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渔药药效学专题讲座第六章 调节水产动物代谢及生长药物的药效学(3)

2017-12-14汪建国

渔业致富指南 2017年23期
关键词:维生素饲料

汪建国

(中国科学院水生生物研究所 研究员 博导)

渔药药效学专题讲座第六章 调节水产动物代谢及生长药物的药效学(3)

汪建国

(中国科学院水生生物研究所 研究员 博导)

7.叶酸(Acidum folicum)

(1)理化性状

维生素B11也称蝶酸谷氨酸,化学名称N-[4-[(2-氨基-4-氧代-1,4-二氢-6-蝶啶)甲氨基]苯甲酰基]-L-谷氨酸。由蝶啶核、对氨基苯甲酸核谷胺酸所组成,因其广泛存在于植物叶片中,故称叶酸。

分子式:C19H19O6N7分子量:441.4

VB11黄色或橙色结晶性粉末,稍溶于水、乙醇、丙酮、乙醚,溶于碱或碳酸盐的稀溶液中;熔点250℃。当pH值低于5时,稳定性较差。

(2)作用与用途

叶酸在体内以FH4形式与甲酰基结合起一碳基转移作用,参加腺嘌呤、嘧啶核苷酸的生物合成。

叶酸在体内经维生素C作用转变成四氢叶酸,四氢叶酸为羰基团转移酶的辅酶,影响核酸的合成,促进蛋白质和新细胞的形成,提高卵的孵化率。缺乏时患贫血、昏睡、尾鳍脆,颜色发暗,生长停滞、免疫力下降 。饲料中添加,冷水性肉食性鱼类2~5mg/kg。

8.维生素B12(钴维素)(Vitamin B12)

(1) 理化性状

维生素B12又称氰钴胺素或钴胺素。化学名称Coα-[α-(5,6-二甲基苯并咪唑基)]-Coβ氰钴酰胺。分子式:C63H88O14N14PCo 分子量:1355.4

维生素B12外观呈深红色结晶粉末,具有吸湿性,暴露于空气中能吸收12%的水分,加热至210~220℃不熔化而碳化。稍溶于水,不溶于丙酮、乙醚、氯仿、脂肪或有机溶剂。在pH4.5~5的水溶液中最稳定。遮光,密闭保存。

(2)作用与用途

以钴胺酰胺形式作为辅酶参加多种代谢反应,参与体内一碳基团的代谢,是传递甲基的辅酶,其作用是与叶酸相联系的。维生素B12参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢,维生素B12辅酶参与髓磷脂的合成,在维持神经组织中起到重要作用,参与血红蛋白的合成和恶性贫血的控制。缺乏时动物厌食、血红蛋白低、贫血、红血球破碎、生长不良。用于治疗贫血、生长迟缓等。饲料中添加,冷水性肉食性鱼类0.01~0.02mg/kg。

9.维生素H(生物素)(Vitamin H)

(1) 理化性状

维生素H是一种与硫胺素一样含有硫元素的环状化合物。化学名称α-酮-3,4亚氨基-α-四氢菲五酸。分子式:C10H16O3N2S 分子量:244.3

维生素H外观为长针状白色结晶粉末,无臭味,微溶于水和乙醇、不溶于脂肪等大多数有机溶剂,对光、热稳定,不耐高温和氧化剂。熔点228~232℃。遮光,密闭保存。

(2)作用与用途

以共价键同羧酶连接作为羧化酶的辅酶起CO2载体的作用。参入机体的碳水化合物、蛋白质和脂肪代谢。

维生素H参与代谢中羧化反应,为羧化酶系的辅酶,影响脂肪的合成,也为碳水化合物、蛋白质代谢的辅酶。缺乏时活力下降、骨短粗、厌食、色素沉着、抽搐、红血球破碎、皮肤损害、肌肉萎缩、运动失调、生长缓慢。饲料中添加,冷水性肉食性鱼类0.5~1mg/kg。

10.维生素C(Vitamin C)

(1)理化性状

维生素C即抗坏血酸,是一种酸性己糖衍生物,化学名称为L-3-氧代苏己糖醛酸内酯。商品形式有抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙。抗坏血酸、抗坏血酸钠的分子式及分子量。

分子式:C6H8O6C6H7O6Na

分子量:176.1 198.1

抗坏血酸外观为白色结晶粉末,有酸味,易溶于水,稍溶于乙醇,微溶于甘油,不溶于乙醚和氯仿。熔点为190℃。抗坏血酸钠白色或微黄色结晶粉末,略带酸味,只溶于水,基本不溶于乙醇、乙醚、氯仿。220℃时分解。维生素C水溶液不稳定,有强还原性,遇空气、碱、热变质失效,干燥较稳定。与VA、VD有拮抗作用。

(2)作用与用途

维生素C为羧基化酶的辅酶,能促进胶原蛋白的生物合成,其本身又可成为氧化还原系统参加生物氧化反应。是维持水生动物免疫力、抗病力、维持水生动物正常繁殖能力的必需营养物质,是合成胶原蛋白和粘多糖等细胞间质的必需物质;是一些水生动物维持正常生理功能和正常环境适应能力的必需物质;作为氢的载体还参与体内的氧化还原反应,参与叶酸、铜等的代谢及该类激素的合成,使体内氧化型谷胱甘肽转变为还原型谷胱甘肽,从而起到保护酶的活性巯基、解除重金属毒性作用;还参与酪氨酸代谢及肾上腺皮质激素合成、促进肠道对铁的吸收,有益于造血功能;防止出血病与协同作用。可减少鱼类组织中脂类的过氧化作用,还可促进白细胞的吞噬作用及网状内皮系统和抗体的形成,增强鱼虾对各种应激现象的适应性。

VC与水产动物的免疫、抗病、解毒作用,VC通过促进胶原蛋白的形成而参与表皮、黏液、鳞片的形成,在抗病过程中发挥着第一道屏障的作用。摄入充足VC的虹鳟,其背皮剥离处的表皮再生速度明显高于摄入VC不足或VC缺乏的虹鳟(荻野珍吉,1985)。秦启伟等(2000)研究了冰冻小杂鱼中添加VC对青石斑鱼非特异性的体液和细胞免疫调节作用的影响,结果表明随VC添加量的增加,青石斑鱼血清补体经典型溶解羊红细胞单能力显著增强。添加VC则提高了青石斑鱼的抗体水平,影响其特异性体液反应。Ortuno等(1999)添加VC投喂金头鳟,其非特异性指标头肾白细胞吞噬活力和溶血补体活力均显著提高;VC对虹鳟的非特异性免疫指标也有明显促进作用,且与葡聚糖联合使用具有加强效应(Verlhac等,1998);体内注射VC的虹鳟,其淋巴细胞的增殖能力明显高于未注射对照组(Hardie等,1991);体外培养试验表明,VC或VE可促进金头鳟头肾白细胞迁移率和吞噬活力(Mulero等,1998)在中国对虾的研究表明,添加400mg/kg的VC可增强对虾的免疫能力(冯伟,李健等,2011)。VC还可促进白细胞的吞噬作用及网状内皮系统和抗体的形成,增强鱼虾对各种应激现象的适应性,并提高免疫力(张玲,孙修勤,2003)。

VC在饲料中推荐添加量:冷水性肉食性鱼类100~800mg/kg;斑鮰60mg/kg;对虾400~800mg/kg。

11.肌醇(Inositolum)

(1) 理化性状

肌醇为化学名称环己六醇。

分子式:C6H12O6分子量:180.16

肌醇为结晶或结晶性粉末,无臭,甜味,可溶于水,难溶于乙醇。需遮光、密闭保存。

(2)作用与用途

肌醇和胆碱在动物体内结合成卵磷脂促进脂肪代谢。促进肝脏和其它组织中脂肪的新陈代谢,促进中性脂肪和磷脂由肝脏进入血液中,防止在肝脏中积存。用于治疗胃胀、空胃时间长、皮肤损害、生长慢等。饲料中添加,冷水性肉食性鱼类200~400mg/kg;鲤鱼400mg/kg;真鲷550~900mg/kg。

三、微量元素

动物体内矿物质元素包括常量矿物元素和微量矿物元素,其中, Ca、P、Mg、Na、K、Cl、S为常量矿物元素,约占体内总有机盐的60%~80%;Fe、Cu、Mn、Zn、Co、I、Se、Ni、Mo、F、A1、V、Si、Sn、Cr,在动物体内含有不超过50mg/kg体重,称之为微量矿物元素。虽然饲料原料中都含有矿物质,但供给量不能满足动物的营养需求,因此还需额外添加。目前,这些矿物质的添加多采用硫酸盐、碳酸盐或磷酸盐。

矿物质在体内的主要生理功能:(1)骨骼、牙齿、甲壳及其他体组织的构成成分,如Ca、P、Mg、F等;(2)酶的辅基成分或酶的激活剂,如锌是碳酸酐酶的辅基,铜是酚氧化酶的辅基等;(3)构成软组织中某些特殊功能的有机化合物,如Fe是血红蛋白的成分,碘是甲状腺素的成分,Co是维生素B12的成分等;(4)无机盐作为体液中的电解质,维持体液的渗透压和酸碱平衡,保持细胞的定形,供给消化液中的酸或碱,如K、Na、Cl等元素;(5)维持神经和肌肉的正常敏感性,如Ca、Mg、Na、K等元素。矿物元素的生理功用在鱼、虾和陆地动物之间的重大区别在于渗透压的调节,即鱼、虾体液需经常维持和周围水之间的渗透压平衡。

鱼、虾很容易从水环境中吸收矿物质,淡水鱼主要从鳃和体表吸收,而海水鱼则从肠和体表吸收。虾类有控制异常矿物质浓度的能力,但随种类不同而异。某些鱼类和甲壳类能排出高比例过量矿物元素,因此能以相对正常的浓度控制Cu、Zn、Fe等在体内的含量、但小鱼和新孵出的鱼苗则对这些金属的调控和排出的能力甚至比Hg、Cd和Pb还差。鳃、消化道是调控和排出过剩矿物质的场所。矿物元素对鱼、虾的营养很重要,但饲料中添加过多会引起鱼、虾慢性中毒,矿物元素过量可抑制酶的生理活性,取代酶的必需金属离子,改变生物大分子的活性,从而引起鱼、虾在形态、生理和行为上的变化,对鱼、虾的生长不利,而且通过富集作用,对人体健康产生危害。

(一)常量矿物元素

1.钙(Calcium)和磷(Phosphyorum)

钙和磷在动物代谢中紧密相连,营养上缺乏任何一种都会影响另一种的营养价值。

钙约占动物体内矿物质的70%,与磷结合形成骨骼与牙齿,此外,血液中的钙可以促进血液凝固,肌肉中的钙可以促进肌肉收缩。目前,国内外常用的钙制剂主要有磷酸氢钙、氯化钙、葡萄糖酸钙、氢氧化钙、氧化钙、硫酸钙、磷酸钙、磷酸二氢钙等。磷参与构成活细胞的结构;参与几乎所有重要有机物合成和降解代谢;磷是三磷酸腺苷、核酸、磷脂、细胞膜和多种辅酶的重要组成成分,磷与能量转化、细胞膜通透性、遗传密码以及生殖和生长有密切关系。磷还用作缓冲液,对动物体液的酸碱平衡起着重要的调节作用。目前,国内外常用制剂主要有磷酸钙、磷酸一氢钙、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾等。

(1)理化性状

磷酸氢钙(Calcii phosphas dibasicus):为白色粉末,无臭,无味。在水或乙醇中不溶。取本品,加稀盐酸使其溶解,溶液显钙盐与磷酸盐的鉴别反应。

磷酸二氢钠(Natrii dihydrogenii phosphas):为无色结晶或白色结晶粉末,在乙醇中几乎不溶。

(2)药理作用

构成骨、齿、鳞及甲壳:钙、磷是鱼体内含量最多的无机元素,体内99%钙和80%的磷存在于骨路、牙齿和鳞片上。鲤鱼和虹鳟,钙占鱼体湿重的0.5%~0.6%(干重的2%~3%),其中80%的钙存在于骨路中,磷占鱼体湿重的0.4%~0.5%(干重的2%的左右),其中50%~60%存在于骨骼中。鱼体钙、磷比约为0.9~1.2,骨骼比值为2,且很少有变化。当饲料中长期缺乏钙、磷,则骨灰量减少,但骨灰中钙、磷比仍维持在2左右。骨灰中约含有36%的钙,17%的磷和0.8%的镁,以及其他少量无机元素。罗非鱼的鳞含钙约为干重的19%~24%,对虾甲壳中含钙约7%。

在软组织的作用:鱼体中钙是最丰富的离子之一,除骨骼外,还有约1%的钙广泛分布于软组织中。在血液中主要存于血浆(9~12mg/100mL)。钙在软组织中的生理功能有:参与肌肉收缩、血液凝固、神经传导、某些酶的激活以及细胞膜的完整性和通透性的维持。在细胞膜中钙和磷紧密结合,控制膜的通透性和调控细胞对营养成分的吸收。血钙过低,神经组织应激性提高,导致痉挛和惊厥。

无论在海水或淡水,鱼都能从水中获取足够量的钙。钙的缺乏症在某些鱼类中很难发现。河鲶若生长在无钙水中则产生缺钙现象,其待征是生长差,骨中灰分含量降低,饲料效率低和死亡率高。磷由于在水中含量少,又不易吸收,因此对鱼、虾类而言,磷几乎全部要由饲料中摄取。鲤鱼的磷缺乏症是生长差,骨骼发育异常,头部畸形,脊椎骨弯曲,肋骨矿化异常,胸鳍刺软化,体内脂肪蓄积,水分、灰分含量下降,血磷含量降低,饲料转化率差。对虾缺磷则易产生软壳病,生长缓慢,死亡率高。

(3)用法与用量

混饲,添加量0.18g/kg体重(即6g/kg饲料)。

(4)使用注意事项

毒性:过量会干扰Fe、Mg和Zn的正常生理功能的行使。储存于阴凉、通风、干燥处。

2.镁(Magnesium)

镁与钙、磷的关系很密切,鱼体内的镁大部分贮存于骨骼(鲤鱼占60%),其余40%的镁分布在各器官、肌肉组织和细胞外液。镁的主要功能是作为体内300多种酶的辅基,如磷酸化酶、磷酸转移酶、脱羧酶和酰基转移酶等;协助骨骼、牙齿和甲壳的形成;它也是细胞膜的重要构成成分。心肌、骨骼肌和神经组织的活动,有赖于钙、镁离子间维持适当的平衡。目前,国内外常用镁制剂主要有硫酸镁、氧化镁等。

(1)理化性状

硫酸镁(Magnesii sulfas):无色结晶,无臭,味苦、咸,有风化性。在水中易溶,在乙醇中几乎不溶。

(2)药理作用

镁在动物体内含量较少,约70%在骨骼中与钙同时存在,是骨骼的组成成分之一。其余的镁则在体液内与磷一同存在,在机体内是焦磷酸酶、胆碱脂酶、ATP酶和肽酶等多种酶的活化剂。在糖和蛋白质代谢中起着重要作用,维持肌肉、神经的正常兴奋性。

饲料中缺镁时,淡水鱼如鲤鱼、虹鳟会出现生长缓慢、肌肉软弱、痉挛惊厥、白内障、骨骼变形、食欲减退、死亡率高等缺乏症。摄食缺镁饲料的虹鳟,还会出现肌肉、幽门垂盲囊和鳃丝发生组织学变化,骨中镁含量下降,钙含量增加,磷含量变化不大。骨骼中的钙、镁比可用来判断饲料中是否缺镁。

(3)用法与用量

混饲,添加量12μg/kg体重(即0.4mg/kg饲料)。过量摄入会导致动物中毒,出现生长停滞、内脏病变等。

(4)使用注意事项

储存于阴凉、通风、干燥处。

3.钠(Natrii)、钾(Kalii)、氯(Chloridum)

钠、钾、氯是生物体中最丰富的电解质,主要分布在体液和软组织中。钠和氯是主要的细胞外液的阳离子和阴离子,钾和镁则是主要的细胞内液的阳离子。作用是维持渗透压和酸碱平衡,控制营养物质进入细胞和水代谢等。常见的制剂包括:氯化钠、氯化钾等。

淡水鱼主要是通过鳃和肾脏来调节渗透压,而海水鱼则是通过鳃、肾脏和肠来调节渗透压。淡水鱼体内的钠、氯离子,主要是通过鳃和食物从外界吸收,同时由尿中排除一部分,以保持平衡。海水鱼则相反,盐类经体表渗透到体内,为了保持体内的水分,需要经肠道吸收海水中的水分,同时也吸收离子。为维持体内外平衡,海水鱼从鳃泌盐细胞排出钠和氯离子。

除调节渗透压外,钾对维持神经和肌肉的兴奋性很重要,并且还与碳水化合物的代谢有关。钠离子还参与糖和氨基酸的主动转运,Na+、K+、Cl-均参与体内酸、碱平衡的调节,并构成胃的酸性和肠内的碱性环境。

(1)理化性状

氯化钠(Natrii chloridum):为无色、透明的立方形结晶或白色结晶状粉末;无臭;味咸。在水中易溶,水溶液显中性反应;在乙醇中几乎不溶,有杂质时易潮解。

(2)药理作用

电解质补充药。在动物体内,钠是细胞外液中极为重要的阳离子,是保持细胞外液渗透压和容量的重要成分。此外,钠还可以碳酸氢钠形式构成缓冲系统,对调节体液的酸碱平衡具有重要作用。钠离子在细胞外液中的正常浓度,是维持细胞的兴奋、神经肌肉应激性的必要条件。体内大量丢失钠可引起低钠综合征,表现为全身虚弱、表情淡漠、肌肉阵挛、循环障碍等,重则昏迷直至死亡。

作消毒剂和杀菌刑、杀虫剂。其水溶液可作高渗剂,通过浸浴法以改变病原体或其附着生物的渗透压,使细胞内外液体发生平衡失调而死亡或从固着处脱落。主要用于防治细菌、真菌或寄生虫等疾病。还可防治亚硝酸盐中毒引起的褐血症。

鱼、虾体有充分的能力来调节钠、钾、氯离子的含量,不足时,可以通过减少排出,增加吸收和储留来满足机体的需要。过多时,又可借助于水媒介排出。因此,在正常情况下,鱼、虾类未曾发现其缺乏症。但在试验饲料中添加过多的钠、钾、氯,大大超过鱼体的处理能力,鱼类可呈现出水肿等中毒症状。当鱼体严重缺乏时,则出现生长停滞,蛋白质和能量利用率下降。

(3)用法与用量

1.0%~3.0%浸浴淡水鱼5.0~20.0min,可防治烂鳃病、白头白嘴病、赤皮病、竖鳞病、真菌病等。其浸浴时间长短主要随水温高低而定。鳗鲡苗种入池前用0.8%~1.0%浸浴2h有防病作用。0.5%~0.7%全池遍洒防治鳗鲡烂鳃病、烂尾病、体表溃疡病、水霉病和鳃肾炎等。由亚硝酸盐中毒引起的鲫、罗非鱼等褐血症一般可用25.0~50.0g/m3水体的氯化物进行防治。用药前应先测池水中的氯化物、亚硝酸盐浓度及池水体积,并按公式1和2计算实际用量。[公式1:氯化物加入浓度(mg/L)=6×水中亚硝酸盐浓度-水中氯化物浓度;公式2:氯化物实际用量=池水面积×平均水深×氯化物加入浓度]。施药后约24h,可使褐血症得到缓解。

(4)使用注意事项:密封保存、防潮,用本品浸浴时,不宜在镀锌容器进行,以免中毒。不同养殖鱼类鱼苗对盐度的耐受力不同,对不同的鱼类严格按照其用量和浸浴时间操作。

(未完待续)

(通联:430072,中国科学院水生生物研究所 武汉市武昌东湖南路7号)

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