四川省射洪縣畜牧食品局 周輝霞
雅礱江流域水電開發(fā)有限公司 甘維熊*
維生素是一類水生動(dòng)物代謝所必需且需要量極少的低分子有機(jī)化合物,體內(nèi)一般均不能合成,而必須由飼糧提供或者提供其前體。國內(nèi)外有關(guān)不同品種魚類的維生素需要量及缺乏癥研究較多。關(guān)于維生素與水生動(dòng)物免疫是維生素營養(yǎng)研究的一個(gè)新的領(lǐng)域。梁萌青和季文娟(1999)試驗(yàn)表明,相關(guān)維生素能提高水生動(dòng)物的抗病力,增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。維生素A不足使中國仔對蝦對細(xì)菌抵抗能力下降,進(jìn)而使死亡率升高。飼料中添加高劑量維生素C可顯著降低因彈狀病毒引起的虹鱒傳染性造血器官壞死病的死亡率(Anggawati-Satyabudhy等,1989),另外,有研究還發(fā)現(xiàn),維生素E也有類似的功能。本文就維生素在水生動(dòng)物上的營養(yǎng)免疫作用作一綜述,為水產(chǎn)養(yǎng)殖中維生素的合理使用提供理論依據(jù)。
免疫細(xì)胞主要是指能識別抗原,產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答的所有細(xì)胞,主要包括T細(xì)胞、B細(xì)胞、殺傷細(xì)胞(K細(xì)胞)、自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)、單核細(xì)胞、吞噬細(xì)胞等。雖然魚類和哺乳動(dòng)物進(jìn)化上相差甚遠(yuǎn),但很多研究表明,魚類存在類似于哺乳動(dòng)物的T、B樣淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞。
1.1 淋巴細(xì)胞 魚類抗病能力很大程度上取決于免疫細(xì)胞的作用,而魚類的淋巴細(xì)胞是其最重要的免疫細(xì)胞,主要參加特異性免疫。胸腺是魚類淋巴細(xì)胞增殖和分化的主要場所,此外,在魚類血液與腸道的黏膜中也存在著淋巴細(xì)胞 (盧全章等,1991)。大西洋鮭日糧添加高劑量的維生素C能促進(jìn)其T淋巴細(xì)胞的增殖。另外,有研究發(fā)現(xiàn),在體外培養(yǎng)液中添加維生素C能提高虹蹲T淋巴細(xì)胞的增殖(Hardie等,1993)。高水平維生素E能提高金頭鯛淋巴細(xì)胞遷移率(Ortuno等,2000)。當(dāng)飼料中維生素C和維生素E的含量均較高時(shí),可顯著刺激刀豆素A誘導(dǎo)的外周血淋巴細(xì)胞的增生(Wahli等,1998)。目前,關(guān)于維生素A對淋巴細(xì)胞的影響鮮見報(bào)道。
1.2 吞噬細(xì)胞 魚類吞噬細(xì)胞主要存在于結(jié)締組織,與哺乳動(dòng)物類似,主要具有吞噬異物及清除壞死組織的功能。吞噬細(xì)胞包括嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。嗜中性粒細(xì)胞具有吞噬作用和呼吸爆發(fā)作用,其作用方式主要通過吞噬作用破壞異物,其溶酶體中含有豐富的溶菌酶、蛋白水解酶和髓過氧化物酶(MPO)等,并且這些酶對大多微生物是致死性的,而呼吸爆發(fā)作用則能產(chǎn)生高度反應(yīng)性的氧代謝產(chǎn)物,這些氧代謝產(chǎn)物對微生物也有很大的毒性(楊奇慧 2004)。關(guān)于維生素C對吞噬細(xì)胞作用的影響,在水生動(dòng)物上已有一些研究。有研究表明,在虹蹲 (Verlhac等,1993)、大菱鲆(Roberts等,1995)的日糧中添加高劑量的維生素C,其吞噬細(xì)胞的吞噬活性提高。維生素E飼喂斑點(diǎn)叉尾鮰 (Wise等,1993)、 虹鱒 (Clerton等,2001)、鯉(蔡中華等,2001)均能提高白細(xì)胞的吞噬功能,呼吸代謝爆發(fā)能力增強(qiáng)。維生素A能提高虹鱒白細(xì)胞呼吸爆發(fā)率(Thompson等,1995)和大西洋鮭巨噬細(xì)胞的活性 (Thompson等,1994)。上述可見,維生素可影響水生動(dòng)物吞噬細(xì)胞吞噬功能和呼吸爆發(fā)率。
1.3 紅細(xì)胞 紅細(xì)胞是血液中數(shù)量巨大的固有免疫細(xì)胞,在清除循環(huán)系統(tǒng)免疫復(fù)合物、加強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬功能及在活化適應(yīng)性免疫細(xì)胞產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)中起重要的作用。國內(nèi)外關(guān)于維生素對水生動(dòng)物紅細(xì)胞的影響研究報(bào)道較多。研究表明,建鯉和凡納濱對蝦攝食維生素A缺乏的餌料,血液中紅細(xì)胞數(shù)量降低而導(dǎo)致貧血(楊奇慧,2007、2005)。馮仁勇(2006)研究表明,在日糧中添加維生素A能顯著提高建鯉紅細(xì)胞數(shù)量。Lee等(2004)在飼料中添加不同劑量的維生素E飼喂斑節(jié)對蝦稚蝦,8周后發(fā)現(xiàn),75、100 mg/kg的維生素E飼料組的斑節(jié)對蝦的血細(xì)胞總數(shù)(THC)顯著高于50 mg/kg以下的維生素E飼料組。
魚類體液免疫因子一般包括非特異性免疫因子和特異性免疫因子。維生素可直接作用于B淋巴細(xì)胞,增強(qiáng)體液免疫功能,參與促進(jìn)抗體的合成,促進(jìn)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,刺激白細(xì)胞介素和干擾素的分泌,誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞增殖。
2.1 非特異性免疫因子 在魚類的體液、組織和卵中存在多種非免疫球蛋白,它們在魚類非特異性防御機(jī)制中發(fā)揮著重要作用。
2.1.1 血清溶菌酶 溶菌酶是一種低分子量不耐熱的堿性蛋白,主要來源于吞噬細(xì)胞,參與血清的非特異性防御過程。Flekher(1973)對鰈科魚類研究發(fā)現(xiàn),血清溶菌酶的含量和活性在免疫后均大幅度提高,且溶菌酶還可以與幾丁質(zhì)一起作用于細(xì)菌或病原的細(xì)胞壁,更有效地攻擊病原。目前,關(guān)于維生素A添加水平與血清溶菌酶活力的關(guān)系在一些水生動(dòng)物上研究報(bào)道較多。有研究表明,在虹鱒和花鱸飼料中添加維生素E均能顯著提高血清溶菌酶活性,但發(fā)現(xiàn)當(dāng)維生素E添加水平超過一定量時(shí),血清溶菌酶活性反而有所下降(周立斌等,2009;Clerton 等,2001)。 楊奇慧等(2005)研究發(fā)現(xiàn),維生素A對幼建鯉血清溶菌酶活力有顯著影響。楊奇慧等(2007)在對凡納對蝦的研究中發(fā)現(xiàn),血清溶菌酶活性隨著維生素A添加水平由0上升到36 mg/kg時(shí)顯著升高,但隨著維生素A水平由36 mg/kg增加到72 mg/kg飼料,溶菌酶活力顯著下降??梢?,維生素?cái)z入量的不同,對血清溶菌酶活力的影響也不一致。
2.1.2 補(bǔ)體 補(bǔ)體是一種非常重要的非特異性體液免疫因子,它是存在于魚體血清和組織液中的一組可溶性蛋白,可以通過經(jīng)典途徑或旁路途徑激活的細(xì)胞溶解作用,和由被激活的補(bǔ)體組分釋放的片段所行使的調(diào)理作用,補(bǔ)體激活后產(chǎn)生的各種中間產(chǎn)物能夠增強(qiáng)吞噬功能,中和及溶解異物,清除免疫復(fù)合物,在魚類早期抗感染過程中發(fā)揮著重要作用。維生素能提高水生動(dòng)物補(bǔ)體功能。研究表明,日糧中添加高劑量維生素C能顯著提高異育銀鯽、大西洋鮭的血清補(bǔ)體活性,其機(jī)制可能是維生素C參與了補(bǔ)體經(jīng)典途徑的第一補(bǔ)體成分C1的合成,該成分膠原樣區(qū)域含有豐富的羥脯氨酸殘基,而維生素C作為還原性物質(zhì)在脯氨酸羥化反應(yīng)中起重要作用 (宋學(xué)宏等,2002;Hardie 等,1991)。 Zhou(2008)研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加維生素A能顯著提高美國紅魚血清補(bǔ)體活性,能明顯地影響美國紅魚補(bǔ)體的抗體依賴性溶血活動(dòng)。在對大西洋鮭的研究上發(fā)現(xiàn),添加適量維生素E能提高血清補(bǔ)體活性,但當(dāng)飼糧中缺乏維生素E時(shí),血清替代補(bǔ)體途徑的自然溶血活性降低,而高劑量維生素E水平也不能起到更好的刺激作用(Hardie等,1990)。
2.2 特異性免疫因子 魚類是低等脊椎動(dòng)物,雖已具有免疫的基本特征,但較為原始,與哺乳動(dòng)物和鳥類相比有較大的差異 (陳懷青和陸承平,1994)。有頜魚類血清中主要免疫球蛋白(哺乳動(dòng)物的IgM),在血液中的相對水平較哺乳動(dòng)物高(Israelsson等,1991)??贵w水平是反映動(dòng)物特異性免疫功能的主要指標(biāo)。有試驗(yàn)表明,高劑量維生素C能促進(jìn)魚類產(chǎn)生某些細(xì)菌性和病毒性病原體的特異性抗體。Li等(1985)研究發(fā)現(xiàn),用含高劑量維生素C(3000 mg/kg)的飼料投喂用鯰愛德華氏菌疫苗(E.ictaluri)免疫的大西洋鮭時(shí),其血清凝集抗體效價(jià)顯著提高,在斑點(diǎn)叉尾鮰、虹鱒的研究中也得到同樣結(jié)果 (Navarre等,1989;Li等,1985)。研究發(fā)現(xiàn),不同水平維生素A對幼建鯉血清抗體水平有影響,隨著時(shí)間的延長,差異越顯著(馮仁勇,2006)。 然而,Thompson 等(1995)研究認(rèn)為,維生素A對水生動(dòng)物抗體形成的影響較小。這很可能與水生動(dòng)物的品種、免疫的方式及免疫機(jī)制的類型有關(guān)。
水生動(dòng)物營養(yǎng)和免疫功能的關(guān)系是一個(gè)新的研究領(lǐng)域,通過營養(yǎng)調(diào)控水生動(dòng)物免疫功能是當(dāng)前及今后魚類營養(yǎng)研究的重點(diǎn)。大量研究表明,日糧中添加維生素A、維生素E、維生素C對水生動(dòng)物的免疫細(xì)胞和體液免疫的影響均表現(xiàn)出了積極的作用,但仍有許多問題還有待于進(jìn)一步研究,如維生素對水生動(dòng)物發(fā)揮免疫功能的有效劑量。維生素間的互作效應(yīng)等,另外,還需要進(jìn)一步優(yōu)化免疫指標(biāo)的測定方法。
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