養殖規模の拡大と養殖密度の増加に伴い、ナマコの病気はますます深刻化し、養殖産業に深刻な損失をもたらしている。ナマコの病気は主に細菌、ウイルス、繊毛虫によって引き起こされるが、中でもビブリオ・ブリリアントによる皮膚腐敗症候群が最も深刻である。病気が悪化すると、ナマコの体壁は潰瘍化し、青と白の斑点を形成し、最終的には自己溶解して死に至り、鼻粘液のようなコロイドに溶解する。従来の病気の予防と治療では、抗生物質が広く使用されている。しかし、抗生物質の長期使用は、細菌耐性や薬剤残留の潜在的な危険性があるだけでなく、食品安全や環境汚染も引き起こす。したがって、ナマコの病気を軽減するための無公害、無残留、安全な製剤の開発は、現在の研究のホットスポットの1つである。

ギ酸カリウムは、白色の結晶性粉末で、乾燥しており無味無臭です。抗生物質に代わるものとして欧州連合で承認された初の非抗生物質飼料添加物です。養殖動物の成長を促進し、有害細菌の増殖を抑制し、腸内環境を改善する効果があり、水生生物の成長と収量を大幅に向上させることができます。

1. 検査結果

1.1 食餌性ジギ酸カリウムがナマコ（Apostichopus japonicus）の成長と生存に及ぼす影響

ナマコの特定成長率は、飼料中のギ酸カリウム含有量の増加に伴い有意に増加した。飼料中のギ酸カリウム含有量が0.8%に達したとき、すなわち飼料中のギ酸カリウム含有量が1.0%および1.2%のとき、ナマコの特定成長率は他の処理よりも有意に高かったが、有意差はなかった（P > 0.05）（表2-2）。ナマコの生存率はすべてのグループで100%であった。

1.2 食餌性ジギ酸カリウムがナマコ（Apostichopus japonicus）の免疫指標に及ぼす影響

対照群と比較して、異なるレベルのジカルボン酸カリウムは、体腔細胞の貪食能力とO2 – の産生を異なる程度で改善することができた（表2-3）。ジギ酸カリウムを1.0%と1.2%添加した場合、ナマコの体腔細胞の貪食活性と活性酸素種O2 – の産生は対照群よりも有意に高かったが、1%と1.2%のジギ酸カリウム群の間、または他のレベルのジギ酸カリウムと対照群の間には有意差はなかった。飼料中のジカルボン酸カリウム含有量の増加に伴い、ナマコのSODとNOSが増加した。

1.3 食餌性ジギ酸カリウムがナマコのビブリオ・ブリリアント感染に対する抵抗性に及ぼす影響

1.4 チャレンジ後、対照群のナマコの累積死亡率は 46.67% であり、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2% のギ酸カリウム群 (26.67%、26.67%、30%、30%、23.33%) よりも有意に高かったが、0.2% 処理群 (38.33%) とは有意差はなかった。0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2% のギ酸カリウム群のナマコの死亡率には有意差はなかった。

2．議論

2.1 二カルボン酸カリウムがナマコ（Apostichopus japonicus）の成長に及ぼす影響

動物において、ジカルボン酸カリウムの作用機序は主に消化管に入り、消化管環境を改善し、pHを調整し、有害な細菌を殺すことである（Ramli and sunanto、2005）。さらに、ジギ酸カリウムは飼料中の栄養素の吸収を促進し、養殖動物の消化率と利用率を向上させることもできる。水生動物への応用では、ジギ酸カリウムがエビの成長と生存率を大幅に向上させることが実験で示されている（he Suxu、Zhou Zhigang、et al.、2006）。本研究では、飼料にジカルボン酸カリウムを添加することでナマコ（Apostichopus japonicus）の成長が促進され、これはverland. M（2000）が報告した子豚と肥育豚へのジカルボン酸カリウムの適用結果と一致した。

2.2 二カルボン酸カリウムがナマコ（Apostichopus japonicus）の免疫に及ぼす影響

アポスティコプス・ジャポニクスは、他の棘皮動物と同じ防御機構を持ち、細胞性および非細胞性（体液性）免疫応答によって完成されます。これは主に、動物の体内に侵入する異物を識別して排除したり、異物を無害な物質に変えたり、傷を修復したりするために使われます。棘皮動物の細胞性免疫応答は、棘皮動物の防御システムを形成するさまざまな体腔細胞によって完成されます。これらの細胞の主な機能には、貪食、細胞毒素反応、および凝固レベルでの抗菌物質の産生が含まれます（kudriavtsev、2000）。貪食の過程で、体腔細胞は、細菌または細菌の細胞壁成分によって誘導され、NO、H2O2、OH、O2 - などの活性酸素種（ROS）を産生することがあります。本実験では、飼料に1.0%および1.2%のジカルボン酸カリウムを添加することで、体腔細胞の貪食活性と活性酸素種の産生が有意に増加した。しかしながら、ジギ酸カリウムが貪食活性とO2-産生を増加させるメカニズムについては、さらなる研究が必要である。

2.3 二カルボン酸カリウムがナマコ（Apostichopus japonicus）の腸内細菌叢に及ぼす影響

ジカルボン酸カリウムは弱アルカリ性環境下でギ酸とギ酸塩に分解され、細胞膜を介して微生物細胞内に入り込むことができます。細胞内のpH値を変化させ、大腸菌やサルモネラ菌などの有害微生物の増殖を阻害することで、これらの微生物の生育環境を変化させ、腸内微生物生態系のバランスを調節することができます（eidelsburger、1998）。ジカルボン酸カリウムの腸内細菌叢への影響は、肉眼的には、ジカルボン酸カリウムの分解によって生成されたH+が腸内のpH値を低下させ、腸内細菌叢の増殖を阻害します。顕微鏡的には、H+が細胞膜を介して細菌細胞内に入り込み、細胞内酵素の活性を直接破壊し、微生物のタンパク質や核酸の代謝に影響を与え、殺菌作用を発揮します（Roth、1998）。実験結果によると、ジギ酸カリウムはナマコの腸内細菌全体にはほとんど影響を与えなかったが、ビブリオ菌の数を著しく抑制することができた。

2.4 二カルボン酸カリウムがナマコ（Apostichopus japonicus）の病害抵抗性に及ぼす影響

Vibrio splendensは、ナマコの皮膚腐敗症候群の原因菌であり、ナマコの生産と養殖に有害である。本実験では、飼料にジカルボン酸カリウムを添加することで、Vibrio splendensに感染したナマコの死亡率が低下することが証明された。これは、ジギ酸カリウムのVibrioに対する阻害効果に関連していると考えられる。

3. 結論

実験結果から、飼料中のジギ酸カリウムは、ナマコの成長に有意な影響を与え、ナマコの非特異的免疫にプラスの効果をもたらし、体液性免疫と細胞性免疫を増強することが示された。飼料にジカルボン酸カリウムを添加すると、ナマコの腸内の有害細菌数が有意に減少し、ビブリオ・ブリリアントに感染したナマコの疾病抵抗性が向上した。結論として、ジカルボン酸カリウムはナマコ飼料の免疫増強剤として使用でき、適切な添加量は1.0%である。