蛭弧菌及其在水产养殖业的应用
蛭弧菌的生物学名称为噬菌蛭弧菌。蛭弧菌是一类专门捕食细菌的寄生性细菌,具有独特的裂解细菌的生物学特性,能够在较短的时间内裂解水体中的沙门氏菌属(Salmonella)、志贺氏菌属(Shiglla)、这形杆菌属(Proteus)、埃希氏菌属(Escherichia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、欧文氏菌属(Erwina)、弧菌属(Vibri)等属的种类,可将致病菌限制在较低水平上,同时还可有效地控制养殖水体的COD、硫化物和氨氮存留量,因此,利用其这一特性作为水产养殖水体的生物化物和“活性抗生素”具有广泛的发展前景,对开拓水产养殖动物疾病防治新途径具有重要意义。
一.蛭弧菌的生物学
(一)蛭弧菌的分布与分类
国外学者Setlp和Pong分别从土壤中分离到蛭弧菌;Schoeffielda和Williams、呼兰、崔思列、马志宏等人也分别从海水、河水、人粪便及污水中发现有蛭弧菌。张宗诚、余倩等等人对成才地区蛭弧菌的分布及数量进行了调查,发现蛭弧菌普遍存在,且指出蛭弧菌的数量主要与立体的温度和受污染程度有关。上述研究证明蛭弧菌普遍存在和广泛的分布状态,这为蛭弧菌的分离提取提供了可能。
蛭弧菌的分类在伯杰氏(B ergey’s)细菌鉴定手册中提到,属于薄壁菌属、共有四种:噬菌蛭弧菌(Bdellovibrio bacteriouorus简称Bd菌)、斯托普弧菌(Bd.stolpii)、斯塔尔蛭弧菌(Bd.starrii)和一种未命名的海水菌株。
(二)蛭弧菌的形态特征
蛭弧菌具有一般细菌的特性,较一般细菌小,能通过过滤器,有类似噬菌体的作用。革兰氏染色阴性,单细胞,呈弧状或杆状,大小为(0.3~0.6)u m×(0.8~1.2)u m,或仅为杆菌长度的l/3~l/4。胞浆中常可观察到致密小体,长约150nm~300nm,宽为70nm~120nm,呈片状结构。核区非常明显,周围包绕着数个核糖体颗粒。在蛭弧菌中还可以见到间体及其他许多内含物质,端生鞭毛,多为l根。有的在另一端生有一束纤毛。水生蛭弧菌的鞭毛还具有鞘膜,是细胞壁的延伸物,并乌黑有鞭毛丝状体,故比其它细菌的鞭毛粗3倍~4倍。蛭弧菌的鞭毛基部没有类似于其它革兰氏阴性鞭毛基部所具有的L环结构。细胞中蛋白质量可占干重的60%~65%,DNA含量5%,从自然界分离的都呈依赖寄生型,与宿主细胞间常表现出一定的特异性,但有的特异性较差,能侵入多种细菌。
普遍证实蛭弧菌在适宜宿主上形成噬菌斑的pH为5.5~9.0,最适pH为7~8。蛭弧菌对热敏感,50℃以上时,30分钟失去活性;40℃时30分钟活性减少一半。在4℃~37℃条件下都有可生长,最适生长温度为25℃~30℃,为一类嗜中温性细菌。蛭弧菌在死菌中形成噬菌斑数是活菌的35倍~290倍。
(三)蛭弧菌的宿主
l 999年,杨淑专等人研究了海洋蛭弧菌对对虾病原菌和其他寄主的寄生作用,表明蛭弧菌不仅对各种弧菌、气单胞菌、邻单胞菌都有裂解作用,且对非海洋细菌如大肠杆、绿脓杆菌也有裂解作用,甚至对革兰氏阳性菌如枯草杆菌和金色葡萄球菌也能裂解。
蛭弧菌对鱼类常见致病菌裂解作用及对鲤鱼嗜水气单胞菌预防效果的研究也进一步证明了蛭弧菌对致病菌的裂解能力明显大于非致病菌,且肠道病病原菌更易裂解。Pineiro等人对蛭弧菌的宿主范围进行了研究,已证实蛭弧菌对沙门氏菌属、志贺氏菌属、这形杆菌属、埃希氏菌属、欧文氏菌属、弧菌属中的众多种类均有很强的裂解能力。