彭天輝,潘連德,唐紹林

(1.上海海洋大學(xué)省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點實驗室,上海201306;2.廣州利洋水產(chǎn)科技有限公司,廣州505515)

大口黑鱸慢性氣泡病的組織病理觀察以及水體分層對發(fā)病的影響

彭天輝1、2,潘連德1,唐紹林2

(1.上海海洋大學(xué)省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點實驗室,上海201306;2.廣州利洋水產(chǎn)科技有限公司,廣州505515)

在池塘環(huán)境下,對自然發(fā)生魚氣泡病時水體的溶氧過飽和度進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在池塘水平均溶氧值相差不大的條件下,水體分層不明顯的池塘比水體分層嚴(yán)重的池塘更易發(fā)生慢性氣泡病。在實驗室中模擬出各種與調(diào)查池塘溶氧過飽和度相似的環(huán)境,將魚體質(zhì)量均為50 g的100尾大口黑鱸Micropterus salmoides隨機分為4組,在不同溶氧飽和度條件下(50% ～100%、100% ～150%、150% ～200%、200% ～250%)飼養(yǎng)20 d,對自然發(fā)病和人工條件下發(fā)病的大口黑鱸進(jìn)行臨床檢查和組織病理觀察。結(jié)果表明:自然發(fā)病魚和人工條件下發(fā)病魚的臨床癥狀一致,均表現(xiàn)為眼球角膜突出、不透明,鰓絲、眼球后極和鰭條基部等處出現(xiàn)氣泡;兩者的組織病理變化一致,均表現(xiàn)為眼球視網(wǎng)膜與脈絡(luò)膜脫離,視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞肥大、增生,隨后壞死消失,脈絡(luò)膜叢出現(xiàn)大量氣泡,角膜血管化;肝臟、腎小管、腸道微絨毛和鰓絲復(fù)層上皮等處細(xì)胞空泡化,未成熟血細(xì)胞增多,血細(xì)胞破裂后含鐵血黃素沉著,導(dǎo)致炎性細(xì)胞浸潤。

大口黑鱸;水體分層;慢性氣泡病;組織病理

大口黑鱸Micropterus salmoides隸屬于鱸形目、太陽魚科、黑鱸屬,又稱加州鱸,原產(chǎn)于北美中東部地區(qū),20世紀(jì)80年代引入中國,成為中國主要的淡水養(yǎng)殖品種之一[1]。氣泡病是大口黑鱸養(yǎng)殖過程中最嚴(yán)重的病害之一,一年四季均有發(fā)生,夏季出現(xiàn)最多。氣泡病完全是由未得到補償?shù)母邏喝芙鈿怏w引起的,起初在血管和組織里引起損傷,隨后引起一系列生理機能障礙[2]。史為良[3]曾用色譜儀分析了魚體氣泡,其成分主要是氮氣和氧氣。

一般情況下,當(dāng)水體總氣體壓力(TGP)扣除靜水壓后過飽和度達(dá)到125%以上時,魚類即可發(fā)生高致死性的急性氣泡病[2]。氧氣過飽和也能引起氣泡病,但學(xué)者們對氧氣過飽和引起急性氣泡病時溶氧的過飽和度臨界值的研究結(jié)果差別較大,為160%～300%[3]。TDG輕微過飽和可誘發(fā)慢性氣泡病,引起魚類生長減慢、繼發(fā)感染、行為改變等,但不會在短時間內(nèi)造成魚的大量死亡[2,4-8]。一般認(rèn)為,魚類在TDG為100%～110%的條件下會發(fā)生慢性氣泡病,且對魚類的潛在傷害比急性氣泡病更大[9-11]。目前,關(guān)于水族箱里氣體過飽和導(dǎo)致的氣泡病方面的報道較多,但對于池塘養(yǎng)殖條件下氣泡病發(fā)生條件的報道很少,僅Boyd等[12]曾對池塘水面TDG的日變化、月變化和周年變化進(jìn)行了統(tǒng)計,并記錄到343.6%的最高溶氧過飽和度,但未見池塘里的斑點叉尾鮰和藍(lán)鰓太陽魚發(fā)病。關(guān)于溶解氧過飽和引起水生動物慢性氣泡病的病理變化并不多見,Grahn等[13]對TDG長期輕微過飽和條件下患慢性氣泡病的石斑魚眼組織進(jìn)行病理研究,Kulshrestha等[14]利用TDG過飽和的地下水飼養(yǎng)兩種鮰魚并對其組織病理進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)患病個體血細(xì)胞減少。本研究中,通過對多個發(fā)生氣泡病的大口黑鱸養(yǎng)殖池塘各個水層的溶氧過飽和度進(jìn)行統(tǒng)計,研究了上下水層溶氧值的差異對氣泡病發(fā)病的影響,并對自然發(fā)病和人工條件下發(fā)病的大口黑鱸個體進(jìn)行組織病理觀察,旨在從病理方面為氣泡病的診斷提供更多的佐證,從而為大口黑鱸氣泡病的治療和預(yù)防提供可行的方案。

1 材料與方法

1.1 材料

自然發(fā)病的試驗魚于2012年6—9月采自廣東省佛山市順德區(qū)勒流鎮(zhèn)的部分發(fā)病池塘;人工條件下的試驗魚為上海海洋大學(xué)省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點實驗室飼養(yǎng)的健康個體,苗種來自廣東省佛山市順德區(qū)。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 將魚體質(zhì)量均為50 g的100尾大口黑鱸隨機均分為4組,分別放養(yǎng)到標(biāo)記為A、B、C、D的4個容積為300 L的室內(nèi)封閉水族箱中。試驗前馴養(yǎng)7 d,馴養(yǎng)期間,水溫控制在23℃左右,每天投喂等量膨化飼料,使用空氣泵充氣。

馴養(yǎng)結(jié)束后開始20 d的室內(nèi)水族箱試驗,使用工業(yè)氧氣瓶通過微管向A、B、C 3個水族箱中充純氧,使得A、B、C 3個水族箱的溶氧過飽和度分別保持在 100% ～150%、150% ～200%、200%～250%,每次測量氧氣過飽和度前均仔細(xì)觀察各水族箱中魚個體的行為表現(xiàn),并觀察和記錄各水族箱中個體是否出現(xiàn)病?；蛩劳銮闆r;D箱為對照組,不充氧,使用空氣泵將溶氧始終控制在50%～100%。

每次從養(yǎng)殖池塘采樣時均仔細(xì)觀察和記錄患病個體的行為表現(xiàn)。

1.2.2 病魚樣品的采集 在池塘養(yǎng)魚中,通過臨床診斷、宏觀病理診斷和溶氧值的測定,選擇出符合條件的8種病例,陸續(xù)從8種病例中采集瀕死患病魚共計26尾。將采集到的樣品詳細(xì)記錄體長、體質(zhì)量、月齡、臨床癥狀、發(fā)病情況等,并拍照。

水族箱試驗中,將采集到的患病魚樣品詳細(xì)記錄體長、體質(zhì)量、月齡、組別、死亡時間、臨床癥狀等,并拍照。

1.2.3 水質(zhì)溶氧的監(jiān)測及統(tǒng)計 對池塘中初步診斷為符合8種病例的魚進(jìn)行跟蹤,對每尾病魚從發(fā)病之日起持續(xù)跟蹤5 d。用YSI550A型溶氧儀測定池塘中心溶氧的變化,每天 8:00～10:00、13:00～15:00和17:00～19:00各測量一次,在距離水面0、0.5、1.0、1.5、2.0 m處分別進(jìn)行測量。每次測量發(fā)病魚池塘環(huán)境因子的同時,選取另外一個相同天氣條件下沒有發(fā)病的池塘,同樣測量并記錄,作為發(fā)病魚塘的對照。

水族箱試驗中,當(dāng)A、B、C 3箱中的氧氣過飽和度分別達(dá)到150%、200%、250%后停止供氧。每隔30 min,監(jiān)測一次各池的溶氧,根據(jù)實時溶氧數(shù)據(jù)決定是否向水族箱充氧或開啟空氣泵。

1.2.4 病理解剖 將從池塘采集的瀕死病魚用重?fù)纛^部法致其死亡,仔細(xì)觀察其臨床癥狀,并逐步解剖,同時拍攝照片。眼球組織經(jīng)中性福爾馬林固定后沿視神經(jīng)所在的直徑切開兩半,觀察眼球各結(jié)構(gòu)的宏觀病理變化并拍照。

對飼養(yǎng)于水族箱的大口黑鱸個體每兩天取樣一次,每組選取一條癥狀較明顯的個體,在干凈的載玻片上滴加一滴蒸餾水,用手術(shù)剪刀取下樣品的數(shù)片鰓絲和少量鰭條,蓋上蓋玻片后制成水浸片,在光學(xué)顯微鏡下觀察鰓絲和鰭條的宏觀病理變化并拍照。眼球處理同上。

1.2.5 組織病理觀察 將所有樣品和對照組個體的鰓、肝臟、腎臟、腸道和眼球等組織用體積分?jǐn)?shù)為10%的中性福爾馬林溶液固定24 h,其中眼球固定4 h后用一次性注射器針頭在視神經(jīng)處刺破眼球,再次放入固定液中固定20 h。將固定好的樣品放入組織框中用自來水沖洗12 h,修整組織塊(眼球沿視神經(jīng)所在的直徑切開兩半),編號后進(jìn)行脫水、透明和浸蠟,其中眼球用30%(體積分?jǐn)?shù),下同)的酒精開始逐級脫水,其他組織用70%的酒精開始逐級脫水。包埋后使用萊卡切片機制成厚度為4 μm的切片,用蘇木精-伊紅染色(H.E),中性樹膠封片,用尼康光學(xué)顯微鏡觀察組織病理變化,并用攝像系統(tǒng)進(jìn)行拍照[16]。

2 結(jié)果

2.1 水質(zhì)溶氧的監(jiān)測

2.1.1 池塘溶氧 記錄到表層水的最高溶氧過飽和度為452.9%,最低為34.7%。最大值出現(xiàn)在對照池塘,但該池塘未發(fā)生氣泡病。在同一個池塘同一時間,測得的水面和水下2 m處的溶氧過飽和度差值最大為373.4%,最小差值為1.64%,均出現(xiàn)在對照池塘。

所有記錄到的 1 200個數(shù)據(jù)中,發(fā)病池塘37.7%的溶氧過飽和度數(shù)據(jù)超過100%,對照池塘為25.3%。發(fā)病池塘水下1.0、1.5、2.0 m處測得的溶氧過飽和度數(shù)據(jù)占所有發(fā)病池塘測得的過飽和度數(shù)據(jù)的39.4%,而對照池塘這3處測得的過飽和度數(shù)據(jù)占所有對照池塘過飽和數(shù)據(jù)的28.3%。

對每個池塘每次測得的5個數(shù)據(jù)求標(biāo)準(zhǔn)差,t檢驗結(jié)果顯示,發(fā)病組與對照組標(biāo)準(zhǔn)差的差異極顯著(P＜0.01)。

取一個發(fā)病池塘及其對照池塘的溶氧數(shù)據(jù),將每次測量水面和水下0.5、1.0 m處的平均值作為水體上層的溶氧值,每次測量水下1.0、1.5、2.0 m處的平均值作為水體下層的溶氧值,不同時間下池塘上、下水層的溶氧過飽和度如圖1所示。

圖1 發(fā)病池塘和對照池塘水體各層溶氧過飽和度的對比Fig.1 The dissolved oxygen supersaturation at various water layers in the experimental ponds and control pond

2.1.2 水族箱溶氧 A、B、C水族箱中的溶氧過飽和度始終分別保持在100% ～150%、150% ～200%、200% ～250%,D箱溶氧保持在50%～100%。A、B、C、D 4個水族箱溶氧的平均值分別為123.6%、179.1%、228.8%和77.6%。

2.2 行為觀察

在水族箱中的試驗開始24 h后,A、B、C 3組中個體開始出現(xiàn)活力下降,或是在水面集群停留,或是在箱底?？?且對驚嚇相當(dāng)敏感,此現(xiàn)象一直持續(xù)到試驗結(jié)束。C組個體表現(xiàn)最明顯,B組其次,A組則相對輕微,D組個體多在水體中下層活動,活力很強。試驗結(jié)束時各組均未發(fā)生高致死性的急性氣泡病,試驗期間除了4尾大口黑鱸個體因外傷導(dǎo)致繼發(fā)感染死亡外,其余個體均存活至試驗結(jié)束。

池塘養(yǎng)殖條件下,觀察到患病魚的行為表現(xiàn)與人工條件下相似,常出現(xiàn)離群獨游和長時間逗留水面等現(xiàn)象。

2.3 臨床病理解剖

2.3.1 眼球癥狀 正常大口黑鱸個體眼球鑲嵌在眼眶內(nèi),且角膜弧度極小,俯視頭部可見眼眶上皮剛好遮住角膜(圖2-A)。在水族箱中的試驗開始24 h后,可見B組與C組少數(shù)大口黑鱸個體眼球角膜輕微突出,A組和D組個體無異常。48 h后, B組與C組眼球角膜突出的個體稍多且較24 h時嚴(yán)重(圖2-B),A組偶爾見到極少數(shù)輕微眼球角膜突出的個體,D組個體無異常。一周后,B組與C組個體幾乎全部出現(xiàn)很明顯的眼球角膜突出的癥狀(圖2-C),并且角膜逐漸變得不透明,C組個體角膜突出的程度較B組明顯,A組個體出現(xiàn)角膜突出的個體稍多,但程度極其輕微。兩周后,C組少數(shù)個體眼周皮膚隨角膜一起突出眼眶(圖2-D)。

池塘養(yǎng)殖條件下,自然發(fā)病魚外觀癥狀也是以眼球突出為主,但經(jīng)常伴有各種繼發(fā)感染,很少出現(xiàn)單純的眼球突出癥狀。

2.3.2 鰓絲癥狀 正常鰓絲結(jié)構(gòu)完整,鰓靜脈內(nèi)可見連續(xù)流動的血液(圖2-E)。在水族箱中的試驗開始24 h后,各組抽檢個體鰓絲均極少出現(xiàn)氣泡。48 h后,A、B、C組抽檢個體均能見到少量氣泡。一周后,B組和C組抽檢個體鰓絲可見大量氣泡和氣柱(圖2-F),且C組個體較B組個體明顯,A組抽檢個體見到少量氣泡。兩周后,各組抽檢個體鰓絲水浸片結(jié)果與一周后相似。

圖2 對照組和試驗組大口黑鱸的臨床解剖及觀察(×4,比例尺50 μm)Fig.2 Clinic examination of the diseased large mouth bass in the control group and experimental groups(×4,bar scale=50 μm)

池塘養(yǎng)殖條件下,自然發(fā)病魚鰓絲也出現(xiàn)相同癥狀,但經(jīng)常伴有不同程度的爛鰓或寄生蟲感染。

2.3.3 鰭條癥狀 正常鰭條組織呈連續(xù)的并行的多條線狀結(jié)構(gòu),并具細(xì)小分節(jié)(圖2-G)。在水族箱中的試驗開始一周后,可見B組與C組部分個體各鰭條基部開始發(fā)白,透明度增加,剪取鰭條做水浸片,明顯見到鰭條內(nèi)的氣柱(圖2-H),A組和D組個體則無此癥狀出現(xiàn)。鰭條變透明的癥狀從臀鰭開始,接著腹鰭和背鰭也出現(xiàn)。A、B、C組大多數(shù)個體均出現(xiàn)鰭條發(fā)白現(xiàn)象。

池塘養(yǎng)殖條件下,自然發(fā)病魚也出現(xiàn)鰭條發(fā)白的癥狀。

2.4 組織病理觀察

2.4.1 眼球組織 正常眼球沿視神經(jīng)所在直徑剖開后呈現(xiàn)出各主要結(jié)構(gòu)由前向后依次為角膜、晶狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜和鞏膜,其中視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜和鞏膜全部集中在眼球后極,各結(jié)構(gòu)依次與前一結(jié)構(gòu)緊密連接(圖3-A),視網(wǎng)膜從前向后依次由節(jié)細(xì)胞層、雙極細(xì)胞層、視細(xì)胞層和色素上皮層構(gòu)成(圖3-B),脈絡(luò)膜為視網(wǎng)膜提供氧分,內(nèi)含豐富的毛細(xì)血管和纖維組織(圖3-C)。

試驗開始48 h后,患病個體眼球突出,玻璃體變性,角膜輕度水腫和血管化,視網(wǎng)膜與脈絡(luò)膜分離,視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞肥大,脈絡(luò)膜叢出血,并出現(xiàn)被氣泡占據(jù)的空間(圖3-D)。一周后,角膜上皮細(xì)胞出現(xiàn)少量壞死并從基膜脫落,角膜血管化加重,視網(wǎng)膜與脈絡(luò)膜之間的空間被大量氣泡占據(jù)(圖3-E),且逐漸擴(kuò)大,壓迫晶狀體和角膜,致使角膜不斷向前突出;視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞層肥大、增生,出現(xiàn)少量壞死,視細(xì)胞層也出現(xiàn)增生(圖3-F);脈絡(luò)膜叢未成熟紅細(xì)胞增多,部分紅細(xì)胞破裂,并出現(xiàn)含鐵血黃素沉著。兩周后,角膜上皮細(xì)胞嚴(yán)重脫落,嚴(yán)重的血管化使得角膜變得不透明,眼球橫截面上有很多被氣泡占據(jù)的空間,貫穿整個葡萄膜、玻璃體、前室空隙甚至是整個眼眶和角膜,致使視網(wǎng)膜與脈絡(luò)膜完全分離,視網(wǎng)膜變性及壞死處擴(kuò)散,只剩下神經(jīng)節(jié)細(xì)胞和神經(jīng)纖維層,大部分的視網(wǎng)膜只剩下膠質(zhì)瘢痕,殘存的視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞向退化的視網(wǎng)膜遷移,脈絡(luò)膜大量出血,含鐵血黃素沉著增多。但有部分個體并不出現(xiàn)以上病理變化,或是只有很輕微的病變,這可能與個體對高氧的耐受性不同有關(guān)。同一時期,A組的病變程度最輕,B組次之,C組最嚴(yán)重。

2.4.2 肝組織 正常肝臟靜脈含適量血細(xì)胞,肝細(xì)胞排列規(guī)律,以中央靜脈為中心呈放射狀排列,形成清晰的索狀結(jié)構(gòu)(圖3-G)。

試驗開始48 h后,患病個體肝細(xì)胞仍排列整齊,出現(xiàn)輕微空泡變性,少量肝細(xì)胞出現(xiàn)核固縮。肝靜脈淤血或血細(xì)胞很少,肝靜脈中未成熟紅細(xì)胞增多,極少量的紅細(xì)胞裂解。一周后,肝細(xì)胞排列混亂,空泡變性加重,肝細(xì)胞核固縮增多,部分肝細(xì)胞壞死,部分肝靜脈無內(nèi)容物(圖3-H),肝靜脈壁上皮細(xì)胞變性,附近出現(xiàn)少量嗜堿性粒細(xì)胞,血管中出現(xiàn)較多未成熟紅細(xì)胞,裂解紅細(xì)胞增多,且周圍出現(xiàn)大量嗜堿性粒細(xì)胞,肝靜脈和肝細(xì)胞間隙出現(xiàn)少量含鐵血黃素沉著,部分血管由血管壁向內(nèi)出現(xiàn)小的血栓。兩周后,肝細(xì)胞空泡變性和壞死嚴(yán)重,部分區(qū)域肝細(xì)胞和肝組織結(jié)構(gòu)無法辨認(rèn),細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)均消失,只留下殘存的細(xì)胞連接,大量血管無內(nèi)容物,血管中出現(xiàn)大量未成熟紅細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞,紅細(xì)胞裂解增多(圖3-I),含鐵血黃素沉著增多,血栓體積增加。A、B、C 3個試驗組肝臟均出現(xiàn)相似病理變化,病變程度隨著溶氧過飽和度的增加而加重。

2.4.3 腎組織 正常腎組織血竇內(nèi)含適量血細(xì)胞,腎小球與基膜緊密連接,腎小管由排列整齊的單層上皮細(xì)胞緊密連接構(gòu)成(圖3-J)。

試驗開始48 h后,患病個體腎小球正常,部分腎小管空泡變性,管間有少量紅細(xì)胞。一周后,腎臟少血,腎小管上皮細(xì)胞腫脹明顯,空泡化嚴(yán)重(圖3-K),腎小管腔消失,部分腎小管上皮細(xì)胞核固縮,少量壞死,細(xì)胞核消失;部分腎小管出現(xiàn)破裂,管間未成熟紅細(xì)胞增多,部分紅細(xì)胞裂解,且出現(xiàn)鐵血黃素沉積,伴隨著周圍淋巴細(xì)胞浸潤(圖3-L)。兩周后,腎臟很多部位已經(jīng)喪失了細(xì)胞結(jié)構(gòu),部分腎小管上皮細(xì)胞壞死消失,只剩部分細(xì)胞連接。A、B、C 3個試驗組病魚個體腎組織均出現(xiàn)相似病理變化,同一時期,A組的病變程度最輕,B組次之,C組最嚴(yán)重。

2.4.4 腸組織 正常腸組織從外向內(nèi)由漿膜、肌層和黏膜層構(gòu)成,漿膜的結(jié)締組織及肌層的肌纖維均緊密連接,黏膜層的最內(nèi)層由規(guī)則排列的微絨毛構(gòu)成(圖3-M)。

試驗開始48 h后,患病個體黏膜皺襞的上皮細(xì)胞空泡化和變性導(dǎo)致微絨毛損傷,漿膜細(xì)胞也出現(xiàn)空泡變性。一周后,黏膜層、肌層和漿膜均出現(xiàn)被氣泡占據(jù)的空間(圖3-N、O),部分微絨毛損傷顯著,上皮細(xì)胞破裂,腸腔里出現(xiàn)細(xì)胞滲出物。兩周后,氣泡的數(shù)量和體積越來越大,漿膜細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部消失,部分微絨毛上皮細(xì)胞從基膜上脫離。溶氧過飽和度較高的B、C組個體出現(xiàn)以上癥狀,A組基本正常。

2.4.5 鰓組織 正常鰓靜脈血細(xì)胞豐富,鰓小片上皮由單層細(xì)胞構(gòu)成,鰓小片的寬度僅能容一個紅細(xì)胞通過,鰓絲復(fù)層上皮細(xì)胞間隙較小(圖3-P)。試驗開始48 h后,患病個體鰓絲血管中紅細(xì)胞減少,鰓絲復(fù)層上皮細(xì)胞和鰓小片上皮細(xì)胞輕微水變性。一周后,鰓絲血管中紅細(xì)胞數(shù)目進(jìn)一步減少,未成熟紅細(xì)胞增多,部分血管無內(nèi)容物,部分鰓小片上皮細(xì)胞破裂(圖3-Q),部分鰓絲復(fù)層上皮細(xì)胞增生(圖3-R),細(xì)胞間出現(xiàn)被氣泡占據(jù)的空間。兩周后,部分鰓小片從鰓絲上脫落,鰓絲復(fù)層上皮變性嚴(yán)重,有少量壞死。A、B、C 3個試驗組的病魚個體鰓絲,在同一時間段的病理變化差別不大。

圖3 大口黑鱸正常組織和慢性氣泡病病理組織觀察(比例尺50 μm)Fig.3 Histopathological observation of tissues in normal and chronic gas bubble diseased large mouth bass(bar scale=50 μm)

3 討論

3.1 誘發(fā)大口黑鱸慢性氣泡病的溶氧條件

本試驗中未出現(xiàn)高致死性的急性氣泡病,說明氧氣過飽和度達(dá)到250%仍無法導(dǎo)致大口黑鱸發(fā)生急性氣泡病,這一結(jié)果更傾向于認(rèn)同部分學(xué)者所提出的氧氣過飽和度達(dá)到300%以上才會發(fā)生急性氣泡病[3]。不過不同品種可能會對溶氧過飽和的耐受能力不同,本試驗中,作為品種對照的鯽也未發(fā)生急性氣泡病,且無論從臨床癥狀還是行為表現(xiàn)上看,均顯現(xiàn)出比大口黑鱸更強的耐過飽和溶氧的能力。這也提示了我們,能導(dǎo)致氣泡病發(fā)生的溶氧過飽和度臨界值不可能是一個準(zhǔn)確的數(shù)值,該臨界值不僅會因品種的不同而變化,氧氣與氮氣的比例也會對其造成很大的影響,還有很多未發(fā)現(xiàn)的因素也可能會對其造成影響。從A組的情況來看,溶氧過飽和度低于150%就能導(dǎo)致大口黑鱸發(fā)生慢性氣泡病,但要確定具體數(shù)值則需進(jìn)行進(jìn)一步研究。

3.2 水體分層對大口黑鱸慢性氣泡病發(fā)病的影響

在池塘養(yǎng)殖條件下,魚的發(fā)病原因比實驗室復(fù)雜得多,在實驗室,可以通過提供純氧及保持穩(wěn)定的水溫和水質(zhì)等方法減少理化因素對疾病發(fā)生的影響,還可以通過定期殺蟲、殺菌等措施減少病原生物和浮游生物對疾病發(fā)生的影響。而在池塘條件下,浮游生物的影響以及水的密度流導(dǎo)致池塘水體出現(xiàn)不同程度的分層,水溫和氣壓的變化導(dǎo)致氧氣在水中的溶解能力發(fā)生顯著變化,病原生物又會導(dǎo)致各種并發(fā)癥和繼發(fā)感染。通過對發(fā)病池塘各水層溶氧過飽和度的調(diào)查發(fā)現(xiàn),在池塘各水層平均溶氧值相差不大的條件下,水體分層不明顯的池塘比水體分層嚴(yán)重的池塘更易發(fā)生氣泡病,這是首次從水體分層的角度對池塘條件下發(fā)生氣泡病的原因進(jìn)行探討。監(jiān)測的16個池塘中,溶氧最高值出現(xiàn)在對照組,最低值也出現(xiàn)在對照組,出現(xiàn)最高值的對照池塘與對應(yīng)的發(fā)病池塘各水層的溶氧平均值相差不大,但表層溶氧比發(fā)病池塘高很多,即對照池塘水體分層較對應(yīng)的發(fā)病池塘嚴(yán)重得多,但對照池塘反而沒發(fā)病。水體分層導(dǎo)致池塘底部溶氧過飽和度相對較低,這可能有利于魚類逃離嚴(yán)重過飽和水層,因而大幅降低發(fā)病率。底層水的溶氧過飽和度在氣泡病的發(fā)生過程中起著關(guān)鍵作用。

3.3 大口黑鱸慢性氣泡病的病理變化特征和規(guī)律

本研究中發(fā)現(xiàn),病魚眼球突出、玻璃體變性和角膜不透明等癥狀使其視力逐步衰退,導(dǎo)致前期視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞代償性肥大和增生。隨著病情的加重,為視網(wǎng)膜提供養(yǎng)分的脈絡(luò)膜中出現(xiàn)氣泡,紅細(xì)胞數(shù)目減少,攜帶氧氣的能力隨之減小,且逐漸從視網(wǎng)膜上分離,這就導(dǎo)致了視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的壞死以及神經(jīng)纖維層的退化和消失,進(jìn)一步加快了患病魚失明。即便如此,很多患病魚的活動能力依然不會受到太大的影響。肝臟、腎小管和腸道微絨毛等處細(xì)胞的最主要病變是空泡變性,這與局部缺血、缺氧關(guān)系緊密,血栓或氣泡導(dǎo)致氧氣無法被準(zhǔn)確攜帶到指定區(qū)域,線粒體發(fā)生病變,出現(xiàn)細(xì)胞空泡變性。而Grahn等[13]研究認(rèn)為,石斑魚除了眼球外其他部位沒明顯變化。大口黑鱸多個器官組織均能見到含鐵血黃素的沉著,這與切片中見到的紅細(xì)胞破裂相吻合。Kulshrestha等[14]對鮰魚的研究也顯示,紅細(xì)胞大量減少,至于紅細(xì)胞減少的原因則仍需要進(jìn)一步研究。大量的壞死紅細(xì)胞需要較多的白細(xì)胞分解,因此,切片中常見到大量炎性細(xì)胞浸潤。紅細(xì)胞壞死后,未成熟紅細(xì)胞代償性增生,于是便出現(xiàn)比正常情況多的未成熟紅細(xì)胞。長期暴露在不利的環(huán)境條件下,水生動物自身也會產(chǎn)生更多的未成熟紅細(xì)胞參加應(yīng)激反應(yīng)或免疫反應(yīng)[15-16]。

由病毒、細(xì)菌、真菌或寄生蟲引起的眼炎可能產(chǎn)生與氣泡病相似的病理變化,但是患?xì)馀莶€體有獨特的一面,即眼球組織、鰓組織、腸組織等處可見被氣泡占據(jù)的空間。

3.4 病理變化在臨床診斷中的應(yīng)用

本試驗研究結(jié)果顯示,魚眼球和鰓絲中的氣泡是大口黑鱸慢性氣泡病出現(xiàn)最早和最直觀的臨床癥狀,這與 Speare[17]、Noga[18]的研究結(jié)果相吻合。由于魚眼球和鰓絲的氣泡出現(xiàn)時間早,且易于觀察,因此,這兩個癥狀可作為大口黑鱸慢性氣泡病臨床診斷的首選依據(jù)。本試驗中,鰭條基部出現(xiàn)氣泡的時間雖較眼球和鰓絲晚,但也可作為氣泡病嚴(yán)重程度的參考指標(biāo)。此外,由于個體差異較大和氣泡難以量化等原因,大口黑鱸慢性氣泡病的宏觀病理診斷標(biāo)準(zhǔn)難以建立,因此,溶氧過飽和度及過飽和狀態(tài)的持續(xù)時間也只能作為疾病發(fā)生的兩個正相關(guān)因素為氣泡病的宏觀病理診斷提供參考。

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Pathological observation of chronic gas bubble disease and influence of water stratification on the incidence in largemouth bass Micropterus salmoides

PENG Tian-hui1,2,PAN Lian-de1,TANG Shao-lin2
(1.Key Laboratory of Exploration and Utilization of Aquatic Genetic Resources,Ministry of Education,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306, China;2.Guangzhou Liyang Fishery Science and Technology Co.Ltd.,Guangzhou 505515,China)

The supersaturated oxygen levels was determined in the largemouth bass Micropterus salmoides culture ponds where natural gas bubble disease occurred.It was found that the chronic gas bubble disease was more often observed in the obviously stratified ponds than in the ponds without stratification under the similar dissolved oxygen levels.Then 100 largemouth bass juveniles with body weight of 50 g were randomly into 4 groups and reared in the simulated tanks with 50%-100%,100%-150%,150%-200%and 200%-250%saturation of dissolved oxygen for 20 days in a laboratory.Clinical examination and histopathological observation were carried out in the diseased juveniles with gas bubble disease in natural environment and simulated surroundings.The results showed that the same symptoms including exophthalmus,opaque of the cornea,and gas bubble in gill filaments,posterior eye and fin rays were found in the largemouth bass diseased in natural and simulated environments.Histopathological changes were also the same in the largemouth bass diseased in natural and simulated environments,including retina separated from choroid,retinal pigment hypertrophy and hyperplasia,then disappeare of necrosis,large quantity of bubbles produced from choroid plexus,cornea vascularized,vacuolization of cells from liver,kidney tubules,and intestinal microvillus,and stratified epithelium of gill filaments.In the diseased largemouth bass,the immature erythrocytes were increased in number and the deposit of hemosiderin due to fracture of erythrocytes led to the infiltration of inflammatory cells.

Micropterus salmoides;stratified water;chronic gas bubble disease;histopathology

S941.63

A

2013-03-15

上海市高校知識服務(wù)平臺項目;上海市重點學(xué)科建設(shè)項目(Y1101)

彭天輝(1987-),男,碩士研究生。E-mail:pengtianhui97@126.com

潘連德(1960-),男,教授。E-mail:ldpan@shou.edu.cn

2095-1388(2013)06-0578-07