文/王玉堂
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漁用免疫增強(qiáng)劑的科研進(jìn)展(二)
文/王玉堂
(上接2016年第1期)
(四)動(dòng)植物提取物
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牛磺酸(Taurine)又稱牛膽堿、牛膽素、牛膽酸,是動(dòng)物體內(nèi)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的含硫必須氨基酸,是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)滲透壓、穩(wěn)定細(xì)胞膜、維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和清除自由基等正常生理功能的重要物質(zhì),廣泛分布于動(dòng)物組織和細(xì)胞內(nèi)。近年來(lái),伴隨著植物蛋白代替魚粉蛋白研究工作的深入,牛磺酸作為新的飼料添加劑的研究日益受到漁業(yè)科技工作者的關(guān)注。因?yàn)?,?;撬崾且环N功能性物質(zhì),用?;撬嶙鳛轱暳咸砑觿﹦?,具有誘供食、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、抗細(xì)胞氧化、抗自由基損傷及抗病毒、抗應(yīng)激和增強(qiáng)免疫力等的作用,可以提高鯉魚的溶菌酶活力、SOD活力,作為免疫增強(qiáng)劑可以增強(qiáng)魚類對(duì)多種傳染性病原的非特異性免疫反應(yīng),提高魚體的抗病力。?;撬岬目箘?dòng)物應(yīng)激機(jī)理是:?;撬峥稍黾尤羌谞钕僭彼幔═3)分泌量,提高機(jī)體的抗應(yīng)激水平。海洋動(dòng)物的滲透壓主要靠?;撬醽?lái)調(diào)節(jié)和維持。據(jù)Martin(1996)研究表明,在淡水魚類飼料中添加適量的牛磺酸,可提高淡水魚類對(duì)水質(zhì)中鹽度影響滲透壓的應(yīng)激反應(yīng),有效提高淡水魚類在咸水中的成活率。
近年來(lái)和一些試驗(yàn)證實(shí),在缺乏?;撬岬闹参镌葱缘鞍罪暳蠒?huì)導(dǎo)致魚體出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢及一些病理現(xiàn)象,如綠色肝臟綜合癥和溶血性貧血等,這些病理現(xiàn)象通過(guò)添加?;撬崮軌虻玫礁纳?。由此可見,牛磺酸對(duì)維持魚類正常生長(zhǎng)具有重要作用。
?;撬崾且环N非蛋白含硫的β氨基酸,分子式為H2NCH2CH2SO3H,分子量125.15,因1827年首次從公牛膽汁中分離而得名。牛磺純品這無(wú)色或白色斜晶狀體,熔點(diǎn)310℃,無(wú)毒,無(wú)臭。味微酸,對(duì)熱穩(wěn)定,可溶于水(在水中12℃時(shí)的溶解度為0.5%),在乙醇、乙醚或丙酮中不溶?;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在避光、密閉、干燥的室溫條件下可長(zhǎng)期保存。
后磺酸以游離態(tài)廣泛存在于動(dòng)物有機(jī)體中,在腦、內(nèi)臟、肌肉、骨骼、血液中含量豐富,如在黃魚青、紅魚、章魚、太平洋斯氏魷魚、海螺、雜色鮑中的含量都較為豐富,且在動(dòng)物視網(wǎng)膜中?;撬岷枯^其它組織中要高,但在植物組織加?;撬岬暮可跎?。?;撬嵩诓煌~類的不同組織中含量也不相同。一般而言,在白肉魚的各個(gè)組織中牛磺酸的含量無(wú)明顯不同,而在紅肉魚的血和肉中的含量要比普通肉高。對(duì)于同一種魚類,其內(nèi)臟中的牛磺酸含量要明顯高于肌肉組織中的?;撬岷?。
牛磺酸是動(dòng)物體內(nèi)唯一的含硫游離氨基酸,不參與蛋白質(zhì)的生物合成,除直接從膳食中攝取外,在動(dòng)物體內(nèi)還可以由胱氨酸、蛋氨酸和關(guān)胱氨酸等含硫氨基酸經(jīng)一系列本科促反應(yīng)合成。?;撬岬暮铣芍饕性趧?dòng)物的肝臟、腎臟、腦和骨骼等組織器官,其中肝臟是合成?;撬岬淖钪饕鞴?。
?;撬嵩趧?dòng)物體內(nèi)有五條途徑,其中菜,蛋氨酸→半胱氨酸→半胱亞磺酸→亞牛磺酸→?;撬幔亲钪饕暮铣赏緩?,其中半胱氨酸脫脫羧酶(CSAD)被認(rèn)為關(guān)鍵酶,是哺乳動(dòng)物?;撬岷铣傻南匏倜?。
牛磺酸是一種條件性必需氨基酸,雖然不參與蛋白質(zhì)的組成,卻對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)體正常生理機(jī)能具有重要生物學(xué)效應(yīng),如?;撬崮軌虼碳~類攝食,常用作誘食劑;?;撬崮軈⑴c膽酸的合成和脂肪的代謝,促進(jìn)脂肪的乳化作用和助紂為虐類物質(zhì)(如脂溶性維生素)的消化吸收;?;撬崮茉鰪?qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)缺氧的耐受性,提高水產(chǎn)動(dòng)物的免疫力和抗氧化能力;?;撬崮芫S持和調(diào)節(jié)滲透壓,保護(hù)細(xì)胞膜;此外,補(bǔ)充?;撬徇€能發(fā)送機(jī)體綠色肝臟綜合癥和溶血性貧血等病理現(xiàn)象。
作為誘食劑:?;撬釋?duì)魚類攝食具有良好的刺激作用,常被用作蝦類的誘食劑。邱高峰等的研究報(bào)道了牛磺酸是蝦蟹很好的誘食劑,其促食效果比天冬酰胺、脯氨酸和甘氨基更強(qiáng)。常青在飼料中添加不同的誘食劑飼養(yǎng)對(duì)蝦,發(fā)現(xiàn)牛磺酸對(duì)對(duì)蝦的誘食效果強(qiáng)于目前水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用的甜菜堿和大蒜素。邱小琮等的研究證實(shí)了?;撬釋?duì)鯉魚具有明顯的誘食效果,其中添加0.4%的?;撬釙r(shí),其誘食效果最佳,極顯著高于對(duì)照組。國(guó)外已有報(bào)道指出,?;撬釋?duì)歐洲鰻(Anguilla anguilla)、北極紅點(diǎn)鮭(Salveli-mus alpinus)、河鱒(Thymallus thymallus)等有很好的誘食作用。
作為促生長(zhǎng)劑:關(guān)于?;撬釋?duì)水產(chǎn)動(dòng)物促生長(zhǎng)研究已有很多報(bào)道。Shin-Kwon KIM等研究發(fā)現(xiàn),在日本牙鲆幼魚日糧中添加0.5%和1%?;撬崮茱@著改善牙鲆幼魚的生長(zhǎng)性能。T?Gaylord等研究證明,在植物蛋白飼料中添加?;撬崮茱@著促進(jìn)虹鱒的生長(zhǎng),其中?;撬岬奶砑恿繛?g/ kg和10g/kg,且未添加蛋氨酸時(shí),虹鱒的生長(zhǎng)效果最好。Angela N?Lunger等軍曹魚幼魚的研究表明,在以高濃度植物蛋白為基礎(chǔ)飼料的軍曹魚日糧中添加?;撬岷?,軍曹魚的增重率和飼料效率均有明顯提高。Hiroyuki Matsunari等對(duì)黃尾魚和試驗(yàn)表明,在飼料中添加?;撬岷螅~體的生長(zhǎng)性能在前三周顯著提高,肌肉中牛磺酸的含量也隨日糧中?;撬崴降脑黾佣黾?。劉媛等研究發(fā)現(xiàn),在餌料中添加0.4%~0.8%的?;撬?,日本沼蝦的增重率顯著增加,但過(guò)量的添加?;撬釋?duì)日本沼蝦的生長(zhǎng)有抑制作用。邱小琮等試驗(yàn)表明,飼料中?;撬岬奶砑恿繛?.4%時(shí),鯉魚的生長(zhǎng)效果最好繼續(xù)添加時(shí),增重率反而會(huì)下降。說(shuō)明?;撬岬奶砑恿坑幸欢ǚ秶哂袟l件毒性,攝入過(guò)量的?;撬峥赡軙?huì)抑制魚類的消化吸收及生長(zhǎng)。?;撬釋?duì)魚類的促生長(zhǎng)作用和提高其對(duì)飼料的利用率的作用,可能與適量添加?;撬岷笤鰪?qiáng)了魚類消化系統(tǒng)本科的活性有關(guān),促進(jìn)了魚類對(duì)脂肪、淀粉、蛋白質(zhì)的消化利用率。
作為提高機(jī)體免疫力制劑:?;撬崾呛孔钬S富的游離基酸,在中性粒細(xì)胞中?;撬岷空?6%,在淋巴細(xì)胞中?;撬嵴?0%,說(shuō)明?;撬崤c免疫功能密切相關(guān),牛磺酸缺乏或含量不足時(shí),可引起機(jī)體免疫功能異常如白細(xì)胞數(shù)量下降、多核白細(xì)胞與單核細(xì)胞比值降低等。邱小琮等研究報(bào)道,餌料中添加適量的?;撬?,能顯著提高鯉魚肝臟和血清中溶菌酶和超氧化物歧化酶的活性,增強(qiáng)機(jī)體的非特異性免疫功能。劉緩等研究發(fā)現(xiàn),在日本對(duì)蝦餌料中添加0.4%的?;撬釙r(shí),其肌肉中本分氧化酶的活性顯著提高。
作為提高機(jī)體抗缺氧劑:具研究表明,?;撬峥蓽p緩神經(jīng)組織、心肌細(xì)菌的缺氧損傷,可提高心肌細(xì)胞的活力,從而增強(qiáng)果肉樹缺氧的忍耐能力。談?dòng)榔嫉葓?bào)道,0.1%和0.3%的?;撬崛芤悍謩e對(duì)提高高體魚旁魚皮抗缺氧能力有極顯著作用。魏華等研究指出,不同濃度?;撬岵煌潭鹊靥岣卟萁痿~的抗缺氧能力的,其中以0.5%和1%的?;撬峥蓸O顯著改善草金魚的抗缺氧能力。魏智清等報(bào)道,不同濃度的牛磺酸均可延長(zhǎng)泥鰍和麥穗魚在缺氧環(huán)境的存活時(shí)間,泥鰍以0.7%的?;撬岬目谷毖踝饔蔑@著,麥穗魚在0.5%、1.0%牛磺酸的效果最佳。邱小琮等報(bào)道,?;撬針O顯著提高鯽魚的密閉缺氧存活時(shí)間,以0.5%牛磺酸的添加量的效果最為顯著。
★乳鐵蛋白
乳鐵蛋白是一種廣泛分布于家畜乳液中的鐵結(jié)合糖蛋白,它是一種抗氧化劑,可調(diào)節(jié)鐵吸收和吞噬細(xì)胞生長(zhǎng)。乳鐵蛋白通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)鐵而抑制細(xì)菌生長(zhǎng),對(duì)大腸桿菌、鏈球菌、肺炎桿菌、桔草桿菌、金玉其外匍萄球菌等均為抑制作用。
★大豆異黃酮
大豆異黃酮是常見于植物中的一種天然抗氧化成分,能促進(jìn)動(dòng)物體內(nèi)養(yǎng)分重新分配、提高蛋白質(zhì)全成效率、提高動(dòng)物的繁殖能力和增強(qiáng)動(dòng)物免疫力。
★甘草提取物
甘草粗提物能增強(qiáng)鯽對(duì)嗜水氣單胞菌的吞噬和殺滅活性,并且其血清溶菌酶活性、殺菌活性、血液淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)等免疫參數(shù)都有所提高,表明鯽魚免疫斬在一定程度上得到增強(qiáng),其作用機(jī)理可能是甘草粗提物中的多糖和甙類化合物促進(jìn)了鯽的非特異性免疫功能。甘草在養(yǎng)殖魚類的應(yīng)用,可以避免化學(xué)藥物、抗生素等引發(fā)的病原抗藥性和藥物殘留超標(biāo)問(wèn)題。
★魚肝油
魚肝油具有增強(qiáng)動(dòng)物體質(zhì)、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)抵抗低溫應(yīng)激的作用。歐陽(yáng)玉珍(1999)報(bào)道,試驗(yàn)表明,在氣溫6℃~7℃條件下,在鯉魚飼料和羅非魚飼料中添加魚肝油,試驗(yàn)組魚的成活率高達(dá)99.5%,增重8.1%;而對(duì)照組魚的成活率為89.7%,增重率為2.9%。說(shuō)明魚肝油有較強(qiáng)的抗寒應(yīng)激作用。
★核苷酸
核苷酸已被證實(shí)為一種免疫增強(qiáng)劑,可減輕對(duì)蝦應(yīng)激反應(yīng)。據(jù)Koppel (1998)報(bào)道,以始重6.67g的對(duì)蝦為試驗(yàn)對(duì)象,通過(guò)經(jīng)常改變水體的咸度為應(yīng)不擴(kuò)因素,試驗(yàn)結(jié)果表明,投喂含核苷酸的對(duì)蝦試驗(yàn)組存活率達(dá)93.4%,而對(duì)照組最低為53.5%。蔡明娃(1999)試驗(yàn),用白斑病毒(WSSA)感染對(duì)蝦后,投喂含0.2%核苷酸的飼料組成活率為90%,投喂含0.1%核苷酸的試驗(yàn)組存活率為60%,而對(duì)照組為27%。
核苷酸(Nucleotide.NT)是細(xì)胞的主要組成成分,是構(gòu)成DNA和RNA的單體,具有調(diào)節(jié)生物體內(nèi)物質(zhì)才能量代謝、參與遺傳信息編碼等重要作用和生理特殊化功能。Cosgrove (1998)指出,由于動(dòng)物機(jī)體本身能自身合成各種核苷酸,在養(yǎng)殖生產(chǎn)上并未發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖動(dòng)物有特異性的缺乏癥,人們也一直將核苷酸視為動(dòng)物非必需性的營(yíng)養(yǎng)素。但近年來(lái)的研究表明,動(dòng)物代本內(nèi)從頭合成的苷酸并不能完全滿足其各種代謝旺盛的組織和細(xì)胞核的需求。如某些與營(yíng)養(yǎng)代謝吸收有關(guān)的與腸細(xì)胞和白細(xì)胞、參與免疫應(yīng)答過(guò)程的淋巴細(xì)胞、紅細(xì)胞和白細(xì)胞等,都無(wú)法從頭合成核苷酸,必須依靠外源性的核苷酸來(lái)維持正常的細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)(Gil,2002)。有研究發(fā)現(xiàn),日糧中缺乏核苷酸時(shí),會(huì)削弱肝臟、心臟、腸道和免疫系統(tǒng)的功能(Grimble等,2000)。此外,當(dāng)動(dòng)物處于某種特殊應(yīng)激狀態(tài),如育苗期、饑餓、肝損傷、免疫注射等時(shí),動(dòng)物組織內(nèi)源合成的核苷酸不能完全滿足機(jī)體需要,也必須依靠外源性核苷酸的補(bǔ)充生長(zhǎng)或者修復(fù)組織的核苷酸,以減少疾病的發(fā)生。由于核苷酸的這種特殊作用,所以,又被稱為是動(dòng)物機(jī)體的一種半必需營(yíng)養(yǎng)素。
核苷酸在常規(guī)飼料原料中的含量普遍偏低,但研究發(fā)現(xiàn),酵母中的核苷酸含量卻較高,幾種核苷酸的含量達(dá)到1500mg/kg,是乳清核苷酸含量的近5倍,是魚粉核苷酸含量的20倍。因此,關(guān)于酵母核苷酸的研究已成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。
研究表明,在配方飼料中添加一定量的核苷酸對(duì)水產(chǎn)生物苗種的生長(zhǎng)、胃腸道的發(fā)育、肝臟功能和免疫水平的提高都有一定效果。王廣軍等(2006)采用濃度梯度實(shí)驗(yàn)研究酵母核苷酸對(duì)南美白對(duì)蝦的生長(zhǎng)、免疫和抗應(yīng)激的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),酵母核苷酸的添加量在172mg/kg~516mg/kg時(shí),能夠促進(jìn)對(duì)蝦的生長(zhǎng)、降低飼料系數(shù);當(dāng)酵母核苷酸的添加量在344mg/kg和516mg/kg時(shí),都能顯著提高對(duì)蝦的生長(zhǎng)速度,降低飼料系數(shù)和提高綜合免疫能力,由此提出適宜的添加量為344mg/kg。魏文志等(2007)在異育銀鯽上也獲得相同結(jié)果,推薦的酵母核苷酸適宜添加量亦為344mg/kg。周興華等(2009)在錦鯉幼魚上的研究再次支持了上述研究結(jié)果,通過(guò)對(duì)錦鯉幼魚的增重率、特定生長(zhǎng)率、飼料九機(jī)體組成等指標(biāo)的觀測(cè),認(rèn)為錦鯉幼魚飼料中適宜添加酵母苷酸的添加量為387mg/kg。
★大蒜
大蒜屬溫性和類似抗生素的飼料添加劑。大蒜含有大蒜素、鈣、鐵、鎂、硒、鍺等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),在魚蝦飼料中添加1%~2%的大蒜粉,可增強(qiáng)魚蝦抗寒應(yīng)激能力,而且可以提高魚蝦的肉質(zhì),預(yù)防多種疾病發(fā)生。
★腐質(zhì)酸
腐質(zhì)酸是天然的“綠色”動(dòng)物飼料添加劑。其在動(dòng)物體內(nèi)具有增強(qiáng)免疫功能,促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、抗炎、抗?jié)?、促進(jìn)腸道微生態(tài)平衡、抗環(huán)境污染、抗感染的應(yīng)激功能。中國(guó)科學(xué)院海洋研究所(1997),在對(duì)蝦育苗水體中添加10g/m3的腐質(zhì)酸,可解除重金屬(Cn、Zn)對(duì)對(duì)蝦的毒害,從而提高對(duì)蝦受精卵孵化率50.3%和幼蝦成活率64.1%。張長(zhǎng)舒等(1999)在氣溫38℃環(huán)境中,給草魚精飼料中添加1.5%腐質(zhì)酸,結(jié)果表明,試驗(yàn)組魚成活率比對(duì)照組提高了27.5%,而且魚的腸炎、爛鰓病分別降低了90.4%和89.7%。
★海帶
海帶中富碘和海藻多糖,具有免疫增強(qiáng)和抗應(yīng)激作用,能提高動(dòng)物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。周世朗(1998)報(bào)道,海帶可以提高魚蝦的抗熱應(yīng)激能力和抗低溶氧能力等,從而提高魚蝦的成活率以及生長(zhǎng)性能。
★螺旋藻(Spirulima)
據(jù)伯良(1999)報(bào)道,在對(duì)蝦苗的飼料中添加0.5%~3.0%的螺旋藻粉,可有效提高蝦苗的增重率,降低對(duì)常見病的易感性,提高成活率;親蝦飼料中添加螺旋藻粉,可明顯其受精卵的孵化率和抗熱應(yīng)激能力;海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的真鯛、灰斑魚等,病害常常難以控制,魚因受疾病的應(yīng)激,成活率往往較低,如果在魚的飼料中添加螺旋藻粉,不但會(huì)大大提高魚對(duì)疾病的應(yīng)激抵抗能力,提高成活率,而且有利于魚體體色改善,提高商品魚的品質(zhì)。
(未完待續(xù))
作者單位:全國(guó)水產(chǎn)技術(shù)推廣總站