飼料中殼聚糖對水生動物生長及免疫機能影響的研究進展

張云龍，邵 輝，袁 娟

（華中農業大學水產學院，武漢 430070）

殼聚糖是由自然界廣泛存在的幾丁質經過脫乙酰作用得到的，化學名稱為聚葡萄糖胺（1－4－2－氨基－B－D葡萄糖）。殼聚糖作為一種飼料添加劑可被生物降解，安全無毒，對環境無公害。隨著飼料中抗生素的禁用，有學者認為殼聚糖作為抗生素替代品的應用前景很好[1]。

1 殼聚糖的來源

幾丁質經過堿的處理后可得到殼聚糖。幾丁質廣泛存在于蝦蟹類、昆蟲的甲殼中，也存在于藻類及高等植物的細胞壁中。殼聚糖的來源極其廣泛，是地球上僅次于植物纖維素的第二大可再生資源。日本、挪威等水產業較發達的國家就是充分利用藻類及水產品加工的廢棄物制造殼聚糖。我國也有相似報道，羅夢良等報道，幾丁質在一系列物理化學條件下能得到白色半透明珍珠狀的殼聚糖[2]。

2 對水生動物生長的影響

迄今為止，關于殼聚糖對水生動物生長影響的研究報道還不多見，且研究結果分歧很大。殼聚糖可能是由于飼料中添加殼聚糖能提高動物體的消化酶活性，從而加快了動物的新陳代謝，達到促進生長的作用。陳勇等的研究結果表明，飼料中添加殼聚糖能顯著提高異育銀鯽消化酶、特別是蛋白酶活性，而在一定范圍內，隨著殼聚糖添加量的增加，消化酶活性、特定生長率、蛋白質效率均呈上升趨勢，飼料系數下降，推斷殼聚糖是通過提高動物體消化酶活性來達到促進生長的目的[3]。劉興國等對羅非魚的研究發現，當飼料中低分子殼聚糖含量小于0.50%時，隨著低分子殼聚糖添加量的升高，羅非魚的增重倍率顯著上升，飼料系數顯著下降；當超過0.50%時，增重倍率顯著下降，飼料系數顯著上升[4]。常青等對花鱸的研究認為飼料中添加殼聚糖能有效提高其增重，最適添加量為0.5%，過量則會抑制生長[5]。相似的研究還在其他水生動物上進行過，如草魚、淡水白鯧、真鯛、黃顙魚、尼羅羅非魚、異育銀鯽、三角魴、暗紋東方鲀、日本鰻鱺、黃尾笛鯛、奧尼羅非魚、鱘魚及斑節對蝦等，研究結果比較一致，都認為適量的殼聚糖添加量能促進水生動物的生長，但是過量則又會抑制其生長，至于其影響的機制目前的研究還較少[6－19]。

此外，有很多報道稱殼聚糖可調節動物體內脂質的代謝。動物攝食殼聚糖后在胃酸的作用下可形成凝膠，能吸附甘油三酯、膽固醇及膽汁，吸附之后隨糞便排出體外，這就抑制了甘油三酯及膽固醇的吸收[20]。已有研究表明，在畜禽飼料中添加殼聚糖能顯著降低血液中膽固醇和甘油三酯的含量，促進這兩種物質從體內排出[21]。劉興國等對羅非魚的研究表明，飼料中添加低分子殼聚糖0.50%能有效降低其肝臟脂肪含量，而其他組則效果不明顯，因此殼聚糖對肝臟脂肪影響也是有范圍的[4]。隨著集約化養殖魚類肝臟疾病的流行，降低肝臟脂肪含量的意義重大，但這方面的研究并不多，還有待深入研究[22]。

3 對免疫機能的影響

殼聚糖作為一種綠色飼料添加劑，能顯著增強水生動物的免疫機能，提高抗病能力。殼聚糖的免疫促進作用主要體現在非特異性免疫上。鐘志梅等認為，殼聚糖分子帶有正電性，可吸引帶負電荷的巨噬細胞和T淋巴細胞，從而激活這些免疫細胞；另外，殼聚糖也可從血管中吸收單核細胞形成巨噬細胞，也能刺激局部組織產生巨噬細胞[23]。肖偉偉等認為，殼聚糖能調節免疫細胞中NO和前列腺素E2（PGE2）兩種活性物質的生成[24]。也有研究表明，殼聚糖可通過提高草魚甲狀腺激素來增調其免疫功能。目前對其機制的研究還不夠深入，主要研究的都是定性上的表觀認識[25]。殼聚糖對水生動物免疫機能的影響主要體現在免疫酶活性、白細胞數量、吞噬細胞吞噬活性及補體活性上。

3.1 提高主要免疫酶活性

與非特異性免疫相關的酶主要有溶菌酶（LSZ），超氧化物歧化酶（SOD），酸性磷酸酶（ACP）。由于這3種酶的活性與機體免疫機能關系顯著，常作為評價水生動物免疫力的指標。研究表明，投喂或者注射殼聚糖都能提高水生動物的LSZ活性。劉云等讓刺參口服殼聚糖0.5%、1.0%和2.0%15 d，發現LSZ活性先上升后下降，而且過量的殼聚糖不利于LSZ活性的增加[26]。王樹芹等研究發現，飼料中添加殼聚糖0.5%和1.0%能顯著提高異育銀鯽LSZ的活性[27]。在對花鱸、淡水白鯧、黃顙魚、尼羅羅非魚、異育銀鯽、鯉魚、牙鲆等魚類的研究上也有相似的結果[5,7,9,10,28－30]。但華雪銘等研究結果顯示，在飼料中添加殼聚糖2.0%對暗紋東方鲀的LSZ活性無顯著影響，這可能是由于暗紋東方鲀對殼聚糖的需求量小于2.0%，過多反而抑制了LSZ的活性[31]。另外一種殼聚糖給予方式就是注射，很多研究已證明這種方式能有效增加LSZ活性，如黃顙魚、史氏鱘、金頭鯛等[32－34]。Kolman等將俄羅斯鱘暴露于殼聚糖溶液中也有相似的效果[35]。而且，Esteban等的研究表明，注射方式給予殼聚糖對金頭鯛LSZ活性提高的效果要好于拌飼投喂，但是對于水生動物來說，注射方式不太切合實際，所以還需研究出比較適合的殼聚糖給予方式[36]。曹振杰等發現，在飼料中添加殼聚糖0.6%能顯著提高尼羅羅非魚體內SOD的活性[10]。劉云等研究發現，口服殼聚糖15 d后，刺參勻漿液ACP活性顯著升高[26]。曹振杰等得出在飼料中添加殼聚糖6%，尼羅羅非魚ACP活力最高[10]。童春等對淡水白鯧的研究也有一致的結果[7]。

3.2 提高白細胞數量

劉云等研究發現，飼料中添加甲殼胺（即殼聚糖）能提高鯽魚白細胞數量[37]。Kolman等將俄羅斯鱘暴露于殼聚糖溶液中，其淋巴細胞數量也上升[35]。陳勇等發現，飼料中添加殼聚糖對異育銀鯽白細胞總數雖然無顯著影響，卻提高了淋巴細胞的數量[28]。然而，很多研究發現殼聚糖對水生動物的白細胞數量無顯著影響，如花鱸和黃顙魚[5,32]。造成差異的原因可能是殼聚糖給予方式不同及水生動物種類之間的差異。

3.3 提高吞噬細胞吞噬活性

陳勇等發現，飼料中添加殼聚糖能顯著提高異育銀鯽吞噬細胞的吞噬率和吞噬指數[27]。肖偉偉等認為殼聚糖提高白細胞吞噬活性可能是由于其提高了水生動物的血清酚氧化酶活性[25]。劉云等和Wang等的研究證明了這一觀點[37－38]。

3.4 提高補體活性

常青等研究發現，飼料中添加0.5%能顯著提高血清補體的活性[5]。史春路發現，殼聚糖對黃顙魚血清補體C3、C4有明顯的促進作用[9]。

此外，也有報道關于殼聚糖對水生動物特異性免疫功能的促進。華雪銘等報道了殼聚糖和益生菌混合能顯著提高脾臟B淋巴細胞體外培養時分泌的α干擾素（IFN－α）和免疫球蛋白（IgM）[31，39]。但是，投喂或注射殼聚糖對水生動物特異性免疫的影響尚未見報道。

4 結論

殼聚糖作為一種新型的飼料添加劑，對水生動物具有促進生長和增強免疫的作用。盡管近年來對殼聚糖的關注越來越多，但現有的研究信息仍顯不足，適宜的添加量和作用機制仍然未知。對此還需要系統的研究，立足于機制的研究，根據不同情況合理設計添加量。

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