)血管擴(kuò)張和黏液細(xì)胞增殖,局部鰓小片變短甚至消失,少量鰓小片根部融合[7,15]。研究發(fā)現(xiàn),眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)滋養(yǎng)體寄生可刺激宿主產(chǎn)生大量黏液,導(dǎo)致宿主鰓功能障礙,影響氧氣交換效率而缺氧,從而在短期內(nèi)造成養(yǎng)殖魚(yú)類大量死亡,病魚(yú)血清中的葡萄糖和甘油三酯濃度顯著高于健康魚(yú)(P<0.05)[40],表明病魚(yú)處于慢性應(yīng)激狀態(tài),需提高代謝以應(yīng)對(duì)機(jī)體更高的能量需求。金頭鯛Sparusaurata在感染眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)18 h后,皮質(zhì)醇和乳酸水平高于對(duì)照組,而鰓中的Na+/K+-ATP酶活性低于對(duì)照組[41]。重牙鯛Diplodussargus對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)感染所呈現(xiàn)的應(yīng)激、血清指標(biāo)和組織病理學(xué)反應(yīng)與年齡大小相關(guān),相比于發(fā)育成熟的重牙鯛(101.3 g±10.4 g),年幼的重牙鯛(50.0 g±5.1 g)應(yīng)對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)感染時(shí)防御系統(tǒng)不夠成熟,應(yīng)激反應(yīng)更加強(qiáng)烈[42]。
A—滋養(yǎng)體寄生導(dǎo)致鰓組織彌漫性病變(H.E染色);B—鰓組織上皮損傷、增生并在鰓小片之間形成腔隙,細(xì)胞浸潤(rùn)(H.E染色);C—滋養(yǎng)體寄生于口腔導(dǎo)致上皮損傷并增生(PAS-法阿爾新藍(lán)染色);D—滋養(yǎng)體中的淀粉顆粒被染成紅色,咽道上皮內(nèi)有豐富的黏液細(xì)胞(PAS-法阿爾新藍(lán)染色)。A—attached trophonts inducing severe and diffuse epithelial degeneration of lamellae(H.E staining); B—epithelial damage,hyperplasia with lacunae formation between lamellae,and cellular infiltrate(H.E staining); C—buccal cavity showing attached trophonts and epithelial damage with hyperplasia(Pas-Alcian blue staining); D—starch granules in A.ocellatum trophonts stained in red and very abundant mucous cells in the epithelium of pharyngeal tract(Pas-Alcian blue staining).圖3 病魚(yú)鰓組織病理學(xué)分析[7]Fig.3 Pathological analysis of gill from diseased fish[7]
對(duì)病原進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定,是有效控制疾病的前提。淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病具有較高的發(fā)病率和死亡率,嚴(yán)重感染時(shí)可導(dǎo)致宿主急性死亡[7-8]。因此,對(duì)病魚(yú)患病初期的及時(shí)診斷具有重要意義。目前,生產(chǎn)過(guò)程中常應(yīng)用臨床癥狀觀察、顯微鏡觀察和分子生物學(xué)等方法進(jìn)行病魚(yú)診斷。
臨床癥狀觀察是最直接、最基本的診斷方法。眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)具有廣泛的致病性,當(dāng)有少量蟲(chóng)體寄生時(shí),病魚(yú)不會(huì)表現(xiàn)出病理特征,往往難以察覺(jué)。當(dāng)嚴(yán)重感染時(shí),病魚(yú)體色變暗,體表黏液分泌增多,食欲下降,喜歡聚集在水體上層或者含溶解氧較多的水域,依靠在附著物上不斷摩擦身體,痙攣性喘息或不協(xié)調(diào)地游動(dòng)(圖4)。在光線照射下,可以看到病魚(yú)皮膚附著有大量天鵝絨狀的白色顆粒物質(zhì)。感染嚴(yán)重的病魚(yú)鰓絲發(fā)白甚至腐爛,魚(yú)體因呼吸困難最終缺氧死亡[4,33,43]。通過(guò)對(duì)病魚(yú)臨床癥狀觀察可做出初步診斷,為確診提供必要的線索。需要注意的是,病魚(yú)臨床癥狀觀察并不能有效確診,存在誤診的風(fēng)險(xiǎn)。如臨床癥狀診斷時(shí)常將海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病與刺激隱核蟲(chóng)病混淆[44]。
淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的確診需基于臨床癥狀和鏡檢相結(jié)合,當(dāng)發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖魚(yú)類出現(xiàn)患病癥狀時(shí),可采集病魚(yú)的鰓絲、鰭條或體表黏液制成濕片,利用光學(xué)顯微鏡(40倍或100倍)觀察,若觀察到蟲(chóng)體呈梨形或球形黑色顆粒狀且數(shù)量較多,則可確診為淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病[9](圖5)。利用光學(xué)顯微鏡對(duì)患病魚(yú)進(jìn)行病原檢測(cè),在水產(chǎn)養(yǎng)殖中是一種簡(jiǎn)單、快速和低成本的有效方法。
A—寄生在鰓組織中的滋養(yǎng)體(紅色箭頭指示處); B—寄生在鰭條中的滋養(yǎng)體(紅色箭頭指示處)。A—the red arrow shows the parasitic A.ocellatum trophonts on the gills; B—the red arrow shows the parasitic A.ocellatum trophonts on the fins.圖5 病魚(yú)組織中眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)滋養(yǎng)體寄生觀察Fig.5 Microscopic observation of trophonts on diseased fish
目前,分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)已逐漸應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖魚(yú)類病原的早期檢測(cè),常用的分子檢測(cè)方法有常規(guī)PCR、巢氏PCR、實(shí)時(shí)定量PCR(qPCR)和環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)等[45]。如Levy等[38]針對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的核糖體DNA區(qū)域,開(kāi)發(fā)了一種敏感且特異的PCR檢測(cè)方法,該方法可檢測(cè)出眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)生活史周期的任一階段且特異性強(qiáng),不受水體中浮游生物或魚(yú)體鰓組織的影響。Picón-Camacho等[46]利用LAMP法建立了一種快速檢測(cè)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的分子診斷方法,該方法靈敏度顯著高于常規(guī)PCR方法,可檢測(cè)出水體中的單個(gè)包囊或滋養(yǎng)體且不受水體或鰓組織中抑制物質(zhì)的影響。總而言之,分子生物學(xué)檢測(cè)具有簡(jiǎn)便、快速和靈敏等特點(diǎn),有助于水產(chǎn)養(yǎng)殖中眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)感染的早期檢測(cè)。
預(yù)防和治療魚(yú)類寄生蟲(chóng)病的常用策略為切斷蟲(chóng)體生活史周期以阻止其增殖和傳播。目前,海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的防治策略主要包括物理防控、化學(xué)防控、免疫防控和生物防控4個(gè)方面,在實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)養(yǎng)殖條件靈活采用不同的治療措施。
沖洗養(yǎng)殖系統(tǒng)和過(guò)濾水體中的包囊是物理防控海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的主要方式。此類方法在包囊未孵化出渦孢子之前將其清除,可減少水體中蟲(chóng)體的數(shù)量,達(dá)到減緩疾病的作用[47]。然而,該方法僅限于小型循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng),使用局限性較大。
4.2.1 硫酸銅 硫酸銅是水產(chǎn)養(yǎng)殖中最常用的化學(xué)藥物之一,在防控淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病方面也頗為有效[23,48]。生產(chǎn)過(guò)程中,將患病魚(yú)置于1 mg/L硫酸銅溶液中藥浴4 h,可100%驅(qū)除魚(yú)體上寄生的滋養(yǎng)體。蟲(chóng)體體外試驗(yàn)結(jié)果表明,渦孢子對(duì)硫酸銅十分敏感,用質(zhì)量濃度為3.13、0.78、0.20 mg/L的硫酸銅溶液分別藥浴處理10、30、60 min,均可100%殺滅渦孢子,而包囊對(duì)硫酸銅具有較強(qiáng)的耐受性,即使在質(zhì)量濃度為100 mg/L的硫酸銅溶液中連續(xù)藥浴,仍能繼續(xù)發(fā)育,在利用硫酸銅治療海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病時(shí),殺死水體中自由游動(dòng)的渦孢子以切斷其生活史是關(guān)鍵[49]。然而,養(yǎng)殖水體中過(guò)量的銅離子對(duì)水生生物具有毒害作用[50-51],且不同魚(yú)類對(duì)硫酸銅的耐受性存在差異[52-53],因此,生產(chǎn)上需科學(xué)合理地使用硫酸銅防控淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病,切不可盲目增加硫酸銅的使用劑量。
4.2.2 福爾馬林 福爾馬林(含體積分?jǐn)?shù)為37%~40%的甲醛)具有較強(qiáng)的防腐殺蟲(chóng)能力,能使眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的蛋白質(zhì)變性,可達(dá)到殺滅蟲(chóng)體、防治魚(yú)病的目的[15,54]。Fajer-vila等[54]將感染眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的黑點(diǎn)圓鲀Sphoeroidesannulatus在質(zhì)量濃度為 51 mg/L的福爾馬林中藥浴1 h,可顯著減少病魚(yú)皮膚和鰓上的寄生蟲(chóng)數(shù)量。Kizhakudan等[4]研究表明,使用100 mg/L福爾馬林藥浴病魚(yú)1 h,間隔1 d后再次藥浴病魚(yú)1 h,可完全消除養(yǎng)殖環(huán)境中的蟲(chóng)體。
4.2.3 過(guò)氧化氫 過(guò)氧化氫是潛在的“綠色”治療劑,相對(duì)于傳統(tǒng)化學(xué)治療劑,過(guò)氧化氫具有環(huán)保、毒性小等特點(diǎn)。當(dāng)使用過(guò)氧化氫防控魚(yú)病后,水體中殘留的過(guò)氧化氫會(huì)降解為水和氧氣,生成無(wú)毒性殘留物排放到環(huán)境中[55-57]。Montgomery-Brock等[58]評(píng)估了過(guò)氧化氫控制馬鲅Polydactylussexfilis淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的效果,結(jié)果顯示,使用75 mg/L過(guò)氧化氫溶液浸泡病魚(yú)30 min能有效減少滋養(yǎng)體數(shù)量,6 d后再次浸泡魚(yú)體30 min,可完全消除魚(yú)體和水體中的眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)。過(guò)氧化氫具有較大的應(yīng)用潛力,可以有效抵抗海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病,并可替代常規(guī)化學(xué)治療劑。
4.2.4 其他化學(xué)藥物 除上述常用藥物外,還有大量研究表明,氯喹、磷酸氯喹和3,N-甲基葡萄糖胺等化學(xué)藥物對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)均具有一定的殺滅作用[31,59-60]。由于暫無(wú)有效的疫苗,在海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的防治過(guò)程中,化學(xué)藥物浸泡仍是主要的防治方式(表2)。但化學(xué)藥物在殺蟲(chóng)過(guò)程中對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類的毒性較大,因此,尋找對(duì)魚(yú)類安全性大、無(wú)藥性殘留、用藥濃度小、效應(yīng)快和成本低的藥物,是當(dāng)前魚(yú)類養(yǎng)殖生產(chǎn)中亟待解決的問(wèn)題。同時(shí),眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)包囊對(duì)化學(xué)藥物具有較強(qiáng)的抗性,單次用藥往往不能有效根除該疾病,需反復(fù)多次用藥浸泡或化學(xué)藥物浸泡后倒池處理,可有效控制海水養(yǎng)殖魚(yú)類暴發(fā)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病。
表2 治療淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的常用化學(xué)藥物及其效果Tab.2 Common chemical drugs and their effects in the treatment of amyloodiniosis
在海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的防控方面,免疫防控比藥物防控更加安全有效,大量學(xué)者開(kāi)展了宿主應(yīng)對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的免疫應(yīng)答研究(表3),雖取得一定成果,但目前仍處于試驗(yàn)階段,未成功開(kāi)發(fā)出商品化疫苗。Smith等[63]首次發(fā)現(xiàn),奧尼羅非魚(yú)Oreochromisaureus經(jīng)渦孢子人工免疫后,可在血清中產(chǎn)生特異性抗體。Cobb等[64]以亞致死劑量的渦孢子反復(fù)多次感染白條雙鋸魚(yú)Amphiprionfrenatus后,再次感染時(shí),白條雙鋸魚(yú)對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)產(chǎn)生明顯的抵抗力。通過(guò)ELISA法檢測(cè)病魚(yú)血清時(shí),發(fā)現(xiàn)病魚(yú)的血清抗體效價(jià)升高,產(chǎn)生了特異性抗體[65]。對(duì)自然感染眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的海鱸血液樣本進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)海鱸對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)產(chǎn)生了適應(yīng)性免疫反應(yīng),暗示其對(duì)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的二次感染具有抗性[66]。研究發(fā)現(xiàn),免疫魚(yú)血清抑制了渦孢子對(duì)細(xì)胞的感染能力,渦孢子在細(xì)胞培養(yǎng)液中運(yùn)動(dòng)減緩,細(xì)胞培養(yǎng)物中的渦孢子感染性與血清抗體效價(jià)成反比,且新鮮的血清比加熱滅活的血清對(duì)渦孢子具有更強(qiáng)的抑制效果[67]。
表3 眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)誘導(dǎo)魚(yú)體產(chǎn)生的免疫反應(yīng)Tab.3 The immune response in fish induced by Amyloodinium ocellatum
生物防控是指利用某些生物的生活習(xí)性抑制特定有害生物的種群密度,使其危害減少[68]。目前,生物防控策略在海水魚(yú)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病中研究較少。Oestmann等[69]研究發(fā)現(xiàn),鹵蟲(chóng)Artemiasalina能減少美國(guó)紅魚(yú)Sciaenopsocellatus養(yǎng)殖系統(tǒng)中的渦孢子數(shù)量,但鹵蟲(chóng)吞食渦孢子的能力有限,難以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。Zhong等[70]利用紅羅非魚(yú)Oreochromisniloticus×O.mossambicus雜食性的特點(diǎn),將不易受刺激隱核蟲(chóng)感染的紅羅非魚(yú)與易受刺激隱核蟲(chóng)感染的卵形鯧鲹混合飼養(yǎng),能有效減少水體中刺激隱核蟲(chóng)包囊數(shù)量,防止卵形鯧鲹被刺激隱核蟲(chóng)二次感染。Imsland等[71]將圓鰭魚(yú)Cyclopteruslumpus和大西洋鮭Salmosalar混合飼養(yǎng),利用圓鰭魚(yú)捕食海虱Lepeophtheirussalmonis的特性,有效減少了海虱感染大西洋鮭的機(jī)率。目前,將對(duì)病原體易感性不同的養(yǎng)殖魚(yú)類混合飼養(yǎng),利用不易感魚(yú)吞食病原體的特性,減少養(yǎng)殖水體中病原體數(shù)量,這種防控策略在海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病生物防控中尚未見(jiàn)報(bào)道,但防控思路值得借鑒。
除了物理防控、化學(xué)防控、免疫防控和生物防控策略外,還可通過(guò)在飼料中添加益生菌或益生元提高魚(yú)體的先天免疫系統(tǒng)活力,以對(duì)抗眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的感染[72-73]。在日常養(yǎng)殖過(guò)程中還應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)殖水體的管理、養(yǎng)殖工具定期消毒(防止各養(yǎng)殖系統(tǒng)病原的交叉?zhèn)鞑?和魚(yú)體日常檢查等工作。
眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)是熱帶、亞熱帶地區(qū)常見(jiàn)的海水魚(yú)類寄生蟲(chóng),環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),嚴(yán)重感染時(shí)可導(dǎo)致宿主迅速死亡。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病及其病原眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)展開(kāi)了大量研究,該寄生蟲(chóng)的生活史、形態(tài)結(jié)構(gòu)、傳播方式和流行情況已基本明確。然而,海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的研究和防控仍存在以下幾方面的問(wèn)題。
1)在淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的防控方面,目前仍以硫酸銅、福爾馬林等常見(jiàn)殺蟲(chóng)藥物為主,具有一定的效果,但長(zhǎng)期使用該類化學(xué)藥物會(huì)造成環(huán)境污染,不利于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)感染誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生免疫反應(yīng)的機(jī)制及魚(yú)類免疫系統(tǒng)的調(diào)控機(jī)制研究相對(duì)滯后,導(dǎo)致疫苗研發(fā)困難。
3)關(guān)于眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的人工感染方法、包囊收集、包囊計(jì)數(shù)和渦孢子計(jì)數(shù)等缺乏標(biāo)準(zhǔn)化方法,不同科研工作者使用方法不一,誤差較大。建立一套眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)標(biāo)準(zhǔn)化感染模型,以及探尋更加高效的包囊收集和計(jì)數(shù)策略具有重要意義。
4)在眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)生活史不同時(shí)期,渦孢子對(duì)化學(xué)藥物敏感,容易殺滅,但包囊和滋養(yǎng)體對(duì)化學(xué)藥物均具有較強(qiáng)的耐受性,導(dǎo)致單次用藥往往難以消除疫病,需多次反復(fù)用藥或長(zhǎng)期用藥。因此,探尋包囊和滋養(yǎng)體對(duì)化學(xué)藥物的耐受機(jī)制,尋找能有效殺滅或清除水體包囊的方法是亟待解決的問(wèn)題。
5)在海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病研究過(guò)程中,為獲得足夠數(shù)量的包囊和渦孢子用于試驗(yàn),需要利用活魚(yú)作為宿主進(jìn)行人工傳代。該項(xiàng)工作成本較高,操作煩瑣,為保證蟲(chóng)株不丟失,即使在不需要蟲(chóng)株用于試驗(yàn)時(shí)傳代工作仍不能間斷,造成時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上的巨大浪費(fèi)。
近幾十年,世界對(duì)魚(yú)類產(chǎn)品的需求激增,在當(dāng)前漁業(yè)捕撈近乎飽和的情況下,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)將成為增加魚(yú)類產(chǎn)量的主要方式。然而,水產(chǎn)養(yǎng)殖中的疾病問(wèn)題是制約集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖健康發(fā)展的主要障礙。在養(yǎng)殖密度高且水體交換量小的養(yǎng)殖環(huán)境中,眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)可迅速增殖和傳播,危害宿主。為有效防控海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病,減少該病暴發(fā)造成的經(jīng)濟(jì)損失,需做到“管理預(yù)防為主、綜合治理為要”。未來(lái)關(guān)于海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的研究和防控仍需加強(qiáng)以下幾方面的工作:
1)科學(xué)養(yǎng)殖,優(yōu)化養(yǎng)殖密度。根據(jù)眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)的生活史特性,在高密度養(yǎng)殖環(huán)境下,蟲(chóng)株會(huì)迅速增殖,加快疫病暴發(fā)。因此,養(yǎng)殖過(guò)程中需做到科學(xué)養(yǎng)殖管理,合理控制魚(yú)類養(yǎng)殖密度。
2)預(yù)防為主,加強(qiáng)病原檢測(cè)。利用分子生物學(xué)手段加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境中的病原檢測(cè),在疫病暴發(fā)之前提前預(yù)警,最大程度地減少疫病造成的經(jīng)濟(jì)損失。
3)探尋蟲(chóng)株低溫保存策略。目前,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中精原干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞均可實(shí)現(xiàn)低溫冷凍保存,未來(lái)要積極探尋眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)在滋養(yǎng)體階段或包囊階段的低溫保存策略,為海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的研究提供便利。
4)積極探索宿主發(fā)病機(jī)制。淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病發(fā)病機(jī)制與多種因素密切相關(guān),目前發(fā)病機(jī)制不詳,導(dǎo)致不能從根本上消除疫病。未來(lái)可通過(guò)轉(zhuǎn)錄組、代謝組等手段,闡明淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的發(fā)病機(jī)制,以拓寬對(duì)該病的認(rèn)識(shí)。
5)篩選綠色且高效的殺蟲(chóng)藥物。為有效防控海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病,需積極探尋更加高效且綠色的殺蟲(chóng)藥物,消除硫酸銅、福爾馬林等常規(guī)化學(xué)藥物治療魚(yú)病時(shí)危害環(huán)境的缺陷,保障水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
6)加強(qiáng)疫苗研發(fā)的基礎(chǔ)研究。目前,海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病疫苗研究成果較少,且免疫機(jī)制尚不清楚。研發(fā)安全、高效的淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病疫苗是防控海水魚(yú)類淀粉卵渦鞭蟲(chóng)病的關(guān)鍵。因此,積極探尋眼點(diǎn)淀粉卵渦鞭蟲(chóng)寄生誘導(dǎo)魚(yú)體產(chǎn)生的免疫調(diào)控機(jī)制、加快疫苗研發(fā)進(jìn)程具有重要意義。