一、菌種簡介

蛭弧菌是寄生于其他細菌（也可無寄主而生存）并能導致其裂解的一類細菌。它雖然比通常的細菌小，能通過細菌濾器，有類似噬菌體的作用，但它不是病毒，確確實實是一類能"吃掉"細菌的細菌。

二、形態(tài)特征

蛭弧菌有細菌的一切形態(tài)特征，單細胞，弧形或逗點狀，有時呈螺旋狀。革蘭氏染色陰性。大小為0.3~0.6 pmX0.8~1.2μm。一般端生單鞭毛，有的在另一端生有一束纖毛。水生蛭弧菌的鞭毛還具有鞘膜，它是細胞壁的延伸物，并包圍著鞭毛，使得它比其他細菌的鞭毛粗3~4倍，這是一個很顯著的特點.細胞中蛋白質(zhì)含量較高，占干重的60%~70%。DNA含量為5%，G+C含量為42~51mol%。有人認為，蛭弧菌DNA的80%來源于宿主細胞的DNA。

三、侵入對象

蛭弧菌與宿主細胞之間，常表現(xiàn)出一定的特異性。不過，有的特異性較差，能侵入多種細菌。例如不同的蛭弧菌菌株，能侵入各類不同的植物病原菌。

蛭弧菌在人的某些病原菌體中也已發(fā)現(xiàn)，藻類和某些農(nóng)業(yè)致病真菌細胞中亦有它分布。這些蛭弧菌的溶菌作用，對于控制農(nóng)業(yè)及人畜病原微生物，無疑是有價值的。雖然蛭弧菌可使一些細菌遭受毀滅性裂解，然而，它本身的命運同樣遭受到另一類小生物的威脅。1970年發(fā)現(xiàn)了蛭弧菌噬菌體(bdellophage) ，它們對寄生或非寄生兩種類型的蛭弧菌均有裂解作用。不過，專一性嚴格，只對一定的種株作用，并有自己的裂解過程。

當蛭弧菌直接附著于宿主細胞之前，或者在完成侵入宿主細胞周質(zhì)以前，蛭弧菌噬菌體的尾部首先附著在蛭弧菌細胞上，然后該噬菌體將核酸注入蛭弧菌菌體中，于是完成了它的入侵過程，而噬菌體頭部，以空殼保留在蛭弧菌細胞之外，被感染了噬菌體的蛭弧菌，其形態(tài)、大小不變，噬菌體卻在細胞內(nèi)大量復制。與此同時，蛭弧菌本身仍在宿主細菌的周質(zhì)中，以二均分裂的方式繁殖，其結果，蛭弧菌的宿主細胞裂解，蛭弧菌噬菌體的子代也隨之被釋放出來。至于噬菌體如何通過蛭弧菌宿主釋放于體外，實質(zhì)性的機制還不清楚。

實驗證明：在宿主細菌-蛭弧菌-蛭弧菌噬菌體之間，已構成了一種的"三位一體"的寄生系統(tǒng)。它們之間的相互作用，或許發(fā)生在自然生態(tài)系統(tǒng)之中，也可能是另一種情況，即蛭弧菌噬菌體的天然宿主是非寄生型蛭弧菌，或者以溶源狀態(tài)天然存在，通過某種誘導因子的作用而得到發(fā)展。如果真是這樣，無疑對其宿主是個威脅。

四、分布和分離

蛭弧菌廣泛存在于自然界，土壤、河水、附近海洋水域及下水道污水中都有分布，干凈的井水、泉水中找不到它們的存在。一般污水中含菌數(shù)105個/毫升，下水道污水中可含菌數(shù)萬個/毫升，土壤中含菌數(shù)103-5個/克。怎樣檢查和分離蛭弧菌呢?多少需要借鑒細菌病毒研究中所使用的方法。即將蛭弧菌與敏感菌混合倒平板，在適宜條件下培養(yǎng)2-3天，平板上便會出現(xiàn)類似噬菌體的噬菌斑，并逐漸擴大，宿主細胞被溶解而形成透明區(qū)。從這些透明區(qū)中就可分離到蛭弧菌。利用這一特征，還可計算出蛭弧菌噬菌體的數(shù)目。同時可追蹤增殖過程、寄生潛伏時間、新產(chǎn)生蛭弧菌的數(shù)量以及它們的活性等。例如蛭弧菌噬菌體殺死宿主細胞而不產(chǎn)生噬菌斑，遇到這種情部，用此法就較困難。如果要從土壤中分離蛭弧菌，應將少量樣品先制成懸浮液，經(jīng)濾膜過濾，以截留大的細菌，讓小的蛭弧菌通過，取濾液進行分離。

蛭弧菌不僅宿主范圍廣泛，加之特殊的生活方式，使之具有生態(tài)學優(yōu)勢。其一，蛭弧菌進入到其他細菌的周質(zhì)空間，可以確保營養(yǎng)需要，不依賴外界的來源。因此，即使在營養(yǎng)物質(zhì)很少的地方，諸如海洋、江河、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)中也能生長；其二，周質(zhì)內(nèi)的環(huán)境是一個無競爭的小生境。這對生長緩慢的蛭弧菌無疑是個很有利的條件；另外，周質(zhì)空間被一個穩(wěn)定的、堅強的細胞壁所包圍，有似大分子不能通過，即使小分子也不易透過，這就為蛭弧菌提供了一個保護性環(huán)境。

五、應用價值

1、防治有害細菌

由于上述特性，使蛭弧菌具有很大的潛在應用價值，很可能成為生物防治有害細菌的一種有力，首先，它有可能用于凈化水體和清除工、農(nóng)、醫(yī)等方面的有害細菌。在農(nóng)業(yè)上，有人將水生蛭弧菌跟引起水稻白葉枯病的黃桿菌混合在一起，加入農(nóng)田灌溉水中，由于蛭弧菌以黃桿菌為"食料"，使灌溉水中該致病菌大大減少。對大豆痘病、柑桔潰瘍病、棉花凋萎病的致病菌也具較強的侵染力，因而它可能成為人類與農(nóng)業(yè)致病進行斗爭的有力。在醫(yī)學上，有的蛭弧菌對傷寒桿菌、副傷寒桿菌、痢疾桿菌等人畜致病菌也有很強的裂解作用。例如，有人用蛭弧菌有效地防治了由弗氏志賀氏菌引起的兔角質(zhì)結膜炎和腸道疾病。蛭弧菌的防治作用，或者防止感染，或者明顯地減少疾病的持續(xù)時間和嚴重程度。當用蛭弧菌和志賀氏菌混合接種時，在腸中的志賀氏菌的數(shù)量大幅度減少。然而，給動物強行喂養(yǎng)蛭弧菌則未獲得成功效果；第二，這類細菌大量存在于污水中，對大腸桿菌和沙門氏菌屬的細菌均有廣泛的寄生性，因此，有人以蛭弧菌作為水域污染程度的一項最終指標(一般是以大腸桿菌的含菌數(shù)/毫升作為水源污染的指標)。

值得注意的是：它對一些有益的細菌如固氮菌等亦有裂解作用。在理論研究中，蛭弧菌同樣具有十分重要的意義。特別是宿主細菌-蛭弧菌-蛭弧菌噬菌體這個"三位一體"的寄生系統(tǒng)，更引人注目。因為這一系統(tǒng)充滿了"你死我活"的矛盾和斗爭，優(yōu)勝者得對生存和發(fā)展，失敗者遭致危害和毀滅。人們可以通過這一系統(tǒng)，從正反兩個方面去研究的利用"生命之戰(zhàn)"的拮抗體系為人類服務。例如，蛭弧菌對宿主細胞周質(zhì)空間的高度適應力的致死力，不論對致病的有害細菌還是非致病的有益細菌都是相等的。

2、在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用

當今，人們對健康的水產(chǎn)品的需求量日益增長,但是我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)片面地追求降低飼料系數(shù)、提高產(chǎn)量追求經(jīng)濟利益,從而無節(jié)制地使用抗生素、化學藥物來防治病害,使養(yǎng)殖環(huán)境不斷遺到破壞,出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化、重金屬污染、藥物殘留超標等現(xiàn)象,加之自然環(huán)境的日益惡化，導致水生動物疾病頻發(fā),我國水產(chǎn)業(yè)每年因病害造成的經(jīng)濟損失約為140億元,其中細菌性疾病尤為嚴重,約占水產(chǎn)養(yǎng)殖病害的46%。蛭弧菌以其天然、無污染、無殘留的特點在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中具有廣闊的發(fā)展前景,有望成為抗生素的替代品，減輕抗生素濫用帶來的各種困擾,減少抗生素濫用帶來的巨大經(jīng)濟損失.蛭弧菌已經(jīng)成為水生動物健康、生態(tài)、高效養(yǎng)殖的新工具。

（1）改善養(yǎng)殖水質(zhì)

隨著我國水資源污染加重,河流、湖泊等養(yǎng)殖水源遭到破壞,養(yǎng)殖水質(zhì)面臨嚴重的問題。在養(yǎng)殖過程中,水生動物排泄物以及剩余餌料不斷積累，一旦水體中有機物增加的速度大于水體自凈的速度,就會使溶解氧下降,氨氮、亞硝酸態(tài)氮上升，致病微生物大量繁殖,導致疾病頻發(fā)、水生動物生長發(fā)育異常,造成巨大經(jīng)濟損失。蛭弧菌制劑發(fā)酵過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可分解、轉(zhuǎn)化水中的亞硝酸鹽,改善養(yǎng)殖水體水質(zhì),減少蛋白態(tài)氮向氨和胺轉(zhuǎn)化,從而減輕水中氨和有機質(zhì)污染。

曲疆奇等研究表明,蛭孤菌微生態(tài)制劑可有效利用養(yǎng)殖水體中的含氯化合物,使養(yǎng)殖水體中的氨氮、亞硝酸態(tài)氮快速降解,有效改善養(yǎng)殖水質(zhì)。張梁等在草魚養(yǎng)殖池加入蛭弧菌后發(fā)現(xiàn),水體主要水化指標具有明顯改善,試驗組的平均化學耗氧量、氨氮、硫化物顯著低于對照組,溶解氧顯著高于對照組，池水細菌總數(shù)及病原菌的數(shù)量也隨著蛭弧菌濃度的增加呈幾何級數(shù)減少。陳家長等研究發(fā)現(xiàn),蛭弧菌和光合細菌聯(lián)合使用對中華絨整蟹養(yǎng)殖水質(zhì)有改善作用，細菌總數(shù)由6.3X106cfu/L降至2.6X103cfu/L,試驗組池塘的氨氮、硫化物含量以及化學需氧量均明顯下降。

（2）預防水生動物細菌性疾病

抗生素的長期使用容易使病原菌產(chǎn)生耐藥性，利用蛭弧菌對病原菌獨持的寄生和裂解特性，可有效清除養(yǎng)殖水體及水生動物體內(nèi)的病原菌減少病原菌數(shù)量,使其無法達到致病密度，以達到防治病害、提高成活率的效果。因此,蛭弧菌具有取代抗生素的潛力,成為控制水生動物疾病的新手段。蛭弧菌作為水體自凈的生物因子,可有效清除河水中的大腸桿菌、沙門氏菌和不凝集弧菌,清除率均在90%以上。張呂平等研究證實,蛭弧菌對凡納濱對蝦養(yǎng)殖水體中弧菌的殺滅優(yōu)于二氯異氰尿酸和季銨鹽絡合碘消毒劑,可有效預防凡納濱對蝦弧菌病的發(fā)生。

（3）治療水生動物細菌性疾病

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)頻頻遭到細菌性疾病的侵襲,甚至引發(fā)了大規(guī)模的死亡,限制了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。水生動物細菌性疾病的病原菌以氣單胞菌屬、假單胞菌屬、弧菌屬為主,這3個屬細菌均為革蘭氏陰性菌,能被蛭弧菌裂解，且裂解率高達70%以上。生產(chǎn)上可利用蛭弧菌對革蘭氏陰性菌的裂解特性治療水生動物細菌性疾病。秦生巨利用蛭弧菌制劑治療由弧菌引起的大菱鲆出血病,結果證明連續(xù)使用復合蛭弧菌制劑3d,267尾嚴重出血的大菱鲆的為98.7%.。陳麗蕓等使用蛭弧菌治療由假單胞菌屬,弧菌屬中的某些菌種為主要病原菌引起的大菱鲆紅嘴病,低密度組(103pfu/mL)7d基本達到紅嘴病的效果,高密度組(107pfu/mL)能在5d內(nèi)全部患病大菱鲆,蛭弧菌密度越高，紅嘴病越快。黃立斌等試驗證實,蛭弧菌能夠明顯降低鯽魚感染嗜水氣單胞菌的發(fā)病率和死亡率，使用蛭弧菌的試驗組鯽魚存活率達30%以上，而對照組全部死亡。蛭弧菌不如抗生素效應快,其制劑4~6h才能效應,但作用效果能持續(xù)15d以上,這一點顯著優(yōu)于抗生素及其他化學藥物。但是當發(fā)生爆發(fā)性強.發(fā)病急的細菌性疾病時，蛭弧菌的效應時間較長，難以達到治療的效果。所以使用蛭弧菌應以預防為主，并在細菌性疾病發(fā)病初期使用。

（4）提高水生動物免疫活性

免疫系統(tǒng)是機體的防御系統(tǒng)，其防御功能的高低，直接影響到機體的抗病能力和生產(chǎn)能力。尤其是蝦類、貝類等低等無脊椎動物，其免疫系統(tǒng)進化程度低，僅由少量免疫器官、免疫細胞和免疫因子組成,缺乏特異性免疫應答。蛭弧菌進入水生動物腸道后，在聚糖酶、肽酶等酶的作用下釋放細胞壁中的肽聚糖或者其它免疫物質(zhì),從而發(fā)揮免疫增強劑的功能，刺激溶菌酶活性,增強與魚類免疫功能相關酶活性。

（5）用于水產(chǎn)品保質(zhì)

水產(chǎn)品是人類重要的蛋白源，然而在種類繁多的水產(chǎn)品中存在多種危害人體的病原菌,如大腸桿菌、霍亂弧菌、副溶血弧菌、沙門氏菌等,這些細菌是引起食物中毒的主要原因。因此,水產(chǎn)品保質(zhì)是水產(chǎn)加工業(yè)發(fā)展過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，也是關系到水產(chǎn)品品質(zhì)和經(jīng)濟效益的重要問題。蛭弧菌能夠通過裂解引起水產(chǎn)品變質(zhì)的病原菌,達到水產(chǎn)品長期保鮮的目的。

六、應用中存在的問題

雖然蛭弧菌在改良水質(zhì)、疾病防控、水產(chǎn)品保質(zhì)等方面具有良好的應用效果,但蛭弧菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖應用中依然存在諸多問題，這些問題也制約了蛭弧菌的廣泛使用。

其中主要存在的問題包括：

(1)國內(nèi)外關于蛭弧菌的研究主要集中于應用,而忽略了基礎理論研究的重要性，例如,蛭弧菌吸附于宿主菌表面的識別位點以及不可逆結合的具體反應仍然有待研究,蛭弧菌裂解機理的研究還需完善。

(2)水產(chǎn)用蛭弧菌制劑的劑型較為單一,而單一的高密度蛭弧菌在水體中的作用時間較短,需要頻繁加入才能維持控菌效果,而且生產(chǎn)上使用的絕大多菌種為通用菌種,對適用對象及范圍缺乏針對性。

(3)尚未建立一種簡易的蛭弧菌篩選方法，使用的蛭弧菌制劑效率較低,并且會因為抗生素等藥物的使用而失活。今后應該加強關于蛭弧菌篩選方法的研究,以獲得針對不同養(yǎng)殖品種、不同生長時期、不同環(huán)境條件的耐藥性較強的蛭弧菌菌株，并使其作用更專一。

(4)蛭弧菌增殖速度較慢,不同蛭弧菌的宿主菌裂解譜存在差異性,如何使其增殖速度更快、裂解譜更廣也是一個有待解決的問題。因此,高效增殖方法以及擴增蛭弧菌的裂解譜研究甚為迫切。

(5)蛭弧菌在生產(chǎn)應用中發(fā)揮作用的有效劑量還缺乏研究,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中蛭弧菌的使用量也多是基于經(jīng)驗,尚無科學依據(jù)。

(6)實驗室條件下多運用液氮超低溫法、冷凍真空干燥法保藏蛭弧菌,關于蛭弧菌持效穩(wěn)定、適合生產(chǎn)應用的保藏方法的研究甚少。

(7)許多細菌都有天然的轉(zhuǎn)化能力,頻繁的使用蛭弧菌可以提高其與病原菌發(fā)生有害基因水平轉(zhuǎn)移的可能性,使蛭弧菌轉(zhuǎn)變成新的有害菌,產(chǎn)生新的問題，因此蛭弧菌使用的安全性方面值得注意。

(8)研究主要強調(diào)了蛭弧菌的實驗室條件下的應用效果,這些試驗不能支撐蛭弧菌在不同養(yǎng)殖品種、不同水質(zhì)條件的實際生產(chǎn)中的科學應用。因此,蛭弧菌制劑的應用技術研究有待加強。

蛭弧菌制劑產(chǎn)品仍不夠成熟，上述存在問題制約著蛭弧菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。因此，解決這些問題并選育出高效廣譜、適應能力強、耐藥性強、增殖快的菌種將是今后對蛭弧菌研究的重點。

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