雖然生物體看起來像是靠自身的生理機制運作維持
但事實上
細菌在其中扮演了十分重要的角色
生物體存活的過程
不免與外界有所接觸(體表、呼吸道、消化道、泌尿生殖道都與外界有接觸)
不與外界接觸
無法獲得所需的營養與氧氣
無法排除體內代謝廢物
也無法與其他的生物互動
但是與外界接觸
也伴隨著受傷與感染的風險
和生物體共生的細菌叢
就在此發揮了重要的功能
腸道內的細菌可以協助食物的消化
阻止腸道對食物產生不該出現的發炎反應
此外也能增強腸道的免疫
減少腸胃感染的機會
體表的細菌能夠增強宿主體表的免疫
減少其他病原的入侵
也能協助傷口的修復
而換句話說
當魚隻容易出現體表感染
或容易白便、腹脹時
比起急著想是否環境太髒?
或是急著消毒、下藥
不如先想想這些細菌叢是否出了什麼事情?
導致疾病的發生
細菌叢根據和宿主的互動性可以分成
在地細菌叢 和 暫時細菌叢 兩大類
在地細菌叢跟宿主之間的關係密切
他們不只能夠安居在宿主的黏液中
甚至還能進入表皮細胞內
而且他們喜歡的環境和宿主喜歡的環境一模一樣~
簡單來說就是天作之合
只要宿主好
這些在地細菌叢就會好
而在地細菌叢好
就會讓宿主更好
(像是有些魚的魚鰓上
還會有硝化細菌的存在
這也是魚防止氨中毒的機制)
(吳郭魚身上也有發現和溫度壓力耐受性有關的細菌
當此種細菌存在時
吳郭魚可以耐受較高的溫度)
而在地細菌叢的決定
會跟宿主的基因表現有關
不同物種會有不同的在地細菌叢
而同一個物種的不同個體
其細菌叢種類也會有所差異
所以偶爾會出現
明明是一樣的環境
其他魚都過得很好
就只有一隻魚三不五時就在感染的情況
這有時候真的就是基因不好了
暫時細菌叢則是黏液上的過路客
他不會長久的定居在黏液上
但會偶爾居住一段時間
過路客的種類就五花八門
如果是體表的過路客
取決於水環境
水環境越髒
就會有越多的致病菌存在魚體表上
如果是腸道的過路客
主要受到飲食影響
吃什麼就會長出什麼樣的細菌
所以簡單來說
水中細菌種類、營養和魚體本身
這三件事情都會影響到魚體的基礎細菌叢的組成
細菌叢的組成
並非固定
他們會有所變動
當較大型的變動發生時
魚黏液上的細菌就會不穩定
免疫力下降
接著就體表或腸道就容易被感染
以下介紹幾種會干擾菌叢穩定的因素
壓力
不論是環境的壓力: 高溫、缺氧、氨濃度過高、pH震盪、鹽度變化
或是操作上的壓力: 捕撈、運輸、高密度養殖、飢餓
都會導致黏液菌叢裡的好菌減少、壞菌增加
就拿運輸來說
根據Tacchi 等人在2015年的論文研究
經過5個小時的運輸壓力
會讓魚體表的細菌量增加50倍左右
而且黏液中的抗菌機制還會減少
不過魚體表在這時後也會關的特別緊(細胞和細胞之間的縫隙變小)
黏液分泌也會特別多
讓這些增生的細菌不會進入魚體
這或許是”撞菌”這件事情的可能真相
(撞菌是流傳在孔雀魚界的一個說法
當新魚入穩定的舊缸後
一個禮拜內
不論是新魚或舊魚
都可能出現體表感染)
因為壓力可能造成魚隻體表的菌叢異常的增生
但因為新魚本身有壓力
黏液分泌多、體表也關的比較緊
所以不受到這些增生的細菌影響
但是對其他沒有感受到壓力的魚隻來說
就是瞬間接觸到大量含菌的黏液
因此會很容易被感染
而對新魚來說
壓力本身也是造成體表的菌叢紊亂
所以等到壓力激素消退
體表免疫還是會低落一段時間
此時若舊缸環境不好
水中病原菌較多
也會容易被感染
另外更直接的
也可能就是舊缸的水質不好
所以入缸的瞬間
新魚就受到壓力了
然後壓力使得新魚體表的菌紊亂
也把原本帶有的病原"分"給其他舊魚
所以撞菌
其實代表的是環境中的細菌叢並不是很健康
而這個不健康的菌叢
可能是舊缸原有的(舊缸去感染新魚)
也可能是新缸帶來(新魚去感染舊魚)
而長期生活在特定pH、溫度或鹽度下的魚
也可能因為細菌叢的單一性
而造成只要環境一改變
魚隻就出現體表感染的現象
(就衍生出了XX魚只能養高溫 pH只能多少
不然會死
的這種說法)
也因此
讓魚可以經歷不同的溫度(水溫隨季節變化)
給予他們不同的食物類型刺激(生餌、飼料都餵食，而可以另外補充膳食纖維、益生菌、益生質)
甚至是間歇性的停止餵食(讓菌適應飢餓和飽食兩種狀況)
都能增加黏液菌叢裡的菌叢多樣性
讓魚的菌叢適應更多不一樣的環境
反而能讓魚更穩定、健康
不過要注意的是
某些魚先天無法消化某些營養
(例如肉食魚吃豆粕)
如果引入了這些營養
反而會造成菌叢的紊亂
導致腸道發炎
病原
體表的各種病原(魚蝨、病毒、寄生蟲、細菌)
都會造成體表菌叢的紊亂
會讓在地菌叢的數量減少
而暫時性菌叢的種類增加
這也是繼發性感染發生的可能原因
因此感染各式疾病後
都應該要注意環境和水質的清潔
不過有趣的事情來了
使用臭氧或紫外光燈處理水質
反而會讓魚隻的死亡率上升
雖然目前針對這件事情的研究還不多(Attramadal,2012) ( Carlson,2020) (Dahle,2020)( Attramadal, 2021)
但已經有幾篇論文顯示了這個狀況
他們推測是因為
在環境中頻繁的消毒
反而會讓細菌中的投機分子大量生長
消毒後
對魚無害
但長比較慢的菁英份子都死光了
但水中滿滿的營養在那邊
細菌就會一定會生長
雖然這些長出來的投機分子
一下子就被殺死了
但沒關係還會有其他投機分子
就這樣
投機份子們前仆後繼的大量繁殖又死去
如果運氣不好
抽到對魚有害的投機分子
魚就會因此被感染的更嚴重
簡單來說
就是殺菌會讓環境不穩定
反而是在
培養很久穩定的細菌環境
魚隻會有最好的表現
(外國的海水魚界有個說法
部分敏感魚要養缸超過1年以上才能飼養
或許就是這個原因)
不過這裡也要強調
穩定的細菌環境
不是不要洗濾材喔!
濾材不洗就會逐漸的阻塞
阻塞前和阻塞後的濾材環境就是不同的環境
而細菌叢會跟著環境變化
所以不洗濾材不算穩定的環境
但如果是已經1年以上濾材都沒有碰過的魚缸
而且水質狀況也都很好(務必注意NO3-的濃度)
那就真的都不要碰了
細菌已經自己找到平衡了
洗了可能會出大事
殺菌劑、抗生素處理
各種殺菌劑都會造成體表的細菌叢異常
而且這個異常可以維持超過1個月以上
如果使用的藥物濃度高或是浸泡時間較久
這些異常可能永久無法恢復
魚大多數的疾病都是陰性細菌感染
因此魚用的殺菌劑也都針對陰性菌
但不巧的是
魚身上的菌叢也是以陰性菌為主
所以任何治療魚隻細菌感染的物質
都會造成菌叢的大地震
因此用化學物質治療後
反而會讓魚更容易被其他病原感染
例如使用過錳酸鉀處理過魚隻體表後
會造成魚感染柱狀病的死亡率上升(Mohammed,2015)
換句話說
這讓預防性下藥變得不可行
預防性下藥不只無法減少疾病發生
反而會增加患病的可能性
總結來說
對生物體來說細菌非常重要
而細菌的穩定性與多樣性
決定了魚體表和腸道的健康
- 隨意的殺菌
- 不穩定的細菌環境
- 太過單一的環境、飲食
- 不適當的食物
- 不正常的環境
對魚來說有害無益
- 隨季節變化的溫度
- 多樣化的飲食
- 偶爾的斷食
- 穩定且高效率的濾材
- 不隨意用藥
都能讓魚隻過得更加的健康
參考文獻
Legrand, T. P., Wynne, J. W., Weyrich, L. S., & Oxley, A. P. (2020). A microbial sea of possibilities: current knowledge and prospects for an improved understanding of the fish microbiome. Reviews in Aquaculture, 12(2), 1101-1134.
Tacchi, L., Lowrey, L., Musharrafieh, R., Crossey, K., Larragoite, E. T., & Salinas, I. (2015). Effects of transportation stress and addition of salt to transport water on the skin mucosal homeostasis of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture, 435, 120-127.
Attramadal, K. J., Øie, G., Størseth, T. R., Alver, M. O., Vadstein, O., & Olsen, Y. (2012). The effects of moderate ozonation or high intensity UV-irradiation on the microbial environment in RAS for marine larvae. Aquaculture, 330, 121-129.
Carlson, J. M. (2020). Environment Influences Early but Not Late Recovery of Disrupted Fish Skin Microbiome (Doctoral dissertation, Sam Houston State University).
Dahle, S. V. W., Bakke, I., Birkeland, M., Nordøy, K., Dalum, A. S., & Attramadal, K. (2020). Production of lumpfish in RAS with distinct water treatments: Effects on fish survival, growth, gill health and microbial communities in rearing water and biofilm.
Attramadal, K. J., Øien, J. V., Kristensen, E., Evjemo, J. O., Kjørsvik, E., Vadstein, O., & Bakke, I. (2021). UV treatment in RAS influences the rearing water microbiota and reduces the survival of European lobster larvae (Homarus gammarus). Aquacultural Engineering, 94, 102176.
Mohammed, H. H., & Arias, C. R. (2015). Potassium permanganate elicits a shift of the external fish microbiome and increases host susceptibility to columnaris disease. Veterinary Research, 46(1), 1-13.
