EM菌对中华绒螯蟹非特异性免疫力和抗脂多糖毒性的研究

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中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)是我国主要的淡水养殖经济动物之一。然而,在集约化人工饲养模式发展的过程中,多次爆发由细菌、病毒、立克次体等引起的多种疾病,导致惨重的经济损失,制约着我国中华绒螯蟹养殖业的良性发展。因此如何在保护和胁迫产业生态健康养殖的基础上防止应激和减轻应激的危害是当前研究的热点。EM菌是一种以乳酸菌、酵母菌、光合细菌、放线菌等通过发酵工艺培养的复合菌剂,能够利用有益微生物之间的协同作用,通过竞争排斥使得有益菌占优势,改善养殖环境,降低中华绒螯蟹的发病率。目前,尽管EM菌在水产养殖中已有较多的应用,但是鲜有关于EM菌对中华绒螯蟹养殖影响效果的报道,而EM菌对中华绒螯蟹免疫力影响的研究仍是空白。因此本研究以中华绒螯蟹为试验对象,在养殖过程中定期使用EM菌,从酶活和基因表达层面评估EM菌对中华绒螯蟹非特异性免疫力的影响,检验“EM菌的使用可以提高中华绒螯蟹的免疫力”的假说,分析EM菌调控中华绒螯蟹免疫力潜在的作用机制,以期为EM菌在中华绒螯蟹生态养殖中的应用提供理论依据。本论文的主要研究内容和结果如下:1.EM菌对中华绒鳌蟹血清生化指标、抗氧化功能及非特异性免疫的影响本实验旨在分析EM菌对中华绒螯蟹各类血细胞数量、血清生化指标、抗氧化系统及免疫能力的影响。研究发现,半颗粒细胞(SGC)是中华绒螯蟹血细胞的主要类群,具有吞噬、包囊病原微生物的作用;EM菌诱导下,中华绒螯蟹SGC细胞略有升高,增强了其细胞免疫防御能力。EM菌能提高特定发育阶段中华绒螯蟹血清中过氧化氢酶(CAT)活力,降低丙二醛(MDA)的含量,增强中华绒螯蟹抵抗氧化应激的能力。EM菌组较低的血清谷丙转氨酶(ALT)的水平,表明较低的器官损伤;同时较高的碱性磷酸酶(ALP)活性意味着免疫解毒能力的提升。综上所述,水体中添加EM菌有助于提高中华绒螯蟹抵抗氧化应激的能力,并能通过改变血细胞的数目和相关酶活性,增强中华绒螯蟹的非特异性免疫力。2.EM菌对中华绒螯蟹肝胰腺免疫相关基因表达的影响本研究以中华绒螯蟹为研究对象,在成蟹养殖过程中定期使用EM菌,利用荧光定量PCR技术测定中华绒螯蟹肝胰腺Toll样受体基因及HSP90 m RNA表达量,分析了水体中添加EM菌对中华绒螯蟹肝胰腺免疫相关基因表达的影响。结果表明EM菌对中华绒螯蟹肝胰腺免疫相关基因表达有一定的影响,EM菌能够诱导上调中华绒螯蟹肝胰腺免疫相关基因Toll2、Tube、Dorsal的表达,表明EM菌在一定程度上能提高机体对异物的识别能力,进而实现免疫机能的提高。此外,雄蟹肝胰腺中Toll2、Tube、HSP90的表达量均高于雌蟹,并且雄蟹和雌蟹对于EM菌的敏感度不同,雄蟹对EM菌的添加做出更为积极的响应,这表明EM菌对雄蟹的免疫力的激活作用高于雌蟹。EM菌组雄蟹HSP90的表达量显著上升,与对照组之间差异显著,这与溶菌酶活性和丙二醛含量变化趋势一致,说明HSP90基因表达的变化可能是由于高温导致的氧化应激引起的,HSP90表达的上调进一步促进了中华绒螯蟹体内各种酶活发生变化,调节防御应激损伤的能力,进而实现免疫机能的提高。3.EM菌对中华绒螯蟹抗脂多糖毒性的影响为研究水体中添加EM菌对中华绒螯蟹抗脂多糖毒性的影响,在水体中添加0、1g/L EM菌,用浓度为500μg/kg的脂多糖进行攻毒,于3、6、12、24、48h进行采样,检测中华绒螯蟹肝胰腺的抗氧化酶活、免疫酶活和免疫相关基因的表达。结果表明在注射脂多糖后,EM菌能够提高中华绒螯蟹肝胰腺CAT、GPX活性,一定程度上提高机体抗氧化和清除氧自由基的能力,起到抗脂多糖毒性的作用。EM菌能够提高AKP、ACP活性,对注射的脂多糖具有解毒作用,保护中华绒螯蟹的肝胰腺组织,降低中华绒螯蟹患病的风险。在注射脂多糖后,中华绒螯蟹的免疫系统受到一定程度的损伤,通过上调中华绒螯蟹免疫识别基因、免疫传导基因、免疫效应基因的表达,EM菌的添加对Toll通路和酚氧化酶原系统起到了一定的保护作用,从而在一定程度上保护了中华绒螯蟹的肝胰腺组织。综上,本研究发现EM菌对中华绒螯蟹的先天免疫功能有一定的促进作用,在此过程中,通过提高CAT、GPX等抗氧化酶,ALP、ACP等免疫酶活性,以及上调Toll通路相关基因的表达,提高中华绒螯蟹抗应激抗氧化等非特异性免疫力。因此,本研究建议推广EM菌作为一种有益复合菌剂用于中华绒螯蟹养殖,以促进中华绒螯蟹养殖业的健康绿色发展。
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