几种免疫增强剂在水产养殖中的应用研究进展.pdf

栏目编辑 魏友海饲料与营养2023.7三、讨论从本试验中侧沟爬岩鳅幼苗的成活率和生长情况来看，螺旋藻组和硅藻组侧沟爬岩鳅幼苗的成活率和生长速度都低于蛋黄组，即可说明蛋黄作为侧沟爬岩鳅幼苗的开口饵料是比较适口的。采用微粒状的硅藻和螺旋藻作为饵料投入水中后，其不易沉入水底，而是在水体中呈现悬浮或者漂浮状态。侧沟爬岩鳅幼苗是一种底栖鱼，幼苗大部分时间均在池底匍匐游动，很难主动对硅藻和螺旋藻进行摄食，这样就造成硅藻和螺旋藻试验组特定生长率较低。此外从饵料来源上看，鸡蛋黄作为饵料比硅藻和螺旋藻在实际生产中更容易获取，成本更低。因此，本研究认为蛋黄微粒是侧沟爬岩鳅幼苗适宜的开口饵料。综上所述，蛋黄微粒是侧沟爬岩鳅幼鱼适宜的开口饵料。在生产中，如果需要考虑营养均衡，可以使用硅藻或者螺旋藻作为开口饵料的补充，这样更适合侧沟爬岩鳅幼苗的生长。近年来，随着社会经济的快速发展、人民生活水平的日益提高，消费者对水产品需求明显增加，促使水产养殖业持续向规模化、集约化方向发展(卜孟娟等，2019；张建胜等，2022；Ian P等，2004)。为此，养殖户为提高经济效益，在动物日粮中添加抗生素以达到预防疾病、促进动物生长和节约养殖成本的效果(Mary D 等，2000)。然而，抗生素的不规范使用导致了耐药菌、药物残留和食品安全隐患等问题出现，使畜产品等质量降低，并通过食物链威胁人类健康，造成环境污染等(朱恩恒等，2022；曾建国，2022；田志梅等，2019)。国内外减少或禁止抗生素使用的发展趋势使得免疫增强剂的应用研究越来越多(田亚东等，2004)。如何在饲料端全面禁抗的高密度养殖条件下保障动物健康和稳定生产水平，是当今养殖业和饲料添加剂行业的一大挑战。因此，寻找一种安全、高效、绿色的免疫增强剂是保障水产养殖业健康、稳定发展的必要之举。本文主要对抗生素的发展史以及近年来常用的几种新型免疫增强剂在水产动物饲料中的应用研究进行综述，以期在养殖实践中为广大养殖户选择免疫增强剂提供一定的参考。一、抗生素的发展史及危害抗生素原名抗菌素，是一类由某些微生物或高等动植物在生活过程中产生、在低浓度下能抑制或杀灭微生物和其他细胞增殖的物质(王丽等，2021；杭柏林等，2022；Ramasamy Rajesh Kumar等，2012)。抗生素主要作为药物拌入饲料、加水灌服和注射使用等来治疗患病动物(Raheem N等，2019)。抗生素最初被用于治疗动物传染性疾病，但随后因其可以预防疾病和促进动物生长而逐渐被用作饲料添加剂，甚至超过了最初被用作治疗性药物使用的频率(周欣宇等，2018)。但随着细菌耐药性和药物残留的发现，人们认为环境中高水平的抗生素积累，不仅会造成各种污染，而且最终还会沿着食物链循环进入人体，从而增加人类疾病的发生率，进而对环境安全和人类健康产生复杂且深远的影响。二、免疫增强剂1.抗菌肽抗菌肽是一类广泛存在于大多数生物体中具有生物活性的阳离子型小分子多肽，是生物体免疫系统的重要组成部分(Hans G等，1995；DubosR J等，1939)。抗菌肽根据来源可分为动物抗菌彭苏予1，吴秋红1，包松松1，蒋立1，王亚超1，刘波2(1.西南科技大学生命科学与工程学院，四川 绵阳621010；2.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心，江苏 无锡214081)基金项目：中国水产科学研究院基本科研业务费(2022XT0401、2020TD59)；国家现代农业产业技术体系专项(CARS-48)；江苏现代农业产业技术体系建设专项资金(JATS 2022 514)通信作者：王亚超、刘波74栏目编辑 魏友海2023.7饲料与营养肽、植物抗菌肽和微生物抗菌肽，距今已有40多年的应用历史，截至目前发现种类达上千种(张若男等，2022；章启慧等，2022)。抗菌肽具有理化性质稳定、抗菌机制独特、不易产生耐药菌株以及 对 高 等 动 物 细 胞 无 害 等 特 点(卢 国 民 等，2014)，抑菌机制主要是通过破坏细菌细胞膜结构的完整性，使其内外屏障丧失、膜内物质向外部泄露，从而杀死细胞(李云香等，2019)。Teiner等(1981)研究表明，在早期测定抗菌肽的生物活性时，最先发现其有抗菌作用，并且在较低浓度时仍对细菌表现出高效的抑制作用。翟少伟等(2016)对吉富罗非鱼投喂抗菌肽后发现，罗非鱼肠道中乳酸杆菌数量显著增加，大肠杆菌数量显著减少，肠道总抗氧化水平显著提高。在黄鳝日粮中添加适量抗菌肽，可改善黄鳝肠道菌群结构，提高微生物群落的多样性，维持肠道健康(谭凤霞等，2020)。抗菌肽添加到加州鲈的日粮中，对提高鲈鱼的增重率、降低饵料系数具有积极作用(张莉等，2021)。马淑慧等(2023)将柞蚕抗菌肽添加到扇贝饲料中，可显著促进贝类生长，提高免疫力，降低贝类发生传染病后的死亡率。除调节动物肠道健康、促生长和提高免疫功能外，抗菌肽还具有抑菌和降低细菌耐药性等作用。Rodrguez-Rojas等(2014)研究表明，与卡那霉素、氨苄西林和环丙沙星等抗生素不同，阳离子抗菌肽不会明显提高细菌突变率。有研究结果表明，来源于鲇鱼体表黏液所合成的新型抗菌肽对腐败希瓦氏菌和大肠杆菌具有显著抑菌作用(刘权伟等，2020)。Thomas等(2010)在选择使用抗菌肽化合物和抗生素的条件下，用大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌测试不同菌株的耐药性变化，所有测试细菌都容易获得对抗生素的耐药性；相比之下，没有检测到细菌对抗菌肽复合物产生耐药性的迹象。2.微生态制剂微生态制剂又称益生素，是一类含益生菌或促进益生菌生长的物质通过微生态学原理制成的有益于宿主的活菌制剂。微生态制剂概念由国内微生态学家康白提出，随后各国科学家为克服抗生素和激素类添加剂带来的不利影响，寻求并开发出一种安全、无毒副作用、促生长类添加剂微生态制剂(陈祈磊等，2011)。微生态制剂包括益生菌、益生元和合生元，具有安全、无毒副作用、无耐药性、低残留等特点。其抑菌机制主要是通过增强有益菌的定植，抑制或杀灭有害菌，以达到调节动物肠道菌群平衡、维持肠道健康的效果(尹清强等，2011)。微生态制剂在水产养殖中主要分为饲用微生态制剂和调水改底用微生态制剂(廖乙露等，2021)。研究发现，在黄颡鱼的高密度养殖环境下应用微生态制剂可以改善饲料适口性、降低饲料系数、促进鱼生长发育、减少病害和净化水质等，对于推广水产动物的高密度健康养殖具有积极意义(欧少伟，2022；郑艳波等，2021)。但在生产实践中发现，不同动物对于微生态制剂的最佳需要量不同，产生的效果也不同。邓希海等(2022)发现，当添加量为2%时，可显著提高鲈鱼增重率、谷胱甘肽过氧化物酶和溶菌酶的活性，以及显著增加血清补体C3含量，表明2%的微生态制剂对促进鲈鱼的生长发育、提高抗氧化能力和免疫力效果较好。此外，微生态制剂还具有良好的抑菌作用。程鑫等(2019)试验结果表明，酵母培养物可增强机体对抗嗜水性单胞菌的侵袭，提高黄颡鱼的存活率，对黄颡鱼的健康生长具有促进作用。微生态制剂还可用于水体环境改良。将光合细菌、枯草芽孢杆菌和反硝化细菌按菌液不同体积比进行复配，与商品微生态制剂和空白组对比，试验组溶氧含量和COD降解率显著提高，对氨氮、亚硝态氮和硝态氮的降解率优于商品微生态制剂。该试验结果表明，复合微生态制剂可用于水产养殖中的水质净化和养殖水环境的改善(谢凤行等，2012)。微生态制剂还可使水产养殖过程中废弃物的排放量减少，促进水体中有益菌群增殖，从而预防水体污染(刘洋等，2020；王宇翕等，2020)。3.中草药中草药是一类由一种或多种天然草本植物制成的药物，含有多种活性物质及营养成分(于潇萌，2014)。中草药起源于中国，最早记录中草药的药物学专著为神农本草经。该书记载了365种药物的疗效，其中包括了动物药67种、植物药252种、矿物药46种(丁自勉等，2013)。我国中草药资源丰富，包括金银花、蒲公英、黄芩等。中草药具有抑菌能力强、药食同源、无耐药性等特点。中草药抑菌机制：一是直接干扰有害细菌的生化代谢或繁殖，提高抗菌药物的活性；75栏目编辑 魏友海饲料与营养2023.7二是提高机体免疫功能，抵御有害病原菌的侵袭。中草药作为饲料添加剂应用于水产养殖中，可以预防和治疗动物疾病、提高免疫力、缓解应激、抑菌、促生长和提高产品质量等。冯淇元等(2019)发现，甘草能提高施氏鲟在高温热应激下的耐受能力。姚丽等(2020)发现，黄连、黄芩、连翘、丁香、秦皮对链球菌均有较好的抑菌效果。大黄、五倍子、山苍子、黄芩、苦参均可降低异齿裂腹鱼卵感染水霉的致死率和畸形率，从而 有 助 于 保 持 较 稳 定 的 孵 化 率(曾 本 和 等，2019)。除单一中草药在水产动物饲料中的使用效果较好外，复方中草药的应用也表现效果良好。车前草、藿香、刺五加和厚朴制成的复方中草药可显著提高石斑鱼的胰蛋白酶、脂肪蛋白酶和淀粉酶活性，从而提高饲料的消化率(黄景军等，2021)。以黄芪、党参和野菊花按比例制成的复方中草药制剂可显著提高黄颡鱼的增重率和血清补体C3、C4水平，降低饵料系数、蒸煮损失率和滴水损失率，对促进生长、改善肉质和增强免疫力有一定意义(曲木等，2018)。但由于中草药尚存在一些应用的局限性，如本身带有一定的毒性和药效不足，因此发酵中草药的相关研究逐渐兴起。解旭东等(2021)研究发现发酵中草药对鳜鱼促生长和保肝效果明显。李永娟等(2018)试验结果表明，发酵中草药可显著降低草鱼肝体比和死亡率，增强了草鱼的抗病力。4.植物精油植物精油是一种从草本植物的特定部位(根、叶、花、果实、种子、树皮等)萃取、经过蒸馏和压榨方式提炼、具有挥发性和香气且不溶于水的物质(王昱森等，2023；梁毅等，2013)。植物精油历史悠久，古埃及人将其用于制作精油香膏和王宫贵族的保养。我国通过古丝绸之路将芳香植物和精油传入。近年来，植物精油作为一种新型的饲料添加剂最初用于单胃动物，随后也将其应用于水产动物中。植物精油是疏水性的活性化合物，成分包括香芹酚、百里香酚、肉桂醛和芳樟醛等。植物精油具有绿色环保、抑菌、抗氧化和促生长的特点，其抑菌机制主要是通过破坏细菌细胞膜结构、诱发菌丝溶解和影响细胞内生物大分子的合成来抑制病原微生物的生长，从而达到抑菌的效果。植物精油作为一种绿色安全的新型饲料添加剂可添加到水产动物饲料中。王猛强等(2015)研究发现，在降低鱼粉使用量的情况下添加0.02%的植物精油，可有效缓解低蛋白质饲料造成的凡纳滨对虾生长缓慢问题，并同时提高其增重率和特定生长率，以促进对虾生长。牛至精油可显著提高异育银鲫的肠道消化酶活性，改善肠道内组织结构和降低饵料系数，以提高异育银鲫对饲料的消化率和转化率(王俊维等，2023)。Acar 等(2015)在罗非鱼饲料中添加柑橘精油，结果发现罗非鱼血清中葡萄糖、甘油三酯和胆固醇的含量显著降低，而蛋白质含量显著提高。有研究表明，在饲料中添加植物精油可以提高大菱鲆幼鱼的抗弧菌能力和增强机体免疫力(郝甜甜等，2022；崔惠敬等，2017)。昝春兰等(2018)发现，桉树精油可通过破坏腐败希瓦氏菌和金黄色葡萄球菌细胞膜的完整性，使细胞因其内容物泄露和生理功能紊乱而死亡，最终达到抑菌效果。除单一植物精油可表现出良好的抗病力外，钱希逸等(2022)在南美白对虾饲料中添加丁酸钠植物精油复合制剂，试验结果表明，丁酸钠植物精油复合制剂也有促进南美白对虾抑制致病菌作用，从而降低疾病的发生率和死亡率。三、小结抗菌肽、微生态制剂、中草药和植物精油4类新型免疫增强剂在抑菌、促生长、提高动物免疫力和促进营养物质的消化吸收方面发挥着显著的作用，是禁抗环境下较为理想的产品。免疫增强剂在应用研究中还存在一些问题：天然抗菌肽较少，化学合成成本较高；微生态制剂优势菌株筛选困难，产品单一；某些中草药存在一定的应用局限性；植物精油稳定性差，易于挥发，单一的植物精油功能性不强等。因此，广大科研工作者要进行深入研究，为水产养殖业寻找更高效、绿色的免疫增强剂，以促进水产养殖业健康可持续发展。76