盧亞楠,王 武,李 明,張建清,王 麗,叢玉婷
大連海洋大學水產(chǎn)與生命學院,遼寧大連,116023
殼寡糖對仿刺參體腔液細胞免疫的影響
盧亞楠,王 武,李 明,張建清,王 麗,叢玉婷
大連海洋大學水產(chǎn)與生命學院,遼寧大連,116023
考察了三種抗凝劑對仿刺參體腔細胞的抗凝效果,研究了殼寡糖作為免疫添加劑對仿刺參體腔液細胞吞噬能力的影響,利用化學發(fā)光法檢測殼寡糖對吞噬過程中活性氧作用的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),無菌海水對刺參體腔細胞具有一定的抗凝效果,且細胞形態(tài)和活性保持較好,將殼寡糖以1%、3%的質(zhì)量濃度添加入到基礎飼料中,分別檢測體腔液細胞吞噬情況和呼吸氧爆發(fā)情況,結(jié)果表明殼寡糖可顯著提高仿刺參體腔液細胞吞噬能力和活性氧水平(P<0.05),總體表現(xiàn)為1%殼寡糖組>3%殼寡糖組>對照組。
仿刺參;殼寡糖;體腔液細胞;吞噬;活性氧
仿刺參(Apostichopusjaponicus)為我國北方棘皮動物養(yǎng)殖的重要經(jīng)濟種類[1-2]。近年來,隨著集約化養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,養(yǎng)殖海參的水體環(huán)境逐漸惡化,海參疾病頻繁發(fā)生,給養(yǎng)殖專業(yè)戶帶來了嚴重的經(jīng)濟損失[3-4]。為了減少海參疾病造成的損失,養(yǎng)殖專業(yè)戶大量使用抗生素和化學藥物,雖然取得了一定的效果,但污染了水體環(huán)境,動物及其產(chǎn)品殘留有藥物,影響人體健康,因此國家對這類藥物的使用已作了嚴格限制[5]。為了解決海參養(yǎng)殖中病害與食品安全等問題,一些學者著手免疫增強劑的研究,即在海參飼料中添加免疫增強劑如多糖、寡糖、益生菌等,以提高海參機體的免疫機能,進而減少病害的發(fā)生。
殼寡糖作為免疫增強劑,在魚蝦和海參的養(yǎng)殖上已有相關研究[6-7],但對殼寡糖提高海參免疫力的機理和效果鮮有報道。為此,本文研究殼寡糖對仿刺參體腔液細胞吞噬作用和吞噬過程中呼吸氧爆發(fā)現(xiàn)象的影響,并探究殼寡糖作為免疫添加劑提高仿刺參體腔液細胞免疫功能的機理和效果,以期為海參的綠色養(yǎng)殖和疾病防治提供可靠的理論依據(jù)。
1.1 材料與飼料1.1.1 材 料
仿刺參購于遼寧省普蘭店某水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司,大小為25~30 g左右,于(50×35×20)cm PVC水槽內(nèi)暫養(yǎng)3天,投喂基礎飼料(購于大連海洋大學海珍苗種培育基地,為幼參配合飼料),至仿刺參出現(xiàn)有規(guī)律攝食為止。
1.1.2 飼 料
實驗用殼寡糖購自大連化學物理研究所。將殼寡糖粉劑分別以0%(對照組)、1%、3%的濃度加到海參基礎飼料中,混勻后,置于陰涼、干燥的地方,密封、備用。
1.2 儀器與試劑1.2.1 儀 器
化學發(fā)光儀(Centro XS3 LB960型,德國Berthold Technologies公司),顯微鏡(Olympus CX21型,日本奧林巴斯有限公司),高速離心機(GT10-1型,上?;C械廠有限公司),真空抽濾器(C-50型,北京眾益眾和生物技術有限公司)。
1.2.2 試 劑
無菌海水:海水取自大連海洋大學海養(yǎng)樓,用0.45 μm醋酸纖維素膜過濾并高壓滅菌。
酵母懸液:取5 mg干酵母,用少量離心仿刺參體腔液自體血清調(diào)理2 h以上(室溫),再用無菌海水20 mL配成2 mg/mL的懸液,分裝于聚乙烯離心管冰凍貯存,用前融化。
魯米諾溶液(3-氨基鄰苯二甲酰肼):取0.78 g氫氧化鉀、0.618 g硼酸和0.014 g魯米諾粉劑,溶解于10 mL的雙蒸水中,然后移置棕色瓶中,放入冰箱(4℃)貯存[8]。
殼寡糖:用無菌海水配置200 μg/mL寡糖溶液,4℃下貯存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 方 法1.3.1 仿刺參培養(yǎng)
實驗分為A、B和C三組,A組為基礎飼料組,不加殼寡糖;B組添加1%的殼寡糖;C組添加3%的殼寡糖。每組設2個平行,每個平行隨機放入25頭25~30 g仿刺參,試驗中水溫設為(14±2)℃,pH為8±0.12,鹽度30。每天投喂飼料一次,定時換水,每次換水約為總水量的三分之一,連續(xù)充氣。
實驗每5天取樣一次。使用0.5 mL無菌注射器吸取酵母懸液0.5 mL(用無菌過濾海水配制成4 mg/mL),分別從仿刺參背部注射入體腔,每次每組取2頭仿刺參,3 h后解剖、收集體腔液。
1.3.2 體腔液細胞抗凝劑的篩選
選用0.01 mol/L EGTA溶液、1.0 mg/L EDTA-Na2和無菌海水作為體腔液細胞抗凝劑,并分別將它們與體腔液細胞按1∶1的比例混合,顯微鏡下觀察在不同的時間內(nèi)體腔液細胞形態(tài)和細胞群落凝集情況。
1.3.3 吞噬率測定
將所取體腔液與無菌海水按1∶1比例均勻混合,顯微鏡下觀察并記錄體腔液細胞吞噬情況。
1.3.4 活性氧測定
從A、B和C三組仿刺參體內(nèi)各取150 μL體腔液細胞,分別加入發(fā)光板孔內(nèi),使用Centro XS3LB960化學發(fā)光儀測定體腔液的基礎發(fā)光值,然后加入150 μL魯米諾溶液,記錄發(fā)光最高值,考察不同濃度對仿刺參體腔液細胞吞噬過程中呼吸氧爆發(fā)的影響。
表1 三種抗凝劑對仿刺參體腔細胞的抗凝效果
注:+++為凝集情況嚴重.TIF,++為凝集較嚴重.TIF,+為凝集較輕,-為基本無凝集;P++++為伸展狀況好,變形細胞變形明顯,無細胞破裂現(xiàn)象;P+++為伸展狀況較好,變形細胞偽足伸出明顯減少,無明顯的細胞破裂現(xiàn)象;P++為伸展情況差,大部分變形細胞縮回偽足,細胞出現(xiàn)輕微破裂現(xiàn)象;P+為變形細胞幾乎無偽足伸出,并且細胞出現(xiàn)較嚴重的破裂現(xiàn)象,體腔液內(nèi)有細胞破裂物存在。
2.1 體腔液細胞抗凝劑的確定
根據(jù)表1,綜合細胞形態(tài)和細胞群落凝集情況,無菌海水對刺參體腔細胞具有一定的抗凝效果,且細胞形態(tài)和活性保持完好,伸展狀況好,變形細胞變形明顯,無細胞破裂現(xiàn)象,因此選定作為無菌海水仿刺參體腔液細胞抗凝劑。
2.2 飼喂殼寡糖對仿刺參體腔液細胞吞噬率的影響
由圖1可知,隨投喂時間的延長,不同濃度的殼寡糖對仿刺參體腔液細胞吞噬的影響趨勢不同。培養(yǎng)5 d,A組和C組的差異不明顯;培養(yǎng)10 d后,B組顯著高于A組和C組(P<0.05)。
圖1 殼寡糖對仿刺參體腔液細胞吞噬的影響
2.3 飼喂殼寡糖對仿刺參體腔液細胞吞噬過程中呼吸氧爆發(fā)的影響
由圖2可知,各組仿刺參體腔液細胞吞噬過程中呼吸氧爆發(fā)均隨時間延長呈現(xiàn)出不同的趨勢。10天后,B組呼吸氧爆發(fā)活性變化明顯,且均顯著高于A組和C組(P<0.05)。
圖2 殼寡糖對仿刺參體腔液細胞吞噬過程中呼吸氧爆發(fā)的影響
從以上實驗結(jié)果可知,殼寡糖對仿刺參非特異性免疫能力產(chǎn)生了影響,且濃度不同作用效果不同,一般隨著殼寡糖濃度的升高,作用有一個由低到高,再由高到低的變化,但高濃度未見有抑制作用。具體來說,投喂殼寡糖對仿刺參吞噬情況和呼吸氧活性有顯著增強效應,雖在不同個體體腔液中作用時間和作用效果有些差異,但均能表現(xiàn)出免疫指標的增強,對仿刺參體腔液中吞噬情況和呼吸氧活性的影響幾乎都在15天左右達到最高,且殼寡糖添加質(zhì)量百分比為1%比較合適。
[1]Yang H,Yuan X,Zhou Y.et a1.Effects of body size and water temperature on food consumption and growth in the sea cucumber Apostichopus japonicas (Selenka) with special reference to aestivation[J].Aquac Res,2005,36:1085-1092
[2]陳效儒,張文兵,麥康森.飼料中添加甘草酸對刺參生長、免疫及抗病力的影響[J].水生生物學報,2010,34(4):731-738
[3]Zhang C Y,Wang Y G,Rong X J.Isolation and identification of causative pathogen for skin ulcerative syndrome in Apostichopus japonicas[J].J Fisheries Chin,2006,30(1):118-123
[4]王印庚,方波,張春云,等.養(yǎng)殖刺參保苗期重大疾病“腐皮綜合征”病原及其感染源分析[J].中國水產(chǎn)科學,2006,13(4):610-616
[5]周德慶,李曉川,李兆新,等.無公害食品水產(chǎn)品中漁藥殘留限量[S]//中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY5070-2002.北京:中國標準出版社,2002:361-369
[6]李振達,陳小娥,廖智,等.殼寡糖對凡納濱對蝦生長和免疫力的影響[J].南方水產(chǎn)科學,2011,7(4):36-42
[7]田娟,孫立威,文華,等.殼寡糖對吉富羅非魚幼魚生長性能、前腸組織結(jié)構及腸道主要菌群的影響[J].中國水產(chǎn)科學,2013,21(2):130-133
[8]Scott L k,Klesius P H.Chemiluminescence:A novel analysis of phagocytosis in fish[J].Dev Biol Stand,1981,49:243-254
(責任編輯:汪材印)
10.3969/j.issn.1673-2006.2016.12.025
2016-08-12
遼寧省教育廳一般計劃項目(L2013278)。
盧亞楠(1977-),女,遼寧營口人,博士,實驗師,主要研究方向:水產(chǎn)動物醫(yī)學。
R734.2
A
1673-2006(2016)12-0086-03