在水产养殖系统中，使用抗生素，的最佳替代品是什么？

文|柳治国聊古今

编辑|柳治国聊古今

草本植物含有抗菌物质，可以对抗多种导致水生动物疾病的细菌。

此外，许多植物衍生产品还能有效刺激水生动物宿主的先天或特异性免疫反应和非特异性免疫反应，以增强对病原体的抵抗力。

许多免疫刺激剂由微生物细胞壁或外膜组成，其分子模式可被宿主的先天免疫系统识别(即葡聚糖、脂多糖、甲壳质、壳聚糖、肽聚糖)。

先天免疫反应涉及一系列反应，激活细胞识别并清除宿主体内的微生物病原体。

大多数商业免疫刺激剂含有β-葡聚糖(β-1，3和β-1，6)、藻酸盐和分别由酵母和海藻产生的多糖；这些免疫刺激剂通常通过幼虫阶段的饲料或浸浴以及生长阶段的饲料来递送。

许多因素可以决定在水产养殖系统中使用抗生素的最佳替代品。

众所周知，疫苗接种战略是鱼类健康管理方案的一个组成部分。

然而，尽管疫苗开发方面的进展很有希望，但由于商业环境下大规模疫苗接种的实际和后勤挑战以及成本效益，实际实施受到限制，而且通常只有高价值的有鳍鱼类才接种疫苗。

在2001年至2018年期间，养殖水生动物的世界水产养殖产量平均每年增长5.3%2水产养殖是目前增长最快的动物食品生产部门。

目前，东南亚被认为是水产养殖的中心，因为它适合生产性内陆和沿海水产养殖；2015年至2019年，东南亚水产养殖总产量每年稳步增长约1.1%，2019年，该地区水产养殖总产量占该地区渔业总产量的约54.0%。

然而，在亚洲，针对具有重要商业价值的水产养殖病原体的疫苗接种很少，这可能是由于使用养殖的低价值淡水有鳍鱼类(如罗非鱼、罗虎、鲤鱼、杂交鲶鱼和条纹鲶鱼)的成本效益，以及缺乏关于疾病流行病学、病原体特征和致病机制的知识。

此外，由于亚洲国家疫苗注册程序的差异，在使用市售疫苗预防常见病方面存在挑战。

在这种情况下，使用“快速”自体疫苗可能会提供一种解决方案，因为使用有效且廉价的浸入式疫苗可能是一种趋势，这有助于在野外对低值物种进行大规模疫苗接种。

疫苗的现有递送途径包括浸泡、肠胃外，即腹膜内和口服。

浸入式疫苗，其中抗原被皮肤、鳃或肠道吸收，适合于对太小而不能注射疫苗的鱼进行大规模接种。

尽管这种方法成本较低且耗时较少，但摄取量和效力会因鱼的年龄或大小、疫苗剂量和持续时间、佐剂性能、温度等而异。

口服途径比肠胃外给药压力小，由于其易于给药，可能提供鱼类免疫的最佳方法，并且可用于小型和大型鱼类。

然而，目前可获得的商业口服疫苗很少，这主要是由于缺乏效力以及与生产所需的大量抗原相关的后勤和成本相关的挑战。

此外，缺乏关于胃环境对抗原呈递的影响的知识也是一个限制因素未来的研究应集中于增加对肠道内免疫诱导位点的了解。

将材料封装或掺入小胶囊是一种有趣的通过口服途径递送抗原的方法，可防止在胃中降解。

藻酸盐颗粒对于DNA质粒已经显示出有希望的结果，例如，壳聚糖用于口服递送DNA疫苗鳗弧菌和动词 （verb的缩写）副溶血性弧菌,两者在亚洲海鲈鱼(Lates calcarifer);然而，关于纳米粒子对细胞功能的生物学影响的未知因素目前引起了一些关注。

最近，对使用植物作为抗原生产系统，即使用微藻，完整的植物或体外培养的植物细胞/组织，这是因为它们具有易于放大、降低生产成本和良好的安全裕度等优点。

商业疫苗仅可用于细菌或病毒感染，并且针对重要寄生虫(例如粘虫、原生动物、甲壳动物、阿米巴虫、单殖吸虫和蠕虫)的疫苗开发的挑战仍然存在。

全球每年因寄生虫感染造成的幼鱼损失估计在1.0731亿至1.3414亿美元之间，可销售鱼类的损失在9.45亿至94.5亿美元之间，总损失估计在10.5亿至95.8亿美元之间。

近年来，全球寄生虫病爆发的发生率似乎在增加。

事实上，由于海虱的侵扰，全球鲑科鱼类水产养殖每年的直接和间接损失(鲑鱼斑疹伤寒)已经被估计为5亿到10亿美元。

为了取得进展，对宿主-寄生虫相互作用、寄生虫生物学和生命周期以及病原性寄生虫的免疫生物学的更多了解是至关重要的。

为此，包括基因组学、转录组学和蛋白质组学在内的“组学”研究或细胞大分子的高通量分析为开发疫苗提供了强有力的方法。

潜在的疫苗候选物和成功的疫苗，有可能开发出提供几种抗原组合的多价疫苗，有可能克服寄生虫不同发育阶段和品系的不同抗原谱的挑战。

噬菌体疗法不会破坏肠道微生物群或周围的微生物群落，并且可以安全地用于微生物环境中，例如土池，以及更发达的水产养殖操作中。

在后一种情况下，在有固体表面的情况下，破坏QS和致病菌生物膜的形成在理论上对未来是有希望的，但如何在不影响周围其他微生物种群的情况下实施尚不清楚。

然而，由于噬菌体疗法和益生菌使用活的生物体，它们容易受到点突变和遗传漂变的影响，使得这两种疗法都不太有效，除非识别出新的噬菌体/细菌组合或益生菌。

噬菌体和细菌菌株的存在，以及它们由于环境变化而在相对较短的地理距离内的差异，使得有必要为每个区域开发解决方案。

基因编辑有可能通过操纵病毒和/或细菌的基因组来更有针对性地靶向病原体；噬菌体、细菌和宿主的遗传修饰可能提供科学的解决方案，但可能不为公众所接受。

例如，一种来自蟾蜍皮肤的基因，magainin 1，被植入牡蛎(牡蛎)基因组，成功地保护牡蛎免受原生动物病原体的侵害牡蛎博纳米亚然而，由于公众的反感，抗药性牡蛎并没有上市。

前抗生素和前抗生素通过赋予免疫益处、改善上皮屏障完整性以及在宿主肠道和周围环境中提供有益微生物，在提供对疾病的抵抗力方面发挥重要作用，从而提供了抗生素使用的替代方案。

然而，缺乏关于确切作用机制的知识，并且需要关于体内宿主/微生物相互作用的更多信息。

还需要进一步的研究来确定最佳菌株、剂量以及应用途径，并且通过基因的水平转移从病原体到益生菌获得编码毒力和抗微生物药物抗性性状的基因的可能性是令人关注的原因。

除了加强生物安全措施和改善农场水质之外，数学和统计建模还可以为在其他解决方案不可行的情况下降低抗生素耐药性的可能性提供指导。

良好的管理实践，如确定最佳放养密度和休眠期可以最大限度地减少水产养殖中的细菌爆发。

还必须继续采取控制措施，以最大限度地减少耐药基因发展的可能性。

这在目前难以实施此类措施的情况下尤其重要，例如在一些发展中国家的水产养殖业中，以及在观赏鱼贸易中，不加区别地使用预防性抗生素治疗，并且可以跨越洲际距离转移对人类和动物重要的抗性基因以及水生疾病。

在上述抗菌剂的各种替代品中，疫苗接种脱颖而出，成为有鳍鱼类疾病预防的积极解决方案的可能性很高。

主要的鲑鱼养殖国是挪威、智利、加拿大和苏格兰。

人们经常引用挪威通过有效接种疫苗来最大限度减少抗菌剂使用的经验。

另一方面，智利鲑鱼养殖业每捕捞一吨鲑鱼使用530克抗生素。

这种差异是由于针对挪威和智利在鲑鱼养殖中面临的疾病问题的疫苗的可用性。

在挪威，主要的疾病问题是弧菌病和疖病，对此已有有效的疫苗；而在智利，主要的疾病问题是由于鲑鱼立克次氏体目前还没有有效的疫苗。

我们将在下一节讨论从挪威养殖鲑鱼的疫苗接种和SPF种子的使用中吸取的经验教训——这两者都是积极主动的生物安全战略的基本要素。

在20世纪80年代和90年代初，挪威鲑鱼业受到其养殖种群细菌感染的严重影响。

此外，在1980年代中期，挪威首次爆发了一种新的病毒性疾病——传染性鲑鱼贫血，影响到鲑鱼。

这些问题突出表明，迫切需要与国家当局、行业和研究机构合作，制定国家生物安保方案。

整个1990年代初实施的方案设法减轻了这些感染的负担。

这一生物安保方案的一个重要因素是开发和认可高效疫苗。

公平地说，自20世纪90年代初以来，疫苗接种一直是挪威鲑鱼业控制细菌性疾病的最重要措施。

引入有效的疖病疫苗弧菌传染病，尤其是冷水弧菌病，大大减少了农场抗生素的使用。

从20世纪90年代初近50公吨(MT)的总使用量和200，000公吨的产量来看，自1996年以来，挪威鲑鱼业中鲑鱼抗生素的年使用量在500千克至1500千克之间。

挪威食品安全局有权强制实施疫苗接种，作为在特殊情况下控制感染的一种手段，以及禁止针对特定感染的疫苗接种，因为疫苗可能掩盖真实的感染情况。

在挪威，大西洋鲑鱼幼鱼的生产(萨尔莫盐沼)在2019年海水中的生长量约为4亿，根据鲑鱼生产公司与地理和流行病学情况相关的各种需求，该行业在海运之前对所有smolts进行针对一种或多种病原体的常规接种。

根据挪威药品管理局(NoMA)的说法，挪威有19种疫苗被批准用于鲑鱼(南萨拉尔和O.我的吻)从多价七抗原成分疫苗到仅由一种抗原组成的疫苗。

大多数疫苗由灭活剂和用于腹膜内给药的佐剂组成最近，一种DNA疫苗已经上市。

根据严格的疫苗接种和质量规程，疫苗接种通常通过注射进行。

一般来说，产生适当的免疫反应需要400多度-天，这意味着疫苗接种最迟应在海运前6-10周进行，这取决于孵化室的水温。

为了产生免疫活性，对大于20克的幼体进行疫苗接种。

挪威的三文鱼生产始于20世纪60年代末，当时政府支持小规模农户的多样化经营，很少或根本没有监管。

在1973年，第一部关于鲑鱼水产养殖特许权的法律出台，建立一个养鱼场需要许可，1985年，颁布了第一部专门的水产养殖相关法律。

在20世纪80年代末和90年代初，由于疖病、弧菌病和冷水弧菌病导致抗生素的高消耗，该行业经历了巨大的挑战。

根据1985年挪威水产养殖法和有效疫苗的可获得性，生物安全措施与针对这三种细菌感染的强制性疫苗接种相结合。

这些措施大大减少了疾病的发生和抗生素的使用。

参考文献：

[1]吴伟,范立民.水产养殖环境的污染及其控制对策[J].中国农业科技导报,2014,16(02):26-34.

[注：本文部分图片来自互联网！未经授权，不得转载！每天跟着我们读更多的书]

互推传媒文章转载自第三方或本站原创生产，如需转载，请联系版权方授权，如有内容如侵犯了你的权益，请联系我们进行删除！

如若转载，请注明出处：http://www.hfwlcm.com/info/98284.html