殼聚糖在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究進(jìn)展

于景艷?楊雨生?張紅霞?白東清

摘 要：殼聚糖能夠提高腸道消化酶活性、促進(jìn)腸道有益菌的繁殖，通過這種方式促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物生長，降低餌料系數(shù)。同時(shí)殼聚糖具有廣譜抗菌性，并可以提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫力，進(jìn)而提高養(yǎng)殖動(dòng)物的抗病力。

關(guān)鍵詞：殼聚糖；水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物；生長；免疫；抗病

殼聚糖是由幾丁質(zhì)經(jīng)過脫乙酰作用得到的，幾丁質(zhì)廣泛存在于自然界的昆蟲、甲殼動(dòng)物等的外殼及真菌的細(xì)胞壁中。殼聚糖已被廣泛應(yīng)用于紡織、膠卷、化妝品、隱形眼鏡、污水處理和生物醫(yī)學(xué)工程、食品營養(yǎng)等領(lǐng)域。殼聚糖可以生物降解，其代謝產(chǎn)物也無毒，抗菌抑菌、促生長，而且來源豐富，被作為飼料添加劑、疫苗載體和免疫刺激劑等廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。

一、殼聚糖對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物生長的作用

大量的研究表明殼聚糖應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物，具有改善攝食性能、促進(jìn)機(jī)體生長和降低餌料系數(shù)的效果。常青等人發(fā)現(xiàn)，飼料中添加1.0%和0.5%的殼聚糖能明顯促進(jìn)花鱸的生長。陳云波等研究表明，在飼料中添加0.5%的殼聚糖能極顯著的提高異育銀鯽的增重率和體長。陳勇的研究結(jié)果表明，飼料中添加0.2%或0.5%殼聚糖能顯著促進(jìn)異育銀鯽的生長。而曹丹等在異育銀鯽的基礎(chǔ)日糧中添加殼聚糖，結(jié)果表明，1.0%組的相對(duì)增重率比對(duì)照組提高51.44 %，飼料系數(shù)比對(duì)照組下降20.51%。Vinod等 研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加0.5%殼聚糖能顯著促進(jìn)斑節(jié)對(duì)蝦的生長。閆大偉等研究表明，在草魚的基礎(chǔ)日糧中添加0.5%和0.75%的殼聚糖能顯著提高其增重率，但兩組之間沒有顯著差異。施學(xué)文研究表明，在大黃魚幼魚的飼料中添加65 g/t 低聚殼聚糖，大黃魚幼魚的總增重量、相對(duì)增重率、體長相對(duì)增長率，成活率均高于對(duì)照組，餌料系數(shù)都低于對(duì)照組。任國銳等研究發(fā)現(xiàn)，在鯉魚飼料中添加0.75%的低聚殼聚糖能極顯著提高鯉魚的增重率、降低餌料系數(shù)，同時(shí)提高鯉魚消化酶活性。

二、殼聚糖對(duì)水生動(dòng)物免疫的作用

華雪銘等2003年研究表明，在暗紋東方鲀飼料中添加0.2%的殼聚糖，養(yǎng)殖2個(gè)月，能夠極顯著提高脾臟中NK 細(xì)胞對(duì)YAC-I 的殺傷活性。 溶菌酶是魚類非特異性免疫力強(qiáng)弱的一個(gè)常用指標(biāo)，飼喂殼聚糖可增強(qiáng)淡水白鯧、尼羅羅非魚、牙鲆等魚類免疫器官或血清的溶菌酶活性。張耀武等研究發(fā)現(xiàn)0.5%殼聚糖能有效提高異育銀鯽的溶菌酶活性和白細(xì)胞的吞噬作用。

李麗鵑研究結(jié)果表明，在黃顙魚基礎(chǔ)日糧中添加25mg/kg殼聚糖， 能顯著改善其生長性能和增強(qiáng)其非特異性免疫功能。蔣錦坤研究表明在飼料中添加0.5%殼聚糖可顯著提高虹鱒幼魚生長性能、增強(qiáng)非特異性免疫能力。金思發(fā)現(xiàn)當(dāng)飼料中添加1%濃度殼聚糖時(shí)，香魚各組織中溶菌酶活性、POD 活性和 ACP 活性均達(dá)到最大值。說明1%殼聚糖能顯著的提高香魚免疫活性。王紅權(quán)等人研究表明在草魚日糧中添加0.5%的殼聚糖能促使其免疫器官發(fā)育，提高SOD 活力和血清總蛋白水平，從而增強(qiáng)機(jī)體的非特異免疫能力。蔣錦坤等研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加0.50%殼聚糖顯著影響星斑川鰈幼魚的抗氧化能力及非特異性免疫，添加量過高則對(duì)免疫機(jī)能具有抑制作用。

三、殼聚糖對(duì)水生動(dòng)物抗病力的作用

蔣玉燕等（1995）通過對(duì)275 株臨床分離的病原菌進(jìn)行體外抗菌活性的測(cè)定，結(jié)果表明：殼聚糖具有天然的抗菌活性，對(duì)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌以及白色念珠菌均有明顯的抑制和殺滅作用，并且殼聚糖對(duì)革蘭氏陽性菌的抑制和殺滅作用要比對(duì)革蘭氏陰性菌的作用快速而強(qiáng)大。莊承紀(jì)等在養(yǎng)殖羅氏沼蝦和斑節(jié)對(duì)蝦蝦苗的水體中，加入氣單胞菌和弧菌，研究中發(fā)現(xiàn)，殼聚糖可顯著抑制氣單胞菌和弧菌的生長。Zhu等在飼料中分別添加 5%、10%和 15%的殼聚糖，飼喂初始體重為 20g左右的克氏原螯蝦，4周后用感染了白斑綜合征病毒的克氏原螯蝦尾部肌肉飼喂試驗(yàn)蝦進(jìn)行攻毒試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)10%殼聚糖組累積死亡率顯著低于對(duì)照組。 Gopalakannan和Arul（2006）試驗(yàn)證明，在鯉魚的基礎(chǔ)日糧中分別添加殼聚糖、左旋咪唑和甲殼素，結(jié)果表明：在投喂的第45d用嗜水氣單胞菌攻毒發(fā)現(xiàn)殼聚糖提高鯉魚相對(duì)存活率（P<0.01）的效果要優(yōu)于左旋咪唑和甲殼素（相對(duì)存活率分別為80%、66.7%、40%）。但是，當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束的第90 d攻毒卻發(fā)現(xiàn)殼聚糖對(duì)鯉魚的保護(hù)作用有所下降（相對(duì)存活率分別為68.9%、57.8% 和37.5%）。這表明殼聚糖是可以提高鯉魚抗病能力的，但是殼聚糖對(duì)鯉魚免疫系統(tǒng)的刺激作用隨著時(shí)間發(fā)生變化。陳云波等（2006）研究發(fā)現(xiàn)，投喂0.5%和1.0%殼聚糖的異育銀鯽對(duì)嗜水氣單胞菌的抵抗能力較對(duì)照組顯著提高。Anderson等，對(duì)美洲紅點(diǎn)鮭的研究表明，注射或浸泡殼聚糖后，能增強(qiáng)其對(duì)殺鮭氣單胞菌的抵抗能力。

四、殼聚糖在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景及有待研究的問題

在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，養(yǎng)殖動(dòng)物一旦感染細(xì)菌病，人們主要是使用抗生素和化學(xué)藥物來防治。這種方法雖然有效，但是抗生素殺菌沒有選擇性，有益菌也一起被殺死，破壞體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境。而且長時(shí)間使用容易產(chǎn)生耐藥性，同時(shí)藥物殘留影響水產(chǎn)品質(zhì)量。

殼聚糖提高機(jī)體免疫力，但對(duì)殼聚糖與溶菌酶活力、免疫力之間的詳細(xì)關(guān)系和機(jī)理仍需進(jìn)一步深入研究。殼聚糖在不同水生動(dòng)物上對(duì)生長的促進(jìn)、對(duì)機(jī)體免疫力提高的機(jī)理，還有待進(jìn)一步研究。此外，殼聚糖的分子量、脫乙酰度在不同水生動(dòng)物上的作用效果也亟待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] Majeti N V，Ravi K A. review of chitin and chitosan applications [J]. Reactive & Functional Polymers，2000，46：1-27.

[2] 常青，梁萌青，王家林等.殼聚糖對(duì)花鱸生長和非特異性免疫力的影響[J]，海洋水產(chǎn)研究. 2006，27（5）：17 -22.

[3] 陳云波，華雪銘，周洪琪等，殼聚糖對(duì)異育銀鯽生長及抗菌能力的影響[J].上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào).2006，15 （2）：243-246.

[4] 陳勇，周洪琪，冷向軍等. 殼聚糖對(duì)異育銀鯽生長和消化酶的影響[J]，中國水產(chǎn)科學(xué). 2006，13（3）： 440-445.

[5] 曹丹，周洪琪.殼聚糖對(duì)異育銀鯽的生長、蛋白質(zhì)合成及肌肉營養(yǎng)成分的影響[J]，淡水漁業(yè).2004 ，34（1）：6-9.

[6] Vinod M P，JoseS. Response of Penaeus mondon，（Fabricius ） to growth promoters [J] . Advances and priorities in fisheries technology Balachandran，1998，2：11 -13.

[7] 閆大偉，華雪銘，周洪琪.殼聚糖對(duì)草魚生長、抗病性能的影響[J]，飼料工業(yè)，2007，28（12）： 17-18.

[8]施學(xué)文.殼聚糖在大黃魚幼魚配合飼料中的應(yīng)用研究[J]，漁業(yè)信息與戰(zhàn)略.2013，28（3）：224-227.

[9] 任國銳，李瑞金，王蘭.低分子量殼聚糖對(duì)鯉魚生長和消化酶活性的影響[J]，食品科學(xué).2013，34（1）：8-12.

[10] 華雪銘，周洪琪，張宇峰等.飼料中添加殼聚糖和益生菌對(duì)暗紋東方鲀幼魚生長及部分消化酶活性的影響[J] ，水生生物學(xué)報(bào).2005，29（3）：299 -305.

[11] 童春，曹振杰，楊玲等. 殼聚糖對(duì)淡水白鯧生長和非特異性免疫功能的影響[J]，上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào).2010，19（ 2） ： 219-225.

[12] 曹振杰，童春，張婧一等.殼聚糖對(duì)受免尼羅羅非魚生長和免疫功能的影響[J]，上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào).2010，19（ 4） ： 463-468.

[13]Cha S H，Lee J S，Song C B，et al. Effects of chitosan-coated dieton improving water quality and innate immunity in the Olive flounder，Paralichys olivaceus[J]. Aquaculture，2008，278： 110 -118.

[14] 張耀武，郭黛健，陳萬光.殼聚糖對(duì)異育銀鯽生長及非特異性免疫功能的影響[J]，水利漁業(yè)，2008，28（4）：50-51，74.

[15] 李麗鵑，龔全. 殼聚糖對(duì)黃顙魚生長及非特異性免疫機(jī)能的影響[J]，西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào).2013，26（6）：2614-2619.

[16] 蔣錦坤，王際英，張利民，等.殼聚糖對(duì)虹鱒幼魚生長性能、體組成及非特異性免疫的影響[J]，海洋與湖沼.2012，43（4）：729-734.

[17] 金思，龔一富，章麗等.殼聚糖對(duì)香魚溶菌酶活性和hsp70 基因表達(dá)的影響[J]，生物學(xué)雜志.2012.29（5）：11-14，10.

[18] 王紅權(quán)，趙玉蓉，于建波等.殼聚糖對(duì)草魚生長及肌肉營養(yǎng)成分的影響[J]，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2008，34（5）：576-578.

[19] 蔣錦坤.殼聚糖對(duì)虹鱒和星斑川鰈生長及非特異性免疫的影響[D].上海海洋大學(xué)，2012.

[20] 蔣玉燕，畢憶群，汪子偉等.聚氨基葡萄糖的體外抗菌活性[J]，中國抗生素雜志.1996，21（1）： 54-56.

[21] 庒承紀(jì)，劉勁科，楊清友等.殼多糖對(duì)羅氏沼蝦、斑節(jié)對(duì)蝦苗生長和抗菌防病作用的研究[J]，湛江海洋大學(xué)學(xué)報(bào).1998，18（3）：29-34.

[22] Zhu F，Quan H，Du H，et al. The effect of dietary chitosan and chitin supplementation on the survival and immune reactivity of crayfish，Procambarus clarkia [J]，J world Aquacult soc，2010，41：284-290.

[23] Gopalakannan A，Arul V. Immunomodulatory effects of dietary intake of chitin，chitosan and levamisole on the immune system of Cyprinus carpio and control of Aeromonas hydrophila infection in ponds [J].Apuaculture，2006，255（1）：179-187.

[24] Anderson D P，Siwicki AK.Duration of protection against Aeromonas salmonicidain brook trout immunostimulated with glucan or chitosan by injection or immersion[J]. Pro.Fish Cult，1994，56：258-261.