槲皮素通过调控NF-κB/Nrf2/AMPK通路改善高脂饲料诱导的黑鲫生长抑制、免疫失衡及脂代谢紊乱

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Aquaculture Reports 3.2

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  本研究针对高脂饲料(HFD)导致的黑鲫(Mylopharyngodon piceus)生长抑制、免疫缺陷及脂代谢紊乱问题,通过补充槲皮素(600-900 mg/kg)发现其能显著提升增重率(WGR)和特定生长率(SGR),降低饲料系数(FCR),并通过抑制NF-κB炎症通路、激活Nrf2抗氧化通路及AMPK脂代谢通路,改善肝脏组织病变。该研究为水产养殖中高脂饲料的优化应用提供了理论依据,最佳补充剂量为620.50 mg/kg。

  

在水产养殖集约化发展的背景下,高脂饲料(HFD)因其"蛋白质节约效应"被广泛使用,但过量脂肪摄入会导致鱼类肝脏脂质沉积、氧化应激和免疫功能障碍,引发营养性脂肪肝甚至大规模死亡。黑鲫作为中国"四大家鱼"之一,在养殖中面临因高脂饲料导致的生长迟缓、死亡率升高等问题。为此,湖州大学的研究团队在《Aquaculture Reports》发表论文,探究了膳食槲皮素对高脂饲料喂养的黑鲫生长性能、非特异性免疫及脂代谢的调控作用。

研究采用540尾健康黑鲫幼鱼(10.53±0.35 g),随机分为6组:正常脂肪组(NFD,5%脂肪)、高脂对照组(HFD,15%脂肪)及4个槲皮素补充组(300-1200 mg/kg),进行8周喂养实验。通过生长指标测定、肝脏组织切片观察、血清生化分析、抗氧化酶活性检测及qPCR技术,系统评估了槲皮素对NF-κB、Nrf2和AMPK信号通路关键基因表达的影响。

3.1 生长性能
高脂饲料显著降低黑鲫增重率(WGR)、特定生长率(SGR)和存活率(SR),而补充600 mg/kg槲皮素使WGR和SGR分别提升至峰值,FCR显著降低。通过二项式回归分析确定最佳补充剂量为620.50 mg/kg。肝脏组织学显示,槲皮素(600-900 mg/kg)可明显改善HFD导致的肝细胞空泡化和核溶解现象。

3.3 血清非特异性免疫指标
HFD组血清溶菌酶(LYZ)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)活性显著降低,而丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)活性升高,表明肝功能受损。补充600 mg/kg槲皮素使LYZ和ALP活性恢复至正常水平,ALT/AST显著降低。qPCR显示,槲皮素上调肝脏抗菌肽基因(leap-2
hepcidin
)表达,同时通过抑制NF-κB p65表达,降低促炎因子tnf-α
il-1β
mRNA水平,提升抗炎因子il-10
表达。

3.4 肝脏抗氧化能力
HFD导致超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性及总抗氧化能力(T-AOC)显著下降,丙二醛(MDA)含量升高。补充槲皮素(600-900 mg/kg)使Cu/Zn SOD和Mn SOD mRNA表达量提升1.5倍,同时激活Nrf2通路:上调nrf2
表达,抑制其抑制因子keap1a/1b
,从而增强抗氧化防御系统。

3.5 脂代谢调控
HFD组血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量显著升高。槲皮素通过激活AMPK通路发挥作用:上调AMPK亚基(ampkα1/α2
)及脂解基因(pparα
cpt-1
)表达,促进脂肪酸β-氧化;同时下调脂肪生成基因(srebp-1
fas
),抑制肝脏脂质合成。

该研究首次系统阐明槲皮素通过多通路协同作用缓解高脂饲料对黑鲫的负面影响:NF-κB通路抑制炎症反应,Nrf2通路增强抗氧化防御,AMPK通路重塑脂代谢平衡。研究不仅为水产饲料添加剂开发提供科学依据,其发现的620.50 mg/kg最佳补充剂量更具直接应用价值。未来研究可进一步探索槲皮素与其他植物活性成分的协同效应,以及长期使用的安全性评估。

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