朱志東,朱宇嘉,呂莉,董碧蓮,蔡延渠,辛年香,朱盛山
(1. 廣東藥科大學(xué)新藥研發(fā)中心廣東 廣州 510006;2. 廣州普精生物科技有限公司,廣東 廣州 510006)
聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織指出:弧菌病一直困擾著科學(xué)家、動(dòng)物衛(wèi)生主管部門和養(yǎng)殖者,很難采取有效的預(yù)防和治療措施。據(jù)2015年對(duì)凡納賓對(duì)蝦病害的調(diào)查結(jié)果,在成蝦樣本中,弧菌病占74.6%,每年因弧菌病造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)10億美元[1]。目前,控制水產(chǎn)動(dòng)物弧菌病的主要是用抗生素,不僅效果不明顯,而且導(dǎo)致諸多問(wèn)題,如藥殘、耐藥、破壞生態(tài)平衡、對(duì)動(dòng)物有毒副作用等[2-3]。中草藥為綠色藥物,具有多功效、全面提高免疫力、不易誘發(fā)病原菌耐藥性等優(yōu)勢(shì),對(duì)推進(jìn)水產(chǎn)無(wú)公害養(yǎng)殖病害的防治具有重大意義[4]。研究顯示,中草藥能顯著提高水產(chǎn)動(dòng)物免疫力、抗氧化能力及疾病抵抗力等[5-7]。鑒于此,國(guó)內(nèi)外學(xué)者從免疫學(xué)角度對(duì)蝦病進(jìn)行防治研究,提高對(duì)蝦自身非特異免疫力,以達(dá)到增強(qiáng)抗病力的目的[8-9]。該試驗(yàn)采用復(fù)方中草藥KFJ制劑飼喂凡納濱對(duì)蝦,抑殺對(duì)蝦體內(nèi)弧菌,通過(guò)刺激免疫系統(tǒng),來(lái)提高其防御能力,進(jìn)而達(dá)到治病、防病的目的。試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定蝦肝胰腺中總抗氧化能力(T-AOC)、酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)活性3種非特異免疫酶相關(guān)的變化,探討復(fù)方中草藥KFJ制劑提高蝦非特異免疫力的效果,為KFJ制劑產(chǎn)品的推廣應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
225萬(wàn)尾(體長(zhǎng)8~10 cm),廣東省中山市海騰養(yǎng)蝦場(chǎng)提供,養(yǎng)于室內(nèi)搭棚水泥池(150個(gè),體積58 m3/個(gè),放養(yǎng)蝦苗15 000尾)中,循環(huán)水,連續(xù)充氧,投喂飼料。
由廣東某研究所提供的復(fù)方中草藥KFJ制劑(2 g/mL)。冰箱(海爾,BCD-257SL);紫外分光光譜儀(MV-1700,島津);超低溫冰箱;5418R低溫高速離心機(jī);Mulitskan MK3 酶標(biāo)儀;總抗氧化能力、酸性磷酸酶、堿性磷酸酶試劑盒。
2.1.1正常組 從放苗開(kāi)始,以KFJ制劑與飼料1∶6拌料投喂,連續(xù)投喂2 d,1 d 1次,4 d為一個(gè)間隔,定期預(yù)防,未見(jiàn)發(fā)病,為該試驗(yàn)正常蝦。隨機(jī)取正常蝦2 000只,放入沒(méi)有投苗同樣大小的水泥池中,循環(huán)水,連續(xù)充氧;從停喂KFJ制劑第3天開(kāi)始,分別在第72、75、78、84、96、120和168 h,取吃到料的蝦用濾紙輕輕吸干表面水分,解剖出蝦肝胰腺組織,每組6只蝦混樣,冰浴勻漿,4 ℃下2 500 r/min離心10 min,-20 ℃保存。
2.1.2 感染發(fā)病組 已養(yǎng)45 d對(duì)蝦,有6個(gè)養(yǎng)殖池,開(kāi)始發(fā)病(依據(jù)癥狀、弧菌培養(yǎng),診斷感染弧菌病)。病蝦發(fā)病初期活動(dòng)能力減弱,趴塘,食欲減退,慢料;發(fā)病中期出現(xiàn)游塘,浮便,腸道分節(jié);發(fā)病后期有偷死、白便、長(zhǎng)便、拖便,肝臟開(kāi)始萎縮,無(wú)血色,肝胰臟包膜不完整,甚至消失。
2.1.3 感染發(fā)病對(duì)照組 隨機(jī)取發(fā)病初期感染弧菌病蝦2 000只,放入沒(méi)有投苗同樣大小的水泥池中,循環(huán)水,連續(xù)充氧,以正常飼料投喂,分別在第1、3、6、12、24、48和96 h,取吃到料的蝦用濾紙輕輕吸干表面水分,解剖出蝦肝胰腺組織,每組6只蝦混樣,冰浴勻漿,4 ℃下2 500 r/min離心10 min,-20 ℃保存。
2.1.4 感染發(fā)病給藥組 隨機(jī)取發(fā)病初期感染弧菌病蝦2 000只,放入沒(méi)有投苗同樣大小的水泥池中,循環(huán)水,連續(xù)充氧,以復(fù)方中草藥KFJ制劑與飼料1∶3拌料投喂,連續(xù)投喂2 d,1 d 2次,于投料完畢后分別在第1、3、6、12、24、48和96 h,取吃到料的蝦用濾紙輕輕吸干表面水分,解剖出蝦肝胰腺組織,每組6只蝦混樣,冰浴勻漿,4 ℃下2 500 r/min離心10 min,-20 ℃保存。
取冰凍保存的各待測(cè)肝胰腺樣品,置于0 ℃水解凍,用以各項(xiàng)肝胰腺指標(biāo)的測(cè)定。
取各待測(cè)肝胰腺上清液樣品0.05 mL和雙蒸水0.05 mL,分別加入K2S2O3緩沖液1 mL,ABTS工作液2 mL和過(guò)氧化氫溶液0.5 mL,混合均勻,37 ℃水浴30 min后,分別加入過(guò)氧化氫酶溶液0.1 mL,混合均勻,放置10 min,于520 nm處測(cè)定各樣品的吸光度,按下式計(jì)算各組織樣品的總抗氧化能力。
總抗氧化能力=(測(cè)定OD值-對(duì)照OD值)/0.01/30×(反應(yīng)液總液體量/樣本取樣量)×樣本測(cè)試前稀釋倍數(shù)(單位/毫升組織液)
取雙蒸水、0.1 mg/mL酚標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液和各待測(cè)肝胰腺上清液樣品0.05 mL,分別加入緩沖液和基質(zhì)液0.5 mL,充分混勻,37 ℃水浴30 min后,分別加入堿液1 mL和顯示劑1.5 mL,立即混勻,室溫靜置10 min,于520 nm處測(cè)各待測(cè)樣品的吸光度值,按下式計(jì)算酸性磷酸酶活性。
取雙蒸水、0.1 mg/mL酚標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液和各待測(cè)肝胰腺上清液樣品0.05 mL,加入0.5 mL 0.1mol/L的硼酸鹽緩沖液、4-氨基安替吡啉基質(zhì)液,充分混勻,37 ℃水浴30 min,加入鐵氰化鉀顯色劑1.5 mL,立即混勻,室溫靜置10 min,于520 nm處測(cè)各樣品的吸光度值,按下式計(jì)算堿性磷酸酶活性。
采用 Excel和SPSS 13.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。先對(duì)數(shù)據(jù)作單因素方差分析(ANOVA),處理若有差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,再作 Duncan’s 法多重比較,P<0.05表示差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
正常組,蝦活力正常,攝食良好,體色通透,肝臟分明,腸道飽滿,未見(jiàn)有偷死;感染發(fā)病對(duì)照組,病蝦活動(dòng)能力逐步減弱,蝦身瘦弱,體色發(fā)暗,拖便、食欲減退,慢料、減料,肌肉白濁,斷腸、空腸有5成,肝胰腺萎縮、糜爛、白膜消失,偷死約1 kg/d;感染發(fā)病給藥組,蝦的活力明顯增強(qiáng),料臺(tái)拖便,空腸空胃、斷腸的蝦基本沒(méi)有,肝臟白膜變清晰、肝臟有血色,料臺(tái)上的蝦明顯增多,體色變通透,偷死只有2尾/d,吃料恢復(fù)正常。
圖1 T-AOC在96 h內(nèi)的變化(n=6)
由圖1可知,在96 h的觀察過(guò)程中,復(fù)方中草藥KFJ制劑對(duì)蝦肝胰腺T-AOC活性有影響,投喂96 h內(nèi)感染發(fā)病給藥組T-AOC活性均高于感染發(fā)病對(duì)照組和正常組;感染發(fā)病給藥組T-AOC水平在12 h達(dá)到最大值,而48 h后降低,趨于平緩、逐漸恢復(fù)正常水平;感染發(fā)病對(duì)照組T-AOC活性在3 h時(shí)為最大值,而后降低,3 h之后開(kāi)始低于正常值,而正常組無(wú)明顯變化。由感染發(fā)病給藥組和感染發(fā)病對(duì)照組對(duì)比可見(jiàn),感染發(fā)病給藥組與感染發(fā)病對(duì)照組肝胰腺T-AOC在96 h內(nèi)的試驗(yàn)對(duì)比差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),從第6 h開(kāi)始,2組出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差異,第12 h出現(xiàn)最大差異,差距達(dá)9.7 U/mL。結(jié)果表明,復(fù)方中草藥KFJ制劑能抑殺肝胰腺弧菌,顯著提高蝦肝胰腺T-AOC中活性。
由圖2可知,復(fù)方中草藥KFJ制劑對(duì)蝦肝胰腺ACP活性有影響,在3 h之后感染發(fā)病給藥組和感染發(fā)病對(duì)照組肝胰腺的ACP活性出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差異(P<0.05)。而感染發(fā)病給藥組ACP活性3~24 h呈上升,后趨于平緩;而感染發(fā)病對(duì)照組ACP活性在3 h達(dá)到最大值,3~12 h緩慢下降,12 h之后快速降低,且顯著低于正常水平,而正常組保持穩(wěn)定。結(jié)果表明,復(fù)方中草藥KFJ制劑能提高蝦肝胰腺ACP活性。
圖2 ACP在96 h內(nèi)的變化(n=6)
兩組肝胰腺中AKP活性在96 h內(nèi)的變化見(jiàn)圖3所示,感染發(fā)病給藥組先1~6 h呈升高,6 h后緩慢下降,后恢復(fù)正常水平;感染發(fā)病對(duì)照組AKP水平在6 h達(dá)到最大值,而后下降,而正常組維持不變。在3、6、12、24 h感染發(fā)病給藥組AKP活性與感染發(fā)病對(duì)照組之間出現(xiàn)極具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異(P<0.01),其中6 h感染發(fā)病給藥組與感染發(fā)病對(duì)照組差值最大,為13.03 U/mL。結(jié)果表明,復(fù)方中草藥KFJ制劑能提高蝦肝胰腺AKP的活性。
圖3 AKP在96 h內(nèi)的變化(n=6)
T-AOC、ACP、AKP的活性在蝦體免疫和抗病過(guò)程中發(fā)揮著很重要的作用,其活性的高低常被用作衡量對(duì)蝦免疫活力高低的參照指標(biāo)[10]。
蝦感染弧菌發(fā)病初期,癥狀為活動(dòng)減弱,攝食減少,慢料,糞便長(zhǎng)條,體色偏暗,試驗(yàn)取病蝦做弧菌培養(yǎng),確診弧菌病。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)推論,當(dāng)感染發(fā)病對(duì)照組出現(xiàn)病癥,酶的活性在前期都有小幅的上升,但隨著病情的惡化,尤其是白膜完全消失時(shí),檢測(cè)弧菌嚴(yán)重超標(biāo),肝胰腺壞死、萎縮、無(wú)血色,此時(shí)酶活性都急劇下降。可能蝦急性肝胰腺壞死是弧菌超標(biāo)導(dǎo)致,而當(dāng)弧菌感染蝦肝胰腺,肝胰腺白膜逐步消失,酶活性快速下降,蝦體質(zhì)、免疫系統(tǒng)遭受破壞,蝦進(jìn)入快速發(fā)病期。感染發(fā)病給藥組,在出現(xiàn)肝胰腺界線不分明,不通透等癥狀,及時(shí)給藥發(fā)現(xiàn),酶活性慢慢恢復(fù),蝦的活力明顯增強(qiáng),肝臟白膜開(kāi)始變的清晰、肝臟用藥結(jié)束三天后有血色,因此,酶活性與急性肝胰腺壞死有著緊密連續(xù),后續(xù)養(yǎng)殖過(guò)程中應(yīng)該更加注重強(qiáng)化蝦肝胰腺,提高蝦肝胰腺酶活性,從而減少病害的爆發(fā),預(yù)防工作顯得尤為重要,KFJ制劑對(duì)保護(hù)蝦肝胰腺壞死方面有著獨(dú)特的效果,應(yīng)該加大臨床應(yīng)用研究。
發(fā)病對(duì)照組在弧菌侵入凡納濱對(duì)蝦后,肝胰腺T-AOC、ACP、AKP活性下降;而發(fā)病給藥組的酶活性逐漸上升,后恢復(fù)正常水平, 表明復(fù)方中草藥KFJ制劑不僅抑殺蝦體內(nèi)弧菌,而且在保護(hù)蝦肝臟方面起到了重要作用。檢測(cè)T-AOC、ACP、AKP活性,發(fā)現(xiàn)感染發(fā)病對(duì)照組在弧菌侵入凡納濱對(duì)蝦肝胰腺后,造成肝胰腺T-AOC、ACP、AKP活性下降;而感染發(fā)病給藥組的酶活性逐漸上升,后恢復(fù)正常組水平,反應(yīng)復(fù)方中草藥KFJ制劑在對(duì)蝦清除肝胰腺弧菌方面起到了重要作用。研究結(jié)果顯示,正常組酶活性存在小范圍的波動(dòng)可能與吃藥量有關(guān)。
發(fā)病對(duì)照組初期酶活性緩慢下降,到48 h后快速下降,可能與取樣時(shí)蝦的病情嚴(yán)重程度有關(guān),因此,取樣必須保證取吃料的蝦,取樣盡可能一致,減少不必要誤差。但發(fā)病對(duì)照組病情總體是越來(lái)越嚴(yán)重,肝胰腺急性壞死,難于保持取樣一致。
弧菌病是影響對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)最為常見(jiàn)、危害較嚴(yán)重的一類疾病,隨著養(yǎng)殖業(yè)集約化程度的提高,養(yǎng)殖過(guò)程中的疾病也日趨嚴(yán)重,而弧菌病具有很強(qiáng)的傳染性,在對(duì)蝦越冬、人工育苗及成蝦養(yǎng)殖過(guò)程中,均有可能患上弧菌病,感染率可達(dá)100%,發(fā)病嚴(yán)重的蝦池病死率可高達(dá)90%以上[11]。
近年來(lái)弧菌病引起越來(lái)越多學(xué)者的廣泛關(guān)注,目前,對(duì)于弧菌病的防治主要采用抗生素,長(zhǎng)期大量使用抗生素會(huì)帶來(lái)一系列嚴(yán)重后果:水環(huán)境污染,導(dǎo)致養(yǎng)殖環(huán)境惡化,生態(tài)平衡失調(diào),妨礙水產(chǎn)動(dòng)物正常生長(zhǎng);耐藥性微生物大量出現(xiàn)等,易引起疾病的爆發(fā)和流行,且難于防控,使水產(chǎn)業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失[11];弧菌病尚無(wú)有效防控措施。該試驗(yàn)所用的復(fù)方中草藥KFJ制劑,對(duì)弧菌病的防治效果顯著,有望成為“替代抗生素”比抗生素更好的新型中成藥,并對(duì)人類自身的健康以及畜牧業(yè)食品的安全具有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。