壳聚糖在水产养殖中的研究现状【文献综述】.docVIP

毕业论文文献综述 生物技术 壳聚糖在水产养殖中的研究现状 摘 要：壳聚糖是甲壳素经化学法处理脱乙酰基后的产物，是一种天然的阳离子生物聚合物，它无毒、无害，安全可靠，易于生物降解，不污染环境，能增强水生动物体内杀菌酶类的活性和吞噬细胞的吞噬能力，提高水生动物的非特异性免疫能力，具有广泛的用途，在水产养殖中常当做免疫增强剂来提高水产质量。本文着重介绍这种多聚糖独特的生理性质及其在水产养殖业中的应用状况，并指出其在应用中存在的一些问题，为壳聚糖在水产业中的应用提供有利的科学依据。 关键词：鱼类；壳聚糖；水产养殖；免疫增强剂； 近年来我国水产养殖业规模不断扩大，集药化和工厂化程度越来越高，养殖水域污染日益严重，导致病害的频繁发生，严重困扰着香鱼等水产养殖业的健康发展。与此同时，大量抗生素及其它药物的使用，污染了水体，降低了水产品的品质，疫苗对多种疾病尤其是病毒性疾病有显著的预防作用，但特异性能力强且生产上操作可行性差。抗生素等化学药物对某些疾病确实有较好的治疗效果，但对病毒引起的疾病并无作用，且容易过量使用甚至滥用，一方面使致病病原体的抗药性不断增加，使机体的细胞免疫、体液免疫功能下降；另一方面，药品在水产品中的残留会直接危害人体健康和我国贝类产品在国际市场上的竞争力。因此开发绿色，无毒，无污染的免疫增强剂成为当前水产及香鱼养殖工作者研究的热点。已有研究也证实了在饲料中添加一定水平的免疫制剂 ,可以调节水产动物自身免疫系统功能，提高其抗病能力[1]。目前水产业上应用的免疫增强剂包括多糖，低聚糖，维生素类，中草药，微生态制剂等。自20世纪60年代以来，壳聚糖作为一种新型免疫增强剂己广泛应用，近年来，成功的应用于鱼虾等水产动物的病害防治中，表现出显著的免疫增强效果。 1 壳聚糖性质及作用机制 1.1壳聚糖的性质 壳聚糖是甲壳素脱乙酞化而得到的一种生物高分子[2]，是甲壳素的主要衍生物，又称聚甲壳糖、甲壳胺、聚氨基葡糖、可溶性甲壳素、粘性甲壳素等。壳聚糖的外观是白色或淡黄色半透明片状固体，略有珍珠光泽。可溶于大多数稀酸，如盐酸、醋酸、乳酸、苯甲酸、甲酸等酸溶液中，不溶于水及碱溶液中，也不溶于硫酸和磷酸[3]，因此在应用时应选择合适的酸使其溶解。 壳聚糖具有良好的保湿性、润湿性，并能防止产生静电；它无毒、无害、对皮肤及眼粘膜无刺激，易于生物降解。因此具有多种作用和功能，被广泛的应用。壳聚糖可直接活化巨噬细胞、自然杀伤 N K细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞的活性，促进其分裂增殖，使机体自身合成分泌的免疫球蛋白和细胞因子增多[4]。 1.2作用机制 壳聚糖具有抗微生物活性、激活淋巴细胞、提高免疫力、调节脂肪代谢、 降低血脂胆固醇等多种生理功能，享有“第六生命要素”之称。壳聚糖的化学结构中含有活性自由氨基，溶于酸后糖链上的胺基与H结合形成强大的正电荷离子团，有利于改善酸性体质，强化人体免疫功能，排除体内有害物质等，维持机体正常 pH 值。壳聚糖与细胞具有溶合性，使其具有多种生物活性和生物相容性。其机理主要由于其结构有两个特别之处，其一它是由氨基葡萄糖单体聚合而成的聚合物(含有部分乙酰氨葡萄糖)，相互之间能以氢键等结合；其二是氨基葡萄糖单体的C2上有带正电荷氨基，能吸附一些带负电荷的物质。由此，人们对壳聚糖的抑菌机理有着不同的解释，但多数人支持这么一种抑菌机理，即壳聚糖通过某种途径进入到菌体细胞内，吸附结合一些带负电的细胞质，扰乱菌体细胞的正常生理代谢，从而抑制细菌生长[5]。平均分子量较低的壳聚糖，含有较多的能穿过细胞膜的小分子量的壳聚糖，因而有较强的抑菌作用。 2 壳聚糖对水生动物的影响 2.1壳聚糖对水生动物细胞免疫的影响 吞噬细胞负责吞噬进入体内的异物并进行消化，无法杀灭病原体时还可保留抗原信息并提呈给相关的淋巴细胞，从而激发机体的免疫应答。水生动物体内的吞噬细胞主要包括颗粒细胞和单核巨噬细胞，是白细胞的主要成分。因此，常用白细胞吞噬率和吞噬指数来反映机体的吞噬能力。童春等[6]对淡水白鲳投喂不同浓度的壳聚糖研究发现，壳聚糖可以显著提高血中颗粒细胞的吞噬指数。Wang等[7]发现，给白虾注射4 ug / g体重的壳聚糖后，血清酚氧化酶活性也明显增强。以上研究表明，壳聚糖可通过提高水生动物的血清酚氧化酶活性来提高白细胞吞噬率。 2.2壳聚糖对水生动物体液免疫的影响 体液中含有的凝集素、溶菌酶( L S Z )、超氧化物歧化酶( S O D )、酸性磷酸酶( A C P )、 碱性磷酸酶( A K P )、过氧化氢酶( C A T )等体液免疫因子，能以不同的途径消灭异物，并抵御病原体的侵袭。在鱼类的体液免疫因子主要发挥作用的是溶菌酶和补体。沈锦玉[8]等分别对中华绒螯蟹注射和口服壳聚糖均显著提高了血清中LSZ、SOD活性。