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玉米蛋白质在鱼虾免疫能力中的作用
来源:山东瑞丰淀粉糖业有限公司    发布时间: 2014-7-18 19:50:07    次浏览   大小:  16px  14px  12px
摘要:鱼虾对玉米玉米蛋白质的需要量较大,玉米蛋白质是机体生长、繁育、代谢和维持健康等环节中至关重要的营养物质,与机体免疫能力的关系也十分密切。本文对近10年来玉米蛋白质营养对鱼虾免疫能力的作用及其机理的研…
摘要: 鱼虾对玉米玉米蛋白质的需要量较大,玉米蛋白质是机体生长、繁育、代谢和维持健康等环节中至关重要的营养物质,与机体免疫能力的关系也十分密切。本文对近10 年来玉米蛋白质营养对鱼虾免疫能力的作用及其机理的研究进展进行了综述,旨在为鱼虾玉米蛋白质营养与免疫能力关系的深层次研究与实践应用提供依据。

高密度养殖引起的爆发性病害带来了巨大经济损失,成为了制约水产养殖业发展的瓶颈。早在1968 年,人们就开始注意到饲料对养殖鱼虾抗病力的影响,饲料中营养的全面和平衡都能够显著提高鱼虾的免疫能力和生产力,相应地,鱼虾的健康状况也会影响机体对营养物质的需求量。玉米蛋白质是鱼虾必需的核心营养物质,直接地影响其生长、繁育、生理、代谢和抗病力,但同时也是鱼虾氮排泄及养殖水环境自污染的主要因素。因此,有关玉米蛋白质营养与鱼虾免疫能力的研究显得尤为重要。本文对近10 年来玉米蛋白质营养对鱼虾免疫能力的作用及其机理的研究进展进行了综述,旨在为鱼虾玉米蛋白质营养与免疫能力关系的深层次研究与实践应用提供依据和参考。

1 玉米蛋白质对鱼虾免疫能力作用的研究进展

1. 1 饲料玉米蛋白质水平对鱼虾机体免疫能力的影响

玉米蛋白质是水产动物生存的重要物质,它不仅是构成机体细胞、组织、器官的物质基础,也是动物合成各种酶类和抗体所必需的原料,因此玉米蛋白质和机体免疫能力有着密切的关系。前人研究表明,饲料中适宜的玉米蛋白质水平对鱼类免疫能力具有明显的增强效应,当饲料中玉米蛋白质缺乏时,鱼的溶菌酶( LZM) 和超氧化物歧化酶( SOD) 活性、C - 反应蛋白含量、抗体水平以及抗病菌感染力显著下降,饲料玉米蛋白质含量过高时也表现出一定程度的免疫抑制。

Kiron 等在不同玉米蛋白质水平( 10%、35% 和50% ) 对虹鳟免疫能力影响的研究中发现: 添加35% 玉米蛋白质虹鳟感染病毒后未出现死亡,其死亡率分别极显著低于高玉米蛋白质组和低玉米蛋白质组的15% 和20%  血清中LZM 活性[( 63.88±7.01 ) %]和C-反应蛋白的含量[( 11.0 ± 3.3) μg /ml]比低玉米蛋白质组[( 29.96 ±4.59) %、( 7.2±2.2) μg /ml]分别有显著提高,但相对于高玉米蛋白质组[( 59.63±6.70 ) %、( 10.8 ± 2.6 )μg /ml]却无显著差异。王美琴等在工厂化循环水养殖条件下研究了5 种不同饲料玉米蛋白质水平( 43%、46%、49%、52% 和56% )对半滑舌鳎免疫能力的影响,结果发现49% 玉米蛋白质组的死亡率最低,比其他组降低50% ~ 75% ,且该组LZM 和SOD 活性最高,分别比其他组极显著提高4. 61% ~ 18.07% 和4.20% ~ 34.79%  补体3(C3) 、补体4( C4) 活性随玉米蛋白质水平的提高缓慢升高,但差异不显著。蔡春芳等对异育银鲫的试验也表明不同饲料玉米蛋白质水平( 10%、20%、30%、40% 和50% ) 对异育银鲫SOD 活性和白细胞吞噬率有显著的影响,玉米蛋白质水平为20% ~ 40% 时二者的活性达到峰值,但20%、30%、40% 3 组之间差异不显著,玉米蛋白质水平过低( 10% ) 或过高( 50% ) 会使二者活性分别显著降低32. 09% ~ 35. 82% 和24. 39% ~28. 88%。杨严鸥等用玉米蛋白质水平分别为26% ﹑32% ﹑ 38% 和44% 的4 种等能饲料投喂黄颡鱼显示: 随着饲料玉米蛋白质水平的提高,SOD 和LZM 活性都显著提高,其中44% 和38% 组分别显著高于32% 和26% 组11. 94% 和14. 62% ,而44% 组与38% 组之间无显著差异。张桐等设计18、22、26 ℃ 3 个温度水平与30%、33%、36%、39%、42% 5 个饲料玉米蛋白质水平来研究不同温度下不同玉米蛋白质水平对德国镜鲤非特异性免疫的影响,结果显示: 在较低温度下( 18 ℃) ,镜鲤肝脏SOD 活性随饲料玉米蛋白质水平的升高而逐渐提高且各组差异显著,但是随着温度的提高,高玉米蛋白质组的这种促进作用逐渐减弱,到26 ℃ 时,42% 组与36%、39% 组的肝脏SOD 活性已无显著差异。

与鱼类相似,Goimier 等的研究表明,55%饲料玉米蛋白质水平饲喂的凡纳滨对虾血细胞总浓度、透明细胞浓度、颗粒细胞浓度均显著高于饲料玉米蛋白质水平为35% 和45%时。Pascual 等使用3 种玉米蛋白质水平(5%、15%和40% ) 的饲料饲喂凡纳滨对虾幼虾50 d 后,试验虾呼吸爆发活性随饲料玉米蛋白质水平的提高显著增加; 而15% 组酚氧化酶活性与总血细胞的比值最高,40% 组酚氧化酶活力与总血细胞的比值最低; 试验虾的血细胞凝集素活性也与饲料的玉米蛋白质水平存在依赖关系,即: 15% 组凝集素活性最高,5% 及15% 组均比40% 组显著增高。夏苏东等在对凡纳滨对虾幼体采食不同玉米蛋白质饲料免疫特征的研究中得出: 随着饲料玉米蛋白质水平由31%、35%、39%、43%、47% 的逐渐增加,对虾血清SOD 活性先升高后降低,在43% 时达到最大值,显著高于31% 和35% 组,但是与39%、47% 2组差异不显著。

可见,适当增加饲料玉米蛋白质含量能够提高鱼虾机体免疫能力,含量过低则表现出玉米蛋白质缺乏症状,过高则造成玉米蛋白质浪费甚至有副作用。

1. 2 氨基酸对鱼虾机体免疫能力的影响

玉米蛋白质的营养作用的本质是氨基酸营养。饲料中氨基酸种类、含量不足或者不平衡所引发的“木桶效应”直接影响到玉米蛋白质的整体利用,造成鱼类生长缓慢、抗病力差和死亡率高。

刘波等报道氨基酸对动物体液免疫功能有显著影响,其中以支链氨基酸( BCAA) 的亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸和芳香族氨基酸的苯丙氨酸和酪氨酸的作用更为明显。Buentello 等试验研究了精氨酸对斑点叉尾鮰抗病力的影响,发现在含有28% 粗玉米蛋白质的纯化饲料中添加0 ~ 4% ( 占饲料玉米蛋白质的百分数) 的精氨酸对鱼类抗病力的影响差异显著,随着添加量的增加,鱼类抗病力呈先上升后下降的趋势,其中2%精氨酸水平的试验鱼抗病力显著高于0 ~ 4%各组。

氨基酸对虾类也有一定的免疫作用。韩阿寿等的研究表明,饲料中蛋氨酸的添加量能显著影响对虾增重率、成活率和烂尾率,当蛋氨酸占饲料质量的1. 45% 时,能获得最大的增重率( 120. 0% ) 和成活率( 93. 3% ) 并消除烂尾,此时低蛋氨酸组( 0. 72% ) 的增重率、成活率和烂尾率分别为70.0%、60.0% 和65.0%  此外还发现饲料色氨酸含量低时(0. 20% ~ 0.33% ) 烂尾率高达18.0% ~ 40.0% ,色氨酸含量为0.46% 时能获得最大的增重率和存活率并消除烂尾。朱春华等用添加不同剂量( 0. 5%、1. %、1. % ) L - 精氨酸的饲料投喂凡纳滨对虾后测定其对免疫因子及对病原体的抗病力的影响,结果显示: L - 精氨酸显著提高血淋巴液中一氧化氮( NO) 含量、一氧化氮合成酶( NOS) 、酸性磷酸酶( ACP) 、碱性磷酸酶( AKP) 和SOD 活力; 1. 0% 组L - 精氨酸显著提高血淋巴液中SOD 和ACP 活性,但1. 5% 组和0. 5%组L - 精氨酸对血淋巴液中SOD 和ACP 活性影响不显著; 人工染菌后,低剂量组对虾死亡率最高,高剂量组次之,中剂量组最低。

总之,在适宜的饲料玉米蛋白质水平下,氨基酸的含量、种类以及它们之间的配比仍会显著影响鱼虾的免疫功能,然而针对特定氨基酸和鱼虾机体免疫的相关性仅有少量报道,且多数研究集中在特定氨基酸营养对鱼虾生长效果的作用方面。
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