多糖類飼料添加劑在水產(chǎn)動(dòng)物免疫中的應(yīng)用研究進(jìn)展

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多糖(polysaccharides)又稱多聚糖,是生物有機(jī)體內(nèi)普遍存在的一類生物大分子，不僅參與組織細(xì)胞骨架的構(gòu)成，而且是多種內(nèi)源性生物活性分子的重要組成成分。多糖作為飼料添加劑具有良好的活性，能提高機(jī)體的免疫力，并有低毒和低耐藥性等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。多糖具有一定的調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的作用,其作用是多途徑、多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)的,如促進(jìn)免疫細(xì)胞增殖與分化，分泌各種淋巴因子,調(diào)節(jié)神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(NIM)的平衡等。各國(guó)學(xué)者從各種生物體內(nèi)提取研究了大量活性多糖發(fā)現(xiàn)，多糖具有促進(jìn)機(jī)體免疫力、抗菌、抗病毒、抗寄生蟲以及改善動(dòng)物生產(chǎn)性能等一系列作用。
1 多糖的來源
多糖按照來源可分為植物多糖、微生物多糖和動(dòng)物多糖等。其中研究的比較廣泛和深入的是植物多糖和微生物多糖。植物多糖來源于植物的根、莖、葉、皮、花和種子。目前研究比較深入的有黃芪多糖、當(dāng)歸多糖、刺五加多糖、枸杞多糖、蘆薈多糖、人參多糖、海藻多糖等。微生物多糖包括細(xì)菌多糖和真菌多糖，目前國(guó)內(nèi)外從真菌得到的真菌多糖已達(dá)數(shù)百種。有關(guān)真菌多糖(如香菇多糖、靈芝多糖和銀耳多糖等)的研究既深又廣,有不少已經(jīng)應(yīng)用于臨床并取得良好療效。動(dòng)物多糖存在于動(dòng)物結(jié)締組織基質(zhì)和細(xì)胞間質(zhì)中,對(duì)于動(dòng)物多糖的研究起步較晚,但近年來已逐步受到重視。
2 多糖的抗病毒作用
多糖的抗病毒活性是通過干擾病毒的吸附、侵入宿主細(xì)胞的過程,抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的活性,抑制病毒RNA的整和、逆轉(zhuǎn)錄過程,提高機(jī)體免疫力等實(shí)現(xiàn)的。
Chang（1999）等添加0.2％ β-1，3-葡聚糖（β-1， 3-glucan）在飼料中投喂斑節(jié)對(duì)蝦幼體和成體，幼體于15 d后用白斑綜合癥病毒（White spot syndome virus）浸泡攻毒，成體于20 d后用白斑病毒腹節(jié)注射攻毒，結(jié)果顯示，攻毒后6 d幼體成活率為12.2％，成體成活率為20％，對(duì)照組為0；攻毒120 d后幼體成活率為5.5％，成體成活率為13.3％。結(jié)果表明添加葡聚糖可以減輕斑節(jié)對(duì)蝦感染白斑綜合癥病毒。Chang等(2003)在飼料中添加1％從裂褶菌提取的β-1,3-葡聚糖可以使白斑綜合癥病毒攻毒后12 d的斑節(jié)對(duì)蝦存活率達(dá)到42.2％，然而添加2％的β-1,3-葡聚糖并沒有進(jìn)一步提高攻毒后的存活率，反而降低至24.4%。β-1,3-葡聚糖0.2%、1%和2%添加組PCR檢測(cè)的陰性率為55%、65%和65%，也就是說0.2％添加組攻毒存活對(duì)蝦中有更多的感染了白斑綜合癥病毒。胡琳琳等(2008)用殼聚糖硫酸酯添加到飼料中投喂凡納濱對(duì)蝦，結(jié)果顯示，飼料中殼聚糖硫酸酯添加量為0.15‰和0.50‰，能顯著提高凡納濱對(duì)蝦血清酚氧化酶活性；添加量為0.15‰時(shí)，能顯著提高對(duì)蝦血清超氧化物歧化酶活性；凡納濱對(duì)蝦攝食添加殼聚糖硫酸酯飼料4周后，經(jīng)注射白斑綜合癥病毒攻毒感染，殼聚糖硫酸酯添加量為0.04‰、0.15‰和0.50‰試驗(yàn)組的對(duì)蝦成活率分別為39.3%、42.9%和53.6%，而未攝食殼聚糖硫酸酯的對(duì)照組成活率僅為17.9%。結(jié)果表明，攝食殼聚糖硫酸酯可以明顯提高凡納濱對(duì)蝦抵御白斑綜合癥病毒感染的能力。張明（2008）等研究了D-氨基葡聚寡糖（D-Amino-Oligosaccharide）對(duì)中國(guó)對(duì)蝦(Penaeus chinensis)的免疫增強(qiáng)作用,結(jié)果表明,注射免疫低聚糖可顯著增強(qiáng)中國(guó)對(duì)蝦酸性磷酸酶和溶菌酶等血清免疫指標(biāo)，添加于飼料中投喂可以提高對(duì)蝦成活率,其中飼料中添加量≥3‰的效果較佳。Wilaiwan等(2004)在飼料中添加400 mg/kg從匍枝馬尾藻提取的巖藻依聚糖，受到感染后第10 d，添加400 mg/kg巖藻依聚糖5~8 g重的斑節(jié)對(duì)蝦存活率為46%，添加200 mg/kg巖藻依聚糖12~15 g重的斑節(jié)對(duì)蝦存活率為93%,添加100 mg/kg巖藻依聚糖的存活率為42%。
3 多糖的抑菌抗菌作用
多糖抗細(xì)菌作用的機(jī)制是多方面的，一方面是藥物對(duì)細(xì)菌及其毒性產(chǎn)物的直接抑殺和解毒作用，另一方面更主要的是通過調(diào)動(dòng)機(jī)體免疫防御功能從而發(fā)揮抑菌、殺菌作用。
楊聲等(2007)采用固體培養(yǎng)基體外抑菌法，研究了水溶性殼聚糖對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、變形桿菌、白色念珠菌、綠膿桿菌的抑菌作用，結(jié)果表明，水溶性殼聚糖對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌都具有抑制作用，且對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑制作用強(qiáng)于革蘭氏陰性菌。在被試菌中抑制作用強(qiáng)弱順序?yàn)榻瘘S色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、白色念珠菌、變形桿菌。Huang等（2006）用從馬尾藻（Sargassum fusiforme）提取的多糖以0.5%、1.0% 和2.0%比例投喂中國(guó)對(duì)蝦，14 d后注射哈維氏弧菌（Vibrio harveyi），注射后30 h 0.5%和1.0% 添加組的死亡率均顯著低于對(duì)照組，而2％添加組則與對(duì)照組無顯著差異。遲淑艷等（2006）在飼料中分別添加不同水平的β-葡聚糖注射嗜水氣單胞菌7 d后,對(duì)照組的存活率僅為25%,β-葡聚糖添加組的存活率在60%～70%,115%的β-葡聚糖添加組可以顯著提高奧尼羅非魚頭腎組織ACP和LSZ的活性。結(jié)果表明,全雄奧尼羅非魚飼料中β-葡聚糖的適宜添加量在110%～115%時(shí),可以明顯改善其生長(zhǎng)性能和抗嗜水氣單胞菌感染的能力。閆大偉等（2007）在基礎(chǔ)飼料中分別添加0%（對(duì)照組）、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%的殼聚糖制成5 種試驗(yàn)飼料,70 d后測(cè)定試驗(yàn)魚的生長(zhǎng)率和對(duì)嗜水氣單胞菌的抗感染能力。結(jié)果表明，殼聚糖對(duì)草魚的生長(zhǎng)、對(duì)嗜水氣單胞菌的抗感染能力有顯著的影響(P<0.05)；試驗(yàn)魚的生長(zhǎng)率、抗病能力隨著殼聚糖添加量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，其中0.50%和0.75%殼聚糖組相對(duì)增重率最大、對(duì)嗜水氣單胞菌的抗感染能力最強(qiáng)，與對(duì)照組相比差異顯著，但兩組之間無顯著差異。 陳云波等（2005）在基礎(chǔ)飼料中分別添加0.3％、0.5％、1％、2％的殼聚糖，投喂異育銀鯽2個(gè)月，測(cè)定魚體的生長(zhǎng)和對(duì)病原菌嗜水氣單胞菌的抗感染能力（LD50），結(jié)果表明，添加不同濃度的殼聚糖對(duì)體重的增加有顯著影響(P＜0.05)；添加不同濃度的殼聚糖對(duì)異育銀鯽的體長(zhǎng)增長(zhǎng)和成活率無顯著影響(P＞0.05)；飼料中添加0.5％、1％殼聚糖可以極顯著地提高異育銀鯽對(duì)嗜水氣單胞菌的抵抗能力(P＜0.01),添加0.3％、2％殼聚糖與對(duì)照組LD50無顯著性差異(P＞0.05)?？垢腥灸芰εc殼聚糖的添加量有關(guān)，添加量過大，抗感染能力減弱，0.5％、1％殼聚糖組的LD50極顯著高于2％殼聚糖組(P＜0.01)。Ayyaru等(2006)報(bào)道，通過投喂鯉魚1％殼聚糖，溶菌酶水平在第30 d后達(dá)到最高，為（4 797±24） IU，而對(duì)照組僅為（927±75） IU，說明殼聚糖可以顯著提高鯉魚的溶菌酶水平；45 d后用嗜水氣單胞菌進(jìn)行攻毒，保護(hù)率達(dá)80％；90 d后用嗜水氣單胞菌進(jìn)行攻毒，保護(hù)率達(dá)68.9％。此外金櫻子多糖、黃芪多糖、微藻多糖、紫萁多糖等也被證明有較強(qiáng)的抑菌和抗菌作用。
4 多糖的免疫促進(jìn)作用
多糖可以使宿主的免疫系統(tǒng)增強(qiáng)，如抗體的增多、干擾素的產(chǎn)生和淋巴細(xì)胞的增多。
汪小鋒等(2005)用β-葡聚糖、脂多糖對(duì)中國(guó)對(duì)蝦進(jìn)行免疫刺激后, 中國(guó)對(duì)蝦總血細(xì)胞的數(shù)量分別增多了83.4% 和52.0%，其中，小顆粒細(xì)胞的數(shù)量分別增多了100.4%和67.3%，大顆粒細(xì)胞的數(shù)量分別增多了47%和10%;同時(shí),酚氧化酶的產(chǎn)量分別提高了81.3% 和104.7%,但酚氧化酶的單位酶活性在刺激前后沒有顯著變化。透射電鏡(TEM)觀察結(jié)果顯示,中國(guó)對(duì)蝦血細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)在免疫刺激前后發(fā)生了不同程度的變化。在β-葡聚糖和脂多糖刺激下,小顆粒細(xì)胞和大顆粒細(xì)胞內(nèi)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)和游離核糖體數(shù)量明顯增多,線粒體數(shù)量增加,細(xì)胞內(nèi)分泌顆粒的數(shù)量大幅度減少;而透明細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)在多糖刺激前后除RER及線粒體數(shù)量略有增加、核孔復(fù)合體數(shù)量明顯增加外沒有顯著差異。Huang等(2006)以馬尾藻類海藻多糖作為免疫促進(jìn)劑對(duì)中國(guó)對(duì)蝦進(jìn)行刺激, 結(jié)果也表明海藻多糖能顯著地增加總血細(xì)胞的數(shù)量, 適當(dāng)劑量能增加酚氧化酶和溶菌酶活性。張紅梅等(2006)在建鯉飼料中添加酵母甘露寡糖的研究結(jié)果表明,試驗(yàn)組免疫器官胸腺和脾臟成熟快,T、B 淋巴細(xì)胞增多,能產(chǎn)生大量抗體,提高鯉魚的免疫功能。肖明松等(2004)發(fā)現(xiàn),在中華鱉飼料中添加不同濃度的果寡糖和糖萜素2種添加劑,能顯著提高中華鱉免疫器官質(zhì)量和免疫器官指數(shù),但在不同添加水平上中華鱉免疫器官質(zhì)量和免疫器官指數(shù)增加程度不同。由此可見,多糖能促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體免疫機(jī)能的改變,提高機(jī)體抗病能力。常青等（2006）經(jīng)過研究認(rèn)為，在基礎(chǔ)飼料中分別添加0.5%、1%和2%的殼聚糖,連續(xù)投喂花鱸(Lateolabrax japonicus)60 d,探討殼聚糖對(duì)花鱸生長(zhǎng)和非特異性免疫力的影響。結(jié)果表明,添加0.5%和1%殼聚糖可以顯著促進(jìn)花鱸的生長(zhǎng),但是對(duì)成活率均無影響。在30 d時(shí)添加0.5%或1%殼聚糖能有效提高花鱸的補(bǔ)體活性、溶菌酶活性和吞噬活性;在60 d時(shí)僅明顯提高補(bǔ)體活性。添加殼聚糖對(duì)白細(xì)胞的數(shù)量沒有影響。王樹芹等（2004）也報(bào)道，殼聚糖可以促進(jìn)異育銀鯽的吞噬細(xì)胞活性、真鯛的呼吸爆發(fā)和吞噬細(xì)胞的吞噬活性。以殼聚糖為飼料添加劑,分5組(0％、0.3％、0.5％、1.0％、2.0％)對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)殖的異育銀鯽（allogyogenetics silver crucian carp)進(jìn)行不同添加劑量的飼養(yǎng)試驗(yàn)。經(jīng)過2個(gè)月的飼養(yǎng),分別從每組提取異育銀鯽血清、脾臟和頭腎上清液進(jìn)行溶菌酶活性和白細(xì)胞吞噬活性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加0.5％或1.0％殼聚糖能有效地提高異育銀鯽的溶菌酶活性（P<0.01）和白細(xì)胞的吞噬作用（P<0.01）,該殼聚糖可被用作水產(chǎn)動(dòng)物免疫增強(qiáng)劑,其在飼料中適宜添加量為0.5％。
多糖在抗寄生蟲方面的應(yīng)用研究較少見報(bào)道，但海藻多糖、黃芪多糖、真菌多糖等被認(rèn)為具有抗寄生蟲活性。
5 小結(jié)
目前，對(duì)多糖抗病毒和細(xì)菌性疾病的作用機(jī)理尚不十分清楚，多數(shù)研究還停留在添加后的免疫指標(biāo)和感染后的成活率上。多糖的生物活性和它的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，但在對(duì)其結(jié)構(gòu)的研究還比較少，其生理活性的作用機(jī)理還不是很清楚，這些都有待于進(jìn)一步的研究。由于多糖作為飼料添加劑劑具有安全、無毒、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，所以在水產(chǎn)養(yǎng)殖中有良好的應(yīng)用前景。

swordman33

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