鱼类链球菌病的研究进展及防控策略.pdf

鱼类链球菌病的研究进展及防控策略梁前才1，车南青1，李玲1，黎涵2*，曹际振2，李安兴2（1.茂名市农业科技推广中心，广东 茂名525000；2.中山大学生命科学学院，广东 广州510275）摘 要：我国是水产养殖大国，近年来水产养殖行业发展迅猛，与此同时病害问题日益突出，其中链球菌的感染最为严重，严重危害着行业的健康发展。链球菌能感染多种水生生物并造成疫病暴发，其病原主要为海豚链球菌（Streptococcus iniae）、无乳链球菌（Streptococcusagalactiae）、副乳房链球菌（Streptococcus parauberis）等，感染鱼类的典型症状包括行为异常、眼球突出和脑膜炎等。目前，抗菌药物仍是治疗链球菌病的首选，但长期以及滥用药不利于水产业的长足发展。疫苗是防控链球菌病的有效途径，但尚未有获批的商业化渔用疫苗。该文从病原学、流行病学与临床病症、致病机理、检测技术方面介绍链球菌病防治的新策略和新思考，以期为链球菌病的防控提供参考。关键词：鱼类；链球菌；流行病学；检测方法；病害防控中图分类号：S855.1+1文献标识码：A文章编码：10058567（2023）04005406Research Progress and Control Strategy of Streptococcosisin FishLIANG Qiancai1，CHEN Nanqing1，LI Ling1，LI Han2*，CAO Jizhen2，LI Anxing2（1.Maoming Agricultural Science and Technology Extension Center，Maoming Guangdong 525000；2.State Key Laboratory of Biocontrol，Guangdong Provincial Key Lab for Aquatic Economic Animals，School of LifeSciences，Sun YatSen University，Guangzhou Guangdong 510275）Abstract：China is a major aquaculture production country.In recent years，aquaculture industry has developedrapidly，but the problem of disease has become increasingly prominent，seriously threatening the healthy developmentof aquaculture.Among these，Streptococcosis is the most serious.Streptococci can infect a variety of aquaticorganisms.The pathogens of streptococcal disease include Streptococcus iniae，Streptococcus agalactiae，Streptococcusparauberis.Typical symptoms of the Streptococcosis include behavioural abnormalities，proptosis，and meningitis.Atpresent，antibiotics are still the first choice for the treatment of Streptococcosis，but long-term use of antibiotics is notconducive to the long-term development of aquaculture.Vaccine is an effective way to prevent and controltheStreptococcosis，but there is no approved commercial vaccine.This article will introduce the etiology，epidemiology，clinical symptoms，pathogenesis，and detection technology of streptococcal disease，new strategies，and thinking of the prevention and control of streptococcal disease，in order to provide a reference for the preventionand control of Streptococcosis.Keywords：Fish；Streptococcus；Epidemiology；Detection method；Disease prevention and control收稿日期：20230320基金项目：罗非鱼链球菌病免疫防控技术研究及应用作者简介：梁前才（1973年生），男，本科，水产养殖高级工程师，研究方向为水产养殖技术推广。Email：*通信作者：黎涵（1999年生），女，硕士研究生，研究方向为养殖鱼类细菌病免疫防控。Email：专题综述广东畜牧兽医科技广东畜牧兽医科技2023年（第48卷）第4期Guangdong Journal of Animal And Veterinary ScienceDOI:10.19978/ki.xmsy.2023.04.10 54据2022年渔业年鉴统计，我国鱼类养殖产量达2 824万吨，水产养殖行业飞速发展。然而，在养殖过程中，由于追求高密度养殖或因天气突变等自然灾害的影响，鱼类的细菌性、真菌性、寄生虫、病毒等病害问题日益突出。近年，链球菌病对水产养殖的危害加剧。链球菌（Streptococcus）是一类革兰氏阳性球菌，鱼类链球菌病的病原主要包括海豚链球菌（Streptococcus iniae）、无 乳 链 球 菌（Streptococcusagalactiae）和 副 乳 房 链 球 菌（Streptococcusparauberis）等。链球菌所引发病症表现与鱼类的败血症、脑脊膜炎等病症非常相似，且在菌落、菌体形态上很难辨别。首例鱼类感染链球菌病的报道可追溯到1957年1。自上世纪八十年代开始，链球菌病在全球范围内流行，能感染多种海水与淡水养殖鱼类，包括牙鲆、虹鳟及罗非鱼等24。1982年我国首次报道鱼类感染链球菌的病例，随后链球菌在虹鳟、黄颡鱼、牙鲆、梭鱼、罗非鱼等物种中均有分离，而链球菌病在我国尤以罗非鱼的感染最为严重5。1992年，柴家前等对山东省若干个罗非鱼养殖场进行调查，从罗非鱼样本中分离出致病性海豚链球菌6。2007年国内首次发现罗非鱼无乳链球菌感染病例7。此后中国广东、海南和广西等地也先后发现感染无乳链球菌的罗非鱼。2009年后，华南地区90%以上的链球菌病经临床分离鉴定均为无乳链球菌。2022年我国农业部公告573号将其列为动物三类传染病8。据统计，全球每年渔业因链球菌病所造成的经济损失至少达上亿美元9。链球菌病不仅阻碍了渔业的可持续健康发展，而且作为一种人畜共患病原，可能会影响食品安全和人类健康。本文将从病原学、流行病学与临床病症、致病机理、检测技术等进行介绍，重点介绍罗非鱼链球菌病防治的新策略和新思考，以期为养殖户提供科学有效防治措施，降低链球菌病害发生的风险。1鱼类链球菌病的病原学链球菌为革兰氏阳性球菌，引起鱼类感染的致病原主要包括无乳链球菌、海豚链球菌和副乳房链球菌等，而无乳链球菌目前被普遍认为是引发鱼类链球菌病的主要病原体。1.1无乳链球菌无乳链球菌，呈球形，链状或成对排列10。在血平板上呈溶血，但个别也有或溶血。根据细菌表面荚膜多糖抗原不同将无乳链球菌分为10个血清型，即：a、b及。其中血清型a、已被报道是引起人类感染的主要血清型，a、b和型是使鱼类感染链球菌病的主要血清型。1.2海豚链球菌海豚链球菌的形态与无乳链球菌相似，球形，直径约为0.20.8 m，有荚膜，无鞭毛，无运动性，不形成芽孢，分为和两种溶血类型，呈二链或链锁状11。1.3副乳房链球菌副乳房链球菌呈球形，具荚膜、无鞭毛、短链状排列，在血平板呈溶血12。在牛心浸液培养基中菌落形态为圆形、乳白色，菌落光滑、湿润、边缘清晰直径约为1.2 mm。2鱼类链球菌病的流行病学与临床症状鱼类链球菌病主要在温带和热带地区频发，巴西、科威特、泰国、马来西亚、澳大利亚、中国等都有报道1317。据统计，中国发病的鱼类包括罗非鱼、黄颡鱼、黄鳍鲷和齐口裂腹鱼等（表1），其中，罗非鱼对链球菌高度敏感。自2007年以来，我国南方罗非鱼主养殖区均有无乳链球菌病暴发的报道，给罗非鱼养殖业造成了巨大的经济损失。罗非鱼无乳链球菌病主要流行于夏季，发病高峰期在59月份，发病水温为2535，尤其当养殖密度较大时，该病极易暴发。近年来，未曾出现过感染的品种也频频暴发链球菌病，并对水产养殖业造成严重危害。鱼类感染链球菌的临床症状和病理变化基本表现一致。链球菌能引起鱼类中枢神经损坏，常表现为病鱼池边离群漫游，间歇螺旋状或旋转游动，泳姿不平衡，脊骨呈“c”形或逗号样弯曲。病鱼有时会出现摄食减少；单侧或双侧眼球突出，甚至脱落；眼球出血、角膜混浊。临床症状表现为鳃盖内侧充血发红但不腐烂，血管明显粗大；肝、脾、肾等肿大、出血；尾鳍糜烂，肛门红肿，有腹水6。然而，临床症状严重程度各不相同，取决于一系列鱼类链球菌病的研究进展及防控策略梁前才，等专题综述 55因素，包括鱼类种类和大小、细菌毒性和健康管理标准，特别是水温和溶解氧。3鱼类链球菌病的致病机理链球菌是一类条件致病菌，在自然环境中，链球菌可通过水平传播40。链球菌主要的致病机制是通过免疫逃避来实现在细胞和组织中的增殖与感染。研究发现，在浸泡条件下，无乳链球菌可以在罗非鱼的肠道中定植，继而导致疾病的发生。然而，目前链球菌的发病机制尚未完全阐明。近些年来，学者们通过比较基因组、蛋白质组学和组织病理学等方法来研究强弱毒株的毒力差异，以其发现毒力基因在感染过程中的重要作用。已有研究表明某些毒力基因在海豚链球菌、无乳链球菌等致病力方面发挥了重要作用41。4鱼类链球菌的检测方法目前鱼类链球菌的检测方法主要包括传统的细菌分离培养技术、免疫学检测和分子生物学检测方法。4.1细菌学分离培养技术主要是从病鱼的脑、心脏、肾脏、脾脏或肝脏中取样，通过培养分离，对典型菌落的形态特征、培养特性、生化特性、致病特性、药物敏感性等进行试验，以明确致病原，但链球菌（GBS）培养所需时间较长且阳性率受到多因素影响。现已开发出商品化的生化鉴定试剂盒可进行链球菌的鉴定，专属性较强，操作方便，大大缩短诊断时间。目前链球菌可通过自动快速细菌识别系统API 20 Strep、APICH 50、rapid Strept 32、Vitek和MID62进行快速鉴定42。4.2免疫学检测免疫性检测技术主要是基于抗体能特异性地识别、结合相应的抗原，包括双抗夹心法、间接法、竞争法、捕获包被法、酶联免疫吸附法。陈善真等制备罗非鱼无乳链球菌特异性免疫球蛋白M（IgM）和兔抗罗非鱼无乳链球菌免疫球蛋白G（IgG）43，建立检测无乳链球菌特异性IgM抗体的酶联免疫吸附剂测定（ELISA）方法，结果表明，该方法仅能病原无乳链球菌海豚链球菌种类罗非鱼Oreochromis spp.罗非鱼Oreochromis spp.罗非鱼Oreochromis spp.罗非鱼Oreochromis spp.齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti红尾皇冠鱼Aequidensrivulatus鲮鱼Cirrhinus molitorella黄河裸裂尻Schizopygopsis pylzovi Kessler卵形鲳鲹Trachinotus ovatus宝石鲈Scortum barcoo梭鲈Sander lucioperca罗非鱼Oreochromis spp.罗非鱼Oreochromis spp.银鼓鱼Selenotoca multifasciata卵形鲳鲹Trachinotus ovatus杂交鲟（Huso dauricus Acipenser schrencki）杂交鳢（Channa argus Channa maculata）黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco黄鳍鲷Acanthopagrus latus地区海南广东广西福建四川天津广东四川广东广东广东广西广东天津广东广西广东北京广东福建广东报道时间201013，202114201215，201516，202217201318，201919，202120201321，201922201323201424，201525201426201527201428201429201730201031201432201233202234201428，201935201436201537201738201839表120102022年我国链球菌感染鱼类的报道专题综述鱼类链球菌病的研究进展及防控策略梁前才，等 56够特异性地检测罗非鱼的血清抗体，而与其他鱼类的血清抗体无交叉反应，特异性良好。目前已有成熟的无乳链球菌抗原检测试剂盒，由于试剂盒较为昂贵，不适宜推广使用。4.3分子生物学检测主要有基于通用引物的l6S rRNA序列分析技术、聚合酶链式反应（PCR）、巢式PCR、双重PCR和三重PCR检测技术。无乳链球菌的荧光定量PCR（qPCR）检测方法由于具有敏感高、特异性好、无污染等优点，已被广泛应用于医学领域的产前筛查。苏友禄等首次开发出定量检测鱼类组织中无乳链球菌的分子方法，他们选择靶向 16S23SrRNA 基因间间隔区的引物对 IGSs/IGSa，在 20L 反应混合物中检测限为 8.6 拷贝无乳链球菌DNA44。由于在养殖池中很难获得濒死样品，何润真等通过细菌学检查和qPCR测定分离和鉴定无乳链球菌，死鱼检出率为98.78%，证实可以从死鱼中分离和鉴定链球菌，从而有利于流行病学调查45。5鱼类链球菌病的防控策略鱼类链球菌病的发生是由环境因素、鱼体抵抗力和病原菌共同作用的结果，对于链球菌病的防治，主要通过改善养殖水环境、免疫预防和药物等方法进行综合防控。5.1养殖管理改善水体环境，加强水质管理。夏季高温时氨氮、亚硝酸盐含量的增加易使鱼体质变差，增加疾病感染风险，此时可使用适宜的微生物制剂和底质改良剂，保持水质指标处于正常范围内。同时采取建遮阳棚、夜间搅动水体等措施降低水温，并加开增氧设备，加注新水。调节养殖密度，加强饲养管理。科学养鱼需要做到对养殖模式进行合理规划，适当降低鱼养殖密度，可减少应激、降低养殖鱼发病和死亡。同时，日常养殖中应合理投放饲料，必要时向水体中加入适量的调节剂，协调鱼类对营养物质的摄取，提高淡水鱼产品质量。选择抗病品种，加强池塘消毒管理。选择健康抗病的品种进行养殖，提前做好池塘的消毒工作，用生石灰对池塘进行彻底消毒。日常管理中及时处理病死鱼体，就地加石灰深埋，减少疾病传播。对养殖水体采用消毒剂消毒池水，减少养殖环境水体中病原数量。5.2免疫预防作为行之有效的预防手段之一，疫苗开发是免疫预防的重要方面。然而，鱼类链球菌病尚无商品化渔用疫苗，多种产品仍在研发中。易婷等利用Fbs A和Enolase基因分别制备了基因工程亚单位疫苗，对罗非鱼链球菌的保护率分别达到41%和62%46。莫绪兵等利用自然减毒株TFJ0901研制出一种减毒活疫苗，在疫苗接种28 天后，这种疫苗的相对保护率可达97.4%47。然而，注射需要一定程度的人力、技术技能和适当的设备，难以推广。因此，口服疫苗接种目前被视为最实用和首选的途径。除疫苗外，肠道微生物群调节剂、饲料添加剂和噬菌体也是目前免疫预防的研究方向。迄今为止研究的肠道益生菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌。刘海天等报道通过饲料中添加枯草芽孢杆菌可以增强罗非鱼生长、消化酶活性、先天免疫反应和链球菌抗性48。Abarike发现黄芪、当归和枯草芽孢杆菌、亚麻芽孢杆菌组成的中药益生菌混合物作为天然免疫刺激剂添加到饲料中可增强罗非鱼的免疫反应和抗病能力49。罗夏等人发现用噬菌体HN48处理的罗非鱼的存活率比对照动物高约60%50。5.3药物治疗当养殖鱼类暴发链球菌病时，以抗生素为代表的化学药能够起到快速的治疗与控制作用，但抗生素的滥用问题严重影响了水产养殖的可持续发展及人类的身体健康。已报道链球菌出现耐药性的抗生素品种有青霉素、苯唑西林、氨苄西林、链霉素、新霉素、庆大霉素、恩诺沙星、诺氟沙星（禁用药）、环丙沙星（禁用药）、复方新诺明等。“无公害水产养殖、生产绿色水产品”已成为渔业养殖的发展方向，而具有绿色环保、广谱抗菌、耐药性低等特点的中草药，在近些年也用于深入研究，其效果亦被认可并大力推广51。吴颖瑞等研究153种中草药对罗非鱼无乳链球菌和海豚链球菌的抑菌活性发现，博落回、三颗针、五倍子、田七须对两种菌株均有明显抑制作用，此外紫草、补鱼类链球菌病的研究进展及防控策略梁前才，等专题综述 57骨脂、田基黄对无乳链球菌及千斤拨、鬼针草、虎刺、翠云草、羌活、香薷等对海豚链球菌表现出明显抑制作用52。王宝屯等研究发现，罗非鱼无乳链球菌对苏木、黄柏、乌梅、大黄和丁香极度敏感，苏木和黄柏对罗非鱼无乳链球菌具有良好的体外抑菌效果53。6总结与展望当前，链球菌病已成为我国养殖鱼类的主要细菌病之一。随着养殖规模化和集约化程度的提高，暴发疫病的几率不断增大，在一些新型的养殖模式如工厂化养殖或网箱养殖中更是发病频繁。此外，链球菌所感染的品种也越来越多，如黄颡鱼、乌鳢、鲈鱼、卵形鲳鲹等，对产业造成了严重危害。这些情况都给养殖业的发展带来诸多阻碍，需制定出有效的解决办法加以妥善解决。一方面，目前对鱼类链球菌病尚无高效的防控措施，疫苗是一个很好的途径，但开发周期长。特别是目前多品种养殖鱼类感染均呈暴发态势，且链球菌的血清型也繁多复杂，给开发疫苗增加了难度。值得注意的是当前研发的疫苗都是通过注射方式进行免疫，但在生产上使用起来极其不便，对有些品种甚至难以操作，如黄颡鱼。所以，开发的重点应该放在浸泡免疫上，市场也急需开发能大规模智能化注射的疫苗接种机械，方能适应于生产。另一方面，目前仍没有确切证据表明链球菌的自然发病机制。实际生产养殖中主要是因为水温过高、水质恶化（如溶氧减少、氨氮过高等）、鱼类抗病力减弱等因素诱发疾病暴发。但在实验条件下通常使用注射方式来达成感染目的，因为模拟自然情况下发病条件的感染实验成功率很低，难以复制病例。显然，实际生产中鱼类感染链球菌绝非通过注射发生的，而其具体的感染途径和发病机制都尚未被阐明。未知发病机制这一限制导致理论依据不足以支撑有效的防控方法的制定。因此，对于鱼类链球菌病的基础研究仍需进行。致谢：感谢茂名市农业科技中心、中山大学在项目研究中提供的帮助，谨此致谢。参考文献：1 HOSHINA T，SANO T，MORIMOTO Y.A Streptococcuspathogenic to fish J.Journal of Tokyo University of Fisheries，1958（44）：5768.2 YOSHIDA T.Streptococcosis in aquacultureJ.Fish Pathology，2016，51（2）：4448.3 ZHANG Z.Research Advances on Tilapia 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