槲皮素调控水蚤(Daphnia pulex)抗氧化代谢通路及生殖功能的剂量效应研究

本研究揭示了天然黄酮类化合物槲皮素对水蚤(D. pulex)的双向调节作用：低浓度（1-2.5 mg/L）显著延长寿命、提高蜕皮频率和净繁殖率（R0），上调CAT/GSH/SOD等抗氧化酶活性；高浓度（5-10 mg/L）则引发背脊畸形并抑制繁殖。通过转录组分析发现其通过代谢通路（KEGG）、氧化磷酸化等途径缓解氧化应激，为水产养殖中植物源免疫增强剂的开发提供理论依据。

　　

Highlight

槲皮素在低浓度时展现强效抗氧化活性，而高浓度则呈现促氧化特性。本实验发现，经不同浓度处理的D. pulex不仅绝对寿命延长，平均寿命也显著增加，这与Kampk?tter等关于槲皮素延长Caenorhabditis elegans寿命的研究结论一致。我们进一步探究了槲皮素对甲壳类生理机制的调控作用。

Discussion

槲皮素作为黄酮类化合物，在低浓度时具有抗氧化潜力，高浓度时则转为促氧化效应。实验数据显示，处理组水蚤的甘油三酯（TG）水平下降，低浓度显著抑制酸性磷酸酶（ACP）和碱性磷酸酶（AKP）活性，所有浓度均降低淀粉酶（AMS）活性。过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽（GSH）水平随浓度升高呈先升后降趋势，超氧化物歧化酶（SOD）在14天暴露后也呈现相同规律。

Conclusions

新生D. pulex在出生24小时内接受不同浓度槲皮素（0-10 mg/L）处理。高浓度导致形态损伤，低浓度显著下调TG、ACP和AKP活性。CAT和GSH呈现浓度依赖性"钟形曲线"变化。转录组证实槲皮素通过激活代谢通路（特别是氧化磷酸化）缓解氧化应激，为水生生物抗氧化研究提供新视角。