陈融,金清,程磊,许巧情,郭利伟
(长江大学动物科学学院,湖北 荆州 434025)
嗜水气细胞单菌引起的细菌性败血症,在我国水产养殖业中发病率高,流行时间长,造成的经济损失巨大。使用抗菌药物治疗嗜水气细胞单菌相关疾病,其效果显著,但其危害性也十分突出,如抗生素在鱼体的残留,细菌耐药性增强并广泛传播等。中草药具有副作用小、效果持续时间长、用药残留小等特点,是抗生素良好的代替品,在水产养殖业中有很大应用前景。因此,笔者对历年来关于中草药对嗜水气单胞菌的抑制效果进行综述,旨在为鱼类细菌病的防治提供科学的基础用药依据。
嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophlia)是一种常见人-畜-鱼共患病病原菌,广泛分布于池水、淤泥等自然环境中,在繁殖过程中能产生肠毒素等多种致病因子,造成水产动物尤其是鱼类患上细菌性败血病、细菌性肠炎等疾病,从而导致鱼类大量死亡,对水产养殖业造成极大损失[1-3]。同时,它也是人类致病菌,感染者发生腹泻、中毒,甚至会引起败血症、胆囊炎、脑膜炎、肺炎、腹膜炎等。嗜水气单胞菌致病问题已跃然成为当代公共卫生瞩目的对象[4-9]。
有研究者对嗜水气单胞菌进行流行病检查,发现豫北和辽宁等地区引起鱼类细菌性败血病主要为致病性嗜水气单胞菌[10-11]。由嗜水气单胞菌引起的细菌性疾病在江苏省各市均有发生,在重点养殖区尤为严重。该疾病在25℃以上的发病率达到73%,且多地区分离出的嗜水气单胞菌均有多重耐药性,且有逐年递增趋势,这极可能与养殖过程中抗生素滥用有关[12-14]。现在主要控制抗生素的用药间隔来减缓其耐药性增长,但有研究发现嗜水气单胞菌对氟苯尼考产生耐药性在后代中保持稳定,消失率为0,原因考虑是不同动物源病菌所产生的差异,其耐药性的传播和稳定化值得重视[15-17]。这些不仅证明嗜水气单胞菌对鱼类的危害性,也表明寻找新型治疗药物,减少抗生素甚至替代其使用,以降低该菌耐药性的迫切需求,对水产养殖业具有重要现实意义。
目前,抗生素和合成抗菌药是治疗细菌性疾病的最常用药物,但是其具有耐药性、药物残留等缺点。大量研究表明,中药在抗病毒、抗菌和抗细菌耐药性方面均有显著成效,还可以提高机体免疫力[18-23]。近年来,关于中药对嗜水气单胞菌的试验研究十分丰富,其效果也十分明显,已经越来越引起人们的关注。
单味中药及提取物具有抑杀细菌能力,可以增强免疫力,增加机体抗病性,并促进动物生长。吴亮[24]对从病鳗中分离的七株血清型不同的嗜水气单胞菌株做体外抑菌试验,发现黄苓对七株菌株皆有抑菌效果,黄连和大黄对六株有抑菌效果。牛国一等[25]通过纸片打孔法试验发现厚朴酚和黄藤素这2种植物活性成分对嗜水气单胞菌有显著抑制,且随黄藤素质量浓度降低,抑菌圈直径减少。Sheikhlar[26]在体外药物筛选得到飞扬草甲醇提取物对嗜水气单胞菌抑制好,抑菌圈为(22.41±3.30)mm。
有研究者发现将刺荨麻加入维多利亚野鲮的成鱼与幼鱼的饮食中,可以刺激鱼的免疫力,同时使维多利亚杆菌更具抗嗜水气单胞菌性[27]。Bilen等[28]用莳萝与水芹分别作为饲料添加剂喂食幼鲤45 d,用嗜水气单胞菌攻击鲤鱼发现,水芹可增加鲤鱼免疫力,与对照组比显著提高其存活率,同时增加生长速度。使用穿心莲提取物溶液浸泡亚洲鲶鱼腹,14 d后腹膜内给药感染,与对照组比,预处理鱼的溃疡性皮炎在9 d内恢复至正常水平[29]。在鳙鱼的饲料中添加了不同浓度的五倍子并饲喂45 d后进行攻毒实验,发现在嗜水气单胞菌感染的初期和后期,对各项免疫指标的检测中,实验组均高于对照组,得出五倍子分别为醇提1%和水提2%时效果最佳[30]。在罗非鱼注射嗜水气单胞菌6 d后,使用3种不同中药醇提取物治疗(凹唇姜,红球姜,毛茄)后,观察其异常游泳行为,解剖病理,鱼血总菌数和白细胞和吞噬细胞指数,该中药均表现较好的抑菌效果,可以提高吞噬指数和恢复能力[31]。黄芪、忍冬提取物和添加硼在鱼饲料中可作为免疫刺激剂,可增强养殖鱼的免疫应答和抗病性[32]。
宋春雨等[33-34]提取的苦地胆内酯在体外抑菌试验中具有显著抑菌效果,当按一定剂量加入饲料饲喂斑马鱼时,发现比例为0.8%、1.6%的剂量组,增强其抗嗜水气单胞菌致病性胞外产物,且效果与0.1%的恩诺沙星相当。王红连等[35]测定了杜仲叶提取物绿原酸对嗜水气单胞菌的体内试验,发现添加1%绿原酸饲喂鲫鱼56 d后抗菌效果最佳,通过药敏试验发现其抑菌效果可与氟哌酸、土霉素比拟。陈霞等[36-37]以3种植物多糖对鲫鱼做预防性试验,发现3者均可降低接种鱼病死率,提高白细胞杀菌指数,增强鲫鱼免疫应答和抗病性,效果以无花果多糖最强,板蓝根多糖,五味子多糖次之。周群兰等[38]在做大黄提取物时得到最低抑菌浓度为250 μL/I,预防性试验中添加1%大黄提取物饲喂鲤鱼56 d,攻毒7 d后,抗菌效果最佳,药敏试验中抑菌效果与氟哌酸,氯霉素相当。将忍冬藤醇提取液作为饲料添加剂饲喂中华绒螯蟹30 d后,进行细菌感染试验,检测发现溶菌酶及过氧化物酶活性等改变,试验组存活率升高,推测忍冬藤醇提取物可通过调节非特异性免疫功能达到抑菌效果[39]。周亮等[40]发现大黄醇提物通过破坏细胞膜结构,影响特定蛋白表达从而达到很好的抑菌效果。谢丽玲等[41]采用大黄、甘草、金银花的醇提取液,结合相关技术得到这3种醇提取液通过影响菌体内4种蛋白质的mRNA从而影响蛋白表达,达到抑菌效果。薛东芳[42]研究表明黄连生物碱和小蘖碱衍生物的抑菌机制是通过抑制细菌细胞生长和降低菌体毒性实现。
曹良等[43]从18种中药中筛选9种对病原菌较为敏感的中药组成4个复方,进行体外抑菌试验,得出由五倍子、金银花、黄苓等组成的复方效果最佳。陈晓利等[44]从出血病黄鳝中分离嗜水气单胞菌,并按中兽医方剂配伍特点,将五倍子、连翘、黄苓、杨树花、穿心莲这5种抑菌效果较好的中药组成4个复方,得出五倍子、穿心莲、杨树花组成的复方效果最佳。杨仕群等[45]发现以五倍子、黄连、黄苓为主药的3组复方具有较好的抑菌效果。苏振霞等[46]也在中药复方筛选中得出以五倍子为主药,分别与诃子、大黄按一定比例组成的复方效果均强于单味中药的抑菌效果,以五倍子+诃子效果最佳。张文青等[47]使用正交试验法研究中药配伍,结果表明儿茶:五倍子:五味子:乌梅的配伍比例为4:2:4:1 和 1:2:2:4 时对嗜水气单胞菌抑制和杀灭效果最好。通过药物筛选和配伍,卢春霞[48]得到中药复方比例为茶多酚:五倍子提取物:大黄提取物的配伍比例为5:2:1,且在添加2%时对异育银鲫有较好的非特异性免疫,抗氧化提高作用以及保护能力。
彭金菊等[49-50]发现五倍子、诃子等与清热凉血、解毒、燥湿药联用,抑菌效果普遍提高;当以罗非鱼为试验材料时,花椒/五倍子的治疗效果最佳,而黄苓/五倍子、诃子/五倍子的预防效果最佳。马艳丽等[51]向Nisin为主的添加剂中加入中药复合液,辅以柠檬酸为酸化剂,结果发现,该中药复合液与Nisin在单独作用时对嗜水气单胞菌抑制效果不明显,而在联合使用时有效果,再加入柠檬酸效果最佳,且抑菌圈与Nisin浓度成正比。而在饲喂试验中,该组合无毒性作用,且对鲫鱼和虾具备明显促增质量作用,同时提高虾的免疫力和耐氧力,具有可观经济价值。有研究者使用黄芪、当归、山楂、甘草和金银花组成的中草药混合物对尼罗罗非鱼做饲喂试验发现该混合物可提高鱼类免疫力及抗嗜水气单胞菌性[52]。
卢静等[53]发现没食子酸和槲皮素对嗜水气单胞菌有抑制效果,没食子酸和槲皮素分别与氟苯尼考、没食子酸与恩诺沙星均表现相加作用。这说明中西药结合可以有效增强各单药的抑菌作用效果,也可减小抗生素的使用,在临床中不失为一种治疗选择[54-55]。用枯草芽孢杆菌发酵中药制剂对鲤鱼进行预防试验,结果表明发酵中药制剂的最佳添加剂量为2%,并显著提高鲤鱼生长性能及抗嗜水气单胞菌感染率[56]。多菌种混合复方中药发酵制剂对鲫鱼出血病也有较好的治疗与预防效果[57]。有研究者使用3种中草药与益生菌搭配饮食对金鱼、鲫鱼、鲤鱼做治疗试验,发现中草药搭配益生菌可以加速鲤鱼、鲫鱼溃疡性皮炎的恢复[58]。
中药的组成成分十分复杂,由提取处理所产生的差异会对结果产生较大影响。王红连等[35]的研究结果证明杜仲叶提取物绿原酸具有显著抑菌效果,但卢静等人[53]试验中绿原酸未观察到抑菌作用,分析其原因,可能因为卢静试验中将中药pH值调至中性的缘故。这也很好的证明了酸碱度对中药药效的影响。各试验中相同中药所产生的抑菌圈直径相差较大,最小抑菌浓度也是如此,推测可能是中药的处理不同所致。多数研究证明,不同生长时间的中药药效差异具统计学意义,所含的有效成分含量与其分布位置也不同[59-60]。依据“君臣佐使”的原则对不同中药进行配伍,各味中药成分相互作用,配伍或提取方法不当可能产生毒性。因此无论是单味药还是联合用药,其抑菌的具体成分、作用方式、机理如何,仍需要今后做进一步研究。中药的使用剂量不会无限提高药效,其具备双向调节能力[61],当药物应用于动物体时,会受到外界复杂的环境影响,药物有效成分被吸收利用的程度以及作用的最适浓度都需要通过大量试验验证。
尽管体外试验十分丰富,但与体内环境相差大,分离得到的亚型不同会产生不同效果,所以最终仍要求回归实际应用。而将中草药投入水产养殖后会出现一些问题,比如使用方法与最适剂量。临床常见的药物使用方法有浸泡法、泼洒法及作为饲料添加剂的口服法,前两者中草药的添加量难以精确控制,而其具体使用还需根据水产动物自身特点加以调整,保证产品药效不变。后者对病情严重的鱼类无法使用[62]。另外,中草药在水产养殖中难以进行药效的评估,监管机制也缺少有效的技术控制手段[63]。
为了能将中草药商品化,尽早投入市场规模化使用,今后不仅要加强对中草药的机理研究,还应当重视其应用中的使用与评估标准制定。
嗜水气单胞菌是一种条件致病菌,其危害性也随环境恶化而日趋严重。中草药对嗜水气单胞菌的抑制研究众多,结果也十分丰富,其主要抑制方式表现为直接抑杀,非特异性免疫的调节等。且多数研究结果均表明中药复方效果要明显好于单味中药的效果,它们之间具备协同相加的效果,对嗜水气单胞菌有着积极的预防和抑制效果,同时中药与西药联合使用也有较好的疗效,说明中药完全可以减少甚至替代抗生素的使用。其中有些已投入鱼塘使用,并取得较好效果。因此,中草药在抑制嗜水气单胞菌方面的前景可观,广泛且深入地开展中草药抗水产细菌性疾病研究具有重要应用价值。