彭蘇予，吳秋紅，包松松，蔣 立，王亞超，劉 波

(1.西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽(yáng) 621010；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，江蘇 無(wú)錫 214081)

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人民生活水平的日益提高，消費(fèi)者對(duì)水產(chǎn)品需求明顯增加，促使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)向規(guī)?；?、集約化方向發(fā)展(卜孟娟等，2019；張建勝等，2022；Ian P等，2004)。為此，養(yǎng)殖戶為提高經(jīng)濟(jì)效益，在動(dòng)物日糧中添加抗生素以達(dá)到預(yù)防疾病、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)和節(jié)約養(yǎng)殖成本的效果(Mary D 等，2000)。然而，抗生素的不規(guī)范使用導(dǎo)致了耐藥菌、藥物殘留和食品安全隱患等問(wèn)題出現(xiàn)，使畜產(chǎn)品等質(zhì)量降低，并通過(guò)食物鏈威脅人類健康，造成環(huán)境污染等(朱恩恒等，2022；曾建國(guó)，2022；田志梅等，2019)。國(guó)內(nèi)外減少或禁止抗生素使用的發(fā)展趨勢(shì)使得免疫增強(qiáng)劑的應(yīng)用研究越來(lái)越多(田亞?wèn)|等，2004)。如何在飼料端全面禁抗的高密度養(yǎng)殖條件下保障動(dòng)物健康和穩(wěn)定生產(chǎn)水平，是當(dāng)今養(yǎng)殖業(yè)和飼料添加劑行業(yè)的一大挑戰(zhàn)。因此，尋找一種安全、高效、綠色的免疫增強(qiáng)劑是保障水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展的必要之舉。本文主要對(duì)抗生素的發(fā)展史以及近年來(lái)常用的幾種新型免疫增強(qiáng)劑在水產(chǎn)動(dòng)物飼料中的應(yīng)用研究進(jìn)行綜述，以期在養(yǎng)殖實(shí)踐中為廣大養(yǎng)殖戶選擇免疫增強(qiáng)劑提供一定的參考。

一、抗生素的發(fā)展史及危害

抗生素原名抗菌素，是一類由某些微生物或高等動(dòng)植物在生活過(guò)程中產(chǎn)生、在低濃度下能抑制或殺滅微生物和其他細(xì)胞增殖的物質(zhì)(王麗等，2021；杭柏林等，2022；Ramasamy Rajesh Kumar等，2012)?？股刂饕鳛樗幬锇枞腼暳?、加水灌服和注射使用等來(lái)治療患病動(dòng)物(Raheem N 等，2019)?？股刈畛醣挥糜谥委焺?dòng)物傳染性疾病，但隨后因其可以預(yù)防疾病和促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)而逐漸被用作飼料添加劑，甚至超過(guò)了最初被用作治療性藥物使用的頻率(周欣宇等，2018)。但隨著細(xì)菌耐藥性和藥物殘留的發(fā)現(xiàn)，人們認(rèn)為環(huán)境中高水平的抗生素積累，不僅會(huì)造成各種污染，而且最終還會(huì)沿著食物鏈循環(huán)進(jìn)入人體，從而增加人類疾病的發(fā)生率，進(jìn)而對(duì)環(huán)境安全和人類健康產(chǎn)生復(fù)雜且深遠(yuǎn)的影響。

二、免疫增強(qiáng)劑

1.抗菌肽

抗菌肽是一類廣泛存在于大多數(shù)生物體中具有生物活性的陽(yáng)離子型小分子多肽，是生物體免疫系統(tǒng)的重要組成部分(Hans G 等，1995；Dubos R J 等，1939)?？咕母鶕?jù)來(lái)源可分為動(dòng)物抗菌肽、植物抗菌肽和微生物抗菌肽，距今已有40 多年的應(yīng)用歷史，截至目前發(fā)現(xiàn)種類達(dá)上千種(張若男等，2022；章啟慧等，2022)?？咕木哂欣砘再|(zhì)穩(wěn)定、抗菌機(jī)制獨(dú)特、不易產(chǎn)生耐藥菌株以及對(duì)高等動(dòng)物細(xì)胞無(wú)害等特點(diǎn)(盧國(guó)民等，2014)，抑菌機(jī)制主要是通過(guò)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，使其內(nèi)外屏障喪失、膜內(nèi)物質(zhì)向外部泄露，從而殺死細(xì)胞(李云香等，2019)。Teiner等(1981)研究表明，在早期測(cè)定抗菌肽的生物活性時(shí)，最先發(fā)現(xiàn)其有抗菌作用，并且在較低濃度時(shí)仍對(duì)細(xì)菌表現(xiàn)出高效的抑制作用。

翟少偉等(2016)對(duì)吉富羅非魚投喂抗菌肽后發(fā)現(xiàn)，羅非魚腸道中乳酸桿菌數(shù)量顯著增加，大腸桿菌數(shù)量顯著減少，腸道總抗氧化水平顯著提高。在黃鱔日糧中添加適量抗菌肽，可改善黃鱔腸道菌群結(jié)構(gòu)，提高微生物群落的多樣性，維持腸道健康(譚鳳霞等，2020)?？咕奶砑拥郊又蓣|的日糧中，對(duì)提高鱸魚的增重率、降低餌料系數(shù)具有積極作用(張莉等，2021)。馬淑慧等(2023)將柞蠶抗菌肽添加到扇貝飼料中，可顯著促進(jìn)貝類生長(zhǎng)，提高免疫力，降低貝類發(fā)生傳染病后的死亡率。除調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道健康、促生長(zhǎng)和提高免疫功能外，抗菌肽還具有抑菌和降低細(xì)菌耐藥性等作用。Rodríguez-Rojas 等(2014)研究表明，與卡那霉素、氨芐西林和環(huán)丙沙星等抗生素不同，陽(yáng)離子抗菌肽不會(huì)明顯提高細(xì)菌突變率。有研究結(jié)果表明，來(lái)源于鲇魚體表黏液所合成的新型抗菌肽對(duì)腐敗希瓦氏菌和大腸桿菌具有顯著抑菌作用(劉權(quán)偉等，2020)。Thomas 等(2010)在選擇使用抗菌肽化合物和抗生素的條件下，用大腸桿菌、肺炎克雷伯菌和鮑曼不動(dòng)桿菌測(cè)試不同菌株的耐藥性變化，所有測(cè)試細(xì)菌都容易獲得對(duì)抗生素的耐藥性；相比之下，沒(méi)有檢測(cè)到細(xì)菌對(duì)抗菌肽復(fù)合物產(chǎn)生耐藥性的跡象。

2.微生態(tài)制劑

微生態(tài)制劑又稱益生素，是一類含益生菌或促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)的物質(zhì)通過(guò)微生態(tài)學(xué)原理制成的有益于宿主的活菌制劑。微生態(tài)制劑概念由國(guó)內(nèi)微生態(tài)學(xué)家康白提出，隨后各國(guó)科學(xué)家為克服抗生素和激素類添加劑帶來(lái)的不利影響，尋求并開(kāi)發(fā)出一種安全、無(wú)毒副作用、促生長(zhǎng)類添加劑——微生態(tài)制劑(陳祈磊等，2011)。微生態(tài)制劑包括益生菌、益生元和合生元，具有安全、無(wú)毒副作用、無(wú)耐藥性、低殘留等特點(diǎn)。其抑菌機(jī)制主要是通過(guò)增強(qiáng)有益菌的定植，抑制或殺滅有害菌，以達(dá)到調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道菌群平衡、維持腸道健康的效果(尹清強(qiáng)等，2011)。

微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中主要分為飼用微生態(tài)制劑和調(diào)水改底用微生態(tài)制劑(廖乙露等，2021)。研究發(fā)現(xiàn)，在黃顙魚的高密度養(yǎng)殖環(huán)境下應(yīng)用微生態(tài)制劑可以改善飼料適口性、降低飼料系數(shù)、促進(jìn)魚生長(zhǎng)發(fā)育、減少病害和凈化水質(zhì)等，對(duì)于推廣水產(chǎn)動(dòng)物的高密度健康養(yǎng)殖具有積極意義(歐少偉，2022；鄭艷波等，2021)。但在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，不同動(dòng)物對(duì)于微生態(tài)制劑的最佳需要量不同，產(chǎn)生的效果也不同。鄧希海等(2022)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加量為2%時(shí)，可顯著提高鱸魚增重率、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和溶菌酶的活性，以及顯著增加血清補(bǔ)體C3 含量，表明2%的微生態(tài)制劑對(duì)促進(jìn)鱸魚的生長(zhǎng)發(fā)育、提高抗氧化能力和免疫力效果較好。此外，微生態(tài)制劑還具有良好的抑菌作用。程鑫等(2019)試驗(yàn)結(jié)果表明，酵母培養(yǎng)物可增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗嗜水性單胞菌的侵襲，提高黃顙魚的存活率，對(duì)黃顙魚的健康生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。微生態(tài)制劑還可用于水體環(huán)境改良。將光合細(xì)菌、枯草芽孢桿菌和反硝化細(xì)菌按菌液不同體積比進(jìn)行復(fù)配，與商品微生態(tài)制劑和空白組對(duì)比，試驗(yàn)組溶氧含量和COD降解率顯著提高，對(duì)氨氮、亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮的降解率優(yōu)于商品微生態(tài)制劑。該試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合微生態(tài)制劑可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水質(zhì)凈化和養(yǎng)殖水環(huán)境的改善(謝鳳行等，2012)。微生態(tài)制劑還可使水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中廢棄物的排放量減少，促進(jìn)水體中有益菌群增殖，從而預(yù)防水體污染(劉洋等，2020；王宇翕等，2020)。

3.中草藥

中草藥是一類由一種或多種天然草本植物制成的藥物，含有多種活性物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分(于瀟萌，2014)。中草藥起源于中國(guó)，最早記錄中草藥的藥物學(xué)專著為《神農(nóng)本草經(jīng)》。該書記載了365種藥物的療效，其中包括了動(dòng)物藥67種、植物藥252 種、礦物藥46 種(丁自勉等，2013)。我國(guó)中草藥資源豐富，包括金銀花、蒲公英、黃芩等。中草藥具有抑菌能力強(qiáng)、藥食同源、無(wú)耐藥性等特點(diǎn)。中草藥抑菌機(jī)制：一是直接干擾有害細(xì)菌的生化代謝或繁殖，提高抗菌藥物的活性；二是提高機(jī)體免疫功能，抵御有害病原菌的侵襲。

中草藥作為飼料添加劑應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中，可以預(yù)防和治療動(dòng)物疾病、提高免疫力、緩解應(yīng)激、抑菌、促生長(zhǎng)和提高產(chǎn)品質(zhì)量等。馮淇元等(2019)發(fā)現(xiàn)，甘草能提高施氏鱘在高溫?zé)釕?yīng)激下的耐受能力。姚麗等(2020)發(fā)現(xiàn)，黃連、黃芩、連翹、丁香、秦皮對(duì)鏈球菌均有較好的抑菌效果。大黃、五倍子、山蒼子、黃芩、苦參均可降低異齒裂腹魚卵感染水霉的致死率和畸形率，從而有助于保持較穩(wěn)定的孵化率(曾本和等，2019)。除單一中草藥在水產(chǎn)動(dòng)物飼料中的使用效果較好外，復(fù)方中草藥的應(yīng)用也表現(xiàn)效果良好。車前草、藿香、刺五加和厚樸制成的復(fù)方中草藥可顯著提高石斑魚的胰蛋白酶、脂肪蛋白酶和淀粉酶活性，從而提高飼料的消化率(黃景軍等，2021)。以黃芪、黨參和野菊花按比例制成的復(fù)方中草藥制劑可顯著提高黃顙魚的增重率和血清補(bǔ)體C3、C4 水平，降低餌料系數(shù)、蒸煮損失率和滴水損失率，對(duì)促進(jìn)生長(zhǎng)、改善肉質(zhì)和增強(qiáng)免疫力有一定意義(曲木等，2018)。但由于中草藥尚存在一些應(yīng)用的局限性，如本身帶有一定的毒性和藥效不足，因此發(fā)酵中草藥的相關(guān)研究逐漸興起。解旭東等(2021)研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵中草藥對(duì)鱖魚促生長(zhǎng)和保肝效果明顯。李永娟等(2018)試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)酵中草藥可顯著降低草魚肝體比和死亡率，增強(qiáng)了草魚的抗病力。

4.植物精油

植物精油是一種從草本植物的特定部位(根、葉、花、果實(shí)、種子、樹(shù)皮等)萃取、經(jīng)過(guò)蒸餾和壓榨方式提煉、具有揮發(fā)性和香氣且不溶于水的物質(zhì)(王昱森等，2023；梁毅等，2013)。植物精油歷史悠久，古埃及人將其用于制作精油香膏和王宮貴族的保養(yǎng)。我國(guó)通過(guò)古絲綢之路將芳香植物和精油傳入。近年來(lái)，植物精油作為一種新型的飼料添加劑最初用于單胃動(dòng)物，隨后也將其應(yīng)用于水產(chǎn)動(dòng)物中。植物精油是疏水性的活性化合物，成分包括香芹酚、百里香酚、肉桂醛和芳樟醛等。植物精油具有綠色環(huán)保、抑菌、抗氧化和促生長(zhǎng)的特點(diǎn)，其抑菌機(jī)制主要是通過(guò)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、誘發(fā)菌絲溶解和影響細(xì)胞內(nèi)生物大分子的合成來(lái)抑制病原微生物的生長(zhǎng)，從而達(dá)到抑菌的效果。

植物精油作為一種綠色安全的新型飼料添加劑可添加到水產(chǎn)動(dòng)物飼料中。王猛強(qiáng)等(2015)研究發(fā)現(xiàn)，在降低魚粉使用量的情況下添加0.02%的植物精油，可有效緩解低蛋白質(zhì)飼料造成的凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)緩慢問(wèn)題，并同時(shí)提高其增重率和特定生長(zhǎng)率，以促進(jìn)對(duì)蝦生長(zhǎng)。牛至精油可顯著提高異育銀鯽的腸道消化酶活性，改善腸道內(nèi)組織結(jié)構(gòu)和降低餌料系數(shù)，以提高異育銀鯽對(duì)飼料的消化率和轉(zhuǎn)化率(王俊維等，2023)。Acar 等(2015)在羅非魚飼料中添加柑橘精油，結(jié)果發(fā)現(xiàn)羅非魚血清中葡萄糖、甘油三酯和膽固醇的含量顯著降低，而蛋白質(zhì)含量顯著提高。有研究表明，在飼料中添加植物精油可以提高大菱鲆幼魚的抗弧菌能力和增強(qiáng)機(jī)體免疫力(郝甜甜等，2022；崔惠敬等，2017)。昝春蘭等(2018)發(fā)現(xiàn)，桉樹(shù)精油可通過(guò)破壞腐敗希瓦氏菌和金黃色葡萄球菌細(xì)胞膜的完整性，使細(xì)胞因其內(nèi)容物泄露和生理功能紊亂而死亡，最終達(dá)到抑菌效果。除單一植物精油可表現(xiàn)出良好的抗病力外，錢希逸等(2022)在南美白對(duì)蝦飼料中添加丁酸鈉植物精油復(fù)合制劑，試驗(yàn)結(jié)果表明，丁酸鈉植物精油復(fù)合制劑也有促進(jìn)南美白對(duì)蝦抑制致病菌作用，從而降低疾病的發(fā)生率和死亡率。

三、小結(jié)

抗菌肽、微生態(tài)制劑、中草藥和植物精油4類新型免疫增強(qiáng)劑在抑菌、促生長(zhǎng)、提高動(dòng)物免疫力和促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收方面發(fā)揮著顯著的作用，是禁抗環(huán)境下較為理想的產(chǎn)品。免疫增強(qiáng)劑在應(yīng)用研究中還存在一些問(wèn)題：天然抗菌肽較少，化學(xué)合成成本較高；微生態(tài)制劑優(yōu)勢(shì)菌株篩選困難，產(chǎn)品單一；某些中草藥存在一定的應(yīng)用局限性；植物精油穩(wěn)定性差，易于揮發(fā)，單一的植物精油功能性不強(qiáng)等。因此，廣大科研工作者要進(jìn)行深入研究，為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)尋找更高效、綠色的免疫增強(qiáng)劑，以促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。