第37卷第2期 2018年3月 球 科 学 Vol_37 NO.2 Mar.2Ol8 FISHERIES SCIENCE 鲟源迟钝爱德华氏菌的分离鉴定与药敏特性研究 孔 杰 ,李小义 ,周 洲 ,关 梅 ,石 婧 (1.贵州省水产研究所,贵州贵阳550025;2.贵州省疾病预防控制中心,贵州贵阳55OO04) 摘要:从患病鲟鱼的肾脏组织中分离到菌株K9,通过菌株的形态特征、生理生化鉴定及16S rDNA 序列分析等,鉴定菌株K9为迟钝爱德华氏菌。人工感染试验证明该菌株为引起鲟鱼疾病及死亡的病 原菌;药敏特性研究表明,K9对链霉素、阿米卡星、左氧氟沙星、阿齐霉素、新霉素、氯霉素(禁药)等6 种抗生素敏感,而对青霉素G、妥布霉素、麦迪霉素等9种抗生素具有耐药性。本研究结果为有效防控 鲟鱼迟钝爱德华氏菌病害提供参考。 关键词:鲟鱼;迟钝爱德华氏菌;分离鉴定;药敏特性 中图分类号:¥917.1 文献标识码:A 文章编号:1003—1lll(2018)02—0187—06 鲟鱼是一类古老的软骨硬鳞鱼类,素有“活化 石”之称,具有巨大的经济和科研价值。鲟鱼几乎 全身是宝,肉质鲜美,富含多种人体必需氨基酸;鱼 鳔含有高级胶质可配制上等漆料,还可人药,而鲟 鱼卵做成的鱼子酱更有“黑色黄金”的美名。强大 的市强需求刺激着我国鲟鱼养殖市场的发展与扩 大,然而由于没有规范的引种与养殖制度,鲟鱼养 殖环境不断恶化,使鲟鱼细菌性疾病发生率不断增 加。已有报道的主要致病菌包括:气单胞菌(Aero— moll"as)属革兰氏阴性菌,如嗜水气单胞菌(A.hy- drophila)、维氏气单胞菌(A.veronii)、豚鼠气单胞 菌(A.carvia)和类志贺邻单胞菌(Plesimonas shigelloides)[1 ;革兰氏阳性菌链球菌(Strepto— coccus),如停乳链球菌(S.dysgalactiae)、海豚链 球菌(S.iniae);此外还有鲁氏耶尔森氏菌(Yersin— 种人鱼共患的条件致病菌,也是爱德华氏菌属里唯 一感染人的病原菌,能引起患者腹泻、肠胃炎、败血 症及黄疸等疾病。迟钝爱德华氏菌是水产养殖业 中危害极大的革兰氏阴性菌之一,它能引起鳗鲡、 褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)、大菱鲆(Scoph— thalmus maximus)、大鳞大麻哈鱼(Oncorhynchus tshawytscha)_g。 等数十种水产动物疾病。 2013年7月,贵州省惠水县鲟鱼养殖场养殖的 杂交鲟[施氏鲟(Acipenser schrenckii旱)×达氏鳇 (Huso dauricus )]发生大量死亡,病鱼的主要症 状为腹部出现血点,肛门红肿,鳃丝变白,部分尾部 出现白色溃烂。剖检发现内脏器官元血色,肝脏与 肾脏肿大,严重的肠坏死穿孔。笔者从具有明显发 病症状的杂交鲟中分离得到一株高致病性病原菌, 经过生理生化鉴定、回归感染、16S rDNA序列分析 和系统发育分析对该菌进行了分类鉴定,确定该致 ia ruckeri)、弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freu.一 dii)[ 一 等。 迟钝爱德华氏菌(Edwardsiella tarda),属肠 病菌为迟钝爱德华氏菌,并研究了其药敏特性,以 期为鲟鱼防治迟钝爱德华氏菌提供理论参考依据。 杆菌科爱德华氏菌属,本属细菌可分为3个种,即 迟钝爱德华氏菌、鲇鱼爱德华氏菌(E.ictaluri)和 保科爱德华氏菌(E.hoshinae)。迟钝爱德华氏菌 和鲇鱼爱德华氏菌已被大量研究证实为重要的鱼 类病原微生物,而保科爱德华氏菌不能引起鱼类疾 病。迟钝爱德华氏菌最初于1962年被日本学者 Hoshina在鳗鲡(Anguilla japancia)中发现Ⅲ8],随 后又分别在人类的排泄物和爬行类中分离到,是一 1材料与方法 1.1材料 2014年7月采集濒死病鱼于贵州省水产研究 所惠水鲟鱼繁育基地;回归感染用的健康杂交鲟也 来自该基地,健康杂交鲟鱼放水族箱中暂养7 d,无 异常后进行试验。 收稿日期:2016—12-13;修回日期:2017-04—24. 基金项目:贵州省科技支撑计划项目(黔科合NYE201513003--2);贵州省农业科学院院专项(黔农科院院专项E2o13]oo5) 作者简介: L杰(1986一),女,助理研究员,硕士;研究方向:水产生物技术.E—mail:kellykj@126.com. 水 产 科 学 第37卷 1.2主要试剂 细菌基础固体培养基、水解酪蛋白琼脂按常规 方法自配,细菌基因组DNA提取试剂盒、taq DNA 聚合酶、dNTP等购自TAKARA公司,药敏试纸 片、细菌生化微量鉴定管均购自杭州滨和微生物试 剂有限公司。 1.3 方法 1.3.1病原菌的分离纯化 2014年7月,贵州省惠水鲟鱼养殖基地部分养 殖池内发生鲟鱼规模性疾病,病死鱼头腹朝天,腹 部肿胀并出现明显的血点,选取具有典型症状濒死 鲟鱼,用7O%酒精对鱼体表面进行消毒灭菌,无菌 环境下取病鱼肾组织用于细菌分离,用经过灼烧的 接种环取少量器官组织划线于细菌基础培养基平 板上,置28℃下培养24 h后挑取形态大小、颜色等 菌落特征一致的优势菌落进一步纯化,纯化后的菌 株用含3O 甘油的LB培养液于冰箱一8O。C保存 备用。 1.3.2理化特性测定 选取纯化分离菌株,测定温度5、15、2O、28、35、 42℃下的生长情况;测定盐度(即NaC1质量分数) 为0~7 下的生长情况;测定pH值为3.0~10.0 下的生长情况。应用细菌生化微量鉴定管进行细 菌的常规生理生化测定。 1.3.3 16S rDNA基因序列的测定与分析 纯化培养的菌株,按照DNA提取试剂盒说明 书提取细菌基因组DNA。PCR扩增引物使用细菌 16S rDNA通用引物(27f:5,_AGAGTTTGATC— CTGGCTCAG一3 ,1492r:5 一GGTTACCTTGTTA— CGACTT一3 );PCR扩增产物由生工生物工程上海 (股份)有限公司进行测序。用BLAsT在线同源性 查询软件查询菌株的16S rDNA序列属性。从 GenBank数据库获得同源性为98 的8株菌的 16S rDNA序列,并选择鲇鱼爱德华氏菌模式菌株、 保科爱德华氏菌模式菌株共4株、与爱德华氏菌进 化关系较近的阪崎肠杆菌(Enterobactur sakazakii) 的16S rDNA序列进行同源性序列比对分析,然后 构建菌株系统发育进化树。 1.3.4回归感染试验 选取体长1o~12 cm的健康杂交鲟,设试验 组、平行试验组、对照组和平行对照组,每组1O尾。 将纯培养的菌落制成菌悬液,用麦氏比浊法测定并 调节菌密度为1×10。cfu/mL,分别对试验组与平行 试验组鲟鱼进行胸鳍基部注射,每尾注射0.3 mL, 对照组与平行对照组注射相同剂量的无菌生理盐 水。试验期间,水温控制在23~25。C,充氧,隔日 换水,连续观察11 d至无新增死亡,记录鱼的发病 和死亡情况,并对濒死鱼及时剖检并再次分离纯化 鉴定致病菌。 1.3.5药物敏感性测定 对分离并经鉴定的菌株采用琼脂扩散纸片法 进行常用抗菌类药物的敏感性测定,以明确这些菌 株的耐药情况并为临床防治的用药提供参考。药 敏试验结果判别按照美国临床实验室标准化协会 相关标准口 执行。 2 结 果 2.1病原菌的分离纯化 从病鱼的肾中分离到菌落形态相同的优势菌, 28℃培养24 h的菌落在LB固体培养基上呈圆形 光滑、半透明、边缘整齐、灰白色菌落。革兰氏阴性 杆菌,将病原菌编号为K9。 2.2生理生化鉴定 经测定,盐度为O~30时菌株K9生长正常,4O 以上盐度不生长;pH为5~8时生长正常,最适pH 为7。其他生理生化特性见表1,菌株ET81126口 、 菌株HC010907—1 r1。。、菌株HNO05【】5]均为已鉴定的 迟钝爱德华氏菌,除了对蔗糖的利用与ET81126和 HN005不同外,菌株K9的其他特性与迟钝爱德华 氏菌株表现一致。 表1菌株K9的生理生化特性 注:+表示阳性,一表示阴性,+/一表示介于+与一之间 第2期 孔 杰等:鲟源迟钝爱德华氏茵的分离鉴定与药敏特性研究 189 2.2病原菌的16S rDNA鉴定 菌株K9经PCR扩增所获得的16S rDNA基 因序列长度为1468 bp,GeneBank登录号为: (BAUC01000o62)、迟钝爱德华氏菌NBRC一105688 (T)(BANW01000030)的相似性分别为98.34%、 97.99 、97.91 、97.71 。选择以上序列以及肠 杆菌科中的阪崎肠杆菌构建进化树,结果见图1,菌 KY48978O;在GeneBank数据库上进行同源性比对 分析,结果显示,菌株K9与迟钝爱德华氏菌的同源 性为98 。在EZTaxon上进行同源序列比对,结 果显示,K9菌株与爱德华氏菌ET833(T) (JRGQ01000134)、鲇鱼爱德华氏菌ATCC一33202(T) (AFJ101000002)、保科爱德华氏菌NBRc105699T 株K9与迟钝爱德华氏菌聚为1支。细菌分类学 上,通常将16S rRNA基因同源性大于97。5 的菌 株定为同种菌株r1。州,因此综合生化指标、16S rD- NA基因序列分析以及进化树的分析结果,可将菌 株K9鉴定为迟钝爱德华氏菌。 图1根据菌株K9 16S rDNA基因序列同源性构建的系统发育树 2.3 回归感染试验结果 研究结果表明,迟钝爱德华氏菌K9对链霉素、阿米 分离迟钝爱德华氏菌K9通过接种感染,显示 对杂交鲟有强致病力。在11 d的感染中,试验组感 染24 h后开始发病死亡,1 d内死亡4尾,之后2 d 又死亡3尾,至第1l d共死亡8尾。试验过程中, 卡星、左氧氟沙星、阿齐霉素、新霉素、氯霉素(禁 药)等6种抗生素敏感,对头孢噻肟、阿莫西林、头 孢唑啉、氨苄西林、红霉素(禁药)等5种抗生素等 中度敏感,对青霉素G、妥布霉素、麦迪霉素等9种 抗生素耐药(表3)。 表2迟钝爱德华氏菌K9对鲟鱼的致性病试验 死亡鱼腹部两侧出现红点,肛门红肿,鳃丝变白,在 试验后期死亡的鱼背部出现白色溃烂,肠部穿孑L。 病症与自然发病鲟鱼基本一致。平行试验组11 d 的观察中,共死亡7尾,而对照组与平行对照组在 感染试验期内,没有发病死亡病例。从感染死鱼中 再次分离菌株,经16S rDNA鉴定,与从自然发病鲟 鱼中所分离的菌株为同一株。 2.4药物敏感试验结果 分离迟钝爱德华氏菌K9对2O种药物敏感性 190 水 产 科 学 第37卷 注:S,敏感;I,中度敏感;R,抗性 3 讨 论 迟钝爱德华氏菌于1962年首次在鳗鲡中被发 现,随后在大口黑鲈(Micropterus salmoides)L1 、 美洲红点鲑(Salvelinus fontinalis)[1 、罗非鱼 cfu/mL时,引起鲟鱼75 的死亡率,表明迟钝爱德 华氏菌对鲟鱼的致病性较其他水生动物弱。 本研究的药敏结果显示,迟钝爱德华氏菌K9 只对链霉素、阿米卡星、左氧氟沙星、阿齐霉素、新 霉素、氯霉素等6种药物敏感,对青霉素G、妥布霉 素、麦迪霉素、呋喃唑酮等9种抗生素表现出很强 的耐药性。与分离自斑马鱼中菌株Z1[ 。 相比,在 (Oreochromis)_2 、褐牙鲆r1 、大菱鲆_2 、黄颡鱼 (Pelteobagrus fulvidraco)l1 、尖吻鲟(Acipenser oxyrinchus)_2 、斑马鱼(Danio rerio) 等数十种 Z1表现为敏感的药物中,如青霉素G、妥布霉素、头 孢唑啉、庆大霉素、红霉素、卡那霉素,K9表现均为 水产品种中均有报道。本研究从患病的杂交鲟肾 脏组织中分离到1株革兰氏阴性杆菌K9,人工感染 中度敏感甚至耐受。与分离自牙鲆L】。。中的迟钝爱 德华氏菌相比,K9对该菌株表现为敏感的头孢曲 松、妥布霉素、呋喃唑酮和耐药的青霉素、克林霉素 均表现耐受性,表明K9耐药性较为强烈。葛慕湘 等_2 对35株迟钝爱德华氏菌的耐药检测显示,大 试验表明K9能使健康鲟鱼致病死亡,表现出与自 然感染下相似的临床症状。迟钝爱德华氏菌对斑 马鱼与透明四带无须钯(Puntius tetrazona)¨2胡的 人工感染试验表明,当菌液密度达到10。cfu/mL 时,能分别引起9O 和8O 的死亡率;在迟钝爱德 华氏菌株ET81126在对欧洲鳗(A.anguilla)的致 病性试验中[1 ,当菌液密度为10。cfu/mL时,欧洲 鳗的死亡率达到了100 ;尖吻鲟源迟钝爱德华氏 菌的死亡率为5O l2。 ;本研究中,迟钝爱德华氏菌 K9的人工感染试验结果显示,在菌液密度为10。 部分菌株耐抗菌类药物达7~9种。本次试验分离 到的迟钝爱德华氏菌耐受9种抗生素,与其研究结 果相同,进一步表明迟钝爱德华氏菌的耐药性严重 性。本研究中迟钝爱德华氏菌表现为耐药性的抗 生素,并非意味着该菌株对这些抗生素完全耐受, 从刁菁等_2 的研究中可以看出,虽然迟钝爱德华氏 第2期 孔 杰等:鲟源迟钝爱德华氏菌的分离鉴定与药敏特性研究 191 菌在低抗生素含量下表现为耐受,但是随着抗生素 含量的增加细菌的生长受到抑制。因此,迟钝爱德 菌的分离、鉴定与致病性[J].中国水产科学,2009, 16(6):891-903. 华氏菌K9表现为耐受的抗生素,也可能会在增加 抗生素含量后表现为敏感。需注意的是,在本次药 [5]邓梦玲,耿毅,刘丹,等.西伯利亚鲟海豚链球菌的 分离鉴定及毒力基因检测[J].水产学报,2015,39 (1):127—135. 敏试验所用抗生素中,氯霉素、红霉素和呋喃唑酮 为国家禁用抗生素,仅供试验研究用,严禁用于生 产中。因此,防治迟钝爱德华氏菌引起的疾病,可 以考虑采用其他迟钝爱德华氏菌K9敏感的抗生 16]杨移斌,夏永涛,郑卫东,等.鲟源鲁氏耶尔森氏菌 的分离鉴定[J],水生生物学报,2013,37(2): 393—398. I-7]杨移斌,夏永涛,赵蕾,等.鲟源弗氏柠檬酸杆菌分 素,如阿米卡星、左氧氟沙星、阿齐霉素、新霉素。 迟钝爱德华氏菌感染鱼体通常是由水温升高所 致_2 ,因而建议养殖中注意控制水温,当疾病发生 离鉴定及药敏特性研究I-J].水生生物学报,2013,37 (4):766—771. r8]Hoshina T.On a new bacterium,Paracolobactrum 后,除给药外,还应同时采取相应的降温措施。 目前水产养殖中对细菌性疾病的防治仍以抗 生素为主,而长期使用抗生素极易产生耐药菌株, 本研究中分离到具有较强耐药性菌株K9,可能就 是由于生产上长期使用抗生素导致。中草药不易 产生耐药性、毒副作用小,成为研究抗菌药物的热 点。杨移斌等_2 就曾对鲟源的3种致病菌进行过 中草药研究,结果表明,乌梅、石榴皮、地榆、杞子对 防治鲟鱼细菌性疾病效果良好。而不同来源的迟 钝爱德华氏菌也开展过许多中草药抑菌研究,如五 倍子与石榴皮对斑马鱼源的迟钝爱德华氏菌抑菌 作用明显L2 ,最小抑菌质量浓度和最小杀菌质量浓 度均≤6.25 mg/mL;五倍子、诃子、黄芩、秦皮和红 藤对牙鲆源的迟钝爱德华氏菌抑菌作用明显_2 ,最 小抑菌质量浓度<12.5 mg/mL,最小杀菌质量浓 度<50 mg/mL;五倍子+黄芩、五倍子+大黄、黄 连+黄芩和大黄+黄芩对石斑鱼源的迟钝爱德华 氏模式菌具有明显的强力杀菌作用l_2 ,最小抑菌质 量浓度和最小杀菌质量浓度均≤3.125 mg/mL;陈 言峰等_2 研究表明,20种中草药中五倍子的杀菌 能力极强,最小抑菌质量浓度为1.5626 mg/mL;从 以上数据可以看出,五倍子对防治迟钝爱德华氏菌 具有明显的作用,在防治鲟源迟钝爱德华氏菌中不 仅可以考虑本文中给出的抗生素药物,还可以考虑 中草药的防治方法。 参考文献: [1]杨治国.鲟鱼嗜水气单胞菌的分离鉴定[J].淡水渔 业,2001,31(5):40—41. [2]杨移斌,夏永涛,邱军强,等.鲟源维氏气单胞菌分 离鉴定及药敏特性研究[J].四川动物,2014,33(3): 414-418. 113]曹海鹏,杨先乐,高鹏,等.鲟细菌性败血综合征致 病菌的初步研究[J].淡水渔业,2007,37(2):53—56. 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Key words:sturgeon;Edwardsiella tarda;identification;antibiotic sensitivity