■ 程逍妹 胡明 陳昌福
(1 武漢興物源生物科技有限公司,武漢 430040;2 華中農(nóng)業(yè)大學(xué),武漢 430070)
昆蟲蛋白提取物對(duì)泥鰍免疫增強(qiáng)效果的初步研究
■ 程逍妹1胡明2陳昌福2
(1 武漢興物源生物科技有限公司,武漢 430040;2 華中農(nóng)業(yè)大學(xué),武漢 430070)
為了證明昆蟲蛋白提取物對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物是否具有免疫增強(qiáng)效果,本研究對(duì)泥鰍(Misgurnus anguillicaudatus Cantor)采用在飼料中定量添加昆蟲蛋白提取物的方法,研究了對(duì)泥鰍的免疫增強(qiáng)效果。旨在通過系統(tǒng)地研究昆蟲蛋白提取物對(duì)養(yǎng)殖泥鰍的免疫增強(qiáng)作用,獲得昆蟲蛋白提取物在泥鰍飼料中的適宜的添加量及應(yīng)用程序等參數(shù),為該產(chǎn)品科學(xué)應(yīng)用奠定科學(xué)基礎(chǔ)。
表1 對(duì)照和試驗(yàn)?zāi)圉q的增重量1)
表2 對(duì)照和試驗(yàn)?zāi)圉q的餌料系數(shù)1)
表3 對(duì)照和試驗(yàn)組泥鰍血清中溶菌酶活性和白細(xì)胞吞活性
表4 對(duì)照與試驗(yàn)組泥鰍血清總蛋白和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性1)
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及泥鰍的飼養(yǎng)條件
本試驗(yàn)在江蘇省射陽縣黃沙港鎮(zhèn)鹽城裕達(dá)水產(chǎn)養(yǎng)殖公司進(jìn)行。將供試泥鰍放置于室內(nèi)圓形玻璃鋼水族箱中進(jìn)行飼養(yǎng)。用于本試驗(yàn)的泥鰍全部來自裕達(dá)水產(chǎn)養(yǎng)殖公司的養(yǎng)殖池塘。在設(shè)置于室內(nèi)的每個(gè)盛水500.0L的水族箱中,飼養(yǎng)平均體長(zhǎng)10.4cm的400尾以上的泥鰍。試驗(yàn)期間水溫變化在(25±4)℃,光照為人工光照和自然光照。每天上午9∶00和下午18∶00各投1次鹽城裕達(dá)飼料有限公司生產(chǎn)的泥鰍專用飼料,供試泥鰍被預(yù)備試驗(yàn)飼養(yǎng)7d,待供試泥鰍完全適應(yīng)室內(nèi)飼養(yǎng)環(huán)境后,選擇身體無外傷、健康活潑的泥鰍進(jìn)行如下飼養(yǎng)效果的試驗(yàn)。
1.2 供試?yán)ハx蛋白提取物
用于本研究的昆蟲蛋白提取物,由武漢興物源生物科技有限公司提供。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
表5 活菌攻毒后泥鰍的死亡率和免疫保護(hù)率
選擇沒有外傷而游動(dòng)正常的泥鰍,隨機(jī)分別投放于水族箱中,每個(gè)水族箱內(nèi)放養(yǎng)400尾泥鰍。每組免疫增強(qiáng)劑采用6個(gè)水族箱,每個(gè)劑量設(shè)定2個(gè)重復(fù),在共18個(gè)水族箱內(nèi)完成3組泥鰍的飼養(yǎng)試驗(yàn)。在泥鰍的飼料中添加昆蟲蛋白提取物的劑量設(shè)定為0 kg/t(昆蟲對(duì)照組,“t”表示噸,下同)、50 kg/t(昆蟲I組)和100kg/t(昆蟲Ⅱ組)。
飼料中昆蟲蛋白提取物的添加方法是,將鹽城裕達(dá)飼料有限公司生產(chǎn)的泥鰍專用飼料與一定比例的昆蟲蛋白提取物均勻混合后,置于陰涼通風(fēng)處晾干。
按照預(yù)備飼料飼養(yǎng)時(shí)的飼料投喂程序,投餌量以使供試泥鰍達(dá)到飽足并有少量剩余為準(zhǔn)。對(duì)照組所用飼料中除沒有添加昆蟲蛋白提取物等物質(zhì)之外,飼料中其它營(yíng)養(yǎng)成分均沒有改變。試驗(yàn)程序是連續(xù)投喂40d。由于泥鰍外觀上難以區(qū)分雌雄。因此,在本研究中不區(qū)分試驗(yàn)動(dòng)物的性別。
1.4 吞噬原的制備
將金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)接種在液體肉湯培養(yǎng)基中,37℃下培養(yǎng)48h后,離心集菌,在菌液中加入濃度為0.5%的福爾馬林,37℃下滅活24h,用滅菌生理鹽水清洗3次,并將其濃度調(diào)整至1.0×108cells/mL,即為福爾馬林滅活的S.aureus菌體(formalin killed S.aureus,F(xiàn)-SA),用作檢測(cè)白細(xì)胞吞噬活性的吞噬菌體。
1.5 采血
于投喂添加昆蟲蛋白提取物飼料結(jié)束后的第2d,從各試驗(yàn)個(gè)對(duì)照組中分別隨機(jī)撈取30尾泥鰍(每個(gè)平行試驗(yàn)水簇箱中各撈取15尾,以下采用相同的平均獲取樣品的方法),從泥鰍的尾主動(dòng)脈采血。將每5尾泥鰍的血液混合為一個(gè)樣品后,將血液分為2份,其中1份以肝素抗凝,制備成抗凝血,供檢測(cè)白細(xì)胞吞噬活性;將另一份血液首先在室溫下靜置1h待其凝固,再置于4℃的冰箱保持4h后,于4℃條件下以4,000 r/min離心10min,收集上層血清,保存在4℃冰箱中,備用。
對(duì)采血后的泥鰍進(jìn)行解剖,觀察試驗(yàn)與對(duì)照組泥鰍臟器形態(tài)與顏色等方面的異同。判斷不多試驗(yàn)組與對(duì)照組是否對(duì)魚體臟器產(chǎn)生影響。
1.6 溶菌酶活性的測(cè)定
用0.067mol/L的磷酸緩沖液 (PBS,pH6.4)將溶壁微球菌(Micrococcus lysoleikticus)配制成0.2mg/mL 的菌懸液。每個(gè)樣品取3.0 mL菌懸液,吸取血清40.0μL加入到菌懸液中,混勻后,立刻在540nm下測(cè)定A。值。然后在28℃水浴中溫育30min,取出后置于4℃冰浴中終止反應(yīng),再測(cè)定A值。按公式計(jì)算溶菌酶的活性:U=(A。- A)/ A。
1.7 白細(xì)胞吞噬活性的測(cè)定
在0.2mL抗凝血中加入0.1mL F-SA,搖勻,在28℃的恒溫水浴鍋中孵育45min,每隔10min搖動(dòng)1次。用吸管吸取血細(xì)胞涂片,每個(gè)樣品涂5張,用甲醇固定10min,Giemsa染色液染1h,水洗風(fēng)干后,鏡檢,并依下式計(jì)算白細(xì)胞吞噬百分比(phagocytic percentage,PP)和吞噬指數(shù)(phagocytic index,PI)。
1.8 血清中補(bǔ)體C3、C4含量的測(cè)定
根據(jù)待測(cè)樣品(含校準(zhǔn)液)將反應(yīng)劑與抗體液按每1.0mL反應(yīng)劑加入50.0μL抗體液的比例配制,配好的工作液當(dāng)日用完。于干凈離心管中按照試劑與樣品比例為200∶1量加入5.0μL蒸餾水和1,000.0μL試劑,作為空白管,同時(shí)按照同樣比例加入5.0μL的校準(zhǔn)液或樣品,混勻,37℃水浴10 min,用透射比濁法在752型紫外分光光度計(jì)340 nm波長(zhǎng)處讀取測(cè)定管和標(biāo)準(zhǔn)管的光密度值(A),空白管進(jìn)行儀器調(diào)零,標(biāo)準(zhǔn)管繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以計(jì)算補(bǔ)體 C3 和 C4 的含量。
1.9 血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性的測(cè)定
采用谷丙轉(zhuǎn)氨酶試劑盒(上海科欣生物技術(shù)研究所產(chǎn)品)測(cè)定。
1.10 血清中總蛋白含量的測(cè)定
采用血清總蛋白試劑盒(上??菩郎锛夹g(shù)研究所產(chǎn)品)測(cè)定。
1.11 攻毒試驗(yàn)
對(duì)于供試和對(duì)照泥鰍的攻毒方式采取注射的方式進(jìn)行,取人工培養(yǎng)的嗜水氣單胞菌,制備成107cfu/mL的菌液濃度后,對(duì)每尾供試泥鰍的腹腔注射0.2mL后,各實(shí)驗(yàn)組均注射300尾,3個(gè)對(duì)照組各注射100尾,合計(jì)300尾。放回水族箱繼續(xù)飼養(yǎng)觀察患病與死亡狀況。
將供試泥鰍放回水族箱中繼續(xù)飼養(yǎng)時(shí),采取充氣維持水體中有足夠的氧氣。每天投喂2次未添加任何免疫增強(qiáng)劑的顆粒飼料,并記錄魚體活動(dòng)狀態(tài)和死亡情況。最后按照如下公式計(jì)算試驗(yàn)魚的相對(duì)免疫保護(hù)率(RPS)。相對(duì)免疫保護(hù)率=[1-(免疫組死亡率/對(duì)照組死亡率)]×100%
1.12 解剖觀察及臟器測(cè)量
通過對(duì)每組采血后的各20尾泥鰍進(jìn)行解剖,肉眼觀察試驗(yàn)與對(duì)照組泥鰍臟器的異同,并對(duì)分離的器官和組織分別稱重,用以比較試驗(yàn)與對(duì)照組泥鰍的機(jī)體指標(biāo)異同。
1.13 誘食效果的判定
在預(yù)定連續(xù)投喂的40d中,每天統(tǒng)計(jì)供試泥鰍的攝食量,將對(duì)照組泥鰍的餌料系數(shù)作為1。評(píng)價(jià)昆蟲蛋白提取物在飼料中的不同添加量對(duì)泥鰍攝食量的影響,判斷昆蟲蛋白提取物是否具有誘導(dǎo)泥鰍攝食的效果。
1.14 促生長(zhǎng)效果的判定
在預(yù)定連續(xù)投喂40d結(jié)束后,將尚沒有用于采樣和攻毒的全部的泥鰍撈起來稱重,根據(jù)統(tǒng)計(jì)泥鰍的攝食量,計(jì)算餌料系數(shù),將對(duì)照水族箱中飼養(yǎng)的泥鰍的餌料系數(shù)作為1。評(píng)價(jià)昆蟲蛋白提取物在飼料中的不同添加量促進(jìn)泥鰍的攝食效果,判斷昆蟲蛋白提取物是否具有促進(jìn)攝食的效果。
2.1 昆蟲蛋白提取物等對(duì)泥鰍生長(zhǎng)速度的影響
試驗(yàn)期間對(duì)照和各試驗(yàn)組泥鰍的增重量測(cè)定結(jié)果如表1所示。首先,投喂昆蟲蛋白提取物的試驗(yàn)組泥鰍的增重量均顯著地高于對(duì)照組的增重量(t測(cè)驗(yàn),P<0.05),而昆蟲蛋白提取物的不同添加劑量組之間增重量并沒有出現(xiàn)顯著的差異(t測(cè)驗(yàn),P>0.05)。
2.2 昆蟲蛋白提取物等對(duì)泥鰍的誘食與促生長(zhǎng)效果
根據(jù)在試驗(yàn)期間(只計(jì)算40d內(nèi)的投喂時(shí)間)對(duì)各對(duì)照和試驗(yàn)組泥鰍的增重量,以及40d的總投喂飼料數(shù)量,計(jì)算出來的餌料系數(shù)結(jié)果如表2所示。首先,投喂昆蟲蛋白提取物試驗(yàn)組泥鰍的餌料系數(shù)均顯著地低于對(duì)照組的餌料系數(shù)(t測(cè)驗(yàn),P<0.05),而昆蟲蛋白提取物的不同添加劑量組之間雖然餌料系數(shù)有一點(diǎn)差異,但是并沒有出現(xiàn)顯著的差異(t測(cè)驗(yàn),P>0.05)。
將對(duì)照組餌料系數(shù)作為1進(jìn)行比較,所有試驗(yàn)組的餌料系數(shù)均低于1,說明昆蟲蛋白提取物等對(duì)泥鰍的誘食和促進(jìn)生長(zhǎng)的作用是比較明顯的。
2.3 溶菌酶活性和白細(xì)胞吞噬活性的變化
投喂添加昆蟲蛋白提取物的飼料后,對(duì)照和試驗(yàn)組泥鰍的血清溶菌酶活性和白細(xì)胞吞噬活性的測(cè)定結(jié)果如表3所示。如表3所示,投喂昆蟲蛋白提取物試驗(yàn)組泥鰍血清中的溶菌酶活性顯著高于未添加任何物質(zhì)的對(duì)照組(t測(cè)驗(yàn),P<0.05)。白細(xì)胞吞噬活性的測(cè)定結(jié)果表明,投喂昆蟲蛋白提取物的試驗(yàn)組血液中白細(xì)胞的PP和PI均極顯著地高于對(duì)照組(t測(cè)驗(yàn),P<0.01),而投喂昆蟲蛋白提取物的試驗(yàn)組之間,泥鰍血液中白細(xì)胞的吞噬活性未出現(xiàn)顯著性差異(t測(cè)驗(yàn),P>0.05)。
2.4 泥鰍血清中補(bǔ)體C3、C4、總蛋白和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性的變化
供試泥鰍的血清中補(bǔ)體C3、C4、總蛋白含量和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性測(cè)定結(jié)果如表4 所示。
從表4所示結(jié)果可以看出,投喂昆蟲蛋白提取物的試驗(yàn)組泥鰍血清中補(bǔ)體C3、C4的活性均顯著高于未添加任何物質(zhì)的對(duì)照組(t測(cè)驗(yàn),P<0.05)。但是,試驗(yàn)組魚體的血清中總蛋白含量和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性含量有所提高,而對(duì)照與試驗(yàn)組泥鰍血清中總蛋白含量和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性并未出現(xiàn)顯著性差別(t測(cè)驗(yàn),P>0.05)。值得注意的是,對(duì)谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性的測(cè)定結(jié)果表明,在飼料中添加昆蟲蛋白提取物等可以降低魚體血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性,但是,試驗(yàn)與對(duì)照組泥鰍之間未出現(xiàn)顯著性差異(t測(cè)驗(yàn),P>0.05)。
此外,對(duì)于采血后泥鰍解剖觀察的結(jié)果證明,試驗(yàn)組與對(duì)照組泥鰍的臟器均未出現(xiàn)明顯的區(qū)別。
2.5 攻毒后的存活率
采用注射嗜水氣單胞菌的方法,對(duì)試驗(yàn)和對(duì)照泥鰍經(jīng)活菌攻毒后,各組的死亡情況如表5所示。從表5可以看出,投喂蟲蛋白提取物的試驗(yàn)組泥鰍對(duì)接種的嗜水氣單胞菌具有一定的免疫保護(hù)力(RPS),而在飼料中添加昆蟲蛋白提取物的試驗(yàn)組泥鰍死亡率明顯的低于對(duì)照組。但是,各個(gè)添加昆蟲蛋白提取物的試驗(yàn)組泥鰍之間的RPS,則未出現(xiàn)明顯的不同,而是具有大致相同的RPS。
在本研究中,添加昆蟲蛋白提取物的試驗(yàn)組泥鰍的生長(zhǎng)狀況顯著的優(yōu)于對(duì)照組,但是不同添加量的試驗(yàn)組之間卻沒有出現(xiàn)顯著差別,這種結(jié)果表明在飼料中添加昆蟲蛋白提取物有一定的促進(jìn)泥鰍生長(zhǎng)的作用,而且當(dāng)其添加量在500~100kg/t之間,其飼養(yǎng)效果沒有出現(xiàn)顯著性差異。
對(duì)泥鰍投喂昆蟲蛋白提取物后,供試泥鰍的白細(xì)胞吞噬活性增強(qiáng)、血清中溶菌酶活性和補(bǔ)體C3、C4成分活性上升和經(jīng)活菌攻毒后的死亡率下降,說明投喂昆蟲蛋白提取物能提高泥鰍的非特異性和特異性免疫應(yīng)答水平。即昆蟲蛋白提取物對(duì)于泥鰍的免疫系統(tǒng)具有一定的激活作用。
通過計(jì)算試驗(yàn)組與對(duì)照組的餌料系數(shù),認(rèn)為昆蟲蛋白提取物對(duì)泥鰍具有一定的誘食和促進(jìn)生長(zhǎng)的效果。但是,根據(jù)江蘇省鹽城裕達(dá)水產(chǎn)養(yǎng)殖公司2015年在池塘中養(yǎng)殖的泥鰍計(jì)算的餌料系數(shù)僅為1.53左右,說明我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)泥鰍,無論試驗(yàn)魚對(duì)照組,餌料系數(shù)均是偏高的。其原因尚值得分析。(參考文獻(xiàn)略)