Высокоплотное земледелие, наряду с интенсивной деятельностью человека и глобальным изменением климата, вызывает ухудшение состояния окружающей среды, дисбаланс в микроэкосистеме и распространение патогенов, проблем, которые по-разному влияют на аквакультуру. Вспышки бактериальных инфекций становятся более частными, отмечается чрезмерное использование антибиотиков и возрастает риск возникновения устойчивости к ним. Для получения здоровой и качественной продукции аквакультуры Министерство сельского хозяйства и сельских дел Китая реализует инициативу “Зеленая и здоровая аквакультура”. Важной частью данной инициативы является поощрение раннего выявления заболеваний, мониторинг устойчивости к патогенам, определение подходящих местных профилей противомикробных препаратов, предоставление рекомендаций по применению и использованию лекарств, а также активное содействие вакцинации и профилактике экологических заболеваний и борьбе с ними (www.yyj.moa.gov.cn/gzdt/202104/t20210421_6366305.htm ).  Систематически изучаются водное микробное сообщество, изменения в окружающей среде, вирулентность бактерий и лекарственная устойчивость садковых и прудовых культур Южно-Китайского моря и определяют взаимосвязи между ними, пытаясь создать системы экологической профилактики и контроля, основанные на факторах окружающей среды и исходных данных для контроля возникновения заболеваний.

Инфекционные заболевания являются результатом сложных взаимодействий между переносчиками, окружающей средой и микробным сообществом. Исследования показывают, что изменения окружающей среды, включая температуру воды, растворенный кислород, фосфаты и нитраты, приводят к дисбалансу структуры и функций микробного сообщества в пруду, что влияет на выживаемость китайского морского окуня (Lateolabrax maculatus) (Deng et al., 2021). Идентифицировали несколько таксонов микроорганизмов, которые являются индикаторами заболеваний: Sporichthyaceae, Saprospiraceae, Chitinophagaceae, Microbacteriaceae и Burkholderiaceae; и один в качестве потенциального индикатора здоровья: Moraxellaceae. Полученный результат является косвенным доказательством того, что подходящие условия окружающей среды и связанные с ними микробные сообщества имеют решающее значение для поддержания здоровья водных животных.

Антибиотики широко используются для профилактики и лечения бактериальных заболеваний в аквакультуре; однако их чрезмерное внесение приводит к образованию остатков в воде, что способствует развитию устойчивости, эволюции механизмов резистентности к антибиотикам и, следовательно, загрязнению пищевых продуктов и угрозе здоровью человека. Проведенное исследование показало, что сама резистентность и гены резистентности к антибиотикам (ARG) широко распространены как в садках, так и в прудовых культурах на юге Китая, особенно в отношении к сульфаниламидам и тетрациклинам и соответствующих ARG. Кроме того, значительная резистентность обнаружена у патогенов, включая Vibrio, Acinetobacter, Pseudoalteromonas и Alteromonas (Wu et al., 2019a; Wu et al., 2019b; Wu et al., 2019c; Deng et al., 2020a; Deng et al., 2020b). Также, высокая резистентность, вероятно, усиливает вирулентность бактерий, затрудняя лечение инфекций. Однако обнаружены низкие показатели выявления устойчивости к хинолонам и хлорамфениколам. Полученные результаты свидетельствуют о том, что для устойчивого развития аквакультуры необходима строгая система контроля использования антибиотиков.

Изменения окружающей среды опосредуют вирулентность микроорганизмов и резистентность; состав структуры бактериального сообщества является ключевым фактором, определяющим количество и активность генов, регулирующих вирулентность и устойчивость к противомикробным препаратам. Обнаружение и анализ генов вирулентности и ARG специфических бактерий, таких как Vibrio, и сообществ водных микробов аквакультуры показали, что изменения окружающей среды, особенно изменения температуры воды, питательных веществ и кислорода, опосредуют устойчивость микроорганизмов к антибиотикам и/или вирулентность. Это, вероятно, оказывает влияние на рост бактерий, ферментативную активность и эффективность горизонтального переноса генов (Wu et al., 2019a; Wu et al., 2019b; Wu et al., 2019c; Deng et al., 2020a; Deng et al., 2020b, Deng и др., в печати). Исходя из вышесказанного, для снижения лекарственной устойчивости и риска бактериальной инфекции в аквакультуре необходимо контролировать факторы окружающей среды, такие как растворенный кислород и нитраты.

Изменения окружающей среды, нагрузка питательными веществами, глобальное потепление и загрязнение антибиотиками, нарушают микроэкологический баланс и, следовательно, способствуют развитию вирулентности и лекарственной устойчивости патогенов. В будущем рекомендуется провести крупномасштабные исследования для дальнейшего изучения реакции и механизмов реагирования микробного состава, вирулентности микроорганизмов и лекарственной устойчивости к изменениям окружающей среды. Наконец, конкретные факторы окружающей среды и таксоны могут быть использованы в качестве индикаторов загрязнения и бактериальной инфекции, для создания системы элиминации антибиотиков и системы борьбы с болезнями, что способствует более устойчивой отрасли аквакультуры.

Поддержание микроэкологического баланса, снижение инфицирования патогенами и устойчивости к антибиотикам являются основными целями для того, чтобы продукция аквакультуры стала более здоровой и питательной. Стратегии экологической профилактики и контроля, основанные на экологических факторах и затратах, важны для направления экологически чистого, здорового и устойчивого развития аквакультуры в будущем.

——

Disease Prevention and Control Based on Environmental Factors and Inputs is Essential to the Sustainable Development of Aquaculture. FAO Aquaculture News, December 2021 — No. 64