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台灣石斑魚王國之未來

2020/03/02 @臺灣

台灣石斑魚王國之未來

台灣石斑魚王國之未來
由育苗開始—白身階段就有神經壞死病毒與虹彩病毒感染

國立成功大學生物科技與產業科學系 洪健睿教授
水生重要病毒研究團隊
 陳廣文 邱炫文 邱宥維 吳立洋 洪健睿


  台灣之漁業王國,在世界上具有舉足輕重之地位,當中的石斑魚產業更是重要,但也因近年氣候變遷,養殖環境劇烈變化,使得養殖漁業漸趨艱辛。石斑魚產業以育苗為第一優先,養殖環境、飼料、魚體健康皆為重要關鍵。石斑魚又以神經壞死病毒以及虹彩病毒為造成魚體死亡之最大宗。因此在育苗時,檢測石斑魚苗疾病、提升養殖環境、開發機能性飼料添加物,從魚體、環境、飼料三方面對於疾病控制著手,幫助魚體對抗疾病,增加種苗存活率與提升臺灣之整體競爭力。

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圖1. 龍虎斑(珍珠石斑)幼苗階段之攝食群聚現象

壹、追蹤育苗時之體內病毒含量
  在石斑魚1.5吋到1.8吋魚苗時應深度追蹤體內神經壞死病毒及虹彩病毒之指數。在檢測魚場送來的樣品時,本研發團隊發現,在石斑魚1.5吋幼苗體內皆可以發現到兩種病毒的產生,因此除了檢測方面的技術提升,應多加注意漁民養殖情形,應防止魚隻密度過高造成高度緊迫,連動促使病毒量上升。
  目前臨床對神經壞死病毒之檢驗較為穩定。以RGNNV病毒株為主。利用檢測試片或RT-PCR偵測較為穩定。但病毒指數就較難確立。臨床發病指數已log 4-5(檢體中可檢測到一萬隻病毒)就會開始出現臨床症狀。如不平衡之迴旋泳動、體色變黑等症狀。虹彩病毒之臨床檢測較不穩定,早期有Rana strain(Rana 病毒株),現在以ISKNV strain(ISKNV病毒株)為主。目前臨床檢出較不容易、因為資訊還以Rana病毒株為主。目前我們發現臨床檢測值在log 3-4(檢體中可檢測到一千隻病毒) 就會開始出現臨床症狀,如伏於池底、攝食慾望低及體色變黑等症狀(如下圖所示)。此症狀現場養殖人員較無經驗。

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圖2. 虹彩病毒感染初期魚​​​​​​

貳、選擇良好白身苗之重要性
  逐年氣候暖化,病原物大量繁殖,疾病產生更加惡化,石斑幼苗存活明顯下降到一至兩成,甚至更低。如何明顯改善生產之技術平台急需建立。目前白身苗普遍皆已是神經壞死病毒之帶原者,體內以含有高量之病毒量應避免選用。病毒量的含帶量應先在試水的時候趕快檢驗體內含帶量,若體內病毒含量過高在養殖過程很容易爆發群聚死亡,甚至是在運送途中就會爆斃。

參、建立良好養殖環境
  在石斑魚養殖環境當中,在高密度養殖條件下,環境之水溫、溶氧、氨氮含量最為關鍵。養殖水溫過高容易促使水中各種病原體大量孳生,水溫過低會造成食慾變差,甚至停止進食。水中溶氧過低及氨氮過高,魚隻容易產生緊迫。因此目前智慧化環境管理的開發與管理,可說是相當重要。配合資訊及通訊技術提升魚場環境條件的控制及魚隻狀況的掌握,是成功之重要關鍵。
  自然生態養殖法,利用藻水或肥水之水質條件來生產石斑苗。白身苗剛進入陌生新環境時。相當不穩定與容易出現過度緊迫之現象,此時若無法改善環境因子,白身苗就會誘導體內相關病原物之視機大量增生,因而產生大量死亡。此時若有藻水或肥水(有水色,白身苗有可躲避之感覺)之存在,白身苗則可以安然度過初期之環境緊迫期。此法之使用可降低抗生素之使用,是相當環保之新概念。

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圖3. 肥水建立之池水,水色較不透明

肆、機能性添加物之飼料添加
  凡有助穩定魚苗可降低緊迫之機能性添加物可選取於池中或餌料中給予。可明顯減緩病毒性與細菌性病原物上升。

1. 益生菌添加

  益生菌(Probiotics)可定義為:有利於宿主(共生於宿主或存在四週環境)、能夠改善飼料利用率、 提供營養價值、改良外在環境或增加抗病能力的活體微生物。不一定是活菌才有免疫功能,細菌的衍生物如:胜肽聚醣(peptidoglycan)和脂多醣(lipopolysaccharides) ,對於養殖生物亦是相當有益處。
  益生菌主要功能:

(1) 增加營養及改善飼料效率;
(2) 刺激性或細胞性免疫;
(3) 競爭性排斥;
(4) 改善水質;
(5) 抗病毒作用。

  益生菌種類有硝化菌、光合菌、消化菌等等,要如何使用就要看功力之深淺。簡述如下:

(1) 硝化菌
  硝化菌其實有兩種類別,亞硝酸菌與硝酸菌。硝化菌最重要是能將水中的氨分解為較無毒性的硝酸根。亞硝酸菌Nitrosomons專門分解毒性最強的氨產生亞硝酸硝酸菌Nitrobacter可將毒性較弱的亞硝酸分解成硝酸根。硝化細菌只能利用無機營養鹽,不能分解及利用有機廢物;大量的有機污染會直接或間接抑制硝化菌的生長。例如水中有機廢物一多,會導致大量腐生細菌族群增生,對硝化菌產生空間的競爭。硝化細菌並無光合色素,不能利用光能來作合成作用,並且反而會受到強光照射的傷害。光線會對硝化細菌的生長及繁殖有或多或少的傷害,生態上硝化細菌有避光現象。

(2) 光合菌
  光合細菌(Photosynthetic bacteria,簡稱PSB),為革蘭氏陰性細菌。厭氣環境下可利用光能進行光合作用,以H2S和有機物作為供氫體,以CO2或有機物作為碳源。光合細菌的使用,主要是在於淨化水質,消耗水中有機物,以及避免水池底泥產生硫化氫。另外光合細菌對魚、蝦、蟹、貝類幼體具有促進生長,提高存活率的作用。可能是因為光合細菌含營養物質,其蛋白質含量超過大豆,維生素B群種類與含量超過酵母,特別是維生素B12、葉酸和生物素等含量豐富。另外,重要生理活性物質的輔酶Q在光合細菌中含量遠超過其他生物。可適當將光合細菌混入飼料中餵食水產生物。

(3)消化菌
  消化細菌是一大群具有分解有機物能力的有機營養菌,尤其指腐生細菌,能分泌體外酵素,消化外界有機物質。消化細菌分泌胞外酵素,限解體外大分子有機質,再利用滲透作用,將小分子吸收至體內充作營養物質。消化菌能將有機質分解礦化,並因此得到養份。適合消化細菌生長範圍,T=20~35℃, pH值4-10、D.O.依據不同種類硝化菌決定。分裂速度快,25℃時,好氧型約20~30分鐘分裂一次。其中枯草桿菌Bacillus licheniformis),為一好氣腐生菌,能分泌活性強的蛋白質分解酵性素,還能分泌出其他有機質分解酵素。上述相關益生菌適當使用可以改善水質與明顯降低微生物之感染。可減少抗生素之使用量。

2. 抗氧化劑添加

  魚隻被病毒所感染或者是養殖密度過高產生緊迫反應。上述的狀況在魚體內都會產生大量的活性氧化物質(Reactive oxygen species,ROS)。而抗氧化劑可以有效降低魚體內的氧化壓力水平,以一般最基礎的維他命C、蝦紅素、茄紅素、乙烯半胱氨酸等就可說是一個相當好的抗氧化劑來源。在於魚隻感染發病時,添加抗氧化劑可以幫助魚體對抗疾病,獲得較好的存活率(如下圖所示)。

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圖4. 龍膽石斑室外兩吋苗之黑網內養殖:飼料投餵

伍、未來展望
  石斑魚產業具有高經濟價值,但相對的養殖條件也較為嚴苛,因此對於養殖者的技術及知識也是一大挑戰。但若能跨越養殖上的困難點,必能吸引更多業者投入。檢測石斑魚苗疾病、使用自然生態養殖環境、開發機能性飼料添加物,從魚體、環境、飼料三方面對於疾病控制著手,幫助魚體對抗疾病,提升種苗存活率。

陸、參考文獻
洪嘉鎂,海大與中研院聯手,從石斑魚腸道菌找出免疫力提升關鍵,農傳媒,2018。

洪健睿
洪健睿 教授
國立成功大學生物科技與產業科學系

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