南美白对虾(TTCT,即凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei)作为全球水产养殖的核心品种,其养殖产业正遭遇病害频发、环境压力加剧的双重挑战。在抗生素使用日益严格管控、病害防控需求迫切的背景下,植物源性制剂凭借其安全、环保、可持续的优势,成为推动对虾健康养殖、降低疾病风险、提升养殖效益的潜在突破口,相关研究与应用正逐步走向深入。

一、南美白对虾养殖现状与核心挑战:

南美白对虾凭借适应性广、生长速率快、肉质鲜嫩且经济效益突出的特点,已成为越南乃至全球水产养殖业的主导养殖品种,广泛应用于半集约化、集约化及超集约化等多种养殖模式,覆盖沿海及内陆各类养殖区域。

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近年来,全球及越南的南美白对虾养殖面积与产量持续攀升,在越南水产养殖总产量及出口额中占据举足轻重的地位,不仅为沿海地区数十万户家庭提供了稳定的生计来源,更带动了种苗繁育、配合饲料、生物制剂、水产品加工及物流等上下游相关产业的协同发展,形成了完整的养殖产业链,成为区域经济发展的重要支柱。

然而,随着养殖规模的不断扩大、养殖密度的持续提升,南美白对虾养殖业的发展瓶颈日益凸显,其中病害问题成为制约产业高质量发展的核心痛点。高密度集约化养殖模式下,水体环境承载力不足、水质波动频繁、应激反应加剧,导致对虾机体免疫力下降,成为各类病原体侵袭的易感群体,病害爆发频率与危害程度逐年提升。

在养殖过程中,南美白对虾易受细菌、病毒、寄生虫等多种致病因子的侵袭,这些病原体广泛存在于养殖水体、池底淤泥及中间宿主中,一旦养殖环境(如水质、水温、溶氧等)出现波动,便会快速繁殖并引发病害爆发。其中,急性肝胰腺坏死病(AHPND),又称早期死亡综合征,是目前对虾养殖中最常见、危害最严重的病害之一,其发病急、传播快、死亡率高,往往在短时间内造成大规模对虾死亡,给养殖户带来毁灭性的经济损失。

研究证实,急性肝胰腺坏死病的主要致病菌为携带特定毒素的副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus),该菌株可通过水体、饲料等途径侵入对虾体内,破坏肝胰腺功能,导致对虾代谢紊乱、快速死亡。此外,养殖池环境管理不善、水质调控不到位(如氨氮、亚硝酸盐超标)、养殖密度过高、投喂不合理等人为因素,会进一步加剧病害的发生风险,形成“环境恶化—病原体滋生—病害爆发”的恶性循环。

二、植物源性制剂:对虾养殖病害防控的新选择:

在全球水产养殖抗生素使用管控日益严格、病害形势复杂多变的背景下,寻找安全、高效、可持续的病害防控替代方案,成为水产养殖领域的研究热点。植物源性制剂(草本提取物)凭借其天然、无残留、环境友好的特性,以及抗菌、抗病毒、增强机体免疫力、促进生长等多重生物活性,逐渐成为替代抗生素的理想选择,受到国内外水产科研界与养殖行业的广泛关注。

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国内外大量研究表明,许多草本植物中含有黄酮类、多酚类、挥发油、生物碱等活性成分,这些成分具有显著的抗菌、抗病毒作用,能够有效抑制养殖环境中致病菌、病毒的繁殖,同时可调节水产动物机体免疫功能,增强其抗应激、抗病害能力,还能促进消化吸收,提升生长性能,实现“防控病害+促进生长”的双重功效。与化学合成药物相比,植物源性制剂对水体环境无明显负面影响,可有效降低水产品中化学残留风险,契合绿色水产养殖的发展趋势。

越南作为热带国家,拥有丰富且多样的植物资源,是天然植物宝库。据相关统计数据显示,越南全国共有超过12000种植物,其中6000多种被明确记录具有药用价值,广泛应用于医学、畜牧业及水产养殖业等领域,为植物源性制剂的研发提供了充足的原料基础。

在水产养殖领域,已有多项研究证实,多种草药提取物在对虾、鱼类等水产动物的病害防控中具有良好的应用潜力。例如,石榴、叶下珠、木棉、油桐、蓝莓、墨草等植物的提取物,能够有效抑制多种致病菌的生长,降低水产动物的病害发生率;同时,部分草本提取物还能改善水产动物的肠道健康,提升饲料利用率,促进生长。

值得注意的是,绿茶、大蒜等常见药用植物,在人类日常生活中广泛用作饮料、调味品或食品,其安全性已得到长期验证,但关于这类常见植物在水产养殖中的应用潜力,尤其是在南美白对虾(TTCT)养殖中的具体作用、适宜剂量及作用机制,目前相关研究仍相对有限,存在较大的研发与应用空间。

三、越南科研突破:常见植物源性制剂的研发与试验成果:

鉴于植物源性制剂在对虾养殖中的巨大应用潜力,2022年,越南科学院与技术院正式委托高科技研究与发展中心,牵头开展“利用天然药物研制刺激摄食、促进生长及防治对虾(南美白对虾Litopenaeus vannamei)疾病的制剂”科研项目,由黎文仁博士担任项目负责人,项目实施周期为2022年1月至2025年12月,重点以绿茶、熊胆草(mật gấu)、大蒜三种常见植物为原料,开展提取物制备、活性分析及养殖试验研究。

项目团队通过先进的提取工艺,对三种植物的活性成分进行了系统分离与鉴定,分析结果显示:蜜瓜叶甲醇提取物中含有53种不同的化学成分,绿茶提取物中含有32种化合物,大蒜提取物中含有30种化合物,这些化合物均具有显著的生物活性,其中抗菌活性尤为突出,为其应用于对虾病害防控提供了科学依据。

体外抗菌试验结果进一步证实,三种植物提取物均能有效抑制副溶血性弧菌(急性肝胰腺坏死病的致病菌)的生长,且抑菌效果与提取物浓度呈现正相关关系:在200–500 mg/mL的浓度范围内,大蒜提取物形成的抑菌圈直径为10.41–15.32 mm,绿茶提取物的抑菌圈直径为10.82–16.52 mm;而熊胆草提取物的抑菌效果最为显著,在50–500 mg/mL的浓度范围内,其抑菌圈直径可达12–24 mm,远高于绿茶和大蒜提取物。

为进一步明确三种植物提取物的抗菌效能,项目团队测定了其对副溶血性弧菌的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC):熊胆草提取物的最低抑菌浓度为62.5 µg/mL,最低杀菌浓度为125 µg/mL;绿茶提取物的最低抑菌浓度为125 µg/mL,最低杀菌浓度为250 µg/mL;大蒜提取物的最低抑菌浓度与绿茶一致,为125 µg/mL,最低杀菌浓度同样为250 µg/mL。该结果表明,熊胆草提取物的抗菌活性最强,在较低浓度下即可实现对致病菌的有效抑制和杀灭,应用潜力最大。

此外,项目团队还成功建立了一套标准化的植物源性制剂制备工艺流程,实现了绿茶、熊胆草、大蒜提取物的高效提取、纯化与制剂加工,为后续规模化生产奠定了技术基础。

初步实验室养殖试验结果显示,将该植物源性制剂添加到南美白对虾饲料中,可显著提升对虾的摄食积极性——养殖虾能够更快地发现并接近食物,摄食速度与摄食率明显提高,同时饲料利用率也得到有效提升;与未添加该制剂的对照组相比,实验组对虾的生长速度提升显著,体重增长率、体长增长率均有明显改善,且存活率大幅提高,进一步证实了该植物源性制剂在促进对虾生长、提升养殖效益方面的积极作用。