点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“原汤化原食”——水产养殖中的“口服疫苗”
首页> 光明科普云> 科普中国智惠农民> 农科前沿 > 正文

“原汤化原食”——水产养殖中的“口服疫苗”

来源:光明网-科普中国2023-06-14 15:58

  我国中医和饮食文化中有种由来已久的说法:“原汤化原食”,吃完饺子再来碗饺子汤,有益于消化。“原汤化原食”中蕴含的科学道理,可以从“相似相容”的角度进行阐释,即两种理化性能相近甚至相同的物质融合在一起、相互协助,不会产生排斥效应。

  这个理念在水产养殖的实践中也得到了理想的结果,比如海洋多糖可以作为饲料粘合剂(海藻酸钠)代替目前常用的淀粉基粘合剂,众所周知,大多数的水产养殖品种都无法对淀粉进行代谢,加重养殖品种肝脏的负担,而使用海藻酸钠为粘合剂正是符合了“原汤化原食”的理念,做到“取之于渔,用之于渔”。海洋生物多糖的美妙不止于此,今天我们从水产养殖口服微胶囊疫苗的主题出发,一起看看海洋多糖是如何与疫苗完美结合的。

“原汤化原食”——水产养殖中的“口服疫苗”

来自免疫细胞的保护(图片来源于网络)

  “神妙”的鱼类免疫成果——口服疫苗的应用优势

  我国是世界上最大的水产品生产、消费和进出口国家。与此同时,随着集约化养殖的程度不断提高,鱼类病害也急剧增加,给我国水产养殖业带来巨大损失。因此迫切需要主动和被动的方案来解决鱼类健康问题,以维持水生动物食品生产的增长。其中,疫苗接种是对抗鱼类传染病最常见的成本效益策略之一,是保障水产养殖业健康可持续发展的最安全有效的措施。

  按接种途径一般可将疫苗划分为注射、浸泡和口服疫苗。其中,渔用口服疫苗是灭活疫苗、减毒活疫苗和核酸疫苗等疫苗通过包封或生物载体等技术处理之后,以口服方式对水产动物进行免疫接种的一类疫苗统称。且不受接种对象规格大小、口服疫苗种类、接种时间和次数等限制,不易引起机体产生应激反应。因此,渔用口服疫苗在水产养殖中有着广阔的应用前景,鱼类口服疫苗免疫主要以黏膜免疫为主,它在鱼类疾病的防御过程中起着主导作用。口服疫苗不仅有效避免了由注射引起的机体的应激反应和损伤,而且可以减少人力物力,提高免疫效率,降低养殖成本,在养殖生产中易于推广和应用。

  “神奇”的天然海洋产物——海洋生物多糖的功能及其来源

  海洋生物多糖是源于海洋的动物、植物和微生物的自身组成部分的一类具有特殊功能的多糖,由于不同种类的海洋生物生活环境和生存方式不同,体内所具有的多糖结构和物理化学性质有显著的差异,因此每种海洋生物多糖都有其独特的功能属性,它们的功能可总结为如下几点:

  抗氧化作用。多糖具有清除物理的、化学的及生物来源的多种自由基的作用;

  增强免疫力作用。大部分海洋生物多糖都具有免疫调节、增强机体免疫功能和抗病能力作用;

  抗肿瘤作用。大多数海洋生物多糖都具有抗肿瘤作用,如海带粗多糖和海带酶解提取液都可抑制肿瘤块的生长。

  基于海洋生物多糖的上述优势,众多企业和科研院所开发了功能特异海洋多糖功能性产品,包括功能糖醇、生物医用材料、海洋化妆品、功能食品配料、海洋微生物肥料等。尤其是在水产养殖领域中,海洋多糖材料作为口服疫苗的包封胶囊,不仅可以实现其包裹作用,同时还可以赋予疫苗产品抗氧化、增强免疫力等功能。

  “神秘”的口服微囊疫苗——海洋多糖微胶囊化的应用

  疫苗的微胶囊技术是“将固体、液体和甚至气体抗原或药物包裹在粒径范围为1-200μm胶囊中,在长时间内以控制的速率释放其包裹物的一类技术”。这种技术可以将疫苗包裹,极大减弱了养殖水体的复杂组分对疫苗功效的影响,同时也避免了注射、浸泡等疫苗接种方法的弊端,因此对疫苗的微胶囊技术的深入研究和应用具有理论和实践的双重意义。

  自90年代末以来,微胶囊化技术一直被用作在水产养殖中包封口服疫苗的一种方法。主要用于包封各种病原体(如鳗弧菌、乳球菌、嗜水气单胞菌)或核酸(如含有抗原编码基因的DNA质粒),以治疗几种鱼类(鲤鱼、日本比目鱼、鳟鱼、尼罗罗非鱼等) 。海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻提取的一种天然多糖,具有无毒、成本低、生物相容性好、可降解等优点,海藻酸钠微球胶囊可以包封病原体避免敏感性抗原物质的失活,是目前应用较多的鱼用口服疫苗包裹材料之一。

  目前,海藻酸盐微胶囊已成功应用于大西洋鲑鱼口免疫预防的口服给药系统。海藻酸盐微胶囊具有良好的递送免疫原性物质的能力,并且胶囊与大西洋鲑的组织器官具有较强的亲和能力,口服微胶囊疫苗24小时后,即可在大西洋鲑的肠道,脾、肾脏和肝等器官组织发现微胶囊的存在。

  此外,壳聚糖主要源于蟹、虾甲壳等,是自然界产量排名第二的天然多糖,壳聚糖不仅具有良好的生物降解性和生物相容性,还能够刺激巨噬细胞活化,促进巨噬细胞吞噬功能,具有免疫调节作用,是鱼用口服疫苗包裹材料的良好选择。壳聚糖微囊聚合物可保护抗原免受外界不良因素(如有机溶剂,较低或较高的pH环境,蛋白酶等)的影响和破坏,为疫苗提供可靠的保障。

“原汤化原食”——水产养殖中的“口服疫苗”“原汤化原食”——水产养殖中的“口服疫苗”

微胶囊结构示意图(图片来源于网络)

  微囊疫苗海洋多糖可生物降解微球作为口服疫苗的新型载体,因其具有降解速度缓慢且可以控释、增强免疫应答、减少接种次数、口服免疫可减少消化液破坏等优点而备受青睐,微囊技术在水产养殖中的应用,不仅使产品性能得到了很大的提高,而且减少了水质的污染,降低了水产养殖动物的死亡率。

  作  者:田野(大连海洋大学水产设施养殖与装备工程研究中心副教授、研究生导师),孙萌(大连海洋大学水产设施养殖与装备工程研究中心研究生)

  科学性审核:刘鹰(浙江大学生物系统工程与食品科学学院博士生导师)

  策  划:刘雅丹 武玥彤

  校  对:王嘉伟(实习)

 

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 海军四川舰顺利完成首次航行试验

  • 大、小苏干湖:咸淡相连的高原“姊妹湖”

独家策划

推荐阅读
这台高能非弹谱仪的独特之处在于,它利用了中子不带电、穿透力强的特性,能够直接探测到物质内部的微观运动。
2025-11-17 08:56
建立和完善国家公园监测网络体系,是我国生态文明建设领域的重要实践,是践行人与自然和谐共生现代化理念的具体体现。
2025-11-17 04:30
浙江清凉峰国家级自然保护区是我国重要的生物多样性聚集地之一,也是长三角地区珍贵的物种基因库。
2025-11-17 04:30
近日,我国科研团队在嫦娥六号月背样品中首次发现大型撞击事件成因的微米级赤铁矿和磁赤铁矿晶体,揭示了全新的月球氧化反应机制,为环绕南极-艾特肯盆地磁异常的撞击成因提供了样品实证。
2025-11-17 04:30
在不久前召开的联合国教科文组织“人与生物圈计划”国际协调理事会第37次会议上,内蒙古大青山国家级自然保护区和陕西周至国家级自然保护区,被批准为“世界生物圈保护区网络”成员。
2025-11-17 04:30
以“智跃无界,开源致远”为主题的操作系统大会2025(以下简称“大会”)在北京举办。
2025-11-14 17:08
我国在4个国家开展6处文物古迹保护修复,49项中外联合考古项目涉及28个国家和地区,用实际行动践行全球文明倡议、不断丰富世界文明百花园。
2025-11-13 07:07
由四川省人民政府主办的2025世界动力电池大会12日在宜宾市开幕。
2025-11-13 04:55
据估算,太阳每秒钟释放的能量,可供全人类使用约70万年。模拟太阳来产生无尽的清洁能源,也因此成为人类的“终极能源梦想”。
2025-11-13 04:55
日前,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所、中科合肥智能育种加速器创新研究院联合发布重要成果:全链条机器人育种家“小海”与“海霸设施”小麦快速育种商业化服务平台同步启动,标志着我国在智能育种装备与工程化应用上取得关键突破。
2025-11-13 04:55
日前,记者从全球规模最大的恐龙蛋化石遗址——湖北青龙山恐龙蛋化石群国家级自然保护区获悉,数字化档案建设团队正为库藏的每一枚较完整恐龙蛋化石,赋予由“保护区名称—化石产地名称—库藏箱编号—标本编号”构成的唯一“身份证ID”。这标志着该保护区首次实现恐龙蛋化石专属标识管理。
2025-11-13 04:55
困扰无数人的睡眠问题,终于有一部纪录片说清楚了!
2025-11-13 08:55
国家卫生健康委百万减残工程专家委员会主任委员、中国医学科学院北京协和医学院院校长吉训明介绍,目前,全国已有20个省份成立减残工程专委会,8个省份正在积极推进。
2025-11-12 07:24
2025年是中国科学院院士、我国理论物理学奠基人、“两弹一星功勋奖章”获得者彭桓武诞辰110周年。
2025-11-12 07:23
由中国科学院昆明动物研究所牵头,联合国内外多家科研机构组成的研究团队,通过对现存及灭绝长臂猿的大规模基因组测序与比较分析,系统阐明了长臂猿科的演化历程、种群动态及其标志性长臂表型的遗传基础,为全球长臂猿的保护行动提供了新的科学见解,相关研究成果日前发表于国际学术期刊《细胞》。
2025-11-12 05:10
11月11日,长征八号甲遥五运载火箭在海南商业航天发射场成功实施转运,计划择期发射。
2025-11-12 05:10
近日,中核集团中国原子能科学研究院主导建设的量子放射性计量实验室及电离辐射计量级设备“一线多用”产研平台正式投入运行,成功填补我国在低温量子磁量热计领域的空白。
2025-11-12 05:10
在数据管理与使用方面,《实施方案》提出,实行物流公共数据分类分级管理,规范开展数据授权运营,扩大路网、轨迹、企业、人员等关键数据供给。
2025-11-11 10:03
中国科协日前发布的《中国科技期刊发展蓝皮书(2025)》显示,我国科技期刊总量持续增加,从2023年的5211种提升至2024年的5325种,整体影响力稳步提升。
2025-11-11 10:04
空天地一体化网络作为国家信息化的重要基础设施,其战略意义远超普通通信技术范畴,它不仅是我国实现信息全球覆盖、自主创新的必由之路,更是在数字时代掌握发展主动权的关键布局。
2025-11-11 10:02
加载更多