最新研究！两种新型藻类，在斑节对虾养殖当中，有大作用！

各种疾病在全球范围内对养殖虾业造成重大影响。到2019年，全球因急性肝胰腺坏死病 ( AHPND ) 和其他虾病暴发。而造成的累计经济损失估计为236亿美元，这些暴发导致饲料销售损失70亿美元。

                               
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一、虾病的治疗，草药和植物提取物的前景越来越广



副溶血性弧菌是养殖虾中毒性最强和流行的病原体之一，它是AHPND的主要病原体，一般在投苗后20至30天内死亡，死亡率为40%至100%。改善病原体控制对于防止虾养殖中的弧菌病和其他细菌爆发至关重要。



水产养殖中病原体控制的概念，特别是使用草药和植物化学物质预防疾病，受到了广泛关注。虾具有抵抗病原体感染的先天免疫力，这是第一线防御机制。该系统通过体液和细胞免疫反应消除入侵微生物。虾的先天防御系统与其血液（血淋巴）密切相关，因为它含有参与各种细胞防御机制的血红细胞。



B-葡聚糖、甲壳素、藻类衍生物、细菌和真菌多糖，以及左旋咪唑等合成材料已被用于提高鱼虾的免疫力和抗病能力。最近，各种新的提取技术已被应用于从不同的海藻中收集活性成分。这些包括微波或超声波萃取、亚临界水萃取、超临界流体萃取，以及快速溶剂萃取。





二、研究设置



1、这项研究是在孟加拉国吉大港大学海洋科学研究所进行的。斑节对虾虾苗 (PL)（2.03± 0.27克）从当地孵化场采购，然后将斑节对对虾分为12个实验组和一个对照组 (C) ，实验的时间为45天，在实验期间记录水参数；温度 (27±2摄氏度)、盐度 (16±2ppt) 和 pH (7.6±0.3)。虾每天三次喂食以体重的5%到8%的饲料，每天交换大约20%的水。

                               
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2、从孟加拉国圣马丁岛的浅潮间收集团扇藻和冬青叶马尾藻的样本。用乙酸乙酯（EA2.5，EA5），乙醇（E2.5，E5）和甲醇（M2.5，M5）对两种海藻进行提取，然后制备十二种测试饲料（6×2海藻种类）饲料成分的浓度为2.5g/kg和5g/kg，还制备不含两种海藻的对照饲料（C）。这些实验性饲料被研究作为生长促进剂，并提供针对副溶血性弧菌的免疫保护。




三、结果与讨论



1、经过45天的实验试验，用团扇藻和冬青叶马尾藻提取物喂食斑节对虾，在平均增重、SGR和存活率方面表现出显着差异。在我们的研究中，没有使用等能量饲料；因此，更高的生长性能也可能是对幼虾使用非等能量饲料的结果。其他作者报告了喂食大型藻类提取物，并用副溶血性弧菌攻击对虾的生长和存活率有所提高。目前尚不清楚不同海藻的活性化合物如何促进虾的生长和存活；但是，更高生长率，可归因于海藻的维生素和矿物质含量、脂质以及提高的吸收和同化效率比。

                               
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图1：用 (a) 团扇藻和 (b)冬青叶马尾藻提取物和对照饲料喂养的斑节对虾虾苗，以及在用副溶血性弧菌攻击后的死亡率百分比。



2、海藻含有许多抗菌化合物，这些化合物有可能提供抗微生物感染、癌症和炎症的新药。我们针对副溶血性弧菌的挑战测试数据表明，与乙醇和乙酸乙酯提取物相比，以5g/kg施用的团扇藻和冬青叶马尾藻的甲醇提取物，显着抑制了这种细菌的生长，并保护我们的实验斑节对虾免受溶血弧菌的伤害。



其他研究人员讨论了各种海藻的各种提取物（包括针叶蕨藻）的抗菌特性，它们显着抑制了副溶血性弧菌的生长。我们的研究结果表明，团扇藻和冬青叶马尾藻的甲醇提取物可以控制养殖虾中副溶血性弧菌的生长，并可能具有作为抗菌剂的潜力。



3、甲壳类动物没有适应性防御系统，它们仅依靠其先天免疫来抵抗病原体感染。先天防御系统或者称先天免疫系统是一种进化上较老的防御策略，虾防御系统通过体液和细胞反应消除入侵微生物。体液反应指数包括：凝血、抗菌肽和其他应激反应蛋白和分子。对虾体液免疫反应的第一个基线防御机制是凝血系统，这对于预防受伤和伤口愈合过程中的血淋巴损伤，以及防止机会性病原体的进入至关重要。

                               
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图2：斑节对虾的平均血淋巴凝固时间，在病原体攻击后，将 (a)团扇藻和 (b) 冬青叶马尾藻提取物混入饲料中。



我们的研究结果表明，在暴露于副溶血性弧菌10天后，将团扇藻的甲醇提取物混入饲料，并喂给虾，可降低其血淋巴凝固时间，表明治疗组具有足够的免疫效果。然而，阳性对照组（注射副溶血性弧菌）虾的血淋巴凝固时间随着暴露时间的增加而增加，最终全部死亡。阳性对照组血淋巴凝血时间的增加是由于感染导致血淋巴中大量细菌负荷，从而延长了凝血时间。



4、在十足类动物中，有三种主要的血红细胞，每一种都具有独特的形态特征和生理功能。血红细胞——甲壳类动物的三种主要血细胞类型之一——负责凝结、硬化壳和去除外来入侵（抗原）。我们的数据显示，在用副溶血性弧菌攻击后，所有组虾的总血细胞计数（THC）水平在试验的第四天急剧下降，然后逐渐增加。



5、我们还观察到，与其他组相比，喂食)团扇藻甲醇提取物的虾显示出显着更高浓度的酚氧化酶PO （参与无脊椎动物抵抗病原体的主要防御系统）。免疫学参数显示，两个海藻组的甲醇提取物的PO活性逐渐增加，表明幼虾的防御系统得到了增强。据其他研究报道，在受到白斑综合征病毒 (WSSV) 攻击的斑节对虾施用各种海藻提取物后，PO活性增加。



四、研究观点



我们的研究结果表明，通过萃取技术给斑节对虾投喂甲醇提取物，通过增加THC、酚氧化酶活性 (PO)、超氧阴离子和对副溶血性弧菌的抵抗力，来提高斑节对虾的防御能力。它还提高了虾的成活率和产量。然而，需要更多的研究来确定甲醇提取物中存在哪些化合物，以及哪些化合物特异性地刺激了这种反应。

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