免疫多糖的生物学功能及其在克氏原螯虾饲料中的应用
丁德明+佘响娥+彭金球+何志刚
摘要：近些年来，水产养殖病害发生呈现上升趋势，部分曾用于水产动物病毒病治疗的化学合成类药物也逐步被禁止使用。人们对于安全水产品的呼声，也促进了许多安全高效添加剂的研制和应用。免疫多糖，能够促进水产动物机体免疫机能，增强机体抗病能力与应激能力等功能，从而减少对化学药物的使用依赖。因此，免疫多糖越来越受行业的重视和关注，具有广阔的发展和应用前景。
关键词：免疫多糖；生物学功能；克氏原螯虾；饲料
长期以来，我国水产养殖业一直大量使用抗生素和化学药品，特别是将抗生素作为促生长剂而广泛应用于饲料添加剂，这些都会带来严重的后果，如抗药性、药物残留、破坏水体生态平衡和水产品品质下降等。
免疫多糖（immune polysaccharides）是从动物、植物或者真菌细胞中提取出来的一种高分子聚合碳水化合物，而免疫多糖作为高效、低毒、无残留的免疫增强剂，具有替代化学合成药物的前景；具有提高免疫活性细胞功能、体液因子活性的功能，增强养殖动物机体防御能力。特别是对于养殖动物的免疫系统低下和抗生素治疗病毒类疾病无效的情况下，免疫多糖具有其它防治方法无法比拟的功效。同时，免疫多糖可非特异性的提高机体的免疫功能，明显加强抗病毒能力，在一定程度上可以代替常规方法解决病毒病的治疗，从而颠覆以前杀灭病原体为主的治疗原则，使之逐渐转向以促进和调整免疫功能为主的治疗措施，因此免疫多糖将成为水产养殖中病害防治的理想药物。
1免疫多糖的来源与类别
免疫多糖是来自于动物几丁质外壳和植物、真菌细胞壁中的高分子活性聚合物，根据来源的不同分为动物免疫多糖、植物免疫多糖和真菌免疫多糖。在水产养殖中常用的免疫多糖有黄芪多糖、北虫草多糖、壳聚糖、酵母多糖（β-葡聚糖）、肽聚糖、海藻多糖等。
2免疫多糖的生物学功能
2.1对细胞因子的作用
细胞因子是指免疫细胞和非免疫细胞合成和分泌的小分子多肽类因子，在免疫系统中起着非常重要的作用，可促进靶细胞的增殖和分化，增强抗感染和细胞杀伤效应。免疫多糖能影响循环血液中细胞因子的含量，也能影响体外培养的淋巴细胞细胞因子的分泌，并可促进脾脏淋巴细胞白细胞介素、干扰素的分泌，还能增强细胞因子的作用。
2.2对淋巴细胞的作用
淋巴细胞是动物体内数量较多的细胞群之一，在免疫应答过程中起着核心作用，免疫多糖可增强T-淋巴细胞功能，促进淋巴细胞转化和增殖。
2.3对免疫细胞的作用
免疫细胞可清除异物而发挥免疫效应，免疫多糖可激活自然杀伤细胞，提高血液中单核细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬能力。
对补体系统的作用
补体系统是机体重要的免疫系统，除可直接杀伤和溶解细菌或靶细胞和病毒外，还具有对免疫复合物的调理作用、趋化功能及调节T、B淋巴细胞免疫力等作用。而免疫多糖具有明显激活补体系统的作用。
3免疫多糖在克氏原螯虾饲料中的应用
3.1植物免疫多糖
植物免疫多糖是指来自于植物细胞壁中的多糖，大多数是从中草药中提取出的有效成分，如黄芪多糖，北虫草多糖等，在水产养殖上的应用十分广泛的主要是黄芪多糖。黄芪多糖通过引起机体免疫系统的非特异性应答，如巨噬细胞的激活以及对补体系统的调节作用来影响机体的免疫应答，并且可以刺激胃蛋白酶、肠蛋白酶和肝胰脏蛋白酶的分泌，从而不仅可以增强机体免疫力还可以促进机体生长。
唐宁等（2009）发现添加含有黄芪多糖成分的复方中草药能够缩短克氏原螯虾的脱壳周期，明显降低脱壳死亡率，明显提高克氏原螯虾的成功蜕壳数和硬壳虾重。赫忱等（2014）也有类似研究报道，在基础日粮中添加含有黄芪的中草药复合添加剂能够促进克氏原螯虾生长，提高机体的非特异性免疫力以及抵抗白斑病综合症病毒的能力。洪徐鹏等（2013）发现饲料中添加0.4%～0.8%的黄芪多糖能够促进克氏原螯虾生长，并提高克氏原螯虾的超氧化歧化酶、酸性磷酸酶和溶菌酶等非特异性免疫力。洪徐鹏等（2014）进一步研究表明，通过在基础饲料中添加0.8%的黄芪多糖，与阳性对照组相比可提高克氏原螯虾26.67%的存活率，对提高其抗白斑综合症病毒感染有很好的效果，具有良好的推广经济价值。柏爱旭等（2012）研究表明，在日粮中添加黄芪多糖能够不同程度提高克氏原螯虾肝胰腺和肌肉中的超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和溶菌酶活性，黄芪多糖能增强克氏原螯虾的免疫功能。
3.2真菌多糖
真菌多糖是指从真菌细胞壁中提取的高分子活性多糖，主要有酵母多糖（β-葡聚糖）和灵芝多糖等。对于真菌多糖的研究目前比较热门，主要集中在人类免疫方面；在水产方面酵母多糖也逐渐被认可重要性并逐渐生产与推广。β-葡聚糖是一种天然提取的多糖，分子量大约在6500道尔顿以上，在自然环境中可以找到很多种类的β-葡聚糖，通常存在于特殊种类的细菌、酵母菌、真菌的细胞壁中，也可存在于高等植物种子的包被中。β-葡聚糖因其特殊的键结构方式和分子内氢键的存在，造成螺旋形的分子结构构型，很容易被免疫系统所接受。
朱斐等（2009）研究表明葡聚糖可以对提高克氏原螯虾超氧化歧化酶活性从而降低其感染WSSV，对克氏原螯虾进行免疫保护。许第新等（2004）证明酵母细胞壁可以提高克氏原螯虾肝胰腺中的酸性磷酸酶和碱性磷酸酶，对血清和肌肉中的两种磷酸酶没有明显作用。
3.3动物免疫多糖
动物免疫多糖是从甲壳类动物的甲壳几丁质中提取出的活性多糖物质，目前常见的是壳聚糖。壳聚糖是由甲壳素脱乙酰基而得的高分子化合物，是天然的碱性多糖，易为生物体所吸收，能增强甲壳动物的免疫活性，促进其生长，还可以对甲壳动物的特异性免疫功能起到一定的调节作用。壳聚糖因其生物可降解性和可被吸收利用性等特点，在饲料和水产养殖领域被广泛应用。
任秀芳等（2013）在克氏原螯虾基础饲料中分别添加不同水平的壳聚糖，饲喂60天后，结果发现壳聚糖可以提高克氏原螯虾的生长性能，促进其蜕壳，提高非特异性免疫功能，并且壳聚糖对克氏原螯虾能起到一定的免疫保护作用，还能增强其消化生理机能，其建议克氏原螯虾中添加0.5%～1.5%壳聚糖较为适宜。
樊冰心（2013）通过实验研究得出，添加适宜剂量的低分子量壳聚糖能够提高克氏原螯虾机体消化酶活性，但并不是剂量越大效果越明显，结合养殖中的经验建议饲料中添加0.5%剂量适宜。低分子量壳聚糖可以提高克氏原鳌虾机体的抗氧化能力和抑制脂质过氧化程度，不影响其生长效果，可以作为克氏原螯虾的抗氧化剂应用。同时还得出，低分子量壳聚糖作为饲料添加剂具有降低克氏原螯虾脂肪和胆固醇含量的作用，提高其动物蛋白品质。
朱斐等（2009）研究表明壳聚糖可以对克氏原螯虾免疫保护从而减少其感染WSSV并降低死亡率。毛文敏等（2013）采用单因子试验设计方法，以克氏原螯虾为研究对象，设置5组实验组，经2个月养殖实验后进行低温应激处理，然后测定血清中的葡萄糖含量、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活力，结果表明在克氏原螯虾饲料中添加0.5%～ 1.0%壳聚糖可在一定程度上起到抵抗低温应激的作用。
4影响免疫多糖作用因素
目前国内对免疫多糖免疫功能的研究只停留在表观效果上，并没有深入机理进行研究。而对于此种多糖的作用机理，部分研究者认为：可能是多糖中的某种物质或几种物质激活了虾类免疫系统中的信息传递系统，从而放大信号，使免疫的各种因子被激活，达到免疫的效果。影响免疫多糖作用效果的因素有以下几种。
第一，由于免疫多糖是具有活性的高分子物质，所以免疫多糖的作用效果与其活性有密切联系，其自身性质、水温、pH值等因素将对其活性有影响。
第二，由于大多数免疫多糖具有水溶性，因此会溶解在水中降低其浓度，影响其发挥作用；
第三，免疫保护时间长短也对作用效果有影响，因此在使用免疫多糖时需要提前一段时间进行才能取得理想的效果，但也要注意到长期投喂免疫多糖也会带来一定的负面影响，出现持续投喂免疫多糖情况下对虾的免疫指标，由上升至高峰再转为下降，导致克氏原螯虾“免疫疲劳”，效果适得其反；
第四，另外饲料中是否添加其他成份也对免疫多糖的效果有影响，如微生态制剂、寡糖等可以协同放大免疫多糖的作用效果，从而不能显现出免疫多糖应有的免疫效果。除此之外，免疫多糖的储藏保存也对活性有影响，需要按照储存条件以免影响效果。
参考文献（略）
摘要：近些年来，水产养殖病害发生呈现上升趋势，部分曾用于水产动物病毒病治疗的化学合成类药物也逐步被禁止使用。人们对于安全水产品的呼声，也促进了许多安全高效添加剂的研制和应用。免疫多糖，能够促进水产动物机体免疫机能，增强机体抗病能力与应激能力等功能，从而减少对化学药物的使用依赖。因此，免疫多糖越来越受行业的重视和关注，具有广阔的发展和应用前景。
关键词：免疫多糖；生物学功能；克氏原螯虾；饲料
长期以来，我国水产养殖业一直大量使用抗生素和化学药品，特别是将抗生素作为促生长剂而广泛应用于饲料添加剂，这些都会带来严重的后果，如抗药性、药物残留、破坏水体生态平衡和水产品品质下降等。
免疫多糖（immune polysaccharides）是从动物、植物或者真菌细胞中提取出来的一种高分子聚合碳水化合物，而免疫多糖作为高效、低毒、无残留的免疫增强剂，具有替代化学合成药物的前景；具有提高免疫活性细胞功能、体液因子活性的功能，增强养殖动物机体防御能力。特别是对于养殖动物的免疫系统低下和抗生素治疗病毒类疾病无效的情况下，免疫多糖具有其它防治方法无法比拟的功效。同时，免疫多糖可非特异性的提高机体的免疫功能，明显加强抗病毒能力，在一定程度上可以代替常规方法解决病毒病的治疗，从而颠覆以前杀灭病原体为主的治疗原则，使之逐渐转向以促进和调整免疫功能为主的治疗措施，因此免疫多糖将成为水产养殖中病害防治的理想药物。
1免疫多糖的来源与类别
免疫多糖是来自于动物几丁质外壳和植物、真菌细胞壁中的高分子活性聚合物，根据来源的不同分为动物免疫多糖、植物免疫多糖和真菌免疫多糖。在水产养殖中常用的免疫多糖有黄芪多糖、北虫草多糖、壳聚糖、酵母多糖（β-葡聚糖）、肽聚糖、海藻多糖等。
2免疫多糖的生物学功能
2.1对细胞因子的作用
细胞因子是指免疫细胞和非免疫细胞合成和分泌的小分子多肽类因子，在免疫系统中起着非常重要的作用，可促进靶细胞的增殖和分化，增强抗感染和细胞杀伤效应。免疫多糖能影响循环血液中细胞因子的含量，也能影响体外培养的淋巴细胞细胞因子的分泌，并可促进脾脏淋巴细胞白细胞介素、干扰素的分泌，还能增强细胞因子的作用。
2.2对淋巴细胞的作用
淋巴细胞是动物体内数量较多的细胞群之一，在免疫应答过程中起着核心作用，免疫多糖可增强T-淋巴细胞功能，促进淋巴细胞转化和增殖。
2.3对免疫细胞的作用
免疫细胞可清除异物而发挥免疫效应，免疫多糖可激活自然杀伤细胞，提高血液中单核细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬能力。
对补体系统的作用
补体系统是机体重要的免疫系统，除可直接杀伤和溶解细菌或靶细胞和病毒外，还具有对免疫复合物的调理作用、趋化功能及调节T、B淋巴细胞免疫力等作用。而免疫多糖具有明显激活补体系统的作用。
3免疫多糖在克氏原螯虾饲料中的应用
3.1植物免疫多糖
植物免疫多糖是指来自于植物细胞壁中的多糖，大多数是从中草药中提取出的有效成分，如黄芪多糖，北虫草多糖等，在水产养殖上的应用十分广泛的主要是黄芪多糖。黄芪多糖通过引起机体免疫系统的非特异性应答，如巨噬细胞的激活以及对补体系统的调节作用来影响机体的免疫应答，并且可以刺激胃蛋白酶、肠蛋白酶和肝胰脏蛋白酶的分泌，从而不仅可以增强机体免疫力还可以促进机体生长。
唐宁等（2009）发现添加含有黄芪多糖成分的复方中草药能够缩短克氏原螯虾的脱壳周期，明显降低脱壳死亡率，明显提高克氏原螯虾的成功蜕壳数和硬壳虾重。赫忱等（2014）也有类似研究报道，在基础日粮中添加含有黄芪的中草药复合添加剂能够促进克氏原螯虾生长，提高机体的非特异性免疫力以及抵抗白斑病综合症病毒的能力。洪徐鹏等（2013）发现饲料中添加0.4%～0.8%的黄芪多糖能够促进克氏原螯虾生长，并提高克氏原螯虾的超氧化歧化酶、酸性磷酸酶和溶菌酶等非特异性免疫力。洪徐鹏等（2014）进一步研究表明，通过在基础饲料中添加0.8%的黄芪多糖，与阳性对照组相比可提高克氏原螯虾26.67%的存活率，对提高其抗白斑综合症病毒感染有很好的效果，具有良好的推广经济价值。柏爱旭等（2012）研究表明，在日粮中添加黄芪多糖能够不同程度提高克氏原螯虾肝胰腺和肌肉中的超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和溶菌酶活性，黄芪多糖能增强克氏原螯虾的免疫功能。
3.2真菌多糖
真菌多糖是指从真菌细胞壁中提取的高分子活性多糖，主要有酵母多糖（β-葡聚糖）和灵芝多糖等。对于真菌多糖的研究目前比较热门，主要集中在人类免疫方面；在水产方面酵母多糖也逐渐被认可重要性并逐渐生产与推广。β-葡聚糖是一种天然提取的多糖，分子量大约在6500道尔顿以上，在自然环境中可以找到很多种类的β-葡聚糖，通常存在于特殊种类的细菌、酵母菌、真菌的细胞壁中，也可存在于高等植物种子的包被中。β-葡聚糖因其特殊的键结构方式和分子内氢键的存在，造成螺旋形的分子结构构型，很容易被免疫系统所接受。
朱斐等（2009）研究表明葡聚糖可以对提高克氏原螯虾超氧化歧化酶活性从而降低其感染WSSV，对克氏原螯虾进行免疫保护。许第新等（2004）证明酵母细胞壁可以提高克氏原螯虾肝胰腺中的酸性磷酸酶和碱性磷酸酶，对血清和肌肉中的两种磷酸酶没有明显作用。
3.3动物免疫多糖
动物免疫多糖是从甲壳类动物的甲壳几丁质中提取出的活性多糖物质，目前常见的是壳聚糖。壳聚糖是由甲壳素脱乙酰基而得的高分子化合物，是天然的碱性多糖，易为生物体所吸收，能增强甲壳动物的免疫活性，促进其生长，还可以对甲壳动物的特异性免疫功能起到一定的调节作用。壳聚糖因其生物可降解性和可被吸收利用性等特点，在饲料和水产养殖领域被广泛应用。
任秀芳等（2013）在克氏原螯虾基础饲料中分别添加不同水平的壳聚糖，饲喂60天后，结果发现壳聚糖可以提高克氏原螯虾的生长性能，促进其蜕壳，提高非特异性免疫功能，并且壳聚糖对克氏原螯虾能起到一定的免疫保护作用，还能增强其消化生理机能，其建议克氏原螯虾中添加0.5%～1.5%壳聚糖较为适宜。
樊冰心（2013）通过实验研究得出，添加适宜剂量的低分子量壳聚糖能够提高克氏原螯虾机体消化酶活性，但并不是剂量越大效果越明显，结合养殖中的经验建议饲料中添加0.5%剂量适宜。低分子量壳聚糖可以提高克氏原鳌虾机体的抗氧化能力和抑制脂质过氧化程度，不影响其生长效果，可以作为克氏原螯虾的抗氧化剂应用。同时还得出，低分子量壳聚糖作为饲料添加剂具有降低克氏原螯虾脂肪和胆固醇含量的作用，提高其动物蛋白品质。
朱斐等（2009）研究表明壳聚糖可以对克氏原螯虾免疫保护从而减少其感染WSSV并降低死亡率。毛文敏等（2013）采用单因子试验设计方法，以克氏原螯虾为研究对象，设置5组实验组，经2个月养殖实验后进行低温应激处理，然后测定血清中的葡萄糖含量、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活力，结果表明在克氏原螯虾饲料中添加0.5%～ 1.0%壳聚糖可在一定程度上起到抵抗低温应激的作用。
4影响免疫多糖作用因素
目前国内对免疫多糖免疫功能的研究只停留在表观效果上，并没有深入机理进行研究。而对于此种多糖的作用机理，部分研究者认为：可能是多糖中的某种物质或几种物质激活了虾类免疫系统中的信息传递系统，从而放大信号，使免疫的各种因子被激活，达到免疫的效果。影响免疫多糖作用效果的因素有以下几种。
第一，由于免疫多糖是具有活性的高分子物质，所以免疫多糖的作用效果与其活性有密切联系，其自身性质、水温、pH值等因素将对其活性有影响。
第二，由于大多数免疫多糖具有水溶性，因此会溶解在水中降低其浓度，影响其发挥作用；
第三，免疫保护时间长短也对作用效果有影响，因此在使用免疫多糖时需要提前一段时间进行才能取得理想的效果，但也要注意到长期投喂免疫多糖也会带来一定的负面影响，出现持续投喂免疫多糖情况下对虾的免疫指标，由上升至高峰再转为下降，导致克氏原螯虾“免疫疲劳”，效果适得其反；
第四，另外饲料中是否添加其他成份也对免疫多糖的效果有影响，如微生态制剂、寡糖等可以协同放大免疫多糖的作用效果，从而不能显现出免疫多糖应有的免疫效果。除此之外，免疫多糖的储藏保存也对活性有影响，需要按照储存条件以免影响效果。
参考文献（略）
