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中草药对水产动物免疫作用研究进展

  作者: 来源: 日期:2004-07-27  

                温周瑞 骆敏
                (湖北省水产科学研究所,武汉,430071)
               
               
            鱼病一直是水产养殖发展的主要制约因素之一。据测算,2002年4~10月全国水产养殖因病害造成的直接经济损失达到141亿元[1]。为了治疗和预防鱼类的疾病,不得不使用各种化学药物和抗生素。长期用药,不仅使病原菌的抗药性越来越明显,而且药物残留的危害也日益显现。因此为了寻求鱼病的防治方法,国内外水产科技工作者做了大量研究工作,不少试验证明有些物质可以提高鱼体免疫力,达到抗病的效果,把这类物质统称为免疫增强剂。
               
            免疫增强剂也叫免疫刺激剂,指的是当它和抗原一起给予时能刺激特异性免疫机制,当它单独给予鱼体时能刺激非特异性免疫机制,而使鱼类对各种抗原有较强的应答能力,如提高吞噬细胞的吞噬能力、提高补体活力等。常用的免疫刺激剂有弗氏完全佐剂、葡聚糖、左旋咪唑、中草药和激素、维生素C和E等[2]。有关资料表明,近200种中草药具有免疫促进作用。
                1、水产动物的免疫系统
               
            鱼类的免疫系统包括免疫器官、淋巴细胞、免疫球蛋白及一些体液淋巴因子等。鱼类主要行使非特异性与特异性两大免疫防御功能。鱼类的免疫应答器官与组织主要指前肾、脾脏、胸腺以及消化道淋巴组织与血液淋巴等[3]。根据反应功能,鱼类的非特异性免疫物质主要包括溶菌酶、壳质酶、干扰素、凝集素、溶菌(血)素、沉降素、急性感染时出现的急性期蛋白质等[4]。属于无脊椎动物的甲壳动物和软体动物均缺乏免疫球蛋白,主要通过物理屏障、吞噬作用、溶菌作用和凝集作用等清除入侵的病原菌[5]。
                2、中草药的主要成分及其免疫作用机理
               
            中草药中具有免疫调节作用的成分主要包括:生物碱、多糖、皂甙、蒽类、挥发油、有机酸等。如茶叶生物碱(包括咖啡碱和茶碱)、黄芪多糖、人参皂甙、大蒜素、甘草酸等有显著增强机体免疫功能的作用[6]。
               
            中药免疫调节剂对机体的作用,主要通过激活网状内皮系统和补体;激活巨噬细胞和T、B淋巴细胞;诱生多种细胞因子等途径。如中药多糖作为生物效应调节剂,主要影响机体的网状内皮系统、具有促进胸腺反应,刺激巨噬细胞的吞噬功能、淋巴细胞、白细胞、NK细胞、补体系统以及RNA、DNA、蛋白质的合成和体内的cAMP、cGMP的含量,最终可以促进抗体的生成,使淋巴因子及干扰素的诱生增强[7]。甙类可加强网状内皮系统吞噬功能,并促进抗体生成,促进抗原抗体反应和淋巴细胞转化;生物碱能增强体液和细胞免疫功能,刺激巨噬细胞吞噬功能[8,9,10]。
               
            根据中草药对动物的免疫增强作用机理,按免疫调节的功能可分为以下几类:①、对免疫器官作用的中草药。动物实验证明,冬虫夏草、虫草菌浸剂、黄芪类多糖能明显增强小鼠脾重,拮抗强的松龙或环磷酰胺引起的脾重减轻,但能引起胸腺萎缩;肉苁蓉、山蚁精、白何首乌、毛花猕猴桃对小鼠脾脏及胸腺的重量都有一定的提升作用;纹股蓝、猪苓多糖、紫菜多糖及人参培养细胞多糖能明显增加小鼠脾重,对胸腺未见显著影响[11]。②、提高淋巴母细胞分化能力的中草药。如黄连、黄芪、黄芩、蒲公英、金银花、地丁、五味子、川芎、红花、柴胡、白芍、生地等。③、促进抗体生成的中草药。有洋金花、千金藤、红花、川芎、大蒜、猪苓、黄连、黄芩、鱼腥草、白花蛇舌草等。④、诱生干扰素和促进产生免疫球蛋白的中草药。有刺五加、黄芪、龙胆草、瓜蒌皮、石斛、丝瓜等。⑤、兴备网状内皮系统或提高白细胞吞噬功能的中草药。有黄连、黄芩、鱼腥草、大蒜、白花蛇舌草、千金藤、大黄、白术、防己、杜仲、甘草、穿心莲、金银花、大青叶、一支黄花等[12]。及苦参、银耳、巴戟天、鸡血藤、女贞子、熟地、小茴香、淫羊霍、板蓝根多糖、三颗针、汉防己、补骨脂等[13]。
                3、中草药用于水产动物免疫研究现状
                 3.1 中草药对鱼类的免疫增强作用
               
            用中草药作为佐剂,提高疫苗的免疫效果。研究较多的是茛菪类药,采用茛菪类药作为鱼病免疫防治的一种增效药物,与疫苗联合应用。茛菪类药具有调节植物神经,兴奋循环和呼吸中枢,解除平滑肌痉挛,调节免疫功能。张念慈等(1990)[14]实验结果表明,只要在疫苗中加入少量茛菪类药,即可明显地增强疫苗的浸泡免疫效果,免疫鱼的存活率大大高于对照组。表明茛菪对疫苗浸泡免疫的增效作用十分明显。艾桃山等(1990)[15]试验结果表明,草鱼水花用多联疫苗加茛菪剂浸泡后,其由夏花养成大规格草鱼种的成活率比对照组提高21.9%,并且在经过5个月的饲养后仍可获得46.7%的免疫保护力。赵建培等(1994)[16]按每公斤饲料添加2毫克茛菪1号,投喂罗非鱼。两次为期90天的试验结果为,试验组增重率比对照组的增重率提高约16%。说明了茛菪类药对尼罗罗非鱼的生长有促进作用,这可能与茛菪类药改善机体微循环,提高免疫力的功能有关。
                不少试验表明中草药作为饲料添加剂对鱼类产生直接的免疫增强作用。
                甘草甜素含1分子甘草酸,有抗炎症和抗肿瘤作用[17], Jang et al.
            (1995)[18]报道用甘草酸体外处理虹鳟能加强巨噬细胞呼吸爆炸活性。.梁思析、王爱波(1996)[19]报道,在饲料中以5-10mg甘草酸/每日?每公斤鱼体重添加,对鱼类的血细胞比容和血清蛋白量有增加的趋势;随着甘草酸添加量的增加,溶菌酶活性、补体价、巨噬细胞的吞噬率以及凝集抗体价等,均有不同程度的上升,这说明添加甘草酸可明显增强鱼体免疫力。另外投喂含甘草酸的饲料给?鱼四周后,将链球菌SP.2433菌株以LD50量接种到?鱼的腹内、发现饲喂不同量甘草酸的组别,其生存率不同,甘草酸的投喂量与成活率有正相关性,这更直接而有力地证明甘草酸的确可提高鱼体免疫力。
               
            马俊岭(1997)[20]用鲤鱼研究发现,大黄、黄连、花粉能引起鱼体免疫器官重量增加、吞噬细胞吞噬能力增加、溶菌酶活性增加、是免疫增强剂,无花果为免疫抑制剂。Ki
            Hong Kim(1999)[21]研究芦荟对rockfish (Sebastes
            schlegeli)幼鱼非特异性免疫和抗病力的影响。试验鱼驯养期间感染溶藻胶弧菌,投喂含芦荟0、1、5g/?饲料6周。饲料添加芦荟对血清溶菌酶活性影响不明显,但头肾白细胞化学发光反应对照组和1
            g芦荟/kg 饲料组明显高于 (p<0.05) 5 g 芦荟/kg饲料组, 试验结束时总死亡率5 g
            aloe/kg饲料组明显低于(p<0.05)对照组和1 g芦荟/kg
            饲料组。说明适量的芦荟可增强rockfish幼鱼抵抗溶藻胶弧菌的能力。
               
            杜仲富含氨基酸、维生素、矿物质等多种常规营养成分外,还含有独有的绿原酸、杜仲苷、松脂素苷、杜仲酸及黄酮类等天然活性物质[22]。罗庆华(2002)[23]在鲤鱼饲料中添加2%,4%,6%的杜仲叶粉,饲养30
            d后,测定结果表明:饲料中添加杜仲叶粉能明显提高鲤鱼的免疫应答水平,增强抗细菌感染能力,促进理鱼的生长,尤以添加4%,6%的效果显著。王永玲等(2002)[24]在饲料中分别添加1%的党参、黄芪、黄芩、刺五加、大蒜、黄连、螺旋藻,对银鲫均有促生长的作用,其中以螺旋藻组生长最快,增重率比对照组提高11.55%,饲料系数比对照组下降了11.48%。党参组、大蒜组、黄茂和刺五加组,增重率比对照组分别提高了10.18%、7.99%、7.36%和7.29%,黄连和黄芩组增重率分别比对照组略高。简纪常等(2002)[25]结果表明,将黄芪、当归、党参、马蔸苓、板蓝根和甘草粉碎后,分别以质量分数为35%、20%、15%、10%和10%的比例混匀,再分别以质量分数为0.5%和1.0%的量加入粉碎的鲤配合饲料中。饲喂药饵15、30
            d后的NBT阳性细胞数和溶菌酶活力均显著高于对照组(P<0.05)。本配方既能明显提高建鲤的吞噬细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的数量,又能提高其溶菌酶的活力,从而明显提高建鲤的非特异性免疫能力。
                Jichang Jian(2003)[26]用中药Astragalus Root (Radix astragalin seu
            Hedysari) 与Chinese Angelica Root (Radix angelicae
            sinensis)重量5/1的比例添加到切碎的鱼肉中,投喂大黄鱼(Pseudosciaena
            crocea),添加量1%和1.5%时,投喂20、25、30天后,
            NBT阳性细胞和溶菌酶活性显著增加(P<0.05),15天后补体活性明显增强(P<0.05)。感染溶藻胶弧菌的病鱼在添加1%和1.5%组成活率较高(93.3%),添加0.5%的组和对照组累计死亡率分别为37%和75%。试验结果表明,中药可以增强大黄鱼非特异性免疫功能和抗病力。陈孝煊等(2003)[27]用分别含1%(质量分数)的大黄、穿心莲、板蓝根和金银花水提取物的饵料连续饲喂异育银鲫28d。投喂药饵后4d,血液白细胞吞噬百分比(Pp)与对照组相比均有极显著差异(P<0.01);投喂药饵后4d或7d,
            吞噬指数(Ip)与对照组相比有显著或极显著差异;在停喂药饵后的10d,
            Pp、Ip与对照组相比仍有极显著差异,投喂药饵后血清和体表粘液溶菌酶活性有明显提高。
                3.2 中草药对虾、蟹的免疫增强作用
               
            中草药在对虾养殖的作用亦有较多报道。沈锦玉等(1996)[28]用复合中草药、菌苗、脂多糖等作为免疫药物投喂中国对虾,服用免疫药物后,溶菌活力随时间的推移由对照组平均0.2增高至0.38,且各组间差异较显著,高浓度药饵组均优于低浓度的。这一结果现示药物在一定程度上提高了机体的非特异性免疫。对虾口服免疫药饵约一个月后,用毒力较强的溶藻弧菌攻毒,口服免疫药饵组虾的免疫保护率为78.95%-89.47%,而对照组为0,说明虾对疾病抵抗力增强。罗日祥(1997)[29]用9种中草药配制的l号制剂(合等量的黄芪、猪苓、杜仲、枸杞子、鱼腥草、甘草、陈皮、茯苓和黄莲)和4种中草药配制的2号制剂(含等量的鱼腥草、枸杞子、陈皮和丹皮)对中国对虾进行投喂。结果表明,l号制剂对对虾的免疫系统有激活作用,且这种作用在一定时间范围内随着药饵投喂时间的延长而加强,2号制剂对对虾的免疫系统起抑制或破坏作用。杜爱芳(1997)[30]用4种复合中草药制剂对中国对虾进行投喂,经测定这4种制剂使对虾血细胞吞噬活性相对细菌的杀伤活性均显著高于对照组,免疫保护率也有提高。杜爱芳等(1997)[31]用大蒜油与从多种中草药中提取的皂苷类天然活性物质组成复方制剂,以0.2%的比例添加于对虾饲料中。结果表明,对虾血细胞吞噬率、杀伤率和吞噬指数有极显著提高,细胞杀伤指数显著提高;对虾血淋巴中的溶菌活力极显著提高,酚氧化酶活力显著提高;溶藻弧菌攻毒后,对虾免疫保护率提高86%。崔青曼等(2001)[32]用海藻多糖、大黄、黄芪、连翘等为主要成分,研制出复方饲料添加剂,饲喂河蟹,通过检测河蟹的血细胞吞噬活性、血清凝集效价及血清杀菌活力等免疫学指标,证实了该添加剂可显著地提高河蟹机体的免疫功能。李义等(2002)[33]采用黄芪、党参、大黄、板蓝根等十余味中草药,粉碎过筛后制成复方添加剂,按1%、2%、3%的比例添加于基础饲料中制成颗粒药饵投喂罗氏沼虾。结果表明,罗氏沼虾血细胞吞噬百分比和吞噬指数、血清溶菌酶活力及酚氧化酶活力均显著提高。经嗜水气单胞菌攻毒后,各试验组的免疫保护率也明显提高。在各试验组中以2%组效果最好。试验证明,该添加剂可显著地提高罗氏沼虾的免疫功能,有效地预防嗜水气单胞菌的感染。陈孝煊等(2002)[34]将1%的大黄和黄连拌饵投喂克氏原螯虾和红螯螯虾,结果表明大黄和黄连均能增强克氏原螯虾和红螯螯虾血细胞的吞噬活性,在克氏原螯虾还显示了对活弧菌攻毒有很好的免疫保护率,说明大黄和黄连可以增强两种螯虾的非特异性免疫功能。
                 另外,
            张兆华(1997)[35]根据亲鳖、和稚、幼鳖的生长特点,研究出用于亲鳖的具有促进性腺发育,促进排卵,提高免疫功能和保健防病作用的中草药添加剂五子生精散、增卵散I号、增卵散2号;用于稚、幼鳖的中草药添加剂解僵散、促长散I号。具有提高饲料的利用率,促进生长发育,提高机体免疫功能,增加抗病力。以及用于防治疾病的中草药添加剂保健投1~4号。
                4、中草药免疫增强剂在水产养殖上的应用前景
               
            中草药因取自动物、植物、矿物及其产品,由组方配伍规律和配伍禁忌组成,充分利用各味中草药相互作用,提高了对疾病预防及治疗效果,对机体生理功能无明显损害,不产生抗药性和毒副作用,安全性好,无药物残留,不会造成环境污染。中草药除能提高水产动物非特异性免疫能力外,还能调整机体新陈代谢、提高抗应激能力、具有抗生素作用、营养作用、双向调节作用、诱食作用等多种功能[36]。因此,中草药作为饲料添加剂已成为当今畜牧水产业研究的热点。中草药用作水产动物免疫增强剂的研究,虽有一些报道,但总的说来,还处于起步阶段。目前生产应用中存在产品添加量大、有效成分不明、作用机理不清、作用效果不稳定、剂型单一等问题[37]。今后应着重开展以下几方面研究工作:利用现代化学分析手段,对中草药中的有效成分,如多糖、甙类、生物碱、挥发油等,进行提取分离和鉴定;对中草药有效成分的作用机理进行深入研究,更具体了解其免疫增强作用的原理;加强中草药的配伍及其协同机理的研究;加强中草药成品和原料的质量控制,进行产品的毒理安全研究以及免疫增强剂使用技术,如饲料添加、浸泡、注射等具体剂量、用药时间、用药程序等,并针对不同种类水产动物研究出专用的免疫增强剂。
               
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