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文丨煜捷史馆
编辑丨煜捷史馆
中华绒螯蟹,又称毛蟹、清水蟹、大闸蟹或者河蟹,是我国特有的水产养殖经济动物,属于节肢动物门、甲壳纲、十足目、线螯蟹属的一种。
其主要特征包括:5对步足,1对螯钳,螯钳内外两侧覆盖有绒毛,其中雄蟹所覆盖的绒毛十分丰富,背面呈不平整墨绿色方圆型,共有12个棘齿分别位于前缘和左右前侧缘等等。
中华绒螯蟹的分布十分广泛,主要分布在环黄渤海沿岸附近,其中包括天津、河北、山东、辽宁等地区。
随着经济和技术的发展,其养殖范围日益扩大,在中国从南纬24°到北纬42°-43°,从东经124°到西经112°都有分布。
我国开始大力推广中华绒螯蟹的养殖,从而使其产量开始迅速增加,到目前为止,中华绒螯蟹养殖在我国淡水养殖业中占据了很重要的地位。
此次研究黄芪多糖对中华绒螯蟹免疫功能的影响,既丰富了中华绒螯蟹免疫学基础知识,又为中华绒螯蟹病害的综合防治探索了一条新途径。
接下来,就由煜捷为大家讲解:人工饲养绒螯蟹过程中,饵料中黄芪多糖的浓度变化,是如何影响到河蟹免疫功能的。
黄芪多糖的应用甲壳动物是节肢动物门中的一个亚门,中华绒螯蟹则是其中一类重要的淡水种。
据数据显示,中华绒螯蟹在全世界范围内的养殖产量和捕捞产量多达500万吨,创造的经济效益也高达227亿美元,占世界水产业总产值的23.1%。
中华绒螯蟹也是我国近年来重要的水产经济养殖动物之一,养殖规模日趋增大,但随之而来的细菌性和病毒性疾病也越来越重,严重影响了生产和经济效益。
因此,对甲壳动物的抗病机能和免疫系统及免疫机制的研究显得尤为重要。
甲壳动物的免疫方式主要有两种:一种是体液免疫,另一种是细胞免疫,两种免疫方式相互协作、交叉补充,共同组成了甲壳动物抵抗外界病原侵染的免疫应答系统。
多糖由十个以上单糖脱水缩合而成,属于分子结构非常庞大且繁杂的一类聚合糖高分子碳水化合物,可表示为通式(C6H10O5)n。
同多糖,顾名思义是通过相同的单糖构成的多糖,如淀粉、纤维素和糖原等;杂多糖,是以两种以上的单糖组成的多糖,比如由戊糖和半乳糖等组成的阿拉伯胶。
多糖是由聚合程度不同的化合物杂合而成的物质,而并非一种单一的化学聚合物。多糖类大多不具有还原性和变旋现象,无法溶于水,同时不具有甜味,无法形成结晶体。
多糖也是糖苷,可以水解,在水解过程中,常常发生一系列的中间反应,彻底完全水解获得单糖。现在已经在自然界的动植物及微生物中发现了数百种的天然多糖。
已有学者从黄芪多糖中分离出5种单糖,其中有4种被鉴定为:葡萄糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸,黄芪多糖具有抑制细菌增殖和加强生物体抵抗病原菌的作用。
随着河蟹养殖规模不断扩大、集约化程度的提高以及养殖环境的恶化,疾病的危害程度越来越大,特别是"水鳖子"病、颤抖病、烂鳃病等疾病频繁发生,已成为中华绒螯蟹养殖业稳步发展的主要障碍。
为防治这些疾病,养殖生产中滥用抗生素和其他化学类药物,导致病原菌的抗药性增强,蟹体免疫力下降,还存在药物残留的风险,寻找用于河蟹疾病防治和免疫增强的无公害物质显得尤为迫切。
黄芪多糖是从中药黄芪中提取出来的一种天然植物多糖,具有抗病毒、提高机体免疫力等生物学功能,作为保健品也有广阔的前景。
目前为止,黄芪多糖作为免疫增强剂的使用主要集中在畜、禽和鱼类,而在甲壳类水产动物中的应用还很少。
那么,黄芪多糖在河蟹养殖中的应用有何影响?
黄芪多糖对河蟹养殖的影响黄芪多糖是从中药黄芪中提取的一种天然植物多糖,具有抗病毒和提高机体免疫力等生物学功能,也有广阔的保健品前景。
目前黄芪多糖作为免疫增强剂的应用主要集中在畜、禽和鱼类,在甲壳类水产动物中的应用还相对较少。
在中华绒螯蟹免疫机制中,体液与细胞中免疫相关酶的活性是判断其抗病能力的重要指标,酚氧化酶(PO)是酚氧化酶原系统的重要组成成分之一,其活性的高低能在一定程度上反映机体免疫能力的高低。
将APS与氟苯尼考(FFC)进行组合,以南美白对虾为实验对象,投喂含有组合药液的日粮5天,结果发现对虾的无细胞血淋巴中PO活性明显提高。
0.01311 §等通过在饲料中添加APS投喂太平洋白对虾,经过30天投喂之后,发现与基础词料相比,添加有APS的饲料对虾血淋巴中PO的活性显著提高。
在中国明对虾基础词料中添加海藻多糖和北虫草多糖,投喂对虾20天,结果表明对虾血清中PO的活性显著提高。
将海带多糖和酵母P-葡聚糖混合物添加于凡纳滨对虾饲料中,设置0、1、4g/kg三组添加量,结果表明,所有实验组对虾血淋巴PO的活性从第1-2天开始显著提高。
在中华绒螯蟹的基础词料中分别添加0.05%、0.1%、0.2%的APS,饲喂两周后,其血淋巴中PO的活性明显提升,可能是APS刺激酚氧化酶原基因表达或促进酚氧化酶原活化,从而使血淋巴中PO的活性增加。
除了酚氧化酶原系统中的酚氧化酶,还有很多在甲壳动物免疫系统中起重要作用的免疫酶。
超氧化物歧化酶(SOD)是一种重要的抗氧化酶,在清除超氧阴离子自由基方面效果显著。
丙二醛(MDA)是细胞膜脂超氧化的重要产物之一,它会对细胞膜产生损害,并加速细胞的氧化,因此MDA的含量可以从侧面反映机体的抗氧化能力。
将SOD和MDA指标数据综合分析,再结合总抗氧化能力(T-AOC)的测定,可以较为准确地反映机体对抗病原体入侵时抗氧化能力的强弱。
另外,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),是一种重要的过氧化物分解酶,能将有害的过氧化物还原成为无害的羟基化合物,从而保护细胞膜的分子结构及功能不受过氧化物的损害和干扰。
除此之外,黄芪多糖还对河蟹有哪些影响呢?
黄芪多糖对中华绒螯蟹抗感染能力的影响对凡纳滨对奸注射2、4、6克/克壳聚糖,并按2×10^6 CFU/尾虫的剂量注射溶藻弧菌。在注射第1天和第6天时,壳聚糖添加组对虾的生存率明显要比空白对照组高,对中华绒螯蟹进行体腔注射竹笋多糖(BSP)。
注射量分别为1毫克/千克、5毫克/千克、10毫克/千克、20毫克/千克,注射4天后以1.2><10^7 CFU/千克体质量的剂量给中华绒螯蟹注射嗜水气单胞菌进行攻毒,其免疫保护率可达66.67%,说明BSP可以提高中华绒螯蟹抗感染能力。
对日本囊对虾投喂P-葡聚糖,结果发现日本囊对虾对弧菌的抵抗能力明显增强,在本研究中,所有APS组的免疫保护率均有所增加,其中高浓度组的最为明显,说明APS对中黄绒螯蟹抗感染能力有明显积极的影响。
将处3与氟苯尼考(FFC)组合,投喂南美白对虾5d,发现对虾中免疫相关基因抗脂多糖因子(ALF)、组织蛋白酶B(catB)、甲壳素(Crustin)、凝集素(Lee)溶菌酶(LZM)和Toll样受体(TLR)在血细胞和肝组织中的表达水平显著提高。
在大菱鲆饲料中分别添加了500mg/kg和150mg/kg的APS,63d后,发现APS能够诱导大菱鲆TLRs的mRNA表达上调。多糖可以调节炎症细胞因子在免疫细胞TLRs/NF-κB信号通路中不同基因的表达。
APS对小鼠乳腺癌4T1细胞无细胞毒副作用,但能显著增强RAW264.7细胞上清液对4T1细胞的细胞毒副作用,APS还能促进1^’\¥264.7细胞产生细胞因子以及从),并显著上调11^0、11^6、沉0.8的基因表达。
体外注射和喂食添加有APS的饲料,均可以使中华绒螯蟹血淋巴、肝胰腺和鳃组织中ALF、PO、HSP、Crusl、TLR、ESFABP3、ESJAK、EsDOME和EsSTAT等基因表达水平产生一定程度的上调。
这些结果有助于更好地了解APS在中华绒螯蟹免疫系统中的免疫调节作用。
中华绒螯蟹是我国特有的水产养殖经济动物,其养殖规模不断扩大,但疾病威胁也逐渐增大,为了提高中华绒螯蟹的免疫力和抵抗疾病的能力,研究者进行了关于黄芪多糖的研究。
研究表明,黄芪多糖能显著提高中华绒螯蟹的抗感染能力,增强免疫相关酶活性,调节免疫相关基因的表达水平。
这一研究不仅丰富了中华绒螯蟹免疫学知识,也为解决养殖业中的疾病问题提供了新的思路和方法,黄芪多糖可能成为中华绒螯蟹免疫增强的有效途径。