jeremychen

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一般而言,細菌感染對魚類的威脅遠大於寄身蟲,因為寄身蟲可以檢疫但細菌無法檢疫,因為滅菌的同時也會把所有生物體滅掉,比方說煮沸法滅菌,那就要連魚跟系統一起煮了,或者高濃度漂白水滅菌,也會把硝化系統跟魚一起滅掉,我發現有些人好像搞不清楚蟲跟菌的差別,所以在此澄清一下...

或許你會說那抗生素不是能殺菌嗎?事實上抗生素也無法完全滅菌,頂多就是抑制或者減少菌量,最終仍是需要免疫系統來清除病原菌,抗生素只是幫免疫系統爭取時間,讓魚能撐到產生抗體清除病原,所以細菌很喜歡打閃電戰,迅速繁殖大量分泌外毒素瞬間摧毀魚類組織器官來奪取營養來源,但抗生素的使用有非常多的限制,療效非常的不確定,在下研究海量的文獻,也作過不少藥物實驗,不管是藥浴,肌肉注射,藥餌都用過了,但實際上的成效卻很有限,所以我放棄了任何有關藥物防禦細菌感染的研究了,而改採其他的策略防禦....

近期的細菌感染研究中,無意間發現了氨與緊迫有高度的關聯性,當時我養水期不夠久造成氨容易上昇,亞硝酸更是破表,但我知道亞硝酸毒性低可以先不管他,只要把氨降下來就能替魚爭取到時間,以前我一直不敢用有機碳源是因為我覺得會增加細菌的量,但為了降低氨這次我不得不用砂糖來降低氨,同時也發現了氨與細菌感染的關聯性,但糖加多了異營菌會因為競爭排除原則抑制硝化菌,也造成連續使用一個月硝化系統還是跟不上腳部,所已決定停用有機碳源並全面停止餵食等待硝化菌繁殖更多的量出來壓低氨值,後來也設了四尺缸了,原以為水質更好,空間也變大了應該能排除掉細菌感染了,但卻不然...紅斑爆身,凸眼陸續出現在幾隻蝶魚身上,讓我百思不解,我不懂為何水質變好了,空間也變大了....細菌感染又捲土重來?????

於是我日思夜想,去思考以前跟現在有哪些不同??並不斷得找尋海量的文獻查閱,試圖找出原因與解決方案,我找到幾個關鍵性的原因...

一,細菌感染與細菌量不見得成正比

這一開始是我看過一篇文獻發現的,該實驗每個月會抽養殖場的天然海水檢驗細菌量,細菌量於夏天高水溫時量最高,冬天低水溫則變低,但弧菌感染卻在實驗中發生在低水溫期,實驗最後的結論是說低水溫影響魚類得免疫力造成感染,這與我們大家的認知都不同對吧,後來用砂糖實驗時很明顯得細菌量超多的,但細菌感染卻變少了,同時我也看過一篇文獻,糖會影響細菌胞外酶的表達,胞外酶通常是代表細運的外毒素,該實驗發現環境中的有機碳源越高,外毒素越弱...但他是用培養基實驗的,所以無法應用在實際養殖上...

二.細菌的毒力致病力與鐵攝取調控蛋白基因(FUR)有關

動物體內多數的鐵會與蛋白質緊密的結合,幾乎無多餘的鐵工應細菌生長,在缺鐵的環境下細菌具有鐵吸收系統來攝取繁殖生長所需要的鐵,所以鐵攝取調控系統對細菌的致病性佔有很重要的角色,我看到的文獻是有關限鐵環境培養的病原菌,琪FUR基因表現量高低與致病性間的關系,該實驗發現鐵離子濃度越高的環境培養出來的弧菌致病性越弱,且培養基營養源數量少的環境致病性會變強.

弧菌是海洋環境常在菌,營養源可以為腐食也可以為動物,但動物有免疫系統會攻擊弧菌,如果在營養源不虞匱乏的情況下選擇攻擊魚類似乎也不是什麼多好的生存策略,所以細菌攻擊魚類的目的應該是為了取得更多的營養來源,如蛋白質,鐵,碳源,如果環境中這三種營養來源不缺乏時,細菌似乎就不需要冒險去攻城,這似乎是有些邏輯的.

在人工養殖環境中,蛋白質通常是不會缺乏的,魚的排洩物殘餌應該就夠多了,但鐵離子與碳源就很容易缺乏,這兩者會限制細菌的數量,也許這就是弧菌會調節基因表達來選擇冒險攻擊魚類的主因,因為只要能搞死一隻魚就能獲得大量的生存資源,同時我回想到之前養水時一開始有加螯合鐵在水中,當時只是為了培養硝化菌加的,後來進魚就開始加砂糖,我發現細菌感染的發生率遠低於目前不加砂糖不加鐵得的環境,也許這兩者有高度的關聯性....

所以我今天開始進行實驗了,在水中加砂糖與螯合鐵,讓弧菌營養源不虞匱乏可以大量繁殖,看能不能減低弧菌對魚類的攻擊,如果實驗成功,也許是將來細菌感染防治的一大突破.
 
哇哇哇
好有實驗精神 給你好好拍拍手
希望 大大實驗可以很順利 及 快快發表成果
在請問大大 螯合鐵 是 提升海水的鐵離子嗎
 
實在佩服赤子大.研究精神
對於細菌感染的認知.又增加了
真是養魚人的福音
赤子大.加油.....
 
所以我今天開始進行實驗了,在水中加砂糖與螯合鐵,讓弧菌營養源不虞匱乏可以大量繁殖,看能不能減低弧菌對魚類的攻擊,如果實驗成功,也許是將來細菌感染防治的一大突破.

我只想到一個問題

那是不是手有傷口
就不能伸到魚缸裡了

做實驗還是要小心點~~
 
赤爺:
現在就屬你最有心又專業的貢獻
感謝您的認真與付出
小弟只是個海洋界的門外漢
無法在此對你有所支援
但可以幫忙敲敲邊鼓
盼老前輩們還能再出現教訓咱們這些混小子群
 
赤子大真是太有心了
我的缸子也曾經受過細菌感染所苦
期待看到你的實驗結果
 
真的很有研究精神,期待您的結果
海洋弧菌是很可怕的,免疫力真的很重要
 
我只想到一個問題

那是不是手有傷口
就不能伸到魚缸裡了

做實驗還是要小心點~~
弧菌是海洋常在菌,每個人的魚缸都一定有弧菌這是無法避免的,海洋弧菌多半對人類沒致病力,目前好像只有霍亂弧菌才有致病力,而創傷弧菌多半只會感染免疫不全或者肝功能不好的人,如愛滋患者,B肝帶原者,我想我的手常有傷口也常接觸海水,至今沒死應該是具有免疫力吧...

臺灣B肝帶原者數量算多了,如果知道自己是一定要特別注意傷口絕對不能接觸海水,感染創傷弧菌是會送命的...
 
其實每個人都是有貢獻的,一個人的力量很薄弱的,還有賴大家呢.

在下看過非常多有關微生物的文獻,發現在硝化系統與生物的情況下要消滅細菌根本是不可能的任務,既然無法消滅他那就想辦法減弱他的致病力,毒力,多數的病菌都是條件致病菌,本身有他的機制在,生物的演化一定是有其道理在,畢竟魚類有皮膚黏膜與免疫系統保護,細菌為何要冒著死亡的風險去攻城??我猜測也許是環境壓力造成的,某種限制細菌成長的因子,比方說碳源與鐵離子.

構成細胞的碳氮比約十比一,但飼料碳氮比約1比1,魚類排泄物碳氮比更低(糖類很容易被魚類吸收),而微量元素中需求量最大的是游離鐵離子,游離鐵離子在高PH系統很容易沉澱,尤其是魚缸這種封閉系統游離鐵離子很快就會被吸收殆盡,(鐵離子也是藻類的限制因子),細菌爲了生存當然也有對應機制,就是增加鐵攝取調控蛋白基因(FUR)表達,會分泌螯合物取出環境中的鐵,然而動物體內更是缺鐵離子的環境,鐵離子會完全與蛋白質結合,完全不利細菌生存,所以細菌一進入魚的體內就要完全依賴鐵攝取系統來獲得繁殖的資源,比方說溶血素也是細菌獲得鐵離子的主要酵素,因為血球含有大量的鐵,溶血素就是引發全身性敗血症的主因,也是細菌致病毒力很重要的一部分.

為何有時細菌能與動物和平共處有時卻要選擇去攻擊動物?我推測應該是環境壓力造成的,比方說日本因為天然資源缺乏發動二次世界大戰侵略亞洲多數國家,兩隻飢餓的狗很可能為了一支骨頭打架,難民可能會爲了一個饅頭殺人,動物與細菌其實沒什麼不同,只是為了因應環境壓力的生存策略罷了.

既然碳與鐵是細菌成長的最大的兩個限制因子,那麼補足他很可能會減弱細菌的毒力與致病力..

螯合鐵會一直是游離態不會沉澱,所以我實驗的材料是EDTA鐵與白砂糖當碳源...以上就是我的假設希望可以成功...
 
赤子大的研究精神和對微生物疾病防治的貢獻令人佩服. 小弟也希望能提供一些資訊提供大家參考討論, 但因為看的期刊有限(只有三篇而且都只看介紹和討論xd), 應該會有錯誤請大家更正。我發現也會自己更正.
  在封閉的環境中,即使持續補充碳源,當細菌繁殖到最大的密度時, 細胞分裂就會被抑制。細菌本身具有特殊的感應能力(quorum-sensing signaling pathway)來偵測族群密度。而此感應能力同時可以調控細菌的感染力(pathogenesis)。當細菌蓬勃繁殖時(log phase), 感應能力會增強細菌的感染力, 使細菌可以感染魚並大肆繁殖。 但當細菌達到最大的密度時(stationary phase), 其感應能力反而會抑制細菌的感染力, 目的在於提升細菌在最大密度時的存活率。當感染力被抑制時,細菌可以把能量運用在保護自己,例如產生菌膜抵抗環境中的有害物質如抗生素或酸鹼,或是增強細菌對宿主免疫力的抵抗力(VvpE)。

對於感應能力調控感染力的方法我知道得很少,僅列舉兩點調控機制:1. quorum-sensing會直接調控細菌毒素的生產, 例如cytolysin, hemolysin and RTX. 2. quorum-sensing會調控細胞吸收鐵的能力.鐵對細菌的繁殖和感染能力相當重要, 因為很多參與感染力的蛋白質需要有鐵才有功能。當細菌密度高時,quorum-sensing會抑制細菌吸收鐵的能力,進而抑制分裂和感染能力。 

雖然鐵對細菌的繁殖和感染相當重要,但鐵能載舟亦能覆舟, 過高的鐵會導致有毒物質(自由基)產生而殺死細菌自己, 所以細菌需要有些方法來調控細菌內的鐵含量,Fur就是一種調控鐵含量的蛋白質,另一種會調控鐵濃度的即是quorum-sensing。Fur和quorum-sensing應該是兩種不同的上游管道調控相同的下游途徑(smcR),但在細菌密度大時,quorum-sensing的影響力應該大過Fur。(這部分我不太確定),我自己是認為細菌密度高/ 環境鐵濃度高時,細菌感染力下降主要是因為密度而非鐵濃度。

結論: 我個人認為當細菌的密度過高時,細菌會感應到環境壓力而抑制毒素的產生,並把能量用在保護自己上。短時間內如果魚的抵抗力還撐得住,互許反而不易被感染。但細菌還是可以貼附在魚體上,只是沒有造成疾病。時間久了魚的狀態變差,或是因為細菌的密度下降(因為換到四尺缸)而改變了菌的感染力。所以疾病也就陸續產生生了. 不過我也只是假設罷了.
 

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