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本文选择我国重要的海水养殖动物仿刺参(Apostichopus japonicus)为研究对象,构建仿刺参免疫增强剂体外筛选平台。探讨(1)不同种类免疫增强剂对刺参体腔细胞免疫反应的影响;(2)复合免疫增强剂对刺参体腔细胞免疫反应的影响及其养殖试验的评估。主要研究内容和结果如下:
1.选用初始体重为52.4士9.2g的健康成参A.japonicus为研究对象,对其体腔细胞进行原代培养,在培养液中添加β-葡聚糖、肽聚糖、壳聚糖、甘露寡糖、乳铁蛋白、CpG寡脱氧核苷酸、维生素C和维生素E。β-葡聚糖的添加浓度为0(对照组)、5、25和100μgml-1,肽聚糖的浓度为0(对照组)、2、10和50μgml-1,壳聚糖的浓度为0(对照组)、80、100和400μgml-1。添加甘露寡糖的浓度为0(对照组)、40、80和120μgml-1。添加乳铁蛋白的浓度为0(对照组)、5、25和100μgml-1。添加CpG寡脱氧核苷酸的浓度为0(对照组)、0.5、2.5和5μM。添加维生素C的浓度为0(对照组)、25、100和250μgml-1,维生素E的浓度为0(对照组)、20、40和100μgml-1。刺参体腔细胞在含有β-葡聚糖、肽聚糖、壳聚糖、甘露寡糖、乳铁蛋白或CpG寡脱氧核苷酸的培养液中培养1h、3h、6h、12h和24h后,在含有维生素C或维生素E的培养液中培养3h、6h、12h、24h和48h后,取样测定体腔细胞的免疫指标,包括:吞噬率、超氧阴离子含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力和总一氧化氮合成酶(T-NOS)活力。结果表明:β-葡聚糖和肽聚糖能够显著提高刺参体腔细胞的全部免疫指标(P<0.05),但存在高浓度的免疫抑制现象。甘露寡糖和CpG寡脱氧核苷酸能够显著提高刺参体腔细胞的4项免疫指标(P<0.05)。乳铁蛋白能够显著提高刺参体腔细胞的超氧阴离子含量和SOD活力(P<0.05),对吞噬率和T-NOS活力没有显著提高作用。维生素C和维生素E能够显著提高刺参体腔细胞的SOD活力和T-NOS活力(P<0.05),但对吞噬率和超氧阴离子含量没有显著影响。壳聚糖未对刺参体腔细胞的免疫指标产生显著性影响(P>0.05)。可见,β-葡聚糖、肽聚糖、甘露寡糖、乳铁蛋白、CpG寡脱氧核苷酸、维生素C和维生素E能够直接提高刺参体腔细胞的免疫力,具有作为刺参用免疫增强剂的潜力。
2.以初始体重(3.8±0.2g)的健康稚参A.japonicus为研究对象,探讨复合免疫增强剂对刺参的影响。首先对刺参的体腔细胞进行原代培养,实验设计为两因素三水平的(3×3)的双因子实验,向培养液中添加β-葡聚糖浓度为0、10和25μg/ml,每种浓度分别与三种浓度的甘露寡糖(0、40和80μg/ml)进行组合。以不添加任何免疫增强剂的实验组为对照组。刺参体腔细胞在含不同浓度免疫增强剂的培养液中培养1h、3h、6h、12h和24h后,取样测定体腔细胞的免疫指标。以吞噬活性、超氧阴离子含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力和总一氧化氮合成酶(T-NOS)活力为评价指标。结果表明:复合添加β-葡聚糖和甘露寡糖与单独添加β-葡聚糖或甘露寡糖相比,能够进一步提高刺参体腔细胞的吞噬率、超氧阴离子含量、SOD和T-NOS活力,且能够延长β-葡聚糖与甘露寡糖对细胞的免疫作用时间。在上述实验的基础上,又进行了养殖试验的验证。以基础饲料组作为对照组。实验设计仍为为两因素三水平的(3×3)的双因子实验。分别在每千克基础饲料中单独添加0mg、75mg、150mg的β-葡聚糖或再复合添加0mg、100mg、200mg的甘露寡糖。将健康刺参随机分配到室内海水循环系统中的玻璃钢桶(1501)中进行养殖实验,随机分为9组,每组3个重复,每个重复放养45头刺参。喂养刺参至第7天、11天、15天、18天、22天、25天和29天时,每个重复中随机选取3头海参,检测其免疫指标。养殖4周后,剩余的刺参进行称重,并注射灿烂弧菌Vibriosplendidus菌悬液进行攻毒。结果表明:单独添加β-葡聚糖或甘露寡糖能够显著提高刺参的生长率、免疫力和抗病力(P<0.05);复合添加β-葡聚糖和甘露寡糖相比单独添加β-葡聚糖或甘露寡糖,能够进一步提高刺参的生长率、免疫力以及抗病力且能延长β-葡聚糖与甘露寡糖的免疫作用时间。可见,由β-葡聚糖与甘露寡糖组成的复合免疫增强剂能够作为长效、高效的刺参免疫增强剂。