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中草药在水生动物机体调节和抗应激中的应用

时间:2022-04-06 09:46:06 浏览次数:

摘要 中草药是纯天然、污染少、药性温和无残留的绿色药物,越来越多的生产实践和科学研究发现,中草药具有提高水生动物免疫防御、促进生长、改善体质、抗应激等多重功效。本文就中草药在水生动物抗应激和机体调节上的功效,对目前的研究现状进行概述。

关键词 中草药;抗应激;应用;水产养殖

中图分类号 S948 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)10-0256-02

1 中草药的应用前景

中草药作为中国的传统瑰宝,储量丰富且价格低廉,容易栽培,易吸收、易降解,除了有提高免疫、抗应激的疗效外,还具有促生长、改善肉质等作用[1],在水产生物抗应激药物中,中草药作为饲料添加剂,已成为当今水产业研究的热点。

2 中草药抗应激作用的途径

免疫分为非特异性免疫和特异性免疫。非特异性免疫是防御病原和异物的第一道防线,主要包括各种巨噬细胞、单核细胞、粒细胞和其他体液免疫因子[2]。中草药的抗应激作用机理主要是利用中草药相互作用提高水生动物非特异性免疫能力,调整机体营养和新陈代谢,提高抗应激能力[3]。

2.1 增强免疫力

中草药在水产养殖中的应用,最重要的作用之一就是提高鱼类的免疫防御,主要表现为细胞吞噬能力增强、白细胞的增殖和分化、免疫相关酶的激活和相关因子的表达等。

2.1.1 增强细胞的吞噬作用。吞噬作用是生物体最古老的,也是最基本的防卫机制之一。Zhang等研究发现蜂胶和淫羊藿提取物能显著增强胭脂鱼巨噬细胞的吞噬能力,并明显提升成活率;用含有黄芪和黄芩的饲料投喂罗非鱼,能明显促进细胞吞噬能力和溶菌酶活性;继而其他学者又发现香椿、松果菊、穿心莲等中草药能显著提升鱼类的细胞吞噬活性,增强免疫防御的性能。

2.1.2 促进白细胞和免疫细胞的增殖与分化。白细胞的增殖和分化是免疫应答的重要过程,通过各类免疫细胞的应答和免疫因子表达能快速防御病原的入侵。曹丽萍等研究发现香菇多糖乙醇提取物能显著促进鲤鱼外周血白细胞的增殖。类似的效果在其他中草药中也被陆续发现:投喂黄芪、白术、防风等中草药,能使牙鲆血液中白细胞数量增多;添加印楝提取物能显著提升金鱼的红细胞和白细胞总数、免疫球蛋白等。

2.1.3 提升免疫相关酶和基因表达活性。Akrami等将洋葱添加到基础饲料投喂鳇鱼,饲养8周后,溶菌酶活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、呼吸爆发活力显著提升,而天门冬氨酸转氨酶和乳酸脱氢酶显著降低;而由黄芪、当归、山楂等组成的复方中草药能诱导肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素1β(IL-1β)的表达;饲料中添加0.5%番石榴叶能促进南亚黑鲮的溶菌酶和补体旁路活性;胡芦巴能使金头鲷免疫相关基因和抗氧化相关基因的表达量显著上升。

2.2 营养和促生长作用

2.2.1 诱食作用。中草药中含有的生物碱、有机酸、黄酮类、多醇类、多糖类等多种活性物质,能有效地刺激水产动物摄食。已有研究表明:黄芪、山楂、枸杞等复合中草药水提取物对鲫鱼有极显著的诱食效果;薄荷、山楂、小茴香等中草药对芒鲶诱食效果明显;而阿魏、陈皮对鲈鱼诱食作用显著[4]。

2.2.2 提高生长率和饲料利用率。Chen 等研究表明:饲料中添加0.4%金银花对斑节对虾具有较高的增重效益。目前,特种饲料生产中已把芦荟粉末、茯苓、白芍、鱼腥草、守宫木、大蒜、地黄等不同复合剂作为饲料添加剂在阶段性使用。

2.2.3 改善体质成分。饲料中添加10 g/kg香菜籽粉,能使罗非鱼脂质总量显著提升,灰分明显下降;Ji等研究认为神曲、山楂、茵陈蒿、川芎复方药能促使牙鲆不饱和脂肪酸、二十二碳六烯酸、高密度脂蛋白含量提升,而饱和脂肪酸和天冬氨酸转氨酶含量降低,促进体蛋白的合成。

2.2.4 调整生物酶活性。王吉桥等投喂含金银花、人参和山楂等中草药的饲料,发现牙鲆的胃和肠蛋白酶、淀粉酶、血清溶菌酶活性都有明显的增加,能显著改善试验鱼的消化酶系统;而真鲷中,该复方药能使试验鱼的丙氨酸转氨酶和天冬氨酸转氨酶活性有显著降低,促进鱼体的生长。

3 中草药在水生动物抗应激中的应用

3.1 高密度应激

刘 波等将含有大黄、蒽醌提取物的饲料投喂建鲤70 d后,对鱼体进行高密度应激1 d后,发现各试验组的皮质醇、血糖、溶菌酶都有不同程度的增加,其中不含大黄提取物的对照组最高;攻毒试验表明,大黄蒽醌提取物能提高建鲤抗应激能力;同样在高密度中应激7 d,也获得类似结果,进一步证明了大黄提取物在鱼类高密度应激中的保护作用。

3.2 高温应激

王 荻等研究认为,贯众和由当归、黄芪等组成的复方2,对于鱼血清内各种蛋白含量提高及白细胞吞噬活性有较好的促进作用,且在高温刺激下无显著变化;而由黄芪、党参等组成复方1在促进鱼体对高温刺激做出高效应答,对提高鱼体应急情况下的免疫调节有较好的作用;也有研究结果表明,饲料中添加石膏、柴胡、生地等可缓解鱼虾的高温应激反应,由山药、鸡内金、牡蛎等组成的复方中草药有助于鲫鱼抵抗热刺激。

3.3 毒性应激

Zhou等在含有200 mg/kg喹乙醇的建鲤常规饲料中,添加不同浓度的茵陈、栀子花、大黄复合中草药(YCD)饲养建鲤6周后,结果显示对照组的肝细胞核比较模糊,对分离出的肝细胞的存活率统计发现,当YCD剂量上升时,存活率也跟着提升;将2-苯氧基乙醇以200 mg/kg的浓度麻醉试验鱼后,发现投喂含神曲、山楂、茵陈蒿、川芎的饲料,试验组比对照组恢复的更快,这提示该复方中草药对鱼毒性应激具有一定的恢复作用。

3.4 病原生物应激

3.4.1 中草药在抗细菌上的应用。中草药在水产养殖中的抗菌性,是目前研究最多的内容之一。Choi等研究发现,黄芩、黄连、穿心莲、苦参复方中草药(比例1∶1∶2∶3)能明显提高草鱼的抗菌活性和免疫球蛋白含量,感染嗜水气单胞菌后,死亡率显著降低;Wu 等对罗非鱼无乳链球菌感染试验研究表明,投喂含有0.10%苦参能显著降低病鱼的死亡率。尖吻鲈哈氏弧菌耐受试验也获得同样结果;同样中草药对溶藻弧菌、灿烂弧菌、格氏乳球菌具有一定抗菌性,中草药在抗菌作用上应用前景广阔。

3.4.2 中草药在抗病毒上的应用。大多数病毒呈现急性病症,而中草药与化学药物相比,疗效相对缓和,因此限制了中草药在急性病毒病上的应用,但在一些病程缓和的病毒病中,中草药疗效显著。如Direkbusarakom等发现18种具有抗鲑属梅森病毒(OMV)和传染性造血组织坏死病毒(IHNV)活性的草药,抗病毒效果明显;之后他们又证实了鳄嘴花的乙醇提取物具有抑制虾类黄头病毒(YHV)的活性;百慕大草的水提取物对治疗斑节对虾白斑病毒有较好疗效;凡纳滨对虾投喂红凤菜水提取物饲料,可显著增强对虾抗WSSV的能力。

3.4.3 中草药在抗真菌上的应用。中草药在抗真菌上的研究不多。如Hu等研究发现蛇床、厚朴和云木香的石油醚提取物对水霉菌JL菌株、异丝绵霉的抗菌效果明显。另有研究表明,紫杉状海门冬对烟曲霉、土曲霉和黄曲菌具有抗真菌活性,敏感的菌株最低抑制浓度<0.15 mg/mL。

3.4.4 中草药在抗寄生虫上的应用。①蠕虫病。已有研究表明蛇床、长柄扁桃、苏木、金钱草、肉桂、香叶树等具有高效的杀灭指环虫的特性;大蒜能显著降低三代虫的存活时间;复方葫芦茶对中华许氏绦虫的抗虫效果明显,紫杉状海门冬和石莼水提取物可使尖吻鲈显著降低感染新本尼登虫的概率。②原虫病。浸浴辣椒、生姜浸出液24 h可使感染金鱼小瓜虫脱落,8成以上虫体裂解;五倍子、贯众、槟榔等中草药对刺激隐核虫幼虫的趋化率极显著,驱虫效果明显;最近研究发现,苦参也具有很强的抗刺激隐核虫的作用。③其他寄生虫。喻运珍等通过体外杀虫试验,观察了多种中草药乙醇提取物对寄生于黄鳝肠道内棘头虫的体外杀灭活性,结果表明:皂荚、篦麻子、仙鹤草、陈皮等提取物均可在4 h内杀灭棘头虫。另一份研究报告表明:川楝皮、苦参、百部、使君子制成的鱼用快杀灵具有杀灭锚头蚤和中华蚤的作用,感染该寄生虫的草鱼,浸浴在快杀灵水提取液中,疗效显著。

4 中草药发展存在的问题与发展方向

4.1 中草药添加剂的基础性研究相对滞后

与西药相比,中草药大多不是以明确的成分和相应含量而被认可,主要是根据多年经验积累。因此,相关理论缺乏药物成分的分析以及相关机理的研究,目前对中草药的研究总体上处于探索阶段,如能量化中草药的组成成分并列入标准则更能被人所接受。

4.2 加工工艺单一落后

目前,中草药的加工多以浸出、煎煮、有机溶剂等的粗提方法为主,受炮制方法、采收时间等诸多因素影响,难以适应规模化生产,并造成浪费,今后必须采用先进的加工工艺,利用现代提取工艺和仪器分析手段对中草药的有效成分进行提取。

4.3 复方中草药的配置合理性有待提高

中草药的配伍存在一定的盲目性和偶然性,不同的水环境和不同的物种疗效存在差异,因此需要根据药物的主要成分特性和功效合理配伍复方药,并规范药物的适用范围和条件。

4.4 缺乏长期的药理研究

目前,中草药在水产养殖上的应用的成功案例大多都是短期用药的结果,对于长期用药合理性缺乏研究;药物使用量有待规范,中草药成分复杂,虽然药性温和 ,但是不适宜的浓度对鱼类本身也会造成毒副作用,因此在研究药效浓度的同时需要确定药物安全范围。

5 参考文献

[1] REVERTERA M,BONTEMPS N,LECCHINI D,et al.Use of plant extra-cts infish aquaculture as an alternative to chemotherapy:Current status and future perspectives[J].Aquaculture,2014,433:50-61.

[2] HARIKRISHNAN R,BALASUNDARAM,C,KIM M C,et al.Innate im-mune response and disease resistance in Carassius auratus by triherbal solvent extracts[J].Fish and Shellfish Immunology,2009,27:508-515.

[3] 张厚梅.中草药在水生动物病害防治中的应用[J].安徽农学通报,2009,15(15):204-205.

[4] 戈贤平,缪凌鸿,刘波.中草药增强水生动物免疫和抗病能力的研究进展[J].中国渔业质量与标准,2015(6):1-7.

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