一項新研究回顧了緻病菌嗜水氣單胞菌，及其對水産養殖的影響及其與環境因素的關系。
埃及卡夫雷爾謝赫大學的Bahaa Abdella博士及其同僚最近在《國際水産養殖》上發表了一項研究，讨論了緻病細菌嗜水氣單胞菌、它對水産養殖的影響及其與各種環境因素的關系。
一、什麼是嗜水氣單胞菌
埃及卡夫雷爾謝赫大學的Bahaa Abdella博士和該研究的資深作者說道：“我們的研究強調了了解環境條件如何影響水産養殖中嗜水氣單胞菌的毒性的重要性。它涉及細菌與其環境之間複雜而動态的互相作用。提供的關鍵點，包括：監測溫度、pH值和氨濃度以防止疾病爆發。适當管理這些因素可以改善魚蝦健康并減少細菌感染。”
氣單胞菌屬在魚類中引起的疾病包括出血性敗血症、潰瘍病和運動性氣單胞菌敗血症。這些疾病可能導緻水産養殖業的高死亡率和高經濟損失。嗜水氣單胞菌是全球範圍内養殖淡水魚和其他物種中該細菌屬的主要緻病菌種。由于其遺傳多樣性，很難對嗜水氣單胞菌菌株進行血清分型或基因分型，因為每種分離株中存在的毒力基因的類型和數量都非常複雜。嗜水氣單胞菌除了是魚類病原體外，還可以導緻人類患病，例如：免疫功能低下者的胃腸炎、傷口感染和敗血症。
孵化場設施中的礦物質供應、鹽度、溶解氧濃度、pH 值和溫度等環境因素以及管理不善（營養不良、喂養過度和過度擁擠）可能會對養殖動物造成壓力，使它們更容易受到嗜水氣單胞菌的感染。
此外，嗜水氣單胞菌基因組編碼了不同類型的毒力因子。這些基因的表達和調控可能因細菌菌株、宿主和環境條件而異。目前還不完全了解環境條件如何影響細菌的固有特性和毒力基因的表達，是以這是一個懸而未決的問題。是以，了解這些基因的多樣性、功能和環境調控對于制定預防和治療養殖場嗜水氣單胞菌感染的有效政策至關重要。
Abdella博士說：“嗜水氣單胞菌基因組編碼給水産養殖帶來了重大挑戰，因為它能夠在各種環境條件下茁壯成長并感染各種宿主。溫度、溶解氧、pH、氨和營養水準等因素會影響毒力基因的表達和毒素的産生。了解這些機制對于制定控制水生細菌感染的政策以及促進更健康、更可持續的水産養殖實踐至關重要。”
二、影響嗜水氣單胞菌的因素
實體因素會影響微生物的生長速度，例如溫度和pH值。然而，人們對這些因素如何改變病原微生物中毒力基因的表達知之甚少。了解觸發特定病原體中毒力因子表達的因素或至少是最重要的因素至關重要。
例如，據報道，魚類氣單胞菌中的一些毒力基因的表達依賴于溫度。然而，這一過程所涉及的分子機制和調控途徑尚未完全了解。此外，溫度升高對宿主造成壓力，這會增加某些類固醇的表達，進而增加魚類感染的脆弱性。
溫度和pH值的波動會明顯影響嗜水氣單胞菌的代謝活動和生長速度，進而調節其毒性和總體緻病性。總體而言，氣單胞菌中毒力基因的表達會因水溫和宿主動物的不同而變化，同一菌株中許多毒力因子在響應溫度變化時表達模式不一緻，這突出了識别導緻易感宿主發病的主要毒力因子的難度和必要性。
氣單胞菌是兼性厭氧菌，與所有其他兼性微生物一樣，它們可以在有氧和無氧代謝之間切換。這種切換行為由基因表達控制，并由氧氣濃度的分子感應觸發。毫不奇怪，它已經開發出一種通過基因表達控制（包括毒力基因）來實作這一點的分子機制。氧氣可以通過調節轉錄因子的活性來調節毒力基因，轉錄因子是與特定DNA序列結合并控制基因表達的蛋白質。
總體而言，氧氣可被視為影響許多細菌菌株（包括嗜水氣單胞菌）中毒力基因表達及其緻病能力的關鍵環境因素。然而，關于氧氣濃度對魚類感染中毒力基因表達的影響的研究很少。
圖1描述了環境、微生物和宿主之間的互相作用。
三、飼料配方和嗜水氣單胞菌的關系
飼料的配方對水生環境中的微生物生态以及微生物的緻病性、互相作用和豐度有相當大的影響，而嗜水氣單胞菌的感染與水體中有機物含量高和營養豐富的飼料污染水生水系統有關，比如：未利用的飼料會導緻池塘水中氣單胞菌增多。
飼料的精确配方及其對魚的利用對于控制感染和抑制嗜水氣單胞菌中毒力基因的激活至關重要。需要更多研究來證明各種飼料成分與嗜水氣單胞菌中毒力基因過度表達之間的聯系。然而，喂食富含omega-3脂肪酸可以幫助改善免疫系統，使魚不易受到感染。
嗜水氣單胞菌的毒性環境調節表現為細菌與其環境之間複雜而動态的互相作用。溫度、溶解氧、pH、氨和營養物質的可用性起着調節作用，協調毒力基因的表達和毒素的産生。這種非凡的适應性使嗜水氣單胞菌能夠在各種水生環境中茁壯成長，并在各種宿主中建立感染，對水産養殖構成重大挑戰。
研究作者總結道：“揭示環境毒力調節機制為未來研究提供了一個引人注目的目标。通過闡明這些途徑，我們可以為開發有針對性的幹預措施以減輕嗜水氣單胞菌感染鋪平道路，最終促進更健康、更可持續的水産養殖業。”