《饲料工业》·2008年第29卷第4期 水产养殖 多糖类免疫增强剂对海参肠道菌群的影响 汪婷婷孙永欣徐永平金礼吉薛继鹏李淑英刘钢刘荟褀 海参 Sea cucum bers, holothurians)属于无脊椎动物具有重要作用的高分子化合物,可以作为免疫增强剂 中的棘皮动物门cchi- nodem ata)、海参纲应用于临床( Tzianabos,2000)。多糖类免疫增强剂的 H olthurpidea),全世界约有900余种,均为海洋种类作用机制之一是与消化道中的菌群发生相互作用,进 常亚青,2004)。我国海域分布有140多种,其中刺参而提高动物的免疫力(孙永欣等,2006)。深入研究海 a postichopus japonicus)是我国北方重要的水产养殖参肠道菌群的组成及免疫增强剂的作用机理,对于在 品种之一,具有很高的营养价值、药用价值和经济价海参养殖中进行疾病的预防和治疗,以及开发新型免 值( H amel,2004)。 疫增强剂具有重要的作用。 近年来,市场需求的增加导致自然刺参资源过度1海参肠道细菌的组成与功能 开发,海参的人工养殖随之产生。但高密度养殖、种质 目前对海参肠道菌群的研究还比较少。孙奕等 退化以及水环境污染等因素使其感染疾病的机率大(1989)对新鲜刺参及人工条件下饥饿培养的刺参的 大增加任印庚,2005)。疾病防治过程中抗生素的添加消化道、体腔液和表皮所分离到的359株细菌进行分 产生了新的致病菌进而导致了肠道菌群的紊乱Gar离,经鉴定其分别属于Vio瓠菌属)、 Pseudom onas假 dier,1993,对于肠道微生物区系的深入研究及对抗生单胞菌属)等11个主要菌属,刺参栖居地泥沙中还有 素所产生的耐药性和药物残留的关注使人们开始寻 Bacillis(芽胞杆菌属)和 A chrom bacter(无色杆菌属) 求新的替代物如益生菌、益生素及其它饲料添加剂。(见表1)。 Rainey996)研究表明,海参肠道中大约有 应用天然活性成分代替抗生素是抑制病原微生43种细菌,优势菌群为弧菌属和假单胞菌属,其次是 物生长的一个有效途径。天然多糖是一类对免疫系统杆菌和放线菌等革兰氏阳性菌 表1刺参及泥样中细菌属的分布 细菌属 饥饿刺参肠道和腔液 新鮮刺参肠道和腔液 栖居底泥 弧菌属 假单胞菌属 12.1 节杆菌属 不动杆菌属 微球菌属 奈瑟菌属 黄杆菌 黄单胞菌属 柄杆菌属 无色杆菌属 10 注:资料来源孙奕等a989) 汪婷婷,大连理工大学环境与生命学院生物工程系,116024, 海参肠道菌群具有其特定的生理功能,海参前肠 大连理工大学环境与生命学院生物工程系303房间。 大量的微生物来源于食物中的藻类碎屑,在前肠中见 孙水欣、徐永平、金礼吉、薛继鹏,单位及通讯地址同第一到的大量弧菌和假单胞菌也是海藻和海泥中常见的 作者 类群(孙奕,1989),这些微生物能够分泌胞外酶,协助 淑英、刘钢、刘荟祺,大连格林佰欧纳米生物技术有限公司 收稿日期:2007-11-0 海参肠道中的胞内醇进行消化 C lifford,l982),海参的 ★国家高技术研究发展计划863计划)专题课题《微切变-前肠是进行酶消化的主要场所,从海藻和海泥中摄取 助剂互作技术生产植物型刺参免疫调节剂和水体修复的细菌在前肠的消化作用下数量会减少,但有一部分 剂》,项目编号:206AA10Z412 细菌会存活下来,在后肠定植并繁殖,形成特定的菌 C1994-2008ChinaAcademicjOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net汪婷婷,大连理工大学环境与生命学院生物工程系,116024, 大连理工大学环境与生命学院生物工程系 303 房间。 孙永欣、徐永平、金礼吉、薛继鹏, 单位及通讯地址同第一 作者。 李淑英、刘钢、刘荟褀, 大连格林佰欧纳米生物技术有限公司。 收稿日期: 2007- 11- 05 ★ 国家高技术研究发展计划( 863 计划) 专题课题《微切变- 助剂互作技术生产植物型刺参免疫调节剂和水体修复 剂》, 项目编号: 2006AA10Z412 多 糖 类 免 疫 增 强 剂 对 海 参 肠 道 菌 群 的 影 响 汪婷婷 孙永欣 徐永平 金礼吉 薛继鹏 李淑英 刘 钢 刘荟褀 海参(Sea cucumbers,holothurians)属于无脊椎动物 中 的 棘 皮 动 物 门 (Echi - nodermata)、 海 参 纲 (Holothuroidea), 全世界约有 900 余种, 均为海洋种类 (常亚青, 2004)。我国海域分布有 140 多种, 其中刺参 (Apostichopus japonicus) 是我国北方重要的水产养殖 品种之一, 具有很高的营养价值、药用价值和经济价 值( Hamel, 2004) 。 近年来, 市场需求的增加导致自然刺参资源过度 开发,海参的人工养殖随之产生。但高密度养殖、种质 退化以及水环境污染等因素使其感染疾病的机率大 大增加(王印庚,2005)。疾病防治过程中抗生素的添加 产生了新的致病菌,进而导致了肠道菌群的紊乱(Gar￾diner,1993),对于肠道微生物区系的深入研究及对抗生 素所产生的耐药性和药物残留的关注使人们开始寻 求新的替代物,如益生菌、益生素及其它饲料添加剂。 应用天然活性成分代替抗生素是抑制病原微生 物生长的一个有效途径。天然多糖是一类对免疫系统 具有重要作用的高分子化合物, 可以作为免疫增强剂 应用于临床( Tzianabos, 2000) 。多糖类免疫增强剂的 作用机制之一是与消化道中的菌群发生相互作用, 进 而提高动物的免疫力( 孙永欣等, 2006) 。深入研究海 参肠道菌群的组成及免疫增强剂的作用机理,对于在 海参养殖中进行疾病的预防和治疗, 以及开发新型免 疫增强剂具有重要的作用。 1 海参肠道细菌的组成与功能 目前对海参肠道菌群的研究还比较少。孙奕等 ( 1989) 对新鲜刺参及人工条件下饥饿培养的刺参的 消化道、体腔液和表皮所分离到的 359 株细菌进行分 离, 经鉴定其分别属于 Vibro(弧菌属)、Pseudomonas(假 单胞菌属)等 11 个主要菌属, 刺参栖居地泥沙中还有 Bacillus( 芽胞杆菌属) 和 Achromobacter( 无色杆菌属) ( 见表 1) 。Rainey(1996)研究表明, 海参肠道中大约有 43 种细菌, 优势菌群为弧菌属和假单胞菌属, 其次是 杆菌和放线菌等革兰氏阳性菌。 海参肠道菌群具有其特定的生理功能, 海参前肠 大量的微生物来源于食物中的藻类碎屑, 在前肠中见 到的大量弧菌和假单胞菌也是海藻和海泥中常见的 类群( 孙奕,1989) , 这些微生物能够分泌胞外酶, 协助 海参肠道中的胞内酶进行消化(Clifford,1982) , 海参的 前肠是进行酶消化的主要场所, 从海藻和海泥中摄取 的细菌在前肠的消化作用下数量会减少, 但有一部分 细菌会存活下来, 在后肠定植并繁殖, 形成特定的菌 表 1 刺参及泥样中细菌属的分布 数量 47 66 7 1 10 4 2 7 4 15 - - - 7 170 P(%) 27.8 39.1 4.1 0.6 5.9 2.4 1.2 4.0 2.4 8.9 - - - 3.6 100 数量 69 8 - - - - - 3 - - - - 1 2 83 P(%) 83.1 9.6 - - - - - 3.6 - - - - 1.2 2.4 100 数量 35 14 6 1 10 8 26 3 1 - 1 - 10 1 116 P(%) 30.2 12.1 5.2 0.8 8.6 6.9 22.4 2.6 0.8 - 0.8 - 8.6 0.8 100 数量 - 3 - 1 1 - 1 1 1 - 1 12 20 - 41 P(%) - 7.3 - 2.4 2.4 - 2.4 2.4 2.4 - 2.4 29.3 48.3 - q 100 弧菌属 假单胞菌属 节杆菌属 棒状杆菌属 不动杆菌属 微球菌属 奈瑟菌属 黄杆菌属 黄单胞菌属 柄杆菌属 产碱菌属 无色杆菌属 芽胞杆菌属 未定 合计 饥饿刺参肠道和腔液 新鲜刺参肠道和腔液 表皮 栖居底泥 注: 资料来源孙奕等(1989)。 细菌属 《饲料工业》·2008 年第 29 卷第 4 期 水 产 养 殖 19