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蛭弧菌的生物学
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蛭弧菌又称噬菌蛭弧菌（Bdellovibrio bacteriovorus）是一类专门捕食细菌的寄生细菌，是寄生在某些细菌并导致其裂解的一类细菌；蛭弧菌最早是由德国的Stolp在土壤中发现的。蛭弧菌的生物学名称为噬菌蛭弧菌。蛭弧菌是一类专门捕食细菌的寄生性细菌，具有独特的裂解细菌的生物学特性，能够在较短的时间内裂解水体中的沙门氏菌属（Salmonella）、志贺氏菌属（Shiglla）、埃希氏菌属（Escherichia）、假单胞菌属（Pseudomonas）、欧文氏菌属（Erwina）、弧菌属（Vibri）等属的种类，可将致病菌限制在较低水平上，同时，还可有效地控制养殖水体的COD、硫化物和氨氮存留量。因此，利用这一特殊对水产养殖水体的生物净化作用和对水产养殖致病菌的生物预防具的广泛的发展前景，对开拓水产养殖动物细菌性疾病的预防途径具有重要意义。
（一）蛭弧菌的分布与分类
国外学者Setlp和Pong分别从土壤中分离到蛭弧菌；Schoeffielda和Williams、呼兰、崔思列、马志宏等人也分别从海水、河水、人粪便及污水中发现有蛭弧菌；张宗诚、余倩等人对部分地区蛭弧菌的分布及数量进行了调查，发现蛭弧菌普遍存在，且指出蛭弧菌的数量主要与立体的温度和受污染程度有关。上述研究证明蛭弧菌普遍存在和广泛的分布状态，这为蛭弧菌的分离提取提供了可能。
蛭弧菌的分类在伯杰氏（Bergey’s）细菌鉴定手册中提到，属于薄壁菌属、共有四种：噬菌蛭弧菌（Bdellovibrio bacteriouorus简称Bd菌）、斯托普弧菌（Bd.stolpii）、斯塔尔蛭弧菌（Bd.starrii）和一种未命名的海水菌株。
（二）蛭弧菌的形态特征
蛭弧菌具有一般细菌的特性，较一般细菌小，能通过过滤器，有类似噬菌体的作用。革兰氏染色阴性，单细胞，呈弧状或杆状，大小为0.3～0.6×0.8～1.2微米，或仅为杆菌长度的1/3～1/4。胞浆中常可观察到致密小体，长约150～300nm，宽为70～120nm，呈片状结构。核区非常明显，周围包绕着数个核糖体颗粒。在蛭弧菌中还可以见到间体及其他许多内含物质，端生鞭毛，多为1根；有的在另一端生有一束纤毛。水生蛭弧菌的鞭毛还具有鞘膜，是细胞壁的延伸物，并乌黑有鞭毛丝状体，故比其它细菌的鞭毛粗3～4倍。蛭弧菌的鞭毛基部没有类似于其它革兰氏阴性鞭毛基部所具有的L环结构。细胞中蛋白质量可占干重的60～65%，DNA含量5%，从自然界分离的都呈依赖寄生型，与宿主细胞间常表现出一定的特异性，但有的特异性较差，能侵入多种细菌。
普遍证实蛭弧菌在适宜宿主上形成噬菌斑的PH值为5.5～9.0，最适PH值为7～8。蛭弧菌对热敏感，50℃以上时，30分钟失去活性；40℃时30分钟活性减少一半；在4～37℃条件下都有可生长，最适生长温度为25～30℃，为一类嗜中温性细菌。蛭弧菌在死菌中形成噬菌斑数是活菌的35～290倍。
（三）蛭弧菌的宿主
1999年，杨淑专等人研究了海洋蛭弧菌对对虾病原菌和其他寄主的寄生作用，表明蛭弧菌不仅对各种弧菌、气单胞菌、邻单胞菌都有裂解作用，且对非海洋细菌如大肠杆、绿脓杆菌也有裂解作用，甚至对革兰氏阳性菌如枯草杆菌和金色葡萄球菌也能裂解。
蛭弧菌对鱼类常见致病菌裂解作用及对鲤鱼嗜水气单胞菌预防效果的研究也进一步证明了蛭弧菌对致病菌的裂解能力明显大于非致病菌，且肠道病病原菌更易裂解。Pineiro等人对蛭弧菌的宿主范围进行了研究，已证实蛭弧菌对沙门氏菌属、志贺氏菌属、埃希氏菌属、欧文氏菌属、弧菌属中的众多种类均有很强的裂解能力。
（四）蛭弧菌的生活周期与生活史
国外学者对蛭弧菌的生活周期作了大量研究工作，尤其是近几年又从微观水平上对蛭弧菌的生活周期开展了大量研究工作，如Nunez等人利用原子力显微镜观察研究了蛭弧菌109J的生活周期；Rendulic等人从基因水平上对蛭弧菌的生活周期进行了研究；Beck、Barel等人研究发表了蛭弧菌宿主体内增长时产生在蛋白等。Thomashow等提出了“蛭弧菌的穿入、稳定、裂解”模型，既首先蛭弧菌通过化学趋避性识别，并吸附宿主细菌，然后通过酶解和机械钻孔等一系列反应，进入宿主细菌的质壁空间或细胞质，对宿主细胞进行一系列的修饰与改造，同时进行自身生物大分子合成，最终分裂形成子代蛭弧菌并释放到宿主细胞外。
蛭弧菌为细胞内寄生物，整个生活周期可分为识别、侵入、穿入宿主菌体、生长发育、裂解宿主、释放子代蛭弧菌。
蛭弧菌的生长过程可分为两个时期：具有1根有外鞘的极生鞭毛和高度的运动性的攻击期扩鞭毛脱落，不具有运动性的生长周期。攻击期时，其与宿主菌激烈碰撞，以没有鞭毛的一端直接吸附到宿主细菌上，菌体转动速度超过200r/s，在此之后，鞭毛脱落，然后释放出多种酶以穿透宿主细胞壁的小孔右进入到细胞内，和细胞膜之间或直接进入细胞间质中。侵入过程仅几秒钟。穿入宿主菌后，鞭毛消失，整个过程最长为60分钟。宿主菌则因渗透压改变而涨大成圆球状，且立即死亡，成为蛭弧菌的生长空间。它利用宿主的原生质为养分生长，经过一定时间后，宿主营养被完全吸收，长螺旋状的菌体均等二分裂出许多带鞭毛的子代，它们可以重新浸染宿主，开始下一个循环过程。完成这一增殖的全过程约需4～6小时。在饥饿等特殊情况下，蛭弧菌会进入囊体周期。
（五）蛭弧菌的生态学特点
蛭弧菌在自然界的分布较广，其含量通常在夏季较高，而在冬季较低。土壤、植物根系、河水、海水、湖水、井水及下水道污水中都有蛭弧菌的分布，并能从陆生动物、水生动物或人的粪便中分离到蛭弧菌。但在清洁的自来水、泉水中很难检出。水生蛭弧菌属倾向于表面生长，是生物膜的重要组成成分。
（六）蛭弧菌的保藏
蛭弧菌的保藏关系到其规模化生产和应用。国外的研究表明，用含宿主细胞的YP培养基保藏蛭弧菌，在4～8个月内仍有一定活性。国内的研究表明，在4℃条件下，用自来水宿主软琼脂保藏时，至少可存活3个月以上；黄文等人用4℃甘油、4℃NB液、平板、-20℃甘油和冷冻干燥等5种方法保蒇蛭弧菌，发现冷冻干燥法最好，21个月的复洗率达100%，且复活后的形状和噬菌特性不变；其次为-20℃甘油NB液保存法，17全月的复活率为67%；其它方法的保存时间也平均超过3个月。
（七）蛭弧菌的噬菌条件
大量研究表明，蛭弧菌对PH、温度等环境因子的要求并不严格。邵桂元等人作了鱼病蛭弧菌的微生态学初步研究，发现蛭弧菌Bds-4等菌株在4～37℃和PH6.0～8.0的条件下，对点状产气单胞菌有形成噬菌斑的能力。李戈强等人经研究指出，蛭弧菌在温度10～35℃和PH6.5～8.1的范围内，对河流蛭弧菌均有裂解作用；在25～30℃和PH6.5～8.1时的裂解作用最强。马志宏等人也经过研究认为蛭弧菌对环境条件的适应性强，对温度和PH的适应范围较广。
（八）蛭弧菌的除菌效果
秦生巨等人的研究认为，蛭弧菌在河水中21天后，可使不凝集弧菌由4.46×106个/ml降到27个/ml。杨莉等人的研究结果发现，蛭弧菌对鲤鱼感染嗜水气单胞菌的裂解效果，蛭弧菌在5天后使嗜水气单胞菌的浓度下降了103cfu/ml，9天后下降了107cfu/ml。说明蛭弧菌的除菌效率高。
（九）蛭弧菌的安全性
迄今为止，已有一些报道说蛭弧菌对人和某些动物无害。薛恒平、秦生巨等人曾报道蛭弧菌能够促进仔鸡生长，提高增重率；冯晓英等的研究表明，在注射0.02ml浓度为8×105pfu/ml的蛭弧菌后，观察72小时，实验小鼠全部存活，无任何病态，生长良好；Byrd等人也认为，蛭弧菌对人无致病性。但蛭弧菌对水产动物的安全性尚未进行更多的研究。
（一）蛭弧菌的分布与分类
国外学者Setlp和Pong分别从土壤中分离到蛭弧菌；Schoeffielda和Williams、呼兰、崔思列、马志宏等人也分别从海水、河水、人粪便及污水中发现有蛭弧菌；张宗诚、余倩等人对部分地区蛭弧菌的分布及数量进行了调查，发现蛭弧菌普遍存在，且指出蛭弧菌的数量主要与立体的温度和受污染程度有关。上述研究证明蛭弧菌普遍存在和广泛的分布状态，这为蛭弧菌的分离提取提供了可能。
蛭弧菌的分类在伯杰氏（Bergey’s）细菌鉴定手册中提到，属于薄壁菌属、共有四种：噬菌蛭弧菌（Bdellovibrio bacteriouorus简称Bd菌）、斯托普弧菌（Bd.stolpii）、斯塔尔蛭弧菌（Bd.starrii）和一种未命名的海水菌株。
（二）蛭弧菌的形态特征
蛭弧菌具有一般细菌的特性，较一般细菌小，能通过过滤器，有类似噬菌体的作用。革兰氏染色阴性，单细胞，呈弧状或杆状，大小为0.3～0.6×0.8～1.2微米，或仅为杆菌长度的1/3～1/4。胞浆中常可观察到致密小体，长约150～300nm，宽为70～120nm，呈片状结构。核区非常明显，周围包绕着数个核糖体颗粒。在蛭弧菌中还可以见到间体及其他许多内含物质，端生鞭毛，多为1根；有的在另一端生有一束纤毛。水生蛭弧菌的鞭毛还具有鞘膜，是细胞壁的延伸物，并乌黑有鞭毛丝状体，故比其它细菌的鞭毛粗3～4倍。蛭弧菌的鞭毛基部没有类似于其它革兰氏阴性鞭毛基部所具有的L环结构。细胞中蛋白质量可占干重的60～65%，DNA含量5%，从自然界分离的都呈依赖寄生型，与宿主细胞间常表现出一定的特异性，但有的特异性较差，能侵入多种细菌。
普遍证实蛭弧菌在适宜宿主上形成噬菌斑的PH值为5.5～9.0，最适PH值为7～8。蛭弧菌对热敏感，50℃以上时，30分钟失去活性；40℃时30分钟活性减少一半；在4～37℃条件下都有可生长，最适生长温度为25～30℃，为一类嗜中温性细菌。蛭弧菌在死菌中形成噬菌斑数是活菌的35～290倍。
（三）蛭弧菌的宿主
1999年，杨淑专等人研究了海洋蛭弧菌对对虾病原菌和其他寄主的寄生作用，表明蛭弧菌不仅对各种弧菌、气单胞菌、邻单胞菌都有裂解作用，且对非海洋细菌如大肠杆、绿脓杆菌也有裂解作用，甚至对革兰氏阳性菌如枯草杆菌和金色葡萄球菌也能裂解。
蛭弧菌对鱼类常见致病菌裂解作用及对鲤鱼嗜水气单胞菌预防效果的研究也进一步证明了蛭弧菌对致病菌的裂解能力明显大于非致病菌，且肠道病病原菌更易裂解。Pineiro等人对蛭弧菌的宿主范围进行了研究，已证实蛭弧菌对沙门氏菌属、志贺氏菌属、埃希氏菌属、欧文氏菌属、弧菌属中的众多种类均有很强的裂解能力。
（四）蛭弧菌的生活周期与生活史
国外学者对蛭弧菌的生活周期作了大量研究工作，尤其是近几年又从微观水平上对蛭弧菌的生活周期开展了大量研究工作，如Nunez等人利用原子力显微镜观察研究了蛭弧菌109J的生活周期；Rendulic等人从基因水平上对蛭弧菌的生活周期进行了研究；Beck、Barel等人研究发表了蛭弧菌宿主体内增长时产生在蛋白等。Thomashow等提出了“蛭弧菌的穿入、稳定、裂解”模型，既首先蛭弧菌通过化学趋避性识别，并吸附宿主细菌，然后通过酶解和机械钻孔等一系列反应，进入宿主细菌的质壁空间或细胞质，对宿主细胞进行一系列的修饰与改造，同时进行自身生物大分子合成，最终分裂形成子代蛭弧菌并释放到宿主细胞外。
蛭弧菌为细胞内寄生物，整个生活周期可分为识别、侵入、穿入宿主菌体、生长发育、裂解宿主、释放子代蛭弧菌。
蛭弧菌的生长过程可分为两个时期：具有1根有外鞘的极生鞭毛和高度的运动性的攻击期扩鞭毛脱落，不具有运动性的生长周期。攻击期时，其与宿主菌激烈碰撞，以没有鞭毛的一端直接吸附到宿主细菌上，菌体转动速度超过200r/s，在此之后，鞭毛脱落，然后释放出多种酶以穿透宿主细胞壁的小孔右进入到细胞内，和细胞膜之间或直接进入细胞间质中。侵入过程仅几秒钟。穿入宿主菌后，鞭毛消失，整个过程最长为60分钟。宿主菌则因渗透压改变而涨大成圆球状，且立即死亡，成为蛭弧菌的生长空间。它利用宿主的原生质为养分生长，经过一定时间后，宿主营养被完全吸收，长螺旋状的菌体均等二分裂出许多带鞭毛的子代，它们可以重新浸染宿主，开始下一个循环过程。完成这一增殖的全过程约需4～6小时。在饥饿等特殊情况下，蛭弧菌会进入囊体周期。
（五）蛭弧菌的生态学特点
蛭弧菌在自然界的分布较广，其含量通常在夏季较高，而在冬季较低。土壤、植物根系、河水、海水、湖水、井水及下水道污水中都有蛭弧菌的分布，并能从陆生动物、水生动物或人的粪便中分离到蛭弧菌。但在清洁的自来水、泉水中很难检出。水生蛭弧菌属倾向于表面生长，是生物膜的重要组成成分。
（六）蛭弧菌的保藏
蛭弧菌的保藏关系到其规模化生产和应用。国外的研究表明，用含宿主细胞的YP培养基保藏蛭弧菌，在4～8个月内仍有一定活性。国内的研究表明，在4℃条件下，用自来水宿主软琼脂保藏时，至少可存活3个月以上；黄文等人用4℃甘油、4℃NB液、平板、-20℃甘油和冷冻干燥等5种方法保蒇蛭弧菌，发现冷冻干燥法最好，21个月的复洗率达100%，且复活后的形状和噬菌特性不变；其次为-20℃甘油NB液保存法，17全月的复活率为67%；其它方法的保存时间也平均超过3个月。
（七）蛭弧菌的噬菌条件
大量研究表明，蛭弧菌对PH、温度等环境因子的要求并不严格。邵桂元等人作了鱼病蛭弧菌的微生态学初步研究，发现蛭弧菌Bds-4等菌株在4～37℃和PH6.0～8.0的条件下，对点状产气单胞菌有形成噬菌斑的能力。李戈强等人经研究指出，蛭弧菌在温度10～35℃和PH6.5～8.1的范围内，对河流蛭弧菌均有裂解作用；在25～30℃和PH6.5～8.1时的裂解作用最强。马志宏等人也经过研究认为蛭弧菌对环境条件的适应性强，对温度和PH的适应范围较广。
（八）蛭弧菌的除菌效果
秦生巨等人的研究认为，蛭弧菌在河水中21天后，可使不凝集弧菌由4.46×106个/ml降到27个/ml。杨莉等人的研究结果发现，蛭弧菌对鲤鱼感染嗜水气单胞菌的裂解效果，蛭弧菌在5天后使嗜水气单胞菌的浓度下降了103cfu/ml，9天后下降了107cfu/ml。说明蛭弧菌的除菌效率高。
（九）蛭弧菌的安全性
迄今为止，已有一些报道说蛭弧菌对人和某些动物无害。薛恒平、秦生巨等人曾报道蛭弧菌能够促进仔鸡生长，提高增重率；冯晓英等的研究表明，在注射0.02ml浓度为8×105pfu/ml的蛭弧菌后，观察72小时，实验小鼠全部存活，无任何病态，生长良好；Byrd等人也认为，蛭弧菌对人无致病性。但蛭弧菌对水产动物的安全性尚未进行更多的研究。
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