鱼用疫苗及疾病预防系统之建立———————————————————————————————— 作者：———————————————————————————————— 日期： 鱼用疫苗及疾病预防系统之建立杨惠郎国立成功大学生物科技研究所国立成功大学生科中心水產疾病医药研究团队hlyang@mail.ncku.edu.tw壹、 开展前景及瓶颈1. 利用海洋生產高品质的渔货将是国际最具开展潜力的民生產业由於地球人口日益增加，而可用土地逐日萎减，粮食短缺已经是无可防止的全球重 大问题地球70%之面积是海洋，人类民生必需之蛋白质食品势必转由海洋供给， 海面水產养殖產业将快速取代捕捞并成為主要的粮食及民生產品来源据联合国粮 食组织〔FAO〕资料显示，水產养殖已是国际进展最快，且最具开展潜力之產业， 其优势及情况略述如下：‧ 海面养殖每平面单位之生產量可达陆地养殖之二十倍以上‧ 鱼之养殖效率远高於畜產，以最正确之饲料换肉率比拟，鱼可达0.8，而鸡為1.5、猪為3.5、牛為7.0‧ 水產养殖业自1980年起年成长率高达10%，远高於畜、禽產之养殖FAO预计养殖鱼获将逐步取代捕捞渔业，於2030年其佔有率将由目前之30% 提升至50%。
更印証这开展趋势的是，在2002年国际知名管理大师彼得‧杜拉克Peter F. Drucker 在其「下一个社会」 〔Managing in the next society: Beyond the information revolution,2002〕一书中指出：“同时毫无疑问的、预料不到的新產业会生现，其中一个已出现了，就是生物科技產业，另一个那么是养殖產业今后五十年，养殖渔业可能会使人类放弃海上捕捞， 改為从事海洋畜牧，就像一万年前，同样的创新，使我们的祖先放弃陆上捕猎，变 成农民与牧人〞依高科技產业之开展歷史模式，科技產业之开展端赖新科技之研发，掌握关键技术 者必是此新產业之领导者，在养殖渔业正从传统走高科技化的转捩点、科技化养殖 產业之开展亦必属掌握关键技术者2. 疾病是水產养殖產业开展瓶颈及科技化养殖的关键因素 我国水產养殖技术根底深厚，向来领先国际，尤其是暖水鱼种海水养殖技术更称霸 全球，是参加WTO后农业部门最具竞争优势的產业但传统的水產养殖為了创造 经济效益，為追求產量，使用高密度养殖所带来的疾病问题，导致高死亡率，及不 能永续经营之后果，造成產业衰微，始终是国际间水產养殖无法克制的瓶颈。
目前 除了鮭鱼养殖以外，全球的水產养殖仍然无法脱离传统渔作的窠臼，水產养殖疾病 防治新科技及產品，将是未来水產养殖產业是否能从目前的传统產业模式，成功的 走向科技化、工业化之水產养殖產业之关键3. 疾病防治技术之突破所延伸的商机在市场需求日殷之產业市场下，以生物技术研发暖水鱼种疾病防治之关键技术產品 (疫苗及检验试剂)，以生產高抗病力种苗(SPF: Special Pathogen Resistant)；整合工业化之养殖科技；掌握暖水鱼种养殖工业的巨大商机冷水鱼种之鮭鱼养殖是目前全世界唯一彻底科技化、工业化的养殖產业而挪威之 鮭鱼產业从无，到掌握国际鮭鱼市场，分析其中成功的因素，其开展模式就是以研 发鮭鱼养殖科技為始，成功的疾病防治策略应是最大功臣，全球最主要养殖鱼產来 源的暖水鱼种，生长效率较冷水鱼种高，冷水鱼与暖水鱼在生长型态、环境、疾病 分布上，都有狠大的差异，因此疾病预防及治疗的方法也不一样，但至今仍未有暖水鱼种完整的疾病防治系统因之争取此市场，就要以可建立解决瓶颈之科技為开啟市场之钥匙以生物技术来研发暖水鱼种疾病防治技术及產品(疫苗及检验试剂)，生產高抗病力之安康种苗，那么是国际暖水鱼种水產养殖產业市场极需之关键產品及转型成工业化的水產养殖的关键。
臺湾在水產养殖技术已有深厚產业根基，也一向是亚洲种苗供给中心，暖水鱼种之养殖技术领先国际，在知识经济為帅的高科技时代，臺湾应是可建立成国际暖水鱼种养殖之技术中心但也因臺湾地小，养殖业开展朝向密集养殖的模式，因此提早面临的疾病丛生、死亡率高、抗生素滥用的情况，严重地阻碍水產养殖產业的永续经营，及造成鱼货残含抗生素之品质问题此种暖水鱼种之养殖以疾病多、死亡率高、未使用疫苗而导致抗生素使用过量、不当，抗生素之残留污染品质等困难，恰正重蹈二十年前產业未科技化前挪威的鮭鱼產业，及四十年前之畜禽养殖个体小户的產业开展歷史面对国际竞争，假设不针对问题、主动、积极根本解决，必会影响產品销售，并导至水產养殖產业之萎退、外移的现况貳、 疫苗使用能提升存活率必會提升養殖利潤我國近年來，無論本來覺得業者傲導國際之海鱺及石斑種苗之養殖，漸已面臨當年草蝦養殖之瓶頸：疾病導致高死亡率及不能持續生產之產業瓶頸，也使政府以水產品進軍國際競爭的政策，遭受重大挫折雖眼看國際間良好的商機，但面對發展的困難，經營的虧損，養殖戶無能為力，漸失經營的信心魚隻之死亡不但損失產量及養殖過程中之飼料之浪費，都造成生產本钱之高升以本實驗室依養殖期、飼料、魚苗及固定本钱等參數，獲得海鱺養殖估算(圖一)，証明唯有提高養成存活率，才能降低本钱，提升養殖利潤。
2021-1-12 23:46 上传下载附件 (19.09 KB) 参．完整之疾病防治之体系可提升养殖存活率 在现代疾病预防及治疗医药中，无论是人类的安康保护或禽畜產的养殖，已証明最有效的疾病防治之体系，包含(1). 生长或养殖环境之营理，(2). 养殖动物之营养(3). 疾病之预防三大要件 在疾病防治之体系之使用，那么先以疫苗预防疾病，以检验试剂确定病原，再以对症之医药(含抗生素)来治疗疾病，这三大医药关键零组件之齐备，才能组合成為现代疾病防治之体系在水產养殖之过程中，必需有适当的鱼用疫苗可用来生產高抗病力之鱼苗，以事先预防未可预测及突发的疾病；不同之检验试剂在病情初发期可快速确定病原及相关抗药性，以对症下药并可检测疫苗免疫之效用，抗病力之监控及作為鱼苗品质之检定；而医药可只使用於病原已确定、抗药性已侦测过之细菌，作有效，正确的治疗此疾病防治系统已在人类使用多年、效果也証明良好在畜產业上之使用也逐渐取代以抗生素预防疾病之劣习鱼產业中、挪威及欧美也沿用多年証明正确有效但目前暖水鱼种养殖上，疫苗及检验试剂之一併研发极為迫切，也只有这二件关键零组件之建立，方能配合医药来组合暖水鱼种的疾病防治之体系。
肆、疫苗能大量减少或防止抗生素之使用: 挪威使用疫苗之范例 使用疫苗预防疾病除了在人类应用外，逐渐也推广到其他动物之疾病预防，成果良好疫苗已是人类，畜產不可或缺的预防医药猪，牛，羊，鸡，鸭等畜禽產及宠物用疫苗也是疫苗產业之重点暖水鱼鱼病相当严重，但尚无疫苗、检验试剂之疾病管理系统 我们最近看到水產品因含氯霉素在欧、美、日本退货的消息，是否欧美日成心使用高检验标準来排斥外货？也开场思考养殖是否可以不用抗生素？ 事实上，此一要求在畜產经营已施行多年，加上挪威养殖鮭鱼使用抗生素情形，在1986-7年每吨鱼货尚用1公斤抗生素，致使抗药性细菌之滋生，抗生素使用无效，还遭遇高死亡率至1990年代开场使用疫苗预防疾病，而只用抗生素於疫病之治疗早自1996年时已到达每吨鱼货使用不到0.3 毫克，等於不使用抗生素之高水準也看到鮭鱼养殖產业不衰反进，由建立完整的鮭鱼疾病防治之体系，促成鮭鱼存活率之大量提升提升，养殖本钱降低，挪威也成鮭鱼年產值达50万吨领先国际之养殖大国这近二十年挪威养殖的成功经历确实証明疫苗才是预防疾病的良方，在水產养殖业抗生素之使用应仅止於治疗伍、鱼用疫苗及开展疫苗的困难疫苗是使用抗原(antigen)在目标动物体中促製专一性被动免疫系统(specific adaptive immune system)、适时產生高量的专一性抗体(antibody)来预先提升动物之预防疾病之抗病力。
因之，一个成功有用的鱼用疫苗不只是疫苗產品(抗原)而已，还包含剂型、佐剂、使用策略(方法及时间)四大要件，此些因素必需完整方能研发一件有效的预防疾病的疫苗而且常因不同鱼种养殖程序不同及疾病感染情况之不同，针对不同目标鱼种建立最正确之使用策略(方法及时间)也是疫苗使用成败之因素反之、假设只有疫苗而无使用策略(方法及时间)，疫苗常常并得不到预期之效果在鱼的疫苗研发上，另一重要观念是鱼与哺乳动物免疫系统鱼之免疫机制，免疫系统及免疫反响与哺乳动物不同之处，例如：• 鱼早在六亿年前就存在，鱼是首先有专一性被动免疫系统之动物，而一亿四千年前才有哺乳动物• 目前大部份之鱼只发现其一种免疫球蛋白IgM like，而人类有五种不同功能的免疫球蛋白• 鱼之免疫记忆力短，常存在不到几週• 鱼之抗体製造力低• 甚至鱼之抗体力价之上下，并不能直接代表抗病力之强弱，例如在鱈鱼，免疫后有抗病力但抗体并不增加• 非专一性之免疫能力与专一性之免疫能力，在鱼在抗病能力上皆有重要之角色有如上述原因，在开展鱼用疫苗时，必需针对鱼类免疫系统，先进展了解，方能研发有效之疫苗切忌盲目延用哺乳动物之免疫知识陆、适用海鱺养殖疾病预防体系之研发经历成功大学生物科技研究所之水產疾病及疾病预防研究团队多年来对海鱺免疫系统之研究，成果简单说明如下:海鱺之主要免疫器官与其他鱼类似，為胸腺(thymus)、胰臟(spleen)及头肾(headkidney)；其免疫机制之完全发育可能在孵化十天左右就有免疫反响。
这些资料 供给了我们开展海鱺疫苗抗原、剂型、佐剂、使用时间、使用策略之根底因鱼对紧迫(Stress)非常敏感，Stress已証明会 降低鱼之免疫力，免疫过程中应 防止过份操作以增加稚鱼之免疫发生力 鱼之免疫反响与营养，体质，种苗安康状况，感染病歷及温度等内外在条 件 皆有关，故免疫前稚鱼之状况，温度等皆需充份了解再免疫才能到达最 佳 保护效果 海鱺专用的病原检验试剂之配合才能组合成海鱺之疾病预防及治疗系统三、海鱺用细菌性多价型疫苗研发疫苗之开发，以取得当地目标鱼种之疾病资讯及病原為首要，有了这些资讯才能开展疫苗及疫苗使用之方法及时程以目前外乡海鱺病原资料显示尚未发现有病毒，而细菌那么有弧菌(Vibriospp. Vibrio parahaemolyticus), 巴斯德桿菌(Photobacterium damsela subspecies picicida), 產气单胞菌(Aeromonas hydrophila), 链球菌(Streptococcus iniae)為主其发生期大多在紧迫大之移动(搬运、下箱网)，温度变化，及在500克之前发生因此海鱺之免疫策略应与石斑不同，而接近鮭鱼。
2021-1-12 23:53 上传下载附件 (25.86 KB) 在海鱺疫苗研发以以下四点说明：1. 抗原由澎湖、屏东之海鱺养殖场取得外乡海域之细菌多株开展疫苗，并筛选最正确製法，开展死菌疫苗疫苗 2. 平安性实验及有效性实验研发成之疫苗於海鱺，注射十倍之剂量观察其平安性，尤其确定无死亡率、解剖 观察生理、腹腔无粘液残存、外表无异状，食慾、游泳正常长期无成长率衰落之副作用3、实验室人工攻毒试验 建立不同细菌於海鱺之。