對(duì)蝦養(yǎng)殖面臨由副溶血性弧菌引起的急性肝胰腺壞死病 （AHPND） 的重大挑戰(zhàn)。本研究通過比較正常氣泡和納米氣泡對(duì)白對(duì)蝦的有效性，評(píng)估氧氣和臭氧納米氣泡技術(shù)在疾病控制中的潛在應(yīng)用。
本研究目標(biāo)是找到抗生素的替代品，平衡對(duì)蝦的殺菌效果和安全性。
對(duì)蝦是蝦行業(yè)主要產(chǎn)品之一。
一、越南AHPND疾病情況：
在越南，蝦是主要商品之一，2021年產(chǎn)量達(dá)到930噸，主要是白對(duì)蝦（632噸）和斑節(jié)對(duì)蝦（268噸）。然而，這種快速生長(zhǎng)也帶來了環(huán)境污染和流行病等諸多問題，尤其是由副溶血性弧菌引起的急性肝胰腺壞死 （AHPND）。
2011年至2015年期間，AHPND在湄公河三角洲造成的損失估計(jì)為2600萬美元的虎蝦和1100萬美元的斑節(jié)對(duì)蝦。目前，由于抗生素的使用無效，沒有有效的措施來控制這種疾病，需要養(yǎng)蝦業(yè)尋找替代解決方案。
二、納米氣泡技術(shù)的效果：
尺寸小于200納米的納米氣泡技術(shù)被認(rèn)為是一個(gè)潛在的方向，因?yàn)樗軌蚓S持水中的溶解氧并控制致病細(xì)菌。
納米氣泡有助于增加水中的氧濃度，促進(jìn)新陳代謝，增加蝦的飼料吸收和生長(zhǎng)。同時(shí)，臭氧納米氣泡能夠有效地對(duì)水進(jìn)行消毒，這要?dú)w功于產(chǎn)生分解細(xì)菌細(xì)胞膜的自由氧自由基的機(jī)制。
但是，需要嚴(yán)格控制鹽海水中臭氧的使用，因?yàn)槿绻^量服用，可能會(huì)對(duì)蝦有毒。另一方面，過量的氧氣也會(huì)導(dǎo)致氧氣中毒（高氧），導(dǎo)致鰓損傷，如果氧氣水平超過飽和的 250%-300%，甚至?xí)黾游r和魚的死亡率。
三、研究的整個(gè)過程：
該研究于2024年5月至9月在越南水產(chǎn)養(yǎng)殖研究1所的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)主要部分，第一部分調(diào)查了納米氣泡對(duì)清潔環(huán)境中蝦的影響，第二部分研究了納米氣泡的副溶血弧菌的殺菌效果。各組比較了：
正常大小的純氧氣泡（符號(hào)：O?）；
正常大小的臭氧氣泡 （O?）；
納米級(jí)純氧氣泡 （O?-NB）；
納米級(jí)臭氧氣泡 （O?-NB）；
正常曝氣 （NCTRL） 對(duì)蝦照組；
在實(shí)驗(yàn)2中，還有一個(gè)額外的組“正常通氣和副溶血性弧菌感染的對(duì)照組”（符號(hào)：PCTRL）。
四、研究成果：
研究表明，與傳統(tǒng)氣泡相比，臭氧納米氣泡 （O?-NB） 和納米氧 （O?-NB） 對(duì)白對(duì)蝦的影響不同：
1、在鰓損傷方面，臭氧O?組通常造成最大的損傷（在實(shí)驗(yàn)1中導(dǎo)致49只蝦中有18只死亡），而O?-NB沒有記錄任何病例。純氧（O? 和 O?-NB）造成的損傷較輕。在存在細(xì)菌感染的情況下（實(shí)驗(yàn)2），與正常O?相比，O?-NB顯明顯減少了鰓損傷 （p < 0.01），表明納米形式更安全。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)，蝦的增重情況，其中E1是實(shí)驗(yàn)1，E2是實(shí)驗(yàn)2。
2、在生長(zhǎng)方面，臭氧O?組中的蝦通常增重最低 （p < 0.05），而O?-NB沒有負(fù)面影響。O?組的死亡率通常比對(duì)照組高4.67倍，但O?-NB僅增加了3.35倍（無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義）。特別是，當(dāng)感染副溶血性弧菌時(shí)，O?-NB與陽性對(duì)照 （PCTRL） 相比，死亡風(fēng)險(xiǎn)降低了 76%，這要?dú)w功于其卓越的殺菌能力——治療6小時(shí)后細(xì)菌密度迅速下降 （p < 0.001）。
3、納米組的水質(zhì)明顯改善：與對(duì)照組相比，O?-NB增加了溶解氧 （DO），減少了NO?、NH3，并將ORP維持在250-450mV——適用于控制細(xì)菌，對(duì)蝦無毒。納米組中的水溫高1-2°C可能有助于促進(jìn)生長(zhǎng)。
分散圖顯示了副溶血性弧菌密度（點(diǎn)）和基于多項(xiàng)式回歸的預(yù)測(cè)密度（線）。
與其他研究的比較表明，O?-NB平衡了益處和風(fēng)險(xiǎn)：雖然它會(huì)導(dǎo)致輕微的肺損傷，但消毒效果更優(yōu)越，與普通O?相比，細(xì)菌死亡的風(fēng)險(xiǎn)降低了80%。相比之下，O?-NB雖然毒性較小，但會(huì)增加過量的DO （>20 mg/L），導(dǎo)致氧氣中毒。該研究建議在短時(shí)間內(nèi)（每天2-10分鐘）使用O?-NB來控制疾病，同時(shí)能夠減少對(duì)蝦健康的影響。這是預(yù)防和治療ADHD的抗生素的潛在替代品。
總的來說，越南水產(chǎn)養(yǎng)殖研究1所和香港大學(xué)的科學(xué)家進(jìn)行的一項(xiàng)研究評(píng)估了氧氣和臭氧形式的納米氣泡對(duì)白腿蝦的有效性。結(jié)果表明，臭氧納米氣泡可明顯降低副溶血性弧菌，改善水質(zhì)，而不影響蝦的生長(zhǎng)或存活率，在水生疾病控制方面具有潛在的應(yīng)用前景。納米氣泡在對(duì)蝦養(yǎng)殖中的商業(yè)應(yīng)用需要更多的研究。
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