尼罗罗非鱼的 “救星”:脱脂黑水虻幼虫粉助力抵御细菌侵袭
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时间:2025年02月26日
来源:BMC Veterinary Research 2.3
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为解决鱼粉供应受限和价格上涨问题,埃及本哈大学研究人员开展关于脱脂黑水虻幼虫粉(DBSFM)对尼罗罗非鱼影响的研究,发现用 DBSFM 替代鱼粉可提升尼罗罗非鱼多项生理指标,对其健康有积极意义。
在水产养殖的世界里,尼罗罗非鱼作为全球重要的淡水养殖鱼类,一直占据着重要地位。然而,近年来水产养殖业遭遇了一系列难题。一方面,鱼粉作为水产饲料中优质动物蛋白的重要来源,却面临着供应日益紧张、价格不断攀升的困境。这不仅让养殖户的成本大幅增加,也对水产养殖业的可持续发展构成了严重威胁。另一方面,细菌感染成为了尼罗罗非鱼养殖过程中的 “拦路虎”。链球菌病就是其中一种极具破坏力的疾病,由链球菌属引起,尤其是无乳链球菌(Streptococcus iniae,S. iniae),它不仅会影响尼罗罗非鱼的生长和健康,导致大量死亡,还具有人畜共患的风险,给养殖户和消费者的健康都带来了潜在危害。在这样的背景下,寻找一种既能替代鱼粉,又能增强尼罗罗非鱼免疫力、抵御细菌感染的饲料成分,成为了水产养殖领域亟待解决的问题。
为了攻克这些难题,埃及本哈大学(Benha University)的研究人员挺身而出,展开了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在了脱脂黑水虻幼虫粉(Defatted black soldier fly meal,DBSFM)上。黑水虻幼虫粉是一种环保且具有潜力的蛋白质来源,不仅可以将有机废弃物转化为高品质蛋白质,还含有多种有益成分,如甲壳素、月桂酸和抗菌肽等。研究人员想探究用 DBSFM 替代鱼粉后,对尼罗罗非鱼的血液生化指标、免疫血液学反应、抗氧化活性以及炎症基因表达会产生怎样的影响,并且观察在受到 S. iniae 感染后,DBSFM 能否为尼罗罗非鱼提供保护。
经过一系列严谨的实验研究,研究人员得出了令人振奋的结论。他们发现,用 DBSFM 替代鱼粉后,尼罗罗非鱼的免疫反应得到了显著提升,且未对其他生理功能产生负面影响。在血液学参数方面,感染 S. iniae 后,DBSFM 处理组的红细胞(RBCs)、血红蛋白(Hb)浓度、红细胞压积(PCV)和平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)显著增加,而平均红细胞体积(MCV)和平均红细胞血红蛋白含量(MCH)显著降低,同时白细胞(WBCs)、淋巴细胞和异嗜性粒细胞计数显著上升。在生化和免疫学参数上,DBSFM 处理组的总蛋白、白蛋白和球蛋白水平在感染后显著增加,血糖和皮质醇水平显著下降,溶菌酶和吞噬活性显著提高。抗氧化方面,感染后肝脏和脾脏的总抗氧化能力(TAC)显著增强,丙二醛(MDA)水平显著降低,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等抗氧化酶活性也有所提高。基因表达分析显示,感染后促炎细胞因子白细胞介素 1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)的表达显著下调,而抗炎细胞因子转化生长因子 -β(TGF-β)和白细胞介素 10(IL-10)的表达显著上调。这一系列结果表明,DBSFM 替代鱼粉能够有效提升尼罗罗非鱼的免疫力,增强其抗氧化能力,调节炎症反应,为尼罗罗非鱼在面对细菌感染时提供有力的保护。该研究成果发表在《BMC Veterinary Research》期刊上。
在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,他们选取健康的尼罗罗非鱼进行驯化和饲养,将其随机分组并投喂不同比例 DBSFM 替代鱼粉的饲料;其次,对实验鱼进行 S. iniae 感染实验,模拟自然感染环境;然后,在感染前后采集血液、肝脏和脾脏等样本;接着,运用血细胞计数、生化分析、免疫测定、抗氧化酶活性检测以及 RNA 提取、cDNA 合成和基因表达分析等技术,对样本进行多方面检测;最后,使用统计学方法对实验数据进行分析。
下面详细介绍研究结果:
- 血液学参数:研究人员通过对尼罗罗非鱼血液样本的分析发现,感染前,各实验组的血液学参数无显著差异。感染后,DBSFM 处理组的 RBCs、Hb 浓度、PCV 和 MCHC 显著增加,MCV 和 MCH 显著降低;同时,DBSFM 处理组的 WBCs、淋巴细胞和异嗜性粒细胞计数显著上升。这表明 DBSFM 能够改善尼罗罗非鱼的血液状况,增强其免疫细胞的活性,有助于抵御细菌感染。
- 生化和免疫学参数:实验结果显示,感染前,DBSFM-100% 组的总蛋白水平显著提高;感染后,DBSFM 处理组的总蛋白、白蛋白和球蛋白水平显著增加,而血糖和皮质醇水平显著下降,溶菌酶和吞噬活性显著提高。这说明 DBSFM 不仅能够提高尼罗罗非鱼的蛋白质合成能力,还能调节其体内的代谢水平,增强免疫力,减轻感染后的应激反应。
- 氧化和抗氧化参数:研究人员对肝脏和脾脏组织的检测发现,感染前,各实验组的 TAC 和 MDA 水平无显著差异;感染后,DBSFM 处理组的肝脏和脾脏 TAC 显著增强,MDA 水平显著降低,SOD、CAT 和 GPx 等抗氧化酶活性也有所提高。这表明 DBSFM 能够增强尼罗罗非鱼的抗氧化防御系统,减少氧化损伤,保护细胞免受细菌感染引发的氧化应激。
- 基因表达分析:研究人员对肝脏样本的基因表达分析表明,感染前,除 IL-1β 在 DBSFM-100% 组显著上调外,其他基因表达无显著变化;感染后,IL-1β 和 TNF-α 的表达显著下调,而 TGF-β 和 IL-10 的表达显著上调。这说明 DBSFM 能够调节尼罗罗非鱼的炎症反应,抑制促炎细胞因子的表达,促进抗炎细胞因子的产生,从而维持机体的免疫平衡。
研究结论和讨论部分指出,本研究首次全面评估了尼罗罗非鱼在感染 S. iniae 两周后的多项生理指标变化,证实了 DBSFM 作为鱼粉替代品的潜力。DBSFM 能够显著提升尼罗罗非鱼的免疫反应、抗氧化能力和抗炎基因表达,且未对其他生理功能产生负面影响。这些发现为水产养殖业提供了重要的理论依据和实践指导,有助于推动可持续水产养殖的发展。然而,研究人员也指出,未来还需要进一步研究使用 DBSFM 作为饲料来源的生态影响,包括其生产的可持续性以及对水生生态系统的潜在影响。这将为 DBSFM 在水产养殖中的广泛应用提供更全面的参考,确保其在解决当前水产养殖难题的同时,不会对环境造成负面影响。
综上所述,本研究为尼罗罗非鱼的养殖提供了新的思路和方法,有望为水产养殖业带来新的突破。通过深入了解 DBSFM 对尼罗罗非鱼的影响,养殖户可以更好地优化饲料配方,提高尼罗罗非鱼的健康水平和养殖效益,为全球水产养殖业的可持续发展做出贡献。
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