近年來(lái),中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,但因養(yǎng)殖業(yè)中病害的頻繁爆發(fā),嚴(yán)重阻礙了我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)發(fā)展。 現(xiàn)如今,我國(guó)水產(chǎn)品養(yǎng)殖疾病控制,主要依靠各種抗生素和化學(xué)藥物。例如,使用硫酸銅(禁藥)去消滅藍(lán)藻。 抗生素和殺蟲劑等化學(xué)治療劑只能治療由細(xì)菌和寄生蟲引起的某些魚類疾病,但對(duì)病毒引起病害尚無(wú)治療對(duì)策。而且濫用藥物會(huì)導(dǎo)致:耐藥性增強(qiáng);產(chǎn)生多抗藥性病原;污染環(huán)境;抗生素富集生物體內(nèi)等問(wèn)題。 疫苗(vaccine):指用以使機(jī)體對(duì)某種疾病產(chǎn)生獲得性免疫力的生物制品。 疫苗的使用既能高效的免疫各種疾病,并且其還具有安全、無(wú)污染的特點(diǎn),因此它是治療水產(chǎn)疾病的最佳途徑。 目前,全球水產(chǎn)品免疫技術(shù)應(yīng)用處于領(lǐng)先地位的是挪威。挪威的抗生素用量從1987年的5Wkg,在1997年下降到1000~2000kg,但是產(chǎn)量卻從5W噸增加到了35W噸。而且抗生素的使用量還在逐年減少,現(xiàn)在挪威基本實(shí)現(xiàn)了健康養(yǎng)殖,其成績(jī)主要取決于漁業(yè)疫苗。 20世紀(jì)40年代,加拿大學(xué)者Duff首次將滅活的鮭魚產(chǎn)氣單胞菌口服免疫應(yīng)用于鱒魚獲得成功,開創(chuàng)了水產(chǎn)疫苗的新紀(jì)元。 20世紀(jì)70年代,北歐和北美鮭魚工業(yè)化養(yǎng)殖初期日益嚴(yán)重的病害促進(jìn)了歐美等國(guó)積極開展水產(chǎn)疫苗的研制,由荷蘭Intervet公司率先推出的首例防治鮭魚弧菌病和腸型紅嘴病的福爾馬林細(xì)菌性滅活疫苗在北美鮭魚養(yǎng)殖生產(chǎn)中取得了巨大的商業(yè)成功,開啟了世界水產(chǎn)疫苗的商業(yè)化進(jìn)程。 1988年,挪威法瑪克公司開發(fā)出抗冷水弧菌病的細(xì)菌滅活疫苗,并因此拯救了挪威的三文魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。 進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的疫苗被商業(yè)許可。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2006年上半年全球許可的只有53種;但至2012年,已超過(guò)140種! 按疫苗的制備方式分,疫苗可分為5類:活疫苗、滅活疫苗、亞單位疫苗、基因工程疫苗和DNA疫苗。 這類疫苗引起機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的的病原微生物是活的。通常,這些病原微生物會(huì)在人工的條件下促使其變異,失去致病性,但仍具有免疫原性,可以引起機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。 特點(diǎn):基于基因突變或缺失;含全細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 E.g: IHNV減毒疫苗、草魚出血癥細(xì)胞培養(yǎng)的弱毒疫苗。 優(yōu)點(diǎn):疫苗用量少(能夠有效激發(fā)魚體細(xì)胞免疫,并在體內(nèi)繁殖);免疫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng);不必添加佐劑,因此成為疫苗研究主要方向。 缺點(diǎn):穩(wěn)定性差,可能導(dǎo)致病毒的轉(zhuǎn)變而在生態(tài)環(huán)境中失去控制;運(yùn)輸不方便,保存期短;可能返祖。 滅活疫苗是經(jīng)理化方法將病原微生物滅活,但其仍保持免疫原性,接種后使水生動(dòng)物產(chǎn)生特異性抵抗力的疫苗。 特點(diǎn):基于化學(xué)試劑處理;含全細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 優(yōu)點(diǎn):研制周期短;穩(wěn)定性好,較安全;易于保存。 缺點(diǎn):接種后不能在體內(nèi)繁殖,需要接種劑量較大;持續(xù)時(shí)間短,需加入適當(dāng)佐劑以增強(qiáng)免疫效果;維持時(shí)間較短。 E.g:組織獎(jiǎng)滅活疫苗、弧菌滅活疫苗、嗜水氣單胞菌疫苗、鏈球菌疫苗、VHS疫苗 目前,世界上商品化的水產(chǎn)疫苗仍以滅活疫苗為主,而通過(guò)理化方法將強(qiáng)毒野生型病原滅活仍是疫苗制備的主要技術(shù)。 亞單位疫苗是去除病原體中與激發(fā)機(jī)體保護(hù)性免疫無(wú)關(guān)甚至有害的成分,但保留有效免疫原成分制作的疫苗。 優(yōu)點(diǎn):去除了不良反應(yīng)的物質(zhì),副作用減少;純度高。 缺點(diǎn):免疫原性低,需與佐劑合用才能產(chǎn)生好的免疫效果;需多次接種。 E.g:利用細(xì)胞腫大虹彩病毒(Red sea bream iridovirus,RSIV)衣殼蛋白351R基因轉(zhuǎn)化大腸桿菌,經(jīng)滅活處理后注冊(cè)真鯛,可對(duì)RSIV感染產(chǎn)生很好的免疫保護(hù)作用。 亞單位疫苗以直接被合成或通過(guò)重組DNA技術(shù)生產(chǎn),不含有病原的毒力因子,并且由于基因工程菌表達(dá),安全性好,生產(chǎn)簡(jiǎn)單易控;使用時(shí)通常需添加佐劑,或與載體偶聯(lián),以增強(qiáng)其免疫保護(hù)性。 目前,水產(chǎn)上研究較多的是建立在細(xì)菌外膜蛋白、脂多糖等保護(hù)性抗原免疫原性成分基礎(chǔ)上的亞單位疫苗的制備,但大部分還在試驗(yàn)階段,沒(méi)有商業(yè)化生產(chǎn)。 指應(yīng)用重組DNA技術(shù),將病原的保護(hù)性抗原基因在細(xì)菌、酵母或母細(xì)胞等基因表達(dá)系統(tǒng)中體外表達(dá),生產(chǎn)能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性免疫反應(yīng)的病原蛋白質(zhì),再經(jīng)過(guò)分離純化而制備的疫苗。 特點(diǎn):基于基因重組構(gòu)建的具有抗原活性組分編碼基因。 優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)量高;純度高;安全性好;可以制備多價(jià)疫苗。 缺點(diǎn):生產(chǎn)成本較高;要多次注射;免疫原性低,需要有佐劑的輔助。 目前,水產(chǎn)養(yǎng)殖上在研究應(yīng)用的基因工程疫苗有IHNV、IPNV、FRV、鰻魚病毒和文蛤病毒等疫苗,其中傳染性胰臟壞死病毒(infectious pancreatic necrosis virus, IPNV)VP2重組亞單位疫苗是目前唯一商品化的魚用重組蛋白疫苗。 DNA疫苗是將編碼某種蛋白質(zhì)抗原的重組真核表達(dá)載體直接注射到動(dòng)物體內(nèi),被宿主細(xì)胞攝取后并轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)抗原蛋白,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生非特異性和特異性免疫應(yīng)答,從而起到免疫保護(hù)作用。 區(qū)別其它疫苗:利用載體持續(xù)表達(dá)抗原,而不是直接利用抗原。 優(yōu)點(diǎn):易于貯存和運(yùn)輸;免疫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng);可克隆多個(gè)抗原基因;可誘導(dǎo)更全面的免疫反應(yīng);穩(wěn)定性更高;生產(chǎn)成本低;易于大規(guī)模生產(chǎn);既具有減毒減毒疫苗的優(yōu)點(diǎn),又無(wú)返毒的危險(xiǎn)。 缺點(diǎn):載體可能整合到宿主細(xì)胞的基因組上;保護(hù)效率存在種屬個(gè)體差異;持續(xù)表達(dá)產(chǎn)生抗原蛋白,可能打破機(jī)體本身的免疫平衡,引發(fā)免疫耐受。 地位:被看作是繼傳統(tǒng)疫苗及基因工程亞單位疫苗之后的第三代疫苗,現(xiàn)已成為水產(chǎn)疫苗研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。 參考文獻(xiàn) [1]黃輝,齊振雄,余露軍,吳勤超. 我國(guó)水產(chǎn)疫苗的研究現(xiàn)狀[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,21:136-138+142. [2]王忠良,王蓓,魯義善,吳灶和. 水產(chǎn)疫苗研究開發(fā)現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析[J]. 生物技術(shù)通報(bào),2015,06:55-59. [3]張陽(yáng). 水產(chǎn)病原菌快速檢測(cè)技術(shù)及滅活疫苗開發(fā)[D].華東理工大學(xué),2016. [4]劉曉紅. 兩種重要魚類致病菌感染及減毒活疫苗接種途徑的研究[D].華東理工大學(xué),2015. [5]翟秀梅. 水產(chǎn)疫苗的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)信息,2014,01:152. 來(lái)源:吳文泰 |
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