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抗生素虽好，并且抗生素在动物养殖生产实践中有生效快、抗菌范围广、效果明显等特点,但随着抗生素的使用剂量增大,细菌的耐药性以及药物在动物机体的残留，间接对人体造成了不可挽回的伤害。
并且由于抗生素的滥用，细菌的耐药性不断增强，世界卫生组织认为细菌的耐药性是严重威胁人类健康的因素之一。
正因为如此，我国在2020年7月1日农业农村部禁抗令正式实施,养殖业迫切需要找到新的药物,以一定程度上替代抗生素在动物生产中的作用。
接下来就讲到了噬菌体，噬菌体是一种纯天然的抗细菌的病毒,内在毒性较小,能够自我复制,与宿主细菌的识别与结合具有高度的专一性且能够与宿主一起进化,能有效地解决对抗生素有耐药性细菌引起再次感染的问题。
噬菌体具有多种优势,如宿主特异性、无需多次给药、宿主存在时的自我复制、无不良副作用、对环境友好等。
简单的说就是噬菌体用过一次就可以进入宿主细胞利用宿主细胞的营养物质来进行自我增殖，直到宿主细菌被完全消灭。相对于抗生素的多次用药就显得非常方便友好。
典型噬菌体基本特征包括1个头部、1个衣壳和1个尾部(图1)。此外具有 20面体形状或具有20个侧面和细丝形状的菌体也很常见。
如下图很形象的展示了噬菌体侵入有害菌细胞的过程。
有的养殖户看不懂的话可以参照蚊子吸血的场景：
蚊子首先落到皮肤上，然后插入皮肤开始吸血，噬菌体也是类似场景，只不过蚊子是吸，噬菌体是注入，即把自身的DNA遗传物质注入到有害菌细胞内，然后利用宿主细胞内的营养物质实现自身的不断增殖变多。
下面详细介绍噬菌体进入宿主细胞之后的裂解与作用机理
裂解性噬菌体和溶原性噬菌体在宿主内的裂解过程如图2所示。
溶原性菌体入侵宿主菌后,遗传物质会以噬菌体原的形式存在,无法裂解宿主菌,所以引起宿主裂解的通常是裂解性菌体。
裂解性噬菌体的作用机理一般分为5个阶段,包括吸附、注入、复制、组装和释放。
吸附阶段:当噬菌体特定的尾部吸附结构(如尾丝、尾刺)识别到宿主细胞表面特定的受体时，会与之发生特异性结合,随后感染开始。
注入阶段:一般只有噬菌体核酸遗传物质进入宿主,外壳不进入。
复制阶段:噬菌体核酸进入宿主细胞后,以自身核酸为模板,利用宿主细胞原有的酶等其他物质,开始表达早期蛋白质。
组装阶段:菌体组装可以自发地或借助特定的酶进行。
释放阶段:子代噬菌体在宿主内组装完成后,在内溶素等裂解酶的作用下从内部裂解宿主细胞壁,破坏宿主,放出大量的菌体。
噬菌体的作用机理如图3所示
噬菌体在动物机体内的转运过程详细示意图
噬菌体优点汇总:
1)高度特异性,也就是比较专一，只会识别特定的细菌,不影响其他有益菌;
2)含量丰富,获取方便,价格低廉;
3)抗恶劣环境强,稳定性相对较高；
4)噬菌体入侵宿主细胞不断增殖,无需重复给药。
噬菌体也有以下缺点:
1)宿主专一,无广谱的抗菌作用;
2)有基因突变毒理转导的可能性;
3)噬菌体需入侵宿主才能不断增殖,宿主消灭自身也就无所依附消亡。
下面是水产研究社查阅整理一些噬菌体在水产养殖中的应用
水产养殖业的重大损失主要是由于细菌和病毒引起的传染病造成的。
其中,弧菌病、气单胞菌病、爱德华氏菌病、分枝杆菌病、出血性败血症、溃疡病和柱状体病等细菌性疾病十分普遍,需要严格的卫生管理,否则会造成巨大的经济损失。
2010年至2017年期间,泰国主要海鲜市场之一的Mahachai市场的产品因卫生管理疏忽造成贸易量减少,带来的经济损失估计为73.8亿美元,此外还有 42 亿美元的出口损失。
一些常见的细菌感染包括鳍腐病、溃疡病、鳃病会导致严重并发症。
美国食品和药物管理局和欧洲食品安全局已批准在农业食品部门使用噬菌体(鸡尾酒疗法)。
给药时间是一个非常重要的因素。当治疗因感染而延迟时,死亡率通常显著增加,最好的选择是在感染前预防性服用噬菌体,并持续服用。
Jun 等通过在浸泡中预防性使用噬菌体,白虾的存活率提高了75%,而在饲料中预防性使用噬菌体,白虾的存活率提高了50%。
与此类似,Schulz 等的研究结果表明,与感染后 24h治疗组相比,在感染前1天服用噬菌体能将欧洲鳗鱼存活率和虹鳟鱼的存活率分别提高16%和6%。
Karunasagar 等研究发现,与使用抗生素相比,使用噬菌体治疗的虾存活率提高了20%,表明噬菌体疗法是虾孵化场使用抗生素的有效替代方法。
与此类似,Vinod 等在虾哈维氏弧菌感染后,与抗生素处理组相比,菌体处理组虾的存活率提高了 46%,这表明噬菌体疗法在降低死亡率上的效果可能比使用抗生素更有效。
总结
噬菌体发现较早,且能特异性裂解某类细菌，未来的研究应该更多地将关注放在噬菌体减少细菌感染以及肠道有害细菌等方面。
综上所述,在饲料端“禁抗”的大背景下,鉴于噬菌体的特性,值得吸引更多科研工作者的研究和关注。
