医学蛭类的生殖生物学与饲养繁殖
(一) 医学蛭类的生殖和发育
蛭类动物是雌雄同体动物，雄性生殖器官先成熟，行异体受精并且借助在前端滑出头部的茧（cocoon）繁殖后代。医学蛭类包括的医蛭科和山蛭科种类的雄性生殖器官除10 对精巢和输精管外，精管膨腔较为复杂，由一包有单细胞前列腺层的球状基部和包有阴茎的阴茎鞘组成。阴茎鞘是一甚粗大的肌肉性管，其内是一盘曲的管状阴茎，可以翻出体外。交配时两个个体的头部方向相反地腹面紧贴，一个个体的阴茎插入另一个体雌性生殖孔内的阴道内传递精子。事实上大多数的交配都是单方面输送精子到对方，而不是同时互相交换精子。雌性生殖器官由一对或多或少伸长的卵巢囊及其包含的卵巢组成，它们在前面伸出输卵管并汇合成一条肌肉性的总输卵管，再经由阴道和雌生殖孔开口向外（见前面生殖系统图）。卵从卵巢囊中产生并与从另一个体来的精子结合，最后被输卵管中的蛋白包上。一旦受精完成，受精卵就会通过雌孔迅速地产到由身体前部少数生殖体节的腺体或称环带腺分泌成的茧内。通常从交配到产茧要经过数十天至一个月的时间，这大概是精子经过组织进行迁移所需的时间。环带区的体壁有两类为形成茧提供物质的腺体：一类是分泌茧外壁物质的腺体；另一类是分泌蛋白液的腺体，受精卵在茧内悬浮于此蛋白液之中。在医蛭科和山蛭科种类中，茧在形成过程中不是被压扁而是保持圆形。整个身体的前段由于肌肉的收缩而变得长而细，往身体和茧壁之间的空隙里注入蛋白营养液和一些受精卵。然后缓缓地向后移动身体并从茧内脱出，当头部通过茧的前、后孔时借助前吸盘腺体产生的填塞物将这两个孔封闭起来。在这个阶段茧是无色的和半透明的松软囊状物，几天之后变成暗棕色而且几乎不透明的坚硬囊（见图9-9）。此外，茧壁通常分化成一蜂窝状或海绵状的外层和一光滑的内层。由于医蛭科和山蛭科种类的茧产在陆地上，海绵层的作用之一是减少水分的损耗。海绵层是环带腺分泌物夹杂空气形成的泡沫经过干燥之后形成的。蛭类动物受精卵的分裂是以螺旋型为基础的，首先在垂直面上分裂，以便将受精卵分裂成4个大裂球。每个大裂球然后在动物极一端分割出一个小裂球，由于在分割时卵裂轴的倾斜而使小裂球稍偏向一侧。当首一层以顺时针方向移位时，第二层则以反时针方向移位，反过来也是一样，每一层都是从前一层相反的方向来弥补。较早几层小裂球同时继续按照倾斜的轴分割，最后形成一个在大裂球顶上具有小裂球盖的中空囊胚并通过反转或外包法形成原肠胚。我国云南西南部的日本山蛭在每年5 – 9月的雨季里进行繁殖，7月初可以见到幼蛭，到8月初时特别多。每下一场雨即
图9-9 两种医学蛭类茧的外形和卵裂
a. 海南山蛭的茧；b. 日本医蛭的茧
c. 螺旋卵裂的图解
（a, b 自宋大祥，1978；c 自Waddington, 1956）
孵出一批幼蛭。通常长约5 – 9厘米，呈圆柱形，背面的斑纹不太明显，生长迅速。我国海南岛东部和中部山区的海南山蛭在每年8 – 9月及11 – 12月有两次产茧期，每隔5 – 7天产下一个茧，可以接连产4 – 10个茧。茧的大小为12 – 14毫米ⅹ11 – 12毫米，外层呈蜂窝状，为五角形或六角形的一个个碗状窝。
(二) 医学蛭类的饲养和繁殖
医学蛭类的饲养和繁殖在欧洲已经有了100多年的历史，1990年于以色列耶路撒冷召开的第三届国际水蛭科学家会议上，从事了40多年水蛭饲养和繁殖的法国水蛭养殖家J. Desbarax提出了一篇“水蛭养殖100余年以及我本人40余年的历史回顾”，值得我们借鉴，现将其摘要如下。1845年2月在法国Bordeaux港船坞附近，一个叫Bechade的人开了一间批发水蛭的商号，这已不是一个新兴的行业。在那段时间里，许多马和牛的主人养大水蛭，然后按重量卖给商人并赚得一些利润。Bechade的任务是收购、养殖和出售水蛭，他并没有成为富翁而于1867年将这一业务传给了他的女婿DeBest。随着营业、储藏和生产基地的扩大，这家商号便改名为DeBest – Bechade，在1870年至1880年间平均每年用柳条筐和运货马车运输并批发掉25万至40万条医用水蛭。1881年Ricard接收了该商号的业务并将其更名为Ricard – DeBest – Bechade，他开始通过邮局出售水蛭，首先使业务扩大到法国各大城市，而后至西欧各国，在1900年代销售量增加至每年80万条。1911年一位采矿工程师Lucien Desbarax,也就是文章作者的父亲继承了Ricard的事业，他试图改善原有的营销方式和养殖方法，但是随着第一次世界大战的到来使这项事业不得不搁置下来。战后的1930年至1938年间业务扩大到每年营销4吨重的医用水蛭，Lucien Desbarax只好组织了有60多人的渔民在春、秋季节去沼泽和湖泊里扑捉。在第二次世界大战期间这项事业更加困难了，1943年Lucien Desbarax因健康恶化而死去，两年后文章作者的母亲通过与供货人和主顾的接触而保住了这项事业，使这家公司至今没有倒闭和更改名称。约在1945年，文章作者J. Desbarax接管了这家公司，由于老的渔民都已退休了以及都市化使天然的沼泽和湖泊也消失了，无法提供足够的用于繁殖的水蛭原种，也不能达到战前的经营水平，只有一些为了基础研究的实验室能带给他们一些订货。由于屠宰场供应血液的不方便，促使他们寻找到一种氨基酸混合物制成的血液代用品，但是其效果无论如何也比不上在同样时间内取食新鲜血液。关于这项事业是否有前途？文章作者的结论是可能有，但是毕竟是有限的。要想在水蛭的饲养和繁殖方面有一光明的前景，他认为不能忽略以下几个条件：1. 要有一完全适宜的稳定温度，冬季不能太冷，夏季不能太热；2. 要有大量充足的非污染和非硷性水的供应；3. 要及时清除饲养池中的死虫，要不厌其烦地保持周围环境处于清洁状态；4. 要像所有企业一样，严把质量检查关。凭借他40余年的经验，经历过数百次的叮咬，也根据处理过数吨医用水蛭的全体同事的经验，从来没有发生过一次细菌性感染，这是真实的事实。由于医学蛭类的繁殖率十分有限，其饲养和繁殖的规模难以达到能容许一个医用水蛭制药企业的存在，从而引导生物化学家们采用基因克隆等生物技术方法来合成重组水蛭素，大大推动了重组水蛭素在药理和临床治疗等方面研究工作的开展。1983年在英国南威尔士由水蛭专家索耶博士（Roy T. Sawyer）在世界上首先创建了“英国水蛭生物药物公司”，专门从事吸血水蛭的养殖和药物开发，他们面向全世界几十个国家的医院、研究所和高等院校出售活体医学蛭类以及从其唾液腺分泌物中分离和纯化出来的近20种生物活性成分，提供给这些部门从事基础研究和医疗临床试验。二十年来该公司有了很大的发展，不仅在荷兰和美国分别设立了欧洲和美洲分公司，还在南非、意大利、韩国和日本等地设立了销售部。目前像这样的水蛭公司还有设在纽约的“美国水蛭公司”， 设在德国Erlangen的“动物药物公司”以及设在莫斯科和圣·彼得堡的两家水蛭公司，这也说明了在科学和技术发达的国家活体医学蛭类以及从其唾液腺分泌物中分离和纯化出来的生物活性成分是有一定的市场需求的。
近十几年来，我国也有越来越多的人试着养殖水蛭，而且大多数人养殖的是不吸食哺乳动物血液只取食螺类的宽体金线蛭。由于他们缺少对这一领域知识的了解，对一些快速致富的小册子和信息小报里出现的大量不实宣传不能分辨真伪，以致上当受骗，在经济上蒙受很大损失。同时也在社会上出现了不少以炒卖水蛭“种子”和传授水蛭“养殖技术”为营业目的的单位，大肆宣扬“蚂蟥生命力强，繁殖极快，易于饲养管理。养殖水蛭规模可大可小，投资少，效益高，一亩水田可产150 – 400公斤水蛭”，甚至还说“只要往水池里泼洒豆浆和猪血就可养大”。这些都说明他们即没有做过这项工作，也没有关于水蛭饲养和繁殖的基本常识，是在误导那些缺乏科学知识又急于想脱贫致富的群众。1986年笔者乘赴英国威尔士斯旺西市出席第一届国际水蛭科学家会议的机会，参观了设在那里的英国水蛭生物药物公司 医学蛭类饲养和繁殖室，回国之后便展开了对我国两种水蛭（日本医蛭和宽体金线蛭）的饲养和繁殖研究工作，又于1997年至1998年上半年亲赴重庆多泰药业有限公司万盛药厂开展了吸血种日本医蛭的饲养和繁殖研究工作，现以日本医蛭为对象介绍医学蛭类的饲养和繁殖的一些关键性问题。
（1）繁殖 在长江中、下游地区，每年的4月中、下旬当平均气温在13.1至15.4℃时日本医蛭开始交配。通常是躲藏在绿肥田和春花田内小水沟的土块下进行交配，这些小水沟是上年晚稻收割后搁田排水时开的，水深仅1.0至2.5厘米，水温约为10.0℃。交配持续时间约2小时，交配后约经一个月开始产茧，产茧期是在平均气温19.2至21.3℃的5月中旬至6月中、下旬。卵茧多产在田埂边或水渠边的泥土内，但必须是不太干不太湿又比较松软的土壤。成熟个体先在土中钻成一个宽约1厘米，长5至6厘米的穴道，有的还分成2至4个叉道。交配过的亲蛭前端朝上停息在穴道中，环带分泌一种稀薄的黏液，由于夹杂有空气而成为肥皂泡沫状，然后再分泌另一种黏液变成为一层茧壁包于环带的周围。每个亲蛭可以产4 – 8个茧，产一个茧的过程历时半个多小时，每个茧中有3 – 22个受精卵，多数10个左右，每个受精卵发育成为一个幼蛭。大约在5月底至6月上旬幼蛭开始从茧较尖的后端小孔逸出，6月中旬至7月中旬为孵出盛期，此时的平均气温在21.3至32.1℃。幼蛭的体形很像成熟个体，一经孵出茧即能大量吸血，有时还可以见到许多幼蛭叮在成熟个体身上吸血。一个月幼蛭的体长平均增长15毫米以上，到8月中旬达到20毫米以上的个体已占幼蛭总数的60%，个别的体长可达36毫米。总地看来整个蛭类动物的繁殖率远没有鱼、虾、蟹等类动物的繁殖率高，这是限制医学蛭类饲养和繁殖高产而且规模难以达到能容许一个制药企业存在的主要原因。
（2）温度 日本医蛭是生活在长江中、下游地区稻田以及与之相通的沟渠、池塘和沼泽里，相比之下较生活在大湖里的宽体金线蛭更能忍耐高温，但就这类动物来看它们仍然不能忍耐很高的温度和暴风雪，对冷比对热更能适应。通常保持在水温15至25℃下最理想，应避免水温超过30℃，决不能放在水泥池里或在阳光下暴晒。只有处在恒定的温度下交配与产茧的周期才能较长，所以最好是在室内或地下室的箱子或水池里进行饲养和繁殖。日本医蛭可以在8℃左右的低温下交配，也可以在16℃下产茧。只有在低温下（4至12℃）蛰伏越冬1-3个月的成熟个体才能交配和产茧，高温的夏天和低温的冬天是不能繁殖后代的。
（3）水质 饲养和繁殖日本医蛭使用的水即要有充足的氧气，又要是无污染和非硷性的。如果是含氯气的自来水，必须在一储水池里暴气24小时以上才能使用。要尽可能保持饲养容器内水的清洁，避免因水受到污染和缺氧造成水蛭的死亡。喂食时应将所有日本医蛭从有水的容器中捞出，放在干的容器中投食。喂完食后，应将虫体身上的污血尽可能洗干净，再放回有水的容器中。由于吸进体内的血液通过肾管和肾孔进行浓缩，排出大量的水分、残渣和黏液，会污染容器及其内部的水，需要及时清洗容器和更换容器中的水。特别是在炎热的夏天，几乎每天都要清洗容器和更换容器中的水，并且要及时清除死去的水蛭尸体。清洗和换水的频度要依据水温、饲养水蛭的密度以及水蛭个体的大小来决定，流水控温系统最为理想并可以减少劳力的支出。夏季高温时，还可以采取减小密度、往水中补充氧气和降温的办法来提高水蛭的成活率。换水可用网筛、虹吸管以及在水池一角安装带网筛的阀门以避免水蛭的丢失。
（4）容器和防逃 因为日本医蛭是两栖生活的种类，喜欢爬来爬去并在泥土里钻成穴道越冬和产茧，也能通过狭窄的缝隙去寻找食物，所以采用带有细密纱网盖子的容器防逃是必要的。应以室内养殖水蛭为主，只有这样才能在看得见、摸得着并在有的放矢的情况下进行操作。将水蛭投入水田、池塘或庭院的水池里放养是闭着眼睛的无的放失做法,所以初学者首先应在室内摸清养殖规律。在室内可以用塑料箱和木架进行立体养殖，也可以用水泥板和砖块筑成水池养殖，但必须做到防逃、方便换水和清洗才行。容器的盖子用尼龙纱做成并用环氧树脂（性能最好的防水胶）黏贴尼龙搭扣，这样可以使容器边缘与盖子边缘能够紧密闭合在一起并达到防止水蛭外逃的目的。在室内饲养和繁殖日本医蛭，也要做好整个养殖室的排水和防逃设置。
（5）底泥 日本医蛭在底泥穴道中蛰伏越冬和产茧，如果需要在室内容器里进行繁殖和产茧，就必须加进适量的无污染和非硷性土质松软的底泥。大部分的底泥不能浸泡在水中，因此可以用木块或砖块将容器放底泥的一端抬高，在另一半无土的部分加进适量的水。当容器中干土层里的茧孵出幼蛭并爬过土表进入容器另一半的水中或附着在水边的容器壁上时，可以用小镊子将其夹至一小容器然后转入另一大的无土容器里饲养。如果是在室外水池里进行繁殖时，必须在池的中央筑一高出水面30 – 50厘米的土台，让成熟的种蛭在土台内交配、产茧和孵出幼蛭，但是这样做很难收集和饲养管理幼蛭。
（6）种源 凡是健康成熟的个体均可以用作繁殖的种蛭，决不是炒卖水蛭种子的人说的只有他们卖的水蛭才能做种蛭。长江流域各地必须在每年的4月中、下旬至5月上旬就近到出产日本医蛭的农村收购，或在稻田、沼泽和水沟边亲自捕捉，然后用浸湿的薄布袋装运回去，在途中要注意做到防逃、透气和保持湿度。运回的日本医蛭要放入水中进行分选，选出个体大的以及头后有棕红色戒指状生殖带腺的种蛭，点数放入有底泥的繁殖箱中产茧和孵出幼蛭。头后的棕红色戒指状生殖带腺体，说明该个体已在野外交配过了，即将产茧在泥土里。小的未成熟个体要另外放入无土的饲养箱里继续喂养至成熟，待到次年用来繁殖后代。如果是在7月份气温达到30℃时才运回来的日本医蛭，即使是成熟的个体也可能不再产茧到繁殖箱里了，因为这些成熟的个体已将茧都产到野外的泥土里了。一定要把握好4月中、下旬至5月上旬这个关键时间到野外去收购或捕捉种蛭，才能收到好的繁殖效果。
（7）工具 必须人手各一把大镊子和小镊子，大镊子用来夹取较大的或成熟的日本医蛭活体以及死去的尸体，小镊子用来夹取刚孵出来的以及正在饲养的幼蛭。塑料箱、尼龙网筛、虹吸管、粗橡皮管、剪刀、瓢和水桶等用来清洗、换水和喂食。充氧泵用来往水中补充氧气。冰箱或冰柜用来冷冻新鲜的水蛭以及存放经处理的新鲜猪血、猪小肠、试剂和药品等。
（8）密度 饲养日本医蛭的密度应随温度和个体大小而定，通常气温低和个体较小时的放养密度可以大些，若密度过大会因引起缺氧而大量死亡。采取分级饲养的方式十分必要，同样个体大小的日本医蛭放在同一饲养箱或池里饲养，不能大小不同的个体混杂在一起，也不能喂过食的个体与未喂过食的个体混杂在一起。幼蛭可以先放在较小的容器里饲养，随着个体的逐渐增大，可以分段将其转移至更大的容器里饲养。需要用作繁殖后代的种蛭，要预先喂饱后再放在有底泥的箱中并在低温下蛰伏越冬，密度不得超过每平方米500条。室外池养的密度较难掌握，但应比室内饲养的密度小得多。
（9）饵料及喂食 日本医蛭在野外是以水中经常遇到的蛙、牛和人的血液以及吸饱食物的其它日本医蛭个体或其它种水蛭个体作为食物的。在室内主要是以加有肝素钠或柠檬酸纳的新鲜或冷冻后解冻的猪血喂养。在繁殖箱里蛭茧孵出幼蛭期间，要有专人用小镊子每天从箱里将幼蛭夹到小容器里，再将其转移至无土的饲养容器里。幼蛭最理想的吸血对象是活青蛙和吸饱血的大个体日本医蛭，但是这样较难做到。因此可以用在3厘米长ⅹ1厘米直径的塑料管中加注以上混有肝素钠或柠檬酸纳的新鲜或解冻的猪血并在管口用猪小肠外的被膜覆盖严密，然后投入饲养容器中喂食。幼蛭的取食量颇大，个体增长也迅速，所以几乎要每天喂食一次并且要及时清洗和换水。随着个体的逐渐增大，喂食的血量也随着增多，但喂食的频率将逐渐减小，直至成熟个体可以数月至半年才喂食一次。可以将加有肝素钠或柠檬酸纳的新鲜或解冻的猪血灌入洗干净的猪小肠中，然后用塑料绳扎成许多小段的血肠，再用其来喂食较大个体的日本医蛭。未用完的以上加有肝素钠或柠檬酸纳的新鲜猪血可以分装在小塑料管和大塑料瓶中放入冰箱或冰柜里冷冻起来，解冻后可以继续用来喂食日本医蛭幼蛭和较大的个体。由于饥饿的日本医蛭个体常常攻击饱食的个体，所以决不能将饥饿的日本医蛭个体放入饱食的个体中。饱食的个体应以较小的密度放在较低温度和氧气充足的水中，在刚喂食后的几天里要更勤地清洗容器和换水以清除排泄物，否则就会引起箱内日本医蛭的大量死亡。
（10）防天敌 老鼠是室内饲养的日本医蛭主要的天敌，特别喜欢吞吃饱食猪血的大个体的日本医蛭，这是因为新鲜猪血富含营养物质的关系。所以必须设法在室内、外消灭老鼠并将通向饲养室的所有道口都堵塞好。鱼、虾、蟹和水生昆虫的幼虫是室外池塘养殖日本医蛭的天敌，所以要在池塘投放日本医蛭种苗之前进行清塘，用茶饼、巴豆、漂白粉等药物将以上天敌生物杀死，但决不能用生石灰，因为水蛭不能忍耐碱性水质。清塘杀死水中天敌之后，要间隔一段时间，让池塘里水的理化性质有所恢复。
（11）防治细菌性传染病 日本医蛭容易得细菌性传染病，特别是由于饲养的密度过高，又有从野外来的携带细菌的个体加入时，就有可能发生持续的大量死亡，即所谓爆发性细菌传染病。经笔者研究发现在水温20℃时，每立方米水中加进0.2至0.4克的呋喃唑酮全池泼洒，保持10天左右不换新水，可以有效地控制日本医蛭细菌性传染病的发生和发展。2002年我国农业部曾发出通知在养鱼业中禁止用包括五氯酚钠和呋喃唑酮在内的一些毒性较大的鱼药，所以在鱼药商店里已难买到以上鱼药。目前中国科学院水生生物研究所鱼药商店（武汉）出售一种毒性小，清塘、杀虫、杀菌均有效的新型鱼药—白点灵，可以有效地控制日本医蛭细菌性传染病的发生和发展。白点灵的有效用量为每立方米水体8 – 10克，一周内不能换水，如果换水应立即再施药，维持一个月药的剂量可以取得明显的效果。如果是在饲养箱内使用，可以依照以上剂量推算施放药物。
从以上各点可以看出日本医蛭的饲养和繁殖是一件具有相当难度的工作，费时费工，又必须细心和耐心才能获得成功。希望欲搞医学蛭类养殖的读者要谨慎行事，不要轻易相信社会上一些毫无根据的宣传和抄作。在动手做这一件工作之前要向真正懂得这方面技术的专家咨询并去访问真正实践过这一工作的人。虽然养殖医学蛭类的规模难以达到容许一个制药企业的存在，但是用来提供科研院所、高等院校和医院等部门从事科学研究和临床试验是完全必要和可行的。