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

  • 黑龙江哈尔滨采冰节启幕 冰城进入采冰季

  • 浙江建德:迎新年乡村赶大集

独家策划

推荐阅读
基于这样的研究背景,柴秀娟团队近日研发出一种数字孪生驱动的智能温室采摘系统,能有效解决现代温室番茄生产密植环境下,机器人采摘效率低、易损伤植株的问题。团队成员郎一宁介绍:“首先,机器人搭载的滑轨式深度相机会沿温室逐行扫描,采集高精度的RGB-D数据。
2025-12-08 09:54
记者从国家数据局获悉,截至9月底,我国已建成高质量数据集总量超500PB(拍字节,计算机存储容量单位);7个数据标注基地引进和培育标注企业362家,标注从业人员达8.5万人,带动数据标注相关产值163亿元。
2025-12-08 09:53
“梦想”号大洋钻探船的母港在广州海洋地质调查局科考码头,出海执行作业任务时需要通过深中大桥。多年来,我们与150余家参研参建单位团结协作、集智创新,攻克了一个个技术难题,建成了这艘具有我国完全自主知识产权、全球领先的大洋钻探船。
2025-12-08 09:52
空中的昆虫堪称地球上最灵活的生物,能精准完成急转弯、急刹车和空中翻转。美国内华达大学里诺分校的航空航天工程师Hoang-Vu Phan指出,这款新设备标志着“微型机器人性能的巨大飞跃”。
2025-12-08 09:51
近日,中国科学院西安光学精密机械研究所超快光科学与技术全国重点实验室研究员姚保利团队在定量相位成像领域取得进展,提出了正交偏振复用剪切干涉技术,并研发出集成化定量相位相机Q-camera。
2025-12-08 09:50
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
光明日报北京12月3日电 记者张胜日前从生态环境部获悉,该部与国家能源局近日联合发布3项针对海陆油气田的温室气体自愿减排项目方法学。这是全国温室气体自愿减排交易市场首次将支持范围扩充到油气开采领域,通过市场机制破解油气甲烷回收利用难题。
2025-12-04 09:58
布局“未来产业”,“十五五”规划建议为什么“点名”量子科技、生物制造等6项产业?如何挖掘中国未来产业的应用价值?
2025-12-03 09:52
记者从工业和信息化部获悉:截至10月末,我国5G基站总数达475.8万个,比上年末净增50.7万个,占移动基站总数的37%。
2025-12-03 09:44
利用美国宇航局“毅力”号火星车捕捉到的声音和电信号,法国科学家提出了火星存在闪电的证据。
2025-12-03 09:41
11月30日,内蒙古自治区乌海市,我国装机规模最大的半固态锂电池电网侧独立新型储能项目成功并网。
2025-12-03 09:34
加载更多