益生菌毒素可以对抗虹鳟鱼的冷水病

2019-07-31 426细菌益生菌的作用

虹鳟鱼是一件艺术品,也是用餐者的最爱。但当淡水鱼成为冷水病的猎物时,它五颜六色的身体就会侵蚀成破损的伤口和溃疡。这种细菌感染可以杀死多达30%的孵化场,并造成数百万美元的经济损失。

经过15年的研究,爱达荷大学(University of Idaho)和华盛顿州立大学(Washington State University)的科学家们发现了一种简单而有效的方法,可以用鳟鱼自身的一些肠道细菌作为有益健康的益生菌来对抗冷水疾病。

他们还表明,益生菌的工作原理是分泌一种有毒蛋白质,这种蛋白质不会伤害鱼,但会杀死冷水病病菌嗜冷黄杆菌。

华盛顿州立大学全球动物健康学院的Douglas Call教授在一月份出版的《应用与环境微生物学》杂志上报告了这一发现。这项研究的部分资金由西部地区水产养殖中心和爱达荷州教育委员会提供。

Call说:“冷水病是影响美国鳟鱼养殖业的头号细菌疾病,科霍鲑受影响较小。”“一旦爆发,我们唯一的治疗方法就是使用抗生素。”

他说:“抗生素的问题在于,它们会导致细菌产生抗药性,还会污染水和土壤。”“只有两种抗生素获准使用,其中一种是氟苯尼考(florfenicol),它尤其有害,在环境中存留很长时间。”

Call说,益生菌可能是一种廉价而有效的抗生素替代品,对全球三文鱼养殖业来说,这是个好消息。全球三文鱼养殖业的年产量最高可达137亿美元。

益生菌毒素可以对抗虹鳟鱼的冷水病

它是如何工作的?

爱达荷大学(University of Idaho)水产养殖研究所(Research Institute)教授兼副所长Kenneth Cain最近发现了益生菌,这是一种现已获得专利的肠杆菌菌株,名为C6-6。

广义上讲,益生菌是对你的健康有益的活细菌和酵母。例如,乳酸菌通常用于酸奶和牲畜饲料中,以帮助提高抗病性和整体健康。Cain说,益生菌已经在欧洲渔业中商业化使用,但是直到最近才被考虑用于美国的水产养殖。

为了找到C6-6益生菌,Cain和他的同事们煞费苦心地从鳟鱼消化道的318株细菌中寻找,直到他们发现了能够杀死冷水微生物的细菌。他选择检查鳟鱼的原生肠道细菌,因为这些细菌能够在鱼的消化系统中存活。

随后的实地试验显示,喂养C6-6菌株的鱼的死亡率显著降低,但与许多益生菌一样,科学家们真的不知道它是如何工作的。

Call是一名细菌分子生物学专家,他与华盛顿州立大学的研究生Carla Schubiger合作,找出了鳟鱼益生菌有效的机制。

他说:“我们发现C6-6能产生一种叫做肠毒素的有毒蛋白质,它能抑制冷水细菌。”“这也为治疗密切相关的病原体提供了新的机会。”

Call说:“生产肠毒素的细菌生长迅速,生产成本低廉,而且很容易给鱼添加食物——所有这些都是一种理想的预防治疗方法。”

益生菌毒素可以对抗虹鳟鱼的冷水病

一个综合的方法

尽管冷水病发生在野外,但Cain说,它在商业鳟鱼和鲑鱼孵化场最常见,那里拥挤和压力导致频繁爆发,这是太平洋西北沿岸种植者关注的一个问题。

爱达荷州鳟鱼养殖场生产的鳟鱼约占美国总产量的75%,占全球鳟鱼产量的近50%。邻近的华盛顿州在鳟鱼蛋的生产上领先全国,鳟鱼蛋是一种销往全球孵化场的商品。

Cain说:“爱达荷州的鳟鱼养殖业和华盛顿的水产养殖设施每年都要花费1000多万美元来对抗冷水病。”“控制它需要不止一个工具。”

Cain最近为该疾病的疫苗申请了专利,该疫苗正在获得许可。他和Call一致认为,为鱼类接种疫苗以预防冷水疾病,然后喂养益生菌以限制其传播将是有益的。

Call说,由于发现了C6-6肠溶素,他希望这种益生菌也能获得监管部门的批准和商业许可。

“如果C6-6像我们的研究显示的那样有效,它将减少鱼类养殖者的疾病损失,改善动物福利,并减少水产养殖中对抗生素的需求。”

益生菌毒素可以对抗虹鳟鱼的冷水病

引用

Washington State University. "Probiotic toxin fights coldwater disease in rainbow trout." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 February 2015.
www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150219162410.htm.

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