1、本科毕业设计(20_届)壳聚糖对香鱼免疫力生理生化的影响所在学院专业班级生物技术学生姓名学号指导教师职称完成日期年月1目录摘要11引言22实验材料与材料221试验材料2211试验动物2212试验试剂与药品222试验方法2221试验分组与饲养方法2222测定项目3223样品的采取与分析3224样本处理323测定指标及方法3231血液红、白细胞的计数3232溶菌酶活性的测定3233过氧化物酶测定4234酸性磷酸酶测定4235丙二醛测定53结果531壳聚糖对血液生理特性的影响532壳聚糖对LSZ活性的影响633壳聚糖对POD活性的影响634壳聚糖对ACP活性的影响735壳聚糖对MDA活性的影响84讨
2、论9致谢错误未定义书签。参考文献111摘要在基础日粮中添加不同浓度的壳聚糖投喂香鱼PLECOGLOSSUSALTIVELIS,测定香鱼血液中红细胞、白细胞数量,血清、肝脏、肾脏、脾、肌肉、鳃的过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、溶菌酶(LSZ)、酸性磷酸酶(ACP)的活性,探讨壳聚糖对香鱼免疫力影响的最有效剂量,以期为香鱼高效配合饲料的开发和产业化推广奠定一定的理论基础,并为香鱼的疾病预防提供新的途径。结果表明添加1的壳聚糖能有效的提高香鱼的各个生理指标,提高香鱼的免疫力。关键字壳聚糖;香鱼;免疫力ABSTRACTFEDTHESAMEWEIGHTSIZEOFPLECOGLOSSUSALTI
3、VELIS,DIETWITHDIFFERENTCONCENTRATIONSOFTHECHITOSANINDIETTHENMEASUREDAYUOFBLOODREDBLOODCELLSANDWHITEBLOODCELLCOUNT,SERUM,LIVER,KIDNEY,SPLEEN,MUSCLE,GILLOFPOD,DMA,LSZANDACP,COMBINEDWITHTHEGROWTHOFAYUAYUCHITOSANONIMMUNEFUNCTION,DISCUSSIONTHEMOSTEFFECTIVEDOSEOFIMMUNEEFFECTSOFCHITOSANONAYUFOUNDAYUSDISEAS
4、EPREVENTIONFORTHENEWWAYTHERESULTSSHOWEDTHATADDITIONOF1CHITOSANCANEFFECTIVELYIMPROVETHEVARIOUSPHYSIOLOGICALINDICESANDIMPROVEIMMUNITYOFAYUKEYWORDSCHITOSANPLECOGLOSSUSALTIVELISIMMUNITY21引言香鱼(PLECOGLOSSUSALTIVELIS)又称海胎鱼、油香鱼、细鳞鱼、瓜鱼、平鱼、八月香、肥鱼等,属鲑形目,香鱼种,香鱼属。香鱼是一种溯河性小型经济鱼类,其肉质细嫩,味道鲜美,清香不腥,为上等食用鱼,曾被列入“雁荡五珍”之
5、一,在国际市场上有“淡水鱼之王”的美称,备受人们的青睐。近十几年来,由于酷捕滥捞、江河水利设施的兴建、各种生产活动造成产卵床的破坏以及工业废水污染等诸多原因,我国的香鱼资源日趋枯竭1,再加上野生香鱼数量比较少,生命周期短,故市场价格日益攀升,国内鲜活香鱼收购价达150300元/公斤,日本市场售价为10003000日元/公斤,若加工成“色如黄金、可携千里”的香鱼干,每千克可达L000元以上。日本香鱼养殖年产量为8600吨,每年市场需求大约为3万5万吨,明显的供不应求状态,给香鱼的养殖带来了很大的利益。香鱼属大中型水域自然养殖和人工养殖优良品种,具有食物链短、生长速度快、饲料来源广、商品周期短、经
6、济价值高等特点,是很有发展前途的增养殖对象。近年来我国水产养殖业规模不断扩大,集约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,为了保证水产养殖稳产、高产,在鱼用饲料中添加抗生素成了重要措施之一,但由于许多饲用抗生素的耐药性和残留等问题,长期使用会降低药效并造成一种抗生素滥用的现象,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2,另一方面严重影响了水产品的质量,直接危害到人体的健康,因此开发和筛选高效且安全的饲料添加剂已成为目前水产养殖中一项重要课题。鱼用免疫增强剂在水产动物细菌病、病毒病及寄生虫病的防治上均有
7、较好的效果3,能够预防水产动物传染病的发生并降低死亡率。本实验采样壳聚糖做为鱼用免疫增强剂,来增强香鱼的免疫力,提高香鱼的养殖存活率。壳聚糖又名几丁质糖、脱乙酰基甲壳素,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,可直接活化巨噬细胞、自然杀伤NK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。壳聚糖具有抗微生物活性、激活淋巴细胞、调节脂肪代谢、降低血脂和胆固醇等多种生理功能,能有效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5。另外,壳聚糖还能抗真菌活性,壳聚糖的衍生物如壳寡糖也有很强的抑制作用6。近
8、年来,壳聚糖在水产养殖中软体类、甲壳类、鱼类等得到了广泛的应用,童春等7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。常青等8在基础饲料中分别添加壳聚糖,连续投喂花鲈60D,结果表明,壳聚糖可以显著促进花鲈的生长。WANG等9发现,给白虾注射4UG/G体重的壳聚糖后,血清酚氧化酶活性也明显增强。但国内外目前还没有关于饲料中添加壳聚糖对香鱼生长及非特异性免疫功能影响的报道,因此,选用壳聚糖来研究其对香鱼免疫力的影响具有很大的现实意义。2实验材料与材料21试验材料211试验动物香鱼购自宁海凫溪养殖厂。212试验试剂与药品壳聚糖购于宁波奥博生物有限公司;血清(浆)
9、组织过氧化物酶(POD)测定试剂盒、酸性磷酸酶(ACP)测定试剂盒、溶菌酶(LSZ)检测试剂盒、丙二醛MDA检测试剂盒均购于南京建成科技有限公司。22试验方法221试验分组与饲养方法择取体质健壮、大小基本保持一致的香鱼作为本次试验用香鱼,采用单因子浓度梯度法设计饲料,也就是在基础饲料中分别添加质量分数为0、05、1、2、3的壳聚糖,0的为对照组,实验组和对照组各设三个平行组,每组实验组为20尾。实验在室内养殖系统内进行,在实验条件下驯养10,待其摄食和生长趋于正常后,开始进行正式实3验。养殖用水为曝氧处理12小时后的自来水,每天800和2000投喂两次,在投喂前用滤网清理水中污垢,加换新水,换
10、水量约为网箱水量的三分之二,24H充气增氧。水温维持在(1720,水体PH值为7175。试验进行30天,在饲养过程中,随时注意水温的变化并定期测定水的质量。222测定项目香鱼养殖30天后,实验结束,对试验鱼进行取样操作,测定香鱼血液中红、白细胞的总数,以及血清、肝脏、肾脏、脾脏、肌肉、鳃的过氧化物酶(POD)、溶菌酶(LSZ)、丙二醛(DMA)、酸性磷酸酶(ACP)的活性11。223样品的采取与分析(1)取样程序尾静脉取血解剖分离个器官清洗、称重放入自封袋内,做好标记,封好低温保存。(2)取样过程血清样品捞取香鱼,在冰盘上进行操作,以一次性无菌注射器从尾静脉取血。将每尾鱼的血液分为2份,一部分
11、加肝素钠抗凝;另一部分不加抗凝剂,待析出血清后,于4条件下以4000R/MIN离心10MIN,收集上层血清,保存在20冰箱备用。鳃丝样品剪取香鱼的鳃,去掉鳃耙、鳃弓,只留鳃丝,用冷缓冲液冲洗干净,用滤纸擦干水分,称重,放人自封袋内,封好,做好标记,放入冰箱中保存12。肌肉样品在香鱼背部剪取一块肌肉,去掉鱼皮、刺,用冷缓冲液洗冲洗干净,用滤纸擦干水分,称重,放人自封袋内,封好,做好标记,放入冰箱中保存。肾脏样品取全部肾脏,去掉杂质组织,用冷缓冲液冲洗干净,用滤纸擦干水分,称重,放人自封袋,封好,做好标记,放入冰箱中保存。肝脏样品同肾脏。脾脏样品同肾脏。224样本处理取脾脏、肝脏、肾脏、肌肉、鳃丝
12、组织(05G1G),用移液管量取预冷的匀浆介质(匀浆介质的体积总量为组织块重量的9倍13),用移液管取总量2/3的匀浆介质于烧杯中,用眼科小剪尽快剪碎组织块(操作要在冰水浴中进行),剪碎的组织迅速倒入玻璃匀浆管中(匀浆管放入冰水中,整个匀浆过程在冰上进行),再用剩余的匀浆介质将烧杯中的碎组织块残留冲洗出来,一起倒入匀浆管中进行匀浆,上下左右不停的转动,研磨数几十次(68分钟),直到充分研碎,组织匀浆化为止。取出匀浆液,42000RPM离心15MIN,小心吸取取上层清液,将上层清液80保存备用。在此过程中,每一指标都做一式三份的平行试验。23测定指标和方法231血液红、白细胞的计数2321主要仪
13、器显微镜、载玻片、计数器、移液枪等。2322样品测定白细胞98ML蒸馏水加入1亚甲蓝3滴,冰醋酸2ML,配制成100ML白细胞稀释液。取20L抗凝血加入盛有380L白细胞稀释液的试管,待红细胞全部溶解后,吸取白细胞悬液,在低倍镜下用血球计数器计算白细胞总数。红细胞取20L全血用生理盐水稀释200倍后,在NEUBAUER计数板上计数。232溶菌酶活性的测定2321主要仪器722型可见光分光光度剂、培养箱、水浴箱等。2322主要试剂溶壁微球菌(MICROCOCCUSLYSODEIKTICS),溶菌酶(LYSOZYME)购于南京建成生物工程研究所,南京4建成科技有限公司。2323实验过程将溶壁微球菌
14、菌种接种到琼脂培养基上,37条件下,经过24H培养,用无菌蒸馏水洗下菌苔,并稀释成菌悬液。将2琼脂糖倒在培养皿内,制成琼脂糖凝胶板,高温灭菌。冷却后均匀涂布菌悬液。将上次低温保存的血清和组织匀浆在室温条件下进行解冻,然后按照南京建成生物工程研究所溶菌酶检测试剂盒说明书进行试验操作。2324计算公式233过氧化物酶测定2331主要仪器可见光分光光度计、离心机等。2332样品测定将上次低温保存的血清和组织匀浆在室温条件下解冻,然后按照南京建成生物工程研究所过氧化物酶测定试剂盒说明书进行试验操作。2333定义及计算公式血清(浆)中POD定义在37条件下,每毫升血清(浆)每分钟催化产生1G的底物酶量为
15、一个酶活力单位。计算公式组织中POD定义在37条件下,每毫克组织每分钟催化产生1G的底物酶量为一个酶活力单位。计算公式234酸性磷酸酶测定2341主要仪器可见光分光光度计、恒温水浴箱、移液枪、试管等。2352样品测定将上次低温保存的血清及组织匀浆在室温条件下解冻,然后按照南京建成生物工程研究所酸性磷酸酶测定试剂盒说明书进行试验操作。2343定义及计算公式血清中ACP定义为100ML血清在37与基质作用30MIN产生1MG酚为1个活力单位。组织中ACP定义为每克组织在37与基质作用30MIN产生1MG酚为1个活力单位。5235丙二醛测定2351主要仪器可见光分光光度计、恒温水浴箱、离心机、玻璃试
16、管等。2352样本测定将上次低温保存的血清及组织匀浆在室温条件下解冻,然后按照南京建成生物工程研究所丙二醛测定试剂盒说明书进行试验操作。2353计算公式血清(浆)中MDA含量计算公式组织中MDA含量计算公式3结果31壳聚糖对血液生理特性的影响香鱼血液中具有吞噬功能的细胞主要为红细胞和白细胞。血液中该细胞数量的高低能从一定程度上反应香鱼的细胞吞噬功能。本试验研究结果发现,饲料中添加一定的壳聚糖后,香鱼血液中红细胞数和白细胞数均有不同幅度的改变。由表1可见,饲料中添加05的壳聚糖的香鱼血液中的红细胞总数高于其他组,其余组与对照组相比,红细胞数都有所下降。由表2可见,投喂壳聚糖对香鱼血液白细胞数量的
17、影响与其对血液红细胞数量的影响一致。饲料中添加05的壳聚糖的香鱼血液中的白细胞总数高于其他组,其余组与对照组相比,1、3的都有所上升,但上升幅度不太,2的有稍微降低。表1壳聚糖对香鱼红细胞数的影响(平均值标准差)组别红细胞数(108/L)062409805737077148006324530783572079表示与对照组比较差异显著(P005),表示与对照组比较差异极显著(P001)表2壳聚糖对香鱼白细胞数的影响(平均值标准差)组别白细胞数(109/L)0107098052090771127063210607863136079表示与对照组比较差异显著(P005),表示与对照组比较差异极显著(P
18、001)32壳聚糖对LSZ活性的影响饲料中添加不同剂量的壳聚糖后,所取香鱼的肝、肾、脾、鳃和肌肉组织中的溶菌酶活性均有不同幅度的改变。由表3可知,在血清、脾脏、肝脏、肾脏、鰓丝中1壳聚糖组的LSZ活性比对照组分别提高了19(P005)、91(P001)、69(P001)、91(P001)、67(P005)。其中1壳聚糖组的肝脏、肾脏、对照组有极差异,血清、脾脏、鰓丝与对照组有显著差异。由图1可见,LSZ活性会随着饲料中添加低浓度壳聚糖的升高而增大,到1达到最大值,之后会随之浓度的升高,LSZ活性降低。表3壳聚糖对香鱼溶菌酶(LSZ)活性的影响(平均值标准差)样本005123血清19430066
19、1245008923240097170700842219034脾脏413042551036791026471084340088肝脏475058749054803059503103262114肾脏7930398260871517055727035699091鳃丝424046475099710055640036562090肌肉474107514049458052343099213067表示与对照组比较差异显著(P005),表示与对照组比较差异极显著(P001)图1不同浓度的壳聚糖对香鱼溶菌酶(LSZ)活性的影响33壳聚糖对POD活性的影响饲料中添加不同剂量的壳聚糖后,所取香鱼的脾、肝、肾、鳃丝和肌
20、肉组织中的POD活性均有不同幅度的改变。由表4可见,在血清、脾脏、肝脏、肾脏、鰓丝中1壳聚糖组的POD活性比对照组分别提高了36(P001)、45(P005)、74(P001)、16(P005)、10(P005)。其中1壳聚糖组的血清、肝脏与对照组有极差异,脾脏、肾脏、鰓丝与对照组有显著差异。由图2可见,饲料中添加不同浓度的壳聚糖,POD活性呈现抛物线形式,在1处达到最大值。7表4壳聚糖对香鱼过氧化物酶(POD)活性的影响(平均值标准差)样本005123血清498034585029679019546060441040脾脏7640541034034111081106062445094肝脏6430
21、58659093112054779101378063肾脏797105820077925039848094479050鳃丝57202641606563035621015540095肌肉092073063083105091053021094042表示与对照组比较差异显著(P005),表示与对照组比较差异极显著(P001)图2不同浓度的壳聚糖对香鱼过氧化物酶(POD)活性的影响34壳聚糖对ACP活性的影响饲料中添加不同剂量的壳聚糖后,所取香鱼的脾、肝、肾、鳃丝和肌肉组织中的ACP活性均有不同幅度的改变。由表5可见,在血清、脾脏、肝脏、肾脏、鰓丝和肌肉中1壳聚糖组的ACP活性比对照组分别提高了86(P
22、001)、24(P005)、6(P005)、87(P001)、6(P005)41(P005)。其中1壳聚糖组的血清、肾脏与对照组有极差异,脾脏、肝脏、鰓丝、肌肉与对照组有显著差异。由图3可见,饲料中添加1的壳聚糖能显著的提高ACP活性。表5壳聚糖对香鱼酸性磷酸酶(ACP)活性的影响(平均值标准差)样本005123血清038152038213071116064144055243脾脏173112183056227090107069171054肝脏195056109114208082190053174041肾脏102704220909119306413721247112鳃丝3290042471033
23、52042470141308092肌肉0910151070431290431250421080818表示与对照组比较差异显著(P005),表示与对照组比较差异极显著(P001)图3不同浓度的壳聚糖对香鱼酸性磷酸酶(ACP)活性的影响35壳聚糖对MDA活性的影响饲料中添加不同剂量的壳聚糖后,所取香鱼的脾、肝、肾、鳃丝和肌肉组织中的MDA活性均有不同幅度的改变。由表6可见,在血清、脾脏、肝脏、肾脏、鰓丝和肌肉中1壳聚糖组的MDA活性比对照组分别提高了46(P001)、85(P001)、39(P005)、46(P005)、65(P001)、1(P005)。其中1壳聚糖组的血清、脾脏、鰓丝与对照组有极
24、差异,肝脏、肾脏、肌肉与对照组有显著差异。由图4可见,饲料中添加1的壳聚糖能显著的提高MDA活性。表6壳聚糖对香鱼丙二醛(MDA)活性的影响(平均值标准差)样本005123血清381087489045557085667050812034脾脏780062706139145013600092100019肝脏401043216091559041434042428107肾脏864068129093127122674082650095鳃丝634102580018105131914093552118肌肉321076191103329073491108042017表示与对照组比较差异显著(P005),表示与
25、对照组比较差异极显著(P001)9图4不同浓度的壳聚糖对香鱼丙二醛(MDA)活性的影响4讨论在水产养殖方面,现已研究表明,在饲料中添加一定浓度的壳聚糖对促进水产动物非特异性免疫及病害防治具有良好的效果,先在银鲫、虾中有所报告,但在香鱼养殖中的应用到现在还没未见报道。血细胞是动物机体免疫的重要组成部分,这类细胞对自身生理状态变化和对外界环境因子刺激表现非常敏感14,血细胞的功能与维持体内各种生理环境的稳定性都有着密切的关系,鱼类的白细胞可参与机体的伤口修复、防御等生理机制。红细胞的主要功能包括血红蛋白携带、运输氧气,另外,还具有吞噬作用15。香鱼血液中红、白细胞的总数量能很好的反映出机体的免疫水
26、平。本试验表明,添加05的壳聚糖组可以显著提高香鱼血液中红、白细胞数,从而达到了增强免疫力的效果。溶菌酶活力是鱼类非特异免疫的重要指标,具有多种不同的生理生化作用,如血凝作用;参与粘多糖的生物合成代谢;作为调理素促进吞噬作用,或直接激活多核形白细胞和巨噬细胞;直接杀菌作用等16。本实验结果表明,添加适量的壳聚糖能极大提高香鱼个器官溶菌酶的活性,对肝脏和肾脏中的LSZ活性影响较大。王树芹17等在壳聚糖对异育银鲫溶菌酶活力影响的研究中指出,壳聚糖能极大的提高异育银鲫溶菌酶的活力。沈锦玉18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活性。本试验的研究结果与这是一致的。然而其具体作用原
27、理还不清楚,有待于进一步系统的研究。高等动物的酸性磷酸酶作为体内巨噬细胞溶酶体的标志酶,在体内直接参与磷酸基团的转移和代谢,主要存在于各脏器、血细胞和骨髓中。在鱼类免疫研究中,也测定组织器官或血清中的磷酸酶活性。本实验研究表明,添加适量的壳聚糖能很大程度的提高香鱼各个器官中的酸性磷酸酶活性,尤其对肝、脾和肾中的ACP活性影响最大。华雪铭等19对暗纹东方鲀进行研究发现,壳聚糖能显著提高东方鲀的酸性磷酸酶活性。本实验的研究结果与这是一致的,都能提高鱼的非特异性免疫力。然而其具体作用机制还不清楚,有待遇进一步系统的研究。过氧化物酶活性与机体免疫水平密切相关,对于增强巨噬细胞的防御功能和整个机体的免疫
28、机能有重要作用20,能清除机体内多余的自由基,从而免除自由基对生物的危害。目前,还没有关于壳聚糖对组织中过氧化物酶活性影响的研究报道,在本实验研究中,添加适量的壳聚糖投喂香鱼,能极大的提高它各个器官中过氧化物酶的活性,对肝、脾和肾中的POD活性影响较大,但对肌肉的影响稍微弱。关于壳聚糖对过氧化物酶活性影响的机理。还需进一步深入研究探讨。10丙二醛属于活性氧清除剂,可分解机体代谢过程中产生的活性氧如过氧化氢,超氧阴离子等,这些物质可对机体尤其是质膜产生毒害作用,测定丙二醛活力可以评价机体受活性氧毒害程度,评价质膜受损程度。本实验研究表明,添加适量的壳聚糖投喂香鱼,能极大的提高香鱼各个器官中丙二醛
29、的活性,对脾和肾中的MDA活性影响较大,对肌肉中的MDA活性影响微弱。因此将壳聚糖作为香鱼的免疫增强剂具有较好的应用前景。张璐等21对鲈鱼投喂肽聚糖证实,随着饲料中肽聚糖添加量的升高,鲈鱼的生长和非特异性免疫力均显著上升。本实验的研究结果与这接近,壳聚糖能提高鱼类的丙二醛活性。根据饲料中添加不同浓度的壳聚糖对香鱼免疫生理生化的影响,测定了香鱼血液和脾、肝、肾脏、鳃和肌肉的LSZ活性、POD活性、ACP活性和MDA活性的指标,确定壳聚糖可作为香鱼饲料中一种安全高效的免疫添加剂,适宜添加量为0510。参考文献1仇建标,陈少波,黄丽,周志明,陈志俭,李尚鲁,池伟,胡益迁浙江香鱼资源现状与衰退原因分析
30、J渔业现代化,2009,63663652耿毅,汪开毓抗生素在水产养殖中应用的负面效应及对策齐鲁渔业,2004,21435373王海华,盛银平,曹义虎,黄江峰,陈长水鱼用免疫增强剂的作用机制及其应用研究进展J兽药与饲料添加剂,2005,10225274胡梦红,王有基壳聚糖对罗非鱼营养生理学作用的研究J广东饲料,2007,16128295SEKWONK,NIRANJANRENZYMATICPRODUCTIONANDBIOLOGICALACTIVITIESOFCHITOSANOLIGOSACCHARIDESCOSAREVIEWJELSEVIER,2005,623573686胡文玉,吴妓莲壳聚糖的性质
31、和用途及其在农业上的应用前景J植物生理学通迅,1994,3042942967童春,曹振杰,杨玲,秦玉广,孙栋壳聚糖对淡水白鲳生长和非特异性免疫功能的影响J上海海洋大学学报,2010,1922192258常青,梁萌青,王家林壳聚糖对花鲈生长和非特异性免疫力的影响J海洋水产研究,2006,27517229WANGSH,CHENJCTHEPROTECTIVEEFFECTOFCHITINANDCHITOSANANAGAINSTVIBRIOALGINOLYICSINWHITESHRIMPLITOPENAEUSVANNAMEIJFISHANDSHELLFISHIMMUNOLOGY,2005,1919120
32、410胡梦虹,王有基聚糖对罗非鱼营养生理学作用的研究J广东饲料,2007,162282911张璐,艾庆辉,麦康森,郑石轩肽聚糖对鲈鱼生长和非特异性免疫力的影响J中国海洋大学学报,2008,38455155612马维波复方中草药对香鱼部分免疫生化指标的影响D吉林农业大学硕士论文,200713庞素风投喂云芝多糖对银鲫免疫机能和生理生化特性的影响D华中农业大学,200814史彬林,朴香淑,李德发壳聚糖对肉仔鸡免疫应激的缓解作用研究J中国畜牧杂志,2003,166815HEISUKEN,TETSUYAU,HIDEYUKIMEFFECTOFFEEDINGREGIMEONBIOLOGICALANDBIOC
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