海膽“紅斑病”的防控與管理

張勁遠(yuǎn)，高 闖，劉安政，劉嶼澤

（大連海洋大學(xué)，遼寧 大連 116023）

海膽紅斑病是一種影響海膽健康的疾病，傳染性較強(qiáng)。這是由一類病原體引起的傳染性疾病，當(dāng)有受感染的海膽存在于養(yǎng)殖場中時(shí)，病原體可以通過直接接觸、水體傳播或共用設(shè)備等途徑傳播給健康的海膽。這會導(dǎo)致疾病在養(yǎng)殖系統(tǒng)中快速蔓延，使更多的海膽受到感染，會導(dǎo)致海膽的健康狀況下降，甚至死亡，進(jìn)一步增加損失和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，其癥狀包括海膽體表出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)、顏色異常以及活動能力下降。海膽紅斑病會給海膽?zhàn)B殖業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此研究該疾病的防治措施至關(guān)重要。

一、引起海膽“紅斑病”的起因及其病征

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖以集約化管理和高密度養(yǎng)殖以滿足人們對海產(chǎn)品的需求，然而這種養(yǎng)殖方式也增加了病害傳播速度，進(jìn)而造成養(yǎng)殖動物受損嚴(yán)重。海膽紅斑病是目前海膽?zhàn)B殖業(yè)中最嚴(yán)重的細(xì)菌性疾病之一，尤其在夏季更為常見，其傳播速度極快，短時(shí)間內(nèi)死亡率可達(dá)90%。海膽紅斑病通常是由細(xì)菌Vibrio屬，尤其是Vibrio harveyi和Vibrio parahaemolyticus的感染引起的。這些細(xì)菌可以通過接觸污染的水體、食物或直接與感染的海膽接觸而傳播。此外，海膽紅斑病的發(fā)生和傳播還受多種環(huán)境因素的影響，包括水溫、鹽度、養(yǎng)殖密度、水質(zhì)等，較高的水溫和鹽度、不良的水質(zhì)以及高密度養(yǎng)殖環(huán)境會增加海膽感染病原體的風(fēng)險(xiǎn)。

研究發(fā)現(xiàn)，海膽紅斑病主要集中在中間球海膽和馬糞海膽。主要癥狀取決于感染的病原體和感染程度，一般表現(xiàn)為3點(diǎn)：一是紅色斑點(diǎn)，在體壁或圍口膜處出現(xiàn)紅紫色斑點(diǎn)(圖1)，這些斑點(diǎn)可能是細(xì)菌感染或組織受損的結(jié)果；二是顏色異常，感染的海膽可能會出現(xiàn)顏色異常，例如體色變暗或變淺，失去正常的鮮艷顏色；三是活力下降，受影響的部位會有嚴(yán)重的棘刺脫落，并伴有活動力減弱的癥狀。解剖后發(fā)現(xiàn)，受感染的海膽體腔液的顏色會變?yōu)樽仙?。?dāng)海膽紅斑病嚴(yán)重時(shí)，感染的斑塊會融合并潰爛，可能導(dǎo)致性腺等內(nèi)容物溢出。病情嚴(yán)重會導(dǎo)致海膽的死亡。海膽紅斑病的病癥可能因養(yǎng)殖環(huán)境、病原體株系以及海膽的免疫狀態(tài)等因素而有所不同，因此，準(zhǔn)確的診斷和及時(shí)的防治措施對于減輕疾病造成的影響至關(guān)重要。

圖1 患“紅斑病”的中間球海膽(左)和馬糞海膽(右)

二、海膽紅斑病致病菌

通過對受感染的海膽樣本進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)引起海膽紅斑病的主要病原細(xì)菌為Vibrio屬的細(xì)菌，特別是Vibrio harveyi和Vibrio parahaemolyticus等菌株。Vibrio作為大多數(shù)海洋動物的致病菌，多年來一直被反復(fù)研究，首先從海膽內(nèi)環(huán)境分析，Vibrio引起宿主感染的主要毒力因子包括蛋白酶、溶血素、黏附因子等，黏附因子可以吸附宿主的各個(gè)組織器官，進(jìn)而在動物組織器官表面形成生物膜，對抗生素和宿主的免疫系統(tǒng)具有較高的抵抗力，而溶血素是與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合的成孔毒素，導(dǎo)致膜通透性破壞，以至于細(xì)胞死亡。Vibrio harveyi是一種革蘭氏陰性桿菌，廣泛存在于海洋和淡水環(huán)境中，被認(rèn)為是造成多種水產(chǎn)動物疾病的病原菌之一，包括海膽紅斑病。Vibrio harveyi感染可導(dǎo)致斑塊融合、潰爛以及性腺等內(nèi)容物溢出，進(jìn)而導(dǎo)致海膽死亡。Vibrio parahaemolyticus也是一種革蘭氏陰性桿菌，常見于海洋和河口等環(huán)境中，被廣泛認(rèn)為是與海鮮相關(guān)的細(xì)菌性疾病的主要致病菌之一。Vibrio parahaemolyticus感染也與海膽紅斑病有關(guān)，其中感染可導(dǎo)致海膽斑塊的融合、潰爛以及內(nèi)部器官受損，這兩種細(xì)菌通常通過海洋環(huán)境中的水體、海洋生物、食物或者直接與感染的海洋生物接觸傳播。因此，良好的水質(zhì)管理、環(huán)境衛(wèi)生和養(yǎng)殖條件對于預(yù)防和控制這些細(xì)菌感染非常重要。這些細(xì)菌可以通過接觸污染的水體、食物或直接與感染的海膽接觸而傳播，具體表現(xiàn)為造成海膽體壁出現(xiàn)紅色、紫色斑點(diǎn)，嚴(yán)重的可致海膽死亡。

海膽紅斑病的病原體不僅限于Vibrio harveyi和Vibrio parahaemolyticus， 1997年，Tajima 等從日本患紅斑病海膽體內(nèi)分離并鑒定出Flexibacter sp，2011 年nacibaculum sp被研究發(fā)現(xiàn)可在海洋中引起海膽紅斑病病征。近年來，Vibrio coralliilyticus，HD-1、HD-2 等陸續(xù)分離并鑒定為海膽紅斑病的致病菌，同時(shí)，研究提取紅斑病海膽病灶處，經(jīng)16s rDNA 測序，結(jié)果顯示，弧菌屬、葡萄球菌屬等均可以被檢測到。Staphylococcus作為海膽紅斑病的又一致病菌，是一群革蘭氏陽性球菌，其體壁含有大量的SPA，SPA可與多種動物免疫球蛋白(IgG)結(jié)合，阻止IgG與吞噬細(xì)胞的結(jié)合，通過干擾吞噬細(xì)胞的吞噬作用來降低宿主對病原菌的免疫反應(yīng)，最終導(dǎo)致病原入侵。從外部環(huán)境分析，由于海膽紅斑病病灶處腐爛潰瘍，伴隨著能量的產(chǎn)生，可以為弧菌提供大量的營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致其繁殖加快、創(chuàng)面不易愈合，組織創(chuàng)傷程度不斷加重，最終導(dǎo)致侵染機(jī)體造成死亡。還可能涉及其他種類的細(xì)菌、病毒或其他微生物。此外，海膽紅斑病還可能涉及其他種類的細(xì)菌、病毒或其他微生物，準(zhǔn)確鑒定引起這種疾病的病原體對于制定有效的預(yù)防和控制策略至關(guān)重要。

三、海膽紅斑病的預(yù)防與控制

1.水質(zhì)管理

養(yǎng)殖場應(yīng)定期監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，如水溫、鹽度、溶氧和pH，并確保這些參數(shù)維持在適宜的范圍內(nèi)。水溫過高或過低、鹽度波動、溶氧過低或過高以及異常的pH 都可能對海膽的健康產(chǎn)生負(fù)面影響，為病原體的滋生提供環(huán)境條件。

同時(shí)，定期清除底部的堆積物、殘留飼料和排泄物等有機(jī)物，有助于降低細(xì)菌和寄生蟲的數(shù)量。此外，養(yǎng)殖設(shè)施、用具和介質(zhì)也應(yīng)經(jīng)常清洗和消毒，以減少病原體的存在和傳播。養(yǎng)殖場可以采用合適的消毒劑對養(yǎng)殖設(shè)備進(jìn)行消毒，同時(shí)定期更換和清潔過濾器，以保持水質(zhì)的凈化。

2.生物安全措施

定期檢查和篩選健康的稚膽是生物安全管理的重要措施。通過對稚膽進(jìn)行檢查，可以排除患有疾病或感染的個(gè)體，減少病原體進(jìn)入養(yǎng)殖環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。只選擇無病原、健康的海膽幼苗作為種苗，對于預(yù)防病害傳播至關(guān)重要。此外，確保種苗的來源可靠，即從受監(jiān)管和經(jīng)認(rèn)證的養(yǎng)殖場或可靠的供應(yīng)商獲得，以確保其質(zhì)量和健康狀況。對于受感染的海膽，必須采取隔離和治療措施，以避免病菌在養(yǎng)殖系統(tǒng)中傳播。感染的海膽應(yīng)立即隔離，并采取適當(dāng)?shù)闹委煼椒?，如藥物治療或其他適當(dāng)?shù)闹委煶绦?。通過隔離和治療受感染的個(gè)體可以避免病原體擴(kuò)散到健康的海膽群體中，從而減少整個(gè)養(yǎng)殖系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。

在實(shí)施生物安全措施時(shí)，養(yǎng)殖場應(yīng)建立完善的記錄和監(jiān)測系統(tǒng)，以跟蹤和評估生物安全風(fēng)險(xiǎn)，并作相應(yīng)調(diào)整和改進(jìn)。此外，要對養(yǎng)殖場工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高其對生物安全措施的意識和實(shí)施能力，以確保這些措施得到有效執(zhí)行。

3.物理方法

根據(jù)政府機(jī)構(gòu)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會的氣候預(yù)測報(bào)告指出，受全球變暖影響，預(yù)計(jì)2013－2100 年海水平均溫度將升高2.0～4.5℃。然而，中間球海膽的最適生長溫度約為15℃。在我國，夏季7－8 月海水溫度可達(dá)20℃以上，這種高溫情況極易引發(fā)細(xì)菌感染。同時(shí)，研究表明，高溫天氣使海膽吸附力明顯下降、管足受損。海膽屬于低等棘皮動物，只有非特異性免疫機(jī)制，因此，當(dāng)海膽體表出現(xiàn)創(chuàng)傷后，具有侵襲力的病原菌很容易侵入并定植，菌體便可在海膽創(chuàng)面大量繁殖，進(jìn)而造成損傷。

在進(jìn)行工廠化大規(guī)模養(yǎng)殖時(shí)，為了嚴(yán)防夏季高溫天氣的影響，可以在養(yǎng)殖車間進(jìn)行遮陽簾覆蓋，并對海膽進(jìn)行流水養(yǎng)殖。此外，應(yīng)勤換水、勤倒池并勤加檢查，一旦發(fā)現(xiàn)患病個(gè)體，應(yīng)及時(shí)將其挑出。為防止疾病大規(guī)模傳播，對于海膽的養(yǎng)殖密度也需要嚴(yán)格把控。根據(jù)常亞青等(2004)研究報(bào)道，海膽幼體的養(yǎng)殖密度應(yīng)控制在1～1.5個(gè)/毫升水體，而殼徑為2厘米左右的海膽密度應(yīng)控制在500～1 000 個(gè)/米2，3 厘米以上的海膽密度應(yīng)控制在150～500個(gè)/米2。

4.生物化學(xué)方法

研發(fā)和應(yīng)用針對海膽紅斑病的疫苗是預(yù)防控制該疾病的重要策略，疫苗能夠提高海膽的免疫力，減少感染的風(fēng)險(xiǎn)。此外，合理使用抗生素也可以在感染發(fā)生時(shí)進(jìn)行治療。黎睿君等人(2020)通過細(xì)菌生理生化鑒定和16S rRNA 分子測序技術(shù)，從患有紅斑病的中間球海膽體內(nèi)分離并鑒定出溶珊瑚弧菌。人工回歸感染實(shí)驗(yàn)表明，溶珊瑚弧菌可以引起中間球海膽的紅斑病征。同時(shí)，藥敏實(shí)驗(yàn)顯示該菌株對萬古霉素、頭孢曲松、卡那霉素、利福平、大紅霉素、唑洛西林、頭孢哌酮、頭孢他啶、復(fù)方新諾明、青霉素不敏感，對多黏菌素B 低敏感，對慶大霉素、新霉素、四環(huán)素、頭孢拉定中度敏感。推測可能是由于抗生素的過度使用導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，或者是由于弧菌進(jìn)化出克服抗菌藥物的機(jī)制。此前Wietz 等人(2010)的研究表明，弧菌可以產(chǎn)生抗菌化合物和耐藥性生物膜。綜合以往的研究來看，多種病原菌可能導(dǎo)致紅斑病征的出現(xiàn)。因此，在大規(guī)模工廠化養(yǎng)殖和近海養(yǎng)殖中，發(fā)現(xiàn)有患病個(gè)體時(shí)應(yīng)及時(shí)挑出，并進(jìn)行病原體的分離鑒定。在嚴(yán)重情況下，可以適時(shí)、適量地進(jìn)行治療。