水产养殖 汪婷婷等:多糖类免疫增强剂对海参肠道菌群的影响 群,在营养吸收、排斥其它菌群方面起重要作用。此( T laskalovo,2004)。通常使用的多糖类免疫增强剂,其 外,海参肠道菌还能为宿主提供特定的必需氨基酸代谢产物可以被有益菌利用,而不能被致病菌利用 arlocher,l978; Phillips,1984),其作用方式类似于反从而促进肠道有益菌的增殖,抑制有害微生物的生 刍动物的瘤胃微生物6ach,2005)。 长。通过调节这两种微生物菌群的平衡来实现肠道微 肠道菌群的稳定对海参抵御肠道中病原菌的感生物区系的优化(红梅等,2003)。 染具有重要的作用(陈孝煊等,2005)。某些弧菌种《 正常肠道菌群的形成被认为是消化系统建立的 harveyi, V. alginolyticus、V. splend idus)是海水养殖业公有利补充,在试验过程中发现,饲料中添加0.3%黄芪 认的重要病原菌之一,在海参养殖中曾引起巨大损失多糖可以提高刺参肠道中产褐藻酸酶菌的数量,其分 ( Becker20姓4涨张春云,2006)。对于哺乳动物来说,弧菌泌的褐藻酸酶有助于协助海参消化食物中的藻类碎 感染的发病机制起源于肠道感染￠ig,2003),我们有屑 理由怀疑海参的发病也有可能是由肠道中肠道菌群3.2减少肠道疾病的发生 的失调引起的 病原菌与肠上皮细胞之间的粘附是其定植、产生 2多糖类免疫增强剂 毒素并最终导致肠道疾病所必需。海参病原菌通过其 肠道菌群很容易受到外界因素的影响,如压力、菌体表面的糖结合蛋白来寻找靶细胞,并使之染病 抗生素、饵料等ig,1999: Austin,1999在我国,很因此在海参的疾病防治中,可以用特定的外源凝集素 早就能从真菌和中草药中获得天然活性成分并将其来结合细菌的糖结构或用特定的多糖来结合肠粘膜 作为饲料添加剂应用于动物养殖中,显示出抗菌、促上皮细胞表面糖受体,从而阻止减少病原菌与肠粘膜 进免疫及缓解压力的作用Wang,1998)。这些产品中上皮细胞的结合,进而减少肠道疾病的发生(熊川男, 的生物活性成分非常复杂,但多糖被认为是最重要的2005) 种免疫增强剂《ue,1996)。目前,从黄芪、香菇、银 多糖不仅可以阻止肠道病原菌与肠上皮细胞间 耳、灵芝、人参等植物体中提取的多糖已被作为免疫的粘附,而且还可以将已经粘附在肠上皮细胞上的病 增强剂应用于动物养殖,并且表现出了抗菌αuan,原菌置换下来。外源加入的多糖可与肠上皮细胞的多 1993)、抗病毒Li,199}b;Yu,2000、抗寄生虫φang,糖受体结合,当多糖达一定浓度时,可使肠道上皮的 2000)的作用。 多糖受体位点饱和,使已经粘附在肠粘膜上皮细胞上 多糖具有类似益生素的作用 Cum m ings,2002),益的病原菌解离。 生素是一种不消化的食物成分,可促进有益菌生长并 细菌中提取的一些成分,如脂多糖(LPS)等可 抑制病原菌的繁殖 G ibson,1995)。碳水化合物中的寡用作佐剂,提高动物的免疫力 rodriguez,2005),但因其 糖和多糖,已被作为益生素添加到饲料中,调节动物肠往往具有一定的毒性,从而限制了应用。中药黄芪中 道菌群的组成 croft,2001: Zim m erm ann,2001;Ko-的黄芪多糖(APS)可以与脂多糖LPS)竞争性结合受 rakhi 2002) 体细胞上的抗原决定部位,从而发挥其免疫增强作 多糖类免疫增强剂对海参肠道菌群作用 用,APS发挥其免疫增强作用可能是和机体受体细胞 1优化肠道微生物区系 上的TLR4有关,是通过膜上TLR4依赖性的Ig发挥 肠道菌群是肠粘膜屏障重要的组成部分。肠道菌作用6hao,2004)。 群既能发挥有益作用,又具致病潜力￠ulkr,1997)。当4小结 肠道菌群发生失调时,病原菌可以穿过肠道迁移到其 海参肠道菌群对宿主具有重要生理功能,天然多 它组织,弧菌等病原菌可以粘附在肠道上皮细胞进而糖能够通过调节肠道菌群发挥其免疫机制,在海参养 导致微绒毛的严重破坏,感染区的细胞通常遭到严重殖中具有重要的应用前景,深入研究免疫增强剂对海 破坏而失去完整性6ugia,1996)。 参的作用机理,对于我们彻底揭示海参的防御机制、 多糖经口服进入肠道后,同肠道菌群接触,影响更好的指导科研和生产具有重要的意义。 肠道菌群的状态。肠道菌群中包含许多的化合物,可 以激活动物的免疫反应,从肠道菌群获得的长时间的 (参考文献36篇,刊略,需者可函索) 免疫激活作用可以引发炎症反应、免疫应答等 (编辑:徐世良,fxue163.cm) C1994-2008ChinaAcademicjOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net群, 在营养吸收、排斥其它菌群方面起重要作用。此 外, 海参肠道菌还能为宿主提供特定的必需氨基酸 (Barlocher, 1978; Phillips, 1984), 其作用方式类似于反 刍动物的瘤胃微生物(Bach, 2005)。 肠道菌群的稳定对海参抵御肠道中病原菌的感 染具有重要的作用( 陈孝煊等,2005) 。某些弧菌种(V. harveyi、V. alginolyticus、V. splendidus)是海水养殖业公 认的重要病原菌之一,在海参养殖中曾引起巨大损失 (Becker,2004;张春云,2006)。对于哺乳动物来说, 弧菌 感染的发病机制起源于肠道感染(Ring,2003), 我们有 理由怀疑海参的发病也有可能是由肠道中肠道菌群 的失调引起的。 2 多糖类免疫增强剂 肠道菌群很容易受到外界因素的影响, 如压力、 抗生素、饵料等(Ring, 1999; Austin, 1999)。在我国, 很 早就能从真菌和中草药中获得天然活性成分并将其 作为饲料添加剂应用于动物养殖中, 显示出抗菌、促 进免疫及缓解压力的作用(Wang, 1998)。这些产品中 的生物活性成分非常复杂, 但多糖被认为是最重要的 一种免疫增强剂(Xue, 1996)。目前, 从黄芪、香菇、银 耳、灵芝、人参等植物体中提取的多糖已被作为免疫 增强剂应用于动物养殖, 并且表现出了抗菌(Yuan, 1993)、抗 病毒(Liu, 1999b; Yu, 2000)、抗 寄生 虫(Pang, 2000)的作用。 多糖具有类似益生素的作用(Cummings, 2002), 益 生素是一种不消化的食物成分, 可促进有益菌生长并 抑制病原菌的繁殖(Gibson, 1995)。碳水化合物中的寡 糖和多糖,已被作为益生素添加到饲料中,调节动物肠 道 菌 群 的 组 成 (Rycroft, 2001; Zimmermann, 2001; Ko￾rakli, 2002)。 3 多糖类免疫增强剂对海参肠道菌群作用 3.1 优化肠道微生物区系 肠道菌群是肠粘膜屏障重要的组成部分。肠道菌 群既能发挥有益作用, 又具致病潜力(Fuller, 1997)。当 肠道菌群发生失调时, 病原菌可以穿过肠道迁移到其 它组织, 弧菌等病原菌可以粘附在肠道上皮细胞进而 导致微绒毛的严重破坏, 感染区的细胞通常遭到严重 破坏而失去完整性(Sugita, 1996)。 多糖经口服进入肠道后, 同肠道菌群接触, 影响 肠道菌群的状态。肠道菌群中包含许多的化合物,可 以激活动物的免疫反应,从肠道菌群获得的长时间的 免 疫 激 活 作 用 可 以 引 发 炎 症 反 应 、 免 疫 应 答 等 ( Tlaskalová, 2004) 。通常使用的多糖类免疫增强剂, 其 代谢产物可以被有益菌利用, 而不能被致病菌利用, 从而促进肠道有益菌的增殖, 抑制有害微生物的生 长。通过调节这两种微生物菌群的平衡来实现肠道微 生物区系的优化(张红梅等, 2003)。 正常肠道菌群的形成被认为是消化系统建立的 有利补充, 在试验过程中发现, 饲料中添加 0.3%黄芪 多糖可以提高刺参肠道中产褐藻酸酶菌的数量, 其分 泌的褐藻酸酶有助于协助海参消化食物中的藻类碎 屑。 3.2 减少肠道疾病的发生 病原菌与肠上皮细胞之间的粘附是其定植、产生 毒素并最终导致肠道疾病所必需。海参病原菌通过其 菌体表面的糖结合蛋白来寻找靶细胞, 并使之染病, 因此在海参的疾病防治中, 可以用特定的外源凝集素 来结合细菌的糖结构或用特定的多糖来结合肠粘膜 上皮细胞表面糖受体, 从而阻止减少病原菌与肠粘膜 上皮细胞的结合, 进而减少肠道疾病的发生( 熊川男, 2005) 。 多糖不仅可以阻止肠道病原菌与肠上皮细胞间 的粘附, 而且还可以将已经粘附在肠上皮细胞上的病 原菌置换下来。外源加入的多糖可与肠上皮细胞的多 糖受体结合, 当多糖达一定浓度时, 可使肠道上皮的 多糖受体位点饱和, 使已经粘附在肠粘膜上皮细胞上 的病原菌解离。 从细菌中提取的一些成分, 如脂多糖( LPS) 等可 用作佐剂,提高动物的免疫力(Rodriguez, 2005),但因其 往往具有一定的毒性,从而限制了应用。中药黄芪中 的黄芪多糖( APS) 可以与脂多糖( LPS) 竞争性结合受 体细胞上的抗原决定部位, 从而发挥其免疫增强作 用, APS 发挥其免疫增强作用可能是和机体受体细胞 上的 TLR4 有关, 是通过膜上 TLR4 依赖性的 Ig 发挥 作用(Shao, 2004)。 4 小结 海参肠道菌群对宿主具有重要生理功能, 天然多 糖能够通过调节肠道菌群发挥其免疫机制, 在海参养 殖中具有重要的应用前景, 深入研究免疫增强剂对海 参的作用机理, 对于我们彻底揭示海参的防御机制、 更好的指导科研和生产具有重要的意义。 ( 参考文献 36 篇, 刊略, 需者可函索) ( 编辑: 徐世良, fi- xu@163.com) 水 产 养 殖 汪婷婷等: 多糖类免疫增强剂对海参肠道菌群的影响 20