殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚生長性能及免疫功能的影響

肖艷翼夏永濤劉騰飛胡利靜楊移斌胡 鯤楊先樂

(1. 上海海洋大學國家水生動物病原庫, 上海 201306; 2. 杭州千島湖鱘龍科技股份有限公司, 杭州 310000; 3. 中國水產科學研究院, 北京 100039; 4. 中國水產科學研究院長江水產研究所, 武漢 430223)

殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚生長性能及免疫功能的影響

肖艷翼1夏永濤2,3劉騰飛1胡利靜1楊移斌4胡 鯤1楊先樂1

(1. 上海海洋大學國家水生動物病原庫, 上海 201306; 2. 杭州千島湖鱘龍科技股份有限公司, 杭州 310000; 3. 中國水產科學研究院, 北京 100039; 4. 中國水產科學研究院長江水產研究所, 武漢 430223)

在基礎飼料中分別添加濃度為0對照組)、1.25、2.5、5、7.5和10 g/kg的殼聚糖, 投喂12 g左右的俄羅斯鱘50d, 每組設3個重復, 每個重復30尾, 研究不同濃度的殼聚糖對俄羅斯鱘(Acipenser gueldenstaedti)幼魚的生長性能及免疫力的影響。結果表明, 與對照組相比, 添加2.5和5 g/kg的殼聚糖可顯著提高俄羅斯鱘幼魚的增重率和特定生長率, 降低飼料系數(P＜0.05), 而當添加量超過10 g/kg時會抑制其生長(P＜0.05); 1.25和2.5 g/kg組血清超氧化物歧化酶活性顯著高于對照組(P＜0.05), 其他試驗組則顯著低于對照組(P＜0.05); 2.5和5 g/kg組溶菌酶活性顯著高于對照組, 當殼聚糖添加量超過7.5 g/kg時則會抑制血清溶菌酶活性(P＜0.05); 1.25和5 g/kg組酸性磷酸酶活性、堿性磷酸酶活性和補體C3含量都顯著高于對照組(P＜0.05); 各試驗組IgM含量不受殼聚糖的影響, 與對照組差異不顯著(P＞0.05)。在試驗條件下, 添加適量的殼聚糖能提高俄羅斯鱘幼魚的生長性能,增強其免疫能力, 以增重率、特定生長率及非特異性免疫為綜合評價指標, 殼聚糖添加量以2.5 g/kg為宜。

俄羅斯鱘; 殼聚糖; 生長; 免疫

俄羅斯鱘(Acipenser gueldenstaedti)隸屬于鱘形目、鱘科、鱘屬, 是軟骨硬鱗魚類, 因其營養價值與經濟價值高, 抗病力較強, 近年來在我國淡水養殖品種中日漸興起, 養殖規模也不斷擴大。工廠集約化養殖鱘魚雖然產量高, 經濟效益好, 但要待它性成熟, 獲其有“黑色黃金”之稱的魚子醬, 則養殖周期需很長, 期間一旦暴發疾病, 經濟損失巨大。在水產養殖過程中, 養殖戶一般都選擇使用抗生素和化學藥物來應對魚類發病, 但是過量使用化學藥劑會產生諸多負面影響, 比如機體抗病力減弱、產生耐藥性、水生環境的微生物種群被破壞、有毒物質殘留而影響公共衛生等。然而, 使用抗生素、化學藥物及接種疫苗等只對某種或某幾種疾病有效[1], 而免疫增強劑具有性能穩定、作用廣泛、生態安全等特點, 可增強水產動物自身免疫力, 提高其抗感染、抗應激的能力[2], 適宜作為飼料添加劑對水產動物病害進行防治。水產上應用的免疫增強劑主要有糖類、細菌衍生物、化學合成物、微量營養素等[3]。殼聚糖是幾丁質經脫乙酰作用得到的一種天然堿性多糖, 存在于蝦、蟹及昆蟲的外骨骼、真菌、藻類及植物的細胞壁中[4,5]。它是一種抗氧化劑[6], 無毒、可生物降解, 能抗菌防霉[7—9],兼具降脂之功效[10,11], 具有生物相容性的高分子聚合物。目前已有研究表明, 不論是口服或注射殼聚糖都能增強魚類及甲殼類的免疫力[12—15]。然而, 免疫增強劑一般有雙重作用, 添加量適宜時會增強機體的免疫力, 對其生長也有促進作用, 添加過量就會產生副作用, 關于殼聚糖對鱘生長性能及免疫功能的影響研究較少。所以, 本試驗在俄羅斯鱘幼魚基礎飼料中添加不同濃度的殼聚糖, 研究其對俄羅斯鱘幼魚生長性能、飼料利用以及免疫功能等指標的影響, 以期為俄羅斯鱘疾病的預防提供新途徑,也為殼聚糖在俄羅斯鱘飼料中的適宜添加量提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗魚: 由杭州千島湖鱘龍科技股份有限公司提供; 殼聚糖: 購自國藥集團化學試劑有限公司, 脫乙酰度94.7%; 飼料: 以寧波天邦股份有限公司生產的粉末飼料為基礎飼料(飼料配方公司不方便提供),將殼聚糖按不同添加量加入飼料中, 混勻并制粒。飼料主要營養成分見表 1。

表 1 基礎飼料的主要營養組成Tab. 1 Nutrient composition of basal diets

1.2 試驗設計與飼養管理

試驗用魚暫養2周后挑選體質健壯, 規格基本一致的俄羅斯鱘540尾, 分成6組, 每組3個平行, 每個平行30尾, 試驗期間飼養于直徑2 m, 水深0.5 m的圓形玻璃鋼養殖缸中, 養殖用水引自烏溪江, 活水養殖, 水溫17—20℃, 溶解氧6—8 mg/L, pH 6.8—7.4, NH3-N 0.182—0.332 mg/L。各組日糧中添加殼聚糖的量為0(對照組)、1.25、2.5、5、7.5和10 g/kg, 添加殼聚糖的顆粒餌料放置陰涼干燥處備用。試驗期間, 每天投喂飼料3次(7:00, 12:00和17:00), 每次表觀飽食投喂, 每周刷洗試驗缸一次,試驗共進行50d。

1.3 樣品的采集

在試驗結束后, 試驗魚饑餓24h, 稱量每組魚的終末體重, 每個平行組隨機抽取3尾試驗魚尾靜脈取血, 4℃冰箱靜置4h, 再于4℃條件下3000 r/min離心10min, 收集上層血清, -20℃冰箱保存, 供各項血清指標的測定。

1.4 樣品的測定

血清指標的測定 所有血清指標均由南京建成生物工程研究所提供的試劑盒測定。

溶菌酶(Lysozyme, LZM)活力的測定, 采用自身對照法, 將配好的應用菌液, 標準應用液及待測樣本放入37℃水浴箱中。取2只1 cm光徑的比色皿(一只用于調透光度, 一只用于測定), 在可見光分光光度計上530 nm處, 用蒸餾水調透光度100%。按照待測樣本數(n)加上標準管與空白管, 取試管n+2只, 置于37℃水浴箱中, 往相應編號的試管中加入0.2 mL待測樣本(標準管加0.2 mL標準應用液),取2 mL應用菌液加入試管, 立即混勻并計時, 然后倒入比色皿中在可見光分光光度計上530 nm處比濁, 20s讀透光度值T0, 2min 20s讀透光度值T2, 根據計算公式求出溶菌酶活力。

堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase, AKP)活力的測定, 采用微量酶標法, 取酶標板標記空白孔、標準孔、測定孔, 分別加入蒸餾水、0.1 mg/mL的酚標準應用液、待測樣本5 μL, 各孔再依次加入緩沖液與基質液50 μL, 充分混勻, 37℃水浴15min后再加顯色劑150 μL, 波長520 nm, 酶標儀測定各孔吸光度OD值。定義: 100 mL血清在37℃與基質作用15min產生1 mg酚為1個金氏單位。

酸性磷酸酶(Acid phosphatase, ACP)活力的測定, 采用微量酶標法, 取酶標板標記空白孔、標準孔、測定孔, 分別加入蒸餾水、0.1 mg/mL的酚標準應用液、待測樣本4 μL, 各孔再依次加入緩沖液與基質液40 μL, 充分混勻, 37℃水浴30min后各孔再依次加堿液與顯色劑80 μL, 輕輕振搖孔板混勻,靜置10min, 波長520 nm, 酶標儀測定各孔吸光度OD值。定義: 100 mL血清在37℃與基質作用30min產生1 mg酚為1個金氏單位。

超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活力采用WST法測定, 取96孔板標記對照孔、對照空白孔、測定孔、測定空白孔。對照孔與對照空白孔均加蒸餾水20 μL, 再分別加酶工作液、酶稀釋液20 μL; 測定孔與測定空白孔均加待測樣本20 μL, 再各加酶工作液、酶稀釋液20 μL; 各孔均加底物應用液200 μL, 混勻, 37℃孵育20min, 設定波長450 nm, 酶標儀測定吸光度值。定義: 每毫升反應液中SOD抑制率達50%時所對應的酶量為一個SOD活力單位(U)。注意在正式檢測前, 挑取1—2例正常樣本, 稀釋成不同濃度進行預實驗, 選取抑制率在40%—60%的這個濃度進行正式檢測。

補體C3 (Complement C3)與免疫球蛋白IgM (ImmunoglobulinM, IgM)均采用ELISA法測定, 根據試劑盒所提供的說明書制備標準曲線, 計算各樣本含量。

生長指標的測定根據試驗魚初始體重與終末體重, 測定其增重率(Weight gain rate, WGR)和特定生長率(Specific growth rate, SGR), 根據攝食量(Feed intake, FI)和增重量計算餌料系數(Feed coefficient, FC), 統計試驗魚的初、末尾數測其成活率,其公式表示為:

增重率(WGR, %)=(Wt-W0)/W0×100;

特定生長率(SGR, %/d)=(lnWt-lnW0)/50×100;

攝食量(FI, g/ind)=總干飼料攝入量/[(初始尾數+終末尾數)/2]

飼料系數(FC)=Wf/(Wt-W0);

成活率(Survival rate, SR, %)=終尾數/初尾數× 100;

式中Wt代表魚終末均體重(g), W0代表魚初始均體重(g), 50為飼養天數(d), Wf代表每尾魚平均攝食飼料的質量(g)。

1.5 統計學分析

試驗結果使用“平均數±標準差”表示, 采用SPASS19.0進行單因素方差分析, Duncan進行多重比較(P＜0.05即認為差異顯著)。

2 結果

2.1 不同殼聚糖添加水平對俄羅斯鱘幼魚生長的影響

由表 2可知, 俄羅斯鱘幼魚的生長情況因殼聚糖的添加量不同而差異顯著, 添加量為2.5和5 g/kg的試驗組能顯著促進生長(P＜0.05), 且2.5 g/kg組促生長趨勢更強, 但當殼聚糖添加量為10 g/kg時特定生長率顯著低于對照組, 而添加量為1.25和7.5 g/kg的試驗組與對照組差異不顯著(P＞0.05), 增重率的變化情況與特定生長率一致。與對照組相比, 2.5和5 g/kg組的飼料系數分別降低17.76%和11.21% (P＜0.05), 10 g/kg組飼料系數提高11.21%(P＞0.05), 說明2.5 g/kg殼聚糖添加量有利于降低飼料系數; 各組的成活率差異不顯著(P＞0.05)。

2.2 不同殼聚糖添加水平對俄羅斯鱘幼魚血清LZM、ACP和AKP活力的影響

由表 3可知, 與對照組相比, 添加2.5和5 g/kg的殼聚糖能顯著提高俄羅斯鱘幼魚血清LZM的活力(P＜0.05), 且5 g/kg添加組含量最高, 而添加7.5和10 g/kg殼聚糖組血清LZM活力顯著低于對照組(P＜0.05); 各試驗組俄羅斯鱘幼魚血清ACP活力都顯著高于對照組(P＜0.05), 且2.5 g/kg組ACP活力達到最大值, 而隨著殼聚糖添加量的增加, 血清ACP活力逐漸降低后達到平臺; 與對照組相比, 添加1.25、2.5、5和7.5 g/kg的殼聚糖, 俄羅斯鱘幼魚血清AKP活力都顯著提高(P＜0.05), 且2.5 g/kg添加組達到最大值, 而添加10 g/kg的殼聚糖會降低AKP的活力, 但與對照組差異不顯著(P＞0.05)。

2.3 不同殼聚糖添加水平對俄羅斯鱘幼魚血清SOD活性、C3和IgM含量的影響

由表 4可知, 1.25和2.5 g/kg殼聚糖添加組SOD活力顯著高于對照組(P＜0.05), 1.25 g/kg組略高于2.5 g/kg組, 而其余水平添加組則顯著低于對照組(P＜0.05); 添加1.25、2.5和5 g/kg的殼聚糖能顯著提高血清補體C3的含量(P＜0.05), 7.5 g/kg殼聚糖添加組補體C3含量與對照組差異不顯著, 而補體C3含量最低組為10 g/kg添加組, 顯著低于對照組(P＜0.05); 但在飼料中添加不同水平殼聚糖對血清IgM含量無顯著影響(P＞0.05), 其含量維持在0.9052—0.9733 mg/mL。

3 討論

3.1 殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚生長的影響

本試驗研究表明, 適量的殼聚糖能促進俄羅斯鱘幼魚的生長, 降低飼料系數, 在對軍曹魚[16](Rachycentron canadum)與南美白對蝦[17](Litopenaeus vannamei)的研究中也得到了相同的結果。但是, 過量添加殼聚糖會抑制俄羅斯鱘幼魚的生長, 在本試驗中, 當殼聚糖添加量為2.5 g/kg時能顯著促進生長,而當添加量超過7.5 g/kg時, 對俄羅斯鱘的生長沒有促進作用反而抑制其生長。Shiau等[18]研究發現,當殼聚糖的添加量遞增時(2%、5%和10%), 羅非魚(Oreochromis niloticus)的增重率遞減, 10%的殼聚糖會抑制羅非魚的生長; 常青等[19]研究證明0.5%和1%的殼聚糖能顯著提高花鱸(Lateolabrax japonicus)的生長, 而2%的殼聚糖卻沒有促進作用; 華雪銘等[20]也發現殼聚糖的最適添加量為0.2%, 其添加水平的提高并不利于暗紋東方鲀(Fugu obscurus)的生長。適量的殼聚糖添加在飼料中能促進俄羅斯鱘幼魚的生長, 其原因可能有二: 一是殼聚糖能使腸道消化酶的活性提高, 降低飼料系數, 提高了消化率[21]; 二是殼聚糖增加了前腸、中腸黏膜褶皺高度和中腸肌層厚度[22], 進而增強了對營養物質的消化吸收能力, 促進了魚的生長。而當殼聚糖添加過量時會抑制俄羅斯鱘的生長, 其原因可能是由于殼聚糖具有較強的吸附脂蛋白和離子的能力[23], 添加過量時吸附了飼料中部分營養物質, 從而抑制了生長。

表 2 不同殼聚糖添加水平對俄羅斯鱘幼魚生長的影響Tab. 2 Effect of different chitosan levels on growth performance in juvenile Russian sturgeon

表 3 不同殼聚糖添加水平對俄羅斯鱘幼魚血清LZM、ACP和AKP活力的影響Tab. 3 Effect of different chitosan levels on activity of LZM, ACP and AKP of serum in juvenile Russian sturgeon

表 4 不同殼聚糖添加水平對俄羅斯鱘幼魚血清SOD活性、C3和IgM含量的影響Tab. 4 Effect of different chitosan levels on activity of SOD and contains of C3 and IgM of serum in juvenile Russian sturgeon

3.2 殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚血清LZM活力的影響

溶菌酶是一種堿性蛋白酶, 廣泛存在于魚類皮膚黏液、血清、組織器官及吞噬細胞中, 在魚類的非特異性免疫防御系統中占重要地位。在本試驗中添加2.5和5 g/kg的殼聚糖能顯著提高血清溶菌酶活力, 但隨著殼聚糖添加量的增加, 溶菌酶活力逐漸降低, 顯著低于對照組, 這與孫立威等對吉富羅非魚[24]、金思等[25]對香魚的研究結果一致。究其原因可能為殼聚糖的結構與真菌或革蘭氏陰性菌細胞壁的脂多糖(Lipopolysaccharides, LPS)物質相類似, 當俄羅斯鱘受到殼聚糖刺激后, 機體發生異物入侵反應, 激活吞噬細胞的吞噬功能與溶菌酶活性, 啟動免疫系統, 增強俄羅斯鱘的免疫能力。

3.3 殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚血清AKP、ACP活力的影響

堿性磷酸酶(AKP)與酸性磷酸酶(ACP)是動物機體內參與免疫防御的重要水解酶[26], 其中AKP是一種磷酸單酯酶, 直接參與動物機體磷的代謝, 在RNA、DNA、蛋白質、脂質等代謝中有非常重要的生理功能[27]; 而ACP是溶酶體酶的標志酶, 其活力的高低直接反映了溶酶體酶防御和消化功能的強弱[28]。在本試驗條件下, 飼料中添加殼聚糖能使AKP活力顯著提高, 僅10 g/kg添加組與對照組差異不顯著; 而ACP活力僅1.25與2.5 g/kg兩組顯著高于對照組, 其余添加組都顯著低于對照組, 且AKP活力與ACP活力都在當殼聚糖水平添加至2.5 g/kg時達到最大值, 這說明飼料中添加殼聚糖能增加AKP與ACP的活力, 二者活力的提高有助于機體的代謝,從而增強俄羅斯鱘的體質, 進而間接增強其非特異性免疫功能。

3.4 殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚血清補體C3含量的影響

補體是吞噬細胞與抗體間連接的中介, 在非特異性免疫機制中發揮重要作用, C3在補體系統中占關鍵地位, 硬骨魚類的補體因子可通過多糖激活,激活后的補體C3具有殺菌、溶菌、殺病毒活性, 能滅活細菌胞外毒素。在本試驗中一定量的殼聚糖能顯著提高俄羅斯鱘幼魚血清中補體C3的含量, 當殼聚糖添加量為2.5 g/kg時, 其含量達到最高值, 但當添加量超過7.5 g/kg時, 補體C3含量與對照組相當, 或顯著低于對照組, 汪開毓等[29]也得到了相似結果, 當無花果多糖的添加量上升至0.8%時, 鯽(Carassius auratus)血清中補體C3含量受到抑制。這說明殼聚糖作為免疫多糖激活了俄羅斯鱘體內補體C3的活性, 提高了俄羅斯鱘的非特異性免疫功能, 過高的殼聚糖濃度反而影響補體C3的表達, 對俄羅斯鱘的免疫能力沒有增強作用。

3.5 殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚血清SOD活力的影響

3.6 殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚血清抗體IgM水平的影響

在特異性免疫應答系統中, 抗體是發揮重要作用的體液因子, 是用來評價水生動物特異性免疫能力的主要指標。鱘胸腺和脾發育較全, 但目前發現只能產生IgM類抗體[31], 關于殼聚糖能促進水生動物抗體的生成已有報道。Siwicki等[32]研究表明, 在虹鱒(Oncorhynchus mykiss)日糧中添加0.5%的殼聚糖能顯著提高血清總蛋白水平和總抗體水平; 陸清兒等[33]在三角魴(Megalobrama terminalis)日糧添加0.1%的殼聚糖復合物, 血清中IgA、IgG水平都顯著提高; 華雪銘等[34]給暗紋東方鲀投飼添加殼聚糖的飼料后, 體外用LPS刺激頭腎B細胞, IgM的產生量顯著升高, 表明殼聚糖能促進機體內抗體的生成。而本試驗在俄羅斯鱘幼魚日糧中添加不同濃度的殼聚糖, 結果表明, 日糧中添加殼聚糖對俄羅斯鱘血幼魚血清IgM水平沒有顯著影響, 其原因可能是殼聚糖對不同魚品種抗體的影響不同, 或是在非攻毒條件下, 不能體現殼聚糖對俄羅斯鱘幼魚血清中自然抗體IgM水平的影響, 其具體原因有待進一步研究分析。

4 結論

在本試驗條件下, 殼聚糖能顯著促進俄羅斯鱘幼魚生長, 提高機體免疫功力, 建議飼料中適宜添加量為2.5 g/kg, 同時殼聚糖來源廣泛, 使用簡單易行, 因此將殼聚糖作為俄羅斯鱘的免疫增強劑具有很好的實用價值。

[1]Harikrishnan R, Balasundarm C. Modern trends in Aeromonas hydrophlia disease management with fish [J]. Reviews in Fisheries Science, 2005, 13(4): 281—320

[2]Wang G Q, Zhou H Q. Current research status of fish immunostimulants [J]. Journal of Jilin Agricultural University, 2005, 27(3): 344—349 [王桂芹, 周洪琪. 魚類免疫增強劑的研究現狀. 吉林農業大學學報, 2005, 27(3): 344—349]

[3]Scrimshaw N S, San Giovanni J P. Synergism of nutrition, infection and immunity: a overview [J]. The American Journal Clinical Nutrition, 1997, 66(2): 464—477

[4]Jiang T D. Chitosan [M]. Beijing: Chemical Industry Press. 2001, 25 [蔣挺大. 殼聚糖. 北京: 化學工業出版社. 2001, 25]

[5]Wang X H, Ma J B, He B L. Properties and application of chitin, chitosan and their derivatives [J]. Journal of Function Polymers, 1999, 6(2): 197—202 [王小紅, 馬建標,何炳林. 甲殼素、殼聚糖及衍生物的應用. 功能高分子學報, 1999, 6(2): 197—202]

[6]Chien P J, Sheu F, Huang W T, et al. Effect of molecular weight of chitosans on their antioxidative activities in apple juice [J]. Food Chemistry, 2007, 102(4): 1192—1198

[7]Liu N, Chen X G, Park H, et al. Effect of MW and concentration of chitosan on antibacterial activity of Escherichia coli [J]. Carbohydrate Polymers, 2006, 64(1): 60—65

[8]Rhoades J, Roller S. Antimicrobial actions of degraded and native chitosan against spoilage organisms in laboratory media and foods [J]. Applied and Environmental Microbiology, 2000, 66(1): 80—86

[9]Tikhonov V E, Stepnova E A, Babak V G, et al. Bactericidal and antifungal activities of a low molecular weight chitosan and its N-/2(3)-(dodec-2-enyl) succinoyl-derivatives [J]. Carbohydrate Polymers, 2006, 64(1): 66—72

[10]Ormord D J, Holmes C C, Miller T E. Dietary chitosan inhibits hypercholesterolaemia and atherogenesis in the apolipoprotein E-deficient mouse model of atherosclerosis [J]. Atherosclerosis, 1998, 138(2): 329—334

[11]Woodgate D E, Conquer J A. Effects of astimulant-free dietary supplement on body weight and fat loss in obese adults: a six-week exploratory study [J]. Current Therapeutic Research Clinical and Experimental, 2003, 64(64): 248—262

[12]Esteban MA, Cuesta A, Ortuno J, et al. Immunomodulatory effects of dietary intake of chitin on gilthead seabream (Sparus aurata L.) innate immune response [J]. Fish & Shellfish Immunology, 2001, 11(4): 303—315

[13]Kawakami H, Shinohara N, Sakai M. The non-specific immunostimulation and adjuvant effects of Vibrio anguillarum bacterin, M-glucan, chitin and Freund's complete adjuvant against Pasteurella piscicida infection in yellowtail [J]. Fish Pathology, 1998, 33(4): 287—292

[14]Wang S H, Chen J C. The protective effect of chitin and chitosan against Vibrio alginolyticus in White shrimp Litopenaeus vannamei [J]. Fish & Shellfish Immunology, 2005, 19(3): 191—204

[15]Cuesta A, Esteban M A, Meseguer J. In vitro effect of chitin particles on the innate celluar immune system of gilthead seabream (Sparus aurata L.) [J]. Fish & Shellfish Immunology, 2003, 15(1): 1—11

[16]Xu G, Dong X H, Tan B P, et al. Effects of dietary chitosan and Bacillus subtilis on the growth performance, non-specific immunity and disease resistance of cobia,Rachycentron canadum [J]. Fish & Shellfish Immunology, 2011, 31(3): 400—406

[17]Niu J, Liu Y J, Lin H Z, et al. Effects of dietary chitosan on growth, survival and stress tolerance of postlarval shrimp, Litopenaeus vannamei [J]. Aquaculture Nutrition, 2011, 17(2): 406—412

[18]Shiau S Y, Yu Y P. Dietary supplementation of chitin and chitosan depresses growth in tilapia, Oreochromis niloticus O. aureus [J]. Aquaculture, 1999, 179(1): 439—446

[19]Chang Q, Liang M Q, Wang J L, et al. Influence of chitosan on the growth and non specific immunity of Japanese sea bass (Lateolabrax japonicus) [J]. Marine Fisheries Research, 2006, 27(5): 17—22 [常青, 梁萌青, 王家林, 等. 殼聚糖對花鱸生長和非特異性免疫力的影響.海洋水產研究, 2006, 27(5): 17—22]

[20]Hua X M, Zhou H Q, Zhang Y F, et al. Effect of dietary supplemental chitosan and probiotics on growth and some digestive enzyme activities in juvenile Fugu obscurus [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2005, 29(3): 299—305 [華雪銘, 周洪琪, 張宇峰, 等. 飼料中添加殼聚糖和益生菌對暗紋東方鲀幼魚生長和部分消化酶活性的影響. 水生生物學報, 2005, 29(3): 299—305]

[21]Lai K Z. Effects of adding compound probiotics in diet on growth performance, intestinal protease activity and feed digestibility in oreochromis [D]. Guangxi: Guangxi University, 2012 [賴凱昭. 飼料中添加復合益生菌對羅非魚生長性能、腸道蛋白酶活性和飼料消化率的影響. 廣西: 廣西大學, 2012]

[22]Zhao Y R, Wang H Q, Yu J B. Effect of chitosan supplementation on morphology in intestine of grass carp [J]. Contemporary Fishery, 2010, (1): 64—66 [趙玉蓉, 王紅權, 余建波. 殼聚糖對草魚腸道形態結構的影響. 當代水產, 2010, (1): 64—66]

[23]Xiang X, Xiang Y, Feng J, et al. Chitin and chitosan and its application in aquaculture [J]. Feed Research, 2003, (8): 22—23 [向梟, 向勇, 馮軍, 等. 甲殼素和殼聚糖及其在水產動物養殖中的應用. 飼料研究, 2003, (8): 22—23]

[24]Sun L W, Wen H, Jiang M, et al. Effect of dietary chitosan on growth performance, non-specific immunity and hematological parameters of juvenile GIFT tilapia, Oreochromis niloticus [J]. Journal of Guangdong Ocean University, 2011, 31(3): 43—49 [孫立威, 文化, 蔣明, 等.殼寡糖對吉富羅非魚幼魚生長性能、非特異性免疫及血液學指標的影響. 廣東海洋大學學報, 2011, 31(3): 43—49]

[25]Jin S, Gong Y F, Zhang L, et al. Effect of chitosan on lysozyme activity and hsp70 expression in ayu (Plecoglossus altivelis) [J]. Journal of Biology, 2012, 29(5): 11—15 [金思, 龔一富, 章麗. 殼聚糖對香魚溶菌酶活性和hsp70基因表達的影響. 生物學雜志, 2012, 29(5): 11—15]

[26]Xiao K Y, Deng S M, Xiang J G, et al. Aquatic Animal Immunization and Applications [M]. Beijing: Science Press. 2007, 89—96 [肖克宇, 鄧時銘, 向建國, 等. 水產動物免疫與應用. 北京: 科學出版社. 2007, 89—96]

[27]Wang L, Wang X, Ji J F, et al. Effects of low molecular weight chitosan on immune function of Sinopotamon yangtsekiense [J]. Journal of Shanxi University, 2009, 32(4): 627—633 [王蘭, 王茜, 吉晉芳, 等. 低分子量殼聚糖對長江華溪蟹免疫功能的影響. 山西大學學報, 2009, 32(4): 627—633]

[28]Zhou J, Song X L, Wang X H, et al. Effect of A3αpeptidoglycan (PG) on SOD, ACP and AKP activities in different tissues of Japanese flounder Paralichthys olivaceus [J]. Journal of Fishery Science of China, 2004, 11(4): 296—301 [周進, 宋曉玲, 王秀華, 等. A3α肽聚糖對牙鲆不同組織中超氧化物歧化酶及磷酸酶活性的影響. 中國水產科學, 2004, 11(4) : 296—301]

[29]Wang K Y, Chen X, Huang J L, et al. Effect of ficus carica polysaccharides on non-specific immune response in crucain carp [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2011, 35(4): 630—637 [汪開毓, 陳霞, 黃錦爐, 等. 無花果多糖對鯽魚非特異性免疫功能的影響. 水生生物學報, 2011, 35(4): 630—637]

[30]Bhor V, Raghuram N, Sivakami S. Oxidative damage and alrered antioxidant enzyme activities in the small intestine of streptozotocin-induced diabetic rats [J]. International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 2004, 36(1): 89—97

[31]Partula S, Charlemagne J. Characterization of serum immunoglobulins in achondrostean fish, Acipenser baeri [J]. Developmental & Comparative Immunology, 1993, 17(6): 515—524

[32]Siwicki A K, Anderson D P, Rumsey G L. Dietary intake of immunostimulants by rainbow trout affects non-specific immunity and protection against furunculosis [J]. Verterinary Immunology and Immunopathology, 1994, 41(1—2): 125—139

[33]Lu Q E, Liu X T, Li X X, et al. Effect of dietary chitosan and chitosan complex on serum markers and immunity function in Megalobrama terminalis [J]. Hangzhou Agricultural Science and Technology, 2007, (3): 18—21 [陸清兒, 劉新鐵, 李行先, 等. 殼聚糖及其復合物對三角魴血清指標及免疫功能的影響. 杭州農業科技, 2007, (3): 18—21]

[34]Hua X M, Zhou H Q, Zhang D Q, et al. Effect of dietary chitosan and probiotics on disease resistance and immunity of obscure puffer (Fugu obscurus) [J]. Journal of Fisheries of China, 2007, 31(4): 478—486 [華雪銘, 周洪琪, 張冬青, 等. 殼聚糖和益生菌對暗紋東方鲀抗病力和免疫功能的影響. 水產學報, 2007, 31(4): 478—486]

EFFECTS OF CHITOSAN ON GROWTH PERFORMANCE AND IMMUNITY OF JUVENILE RUSSIAN STURGEON (ACIPENSER GUELDENSTAEDTI)

XIAO Yan-Yi1, XIA Yong-Tao2,3, LIU Teng-Fei1, HU Li-Jing1, YANG Yi-Bin4, HU Kun1and YANG Xian-Le1
(1. Shanghai Ocean University, National Pathogeon Collection Center for Aquatic Animal, Shanghai 201306, China; 2. Hangzhou Thousands Island Sturgeon Dragon Technology Co., LTD, Hangzhou 310000, China; 3. Chinese Academy of Fishery Sciences, Beijing 100039, China; 4. Yangtze River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuhan 430223, China)

A 50-day feeding trial was conducted to investigate the effects of dietary chitosan supplement on growth performance and immunity of juvenile Russian sturgeon (initial body weight of 12 g). In total, 540 fish were assigned to six groups (30 fish per replicate, triplicate experiments). The fish were fed basal experimental diets supplemented with different levels of chitosan: 0 (control group), 1.25, 2.5, 5, 7.5 and 10 g/kg respectively. The results showed that the weight growth rate (WGR) and specific growth rate (SGR) in 2.5 and 5 g/kg groups were significantly higher than that in control group (P＜0.05), whereas feed coefficient (FC) decreased significantly (P＜0.05), but the growth in 10 g/kg group was inhibited. The superoxide dismutase (SOD) activity in 1.25 and 2.5 g/kg were significantly higher than that in control group (P＜0.05), while the SOD activity in the other three groups were significantly lower than that in control group (P＜0.05). Lysozyme (LZM) activity in serum of 2.5 and 5 g/kg groups increased significantly (P＜0.05), while 7.5 and 10 g/kg groups were significantly lower than that in control group (P＜0.05). The alkanlin phoshpatase (AKP) activity, acid phosphatase (ACP) activity and content of complement C3 in 1.25, 2.5, 5 g/kg groups were significantly higher than those in control group (P＜0.05). No significant difference was observed on serum IgM in all supplementation group (P＞0.05). These results indicated that dietary chitosan supplementation can improve the growth performance and immunity in juvenile Russian sturgeon. Based on the WGR, SGR and non-specific immunity, the chitosan supplement in diets was suggested to be 2.5 g/kg for juvenile Russian sturgeon.

Russian sturgeon (Acipenser gueldenstaedti); Chitosan; Growth; Immunity

S965.2

A

1000-3207(2017)01-0114-07

10.7541/2017.15

2016-01-05;

2016-07-05

863項目魚蝦用疫苗與藥物研究開發(2011AA10A216); 上海高校知識服務平臺建設項目(ZF1206); 國家級星火計劃項目(2014GA700003); 藥物代謝行業專項(201203085)資助 [Supported by the Vaccine and Drug Research for Fish & Shrimp (863 Program) (2011AA10A216); Knowledge Service Platform Project in Shanghai Universities (ZF1206); National Spark Plan Project (2014GA700003); Industry Specific Drug Metabolism (201203085)]

肖艷翼(1989—), 女, 湖南婁底人; 碩士研究生; 主要從事水產動物病害研究。E-mail: yyx130826@163.com

楊先樂(1948—), 男, 博士生導師; 主要從事水產動物疾病、水產動物免疫、魚類藥理學與漁藥的檢測與監控等研究。E-mail: xlyang@shou.edu.cn