文/華中農(nóng)業(yè)大學(xué)陳昌福,武漢科研時(shí)代生物技術(shù)有限公司 周鑫軍
正文/3787字
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陳昌福有話說(shuō)
按照我國(guó)農(nóng)歷立法,季節(jié)已經(jīng)“入秋”了。但是,最近湖北等地的氣候依然非常炎熱,水產(chǎn)養(yǎng)殖水體表層水溫依然很高。這幾天連續(xù)接到幾個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者發(fā)送來(lái)的信息,稱(chēng)有較多的養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)發(fā)生了不明不白死亡的狀況。
根據(jù)我們對(duì)養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)完成的初步調(diào)查結(jié)果得知,出現(xiàn)這種“養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)發(fā)生不明不白死亡狀況”的養(yǎng)殖水體,均能觀察到養(yǎng)殖池塘中“水溫分層”現(xiàn)象是比較明顯的。因此,我們推測(cè)導(dǎo)致養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)出現(xiàn)死亡的原因,可能是因?yàn)檫@些養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)頻繁地遭受了熱應(yīng)激性刺激的緣故。
在這篇小文章中還簡(jiǎn)要地介紹了國(guó)內(nèi)、外關(guān)于利用免疫調(diào)節(jié)劑,預(yù)防養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)的熱應(yīng)激反應(yīng),以及養(yǎng)殖環(huán)境因子對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)造成的環(huán)境應(yīng)激性刺激的措施。
免疫調(diào)節(jié)劑對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)
熱應(yīng)激的調(diào)節(jié)作用
摘要:本文在簡(jiǎn)要地介紹養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)熱應(yīng)激反應(yīng)狀態(tài)后,陳述了如何緩解養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)熱應(yīng)激反應(yīng)的措施與途徑。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者可以采取的措施與途徑除了改善養(yǎng)殖水體環(huán)境外,重點(diǎn)介紹了利用免疫調(diào)節(jié)劑(immunomodulator)對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)免疫系統(tǒng)的免疫防御功能的調(diào)節(jié)作用機(jī)制,提出在養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)飼料中添加定量的免疫調(diào)節(jié)劑并間歇性地投喂養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)一段時(shí)間,即可在有效預(yù)防養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)各種傳染性疾病的同時(shí),避免或者緩解養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)因熱應(yīng)激等養(yǎng)殖環(huán)境應(yīng)激因子造成的各種應(yīng)激性脅迫因子的影響。
關(guān)鍵詞:免疫調(diào)節(jié)劑;養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi);免疫系統(tǒng);熱應(yīng)激反應(yīng);環(huán)境脅迫因子
溫水性魚(yú)類(lèi)(warm-water fish)在高溫水體環(huán)境中,可能會(huì)出現(xiàn)熱應(yīng)激(heat stress)反應(yīng)。所謂熱應(yīng)激反應(yīng)是指養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)機(jī)體無(wú)法有效地完成新城代謝過(guò)程中的一系列生理反應(yīng)。當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)機(jī)體能適應(yīng)的范圍時(shí),導(dǎo)致養(yǎng)殖一類(lèi)機(jī)體的生理機(jī)能不足以維持正常的生理活動(dòng)過(guò)程,魚(yú)體呈現(xiàn)各種異常狀態(tài),進(jìn)一步引起養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)機(jī)體的各項(xiàng)生理功能紊亂。
對(duì)于高等脊椎動(dòng)物而言,發(fā)生熱應(yīng)激反應(yīng)的主要表現(xiàn)為,身體大量出汗,導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)水分和電解質(zhì)流失;因?yàn)闄C(jī)體散熱不足,核心體溫上升;又因?yàn)檠軘U(kuò)張和血液流向皮膚以散熱,大幅度地增加心臟負(fù)荷,影響到機(jī)體內(nèi)的酶活性,引起新陳代謝出現(xiàn)異常。
人類(lèi)機(jī)體對(duì)熱應(yīng)激反應(yīng)的常見(jiàn)癥狀,輕度的熱應(yīng)激反應(yīng)是出現(xiàn)口渴、疲勞、頭暈和惡心等;中度的熱應(yīng)激反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致頭痛、嘔吐和肌肉痙攣等癥狀,而發(fā)生重度熱應(yīng)激反應(yīng)時(shí),就會(huì)引起熱射病、中暑,如果此時(shí)不能采取及時(shí)且正確的應(yīng)對(duì)措施,甚至有可能危及生命。
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養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)的熱應(yīng)激反應(yīng)
在高水溫的養(yǎng)殖水體環(huán)境中,養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)出現(xiàn)熱應(yīng)激反應(yīng)是指養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)機(jī)體產(chǎn)生的各種異常生理狀態(tài)和行為變化,其主要表現(xiàn)狀態(tài)如下。
1.1生理性變化:(1)代謝速率加快,高水溫能加速養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)的新陳代謝速率,而增加其耗氧量;(2)正常的免疫系統(tǒng)的免疫防御功能遭受到抑制,致使自身免疫防御功能下降,容易遭受到養(yǎng)殖水體中常在病原性生物的侵襲而容易發(fā)生各種傳染性疾?。唬?)氧化應(yīng)激增強(qiáng),機(jī)體內(nèi)自由基數(shù)量增加,引起正常細(xì)胞、組織和器官的損傷;(4)各種激素平衡狀態(tài)失調(diào),譬如應(yīng)激性激素如皮質(zhì)醇(cortisol)水平升高,影響?zhàn)B殖魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)和繁殖等。
1.2運(yùn)動(dòng)行為變化:養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)對(duì)餌料的食欲減退,攝食量減少,影響其生長(zhǎng)發(fā)育;游泳行為異常,出現(xiàn)游動(dòng)緩慢或急促等狀態(tài)的異常游動(dòng)行為;呼吸頻率增加,鰓部活動(dòng)加快,試圖獲取更多氧氣。
1.3健康出現(xiàn)問(wèn)題:養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)在遭受熱應(yīng)激刺激時(shí)會(huì)引起機(jī)體的免疫防御功能下降,容易感染養(yǎng)殖水體中的各種條件致病性生物,如細(xì)菌、真菌和各種寄生蟲(chóng)等容易侵入機(jī)體,引起各種疾病的發(fā)生。這也是每年進(jìn)入夏天以后,養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)容易發(fā)生各種傳染性疾病,且經(jīng)常能引起很高死亡率出現(xiàn)的緣故。
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避免養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)熱應(yīng)激反應(yīng)的措施
為了減少或者避免熱應(yīng)激刺激對(duì)溫水性養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)造成的傷害,因?yàn)楦鞣N環(huán)境應(yīng)激因子對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)的應(yīng)激性刺激,均可能造成養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)頻繁地發(fā)生各種傳染性疾病,因而對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,控制水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境和調(diào)節(jié)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)自身的免疫防御功能,是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者預(yù)防對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生環(huán)境應(yīng)激性刺激的主要措施。
2.1控制水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的措施
水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者控制和避免養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)出現(xiàn)熱應(yīng)激反應(yīng),可以采取的具體措施有:
(1)調(diào)節(jié)養(yǎng)殖水溫,可以采取向水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中引入溫度較低的水源水或者采用遮遮蔽陽(yáng)光的設(shè)施,減少或者降低高水溫水體對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)造成的熱應(yīng)激刺激;
(2)實(shí)施養(yǎng)殖水體的水質(zhì)管理,保持水產(chǎn)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的清新,適當(dāng)?shù)卦黾铀a(chǎn)養(yǎng)殖水體中增氧機(jī)數(shù)量,確保水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中溶解氧量充足;
(3)加強(qiáng)魚(yú)用飼料的質(zhì)量管理,調(diào)整飼料營(yíng)養(yǎng)配比,向養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)提供高能量、易消化的魚(yú)用飼料;
(4)控制養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)苗種的放養(yǎng)密度,避免過(guò)高放養(yǎng)密度,減少擁擠因子(crowding factor)對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)造成的應(yīng)激性刺激;
(5)適宜養(yǎng)殖品種選擇,盡量選擇對(duì)高水溫適應(yīng)性較強(qiáng)的溫水性養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)進(jìn)行養(yǎng)殖。
總之,熱應(yīng)激反應(yīng)能對(duì)溫水性養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)產(chǎn)生多方面的負(fù)面影響,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者可以通過(guò)控制養(yǎng)殖環(huán)境、加強(qiáng)飼料質(zhì)量管理、控制養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)苗種合理放養(yǎng)密度和選擇養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)適宜品種等措施,減輕熱應(yīng)激性刺激對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)的造成的負(fù)面影響,確保養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)健康生長(zhǎng)。
2.2免疫調(diào)節(jié)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)免疫防御系統(tǒng)的抗應(yīng)激功能
從分類(lèi)地位較低的無(wú)脊椎的養(yǎng)殖蝦、蟹類(lèi)等甲殼動(dòng)物(crustaceans),到分類(lèi)地位較高的有脊椎的硬骨魚(yú)類(lèi)(teleosts),水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)象雖然種類(lèi)眾多,但是,均具有各自獨(dú)特的免疫系統(tǒng)(immune system)。由免疫器官和組織構(gòu)成的水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫系統(tǒng),共同的特征是能廣泛地識(shí)別機(jī)體中外來(lái)的異物,在識(shí)別自我與非我的基礎(chǔ)上,能對(duì)所有外來(lái)的具有抗原性(antigenicity)的物質(zhì),產(chǎn)生積極的特異性免疫應(yīng)答(immune response)。
養(yǎng)殖蝦、蟹等甲殼動(dòng)物的免疫系統(tǒng),能產(chǎn)生天然形成的或誘導(dǎo)產(chǎn)生的各種免疫因子,如模式識(shí)別蛋白、凝集素、酚氧化酶原激活系統(tǒng)、溶血素、抗菌肽、熱休克蛋白等,這些物質(zhì)就是應(yīng)對(duì)外源性各種刺激的物質(zhì)基礎(chǔ)。
養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)與屬于無(wú)脊椎動(dòng)物的甲殼動(dòng)物相比,尤其是硬骨魚(yú)類(lèi)已經(jīng)擁有更為完備的免疫系統(tǒng)。魚(yú)類(lèi)的腎臟(前腎)可以產(chǎn)生紅細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞等細(xì)胞,是免疫細(xì)胞的發(fā)源地,相當(dāng)于哺乳動(dòng)物的骨髓;當(dāng)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)遭受到抗原性物質(zhì)刺激后,其頭腎和后腎中造血實(shí)質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)增生,而且存在抗體產(chǎn)生細(xì)胞。脾臟中的各種分化階段的紅血球以及淋巴細(xì)胞,表明脾臟是魚(yú)類(lèi)的主要造血器官。脾臟具有過(guò)濾凈化血液的功能,血液中的異物可被脾臟中的巨噬細(xì)胞(macrophage)捕獲、吞噬。粘膜淋巴組織(mucosa-associated lymphoid tissue,MALT)在魚(yú)類(lèi)體液和細(xì)胞免疫中的作用。
養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)有大量的免疫細(xì)胞因子已經(jīng)被鑒定出來(lái),也是能在受到抗原性物質(zhì)刺激后,在體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)特異性抗體(antibody)和致敏免疫細(xì)胞的變溫脊椎動(dòng)物。養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)免疫系統(tǒng)的一項(xiàng)重要的生理功能,就是防御各種疾病的發(fā)生與危害?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究成果證明,所有動(dòng)物99.0%的疾病都是與動(dòng)物機(jī)體內(nèi)免疫系統(tǒng)功能失調(diào)相關(guān)的。
對(duì)于危害養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)的一些疾?。ㄆ┤绮《拘约膊 ⒄婢约膊∫约版咦酉x(chóng)病等),迄今為止尚沒(méi)有特效藥物可以有效地治療。同時(shí),對(duì)于熱應(yīng)激等環(huán)境應(yīng)激因子對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)造成的免疫防疫功能低下等影響,也缺乏相應(yīng)的有效防控措施。但是,廣大的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者可以充分利用免疫調(diào)節(jié)劑的特殊功效,通過(guò)穩(wěn)定養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)自身免疫系統(tǒng)的免疫防御功能,實(shí)現(xiàn)避免養(yǎng)殖環(huán)境因子的變化對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)造成各種環(huán)境脅迫(environmental stress),以及通過(guò)抑制養(yǎng)殖水體中環(huán)境因子的劇烈變化,達(dá)到穩(wěn)定養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)機(jī)體免疫系統(tǒng)的目的。
國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有大量實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用實(shí)踐結(jié)果證明,譬如將酵母類(lèi)免疫多糖作為免疫調(diào)節(jié)劑,定量添加在養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)的飼料中,連續(xù)或者間歇性投喂養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)一段時(shí)間,通過(guò)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)自身免疫系統(tǒng)的免疫防御功能,即可達(dá)到成功抵御各種傳染性致病生物入侵養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)機(jī)體,以及避免環(huán)境因子對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)造成的強(qiáng)烈應(yīng)激性刺激的目的。因此,穩(wěn)定水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境和調(diào)節(jié)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)自身的免疫防御系統(tǒng)功能,既能預(yù)防養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)各種疾病,也是可以抵御熱應(yīng)激等環(huán)境應(yīng)激性刺激的有效措施與途徑。
在我國(guó)的主要水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域,每年入秋后水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中理化因子變化頻發(fā)且變化幅度較大,對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)在成的應(yīng)激性刺激也是比較大的。因此,為了讓養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)平安度過(guò)這個(gè)時(shí)節(jié),科學(xué)而高效地利用免疫調(diào)節(jié)劑,通過(guò)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)自身免疫系統(tǒng)的免疫防御功能,避免各種傳染性疾病的危害,是非常重要的。
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作者:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)陳昌福;武漢科研時(shí)代生物技術(shù)有限公司周鑫軍。
編輯:鄭燕云
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