免疫多糖在水产上的应用

免疫多糖在水产上的应用 一、概述 甲壳动物如虾血浆中存在免疫多糖的结合蛋白，在其血细胞膜上存在免疫多 糖结合蛋白受体。进入机体的免疫多糖与血浆中的结合蛋白结合，再与血细胞 的受体结合，活化血淋巴中的吞噬细胞，提高吞噬病原的能力；刺激血淋巴液 中抗菌、溶菌活力的产生或升高；激活酚氧化酶原系统产生识别信号及介导吞 噬等，引发一系列的免疫反应；免疫多糖还起调理素的作用，增强血细胞对异 物的识别能力，从而提高了其吞噬能力。促进血细胞对真菌等较大异物的包围 杀伤能力，引起血细胞凝结，有利于血细胞趋向和杀伤异物及对伤口的修复。 鱼类机体内也存在免疫多糖受体，这些受体在免疫多糖发挥免疫刺激过程 中发挥重要的作用。免疫多糖正是与这些受体结合后激活嗜中性粒细胞及质细 胞的吞噬作用，促进其释放细胞因子、白三烯等物质，并通过这些物质来刺激 其它的淋巴细胞产生或分泌淋巴因子，以协调体液免疫和细胞免疫，刺激抗体 的产生和补体的生成等，从而引起整个机体的免疫反应。 二、作用机理： 国内外大量研究已证实酵母细胞壁免疫多糖是一种功能很强的免疫刺激剂， 其良好的免疫刺激功能主要取决于酵母多糖的初级结构、螺旋构象、分支情况、 分子量大小和取代基团的性质等等（张悦等，2005） 。葡聚糖直接激活水产 动物血细胞和巨噬细胞的噬菌活性，甘露寡糖具有吸附水产动物肠道内有害细 菌的能力，保持肠道内的正常菌群平衡。现有的研究已证实酵母细胞壁免疫多 糖能有效增强对虾、沼虾、克氏原螯虾、河蟹、鲫鱼、斑点叉尾鮰、鳗鱼、虹 鳟、大西洋鲑、中华鳖、黄鳝、牙鲆、鲑鱼、大黄鱼、栉孔扇贝、鲍鱼等水产 动物机体的免疫能力，其中对提高虾蟹非特异性免疫力的效果尤为明显。 使用效果： 其在水产动物中的作用主要归纳起来表现在以下几个方面：提高水产动 物非特异性免疫指标。注射或饲喂酵母细胞壁免疫多糖后，水产动物血清或肝 脏中的 ACP、ALP 、SOD、CAT、LYZ 、PO 酶的活性、白细胞的吞噬指数、吞噬比 例均得到明显地改善；汪小峰（2006）的研究则认为酵母细胞壁免疫多糖能显 著提高对虾细胞中粗面内质网的数量，从而提高对虾的 PO 产量；促进水产 动物淋巴细胞的增殖，促进浆细胞产生更多的抗体，提高水产动物的特异性免 疫应答反应；显著提高水产动物抗病能力，降低水产动物攻毒后的感染率和 成活率；能有效降低肝脏损伤，显著降低水产动物血液中 GPT、GOT 的活性， 酵母细胞壁免疫多糖对水产动物具有一定促生长的作用。 三、在水产养殖业上的应用 免疫多糖在水产养殖中的应用研究越来越多，水产养殖中应用免疫多糖有明 显的促进鱼类的生长和提高鱼的成活率的作用。李海燕等在丰产鲫饲料中添加 0.8%的免疫多糖，结果显示，丰产鲫体长、体重都有明显提高，并且能有效地 抵抗赤皮病的发生，大大提高鱼的成活率。 另外，利用免疫多糖来提高鱼类的非特异性免疫机能和增加其对病原菌的抵 抗力，是一种极为有效的、具有广阔发展前景的方法。在鲤鱼饲料中加入免疫 多糖可促使鲤鱼血液 NBT 阳性细胞数量增加和血清溶菌酶活力提高(P0.05） ， 明显改善鲤鱼的非特异性免疫功能5。在异育银鲫饲料中按每千克体重添加 150.0mg 的免疫多糖，对受免异育银鲫的免疫应答具有较强的调节效应，能增 强异育银鲫非特异性免疫功能23。通过注射途径使用免疫多糖能够提高大麻 哈鱼和虹鳟体内溶菌酶水平以及增强虹鳟外周白细胞的吞噬能力24-26。在赤 眼鳟饲料中添加免疫多糖的研究结果也表明，添加了 0.5%和 0.8%YPS 的饲料组 能显著提高赤眼鳟 SOD 活性、溶菌酶活性、补体 C3 水平、白细胞吞噬活性、 红细胞的免疫功能；而添加了 0.2%的免疫多糖饲料只能显著提高溶菌酶活性27。 因而，在鱼类的生产中广泛应用免疫多糖具有很好的饲养效果。 在南美白对虾饲料中按每千克体重添加 100mg 的免疫多糖，显著提高供试 南美白对虾血清和肌肉中酸性磷酸酶（ACP） 、碱性磷酸酶（ ALP）和过氧化物 酶（POD）的活性（t 测验 , P0.05） ，极显著地提高肝胰腺中 ACP、ALP 和 POD 的活性（t 测验, P0.01） ，增强抗哈维弧菌感染的能力28。在水温为 （20.03），盐度为（30.01.5 ） 的条件下，采用 50mg/l 质量浓度免疫多 糖浸泡皱纹盘鲍，发现 YPS 能增强皱纹盘鲍血细胞产生活性氧的能力和增强巨 噬细胞的吞噬作用，加强体液免疫，提高鲍血清凝集活力，可作鲍鱼的免疫增 强剂29 。于栉孔扇贝体中注射免疫多糖后，均有增强参与免疫防御的血淋巴 中酚氧化酶（PO ）和髓过氧物酶（ MPO）活性的作用。使其产生防御反应，包 括提供调理素，促进血细胞吞噬作用、包囊作用和结节形成，以及介导凝集和 凝固、产生杀菌物质等作用30。免疫多糖对栉孔扇贝血淋巴中可清除自由基 的抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活力有增强作 用，同时能提高血清中的酶活力31。而 SOD 和 CAT 在贝类免疫防御中发挥重 要作用，SOD 可清除体内的 O2-和OH ，CAT 可清除 H2O232，从而保护贝类本 身免受伤害。 酵母细胞壁免疫多糖与 VC 有明显的协调作用，如 -（1，3）葡聚糖与 VC 配合，对斑节对虾生长和抗病力效果很好。可以大大的促进生长、提高成活率， 降低饲料系数。 3.1 常量添加，成本控制 常量添加在饲料中的量通常应控制在 0.3%0.5%以内，如 0.1%0.2% 的添 加量即能产生显著的效果。饲喂后基本的评价指标为：增重率，饲料系数，死 亡率，相关免疫指标，攻毒感染率等。例如谭北平等（2005）在基础饲料粗蛋 白质含量 41、脂肪含量 7的饲料中分别添加 0.1%、0.2%和 0.4%，以不添加 作为对照，采用近似饱食投喂法投喂凡纳对虾 60d，试验结果表明：添加葡聚 糖组饲料系数显著低于对照组，对虾增重率均高于对照组的。添加酵母细胞壁 免疫多糖组的血细胞总量、白细胞吞噬指数、吞噬百分比及酚氧化酶的活性均 显著高于对照组。采用白斑病毒攻毒 7d 后，各试验组对对虾的免疫保护力均在 80%以上；攻毒 14d 后，添加酵母细胞壁多糖组凡纳滨对虾的死亡率仅为 20、16.6% 、16.6，显著低于对照组 80的死亡率。且在本投饲策略下,全 周期（60d）养殖期间投喂 - 葡聚糖并没有产生免疫疲劳或其他副作用。因此， 从提高免疫力的角度，凡纳对虾饲料中 -葡聚糖制剂的推荐添加量为 0.1%； 若考虑促进生长，则添加量建议上升到 0.2%。 3.2 预防治疗添加，效果控制 预防治疗添加的主要特点为阶段使用，但添加量较高，通常在 0.5%2%以 内。使用的重点在于在发病季节前阶段性高剂量的添加，如池塘养殖草鱼疾病 高发季节 4 月份和 67 月份前，提前 34 周使用。对于在此期间出现明显病症 的鱼，可少量采用国家允许使用的药物及时进行泼洒或拌饵治疗，这样能有效 地降低水产动物在疾病高发季节的发病率和死亡率，同时可以明显减少药物的 使用，对避免进一步的药害，确保水产品的安全和品质极其重要。 此方法的基本评价标准仍然可以采用水产动物的死亡率、病害感染率、增重 率、饲料系数等生产指标，相关免疫指标及肝脏受损程度，相关酶指标如 GOT、GPT 等也可作为研究和应用的评价指标。此外，综合养殖成本的核算也 可纳入评价指标。一般添加成本应远低于平均该地区月份水产动物的死亡损失 或药物治疗的添加成本。如陈昌福等（2006）在饲料中分别添加 50 250 mg/kg 体重的酵母细胞壁免疫多糖饲喂平均体重 171g 的鲫鱼 28d，日均投喂量为鱼体 重的 2%左右，结果表明：鲫鱼血清的总蛋白含量随着添加量的增加而显著增加， 血清凝集抗体效价、溶菌酶的活性、白细胞的吞嗜指数（PI）和吞嗜百分比 （PI）均显著高于对照组，而血清中谷丙转氨酶活性则呈现出显著下降的趋势。 养殖结束后采用嗜水气单胞菌对鲫鱼进行攻毒试验，试验组鲫鱼的死亡率均在 20%30%，远低于对照组的 86.7%的死亡率，其中添加 200 mg/kg 体重和 250mg/kg 体重的试验组（相当于饲料中分别添加 1%和 1.25%）死亡率最低，其 免疫保护率分别高达 76.9%和 73.1%。笔者于今年 8 月中下旬，对武汉东西湖地 区柏泉农场草鱼混养池塘进行为期 1 个半月的大塘试验，也获得了很好的研究 结果。在商品饲料中添加 5g/kg 酵母细胞壁免疫多糖的试验组，试验期间草鱼 死亡率仅为 0.12%，而对照组则高达 2%3.75%。与此同时，试验期间试验组所 用的消毒、治疗药物的费用仅为 16.26 元/ 亩，而对照组消毒、治疗费用平均在 27 元/亩以上。因对照组鱼持续死亡，消毒、杀虫不断，根本无法实现调水， 而试验组则在试验期间成功利用 200 亿/g 的枯草芽孢杆菌进行了两次调水，试 验结束时，试验组草鱼生长明显优于对照组，进一步的解剖发现试验组草鱼背 部肌肉厚实，鳞片的光泽度好。 3.3 具有广谱性，水产养殖对象扩展 此使用方法的基本评价指标同前，添加量可以采用常规添加方式，也可以采 用预防添加的方式。具体采用何种方式合理，首先需要对当地的养殖模式、养 殖成本和疾病高发季节有所了解，同时还要视当年养殖水产动物的市场价格和 饲料价格走势而定。一般而言，水产品终端价格高企，利润空间较大时，可采 用预防添加的方式进行添加。如华中农业大学的陈昌福教授（2007）在商品鳗 鱼饲料中添加 100、300 、500mg/kg 体重的酵母细胞壁免疫多糖，以不添加组 作为对照，养殖 28d 后，300mg/kg B.W 和 500mg/kg B.W 组鳗鱼白细胞吞嗜指 数、吞嗜百分比显著高于对照组，血清中溶菌酶和补体 C3、C4 的活性均高于对 照组。因此，在鳗鱼饲料中可采用阶段预防添加的模式，添加量 300500mg/kg 体重为宜。 酵母细胞壁免疫多糖作为免疫增强剂，国内外在许多水产动物上都得到了证实， 如对虾、小龙虾、罗氏沼虾、河蟹、鲫鱼、中华鳖、黄鳝、虹鳟、鳗鲡、海鲈、 牙鲆、大菱鲆、叉尾鮰等。 3.4 结合饲料配方调整与优化，成本效果控制 此种使用方法需要了解当地养殖模式、基本饲料配方组成及原料成本，通过 经典的养殖试验或中试，提出养殖效果相当的配方修改建议。如刘立鹤 （2005）研究了不同饲料配方下 -葡聚糖和鱼粉添加水平对凡纳滨对虾生长、 非特异性免疫力的影响及成本分析，研究表明：凡纳滨对虾饲料中 10%鱼粉组 对虾增重率显著低于 20%和 25%组（P0.01） ，而 20和 25鱼粉组凡纳滨对 虾生长性能并无显著差异。在 20%和 25%鱼粉添加组，添加 - 葡聚糖有一定促 进对虾的生长， 、降低饲料系数的功效，血清、组织中非特异免疫指标的酶活性 均有一定程度的提高。因此，在养殖效果相当的前提下，适当降低鱼粉的含量 （如鱼粉含量从目前配方中的 25%降低至 20%） ，添加 - 葡聚糖并调整配方， 即可有效地降低饲料成本。在广东一些饲料厂家生产的粗蛋白质为 25%的草鱼 配方中，通过降低豆粕的添加量，适当增加棉籽粕使用量，并常量添加酵母细 胞壁多糖，也在确保养殖效果的前提下，实现了饲料配方成本和养殖病害的有 效控制。 3.5 使用方法扩展，扩大外延，效果控制 近些年，随着酵母细胞壁免疫多糖应用的推广和普及，已不仅仅局限于作为 饲料添加剂直接添加到饲料中，其使用方法得到了极大的拓展，具体体现在以 下几个方面：作为疫苗佐剂，配合疫苗使用，采用注射或浸泡的方法可直接 提高水产动物的抗病和抗应激能力。在实际的生产实践中，注射效果较稳定， 但由于受到操作强度和难度的限制，类似草鱼四联注射疫苗的推广和普及率一 直不高。但是针对水产动物的亲本或者比较大型的养殖动物如鲟鱼，采用注射 的方法可以取得很好的养殖效果。如陈昌福（2006）对克氏原螯虾体内注射免 疫多糖 24h、48h 和 72h 后，测定其血清、肝胰腺和肌肉中的 ACP、AKP 等酶活 性，发现其均高于对照组，其中肝胰腺中 ACP 和 AKP 的酶活显著高于对照组； 作为免疫增强剂直接伴饵投喂，此使用主要适合一些以粉状料为主的水产动 物饲料，如黄鳝饲料、鳗鱼饲料、甲鱼、河魨饲料等。近些年，开发出来的花 鲢粉状饲料中直接将酵母细胞壁免疫多糖拌饵投喂，也可获得很好的养殖效果； 刈草喂鱼仍然是我国草鱼养殖的一种模式，以草喂鱼虽然可以节约大量的饲 料成本，但也存在着饲料系数高、水质不易控制、疾病容易暴发等缺点。酵母 细胞壁免疫多糖具有较好的粘性，采用和水、和面等方式直接将酵母细胞壁免 疫多糖喷涂或涂布于草上饲喂草鱼，可有效降低养殖期间草鱼发病率和死亡率； 将酵母细胞壁免疫多糖（可与基础配方按比例）制成小颗粒药剂，在鱼病发 生前期或初期，按照添加量折算后，按一定比例直接加入饲料中投喂。此法适 合以颗粒料饲养的网箱养殖，也适合普通池塘养殖；可在水产动物育苗阶段 使用，如王新霞（2004）的研究表明在中国对虾育苗中使用 0.30.5mg/ml 的 -葡聚糖浸浴，可显著提高蚤状幼体的变态率和生长，可显著提高副溶血弧菌 攻毒后的成活率。 3.6 扩展应用范围，充实和认识饲料功效 随着水产养殖和饲料配方技术的不断提高，人们对饲料的功效不断地得到充 实和提升。针对不同阶段饲料的功效，酵母壁细胞免疫多糖在鱼类的越冬、抗 冻、耐运输和抗辐射等方面发挥重要作用。笔者（2008）在国产鱼粉 3%、豆粕 13%、菜籽粕 28%、棉籽粕 10%、DDGS 4%、油糠 10%、玉米蛋白粉 5%、次粉 20.70%、磷脂粉 1%、沸石粉 1%、膨润土 1%、磷酸二氢钙、食盐 0.3%，外加 1%预 混料的基础饲料配方中分别添加 0.1%、0.2% 、0.4% 的酵母细胞壁免疫多糖，以 基础配方作为对照。每个处理设 3 个重复，每个重复为 300L 的玻璃缸中放置均 重 55g 健康的草鱼 15 尾，喂养 56d，全程控温 22。试验期间除每 7d 消毒一 次水体外，对部分发病的草鱼也不使用任何其他药物。试验结束后对照组草鱼 成活率仅为 26.7%，而添加 0.1%、0.2%、0.4% 的酵母细胞壁免疫多糖试验组草 鱼的成活率分别为 46.7%、55.6% 和 53.3%。56d 后逐渐降低水温直到室温，并 停止投喂，经过 40d 越冬后，对照组和 0.1%组草鱼全部死亡，而添加 0.2%、0.4%酵母细胞壁免疫多糖组成活率尚有 20%30%。这说明，采用高剂量 添加对提高草鱼越冬及越冬后的死亡率作用还是比较明显的，当然这尚需要进 一步收集相关的大量试验数据。 3.7 多种措施配合，提高饲料报酬 现有的很多研究都证实在使用酵母细胞壁免疫多糖时，采用多种措施配合可 显著提升饲料报酬。如：酵母细胞壁免疫多糖与维生素 C 有明显的协调作用； 刘栋辉（2002）研究了 -1,3-葡聚糖和维生素 C 对斑节对虾生长和抗病力效果 的