非特異性免疫的水產(chǎn)養(yǎng)殖論文范文
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多糖非特異性免疫機理的深入研究在于發(fā)現(xiàn)多糖在分子水平上的非特異性免疫調(diào)節(jié)機制，研究細胞因子的激活途徑和多糖與受體的作用。在飼喂實驗中，發(fā)現(xiàn)脂多糖引起錦鯉頭腎細胞中白介素IL-1β和腫瘤壞死因子TNF-α的mRNA的表達，相應(yīng)地引起頭腎巨噬細胞活性和血清溶菌酶殺菌能力的增強。體外實驗也表明，香菇和黃芪多糖作用頭腎巨噬細胞后，都能顯著增強IL-1β的體外誘導(dǎo)表達，從而顯著促進鯉外周血淋巴細胞的增殖。進一步研究發(fā)現(xiàn)，添加在魚飼料中的大分子量堿溶性根枝藻多糖，能夠通過細胞內(nèi)蛋白激酶信號傳導(dǎo)途徑，誘導(dǎo)鼠源巨噬細胞（J774A.1）內(nèi)白介素IL-1基因的表達；凡納濱對蝦血細胞的蛋白激酶抑制劑研究進而反證了脂多糖通過蛋白激酶信號傳導(dǎo)途徑對非特異性細胞免疫的激活。而這種細胞內(nèi)免疫激活傳導(dǎo)信號源于多糖與其細胞受體的結(jié)合，部分魚類的甘露糖受體全長或部分序列已經(jīng)被克隆出來，櫛孔扇貝的脂多糖鐘樣受體信號通路的關(guān)鍵成分與功能已經(jīng)被系統(tǒng)地研究，發(fā)現(xiàn)了該受體所依賴的特定接頭分子。但是，在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域中多糖非特異性免疫作用途徑的研究還非常有限，需要繼續(xù)研究多糖受體通路及細胞內(nèi)免疫信號傳導(dǎo)途徑的多樣性，這對于闡明多糖的生理機制具有重要而深遠的科學意義。
2多糖非特異性免疫影響因素
多糖種類、劑量、作用對象與條件等都影響多糖非特異性免疫作用。如，赤芝、灰樹花、香菇的胞內(nèi)多糖，通過注射和飼喂實驗，都能顯著提高日本沼蝦的巨噬細胞活力和免疫相關(guān)酶活力，但其中以灰樹花多糖的效果最好；并且發(fā)現(xiàn)，體長4.0~4.5cm的蝦，每只注射6μl濃度為l％的多糖溶液為宜；而且給對蝦注射時，其抗菌酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶等活力的提高更顯著。在腹腔注射史氏鱘的研究中，殼聚糖相對于水蘇糖、酵母聚糖和米糠脂多糖，能更有效地提高血液中淋巴細胞α-醋酸萘酯酶和溶菌酶活性。在中華鱉餌料中添加酵母細胞壁多糖時，以每千克鱉重1g左右為宜，如超過1.5g時，反而對中華鱉的免疫刺激作用會逐漸降低；又如，在銀鯽飼料中添加過量云芝多糖時，銀鯽白細胞吞噬活性、血清溶菌酶活性、血清超氧化物歧化酶活性和補體C3、C4的含量反而低于對照組。酸堿條件也會影響多糖的作用，在堿性條件下（pH值10），酵母多糖可使刺參腸道內(nèi)噬菌指數(shù)、溶菌酶活性、酸性磷脂酶活性增加，而噬菌率與堿性磷脂酶的活性無明顯改變；在酸性條件下（pH值5.5），刺參腸道內(nèi)噬菌指數(shù)變化不明顯，而溶菌酶、酸性磷脂酶及堿性磷脂酶活性增加。多糖非特異性免疫的影響因素反映了多糖作用的復(fù)雜性，同時也暗示今后還要在多糖的理想用量、復(fù)合使用和使用條件等方面做更廣泛的研究，這也是對多糖非特異免疫機理研究的重要內(nèi)容之一。
3多糖非特異性免疫的廣譜性
除了常見的愛德華菌，免疫多糖能有效提高水產(chǎn)動物對其他多種致病菌的非特異性免疫能力。如，蘆薈多糖能刺激花鱸、石斑魚、紅鰭笛鯛、卵圓鯧鲹及美國紅魚產(chǎn)生對S.iniae海水株HD-1攻毒菌的非特異性免疫應(yīng)答，分析發(fā)現(xiàn)動物血清溶菌酶含量明顯提高。點狀念珠藻胞外多糖對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌有比較明顯的抑制效果。投喂鯽魚灰樹花多糖藥餌，其離體白細胞吞噬活性，吞噬細胞殺滅腸形點狀氣單胞菌、鰻弧菌、金黃色葡萄球菌活性都有顯著提高。甘草多糖對嗜水氣單細胞菌等6種常見水生動物致病菌的抑殺效果良好。此外，多糖還具有抗腫瘤、抗氧化、抗病毒及促進水產(chǎn)動物生長、提高肌肉品質(zhì)、改善腸道功能、調(diào)節(jié)微生物種群等多種功效。并有采用免疫多糖有效提高南美白對蝦的抗病力、防治南美白對蝦紅體綜合癥的成功實驗實例。這些研究表明，多糖的非特異免疫是廣譜性的，其研究空間廣大。更多的研究可以從多角度對多糖的非特異免疫機理進行探索，有助于更充分地闡明多糖的生理機制。
4多糖非特異性免疫相關(guān)研究
多糖非特異性免疫相關(guān)研究主要在于促進水產(chǎn)動物生長的研究。如，除了能夠提高水產(chǎn)動物的非特異性免疫能力，飼喂黃芪多糖可以顯著地促進齊口裂腹魚的生長和改善異育銀鯽的肌肉品質(zhì)；云芝多糖可使羅非魚增重率和特定生長率顯著增高；酵母多糖可顯著影響黃河鯉的生長；殼多糖能抑制氣單胞菌繁殖，提高蝦苗的成活率，促進蝦苗生長；水果膠質(zhì)多糖能穩(wěn)定飼料性質(zhì)，并促進小龍蝦的增長。進而，多糖促生長的機理研究也受到了應(yīng)有的重視，在飼喂裙帶菜鹽藻依多糖的研究中發(fā)現(xiàn)，澳洲肺魚幼魚體長、體重和肌肉纖維生長都極顯著地增加，其原因在于該多糖對肌肉生長限制因子有親合并失活作用；研究還發(fā)現(xiàn)香菇多糖能有效改善幼建鯉腸道菌群數(shù)量，酵母多糖可使河鯰腸道的褶皺程度、肌肉層厚度和杯狀細胞數(shù)量增加，這些生理變化都有助于動物生長。此外，多糖還具有促進免疫器官發(fā)育、減少腸道病原菌數(shù)量、促進有益菌繁殖、提高抗應(yīng)激能力、防治疫病及增強動物抵抗寄生蟲能力等功效，如，混配多糖可有效改善肝功能，黃芪多糖可誘導(dǎo)吉富羅非魚熱應(yīng)激蛋白基因表達，提高抗應(yīng)激能力；海參體壁硫酸多糖甚至可以影響神經(jīng)干細胞的遷移和分化，濕冷黃桿菌多糖蛋白可用于開發(fā)疫苗，治療細菌冷水病和虹鱒魚魚苗綜合癥。上述生理變化是在多糖作出非特異免疫應(yīng)答時所表現(xiàn)出來的相關(guān)效果，也是非特異性免疫的重要特性之一。當前主要局限于對其相關(guān)作用效果進行研究，對其生理機制還需要進行深入探索，以助于揭示多糖非特異性免疫的作用機理。
5非特異性免疫與多糖結(jié)構(gòu)
盡管對免疫多糖在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用與機理研究已經(jīng)取得了一定的進展，但對多糖、肽聚糖和脂多糖的非特異性增強效應(yīng)在分子水平上的免疫機理還不夠明確。為此，國內(nèi)外都非常重視多糖分子結(jié)構(gòu)與其非特異性免疫之間的構(gòu)效關(guān)系研究，所以多糖的純化和結(jié)構(gòu)分析成為了對多糖非特異免疫研究的關(guān)鍵工作之一。人們通過纖維素柱層析、凝膠柱層析、復(fù)合酶法及溫酚法等方法純化了多糖并分離了多糖的亞組分，研究了組分的總糖含量、單糖種類與比例及相應(yīng)的免疫相關(guān)性等。如，研究發(fā)現(xiàn)酵母多糖的活性與其含有較多的甘露糖相關(guān)，當歸多糖中β-吡喃環(huán)單糖殘基是其生物學活性的基礎(chǔ)，分子量較大、堿溶性的根枝藻多糖組分的非特異免疫效果更好，在多糖免疫鯉魚的實驗中，發(fā)現(xiàn)帶有1~6糖苷鍵連接分支的多糖具有更好的非特異性免疫效果。但是，由于單糖組成、構(gòu)型、糖苷鍵、螺旋構(gòu)象和分支情況、主鏈連接方式、分子量大小及取代基團的性質(zhì)和取代度等諸多結(jié)構(gòu)因素都會影響多糖的免疫活性，因此還需繼續(xù)深入、細致地進行多糖構(gòu)效關(guān)系的研究工作。多糖非特異免疫構(gòu)效關(guān)系的研究，對于設(shè)計和選擇免疫多糖分子是非常關(guān)鍵的，其相關(guān)研究工作也是非常有挑戰(zhàn)性的，在將來的研究中將是免疫多糖的前沿和熱點。
6免疫多糖研究的發(fā)展趨勢
綜上所述，免疫多糖資源豐富、種類繁多、綠色安全而又具有優(yōu)異的非特異性免疫活性，決定免疫多糖在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景非常廣闊。就當前水產(chǎn)養(yǎng)殖中多糖的研究現(xiàn)狀來看，關(guān)于多糖作用的效果、途徑、影響因素、廣譜性、相關(guān)性和構(gòu)效關(guān)系研究等都是多糖非特異免疫研究的重要組成部分，受到了應(yīng)有的重視并已取得了一定的研究進展。為探明多糖的非特異性免疫機理、科學有效地開發(fā)和使用多糖免疫增強劑仍需繼續(xù)做好一些關(guān)鍵性的工作。①多糖的分離純化：純化多糖是研究單糖鏈接次序、多糖空間構(gòu)象和活性機理的前提，但多糖通常與眾多類似物混存于生物組織中，難以純化，所以采用新方法分離純化多糖是多糖免疫機理研究的基礎(chǔ)。②多糖與受體之間的作用：在多糖非特異性免疫機理研究中，由于受體的多樣性及模式識別的復(fù)雜性，需要選擇有代表性的研究對象，探明多糖與受體之間的分子識別機制，這是多糖免疫機理研究的核心。③多糖的選擇性制備和活性研究：多糖的選擇性制備，如發(fā)酵制備多糖，可以得到相對純凈的多糖，有利于設(shè)計和簡化研究，有利于多糖核心工作的研究。④多糖作用的影響因子研究：雖然多糖的使用方式、使用量、使用時段、生效時間及酸堿環(huán)境等已有了相應(yīng)的研究，但還缺乏系統(tǒng)化和規(guī)律化的研究資料，這些資料是多糖作用機理的外在體現(xiàn)，也是充分發(fā)揮多糖生理作用和科學使用多糖的重要保障。⑤多糖的非特異免疫相關(guān)性研究：多糖的促生長、改善組織器官功能等研究是多糖非特異免疫研究的重要組成部分，對于全面揭示多糖的非特異免疫作用機理是必不可少的，也是健康水產(chǎn)養(yǎng)殖所必需的研究內(nèi)容。
作者：叢方地王慶奎周文禮邢克智單位：天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津農(nóng)學院基礎(chǔ)科學學院