一、什么是噬菌體?

長期以來,噬菌體一直被認為是一種能夠寄生和“吃掉”細菌的特殊病毒。簡單地說,噬菌體是引起細菌性疾病的病毒,它們在細菌細胞中繁殖,分解并破壞細菌細胞。噬菌體存在于其自然環(huán)境中,結(jié)構(gòu)非常簡單,僅由蛋白質(zhì)包膜和核酸(AND或RNA)遺傳物質(zhì)核心組成。原則上,它們可以以多種不同的形式存在并感染所有生物體,包括細菌。

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噬菌體的應用有助于有效控制蝦上的細菌病害。

自20世紀初以來,世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了噬菌體并分離出它們,從那時起,噬菌體產(chǎn)生了許多研究和應用,以產(chǎn)生抗體和抗病毒藥物來治療人類疾病。然而,最近,噬菌體在水生動物中控制細菌性疾病的應用得到了大力推廣。特別是在水產(chǎn)養(yǎng)殖中禁止使用抗生素在許多國家得到更廣泛應用時,這一研究方向變得更加緊迫。此外,由于長期過度使用抗生素,病原菌的抗生素耐藥現(xiàn)象變得更加普遍。因此,噬菌體被認為是養(yǎng)殖戶在疾病管理中的生物解決方案。

二、噬菌體應用:機遇與困難:

由于疾病,養(yǎng)蝦業(yè)目前面臨著無數(shù)挑戰(zhàn)。病毒引起的白點、紅體等疾病仍然是一個大問題,由于蝦沒有免疫記憶,疫苗的應用仍然不可行。

近年來,以弧菌為主的細菌性疾病造成了巨大的破壞。如果弧菌在養(yǎng)殖30-45天期間引起EMS,可以殺死對蝦。特別是最近導致TPD(高致?。┑募毦甑亩拘砸獜姅?shù)千倍,可以在蝦非常年輕時(僅在投苗3-5天后)導致死亡。

由于藥物的過度使用導致抗生素的油性,許多研究都注意到了這一點。Ho Khanh Duy 等人(2019年)表明,在孵化場分離出的細菌菌株可以抵抗多達21種不同的抗生素。如果人們繼續(xù)使用抗生素來預防這些疾病,他們將更深地陷入“惡性循環(huán)”,并難以尋找治療解決方案。因此,草藥、免疫刺激劑和噬菌體的應用可以被認為是當今可行的解決方案。然而,噬菌體的生產(chǎn)和應用仍面臨許多障礙。

1、分離噬菌體并不太困難,但創(chuàng)造一個環(huán)境來保存它們并在使用過程中促進它們的活性并不是一個簡單的問題。許多類型的噬菌體在實驗室中對殺滅病原微生物有很好的效果,但應用于實際生產(chǎn)時,效果相當有限。有些類型的噬菌體可以用于外潑,但也有一些類型是混合到飼料中的。

2、噬菌體通常需要在涼爽的溫度下儲存,并且它們不耐熱。

3、由于其病毒性質(zhì),噬菌體只能寄生、引起疾病并破壞某種類型的細菌。換句話說,噬菌體具有高度特異性,其原理是一把鑰匙只能打開一把鎖。同時,蝦上的病原菌太豐富,可以有多達數(shù)千種不同的菌株和物種。因此,如果產(chǎn)品中只含有一種噬菌體,通常不足以發(fā)揮作用。有效的噬菌體產(chǎn)品通常需要許多不同類型噬菌體的組合,通常被稱為“組合的噬菌體”。如果產(chǎn)品中噬菌體的數(shù)量較多,則意味著產(chǎn)品的保護能力較高,但該產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)成本也會增加。因此,目前的趨勢是尋找能夠僅用一個噬菌體殺死許多菌株和病原菌的多用途噬菌體。

4、噬菌體是一種病毒,因此它們不會被當前的抗生素殺死。許多研究文獻還表明,噬菌體也能夠與抗生素產(chǎn)生共振,從而減少生產(chǎn)中使用的抗生素劑量。然而,當噬菌體與消毒劑、殺蟲劑和其他一些化學品同時使用時,可以被殺死。在自然界中,有數(shù)百種不同種類的弧菌會引起疾病,也有數(shù)百種相應的噬菌體。研究人員必須分離和選擇能夠在不同地理、土壤和水環(huán)境中有效的噬菌體。

5、事實上,在池塘里,不僅有有害細菌,還有很多有益細菌共同生活。通常只有當弧菌屬的密度超過104 CFU/ml的閾值時,疾病才會爆發(fā)。當噬菌體過于徹底地破壞病原菌時,它會使池塘中的微生物群落失衡。從那里,它為其他細菌群體創(chuàng)造了條件,讓他們有機會爆發(fā)并可能引起新的疾病。此外,細菌還可以適應并產(chǎn)生新的菌株。

三、研究測試結(jié)果:

池塘:池塘內(nèi)鋪膜;

對蝦:南美白對蝦;

方法:以0.5ml/立方米水和5g/kg飼料的劑量補充噬菌體產(chǎn)品,每天2餐(上午6點和下午14點)。

處理之前:

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處理(3天)后 :

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圖1. 噬菌體補充劑在池塘水體和白對蝦飼料中的應用實際評價

用于外潑和混入飼料噬菌體產(chǎn)品的測試結(jié)果表明,噬菌體的存在明顯減少弧菌,減少弧菌在水生環(huán)境、肝胰腺以及蝦的腸道中引起疾病。另外,一代又一代的噬菌體產(chǎn)品不斷完善和更新以適應實際情況。噬菌體是一種高科技產(chǎn)品,受許多環(huán)境因素的影響。因此,噬菌體產(chǎn)品也需要具有一定技術(shù)資格的人力資源,以最大限度地提高使用效率。