盐度越高？虾养的越好？事实是...

一、南美白对虾的简介

南美白对虾（Litopenaeus vannamei）是世界上最常养殖的虾类之一，它们的原始栖息地是南美洲东太平洋海岸，平均水温在20℃以上，盐度为34-37‰。在水产养殖中，这种虾在水温在26-32℃之间的池塘中获得最佳的生长速度，满足这些气温条件的主要在南美洲和亚洲，但是通过开发陆上循环水产养殖系统（RAS），南美白对虾也可以在北欧国家和北美地区养殖。

(Teitge, Peppler, Steinhagen, & Jung‐Schroers, 2020)的研究表明，在陆上循环水产养殖系统（RAS）中养殖南美白对虾，主要难题是维持较高的水温和适当的盐度，通过利用加温系统可以保持气温的稳定，但是盐度问题似乎更难解决。养殖户常常以为南美白对虾对盐度具有很高的耐受性，因此，在RAS系统中保持的盐度通常为10-15‰，以此降低人工海盐的成本和废水的排放量。但是，即使虾能容忍较低的盐度，但是水中的盐度低时，尤其是当水中离子不理想时，虾的先天免疫力会受到抑制，最终导致对溶菌弧菌等细菌病原体的敏感性更高。另外，当环境压力增加虾对细菌感染的敏感性时，会引发虾水产养殖的疾病暴发。

RAS水微生物群落的变化可由养殖条件的改变引起，包括温度、投苗密度、投喂方式和盐度，并可能对系统中饲养的动物产生负面影响。为了保障动物健康，以往的研究指出，利用“干净的水源”可以保持水中的细菌多样性必须可控、稳定。但近年来，由于微生物群落变化，尤其是弧菌感染已经造成养殖户损失惨重。研究表明，弧菌中一些最重要的致病因素，二进制毒（PirA Vp和PirB Vp）是虾重要致毒因素，会诱导虾感染急性肝胰腺坏死病（AHPND），据东南亚和墨西哥一些报道，由AHPND引起南美白对虾和斑节对虾的死亡率高达100％。

为了研究RAS养虾系统中盐度对弧菌组成影响，本研究采用的盐度为15‰和30‰，比较盐度对弧菌的组成。此外，还分析了不同盐度下虾致病性因素，以评估RAS养虾系统中的潜在风险。

二、研究的材料与方法

2.1.RAS

研究采用六个不同养殖条件RAS，养殖南美白对虾（表1）。三个RAS的盐度维持在30‰左右，三个RAS的盐度维持在15‰。

表1. 六个的RAS的一些特征（RAS种类，虾龄，水盐度和温度）

2.2.细菌总量取样分析

从每个RAS系统中，提取100毫升的水样进行分析。表1给出了每个RAS系统中细菌总量。

2.3.不同盐度下弧菌种类的鉴定

我们通过pyrH测序或16S rRNA基因片段测序来鉴定弧菌，因为这两种方法都被证明是鉴定虾类水产养殖弧菌的非常可靠的方法(Bauer et al.， 2018)。

2.4.弧菌致病因素分析

从已鉴定的弧菌中,分离出一批具有代表性的菌株，分析其致病性因素。包括:溶藻弧菌、河流弧菌、哈氏弧菌、欧文氏弧菌、副溶血性弧菌、霍乱弧菌....

2.5.动力分析

通过悬滴法（Buller，2014）在显微镜下观察到96种弧菌分离株（包括类型菌株）的运动性。

2.6溶血分析

所有在CSB琼脂上显示:在25℃下，在添加或不添加2%氯化钠，48小时内所有培养物均为阳性。

2.7统计分析

使用SigmaPlot 12程序对水样中的细菌总数进行统计分析，通过秩差分析，然后采用全双多重比较程序；使用Excel的附加分析函数进行主成分分析，以检查不同盐度下弧菌种类的组成。

三、研究结果

3.1 RAS水体中的细菌总数

在盐度为30‰的RAS系统中，总细菌数量比盐度为15‰RAS系统中的细菌总数略高（表2）

表2.在盐度15‰和30‰下，RAS系统中的细菌总数（cfu/mL）

3.2.RAS水体中弧菌的组成

在6个RAS的水样中，共检出321弧菌菌株(表3)，从这些菌株中，已鉴定出269种属于18种不同的弧菌。52个菌株，无法通过16S rRNA或pyrH测序进行明确鉴定。

表3

溶藻弧菌和哈氏弧菌在所有RAS系统中是最常见的，而溶藻弧菌在RAS检测中30‰的检出率几乎是15‰检出率的两倍。其他弧菌种类因水体盐度的不同而存在较大差异。在盐度为30‰的RAS系统中，轮虫弧菌和塔氏弧菌的检测数量很高，但在盐度为15‰的RAS系统中不存在或只检测到极少的数量。另一方面，在盐度为15‰的RAS中，可以检测到大量的坎氏弧菌、欧文斯氏弧菌和副溶血性弧菌，而在盐度为30‰的RAS系统中几乎没有。

图1：在6个RAS系统中，弧菌群落的组成。

图2：通过主要成分分析（PCA），分析6个RAS养虾系统的弧菌物种组成。

3.3.致病因素分析

共分析了从RAS水样中分离的321株弧菌中的96株和8个参考菌株，分析了编码致病性因子的基因。

表4. 在弧菌物种中，检测到的致病因素

四、研究讨论

1、近年来，在许多地方，南美白对虾养殖采用循环水产养殖系统（RAS）越来越普遍，但是，保持最佳的化学指标和微生物平衡对于RAS系统中虾的健康至关重要，尤其是在养殖当中仅可以换少量水的情况下。可以证明，水温和化学水质方面（例如：氨、亚硝酸盐浓度增加、pH值不理想）可能导致水生动物对细菌感染的敏感性更高，例如：由溶藻弧菌引起的细菌感染。

2、水盐度的变化对虾的健康也至关重要。尽管南美白对虾的等渗点为24‰，但它们能够承受4至45‰的盐度。但是实际情况是，在高盐度（25至45‰）中养殖南美白对虾，它们保持良好的生长，但要在低盐度下养殖南美白对虾，则需要保持最佳钾（K +）和镁（Mg 2+）浓度以及比例，另外，人工海水可以让虾达到最佳的增重效果。如果在虾类养殖中，不对这些离子进行调节，那么低盐度可能导致对溶菌弧菌等细菌性病原体的敏感性更高。

3、从盐度盐度为35‰降低到15‰，我们发现南美白对虾出现先天免疫系统弱化，特别是总血细胞计数，酚氧化酶活性，呼吸爆发和超氧化物歧化酶的减少。因此，我们得出结论应将水体维持在恒定的高盐度水平，以防止南美白对虾出现先天免疫力的恶化，尤其是在低盐度虾被病原体感染时，可能出现较高死亡率。

五、研究结论

在本研究中，可以证明在RAS系统中，弧菌种群根据水的盐度而出现明显差异。在低盐度为15‰的RAS系统中，特别是潜在致病菌副溶血性弧菌，欧文斯氏弧菌和坎氏弧菌的数量特别多，它们都可能产生PirA和PirB毒素，这是虾感染AHPND的病因。在盐度30‰的水中，几乎没有发现这些致病的弧菌。尤其是，盐度降低可能导致弧菌种群向致病物种发展，从而增加RAS系统中虾疾病暴发的风险。

因此，我们在RAS系统中采用低盐度时，不仅应考虑对虾先天免疫的负面影响，还应考虑对弧菌物种组成的变化的影响。