新闻中心
News Center
酵母β-葡聚糖在水产养殖中的应用
发布时间：2022-02-11
近年来，水产动物的养殖规模正在日益扩大，各种应激因子不断增加，导致疾病易于发生和传染。营养和免疫之间密切相关，营养物质不仅是维持动物正常生长所必需的，而且对维持免疫系统的功能有重要影响。通过营养来调控水产动物的免疫力，可以克服抗生素等药物过度使用、疫苗特异性的局限等存在的不足，减少环境污染，有利于水产动物健康养殖，已被证明是之有效的方法。其中，免疫刺激剂可以增强动物的免疫功能，提高对环境应激因素和致病因子的抵抗力，减少病害的发生，是目前解决水产动物疾病的一种有效途径。
免疫刺激剂是指单独或者同时与抗原使用时，可增强机体免疫应答反应的物质，对水产动物硏究较多的主要是通过提高非特异性免疫，增强动物的机能。免疫刺激剂不仅可以提高水产动物的兔疫机能，还具有抗应激作用可以作为佐剂增强由疫苗诱导的特异性免疫机能以及抗病毒等作用。在水产动物中应用较多的免疫多糖有葡聚糖、脂多糖及肽聚糖等。其中，β-葡聚糖是研究最为广泛的种免疫多糖。
β-葡聚糖的理化特性
葡聚糖分为α-葡聚糖和β-葡聚糖，α-葡聚糖属于淀粉不具有生物活性。β-葡聚糖分子式为(C₆H₁₀O₅)n，广泛存在于酵母、蘑菇、细菌和藻类等，主要以细胞结构成分(如细胞壁)的形式存在，是由D-葡萄糖单体连接而成的大分子多糖具有兔疫、抗氧化、抗肿瘤和抗炎等作用。具有生物活性的β-葡聚糖主链由β-1,3糖苷键构成，通常还含有不同比例和大小的β-1,3，β-1,4，β-1,6键连接的支链。来源不同的β-葡聚糖其结构不相同，如来源于真菌的葡聚糖一般由β-1,6支链构成而细菌来源的主要为β-1,4支链。β-葡聚糖结构不同亦会导致其溶解性、分子量等生物学性质不同。β-葡聚糖的各种生物学活性在某种程度依赖于一定的分子量和高级结构等，其功效的发挥需要一定的溶解性。β-葡聚糖在酵母中含量丰富，提取方法一般有酸碱法、酶促反应、氧化法和衍生法等，生产工艺包括提取、分离和纯化等步骤。
在水产动物，β-1,3D-葡聚糖作为一种具有免疫刺激作用的生物活性物质，显著影响水产动物的生长性能和生理功能，能够促进鱼虾的生长性能，増强免疫和抗氧化功能和抗感染和解毒能力。
β-葡聚糖对水产动物生长性能的影响
单独投喂β-葡聚糖时可以显著提高真鲷的生长性能和饲料利用率，并且与细菌具有协同作用。葡聚糖可以作为海参饲料的有效添加剂，但是必须考虑剂量问题。
β-葡聚糖对水产动物免疫功能的影响
在齐口裂鳆鱼，低剂量(500-1000mg/kg)β葡聚糖能够提高酶活力、补体C₃和IgM水平、肠道SIgA水平，增强免疫功能，但高剂量使免疫功能下降。在锦鲤，β葡聚糖能够提高血细胞吞噬活性和血清溶菌酶活性。在凡纳滨对虾，饲料中添加500mg/kgβ-葡聚糖，长期(84d)投喂可显著提高其免疫力、抗氧化功能和存活率，增强组织器官免疫和抗氧化指标和提高脂多糖/β-1,3-葡聚糖结合蛋白的基因表达量。特别值得重视的是，单独大量使用β-葡聚糖会导致水动物免疫指标下降，出现所谓“免疫疲劳”现象。有报道表明：β-葡聚糖与硒联合添加能提高凡纳滨对虾免疫相关酶活性，可以考虑联合使用作为凡纳滨对虾的复合型免疫增强剂。β-葡聚糖可以提高凡纳滨对虾超氧化物歧化酶和酚氧化酶活性，促进β-葡聚糖结合蛋白表达。
目前，较公认的关于β葡聚糖调节动物免疫功能的观点是，β-葡聚糖能够被细胞受体识别、结合并激活有关免疫系统，诱发系列免疫反应，从而破坏或清除病原，提高免疫相关酶等因子的水平增强机体的免疫功能。由于水产动物免疫系统不够完善，特别是甲壳动物的免疫系统比较低等，以非特异性免疫发挥作用为主。
β-葡聚糖对水产动物抗氧化能力的影响
β-葡聚糖作为外源性的抗氧化剂，在提高机体抗氧化能力方面表现出可以有效清除体内的自由基，阻止H₂O₂和其他活性氧的损害，可以通过提高与免疫相关酶的活性，减少氧化产物对细胞的毒害作用达到保护机体的作用。饲料中添加β-葡聚糖能够显著提高凡纳滨对虾过氧化物酶以及溶菌酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性，显著降低花鲈氨氮应激的累计死亡率。
β-葡聚糖对水产动物抗感染能力的影响
饲料中添加β-葡聚糖能够显著提高异育银鲫和全雄奥尼罗非鱼对嗜水气单胞菌的抵抗能力，降低活菌攻毒后的死亡率。饲料中添加酵母β-1,3-葡聚糖饲喂鲤鱼60d，可以增强细胞和体液兔疫应答从而提高其抵抗嗜水气单胞菌感染能力。用不同浓度β-葡聚糖溶液浸泡鱼体3h，可以降低嗜水气单胞菌感染的累计死亡率，增强兔疫功能。
β-葡聚糖对水产动物作用的影响因素
β-葡聚糖作为一种具有广泛免疫原性的非特异性生物活性物质，在许多水产动物均表现出积极的免疫促进作用，但随着研究的深入和推广应用，也逐渐发现些影响其免疫作用的因素，需要加以特别关注并予以深入研究。
(1)β-葡聚糖的剂量影响作用效果，即剂量-效应关系。一般认为，适宜的添加量对水产动物具有免疫促进作用，在一定剂量范围内存在剂量效应的正相关关系，但过量则会产生副作用，抑制免疫性能。目前，尚有不少水产动物的适用添加量有待确定，明确不同水产动物、不同生长阶段以及不同饲料营养水平、养殖条件下对β-葡聚糖的适宜需要量，是保障其免疫活性充分发挥的重要因素。
(2)β-葡聚糖的使用时间影响其作用的持续发挥，也就是β-葡聚糖对水产动物免疫性能的激发作用是否会随着其使用时间的增加而降低，产生所谓“兔疫疲劳”现象。这方面的结论尚不统一，不同研究者得出的结果也有差异，这可能不但与β葡聚糖的使用时间有关，而且可能也存在剂量时间之间的相关关系。为缓解β-葡聚糖使用带来的“免疫疲劳”现象，有的研究者通过探讨间隔投喂等从投饲方式来调整可能出现的免疫能力降低，也有的学者通过研究β-葡聚糖复合型免疫增强剂来弥补单一使用免疫刺激剂带来的不足。
(3)β-葡聚糖的来源、结构对其功效的影响。不同来源的β-葡聚糖表现出不同的生物活性差异，据认为，β葡聚糖调节动物免疫能力的作用效果与其分子量大小、结构特性等具有密切关系。
(4)给予途径对作用效果和持续时间的影响。目前，从研究角度讲，β-葡聚糖的给予途径有注射法、浸泡法和口服法。从效果上讲，注射法使用剂量少起的免疫效果，但其持续时间短，而且容易产生应激反应，也费时费力，操作不方便。浸泡法对鱼虾的应激刺激小，操作相对简便，但由于是通过鳃和其他器官进入体内，吸收量少，效率较低，作用时间短。通过饲料摄入的口服法，可较长时间长期使用或者间隔投喂，使用方便，效率较高。因此，在实际生产中，以在饲料中添加进行投喂最为实用。
联系我们
微信公众号
多行文本内容元素
富文本内容绑定数据后可解析HTML语言内容
微信公众号