張學(xué)師 ,張紀(jì)兵 ,袁圣 ,薛暉 ,趙彥華
(1.射陽縣水產(chǎn)技術(shù)推廣中心,江蘇 射陽 224300;2.南京智億生物技術(shù)有限公司,江蘇 南京 211100;3.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院,江蘇 泰州 225300;4.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,江蘇 南京 210017)
蛭弧菌(Bdellovibrio bacteriovorus)是一類以裂解其他敏感革蘭氏陰性菌為主的小型寄生性細(xì)菌,其生活周期較獨(dú)特,能夠識別、侵入并定居宿主菌周質(zhì)空間中,利用宿主細(xì)胞的營養(yǎng)進(jìn)行絲狀生長,并裂解宿主細(xì)胞釋放子代蛭弧菌細(xì)胞,造成宿主細(xì)胞死亡[1]。蛭弧菌最早于1962年由Stolp等人首次發(fā)現(xiàn),屬于原核生物界唯一一類周質(zhì)性專性捕食性細(xì)菌[2]。研究表明,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,蛭弧菌具有能夠防治病害菌的潛力[3],具有替代抗生素殺滅病害菌的應(yīng)用價(jià)值[4],且無法侵染真核細(xì)胞,對生物體無毒副作用[5]。鑒于蛭弧菌裂解宿主細(xì)胞的特性,加工成微生態(tài)制劑,在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等不同領(lǐng)域均顯示出廣闊的應(yīng)用前景[6-7]。蛭弧菌的分離計(jì)數(shù),與噬菌體相似,需要敏感宿主細(xì)菌,供其裂解以生長繁殖[8]。通常采用含0.1%聚蛋白胨的雙層瓊脂培養(yǎng)基[9]和自來水雙層瓊脂培養(yǎng)基[10]進(jìn)行噬菌斑計(jì)數(shù)。
夏季高溫季節(jié),細(xì)菌性病害嚴(yán)重危害水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),造成較高的發(fā)病率和病死率,針對蛭弧菌能夠裂解細(xì)菌,替代抗生素的特性,于2018年5月在異育銀鯽養(yǎng)殖試驗(yàn)塘內(nèi)添加含蛭弧菌微生態(tài)制劑,通過細(xì)菌計(jì)數(shù)及細(xì)菌性病害的發(fā)病率和病死率來研究蛭弧菌對異育銀鯽養(yǎng)殖塘的生物防治作用。
射陽縣發(fā)陽水產(chǎn)養(yǎng)殖公司1號及2號養(yǎng)殖塘,池塘面積約6 000 m2,均為長方形土池塘,水深1.2~1.5 m,設(shè)1號為試驗(yàn)塘,2號為對照塘,塘內(nèi)所養(yǎng)異育銀鯽為同一時(shí)間放養(yǎng),且數(shù)量及規(guī)格一致。
LB營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基、瓊脂粉購自廣州環(huán)凱生物制品有限公司,3M細(xì)菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)片購自南京某公司,自來水雙層瓊脂培養(yǎng)基(自配):下層為1.5%自來水瓊脂,上層為0.6%自來水瓊脂。
大腸桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株購自中國農(nóng)業(yè)微生物保存中心,蛭弧菌微生態(tài)制劑(菌普康)為南京某公司生產(chǎn)。
分別采集試驗(yàn)塘和對照塘內(nèi)水樣,進(jìn)行倍比稀釋后,吸取1 mL加入3M細(xì)菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)片中,30℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h后進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)。
1.5.1 蛭弧菌微生態(tài)制劑的使用 按照蛭弧菌微生態(tài)制劑使用說明書,用滅菌純凈水溶解蛭弧菌凍干粉,于5月初在1號塘進(jìn)行全塘潑灑,對照塘潑灑同等體積滅菌純凈水。
1.5.2 宿主菌懸液制備 將大腸桿菌接種于LB液體培養(yǎng)基中,37℃溫箱振蕩培養(yǎng)8 h,培養(yǎng)液經(jīng)離心去上清,加入滅菌生理鹽水混勻備用。
1.5.3 蛭弧菌計(jì)數(shù) 將宿主懸液吸取1 mL加入6 mL上層瓊脂試管中迅速搖勻,分別加入采集的試驗(yàn)塘及對照塘水樣0.1 mL,混勻后倒入已配好的下層瓊脂上,待培養(yǎng)基凝固,倒置30℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng),待噬菌斑形成后計(jì)數(shù)。
6—9月高溫季節(jié),每天早中晚3次巡查試驗(yàn)塘及對照塘,每周隨機(jī)拉網(wǎng)捕撈30~40尾,觀察體表狀態(tài),根據(jù)癥狀判斷是否為細(xì)菌性疾病,分別計(jì)算試驗(yàn)塘及對照塘細(xì)菌性疾病發(fā)病率。
潑灑前通過池塘互通換水,控制試驗(yàn)塘和對照塘細(xì)菌總數(shù)均為5.4×106CFU/mL,蛭弧菌濃度均為1.6×102PFU/mL;試驗(yàn)結(jié)束后試驗(yàn)塘蛭弧菌濃度上升為 8.2×105PFU/mL,細(xì)菌總數(shù)下降為 3.7×105CFU/mL,對照塘細(xì)菌總數(shù)和蛭弧菌濃度均略上升,具體結(jié)果如表1所示。
通過6—9月高溫季節(jié),異育銀鯽細(xì)菌性病害發(fā)病率統(tǒng)計(jì),1號試驗(yàn)塘細(xì)菌性病害發(fā)病率明顯低于2號對照塘,如圖1所示。
通過試驗(yàn)塘及對照塘數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn),添加蛭弧菌的試驗(yàn)塘,經(jīng)過30 d試驗(yàn)周期,蛭弧菌數(shù)量顯著增加,細(xì)菌總數(shù)大幅下降,而對照塘,蛭弧菌數(shù)量和細(xì)菌總數(shù)保持微增長,分析可能是氣溫升高,水溫上升,細(xì)菌及蛭弧菌繁殖加快所致。后期數(shù)據(jù)采集結(jié)果顯示,添加蛭弧菌的試驗(yàn)塘,細(xì)菌性疾病發(fā)病率明顯低于對照塘,結(jié)合前期細(xì)菌總數(shù),表明蛭弧菌對異育銀鯽養(yǎng)殖池塘具有較好的殺菌效果,可降低細(xì)菌性疾病的發(fā)生。

表1 試驗(yàn)周期蛭弧菌及細(xì)菌總數(shù)變化

圖1 試驗(yàn)塘與對照塘6—9月發(fā)病率統(tǒng)計(jì)
蛭弧菌作為寄生性細(xì)菌,不僅僅能夠裂解宿主細(xì)胞,同時(shí)還能夠有效地降低養(yǎng)殖水體中氨氮等有害物質(zhì)含量[11]。因此,自1994年國家批準(zhǔn)蛭弧菌在動(dòng)物養(yǎng)殖上使用以來,蛭弧菌在我國水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛[12]。目前,我國對蛭弧菌的研究可分為凈化水質(zhì),殺滅細(xì)菌及促進(jìn)動(dòng)物體非特異性免疫這3大類。但是蛭弧菌的研究仍然處于初步階段,關(guān)于蛭弧菌在殺滅細(xì)菌的同時(shí),是否會(huì)破壞養(yǎng)殖水體的微生物種群以及養(yǎng)殖動(dòng)物腸道菌群結(jié)構(gòu)等都仍然是未知問題,建立安全并且完善的蛭弧菌制劑使用程序,才能夠更好的發(fā)揮蛭弧菌的作用,促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。