“虾瘟”即将来袭，90%养殖户都不懂救虾4大秘笈

　　从甲壳动物免疫系统特点谈对克氏原螯虾“五月瘟”的防控对策

　　

　　文|华中农业大学 陈昌福、武汉科研时代生物技术有限公司 周鑫军、浙江省舟山市海洋与渔业局 油九菊 夏枫峰

　　

　　近几年，克氏原螯虾（Procambarus clarkii）的人工养殖业在我国发展异常迅速，尤其是华中地区的稻田养虾模式，被各级政府作为一项“助力农民增收”的惠民技术措施，正在我国农村更大的范围内作为克氏原螯虾养殖技术进行推广与示范。

　　

　　在我国的华中地区，进入五月份后就是克氏原螯虾的收获季节，因为即使当年繁殖出来的克氏原螯虾虾苗，此时也已经达到可以上市销售的规格了。然而，特别是位于湖北地区的克氏原螯虾养殖业者，一旦进入五月份，就开始受到克氏原螯虾所谓“五月瘟”的困扰。大量已经基本上达到上市规格的克氏原螯虾，可能出现尚不明原因的病害而出现大量死亡（图1），所谓的“五月瘟”每年均可能给克氏原螯虾养殖业者造成较大的经济损失。

　　

　　

　　关于诱发克氏原螯虾出现“五月瘟”的原因，已经有人发布了相关文章表达了各种不同的意见。如有人认为氏原螯虾出现“五月瘟”是由于感染了某种病毒、细菌的缘故；有人认为是由于华中地区进入五月份后，气温和水温的变化幅度均很大，致使克氏原螯虾遭受到了温度大幅度变化的应激性刺激的缘故；也有人认为是因为养殖水环境恶化造成的对养殖克氏原螯虾的应激性刺激所致；还有人认为是人们投喂的饵料中营养元素，不能满足克氏原螯虾生长和繁殖的基本需求，可能是饵料中缺乏了某种蛋白质、维生素、脂肪和矿物质等。

　　

　　虽然人们常说，任何疾病的发生都是有致病原因的，没有原因的疾病是不存在的。但是，引起水产养殖动物某种疾病的原因也可能是非常复杂的，最终阐明克氏原螯虾“五月瘟”的发病原因，可能尚需要一些时间。不过，无论是什么原因导致克氏原螯虾出现各种疾病与死亡，发生疾病的克氏原螯虾的免疫系统受到了抑制或者破坏，则可能是一定的。因此，关注和维护克氏原螯虾自身的免疫防御系统，并且在饲料中添加一些具有免疫调节功能的免疫调节物质，通过调节克氏原螯虾自身的免疫机能与水平，可能也是对克氏原螯虾“五月瘟”最好的防控途径与措施。

　　

　　

　　1.虾类（甲壳动物）的免疫系统及其特点

　　

　　虾类属于节肢动物门（Arthropoda）、甲壳纲（Crustacea）、十足目（Decapoda）、游泳亚目（Natantia）。虾类的免疫系统由免疫细胞、免疫器官和体液免疫因子所组成。

　　

　　

　　虾类免疫细胞主要包括血细胞和固着性细胞等两大类。

　　

　　固着性细胞主要是包括分布在鳃和触角腺的足细胞（podocyte）、附着在心脏和肌纤维上的吞噬性贮藏细胞（phagocytic reserve cell）以及连接肝胰腺细动脉的洞样血管内的固着性吞噬细胞。固着性细胞已经被证明具有识别、吞噬和清除外源蛋白类物质与病毒的能力。

　　

　　虾类的血细胞又称血淋巴细胞。由于虾类种类繁多和形态多样以及血细胞离体后易发生变形等诸多因素，导致虾类血细胞的分类学研究进展比较缓慢。近年来，人们应用电镜技术、组织化学技术和免疫学技术等对虾类血细胞进行了研究，获得了一些研究进展。但是，至今仍无统一的分类标准。目前通常根据血细胞中有无颗粒及其大小而将其分为透明细胞（hyaline cell）、小颗粒细胞（semigranular cell）和颗粒细胞（granular cell）等三种类型。不同类型的血细胞所起的作用有所不同，其中吞噬作用是血细胞最重要的细胞免疫反应。

　　

　　这3种血细胞在虾类免疫防御反应中表现出相互协同作用，小颗粒细胞对异物敏感，在异物刺激下发生胞吐作用（exocytosis），释放酚氧化酶系统组分，活化的酚氧化酶系统组分一方面作用透明细胞，诱导其发挥吞噬作用，另一方面又可刺激颗粒细胞释放更多的酚氧化酶系统组分，参与体液免疫应答。

　　

　　有关虾类血细胞的演化途径，目前有三种观点：一些学者认为各类血细胞均是由单一的一种干细胞分化而来（Bacuchau，1981）；有些学者认为3种血细胞是由一种干细胞在造血组织中分别分化而来（Ghiretti-Magaldi，1997）；另外一些学者的观点是干细胞分化出两种细胞系列，如颗粒细胞系列和透明细胞系列，小颗粒细胞是颗粒细胞的未成熟阶段（Martin，1993），或者颗粒细胞系列和小颗粒细胞系列，透明细胞是这两种细胞的未成熟阶段（Van de Braak，2002）。

　　

　　

　　免疫器官是指一些与免疫相关的器官，虾类免疫器官包括鳃（gill）、血窦（haemal sinus）和淋巴器官（lymphoid organ）。

　　

　　首先，当异物进入机虾类体内后，不仅可通过血细胞的吞噬作用加以清除，还可随血淋巴进入鳃中存储和清除。异物被滤入鳃丝中，储存在鳃血窦和鳃丝末端膨大结构中，鳃丝腔中的血细胞可游走至此囊状结构中进行吞噬清除，或在蜕皮时一起蜕掉。

　　

　　其次，虾类的血窦分布于机体各处，既是血淋巴交换的场所，也是病原微生物经常能入侵的部位。血窦滤过异物后，血细胞数量明显增加，吞噬作用明显增强，并且吞噬体的降解产物和毒物可引起类炎症反应。

　　

　　其三，虾类的淋巴器官位于虾体胃的腹侧，左右各1叶，长约5~7mm，外包被结缔组织膜，内部由淋巴小管（动脉管）和球状体组成。对淋巴小管的超微结构观察发现，它是由一类形态相似具有高吞噬活性的细胞组成，其吞噬活性甚至比血细胞还强。目前认为球状体是由退化的血细胞在血窦中聚集形成的细胞团，具有酚氧化酶和过氧化物酶活性。球状体的形成是虾类对病原微生物感染做出的一种常见反应，根据球状体的形态学变化将其形成，可分为无囊状纤维细胞包绕的肿瘤样阶段、完全被纤维包绕的球形阶段和具有泡囊细胞的退化阶段等三个阶段。

　　

　　虾类血淋巴中含有天然形成的或诱导产生的各种免疫因子，如模式识别蛋白、凝集素、酚氧化酶原激活系统、溶血素、抗菌肽、热休克蛋白等。这些免疫因子参与虾类的体液免疫过程。

　　

　　从上述介绍内容可见，虾类的免疫系统虽然没有进化到如同高等脊椎动物的免疫系统一样精密，但是，已经具备了对外界异物等，在细胞及体液水平上产生相应免疫应答的物质基础，也就是说水产养殖业者通过调节克氏原螯虾免疫系统的机能，是可以达到调节其免疫系统机能、增强其机体抗病能力的目的的。

　　

　　

　　人们在预防虾类的传染性疾病时，虽然不能给予虾类一些研制出来的死菌或者活菌作为“疫苗”，象用于脊椎动物的疫苗一样，能诱导虾类产生出特异性的抗体来。但是，这些物质进入虾类体内后，也还是可以对虾类的免疫系统产生刺激的，将具有对虾类可产生免疫诱导作用的物质称为“疫苗”也许不是很合适。所以，有人认为将这种“疫苗”，称为免疫调节剂（Immunomodulator）可能更恰当一些。

　　

　　预防虾类细菌性传染病的免疫调节剂，最早是为了预防美洲螯虾（Homarus americanus）的高夫败血症（Gaffkemia）而研制的。试验结果表明用高夫败血症致病菌浅绿气球菌（Aerococcus viridans）制备的灭活菌苗注射或者浸泡美洲龙虾后，试验美洲龙虾都能对高夫败血症产生免疫力。用这种灭活菌苗作为免疫调节剂在野外进行的试验结果表明，免疫接种区虾的存活率显著高于对照区，说明这种免疫调节剂对美洲龙虾的高夫败血症具有很好的免疫预防效果。

　　

　　为了预防澳洲螯虾（Cherax albidus）由病原性假单胞菌（Pseudomonas sp.）引起的传染病，采用鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）制备的免疫调节剂投喂，取得了良好的预防效果，而且从这种菌体中提取的脂多糖（LPS）也显示出对这种传染性疾病具有良好的预防效果。用螯虾的血细胞对经血清调理后的绵羊细胞进行吞噬活性测定，结果发现用投与疫苗后的螯虾血清调理的血细胞，其吞噬活性明显地高于用未接种疫苗的螯虾血清处理组，因此，认为血清的调理作用与预防Pseudomonas sp菌株引起的传染病有关。

　　

　　Lewis等将副溶血性弧菌（Vibrio alginolyticus）加热灭活后，采用浸泡法接种白对虾（Penaeus setiferus），６周后进行的攻毒试验的结果表明，与对照组相比，接种疫苗的受免对虾对活菌攻击产生了很强的保护力。Itami等将从患弧菌病的日本对虾（Penaeus japonicus）中分离的病原弧菌（Vibrio sp PJ）用福尔马林灭活后，采用注射、浸泡和喷雾法接种日本对虾，30 d后进行活菌攻毒试验，结果表明3种接种方法，都能使受免对虾产生对弧菌病的免疫预防效果。他们还对浸泡接种法进行了深入地研究，证明了将福尔马林灭活的培养菌液稀释到1.0％的浓度，对日本对虾浸泡1~5 h的接种方式，可以获得最好的免疫预防效果。

　　

　　关于口服疫苗的免疫效果，有人将V.sp PJ死菌包被在微囊中后投喂斑节对虾（Penaeus monodon）的蚤状期幼虾，当虾成长到糠虾幼体时期后统计其生存率和变态数量，结果表明无论是生存率还是变态数量都是免疫组高于对照组。这种含有弧菌死菌的微囊饲料究竟是增强了虾体的免疫防御能力，还是成为了饲料中的某一营养素的来源，尚值得进一步深入研究。对于接种灭活菌体而刺激对虾免疫防御机能的机理，Itami等用波尔登氏环室法（Noyden's chamber）检测了受免对虾血细胞活化因子，证明经过免疫接种后的日本对虾血清中，存在能促进血细胞产生活化因子的物质。Song等将创伤弧菌（V.vulnificus）灭活后经口和浸泡接种斑节对虾，发现对受免对虾的生长具有促进作用。但是，由于研究者未能在免疫和对照虾的血液中观察到血蓝蛋白量和铜离子含量的差异，所以认为因接种灭活菌体而促进了虾体新陈代谢的证据不足。因此，推测这种促生长效果是由于接种灭活菌体活化了对虾机体的防御机能，使对虾免除了细菌感染影响的缘故。然而，由于还没有通过抗感染防治试验和防御因子活性的比较试验获得防止细菌感染的直接证据，因此，对于这一点今后还应该进一步的研究。不过，口服免疫调节剂不仅对于虾类的成长和存活率，而且对其变态也产生了影响，这是很有实践意义的。

　　

　　陈昌福等利用安琪酵母股份有限公司生产的免疫多糖（酵母细胞壁）注射到凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）体内后，检测了供试虾血清、肌肉和肝胰腺提取液中的酸性磷酸酶（ACP）、碱性磷酸酶（ALP）和过氧化物酶（POD）的活性。研究结果表明，凡纳滨对虾经注射免疫多糖（酵母细胞壁）刺激后，肝胰腺中的ACP和ALP活性明显增加，在注射后72 h，ACP活性由对照组的3.13 U·100 mL-1提高到9.34 U·100 mL-1，ALP活性由3.83 U·100 mL-1提高到12.8 U·100 mL-1，而在血清和肌肉中ACP和ALP的活性没有明显变化。

　　

　　甲壳动物机体防御机能的活化，并不象脊椎动物那样必须要求用致病菌作为免疫原，这就意味着活化甲壳动物防御机能的物质可以在更广的范围内寻找。事实上也已经有人将用于人类癌症治疗的免疫疗法，以及用于鱼类疾病预防的免疫调节剂用到了虾病预防试验中。Sung等采用从酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）细胞壁中提取的β-1，3-萄聚糖的悬浮液浸泡斑节对虾，浸泡处理后的18 d内对V.vulnificus显示出抗感染力的同时，受免虾体内的PO的活性也有明显上升。Itami等采用从裂殖菌（Schizophyllan commune）中提取的β-1，3-萄聚糖投喂日本对虾后，不仅受免虾血细胞吞噬活性明显增强，同时用V.dp PJ进行的人工攻毒试验，也证实了受免虾的抵抗力显著增强，在供试虾血清中出现了对正常虾G细胞的吞噬活性有促进作用的物质。从嗜热双岐杆菌（Bifidobaclerium thermophilum）中提取的肽聚糖投喂日本对虾后，对V.sp PJ的抗感染防御能力和血细胞的吞噬活性都明显地增强。从上述一些研究结果中可以看出，免疫调节剂可以增强虾类的抗感染能力，尤其是口服的方式也可以诱导供试虾产生相应的免疫防御能力，这对于野外养虾池中大量饲养虾的疾病预防具有实用性。

　　

　　3.如何调节克氏原螯虾的免疫系统实现对“五月瘟”的防控

　　对于引起克氏原螯虾“五月瘟”的原因，虽然尚不十分清楚。不过，不少克氏原螯虾养殖者的用药经验已经证明，当克氏原螯虾发生“五月瘟”以后，为了治疗这种疾病而使用某些药物，期望控制这种瘟病是几乎不可能的。无数依靠药物治疗“五月瘟”的实例均已经残酷地证明，药物使用的越多、调水操作越是频繁，患病克氏原螯虾往往死亡的速度越快、而且死亡的越是彻底。也就是说，在克氏原螯虾“五月瘟”发生以后，期望采用某种药物达到有效治疗这种疾病的目的，至少是比较困难的。因此，克氏原螯虾的养殖业者通过稳定养殖环境，避免对克氏原螯虾造成各种胁迫，依靠稳定其机体的免疫系统和调节机体的免疫机能，可能才是最好的防控克氏原螯虾“五月瘟”的有效措施与途径。

　　

　　克氏原螯虾的养殖业者实现稳定和调节克氏原螯虾的免疫机能，主要应该做好以下几方面的工作。

　　

　　3.1学习和掌握克氏原螯虾的生态习性，为克氏原螯虾营造适宜生存环境

　　

　　与其他水产养殖动物相比，克氏原螯虾具有相对特殊的生态习性，从事克氏原螯虾的养殖的人员必须不断学习相关的科学知识，尤其是需要充分了解克氏原螯虾的生态、生活习性，为其营造适宜的生存和生活环境，减少和避免因为各种不良的养殖环境因子，对克氏原螯虾造成胁迫而抑制其免疫系统的正常机能。

　　

　　3.2选择优质饵料，充分满足克氏原螯虾机体的营养需求

　　

　　已经有较多的研究结果证明，没有任何一种化学药物能够代替动物的免疫系统而发挥其相同的功能。动物机体的免疫系统主要依靠从具有比较全面营养物质的饵料中获得有益元素而得以“加强”。因此，水产养殖业者应该为克氏原螯虾选择优质饵料，满足处于生长在各阶段的克氏原螯虾的营养需求，这是有助于稳定和调节克氏原螯虾的免疫系统的。

　　

　　3.3监测致病生物的药物敏感性，避免盲目用药导致对克氏原螯虾的胁迫

　　

　　对克氏原螯虾的致病生物进行药物耐药性变化状况的常年监测，一旦需要采用药物协助治疗某种疾病时，水产养殖业者可以根据致病生物耐药性监测结果，正确地选择药物并且精准地使用药物，避免因为盲目地使用各种没有治疗效果的药物，而导致对克氏原螯虾造成的药物胁迫，影响到克氏原螯虾免疫系统发挥正常的功能。

　　

　　3.4科学选择和使用免疫调节剂，稳定和调节克氏原螯虾的免疫系统与免疫水平

　　

　　已经有大量研究与应用结果证明，如安琪酵母股份有限公司生产的酵母多糖类，北京英惠尔生物技术有限公司生产的酵母培养物，以及北京生泰尔科技股份有限公司生产的黄芪多糖等，对克氏原螯虾的免疫系统具有良好的免疫调节作用。其作用机理主要是在于这些物质对克氏原螯虾使用后，能调节其消化道内的微生物结构，保护其消化道微绒毛不受损伤，调节免疫系统产生非特异性免疫因子和吞噬细胞的吞噬活性。此外，还有促进摄食与生长的功能。

　　

　　在使用免疫调节剂时需要注意的是，每一种免疫调节剂的有效剂量都存在使用上限和下限，对克氏原螯虾采用间隔一定时间定期、定点、适量投喂的程序，较长期连续投投喂的效果好，而且只有在投喂量和方法正确的前提下，免疫调节剂才能帮助克氏原螯虾的免疫机能正常地发挥作用。

　　

　　关于免疫调节剂投喂的时机，如果能做到在克氏原螯虾“五月瘟”流行季节来临之前，连续投喂一段时间，将克氏原螯虾的免疫机能调节到正常水平，就能实现最有效的防护作用。而在各种传染性疾病的流行高峰时期来临之前，可以采用连续投喂的方式，而在一般养殖时期则可以采用连续投喂2周，间隔2周后再进行第2个投喂周期的方式进行。