虹鱒常見重要病害及“四級八標”系統化診斷方法

徐民俊 2 徐澤蕙 李長忠

(1. 青海大學生態環境工程學院, 青海 810016; 2. 華南農業大學海洋學院, 廣州 510642; 3. 廣州中醫藥大學, 廣州 510006)

虹鱒(Oncorhynchus mykiss)是鮭科、太平洋鮭屬或麻哈魚屬的一種冷水性魚類, 原產于北美, 與俗稱三文魚(Salmon)的海水鮭魚同屬鮭科魚類。虹鱒魚肉質細嫩, 無肌間刺, 蛋白質和脂肪含量高, 富含人體必需的EPA、DHA 等必需脂肪酸, 是獲得高質量蛋白和必需脂肪酸的理想食材[1,2]。

虹鱒(主要是三倍體虹鱒, 以下同)養殖產業已逐漸成為國內的特色優勢產業。虹鱒是最廣泛的世界性養殖魚類之一, 同時也是我國第一批國家水產育種聯合攻關的七大水產品種之一[3]。虹鱒在我國青海、黑龍江、山東、廣西等冷水資源豐富的地區均有養殖。例如, 依據青海省漁業漁政局發布的官方數據, 2022年底青海省三倍體虹鱒養殖面積40多萬m2, 產量已達到1.9萬噸, 占全國總產量的39%, 位居全國的前列[4]。

隨著國內外市場對虹鱒需求量的提高和生態環保養殖的需要, 高密度、集約化人工養殖成為虹鱒產業發展必不可少的養殖模式之一。作為國外普遍發展的虹鱒養殖產業, 其畝單產量最高可達6×104kg以上。近年來陸基養殖、網箱養殖、集裝箱養殖等工廠化養殖模式發展迅速[5,6]。然而, 隨著人工養殖及養殖密度的增加, 虹鱒病害發病率也較為頻繁, 對虹鱒產業發展、虹鱒養殖企業造成巨大沖擊和影響[7]。虹鱒病害的及時、準確判斷, 對于病害早發現、早治療、早預防具有重要意義[8]。

1 虹鱒常見病害及其癥狀描述方式

與其他淡水魚類病害情況相似, 虹鱒常見病害也包括病毒性疾病、細菌性疾病、真菌性疾病、寄生蟲病和非病原性疾病多種, 但又有別于其他物種和魚類的獨特特點。

已經報道引起重大經濟損失的常見病毒性疾病主要包括: 傳染性造血器官壞死病(Infectious Hematopoietic Necrosis, IHN)[9,10] 、傳染性胰腺壞死病(Infectious Pancreatic Necrosis, IPN)[11]、皰疹病毒病(Herpesvirus disease)[12]和病毒性出血敗血癥(Viral Hemorrhagic Septicemia, VHS)[13]。其 中,以傳染性造血器官壞死病流行為主要病害。病毒性疾病是危害虹鱒比較嚴重的病害, 與其他生物性病害相比, 具有傳染快、發病迅猛、死亡率高、難治療的特點。傳染性造血器官壞死病和傳染性胰腺壞死病相關的核酸疫苗也在研發之中; 但目前尚沒有十分可靠的市場化治療措施, 主要依靠預防。流行病學調查顯示, 傳染性造血器官壞死病發病呈逐年上升趨勢; 而已暴發過病毒性疾病的養殖場及其周邊養殖場再次暴發疾病的概率較高, 傳播速度快, 傳染面較廣。對此類疾病的臨床癥狀表現描述基本為: 患病魚腹部膨大、體表發黑、肛門拖淡黃色黏液便, 解剖可見鰾壁、腹膜出血, 胃脹氣、膨大和明顯腸炎。

已經報道的引起重大經濟損失的常見細菌性疾病原主要包括: 嗜鰓黃桿(Flavobacterium branchiophila)、魯氏耶爾森菌(Yersinia-ruckeri)、嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)、維氏氣單胞菌(Aeromonas veronii)、溫和氣單胞(Aeromonas sobria)、殺鮭氣單胞菌(Aeromonas salmonicida)和熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)。其中, 氣單胞菌屬的細菌造成的危害范圍最廣、最為嚴重, 引起虹鱒爛鰓病、體表出血性潰瘍病和癤瘡病等。殺鮭氣單胞菌報道相對較多。對細菌類疾病的描述比病毒類疾病的描述相對復雜, 不同的細菌病描述不同, 主要為魚體表紅色膿腫或潰爛、有類似打印病的淺色圓圈, 擠壓病灶有膿血流出(氣單胞菌屬); 病魚食欲減退, 常在水面附近緩慢游動, 反應遲鈍; 輕癥者鰓絲顏色變淺; 鰓絲有出血點; 重癥者鰓絲潰爛不全(細菌性爛鰓); 病魚食欲減退, 離群獨游, 動作緩慢, 嚴重時腹部膨脹, 肛門紅腫突出; 剖檢可見腸壁腫脹充血, 腸內無食物, 嚴重時有膿液充盈(細菌性腸炎)。

已經報道的引起重大經濟損失的常見真菌性疾病主要為水霉病[14]。水霉病在世界范圍內分布,可導致魚類大量死亡。該病主要是因為在運輸、拉網等過程中魚類應激和體表損傷所致; 其次是養殖魚類之間的打斗、撕咬造成的損傷所致。水霉病的主要癥狀為體表長有棉毛狀菌絲?？兹甘G是水霉病的有效治療方法; 自從孔雀石綠(2000年歐盟)禁用以來, 各種水霉屬造成的死亡已導致全球的虹鱒養殖場遭受重大損失。目前可用的抗水霉病化合物稀少且療效低下, 使該病的治療成為問題[15]。在虹鱒所有疾病中, 除了IHNV, 水霉病為虹鱒主要常見疾病, 對虹鱒的生長、外觀和水產品品質等造成重大影響。

已經報道的引起重大經濟損失的虹鱒常見寄生蟲性病原主要為多子小瓜蟲(Ichthyophthirius multifiliisFouquet), 另外錨頭鳋(Lernaeaspp.)、中華鳋(Daphnia sinensis)和三代蟲(Gyrodactylusspp.)也時見報道。常見的多子小瓜蟲病情描述為病魚食欲減退, 游動緩慢, 反應遲鈍, 有時在池壁刮蹭; 病魚體表、鰭條、鰓絲等處有肉眼可見的白點; 鏡檢可見具有馬蹄形細胞核緩慢轉動的小瓜蟲體。

非病原性疾病(內源性疾病)主要包括: 肝臟中毒、高溫致死、投喂過量、缺氧、繁殖期死亡、脂肪肝病、魚苗腸炎病等。其中肝臟中毒常見描述為病魚食欲減退, 死亡率上升; 體表無明顯癥狀,剖檢可見肝臟顏色較淺, 呈粉紅色、土黃色等; 投喂過量致死癥狀為死亡個體腹部膨脹, 但無腹水,胃內充滿食物, 體內外無病變等。

2 虹鱒常見病害及其癥狀描述方式存在的問題

通過上述分析可見, 常見疾病的描述方式主要存在如下幾個問題: 一是疾病癥狀描述的非全面性。對疾病的描述多集中于其主要癥狀, 而忽略了其他部位癥狀, 由此可能漏掉疾病分辨的一些重要因素。病害的診斷往往具有時間性, 過了最佳評判時間, 病魚的癥狀會發生變化; 如果在觀察時不能準確抓住疾病之間的區分要素, 則可能無法在關鍵時期判斷疾病的類型。例如氣單胞菌屬所導致的疾病主要性狀比較類似, 普遍出現敗血癥, 但不同細菌導致的癥狀之間會有差別。二是疾病癥狀描述的無序性。部分報道描述體表顏色、體表癥狀等, 但部分描述則忽略了這些癥狀, 導致癥狀描述不統一。三是疾病癥狀描述的局限性。從上述對疾病的描述可以看出, 多數疾病癥狀描述主要集中于魚體本身, 主要為體表特征, 部分包括了解剖特征; 但多數疾病描述忽略了可能存在的養殖環境、群體特征等問題, 導致出現治標不治本、無法根治等現象。

“系統化”診斷是非常必要的?！跋到y化”診斷是指結合養殖環境、養殖行為、魚群狀態、魚體癥狀和解剖特點(如果需要的話)等進行綜合判定。魚類養殖是個復雜的系統和過程, 養殖環境是一個綜合性、多生態位的復雜體系。在這個體系中, 多種有益菌、寄生蟲、細菌、病毒等長期并存。很多病害的發生是條件致病性的, 即該病原菌長期存在, 但因為環境因素和魚體健康因素, 并不導致發病; 當環境變化、魚體免疫力降低, 才表現發病癥狀。一種疾病的發生, 有時候在個體出現明顯問題之前, 群體行為會有明顯的變化, 而依據群體特征判斷, 可能更早地發現疾病的苗頭; 等到魚類出現嚴重癥狀時, 則可能導致診斷不及時、治療不及時問題的出現, 造成不必要的損失。另一方面, 疾病的發生, 往往不僅限于魚類自身, 還與養殖環境和養殖模式密切相關; 只關注魚類個體病害的治療,而不考慮環境因素, 則可能導致病害重發、細菌耐藥性增加等問題的發生。因此單以魚體癥狀進行病害判別具有一定的局限性; 而結合養殖環境狀況、養殖模式、魚群狀態、魚體癥狀和解剖特點等進行綜合判定, 即“系統化”判斷, 將有助于更全面、準確地把握疾病的發生原因, 協助病害判斷以及后續治療方案的確定。因此, 系統化診斷是非常有必要的。

此外, 標準化、規范式的環境考察和描述也是非常必要的。病害的癥狀描述是疾病判定的主要依據, 癥狀描述是否清晰、準確, 對于病害的判定具有先導性意義, 尤其是對于遠程診斷更具有重要意義。通過對養殖環境、養殖模式、養殖群體特征、養殖個體病害癥狀的系統化考察和描述, 并在此過程中盡可能使用相對統一的標準化詞匯, 有助于不同人員之間更好地理解和溝通。這將不僅有助于全面了解病情, 同時有助于及時、準確的診斷和治療。因此, 標準化、規范式的場景考察和描述是非常必要的。

3 “四級八標”病害系統化診斷方法

基于以上思路, 我們依據虹鱒常見病害及其癥狀, 匯總設計了虹鱒“四級八標”病害診斷方法, 以提高虹鱒病害診斷的效率?！八募壈藰恕辈『υ\斷方法, 包含了“八外、八群、八體、八內”共32項指標, 體現了系統診斷思路, 從而確保病害診斷過程中不會漏掉重要信息, 提高診斷的準確性和診斷效率。

“八外”是指8個影響魚類生長的外部(養殖環境)主要特點, 主要包括: 天氣突變、水體參數、魚種來源、外源物種、特殊時期、餌料、投喂方式和潛在污染(表1)。這8個主要特點概括了天氣情況、水體環境(主要是水溫和溶氧)、魚種狀態、外源病害、養殖模式等影響魚類生長的主要因素。例如, 當突降暴雨等天氣突變時, 可能會導致水體上下水層劇烈交換, 引起底部淤泥中硫化氫等的短期大量釋放, 則魚類可能出現缺氧、中毒等癥狀;如果水體富營養化, 則可能因此導致藻類大量滋生,出現水華現象, 進而出現倒藻問題, 魚類則可能表現為中毒癥狀, 甚至引起大量死亡。再如, 青海省連續三年在龍羊峽庫區的泄洪, 因為水體融入大量空氣和泥沙導致魚群出現氣泡病, 出現重大規格虹鱒大量死亡, 造成毀滅性損失; 對水體的提前預判將有助于提早發現問題, 提早預防。

表1 八外: 外部(養殖環境)八個特征判別Tab. 1 Judgement from the eight external indicators (aquaculture environment)

“八群”是指魚類可能出現的8個常見群體性特征。主要包括: 拒食、浮頭、遲緩、呆滯、散群、亂竄、游邊和剮蹭等特點。群體性特征是個體特征的集合, 當群體出現異常行為時, 則顯示環境因素的重大變化; 此外, 魚類群體中存在免疫能力強和弱的個體區別, 若出現偏離群體正常行為的個體,即對個體進行考察, 從而能夠做到早發現、早預防和早治療。群體行為的描述, 盡可能使用相對統一的標準化詞匯(表2), 將有助于理解溝通和準確診斷。

表2 八群、八體、八內特征判別Tab. 2 Judgement from the eight group, body-appearance, viscus indicators

“八體”是指魚類可能出現的身體表觀8個常見特征判別, 主要包括: 體色、體表、腹部、各鰭、鱗片、鰓絲、肛門和眼球8個方面。這也是目前大多數癥狀描述比較關注的重點。在以往對疾病集中于腹部鼓脹與否、各鰭狀態、鰓絲狀態、肛門狀態等的描述基礎上, 補充體色、體表、鱗片、眼球狀態等信息, 能使得描述更加統一、系統化(表2)。例如對細菌類疾病而言, 體表黏液、眼球狀態也是重要的參考指標。

“八內”是指8個內臟常見主要判別特征, 主要包括: 體腔、腸道、肝臟、膽囊、魚鰾、胰臟、腎臟和脾臟等。這也是目前大多數癥狀描述比較關注的重點, 但因為缺乏系統化、標準化描述方法,導致對疾病的描述往往集中于體腔內容物、腸道腫脹與否、腸道中是否有食物、肝臟狀態、膽囊狀態等, 而對魚鰾、胰臟、腎臟、脾臟等信息描述較少。例如對傳染性肝胰臟壞死病而言, 魚鰾、胰臟狀態也是重要的參考指標(表2)。

為了更方便地進行疾病判別, 我們針對上述“四級八標”法結合養殖實踐和目前報道的虹鱒常見病害癥狀, 設計了病害速查對應表, 有助于養殖戶直觀、快速、全面確定基本癥狀, 為專業人員尤其遠程病害診斷人員對病害的早期發現和防控奠定基礎(表3)。

表3 四級八標病害速查對應表Tab. 3 Corresponding table for quick inspection of diseases with 4 level and 8 indictors

4 討論

鑒于虹鱒魚類不同個體的差異性、魚類不同發病時期的差異性、魚類不同生長時期的差異性和目前文獻對癥狀描述的局限性等因素, 本文僅能對虹鱒常見病害的可能主要特征進行系統化描述,尚存在一定的局限性。例如, 同樣是細菌類疾病,魚類幼苗期的癥狀表現和成魚期癥狀表現可能會存在差異; 而患病時期的不同也會影響魚類的癥狀表現, 例如患病初期和患病末期癥狀可能會不同;而感染度的不同也會導致魚類不同的癥狀表現, 例如低劑量細菌感染可能未必導致腸炎發生, 但高劑量細菌感染則導致嚴重的腸炎及后期的敗血癥等癥狀。這些內容有待于后期進一步的補充和完善。

本診斷系統從防大于治、早發現、早治療、早預防的角度, 從養殖環境、群體特征、體表特征、解剖特征等4個層面, 每個層面設置了8項指標,合計32項指標, 對虹鱒常見病害進行了環境和個體特征歸類判斷, 對于虹鱒病害的及時、準確判斷具有重要意義; 同時對于虹鱒病害的系統化診斷、標準化描述具有參考價值; 此外, 虹鱒病害的系統化診斷和標準化描述也為虹鱒病害的數字化、智慧化和遠程化診斷奠定基礎。

5 應用推廣

一方面, 虹鱒養殖者和(遠程)診斷專家可依據《四級八標病害速查對應表》開展速查和遠程診斷, 初步確定已經出現和可能出現的病害; 另一方面, 設計診斷軟件, 養殖者和診斷專家利用手機輸入癥狀信息, 由軟件自動推送初步診斷結果, 作為病害診斷參考; 在有條件的情況下, 則可依據初步診斷結果, 結合分子、細胞等技術確定最終結果。本診斷方法作為青海省冷水魚產業技術轉化研發與水生生物保護平臺魚平臺綜合創新技術之一, 在青海省部分三倍體虹鱒養殖企業進行了初步應用,有效推動了企業一線員工病害的提前預判能力, 為虹鱒養殖產業順利發展提供了助力。