蛭弧菌的應用 |
| 出處：水生動物健康評估 作者：黎源 水產養殖網 2020-04-29 22:48:00 |
水生細菌在生態系統中發揮著關鍵作用，但這不能讓它們免于被貪婪的捕食者或寄生蟲當成獵物的命運。在大型山地湖泊的深處和其他一些環境中，一些細菌以同類為食，而且胃口不小，這些掠食者被稱為蛭弧菌及類似細菌（BALO）。如今BALO將在多個領域中作為生物活性劑得到應用。
一、生態調控者
異養生物在整個生態系統的食物網中發揮著核心作用。它們吸收和利用浮游植物釋放到環境中的有機物質，隨后又成為鞭毛蟲和纖毛蟲等原生動物（一類單細胞生物）的美餐。原生動物又將這些能量傳送到更高層級的食物網中。盡管自然環境下BALO的數量和噬菌體相比不占優勢，但它們在調控細菌種群方面同樣高效，在一些特定情況下甚至可能更加高效，因為噬菌體只會攻擊一類獵物。
二、對抗耐藥菌
近年來，隨著細菌對抗生素產生耐藥性，BALO和噬菌體被寄予厚望，被認為有望在多種應用場景下遏制細菌的生長，例如用來對抗感染人類、動物或農作物的致病菌。如今，多個實驗表明BALO有望用于治療人類和動物的疾病。以囊性纖維化為例，這是一種致命的遺傳疾病，細菌會逐漸侵占患者的內呼吸道，引發炎癥，最終破壞組織，摧毀患者的呼吸功能。而科學家已經在健康人的肺部菌群中發現了噬菌蛭弧菌，這表明BALO能在這樣的環境中生存，并且它不會危害人體。在斑馬魚幼體身上進行的活體實驗表明，BALO中的噬菌蛭弧菌可能有助于消滅宋內氏志賀氏菌（Shigella sonnei）的一種對鏈霉素和羧芐西林都有耐藥性的菌株。志賀氏菌屬于革蘭氏陰性菌，是引發痢疾的病原體之一。世界衛生組織的數據顯示，志賀氏菌每年造成超過一百萬人死亡，主要影響發展中國家。2017年，倫敦帝國理工學院的Alexandra Willis和同事證明，斑馬魚幼體的菱腦（大腦后方的一個部位）感染福氏志賀氏菌（Shigella flexneri）后，在這個部位注射噬菌蛭弧菌能夠將幼體的生存率提升35%，這表明噬菌蛭弧菌能夠與免疫系統協同作用。在消滅福氏志賀氏菌后，免疫系統也會將噬菌蛭弧菌清除。
三、保護蝦養殖業
南美白對蝦養殖產業受到的影響尤其嚴重，弧菌屬（Vibrio）中的副溶血弧菌（V. parahaemolyticus）、霍亂弧菌（V.cholerae）以及其他幾種病菌會引發大規模傳染病，有時甚至會導致90%的產量損失。這些細菌造成的感染不一定能用抗生素治療。對于這個問題，BALO同樣提供了有吸引力的解決方案。2015年，上海海洋大學的曹海鵬和同事們在培養皿中加入噬菌蛭弧菌，成功清除了弧菌屬的6個不同的致病菌株。并且，BALO無疑能夠提供保護作用，讓蝦免受弧菌感染：在活體實驗中，研究團隊發現BALO使蝦的生存率提升了60%以上。此外，從人類或動物細胞的培養結果看來，這些細菌捕食者似乎是無害的，沒有任何疾病與BALO有關，或由BALO感染導致。
盡管擁有巨大的潛力和吸引力，BALO仍然只得到了很少的研究。僅在2018年一年中，PubMed上關于葡萄球菌屬（Staphylococcus）的論文就有6900篇，BALO的相關論文則少得多。不過毫無疑問，這些細菌捕食者將在不久的將來得到重視，它們的潛在應用多種多樣。而且，為了更好地理解BALO在自然環境中所扮演的角色，我們還要進行更多研究。
資料來源：《環球科學》2020年3月刊
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