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石斑魚產業發展:安全繁養殖技術

石斑魚的傳染性疾病的病原很多,包括病毒、細菌、寄生蟲等。發展無特定病原的石斑魚繁殖技術,以便能大量生產無特定病原的魚苗,是為了徹底解決石斑魚病毒性疾病需要優先建立的技術。
 
 
 
生物安全的養殖技術能杜絕傳染性疾病為害養殖生物,為達到這目的,需要把無特定病原(specific pathogen free, SPF)的種苗放養在SPF的養殖環境中。如此,即使完全不用藥,養殖生物也不會生病。雖然抗病品系的選育和疫苗的使用,也能達到養殖石斑魚不用藥、不生病的目的,不過兩者還有待研發,即使研發成功,通常只針對單一病原。反之,SPF技術是針對所有已知、甚至未知的疾病一併解決的養殖方法。

石斑魚的傳染性疾病的病原很多,包括病毒、細菌、寄生蟲等。不過,神經壞死病毒(nervous necrosis virus, NNV)和虹彩病毒(iridovirus, IV)才是造成石斑魚大量死亡的最大元兇,其中又以NNV最常見。雖然發展疫苗可以防治病毒性疾病,不過在魚苗施打疫苗之前,需要先確認是否是SPF。因此發展SPF的石斑魚繁殖技術,以便能大量生產SPF魚苗,是為了徹底解決石斑魚病毒性疾病而需要優先建立的技術。

石斑魚苗感染NNV的途徑,可分為來自種魚直接或間接的垂直感染,以及來自同槽病魚,或遭汙染的水源、餌料生物、器材等的水平感染。因此若要生產不帶NNV的石斑魚苗,要同時阻斷垂直和水平感染途徑。其他造成石斑魚大量死亡的病原,如IV、細菌、寄生蟲等,沒有明顯的垂直感染途徑,因此只要阻斷水平感染途徑即可。換句話說,生產不帶NNV的石斑魚苗的技術一旦建構完成,應用相同的技術可隔絕其他病原,能夠生產同時不帶病毒、細菌、寄生蟲等病原的SPF石斑魚苗。

阻斷垂直感染途徑

業界的石斑種魚普遍帶有NNV(90%以上),因此受精卵感染NNV的比率很高(70%以上)。以臭氧洗卵是去除附著在卵細胞外的NNV最有效的方法,不過臭氧有設備昂貴、操作維護不易的缺點。

其他容易取得的消毒劑,包括優碘、雙氧水、二氧化氯等,也都有一定的效果,只是濃度、時間都要剛好,濃度太高、時間太長會殺死所有胚體,太低、太短則殺不死所有病毒。一般而言,以殺死20~50%左右胚體的濃度和時間是最佳的選擇。若犧牲一些胚體而能確保剩餘胚體的病毒去除較徹底,是值得採用的觀念和做法。

雖然NNV也出現在受精卵內,無法以洗卵徹底去除,但是在目前還無法有效取得NNV-free受精卵的情況下,適當地洗卵儘量去除附著在卵細胞外的NNV,還是能有效降低NNV在育苗期間爆發的機率。

事實上,水產試驗所東港生技研究中心自從98年8月啟用臭氧洗卵以來,經過二十餘次,包括青斑、虎斑、龍膽、虎龍、青龍的育苗,未曾有過NNV疾病的爆發。因此,只要把NNV壓制在相對低量而不至於爆發疾病,帶NNV的魚苗會隨著發育而產生抗體達到自然免疫。如此,應該沒有必要再施打NNV疫苗,這是目前防止造成石斑魚苗和中間育成存活率偏低的NNV疾病爆發的有效方法。另外,洗卵的主要目的雖然是殺除NNV,不過在洗卵的過程中,其他夾帶的病原會一併被殺除。

為種魚施打疫苗是目前最有可能徹底解決NNV垂直感染的方法之一。石斑魚若感染NNV後倖存下來,血液中的抗體雖然無法完全殺除魚體內的NNV而成為帶原者,不過會迫使殘存的NNV躲藏在神經組織內。當血液中的抗體下降時,NNV就活躍起來,甚至出現在生殖細胞內。

臺灣大學團隊曾為金錢斑種魚施打NNV疫苗,對照組在試驗結束前產出帶NNV的受精卵,疫苗組則仍產出NNV-free的受精卵。因此,為種魚施打疫苗使母體血液和胚體中的抗體量提升,或許能有效保護生殖細胞不被NNV感染。上述理論已被菲律賓東南亞漁業發展中心應用在青斑上,並取得NNV-free的受精卵。東港生技研究中心已和臺灣大學及中山大學團隊合作把NNV疫苗施打在帶原青斑種魚上,希望將來也能夠生產NNV-free受精卵。

篩選或培育NNV-free的種魚,是解決NNV垂直感染最根本的方法。在印尼以篩選無病毒感染的老鼠斑種魚產出的卵育苗,寸苗存活率可提升至50%以上。

在正常的情形下,其他組織中很難偵測到NNV的存在。最新的研究報告指出,在和神經組織同是外胚層的背鰭中可以容易地測出NNV,利用這個方法,篩選不帶NNV石斑種魚的工作變得更直接、更方便。不過,目前石斑種魚帶原率超過90%,要篩選出足夠數量的NNV-free石斑種魚,困難度很高。另外,在SPF環境下飼養SPF石斑魚苗,使其維持在SPF狀態並達到性成熟,至少需要5年,困難度也很高。

阻斷水平感染途徑

經洗卵、種魚施打疫苗或SPF種魚篩選所生產的SPF胚體,還需要阻斷後續的水平感染途徑才能生產出SPF魚苗。不過,要完全阻斷病原的水平感染途徑並不容易。除了要使用SPF受精卵外,還要使用SPF海水、餌料和環境來培育魚苗,其中使用SPF餌料,尤其是橈足類最為困難。橈足類含有豐富的DHA和EPA,是石斑魚等海水魚魚苗發育過程中不可或缺的餌料,魚苗發育過程中若缺乏DHA和EPA會造成畸形。

業界的餌料生物普遍感染NNV(70%以上),這是使得石斑育苗期間NNV疾病爆發,進而造成石斑苗大量死亡,存活率不到1%最主要的原因。因為橈足類不易大量培養,石斑育苗業者大都依賴他人自專養池或混養池採集,兩者大都是屬於無防疫設施的室外池,普遍都混養海水魚類,所產生的橈足類也多帶有NNV等病原。在嘉義地區石斑魚卵、橈足類、石斑魚苗共114個檢體中,NNV陽性率分別是10%(1/10)、17%(15/88)、75%(12/16)。

以上結果顯示,由橈足類引起的水平感染比由受精卵引起的垂直感染機率大得多,這也說明了為何石斑魚苗因爆發NNV疾病而大量死亡,大都發生在投放橈足類之後。為確保橈足類不帶NNV,在SPF環境下飼養SPF橈足類是唯一的方法。

購自業界的橈足類除了有普遍感染NNV的缺點外,還有橈足類因不耐運輸而造成下池後尚未被捕食就死亡沉底的缺點。死亡沉底的橈足類易腐敗,不但造成水質惡化,也帶來需要隨時抽底的人力浪費。水質的惡化進一步使魚苗的免疫力下降,進而催化病毒的繁衍,終於導致病毒疾病的爆發。

東港生技研究中心已保存數種SPF輪蟲和橈足類,並以蘇惠美博士和鄭新鴻博士多年來的研究成果為基礎,分別建立了以大型室外SPF蝦池生產各種SPF輪蟲、橈足類及豐年蝦的量產技術。以100 m2水泥池來說,每天可採收輪蟲5公斤以上,可供應10萬尾魚苗。若每天採收橈足類2公斤以上,則可供應3萬尾魚苗。

東港生技研究中心使用大型室外SPF蝦池,已連續數年成功量產SPF白蝦,對養殖用水的處理以及SPF環境的維護,有十足的把握。其實,只要確保池中沒有魚類存在,就可維持NNV/IV-SPF的狀態,況且橈足類是甲殼類,不是NNV和IV的宿主動物。

SPF石斑魚苗的應用

如同哺乳類、鳥類等脊椎動物,魚類一樣具有特定性、記憶性的抗原—抗體的免疫機制。因此,疫苗絕對是解決魚類病毒性疾病的有效方法。

不過,在魚苗免疫系統尚未發育完全之前,施與疫苗是無效的。瑪拉巴石斑魚苗的胸腺在孵化後第19天才開始分化,第21天開始出現淋巴球,第41天趨近成熟。點帶石斑CD8(毒殺型T細胞的表面標記)和CD4(輔助型T細胞的表面標記)在孵化後54至78天才開始表現,由此看來,點帶石斑的免疫系統至少要到孵化後2~2.5個月,或體長達到2英寸以上,才發育完全。

因此,點帶石斑2英寸之前的魚苗尚處於免疫系統未發育完全的危險期,需要利用SPF技術及環境特別保護和照顧,使幼魚的周邊環境維持在SPF狀態,才能確保不爆發疾病造成魚苗大量死亡。這合理地說明了產業界為什麼要讓點帶石斑魚苗在室內培育至體長2英寸以上,才安心地放養至室外魚塭。

東港生技研究中心在99年度以3公噸FRP圓桶,已建立SPF石斑育苗技術的基本流程。點帶石斑苗自孵化至1英寸的平均存活率是5%以上,帶NNV和IV的比率分別是20~40%及0%。當點帶石斑苗養至3英寸以上,龍膽苗養至1斤以上,就已完全馴餌完畢,且對NNV有相當的抵抗力。

所生產的寸苗,除了部分留下進行養成試驗,以及提供家畜衛生試驗所進行IV疫苗的研發和測試外,其餘售與輔導業者試養。100年度更以10公噸FRP方桶、25公噸水泥池,完成每批10萬尾以上、存活率14~26%、每噸水產量840~1,710尾的石斑白身苗量產技術。

SPF石斑魚苗,要有良好的SPF防疫設施的配合,才能彰顯牠的優點。主要的防疫設施包括網室和溫室,前者價格低、防疫等級低,適合輕度疫區、單價低、期間短的作物;後者則反之。

另外,取水設施和後續處理對防疫也很重要。若能取得不含有害微生物、重金屬等物質的沙層過濾水源,不必經過殺菌處理就可以安心使用。如果使用表層水,就得先濾去大型雜物和生物,然後經過殺菌處理才可以使用。可處理大量水源的消毒技術,包括臭氧、紫外線、漂白劑等,各有優缺點,分別適用於不同的場合。其實,以室外池培育白身苗,每批放養期間前後約40天,在如此短暫的時間內,只要做好池水的消毒,不需要網室也能使池水環境維持在SPF狀態。

石斑對密度的忍受度高,單價也高,換肉比(feed conversion ratio, FCR)和耗氧量都低,非常適合高密度循環水養殖。在循環過濾系統中,淨換水率很低,甚至可以完全零換水,大幅降低病原從水源入侵的機會。因此,室內高密度循環水養殖,即使在高度疫區也可以使用,非常適合對NNV敏感且單價超高的幼魚(2英寸青斑15元、3英寸虎斑40元、1公斤龍膽800元)。

不過,循環過濾系統和運作的技術與成本都較高,在水源充足的地點,只要確定原水不含病原或已徹底消毒,不妨考慮採用流水式高密度養殖。如此,可大幅降低運作的技術與成本,進而提高獲利的空間。

東港生技研究中心在99年度建立「SPF石斑養殖技術」,在隔離防疫的圓形水泥池完成SPF龍膽和SPF點帶石斑流水式養殖試驗,養殖期間共10個月,全程使用浮性人工飼料,不使用任何藥物。試驗結束收成結果:龍膽存活率98.1%,均重2,308g,產量18.1kg/m2;點帶石斑存活率98.2%,均重787g,產量15.5kg/m2。兩者存活率較目前民間養殖場的平均值(49.5%)約高出1倍,產量也較民間養殖場的平均值(2.0kg/m2)高出6.7~8.1倍。

根據漁業署97年漁家調查,台灣石斑單養每公頃平均產量20,306公斤,放養密度63,107尾,每尾貢獻322 g,若以收成平均體重650 g計算,存活率是49.5%。生產每公斤石斑的飼料費是84.5元,魚苗費是82.9元,兩者合計167.4元,占總成本的89%。若利用「SPF石斑養殖技術」,可徹底解決養殖過程中的疾病問題,估計可把存活率由49.5%提高至90%,除了可以節省魚苗費50.5%外,還可以節省飼料費約25%。

另外,以人工飼料取代冷凍下雜魚,飼料費可以再減少約10%。若利用「SPF石斑繁殖技術」,可徹底解決繁殖過程中的疾病問題,估計可以使石斑魚苗平均單價由26.7元降至15元以下。如此一來,生產每公斤石斑的飼料費將降為57.0元,魚苗費將降為16.7元,合計73.7元,共節省93.7元,占總成本的49.8%。換言之,若能夠落實SPF石斑繁殖和養殖技術,可使每公斤石斑的養殖成本由188元降低至94.3元。
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