大家都知道，無論是畜禽養殖還是水産養殖，要想獲得更高的經濟效益，就要在有限的空間内增加養殖密度，提高養殖産量。如果養殖的品種利潤不高，比如常見的四大家魚以及鯉魚、黑魚、鲫魚等，那麼也隻能通過“走量”的方式來賺取利潤。但是，養殖密度一旦過高，水産動物患病的風險與幾率就會大大升高，甚至還會造成嚴重的經濟損失。

那麼，集約化、高密度的養殖對病原菌的毒性到底有什麼影響呢？為什麼集約化養殖病害頻發呢？

這正是今天要讨論的話題。

高密度養殖

魚類患病不僅僅是魚本身的問題，還有養殖環境與病原的共同作用。魚兒想要健康地生活，一方面要有好的水質環境，另一方面要有适應環境的能力，或者說抵抗不利環境的能力。如果水域環境的變化超過了魚類本身的适應能力，就會導緻魚類抵抗力下降，進而感染疾病。

在生産上更常見的現象是，患病的魚類會同時感染幾種不同的病原菌。假設病原菌A首先感染了魚類，就會通過釋放毒素、造成機械損傷、奪取魚類自身營養等三種方式來降低魚類的抵抗力。魚的抵抗力一旦下降，其他病原菌（B、C、D等）就會趁虛而入。

除此之外，細菌本身的毒性大小也是一個重要的緻病因素。随着水産養殖上抗生素的大量使用，緻病菌的耐藥性越來越強，細菌性疾病的治療也越來越困難了，比如遲緩愛德華氏菌病、弧菌病、巴斯德菌病、絲狀細菌病、氣單胞菌病等等。

緻病菌模式圖

池塘中的養殖環境，不僅是魚類生活的場所，也是細菌、病毒的容身之處。養殖環境對緻病菌存在着選擇作用，不同的養殖模式下選擇強度不同。而在集約化養殖模式下，養殖水質更容易惡化，條件更加苛刻，緻病菌要想存活下來，就必須提高自身的毒性與侵染力。

為了調查清楚集約化養殖對病原菌會産生怎樣的影響，國外有研究團隊展開了相關實驗。

該實驗選擇了在全球範圍内普遍存在的魚類病原——柱狀黃杆菌為研究對象。在2010年夏季，科研人員從一個養殖場的上遊進水處A以及下遊出水處B分别收集了9種不同的細菌菌株，其中在B處收集的菌株就代表了經過集約化養殖環境選擇作用的細菌菌株。

為了測定A、B兩處細菌的毒性，研究人員以斑馬魚（Zebra fish）為感染對象統計緻死率。A、B兩個采樣點分别提取了9種菌株，為了測試每一種菌株的緻病力，分别用14條斑馬魚測試。因此，接受菌株侵染的斑馬魚總數為14×9×2＝252條。另外再取14條斑馬魚作為空白對照組，将其放入接種了無菌培養基的封閉水體中。

斑馬魚特寫

▲▲▲選擇斑馬魚作為侵染對象的原因有三個：首先，斑馬魚的基因與人類有着87%的同源性，是一種典型的模式生物（常見的模式生物還有拟南芥、果蠅、酵母、小鼠等）；其次，斑馬魚體長隻有3-4cm，在一個小型水箱中就可以養殖很多斑馬魚，非常節省空間；再者，斑馬魚是一種熱帶魚，隻需要3個月就能達到性成熟，因此試驗周期短，方便展開生物遺傳、毒理實驗、營養水平等方面的科研項目。

實驗總共使用了266條斑馬魚，為了減少系統誤差，所有的斑馬魚的體長、體重、發育水平、營養條件均相似。實驗周期長達11天，每天觀察魚病的身體症狀并記錄好發病率；在疾病進入急性期的前3天，研究人員每個小時都對斑馬魚的身體狀況進行一次監測。

實驗結果表明，受到進水口菌株感染的斑馬魚平均死亡率為10.3%，受到出水口菌株感染的斑馬魚平均死亡率達到了32.5%，空白對照組(沒有接受任何菌株感染的一組)沒有觀察到死亡現象。

斑馬魚

此外，對A、B兩處菌株的基因片段分析表明，出水口的細菌種群比進水口的細菌種群分布更加均勻，種群規模也更大，而且在出水口檢測到的基因型比進水口更少——也就是說，集約化的養魚環境會選擇具有特定基因型的菌株。

根據以上分析可以斷定，高密度養魚環境确實會選擇毒性更強的緻病菌株，而那些緻病力弱的菌株則會随着它們的基因型一起被淘汰掉。

除了集約化養殖模式，其他生态因素也會導緻緻病菌在毒性和競争力方面的進化，比如水體中養分的增加、單位水體内化學藥物及抗生素含量的增加，其中最嚴重的就是抗生素濫用所産生的影響。

抗生素對細菌的殺滅原理是這樣的:

抗生素的作用位點位于細菌的細胞壁上。以革蘭氏陽性菌為例，其細胞壁由肽聚糖和磷壁酸組成，其中肽聚糖又是由四肽尾、肽橋、聚糖(N-乙酰葡萄糖氨和N-乙酰胞壁酸兩種單糖相互連接形成的長鍊結構)組成。

抗生素可以幹擾革蘭氏陽性菌細胞壁上肽橋的形成，而沒有了肽橋，細胞壁上的短肽之間就失去了連接，細胞壁骨架就會分崩離析，因此也就無法形成完整的細胞壁。這種情況下細菌很容易在低滲透壓的環境中裂解死亡。

而細菌耐藥性的增強，在微觀上的反映就是細菌的細胞壁上形成了厚實的蠟質層，如同保護罩一樣保護者細菌表面的結構，因此抗生素、溶菌酶、化學藥物等難以接觸細胞壁，細菌的生命力也就更加頑強了。

抗生素的好處很單一，就是為了防病治病，但是壞處卻很有很多。

• 首先就是破壞水體的微生态平衡。

抗生素在殺滅緻病細菌的同時，也會殺滅水體中的有益微生物，池塘中原有的微生态系統就會遭到破壞，池塘的穩定性和自我調節能力就會大大降低。

• 其次，抗生素本身也會對緻病細菌産生強烈的選擇作用。

劑量過高、使用時間過長會導緻菌菌發生突變，能夠存活下來的都是抗藥性強的菌株，這就是所謂的有利突變（當然，這是對于細菌而言）。但為了殺菌不得不使用更大劑量、藥效更強的抗生素，最終使養殖生産陷入惡性循環。

• 最後，這種惡性影響還會波及人類。

水體中的抗生素被養殖的動物吸收後會在體内殘留，人類通過食用水産品就間接攝入了抗生素，即使經過加熱、煮沸等方法也無法消除這種影響。位于食物鍊頂端的人類無疑是受影響最大的。

與抗生素不同，中草藥取材于天然無公害的植物産品，并不會使緻病菌産生抗藥性的問題。中草藥常作為添加劑加入飼料中，經過消化後産生的纖維素等物質，在水産動物的腸道内停留的時間相對較長，能夠促進腸道的蠕動，更有利于消化健康。用中草藥代替抗生素，有以下三種好處：

• 1.中草藥可以有效抑制各種病原菌

大黃、穿心蓮等中草藥可以抑制細菌的增殖；野菊花、闆藍根可以幫助魚蝦抵抗病毒的侵襲；馬鞭草、苦楝皮具有殺滅寄生蟲的功能。因此在生産上完全可以根據養殖魚類的患病情況，選擇合适的中草藥，達到防病治病的效果。

需要說明的是，不同的中草藥對緻病菌的抑制作用不同。國内曾經有研究團隊針對大黃、黃連、五倍子、石榴皮這四種中草藥對弧菌(能夠侵染48種海水魚類，是一種侵染性很強的細菌)的抑制能力展開過相關實驗。

實驗中的四種中草藥

他們的研究表明，大黃、黃連、五倍子、石榴皮都能夠顯著抑制細菌的增殖，其提取液的原始pH分别為6.573、3.105、4.131、3.905；但是養殖池塘中的pH并不會這麼低，更有意義的是在中性pH下這4種中草藥的抑菌能力。當研究人員将藥液的pH值調整到7.0附近時發現，五倍子和石榴皮能夠有效抑制溶藻弧菌、副溶血弧菌、創傷弧菌以及鳗弧菌的活力，而大黃、黃連的抑菌能力相對較弱，具體的抑制效果如下表所示：

▲▲四種中草藥對副溶血弧菌、鳗弧菌的抑制效果

• 2.中草藥還能從根本上提高水産品的質量

在傳統的養殖中，養殖戶為了提高魚類的生長速度，就大量使用動物性飼料來養殖，但是養出來的魚往往口感較差、肥瘦比例不均勻、肉質松散，還伴有明顯的土腥味兒。這是因為動物性飼料中缺乏多種微量元素，但加入中草藥之後，其中的草本成分可以改善水産品中遊離氨基酸的比例，在腸道中産生的有機酸還可以提升水産品的口感與風味。

• 3.中草藥還能促進魚類攝食

因為中草藥中的多糖、生物堿、揮發油、氨基酸等具有誘食的功能，反而會刺激魚類競相攝食。研究人員曾經用不同的誘食劑研究對蛇鮈（ju）誘食效果的影響，四種誘食劑分别是搖蚊幼蟲、蚯蚓、甘草、陳皮的提取液，其中前兩種是動物性的天然餌料，後兩種是植物性的中草藥。

結果表明，在濃度為0.05 g/L和0.005 g/L時,搖蚊幼蟲提取液的誘食效果最好，甘草提取液次之，蚯蚓提取液的誘食效果最差;當濃度為0.01 g/L時,甘草提取液的誘食效果最好，後面依次是:搖蚊幼蟲提取液>陳皮提取液>蚯蚓提取液。

以上實驗說明，通過控制誘食劑的濃度就能夠提高魚類對中草藥添加劑的攝入，進而達到提高進食量和免疫力的雙重效果。

總之，無論是畜牧養殖還是水産養殖，控制合理的養殖密度、合理使用中草藥都能夠降低疾病發生的幾率，提高養殖的成功率。

在養殖上緻病菌的毒性正在增強，關于這種現象您怎麼看？歡迎在評論區留言讨論！

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