抗應(yīng)激制劑在水產(chǎn)動(dòng)物活體運(yùn)輸中的應(yīng)用研究進(jìn)展

動(dòng)物在受到不利因素刺激后會(huì)產(chǎn)生非特異性的適應(yīng)性反應(yīng)，稱(chēng)為應(yīng)激反應(yīng)[1]。運(yùn)輸應(yīng)激是指動(dòng)物在運(yùn)輸過(guò)程中，受到環(huán)境改變、顛簸和高密度等因素影響而產(chǎn)生的一種適應(yīng)性或防御性生理反應(yīng)[2]。水產(chǎn)動(dòng)物在運(yùn)輸過(guò)程中，當(dāng)受到氨氮脅迫、擁擠、運(yùn)輸振動(dòng)和缺氧等多種應(yīng)激源的刺激時(shí)，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生活性氧化自由基，過(guò)多自由基的積累容易造成心臟、肝臟和腎臟等器官的氧化損傷，影響正常的生理功能，誘發(fā)水產(chǎn)動(dòng)物疾病，甚至死亡，造成經(jīng)濟(jì)損失[3]。因此，在保證動(dòng)物所必需的營(yíng)養(yǎng)因子前提下，如何應(yīng)用綠色安全、無(wú)毒副作用的制劑或添加劑解決動(dòng)物在運(yùn)輸過(guò)程中的應(yīng)激問(wèn)題，顯得尤為重要。

目前，能夠緩解水產(chǎn)動(dòng)物運(yùn)輸應(yīng)激反應(yīng)的措施主要有培育抗應(yīng)激新品種、添加抗應(yīng)激制劑和低溫運(yùn)輸?shù)取１疚木C述和評(píng)價(jià)了維生素、生物活性多糖、氨基酸、電解質(zhì)及礦物質(zhì)和天然產(chǎn)物共五類(lèi)具有抗應(yīng)激作用的制劑或添加劑在水產(chǎn)動(dòng)物活體運(yùn)輸中的應(yīng)用效果，以期為緩解水產(chǎn)動(dòng)物運(yùn)輸應(yīng)激，提高運(yùn)輸存活率提供參考。

1　維生素類(lèi)

維生素對(duì)維持動(dòng)物機(jī)體的正常生命活動(dòng)，提高水產(chǎn)動(dòng)物的生產(chǎn)性能、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗病力和抗應(yīng)激能力有顯著功效。研究發(fā)現(xiàn)，維生素C和維生素E是對(duì)魚(yú)體免疫系統(tǒng)影響最大的2種維生素，而魚(yú)蝦類(lèi)自身一般不能合成維生素C[4]。

維生素C結(jié)構(gòu)類(lèi)似葡萄糖，是一種多羥基化合物，作為一種強(qiáng)還原劑，可介導(dǎo)機(jī)體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)，消除過(guò)多積累的活性氧自由基，降低養(yǎng)殖或運(yùn)輸環(huán)境中產(chǎn)生的毒性物質(zhì)與刺激對(duì)機(jī)體的損傷程度，起解毒、增強(qiáng)免疫力和提高抗應(yīng)激能力的作用。目前，維生素C作為一種有效的抗應(yīng)激制劑，廣泛添加到飼料中用于緩解集約化養(yǎng)殖過(guò)程中水產(chǎn)動(dòng)物的應(yīng)激反應(yīng)。研究表明，維生素C通過(guò)提高機(jī)體內(nèi)的抗氧化能力，增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物抵抗酸度變化、亞硝酸鹽、氨氮脅迫以及鹽度變化[5-8]等應(yīng)激的能力。過(guò)量維生素C可有效提高尼羅羅非魚(yú)(Oreochromisniloticus)抵抗低溫的能力[9]。補(bǔ)充維生素C除了在魚(yú)和蝦免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用之外，還發(fā)揮顯著的滲透調(diào)節(jié)、保護(hù)和抗氧化作用，以提高抗性[10]。周傳朋等[11]在運(yùn)輸水體中添加20 mg/L維生素C，通過(guò)研究血液生化和肝臟抗氧化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)緩解團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala)運(yùn)輸應(yīng)激具有重要作用。李勇男[12]通過(guò)向水體中直接添加25 mg/L的維生素C，發(fā)現(xiàn)維生素C具有緩解氨氮脅迫和運(yùn)輸應(yīng)激的效果。

維生素E同維生素C一樣，是一種重要的抗氧化劑，具有清除體內(nèi)過(guò)多氧自由基，避免氧自由基對(duì)細(xì)胞膜磷脂和血漿脂蛋白攻擊的抗應(yīng)激作用。每公斤飼料中添加100 mg維生素E，可增強(qiáng)南美白對(duì)蝦(Litopenaeusvannamei)對(duì)鹽度突變的耐受能力[13]。周顯青等[14]研究發(fā)現(xiàn)，添加維生素E可以提高中華鱉(Trionyxsinensis)幼鱉抵抗酸應(yīng)激的能力。添加適量(100～200 mg/kg)維生素E能有效降低團(tuán)頭魴體內(nèi)的氧自由基水平，提高其腸道的抗氧化應(yīng)激能力，緩解高溫應(yīng)激對(duì)血液生化指標(biāo)的影響，起到一定的保護(hù)作用[15]。王吉橋等[16]研究表明，將維生素E和β-胡蘿卜素或蝦青素添加到飼料中，能顯著提高仿刺參(Apostichopusjaponicus)抵抗鹽度變化和氨應(yīng)激的能力，但是抗低溫應(yīng)激的效果并不顯著。與水溶性的維生素C不同，維生素E為脂溶性，但二者之間的協(xié)同作用可以有效降低水產(chǎn)動(dòng)物氧化應(yīng)激水平，添加1 000 mg/kg劑量的維生素C和維生素E可以降低真鯛(Pagrusmajor)組織和血液中的氧化應(yīng)激[17]。

2　生物活性多糖類(lèi)

水產(chǎn)動(dòng)物處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，機(jī)體會(huì)分泌糖皮質(zhì)激素和甾類(lèi)皮質(zhì)激素等激素，抑制了免疫系統(tǒng)，使得機(jī)體極易受到水體中病菌的侵襲，而一些生物活性多糖卻可以降低此危害。生物活性多糖廣泛存在于動(dòng)、植物和微生物細(xì)胞壁中，目前應(yīng)用于水產(chǎn)動(dòng)物的主要是微生物多糖和海藻多糖，其主要成分是β-葡聚糖。Jeney等[18]在運(yùn)輸前給虹鱒(Oncorhynchusmykiss)投喂含0.1 % β(1，3)-葡聚糖的飼料，運(yùn)輸后的非特異性免疫指標(biāo)降幅最小，未發(fā)生病菌感染，證明β(1，3)-葡聚糖可以抵抗虹鱒運(yùn)輸過(guò)程中的應(yīng)激反應(yīng)。Sahoo等[19]研究發(fā)現(xiàn)，南亞野鯪(Labeorohita)投喂含有0.1 % β(1，3)-葡聚糖的飼料時(shí)，死亡率明顯低于對(duì)照組。Barros等[20]在飼料中添加0.1 % β-葡聚糖和600 mg/kg維生素C，降低了運(yùn)輸對(duì)羅非魚(yú)應(yīng)激反應(yīng)。β-葡聚糖顯著增強(qiáng)了真鯛對(duì)低鹽度脅迫的抗逆性[21]，還可增強(qiáng)無(wú)氧糖酵解過(guò)程，減弱了大黃魚(yú)(Larimichthyscrocea)的缺氧應(yīng)激反應(yīng)[22]。

3　氨基酸類(lèi)

?；撬?、甘氨酸和脯氨酸等非必需氨基酸可調(diào)控水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)一些關(guān)鍵性代謝途徑，具有抵御環(huán)境應(yīng)激和各種疾病發(fā)生的作用[23-25]。

?；撬崾堑挚箵p傷的內(nèi)源性物質(zhì)，可以清除機(jī)體內(nèi)過(guò)多的活性氧自由基，抵抗脂質(zhì)過(guò)氧化，具有緩解應(yīng)激的作用。魏智清等[26-29]研究發(fā)現(xiàn)，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)5‰、10‰的牛磺酸對(duì)增強(qiáng)麥穗魚(yú)(Pseudorasboraparva)抗缺氧效果最為明顯(P<0.01)；5‰、7‰的?；撬崴芤簩?duì)鯽(Carassiusauratus)抗缺氧能力有顯著和極顯著作用，3‰γ-氨基丁酸水溶液對(duì)鯽抗缺氧有顯著作用；7‰?；撬崛芤?、5‰ γ-氨基丁酸溶液顯著增強(qiáng)了泥鰍(Misgurnusanguillicaudatus)的抗缺氧能力(P<0.05)；質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5 %、0.7 %的牛磺酸水溶液對(duì)青鳉(Oryziaslatipes)抗缺氧有顯著改善，0.9%、1.05%、1.25%溶液有極顯著改善。甘氨酸是一種具有抑制性作用的神經(jīng)遞質(zhì)，可通過(guò)調(diào)節(jié)水產(chǎn)動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)而控制其產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)程度[30]。潘孝毅等[31]在飼料中添加2.75%～3.57%的甘氨酸，可以提高大黃魚(yú)的抗氧化和抗應(yīng)激能力。甜菜堿是一種類(lèi)氨基酸，可以調(diào)節(jié)淡水魚(yú)蝦體內(nèi)的滲透壓，緩解由鹽度突變帶來(lái)的應(yīng)激[4]。涂振波等[32]研究了在每100 g飼料中添加10 mg維生素C和300 mg甜菜堿 2種抗應(yīng)激制劑共同作用下，可以提高大黃魚(yú)抵抗臺(tái)風(fēng)、低溫等應(yīng)激的能力。

4　電解質(zhì)及礦物元素類(lèi)

水產(chǎn)動(dòng)物在應(yīng)激狀態(tài)下，機(jī)體內(nèi)容易發(fā)生酸堿失衡而損傷機(jī)體，甚至?xí)?dǎo)致代謝性的堿中毒反應(yīng)，因此在飼料或運(yùn)輸水體中添加碳酸氫鈉、氯化鎂、氯化鉀等一些電解質(zhì)物質(zhì)可以維持水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)的酸堿平衡。目前，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的復(fù)合型抗應(yīng)激產(chǎn)品多是由電解質(zhì)物質(zhì)與維生素混合配制而成。例如，在飼料中添加硫酸鈉、磷酸二氫鉀等電解質(zhì)物質(zhì)，可以增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物的抗應(yīng)激能力，尤其適于增強(qiáng)抗冷應(yīng)激和熱應(yīng)激的能力[33]。

礦物元素是水產(chǎn)動(dòng)物生命活動(dòng)所必需的元素，當(dāng)?shù)V物元素量滿(mǎn)足水產(chǎn)動(dòng)物正常生長(zhǎng)所需要時(shí)，在此基礎(chǔ)上再添加適量的微量元素可增強(qiáng)魚(yú)類(lèi)的免疫功能和抗應(yīng)激能力[34]。鉻元素通過(guò)改變機(jī)體皮質(zhì)激素的分泌以及加強(qiáng)體內(nèi)葡萄糖的利用，起到緩解水產(chǎn)動(dòng)物應(yīng)激的作用。周興華等[35]研究了吡啶甲酸鉻對(duì)體質(zhì)量5 g左右的團(tuán)頭魴抗應(yīng)激能力的影響，發(fā)現(xiàn)鉻元素可以提高其運(yùn)輸存活率。王晶晶等[36]發(fā)現(xiàn)，添加劑量為600 μg/kg的吡啶甲酸鉻時(shí)，明顯緩解了異育銀鯽(Carassiusauratusgibelio)的熱應(yīng)激反應(yīng)。飼料中添加適量(150 μg/g)錳可在一定程度上激活中華米蝦(Caridinadenticulatesinensis)體內(nèi)的抗氧化酶活性，增強(qiáng)其對(duì)環(huán)境脅迫的抵抗能力[37]。Rider等[38]研究發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)激條件下虹鱒提高了對(duì)硒和鋅元素的利用率，說(shuō)明硒和鋅對(duì)虹鱒抵抗應(yīng)激反應(yīng)具有一定的作用。在急性鹽度脅迫條件下，飼料中的鎂在一定程度上可以提高鱸魚(yú)(Lateolabraxjaponicas)的抗應(yīng)激能力[39]。

5　天然產(chǎn)物類(lèi)

與化學(xué)合成制劑相比，天然產(chǎn)物具有安全性高、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn)。從天然產(chǎn)物中提取活性成分進(jìn)行抗應(yīng)激功能的研究越來(lái)越多。具有抗應(yīng)激功能的天然活性成分種類(lèi)豐富，如多肽、有機(jī)酸、甙類(lèi)及某些激素等通過(guò)促進(jìn)和保護(hù)免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)，保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)以及抗氧化等途徑實(shí)現(xiàn)抗應(yīng)激效果[40]。金明昌等[41]研究表明，在鯉魚(yú)(Cyprinuscarpio)餌料中添加300 mg/kg糖萜素可達(dá)到添加黃霉素40 mg/kg的效果，使得鯉魚(yú)存活率顯著高于對(duì)照組。Atalah等[42]給歐洲鱸魚(yú)(Dicentrarchuslabrax)幼魚(yú)投喂含1.2%花生四烯酸的飼料，結(jié)果表明增強(qiáng)了其抗脅迫性。通過(guò)檢測(cè)皮質(zhì)醇含量變化，發(fā)現(xiàn)每公斤飼料中添加1 mg的植物提取物樺木酸能夠減弱虹鱒的應(yīng)激反應(yīng)[43]。檸檬酸比葡萄糖形成能量的途徑短，當(dāng)水產(chǎn)動(dòng)物處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)可用于緊急合成能量，以增強(qiáng)非特異性抵抗力，提高機(jī)體抗應(yīng)激能力[44]。

中草藥不僅富含氨基酸和微量元素等營(yíng)養(yǎng)元素，還含有多糖、皂甙和生物堿等多種天然生物活性成分，常被用作提取某些活性成分的原材料。這些營(yíng)養(yǎng)元素和活性成分可以增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物的免疫力，具有抗菌消炎、抵抗應(yīng)激及促進(jìn)生長(zhǎng)等功效。Xie等[45]給建鯉(Cyprinuscarpiovar. Jian)投喂含有1%～2%大黃、蒽醌提取物的飼料，證實(shí)了該中草藥提取物能夠抵抗高密度活體運(yùn)輸產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)。周顯青等[46]給中華幼鱉持續(xù)投喂添加5%黃芪原料粉的飼料4周，結(jié)果表明黃芪具有抗酸度變化應(yīng)激的功效。柴胡、生地、石膏等中草藥可以緩解魚(yú)蝦對(duì)高溫應(yīng)激的反應(yīng)程度，由山藥、雞內(nèi)金等組成的復(fù)方中草藥具有抵抗熱應(yīng)激的功效，質(zhì)量分?jǐn)?shù)1‰的黃芪和五味子浸提液可以顯著提高泥鰍的抗缺氧能力[47]。

6　問(wèn)題與展望

6.1　問(wèn)題

運(yùn)輸應(yīng)激是養(yǎng)殖到銷(xiāo)售兩個(gè)環(huán)節(jié)之間一種常見(jiàn)的生理反應(yīng)，如果不能有效避免，會(huì)給水產(chǎn)動(dòng)物活體運(yùn)輸業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。近些年，國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家學(xué)者對(duì)緩解水產(chǎn)動(dòng)物的運(yùn)輸應(yīng)激進(jìn)行了諸多研究并取得一些進(jìn)展，但仍存在需要解決的問(wèn)題。(1)目前，市場(chǎng)上的抗應(yīng)激制劑大多是作為飼料添加劑，主要用于緩解水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中的應(yīng)激反應(yīng)，對(duì)于抵抗運(yùn)輸應(yīng)激制劑的研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)還比較欠缺。(2)文中提到的五類(lèi)抗應(yīng)激制劑各有優(yōu)缺點(diǎn)，維生素C可以提高動(dòng)物抗氧化應(yīng)激的能力，但遇水后易分解具有不穩(wěn)定性，維生素E需與其他抗應(yīng)激物質(zhì)共同作用才有顯著緩解應(yīng)激反應(yīng)的效果；生物活性多糖主要在應(yīng)激發(fā)生之后起到抵抗病菌侵襲的作用，預(yù)防應(yīng)激反應(yīng)的作用不夠明顯；氨基酸類(lèi)作為添加劑多用于動(dòng)物的幼小階段，對(duì)成體的作用不大；礦物元素的濃度需要嚴(yán)格控制，否則會(huì)影響?hù)~(yú)體內(nèi)一些酶類(lèi)或激素的分泌；天然產(chǎn)物因成分比較復(fù)雜，且在水產(chǎn)動(dòng)物上的應(yīng)用多是短期使用的案例，缺乏長(zhǎng)期合理使用的研究。(3)魚(yú)類(lèi)等水產(chǎn)動(dòng)物在運(yùn)輸前一般都要進(jìn)行至少2 d的禁食過(guò)程，而運(yùn)輸過(guò)程中的應(yīng)激反應(yīng)往往是在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生，因此在飼料中加入抗應(yīng)激制劑或添加劑對(duì)緩解水產(chǎn)動(dòng)物的運(yùn)輸應(yīng)激實(shí)際作用并不大。

6.2　展望

針對(duì)以上問(wèn)題，若能開(kāi)發(fā)出一種可以直接添加到水中的抗水產(chǎn)動(dòng)物運(yùn)輸應(yīng)激的制劑，這對(duì)于減少運(yùn)輸應(yīng)激造成的經(jīng)濟(jì)損失以及改善動(dòng)物福利都大有益處。運(yùn)輸過(guò)程中不同應(yīng)激源對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的影響不同，單一性抗應(yīng)激制劑作用有限，無(wú)法完全消除或緩解多種運(yùn)輸應(yīng)激。因此，研究幾種抗應(yīng)激制劑共同作用后的綜合效果顯得尤為重要。本文所述的五類(lèi)具有緩解應(yīng)激反應(yīng)的物質(zhì)及其作用效果表明，綜合使用維生素C、活性多糖及礦物質(zhì)元素開(kāi)發(fā)一個(gè)合理的配方，可能會(huì)取得較好的緩解水產(chǎn)動(dòng)物運(yùn)輸應(yīng)激的效果。

此外，還應(yīng)加大研究開(kāi)發(fā)水產(chǎn)動(dòng)物的新型活體運(yùn)輸?shù)难b備，或者在已有的活水船、循環(huán)水車(chē)等活體運(yùn)輸設(shè)備的基礎(chǔ)上輔以高效抗應(yīng)激制劑的應(yīng)用，綜合利用這些措施將會(huì)在一定程度上提高水產(chǎn)動(dòng)物活體運(yùn)輸?shù)拇婊盥省?/span>