2020年11月24日
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菇蕈多醣體:全球飼料產業新焦點

文.圖/張景盛、楊凡逸 國立臺灣大學生命科學院漁業科學研究所博士後研究 楊珉楓 國立臺灣大學生命科學院漁業科學研究所研究助理 陳秀男 國立臺灣大學生命科學院漁業科學研究所教授

提高水產免疫力 自然少投藥,病害輕

要降低藥物使用,最重要的關鍵在於如何提高養殖生物的健康程度,根據國立臺灣大學陳秀男教授所率領的研究團隊近40年來現場的輔導與觀察發現,如果養殖生物的健康條件不佳,只要受到病原物質感染,就很容易造成死亡。相反地,如果養殖生物健康,傳染性疾病就像感冒一樣,不會引發大量死亡。例如健康的白蝦或草蝦就算感染白點病毒,體表出現嚴重病徵,仍不至於大規模覆滅。不論是蝦的白點病毒,或者石斑魚的神經壞死病毒、虹彩病毒,大量死亡多半與環境惡化導致養殖生物健康條件不佳有關。此外,經過解剖與病理學分析後發現,這些死亡的魚蝦體內大量的細菌感染,更加速了養殖生物走向衰亡。如果可以有效提高水產生物的免疫能力,就能有效減少發病,進而減少藥物的使用,提高產品的利潤與降低食品安全的風險。

感染白斑病毒但正常成長的白蝦。

這樣的觀念成為近年來機能性飼料發展的主軸,也帶動了整體動物飼育產業對於免疫調節產品的需求。早期免疫調節物質多半是在藥物研發過程中被發現,但是許多化學合成的免疫調節物質由於成本過高加上具有副作用,所以並未成為主流。目前在動物飼育產業常用的免疫調節物質主要是以天然生成的微生物、植物萃取物,以及營養因子為主。四項簡述如下:

一、多醣類萃取物

包括常見的菇蕈葡聚多醣、酵母多醣、海藻多醣等多醣類產物,目前已證實具顯著的免疫調節能力,特別是菇蕈多醣對於不同生物的免疫能力皆有顯著的提升。

二、植物萃取物

薑黃素、大蒜萃取物、藻類萃取物等,已有相關實驗證明可以提高水生生物免疫能力。

三、微生物萃取物

酵母萃取物、乳酸菌萃取物等有益微生物萃取物質,已被大量應用於畜產或是水產飼料添加物,除可提供必須營養因子與多樣化胺基酸外,更有提高免疫能力的功效。

四、營養因子

完整的營養補充是提高免疫與健康的基本條件,由於養殖生物食物來源單一,透過補充特定營養物質(例如維生素與胺基酸),可以提高生理機能與活性,強化免疫系統。

除了前述四大類以外,部分荷爾蒙或細胞激素也被認為具有提高水生生物免疫能力的功能,但是由於生產成本過高,比較少應用於飼料添加物。

菇蕈多醣體 機能性動物飼料的新焦點

近年來受到矚目的一種菇蕈多醣體——菇蕈葡聚多醣體(Mushroom β 1→3,1→6 glucan),是一種具備高活性與高安定性大分子多醣,對高溫的耐受度高,同時具備高度的水溶性。過去菇蕈多醣體由於萃取不易所以價格高昂,如今隨著科技的發展,已經可以利用醱酵模式加速商業化量產,大幅降低生產成本,也因如此,菇蕈多醣體成為目前全球機能性動物飼料產業的焦點。

在過去已有許多有關於多醣體在水生動物的研究結果發現,菇蕈多醣體能有效地提高養殖生物非特異性免疫反應,強化魚類吞噬細胞的吞噬能力與特定淋巴球的細胞之毒殺活性,提高養殖魚類對各種病原性細菌及病毒性疾病的抵抗力。而在甲殼類的研究中發現,菇蕈多醣體可活化血淋巴液中的原酚氧化酵素系統(proPO system)活性,進而增強殺菌力和吞噬作用等,且能活化凝血作用。菇蕈多醣體對於提高蝦類血淋巴中的總血球數、酚氧化酵素活性、超氧離子、超氧岐化酶及血漿中的蛋白質有最明顯的效果。

菇蕈葡聚多醣分子結構圖。

菇蕈多醣體的投餵方式多 多種經濟水產,育成效果看得見

菇蕈多醣體除了添加於水產養殖的商業飼料,由於其優異的水溶性,也可以透過浸泡飼料或是混拌饅粉等不同方式投餵,可快速有效地應用在不同養殖物種。此外,以臺南七股地區的石斑魚養殖場的試驗為例,石斑魚苗收翅後開始投餵菇蕈多醣體人工開口料可以有效提高八分石斑魚苗育成率,相較於對照組提高15%,達到52%,而在寸苗到三寸苗階段以菇蕈多醣體人工飼料餵食,可以使育成率相較對照組提高23%,提升至86%,有效撫育石斑魚苗和提高產量。

淡水魚的養殖中,加州鱸是臺灣重要淡水養殖魚種之一,而最常發生在加州鱸的養殖病害則是奴卡氏菌,以及因過度餵食含高油脂的飼料而造成脂肪肝,進而引起死亡。以菇蕈多醣體機能性飼料配合藻類與有益微生物環境控制技術,在鱸魚中間育成期與成魚養殖階段存活率均突破90%(對照組約為50~60%),成長速度快、降低細菌感染且有效解決脂肪肝引發大規模猝死的風險。

除了魚類以外,蝦類養殖產業也是臺灣重要的水產養殖標的,臺灣早年飽受蝦病之苦,近年陳秀男教授研究團隊輔導養殖戶利用菇蕈多醣機能性飼料在臺東知本地區發展高密度白蝦養殖,即便於室外養殖環境,白蝦仍連續三年平均產量超過5,000公斤,有效克服病害。

臺南七股地區於不同階段石斑魚魚苗餵食菇蕈多醣體人工飼料後存活率的差異。

雲林麥寮地區加州鱸業者在養殖過程中,使用菇蕈多醣體人工飼料餵食150天後育成率的差異。

以菇蕈多醣體飼料及一般飼料餵食加州鱸150天後,實驗組與對照組織體形及肝臟的差異。

邁入水產品精緻化,應著重生物健康管理

水產養殖在近幾年來面臨很大的衝擊,不論是在蝦類或是魚類生產上,疾病的問題都造成業者很大的損失,過去我們總習慣把這樣的損失歸諸於病毒或是細菌的感染,不斷地從藥物或是疫苗研發上著手,但是受限於水產養殖的環境特殊,仍然無法有效改善。近年來雖有類似無特定病原種苗(SPF)或是抗病種苗投入市場,最終能有效對抗疾病的策略仍是養育過程的健康管理。

臺東知本地區養殖業者使用菇蕈多醣體飼料餵食白蝦,2014~2016年每分地每季白蝦平均產量分析。

以菇蕈多醣體種蝦培育飼料所育成的健康種蝦。

 

更多文章請見《豐年雜誌》2020年3月號

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