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前不久,我们针对水产养殖动物疫病检测机构,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术,检测对虾饲料中的白斑综合症病毒(white spot syndrome virus,WSSV)中的遗传物质——脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA,以下一律称为DNA)时,获得了阳性结果。当这种阳性检测结果被对虾养殖业者知道后,有些养殖业者立即将今年下半年养殖对虾成活率不高的现实问题,与检测结果联系起来,导致一些对虾养殖业者对已经使用的带有对虾WSSV的DNA的对虾饲料,究竟是否能传染对虾白斑综合征病毒病(white spot syndrome virus disease,WSSVD),产生了不少疑问。
为了解除对虾养殖业者的上述的疑问,我们先后在《农财宝典》微信公众平台上,发布了以下相关报道↓
在文章中介绍了PCR技术的基本原理,对虾饲料中WSSV的DNA的来源,以及饲料中存在的WSSV的DNA片段,为什么不会导致养殖对虾发生WSSVD的原因。
现在又有对虾疫病检测机构,在由对虾养殖业者送检的某饲料公司生产的对虾饲料中,采用PCR技术检测到了虾肠肝胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)的DNA片段。据说向检疫机构送检对虾饲料的对虾养殖业者,还准备以对虾饲料中检测到EHP的DNA片段的阳性结果为由,准备拒付欠下的对虾饲料生产企业的饲料款。其实,从对虾饲料中检测到EHP的DNA片段阳性结果的基本原理,是与在对虾饲料中检测到WSSV的DNA的阳性结果一样的。

在这篇小文章中,我们将在介绍EHP的部分生物学特性的基础上,再次提出不宜利用PCR等分子生物学技术,通过检测对虾饲料中可能存在的某些致病生物的DNA等遗传物质,而做出这种对虾饲料可以传播某种疾病的判断。
文 | 华中农业大学 陈昌福
EHP属于真菌界(Eumycetes)、微孢子虫门(Microspora)、单倍期纲(Haplophasea)、壶孢目(Chytridiopsida)、肠胞虫科(Enterocytozoonidae)、肠胞虫属(Enterocytozoon),是一种专性细胞内寄生生物。2000年,研究人员在泰国养殖的生长缓慢的斑节对虾(Penaeus monodon)中发现了一种未知的微孢子虫,研究发现不同于以往已经发现的性状相近、并已经被鉴定的比氏肠胞虫(Enterocytozoon bieneusi)的寄生虫,而将其鉴定为虾肝肠孢虫新种。EHP的生活史包括感染期(infection stage)、增殖期(proliferation stage)和孢子繁殖期(period of spore propagation)等三个阶段。EHP的传播方式有两种,即垂直传播(vertical transmission)与水平传播(horizontal propagation)。所谓垂直传播就是携带有EHP的繁殖用亲虾,通过其受精卵将EHP传递给子代。已经有研究结果证明,感染EHP的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)亲虾繁殖的F1代的无节幼体、蚤状幼体第一期和第二期中,均可以检测到EHP。说明EHP的垂直传播途径的确是存在的。EHP水平传播途径相对比较复杂。迄今为止,已知健康对虾可以通过摄取携带EHP的对虾残体、与患病对虾饲养在同一个水体环境中而感染EHP。在养殖对虾的水体环境中,可能存在各种携带EHP的媒介生物,健康对虾也可能因为摄取水体中存在的携带EHP的媒介生物而感染EHP。已经有试验报告指出,健康对虾可以因为摄取携带EHP的卤虫(Brine shrimp)而感染EHP。主要危害各种对虾,如斑节对虾、凡纳滨对虾、日本囊对虾(Penaeus japonicus)和罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)等。有报道指出,由于EHP的蔓延与危害,已经致使中国、印度、泰国、马来西亚、越南、印度尼西亚等亚洲许多国家的对虾养殖业,遭受到了较大的经济损失。EHP被对虾养殖业者怀疑与养殖斑节对虾、凡纳滨对虾和罗氏沼虾的生长迟缓状态有关。EHP入侵健康对虾后,可以分布在对虾的肝胰腺、中肠、鳃、血淋巴、肌肉和心脏等各种组织与器官中。由于EHP对个器官和组织造成的损伤,导致受感染对虾血淋巴中总蛋白量和白蛋白量显著上升,可作为肝损伤指标的丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶和碱性磷酸酶活性显著上升。感染EHP的对虾虾体质量显著低于健康对虾。养殖对虾在遭受EHP感染后,其外观难以观察出明显疾病症状。有养殖业者反应,养殖对虾感染EHP后,养殖到60d、当对虾长到120条/kg左右的规格后,就出现不上料、不长大、不生病、不死亡的现象,只是对虾规格开始出现显著差别。如果将养殖池塘中的对虾捞取一部分做规格比较的话,就可以发现养殖对虾的个体大小发生了明显差别(图1)。这种现象也成为人们认为对虾感染EHP后,能影响养殖对虾生长速度的主要证据。
图1EHP感染导致饲养对虾生长速度参差不齐的现象(图片来自网络)关于养殖对虾EHP的检测方法,我国已经发布了“中华人民共和国水产行业标准”——《虾肝肠胞虫诊断规程,SC/T-7232-2020》。在这个《规程》中,规定了对虾EHP的检测方法,可以采用组织病理学方法和PCR方法(套式PCR和荧光定量PCR)检测危害对虾的EHP。采集患有EHP的养殖对虾,进行组织切片后,研究人员利用染色方法,将对虾组织与EHP区分开来,有实验结果证明适宜的切片厚度可以增加对虾组织中EHP的检出率。迄今为止,研究者采用较多的染色方法依然是苏木精-伊红染色法。但是,有人采用多种染色方法,对患有EHP的对虾组织切片染色,比较其染色效果后指出,能在对虾切片组织中明显区分出EHP的最佳染色方法,是所谓Masson染色法(图2)。
图2患EHP凡纳滨对虾的组织切片经Masson染色法处理后的情景(图片来自网络)所谓PCR检测技术,就是提取待检样品中某种生物的DNA后,在特定的PCR仪中,完成DNA的变性—退火—延伸3个基本反应步骤,让样品中原本微量的DNA片段在这个过程中,获得大幅度地增加后便于检测。正是因为这种检测技术需要的样品量极少、灵敏度和准确度极高的缘故,该技术在现代医学及生物学研究中,得到了广泛地应用。值得注意的是,利用PCR技术检测到的是材料中存在的某种生物的遗传物质DNA,其优点是只要检测样品存及微量的DNA,就可以利用PCR技术将其检查出来。存在的问题是检测到样品中的DNA,究竟是来自样品中尚活着的某种生物,还是样品中已经死亡的生物体遗骸中的DNA?PCR技术是无法区分并做出自行判断的。做出科学地判断尚需要具有相关专业知识的技术人员完成。为什么检测机构将对虾饲料作为病原生物的检测样品是不合理的?原因就是饲料厂家在生产对虾饲料时,为了确保对虾饲料的质量和养殖对虾能正常、快速地生长,将鱼粉作为动物蛋白源添加在对虾饲料中。制作鱼粉的鱼类在其生活水域中,是可能存在被EHP感染的。在鱼粉的加工过程中,虽然其体内存在的EHP在经过高温等鱼粉制作过程中被杀死了,但是EHP的DNA还是存在于鱼粉中,而不会因为高温等鱼粉加工环境因素而受到破坏的。这些原本存在于鱼粉中的EHP的DNA物质,随着饲料生产者将带有EHP的DNA物质的鱼粉添加到对虾饲料中,对虾饲料中也就有了EHP的DNA物质。因此,疫病监测技术人员利用PCR技术检测到EHP的DNA物质,也就不奇怪了!不过,根据《虾肝肠胞虫诊断规程,SC/T-7232-2020》中对采样对象的的规定,检测致病性EHP时,采样对象应该是凡纳滨对虾、斑节对虾、日本囊对虾等养殖对虾,还可以是轮虫、卤虫等容易携带EHP的饵料生物。依据“中华人民共和国水产行业标准”中规定的虾肝肠胞虫的检测样品,并不包括人工制造的对虾饲料。也就是说,采用PCR技术检测对虾饲料中的EHP的DNA物质,并且将检测结果判为阴性或者阳性,是极不合理的!也是不科学的!为了避免导致水产养殖业者的困惑,建议各地水产动物疫病检测机构,立即停止这种错误的做法。
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作者:华中农业大学 陈昌福 。
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