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多糖类免疫增强剂在水产养殖的基础研究
【来源/作者】集美大学——王亚如 【更新日期】2014-9-1 16:28:28

传统的病害防治方法主要依靠化学合成药物,实践证明长期使用抗生素会使病原产生抗药性, 并在鱼体组织中存在药物残留, 降低水产品的质量。利用免疫增强剂来激活水产动物的免疫系统, 提高自身的抗病能力, 是一种减少疾病发生的安全、高效方法。免疫增强剂主要通过增强机体非特异性免疫功能来达到防病、抗病目的。其不在鱼体内产生免疫记忆, 但能够在短时间内提高机体的抗病能力,因此成为水产保护学研究领域的热点。多糖又叫聚糖, 是指聚合度超过10 以上的多聚糖。多糖是生物体内普遍存在的一大类生物大分子, 有促进畜禽免疫力、抗菌、抗病毒、抗寄生虫、抗炎、降低血脂以及改善动物生产性能等多种生物功能。自 20 世纪 60 年代以来多糖作为一种非特异性免疫增强剂已被广泛应用于临床医学。本文就多糖类免疫增强剂在水产养殖中的应用及研究现状做一概述, 旨在为相关的科研和生产提供有益参考。

1.免疫增强剂的作用机制

鱼类的免疫系统为较低等的特异性免疫系统,分细胞免疫和体液免疫。鱼类的细胞免疫中有吞噬细胞、嗜中性粒细胞、自然杀伤细胞(NKI3)以及`f、B淋巴细胞等;在体液免疫中有溶菌酶、溶血素、免疫球蛋白及各种补体等。与鱼类相比,甲壳类则为非特异性免疫系统。免疫增强剂作用于这两种免疫系统的机理是多方面的,据己报道的文献,其机理大致体现为:在甲壳动物中,免疫增强剂可活化血淋巴中的吞噬细胞,提高其吞噬病原的能力;刺激血淋巴中抗菌、溶菌活力的产生;激活酚氧化酶原系统,产生识别信号及介导吞噬等。在鱼类中,免疫增强剂可激活嗜中性粒细胞和白细胞的吞噬作用;刺激淋巴细胞的产生或分泌淋巴因子,协调细胞免疫和体液免疫;诱发抗体的产生及补体的生成等。

2.水产动物免疫增强剂的研究进展

免疫增强剂是具有促进或诱发宿主防御反应,增强机体抗病能力的一类物质,按其功能可以分为两大类:一类是增强动物的非特异性免疫功能;另一类是增强由疫苗诱导的特异性免疫机能(又称佐剂作用)。在水产动物中对前者研究的较多,主要通过提高非特异性免疫力来增强水产动物的抗病能力,这种免疫是没有记忆的,且持续时间不长。因此,在水产动物的养殖生产中应用免疫增强剂来提高机体的免疫水平、增强先天性的抵抗力具有重大的意义。 目前国内外已经报道过多种免疫增强剂具有提高水产动物免疫功能,增强抗病力的作用,如多糖类、微生物类、营养素类(微量元素、维生素)、中草药,化学合成物、蛋白类、微生物提取物等。

3.多糖类免疫增强剂

3.1 海藻多糖

海藻多糖是海藻中广泛存在的一类多组分的化学混合物,主要来自海带、鹿尾菜(羊栖菜)、巨藻、泡叶藻、墨角藻等海藻,由不同的单糖基通过 C1,3-糖苷键,C1,4-糖苷键相连而成,是海藻细胞间和细胞内所含的各种高分子碳水化合物的总称,根据其来源不同分为红藻多糖、褐藻多糖、绿藻多糖等。海藻多糖具有免疫调节、抗肿瘤、抗凝血、降血脂血糖等生物活性,是一类具有广阔开发前景的食品、饲料添加剂。

3..2 壳聚糖

甲壳素是一种带正电荷的高分子聚合物,广泛存在于植物、菌类、藻类的细胞壁,高等植物的细胞壁,节肢动物虾蟹、蝇蛆、动物的外壳,软体动物的外壳和软骨中。壳素用浓碱进行热处理后,得到脱乙酰基的甲壳素,即壳聚糖,具有良好的生物相溶性和生物降解性。壳聚糖具有多种生理作用,调节体内脂肪代谢、改善体内环境、促进组织修复、抗凝血、提高机体免疫力。在向南美白对虾体内注射不同浓度的壳聚糖和甲壳素并进行攻毒实验,证明了甲壳素和壳聚糖可以增强对虾机体的免疫力,提高对虾的抗病能力。在研究壳聚糖对黄颡鱼非特异性免疫机能影响的实验中发现,壳聚糖可提高黄颡鱼头肾吞噬细胞的吞噬、杀菌活性,增强体内血清溶菌酶和补体活性。

3.3 脂多糖

脂多糖是存在于革兰氏阴性菌细胞壁的一种化合物,是一种细菌的内毒素,由 O-多糖侧链、寡聚糖核心和内部的类脂 A 组成,脂质 A为构成内毒素活性糖脂,以共价键联结到杂多糖链,有两部分:一是核心多糖,在有关的株内是恒定的;另一 O-特异性链是高度可变的。脂多糖是调节哺乳动物免疫功能最为有效的一种多糖,主要作用于嗜中性白细胞和巨噬细胞,可以提高其吞噬活性。研究证明,LPS 能活化吞噬细胞,提高大西洋鲑巨噬细胞内的活性氧水平,从而降低疾病的感染。也有研究证明它能提高鲫鱼巨噬细胞的活性氧水平,增强其免疫能力。

3.4 β-葡聚糖

β-葡聚糖是一种由多分子葡萄糖单糖聚合而成的高分子糖类,广泛的存在于自然界的各种真菌,细菌,海藻中。葡聚糖以 β-1,3 糖苷键连接主链结构,以 β-1,6 糖苷键连接支链,其中 β-1,3糖苷键占主要的 85%,β-1,6 糖苷键占 3%。β-葡聚糖可以活化白血球、巨噬细胞的吞噬,黑化,包囊外来入侵物的能力,同时可以与自身的蛋白质结合成 β-葡聚结合蛋白,增强免疫细胞的噬菌能力,刺激酚氧化酶原系统,产生酚氧化酶(PO),抵抗细菌,病毒,真菌,寄生虫的侵袭,大幅度提高鱼虾等水产动物的非特异性免疫能力,从而提高了机体自身的免疫能力。 实验证明,在饲料中添加0.1%-0.2%的β-葡聚糖能促进凡纳滨对虾生长,提高对虾的吞噬活力及酚氧化酶活力,并提高用对虾白斑病病毒攻毒后的成活率,提高抗病力。从啤酒酵母中提取出的β-葡聚糖添加到饲料中,发现可以提高对虾的存活率、增长率,提高对虾的PO、SOD、ACP、AKP活力,还可以可以增强对虾对于白斑病病毒的抵抗力。另外,β-葡聚糖对细胞也有抗癌,抗氧化的作用。

3.5 肽聚糖

肽聚糖又称粘肽,糖胺肽,由氨基糖骨架和肽链组成,存在于细菌的细胞壁与原生质膜之间,是构成细菌细胞壁骨架的基础物质,通常在革兰氏阳性菌细胞壁中含量较高。肽聚糖被水解后,生物活性得以增强,通常用来作为一种抗菌的免疫增强剂。 实验证明研究发现,肽聚糖可增强斑节对虾的免疫力,提高其生长速度及成活率。
总结

免疫增强剂可以刺激养殖动物的免疫系统,增强其疾病抵抗力,降低病害带来的经济损失。但是免疫增强剂作用机理尚不够明确,仍然有待于进一步研究,其对养殖动物免疫力的影响受使用方法、时间、剂量等多种因素的影响。生物多糖作为一类免疫增强剂, 在水产动物病害防治中扮演着重要角色。随着多糖种类、使用方法、剂量、作用机制和作用时效的深人研究, 各种新型生物多糖必将成为提高水产动物抗病力、防治水产动物疾病的有力武器。

参考文献

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【关键词】鱼类,免疫,壳聚糖,脂多糖,肽聚糖,国家标准物质网 

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