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复方中草药制剂对凡纳滨对虾生长和非特异性免疫的影响

2020-06-01 07:47:32 《南方农业·下旬》 2020年1期

符云 付兵 郭晓奇 吴亚梅 马志洲 王广军

摘 要 在基础饲料中分别添加0.5 g·kg-1、1.0 g·kg-1和1.5 g·kg-1的自制中草药制剂,配制成3种试验饲料,以基础饲料为对照组饲料,每处理设3个平行样,对体长为6~8 cm的凡纳滨对虾进行为期60 d的饲养试验,每20 d取样1次,以相对增重率、成活率为指标,探讨了中草药制剂对凡纳滨对虾生长效应的影响;以血清中溶菌酶(LZM)、一氧化氮合酶(NOS)、碱性磷酸酶(AKP)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性为指标,探讨了中草药制剂对凡纳滨对虾非特异性免疫效应的影响。结果表明:在饲料中添加一定量的中草药制剂,可以显著提高凡纳滨对虾的体重增加倍数并降低饲料系数(P<0.05)。试验组凡纳滨对虾血清中的LZM、NOS、AKP和SOD等活性均高于对照组。结果证实,试验中的中草药制剂具有显著促进凡纳滨对虾生长和提高凡纳滨对虾机体免疫能力的作用,建议在实际生产中的添加量为1.0 g·kg-1较为合适。

关键词 中草药;凡纳滨对虾;生长;免疫

凡纳滨对虾(Litopenaeus vanamei)又称南美白对虾,主要生长于太平洋西海岸至墨西哥湾中部。1988年我国引进该虾后,其年产量占全国虾类年总产量的40%以上,逐渐成为我国主要的养殖虾类,特别是在该虾淡化养殖成功后,在内陆地区广泛开展养殖,现阶段已经发展到甘肃、青海等地。即使在西藏,目前也有养殖凡纳滨对虾的报道[1]。随着凡纳滨对虾养殖区域的不断扩大,其养殖面积也在逐年增加,对苗种的需求也进一步扩大,导致一些苗种场对苗种的培育和选育就变得不够重视,苗种的近亲繁殖现象十分普遍,种质退化严重,对疾病的抵抗力逐渐变弱。加上近年来环境污染严重,周边水环境恶化,病原菌增多,引起养殖生产中的发病率增加,对凡纳滨对虾的养殖造成了毁灭性打击,养殖过程中大量死亡的现象时有发生。据统计,目前在凡纳滨对虾养殖过程中,有盈利的一般不超过20%。养殖环境的变化也导致微生物性病原的大量繁殖。传统的化学药物大量应用和抗生素的滥用,致使病原菌的耐药性增强,药物的效果也越来越不明显,其对环境的毒副作用也日益受到人们的诟病。此外,随着社会发展,人们对自身的健康越来越重视,对包括水产品在内的食品安全要求越来越高,一些传统的化学制剂、抗生素类产品在水产养殖中的使用必将退出历史舞台。所以,在保证养殖凡纳滨对虾正常生长的情况下,增强其自身的免疫能力、开发新的免疫增强剂成为凡纳滨对虾营养与饲料研究的重点[2]。

多年来,中草药因具有副作用小、价格低廉、没有残留等特点,在水产养殖中的应用越来越广泛,且在水产养殖中逐渐显露出良好的应用效果,如在提高机体的免疫功能、促进生长、增加养殖效益以及提升水产品的肉质等方面,显示出化学药物难以达到的优势,符合了目前“绿色、健康、高效、生态”的绿色养殖发展理念。中草药来源于天然植物,含有多糖類、氨基酸、维生素、酶类、油脂、蛋白质以及生物碱等有利于机体生长的物质。作为外源性功能饲料成分,具有提供额外营养、加快生长和增强免疫功能的作用[3-7]。

试验探讨了在凡纳滨对虾饲料中加入一种自制的中草药制剂,评价分析了其对凡纳滨对虾生长、饲料转化率以及免疫效果的影响,探讨中草药制剂的促生长和提高免疫力的机制,为中草药制剂在凡纳滨对虾无公害养殖中的大面积使用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 中草药制剂

中草药制剂由中国水产科学研究院珠江水产研究所自行研发配制,配方参考相关文献,结合最近几年的工作基础,中草药添加剂主要成分是杜仲15%、黄芪20%、甘草15%、陈皮5%、金银花15%、黄连5%、鱼腥草10%和白术10%等。将上述原料依次混合、搅拌、粉碎,最后过筛(100目)备用。

1.1.2 试验用虾

试验所需要的对虾由广州金洋水产养殖有限公司提供,试验凡纳滨对虾在试验开始前先在试验容器内暂养一个星期,观察无异常后才用于试验。挑选健康、无病、健壮、外表无伤、大小一致的凡纳滨对虾饲养,所取虾均长为(5.92±0.48)cm、均重为(1.01±0.15)g。

1.1.3 试验地点

试验在珠江水产研究所试验基地的车间内开展。

1.1.4 试验条件

试验在6 m3的小型塑料桶内进行,水深为1.1~1.2 m。试验所使用的水来自附近的池塘,经过滤后用于试验。考虑到凡纳滨对虾为海水虾的习性,加入了一定的粗盐,使试验水的盐度为1~2。试验期间温度为常温,在21.0~30.0 ℃。整个试验期间连续用罗茨鼓风机充气,使溶解氧维持在5.0 mg·L-1以上。

1.2 试验方法

中草药复合制剂的使用量为自变量,设计3个不同的添加水平,分别为A组(每吨饲料500 g)、B组(每吨饲料1 000 g)和C组(每吨饲料1 500 g),以不添加的饲料为对照组。每组分别设置3个重复。每个重复组投放60尾凡纳滨对虾。饲料基础配方如表1所示。

1.3 试验期间的管理

整个养殖过程饲料的投喂量按照虾体重的6%~8%投喂,同时根据具体的实际情况酌情调控。每日3次投喂,分别在8:00—9:00、12:00—13:00和16:00—17:00。在投喂2 h后收集并处理残饵和粪便,每7 d换1/3的养殖水。

1.4 生长指标

试验周期为60 d。试验结束时统计每个容器内虾的存活数并计数成活率,并对每个容器内的虾全部称重。按照公式1~3分别计算增重倍数、饵料系数和成活率。

1.5 相关免疫评价指标的取样

在试验开始后的第20 d、40 d和60 d,每个试验容器内随机取3尾虾,取其尾部肌肉,准确称量重量后,将样品放在冰浴中匀浆,加入0.9%的生理盐水,调至浓度为0.1 g·mL-1。离心机温度调至4 ℃,将匀浆液在4 000 r·min-1离心10 min后,取上清液备用。

试验选取一氧化氮合酶(NOS)、溶菌酶(LZM)、碱性磷酸酶(AKP)和超氧化物歧化酶(SOD)作为免疫评价指标,以上指标均采用南京建成生物公司的试剂盒测定。

1.8 数据处理

所有数据均以平均数±标准差表示,以SPSS 22.0统计软件进行单因素方差分析,用Ducans法进行多重比较。

2 结果与讨论

2.1 添加中草药制剂对凡纳滨对虾生长情况的影响

在对虾的饲料中添加自制的中草药制剂投喂凡纳滨对虾后,对其生长和饲料系数等影响见表2。从表中可知,经过60 d的饲養,各试验组的增重倍数均显著高于对照组(P<0.05),而成活率无显著差异(P>0.05)。对于饲料系数,表现为C组显著低于与其他各组(P<0.05)。

2.2 饲料中加入中草药制剂对凡纳滨对虾非特异性免疫指标的影响

超氧化物歧化酶(SOD)是一种抗氧化性金属蛋白酶,能通过歧化反应清除掉体内过多的自由基,从而对生物体的健康起到保护作用。由表3可知,饲喂20 d和40 d,各试验组SOD活性均高于对照组(P<0.05),其中B组SOD活性最高,而A组和C组之间差异不显著(P>0.05);投喂60 d,各试验组之间差异不显著(P>0.05),但都显著低于对照组(P<0.05)。

一氧化氮合酶(NOS)可催化L-精氨酸转变为一氧化氮(NO)。NO具有很好的抗氧化应激,能够诱导巨噬细胞吞噬病原体,如一些寄生虫、细菌和真菌等。从表3可知,投喂20 d,各试验组NOS活性均显著高于对照组(P<0.05),其中A组NOS活性最高;投喂40 d 和60 d,各试验组NOS活性均显著高于对照组(P<0.05),且C组显著高于A、B两组(P<0.05),而A组和B组之间差异不显著(P>0.05)。

碱性磷酸酶(AKP)是机体中的一个外酶。研究表明,当机体的排泄系统出现异常时,有可能会引起AKP的升高。从表3可知,投喂20 d和40 d,B、C组中AKP活性显著高于对照组(P<0.05),且两组之间也存在显著差异(P<0.05),但A组和对照组之间没有显著差异;投喂60 d,各试验组和对照组之间存在显著差异(P<0.05),但C组显著低于对照组(P<0.05)。

溶菌酶(LZM)的作用机理主要是可以水解致病菌中的粘多糖,是一种碱性酶。此外,LZM还可以直接同病毒蛋白结合,因此具有抗菌、消炎与抗病毒的功能。由表3可知,投喂20 d,各试验组中LZM活性显著高于对照组(P<0.05);投喂40 d,各组LZM活性显著高于对照组(P<0.05),且A组与B、C组之间存在显著差异(P<0.05);投喂60 d,各试验组均显著高于对照组(P<0.05)。

3 讨论

国内外的相关研究表明,在饲料中添加一种或者数种中草药复合制剂可以提高凡纳滨对虾、罗氏沼虾等虾类的免疫能力,从而提高其对病原菌的抵抗力[4,7]。从试验结果可以看出,添加自制的中草药制剂的试验组,无论是体重增加倍数、饲料系数还是4种与免疫相关的酶活指标都与对照组存在显著差异,说明试验所配制的中草药制剂具有良好的促进生长和增强免疫力的作用。

3.1 中草药与生长

中草药在水产养殖方面已有广泛的应用,且很多的研究表明,一些中草药,如神曲、麦芽、甘草等含有丰富的维生素、微量元素等可以促进动物生长的因子,这些营养因子的存在可以协助增加养殖动物的消化功能,促进吸收,降低饵料系数[6]。此次试验的中草药制剂成分如黄芪等,含有甜菜碱、胆碱、氨基酸、糖类、黄烷化合物、蛋白质和铁、钙、磷、硒、锌、铜、锰等多种微量元素,可能是促进凡纳滨对虾生长的原因之一。中草药及其混合物应用于养殖业越来越多,中草药制剂在畜禽中的应用表明,其不仅可提高养殖产品的日增重,还能显著提高饲料转化效率并促进养殖动物的生长。中草药制剂应用于水产养殖研究发现,用0.28%的金银花、人参等投喂牙鲆,可以提高18.9%的增重率,降低11.2%的饲料系数[8]。在草鱼养殖中使用1.0 g·kg-1的中草药制剂,可以在草鱼生长速度和降低饲料系数方面得到很高的效果[9]。在饲料中添加0.1%的白术、甘草等,凡纳滨对虾的体重比对照组提高了27%以上[10]。江湧等[11]在凡纳滨对虾饲料中分别添加1.0 g·kg-1的自制中草药添加剂,可以明显提高凡纳滨对虾的日增质量率、相对增长率、成活率,降低饲料系数。这些研究结果都表明中草药制剂广泛应用于养殖业可提高饲料利用率,促进生长,改善养殖效果。

3.2 中草药制剂与非特异性免疫

中草药以植物为主,中草药的利用实际上就是植物提取物的利用,大多数中草药中含有化学物质元素,如核苷酸、有机酸、多糖和生物碱等。如茶叶中含有的大蒜素、甘草酸、生物碱和黄芪多糖等具有提升机体免疫能力的功效。有关中草药对养殖虾类免疫功能提升的研究较多[12-16]。虾类属于一种较为原始的物种,其在抵抗病原体的入侵时,主要还是依靠非特异免疫防御系统。该系统一般由血淋巴细胞和体液因子组成,在多种体液因子中,AKP、LZM、AP、T-SOD等活性大小常被用作衡量凡纳滨对虾非特异性免疫活性高低的重要指标。

王雷等[13]、刘恒等[14]和刘树青等[15]的研究证实了多种天然免疫多糖可以显著提高凡纳滨对虾血淋巴中的免疫因子活力,提升机体的免疫功能。中草药制剂或者一些植物提取物在投喂凡纳滨对虾后,其血清中的溶菌活力、T-SOD、ACP、AKP能够得到明显的增强[16]。

4 结论

试验结果表明,凡纳滨对虾摄食一定剂量的中草药后,肌肉组织中的SOD、NOS、AKP、LZM都有相应的提高,表明试验凡纳滨对虾机体内的非特异性免疫能力得到了提升,建议在实际生产中的添加量为1.0 g·kg-1。

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(责任编辑:赵中正)