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    植物素在蝦類養殖中的應用

    2022-8-10 09:02| 發布者: 漁歌子| 查看: 18351| 評論: 0|原作者: 青島普維動物保健品有限公司 于海霞(研發經理)、Teresa M. Agulles Teixidó(運營總監)|來自: 水產前沿

    摘要: 在過去的20年里,養殖業正在逐步減少抗生素的使用,以防止人類出現耐抗生素菌株。使用不含抗生素促生長劑(AGPs)的飼料在許多國家已經成為現實,其他國家也正在尋找限
          水產前沿網獨家報道:明顯抵抗病原體和寄生蟲攻擊!“植物素”養蝦產量提高15%-35%、飼料轉化率增10%...

      文/青島普維動物保健品有限公司于海霞(研發經理)、Teresa M.Agulles Teixidó(運營總監)

      在過去的20年里,養殖業正在逐步減少抗生素的使用,以防止人類出現耐抗生素菌株。使用不含抗生素促生長劑(AGPs)的飼料在許多國家已經成為現實,其他國家也正在尋找限制它們的方法。有很多不同類型的飼料添加劑可用來替代抗生素促生長劑,但必須與其他類型的干預措施結合,如飼料配方的優化,以及生物安全和管理措施的改善。

      從史前時代起,人類就用植物來治療自己和他們養殖的動物的疾病。在過去的150年里,藥用植物的使用已被證明是有科學依據的:植物含有豐富的化學物質,稱為“次級化合物”或“植物化合物”,使它們能夠執行代謝和生態功能,如抵抗微生物和昆蟲的攻擊,并已被證明能對人類和動物發揮有益的健康促進作用。

      在動物營養界,植物源化合物名為”植物素”或”植物提取物”。這類物質包括:
      植物提取物
      精油
      純化的天然化合物,如皂素、黃酮類化合物和丹寧酸
      與天然物質等同的合成化合物

      植物素的作用機制

      自2006年抗生素促生長劑在歐洲被禁用以來,植物素已經成為一種有效的替代品,其使用越來越廣泛。當植物素剛開始用于商業化養殖場時,人們對它們的作用機制知之甚少,這導致配方師很難在飼料中使用它們。然而,近年來,隨著研究工作的增多,人們發現植物源化合物作為抗生素促生長劑替代物的作用機制是非常復雜,且功能多樣的。這種復雜性也顯示了與其他類型飼料添加劑相比,植物素具有優勢。

      抗菌活性

      許多植物素對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌、酵母菌和真菌具有殺菌作用已被證明。隨著植物素作為抗生素替代品的殺菌作用逐漸引起人們的興趣,人們為此開展了大量的研究工作,試圖確定它們的作用機制。

      經確定,植物素通過多種不同的機制發揮抗菌活性:

      改變群體感應:當一個群體里的細菌數量足夠多時,每個個體分泌和接受小的信號分子,使整個菌落作為一個群體行動。這種通信系統被稱為群體感應。由于群體感應,細菌菌落可以形成生物膜、增強毒性、分泌毒素、加快繁殖速度,穿過腸道屏障進入血液循環。因為群體感應和病原菌的毒性有關,尋找活性成分來抑制這種通信系統的活性是一種很有前景的控制病原菌的策略。許多植物素已被證實在遠遠低于其殺菌濃度時能破壞群體感應。

      對細菌細胞的直接影響:植物素對細菌的毒性作用可以通過不同的方式發生,但最廣為人知的方式是破壞細菌細胞壁。因為很多植物素具有親脂性,它們能和細菌細胞壁結合,增加其滲透性,最終導致細菌死亡。革蘭氏陽性菌對植物素更敏感,因為它們的細胞質膜被一層由親脂性肽聚糖組成的細胞壁覆蓋。另一方面,革蘭氏陰性菌的最外層被稱為外層膜,由親水脂多糖組成,這使得植物素和其他疏水抗菌成分更難滲透。當基于植物源化合物設計產品配方時,可以通過添加增透劑,一種通過瓦解外層膜起作用的物質,來削弱革蘭氏陰性菌的外層膜。

      植物源化合物還有一個鮮為人知的應用,當必須使用抗生素治療時,通過植物素和抗生素的協同作用,來增加抗生素的有效性。

      抗寄生蟲作用

      有幾種植物素已被證實為抗寄生蟲劑。某些精油能通過破壞纖毛蟲和鞭毛蟲的細胞結構來殺死它們。植物素會破壞線蟲、吸蟲和水蛭的角質層和胃腸道。對粘體動物和單殖吸蟲的作用機制尚未明確。

      抗氧化和抗炎活性

      在健康的動物中,體內產生維持某些生理過程所需的自由基,同時通過抗氧化防御系統清除多余的自由基,使其保持微妙的平衡,來保護身體免受自由基損傷。這種平衡被稱為“氧化還原態平衡”。

      當氧化還原態平衡被破壞時,無論是由于自由基產生過量,還是由于抗氧化防御系統的故障,自由基都會引發有害的連鎖反應,這種連鎖反應被稱為氧化應激,它可以損傷各種生物分子,開啟炎癥通路。

      越來越多的體外和體內試驗證據表明,有些植物素可以預防和改善氧化應激引起的功能障礙。

      另一方面,炎癥是對有害事件的復雜生物反應,如氧化應激、病原體、毒素或受損細胞的存在。盡管炎癥對于修復受損組織是一個有益的過程,但當炎癥持續存在時,它可能會導致疾病和生產力損失。腸道炎癥與營養吸收不良、腸道屏障功能破壞,以及本該用于生長的營養和能量轉移到炎癥反應有關。

      某些從植物中提取的化合物具有抗炎作用,這要么是因為它們的抗氧化活性,要么是因為它們阻斷了與炎癥相關的代謝過程。

      激發免疫系統

      免疫增強劑是激發蝦的非特異性免疫系統的化合物。當有免疫刺激時,在血淋巴中循環的血細胞數量增加。

      研究表明,一些植物源化合物使健康動物的血細胞數量可以增加60%以上,在疾病期間可以增加30%以上。吞噬細胞活性、溶菌酶活性增強,超氧陰離子產生等細胞免疫反應更活躍,免疫相關酶,如酚氧化酶、酸性磷酸酶和堿性磷酸酶等的分泌增加。

      植物素在蝦類養殖中的應用

      植物素應用的研究大多是在家禽和豬上進行的。但是,隨著魚蝦養殖業因傳染病的爆發而不斷受到威脅,人們對天然產品的興趣越來越大,不僅是為了取代抗生素和提高生產力,而且是為了預防疾病。與其他物種相比,植物素作用于魚蝦的詳細機制研究較少。

      以下是根據我們的現場經驗,植物素在蝦類養殖中的主要應用。

      提高生產力
      使用植物源化合物能得到更好的生產參數:
      產量提高15-35%
      將健康動物的存活率提高16-44%,患某些疾病期間的動物存活率提高35-78%
      上市重量提高5-18%
      飼料轉化率改善3-10%
      孵化率高

      在孵化場的水罐中添加水溶性植物素,有助于減少致病菌載量,促進生長和提高存活率。

      改善感官品質,延長保質期

      使用某些植物素可以通過增加蝦肉中與口感有關的氨基酸的比例來改善蝦肉的感官品質。另一方面,抗氧化植物素可延緩蝦肉脂肪氧化,延長蝦的保質期。

      平衡腸道菌群

      近年來,人們發現消化道菌群參與多種生理過程,如飼料消化、免疫反應和炎癥反應。植物素能夠調節細菌群落的組成,對消化系統的功能和動物的整體健康產生積極的影響。

      預防疾病

      傳染病的爆發持續威脅著世界各地的養蝦業。大部分損失是由細菌感染引起的,在不同類型的致病菌中,弧菌屬最為突出;【鷮偈且环N革蘭氏陰性菌,在世界各地的海水環境中都有發現,可引起病變、免疫抑制、變色和死亡。過度使用抗生素控制弧菌病已導致耐藥性。

      副溶血性弧菌是肝胰腺壞死病(AHPND)的病原體。AHPND可在20-30天內造成高達100%的死亡率,是一種嚴重破壞全球養蝦業的新興疾病。在接下來的實驗中,我們將對三種產品進行體外試驗,以驗證其對副溶血性弧菌的抗菌作用,為其在水產養殖中的應用奠定基礎。三種產品都含有植物素和增透劑,以增加其對革蘭氏陰性菌的有效性。尚未發表的現場試驗表明,這些產品能有效減少白蝦肝胰腺和腸道中發現的弧菌總數。

      在副溶血性弧菌瓊脂培養基中,35℃培養24小時。接種量5*104CFU/板。結果表明,0.5 g/L的芬益安對副溶血性弧菌的生長有輕微的抑制作用,1 g/L及以上的芬益安對副溶血性弧菌的抑制作用更完全。

      在副溶血性弧菌瓊脂培養基中,35℃培養24小時。接種量3.7*105CFU/板。結果表明,0.5 g/L普樂壯++能顯著抑制副溶血性弧菌的生長,而1 g/L以上的普樂壯++對副溶血性弧菌的生長抑制更完全。

      在副溶血性弧菌瓊脂培養基中,35℃培養24小時。接種量3.7*105CFU/板。結果表明,0.5 g/L艾洛蒙對副溶血性弧菌的生長有輕微的抑制作用,而1 g/L以上的艾洛蒙對副溶血性弧菌的抑制作用更完全。

      結論

      以植物素為基礎的添加劑在水產養殖中使用的時間相對較短,許多養殖戶和配方師仍然不太了解,無論是預防疾病、替代抗生素,還是促進生長,植物素類添加劑已被證明具有巨大的潛力。我們需要繼續努力研究其作用機制,并驗證植物素類添加劑在水產養殖領域的作用,以實現更科學和更有針對性的應用。

          【關鍵字】:植物素 對蝦養殖 水產養殖  

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