综述:植物生物制剂在鱼类和甲壳类动物中的应用:系统性综述

《Discover Animals》:Phytobiotics in finfish and shellfish: a systematic review

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:Discover Animals

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  本综述系统梳理了植物源生物活性化合物(植物生物制剂)在淡水及海水鱼类和甲壳类养殖中的应用。文章指出,在水产养殖集约化背景下,传统抗生素和化学疗法面临环境污染、耐药性及食品安全风险。植物提取物富含抗氧化剂、类黄酮、生物碱和精油等成分,展现出免疫刺激、抗菌和抗氧化效应,能显著增强养殖物种的非特异性免疫和适应性免疫,改善生长性能、饲料效率及对细菌(如嗜水气单胞菌A. hydrophila)、病毒(如白斑综合征病毒WSSV)和寄生虫的抵抗力。综述为减少抗生素依赖、推动可持续水产养殖提供了天然、有效的替代方案。

  
水产养殖是全球粮食安全的重要贡献者,通过淡水和海水环境中鱼类和甲壳类的养殖提供高质量蛋白质。然而,养殖实践的集约化加上水质管理不善,增加了养殖物种的应激,使其更容易受到细菌、病毒和寄生虫的感染。传统的疾病控制方法,如抗生素和化学处理,存在重大风险,包括环境污染、抗菌素耐药性和食品安全受损。因此,探索天然、可持续的替代品,如药用植物提取物和植物生物制剂,以增强水产养殖物种的健康和抵抗力,引起了越来越多的兴趣。
植物生物制剂是指添加到动物饲料中以支持生长、增强免疫和治疗疾病的各种植物源生物活性化合物。这些包括酚类、类黄酮、生物碱、萜类、单宁、类固醇、色素和精油,它们通过刺激酶分泌和调节肠道微生物群来改善消化效率,促进营养吸收、代谢调节和减少氧化应激。草药提取物是药用植物的浓缩制剂,通常含有多种协同作用的活性成分。这些化合物有助于刺激抗体产生,减少组织损伤,调节激素活性,抑制细菌生长,抑制蛋白质合成,破坏细胞膜,阻止活性氧(ROS)生成和生物膜形成。此外,它们还可作为免疫刺激剂,激活巨噬细胞和中性粒细胞,刺激细胞因子和抗菌肽的产生,作为抗应激剂、饲料引诱剂和生长促进剂,具有可生物降解、生物相容性和无毒的特点。
淡水鱼类中的药用植物及其生物活性
淡水鱼类通常受到细菌和寄生虫病的影响,这些疾病可能对商业物种如卡特拉鲃(Catla catla)、露西亚罗胡鱼(Labeo rohita)、尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)等造成严重损害。植物提取物在补充饲料时具有多种益处,能够触发鱼类的免疫系统。
丽鱼科(Cichlidae) 鱼类中,饲喂含番石榴(Psidium guajava)粉的饲料可提高尼罗罗非鱼对嗜水气单胞菌(A. hydrophila)感染的抵抗力并降低死亡率,这归因于其类黄酮化合物如槲皮素、桑色素等的抑菌作用。金银花(Lonicera japonica)和黄芪(Astragalus membranaceus)的草药提取物单独或与硼混合使用,可增强尼罗罗非鱼的血白细胞、血浆溶菌酶活性,并降低嗜水气单胞菌感染后的死亡率。睡茄(Withania somnifera)根粉能激活巨噬细胞、吞噬作用和溶酶体酶。牙刷树(Miswak)的补充能通过总多酚和类黄酮化合物增加抗氧化活性,番茄红素能通过增加IL-1β和IFN-γ细胞因子的产生促进免疫反应。大蒜(Allium sativum)补充能增加抗菌活性,调节微生物群,上调IL-1β基因表达。泰国人参(Boesenbergia rotunda)粉能改善免疫反应和生长。阿萨姆茶(Camellia sinensis)提取物能增强生长水平、体液和粘膜免疫力,抵抗无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)。胡芦巴(Trigonella foenum-graecum)籽粉能改善饲料效率、生长性能和对嗜水气单胞菌的抵抗力。柠檬(Citrus limon)皮补充能提高非洲cat鱼(Clarias gariepinus)和尼罗罗非鱼的免疫反应和抗氧化能力。大蒜油和薄荷(Lippia sidoides、Mentha piperita)浴处理能增加对寄生虫的抵抗力。心叶青牛胆(Tinospora cordifolia)的石油醚和乙醇提取物能激活抗体反应和中性粒细胞活性。混合南瓜(Cucurbita mixta)籽补充有助于先天免疫、生长指标和总体抵抗力。
鲤科(Cyprinidae) 鱼类中,狗牙根(Cynodon dactylon)作为免疫刺激剂可显著增加卡特拉鲃的抗蛋白酶、溶菌酶、髓过氧化物酶活性等。八角(Illicium verum)补充可提高饲料转化率、蛋白质效率比、补体、吞噬和呼吸爆发活性。番石榴叶提取物可提高生长水平、对嗜水气单胞菌的抵抗力和细胞因子基因表达。老鼠簕(Acanthus illicitolius)的粗制和纯化甲醇提取物可鼓励免疫反应。牛膝(Achyranthes aspera)籽可刺激免疫力。黄芪和当归(Radix astragalin seu Hedysari & R. Angelicae Sinensis)根可增强免疫力。迷迭香(Rosmarinus officinalis)叶粉可增强生长、抗氧化和免疫状态。银杏(Ginkgo biloba)叶提取物可表达更高的总蛋白,促进生长和存活。姜黄(Curcuma longa)补充可增加免疫反应、皮肤粘膜、血清抗氧化和生长参数。欧楂(Mespilus germanica)叶提取物可改善生长并上调免疫相关基因。枣(Ziziphus jujube)提取物可增强免疫力和生长水平。印楝(Azadirachta indica)水提物浴处理可提高血清蛋白水平。迷迭香粗提物可增加对指环虫(Dactylogyrus minutus)的抵抗力。厚朴(Magnolia officinalis)的活性化合物可增强抗病毒免疫反应。姜黄素对草鱼(Ctenopharyngodon idella)的多子小瓜虫(I. multifiliis)有抗寄生虫活性。圣罗勒(Ocimum sanctum)、印楝和姜黄可增加总蛋白、胆固醇和血清葡萄糖。印楝水提物可控制寄生虫感染。狗牙根、余甘子(Emblica officinalis)和鸭嘴花(Adhathoda vasica)可作为免疫刺激剂。穿龙薯蓣(Dioscorea zingiberensis)和银杏提取物可帮助存活。牛蒡(Articum lappa)的氯仿提取物对指环虫有高效。牵牛子(Semen pharbitidis)的活性化合物有抗寄生虫活性。肉桂(Cinnamomum cassia)等植物的生理活性成分有杀虫活性。粗茎鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma)等植物浴处理可增加抵抗力。多种植物的甲醇提取物具有抗寄生虫活性。鸦胆子(Brucea javanica)果实甲醇提取物有抗寄生虫活性。檀香(Santalum album)氯仿提取物对寄生虫有效。常见消毒剂和博落回(Macleaya cordata)可控制寄生虫。大戟(Euphorbia fischeriana)提取物可抑制指环虫卵和寄生虫。姜(Zingiber officinale)提取物可增加抵抗力。黄芪多糖可改善斑马鱼(Danio rerio)的生长性能、肠道菌群和肝脏健康。肉豆蔻(Myristica fragrans)籽可增加生长、非特异性免疫指数和抗氧化状态。
其他科的鱼类中,薄荷(Minata sepicata)处理可改善低眼巨鲇(Pangasianodon hypophthalmus)的生长和抗氧化状态。银杏、肉豆蔻和水飞蓟(Silybum marianum)可显著提高免疫球蛋白水平。Nutrafito Plus可显著增强生长、饲料效率和血液学参数。白柠檬(Lippia alba)精油浴处理可增加大盖巨脂鲤(Colossoma macropomum)对多子小瓜虫的抵抗力。白柠檬(Lippia sidoides)和奥里根木(Lippia origanoides)精油可增加对单殖吸虫的抵抗力。胡椒薄荷(Mentha piperita)和互叶白千层(Melaleuca alternifolia)精油可显著抵抗多子小瓜虫。 Ocimum gratissimum精油浴处理可增加Rhamdia quelen对指环虫的抵抗力。互叶白千层精油可增加对多子小瓜虫的抵抗力并预防肝损伤。大蒜提取物可改善非洲cat鱼(Clarias gariepinus)的生长、免疫反应和疾病抵抗力。印楝提取物可刺激免疫力。辣木(Moringa oleifera)叶提取物可改善抗氧化状态、生长和免疫参数。姜黄可提供抗氧化和抗炎特性。胡椒薄荷提取物浴处理可增加巨骨舌鱼(Arapaima gigas)的存活和对单殖吸虫的抵抗力。
海水鱼类中的药用植物及其生物活性
海水渔业中常见的病理感染和病毒性疾病对具有经济价值的物种如鲑鱼、虹鳟、海鲈、遮目鱼、石斑鱼、笛鲷等造成损害。
鲷科(Sparidae) 鱼类中,膳食补充柠檬皮可改善金头鲷(Sparus aurata)的免疫系统和抗氧化活性。牛至(Origanum vulgare)的水和乙醇提取物可增强细胞毒性和抗氧化活性。胡芦巴籽单独或与益生菌结合可提高生长、体液免疫力、免疫基因表达和抗氧化活性。
狼鲈科(Moronidae) 鱼类中,膳食补充香柠檬(Citrus bergamia)皮精油可提高欧洲海鲈(Dicentrarchus labrax)的免疫状态。牛至精油可显著增强生长性能、饲料转化率和蛋白质效率比。薰衣草油(LO)补充可增强生长性能、饲料效率、免疫反应、消化酶活性和抗氧化防御。降低鱼粉水平并补充植物源混合物可改善生长性能、营养利用和肠道形态。
笛鲷科(Lutjanidae) 鱼类中,投喂土荆芥(Chenopodium ambrosioides)可刺激太平洋红笛鲷(Lutjanus peru)的免疫力。富含百里香酚和香荆芥酚的精油饲料添加剂可增强免疫力。姜黄和迷迭香强化可调节肌肉脂肪酸组成。
鮨科(Serranidae) 鱼类中,食用莴苣(Lactuca indica)提取物可改善云纹石斑鱼(Epinephelus bruneus)的溶菌酶和吞噬活性。大蒜可改善斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)的生长和免疫力。姜黄可增加点带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)的抗氧化活性和生长。印楝可刺激点带石斑鱼(Epinephelus malabaricus)的先天免疫系统。辣木可增强点带石斑鱼的免疫参数和抗氧化应激。
鲹科(Carangidae) 鱼类中,墨西哥山楂(Crataegus mexicana)果实可增强长鳍鰤(Seriola rivoliana)的抗氧化和免疫参数。蒲公英(Taraxacum officinale)提取物可增强金鲳(Trachinotus ovatus)的饲料利用率、生长、免疫反应、血浆抗氧化酶活性和对哈维氏弧菌(V. harveyi)的抵抗力。 Viola philippica水提物对石斑鱼虹彩病毒(GIV)感染有优异的抑制作用。
刺鱼科(Gasterosteidae) 鱼类中,互叶白千层提取物浴可减少三刺鱼(Gasterosteus aculeatus)的指环虫感染。
淡水和海水鱼类中的药用植物及其生物活性
降海和溯河鱼类是洄游物种,它们的洄游模式基于产卵地点而不同。
鲑科(Salmonidae) 鱼类中,大蒜酱可控制虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的嗜水气单胞菌感染。姜可作为免疫刺激剂。伊朗大蒜(Allium hirtifolium)可改善生长、先天免疫力、生化参数和对海豚链球菌(Streptococcus iniae)的抵抗力。来自杜氏盐藻(Dunaliella salina)的β-胡萝卜素可加强免疫反应。黑籽草(Nigella sativa)可提高血清蛋白和总免疫球蛋白水平。异株荨麻(Urtica dioica)甲醇提取物可调节细胞因子并增强氧化应激抵抗力。姜黄可增加血液学、免疫力和抗氧化剂。药水苏(Stachys lavandulifolia)可改善红细胞计数、血液免疫球蛋白和溶菌酶活性。芦荟(Aloe vera)可增强血液学指数、生化参数和免疫力。蓼(Polygonum minus)可增强免疫系统。植物蛋白资源可上调细胞因子。
鲻科(Mugilidae) 鱼类中,绿茶(Camellia sinensis)叶提取物可显著增加鲻鱼(Mugil cephalus)的吞噬活性、呼吸爆发活性和一些血液学参数。印楝可改善免疫反应和存活率。圣罗勒叶提取物可改善生长、抗氧化酶活性和免疫参数。睡茄可改善免疫反应和存活率。姜黄可增加抗氧化酶活性和生长性能。
鳗鲡科(Anguillidae) 鱼类中,银杏石油提取物对欧洲鳗鲡(Anguilla anguilla)的拟指环虫有抗寄生虫活性。印楝可增强免疫反应。睡茄在日本鳗鲡(Anguilla japonica)中具有免疫刺激和抗氧化特性。圣罗勒可刺激先天免疫力。姜黄在欧洲鳗鲡和美国鳗鲡(Anguilla rostrata)中具有抗炎和抗氧化作用。
尖吻鲈科(Latidae) 鱼类中,饲喂姜酱可提高尖吻鲈(Lates calcarifer)对哈维氏弧菌的存活率。大蒜活性成分可增加对新贝尼登虫(Neobenedenia spp)的抵抗力。
淡水和海水甲壳类动物中的药用植物及其生物活性
迄今为止,多项研究已证明在甲壳类养殖中使用药用草药提取物可作为生长促进剂、免疫增强剂、抗病毒剂和抗氧化剂,主要集中在虾和蟹上。
对虾科(Penaeidae) 甲壳类中,墨旱莲(Eclipta alba)、心叶青牛胆、孟加拉苹果(Aegle marmelos)、狗牙根和胡黄连(Picrorhiza kurooa)的甲醇提取物可显著提高斑节对虾(Penaeus monodon)的非特异性免疫力,对抗WSSV。水黄皮(Pongamia pinnata)乙醇叶提取物可提高存活率。苦味叶下珠(Phyllanthus amarus)、马缨丹(Lantana camara)、苦瓜(Momordica charantia)、孟加拉苹果和狗牙根的提取物对WSSV具有抗病毒活性。狗牙根植物提取物可预防WSSV感染。睡茄、胡黄连、姜、印楝和狗牙根的甲醇提取物具有抗病毒活性和免疫刺激作用。橄榄(Olea europaea)叶甲醇提取物可提高凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的存活率和免疫力。细枝软骨藻(Gracilaria tenuistipitata)热水提取物可增强生长和免疫反应。番石榴叶提取物可增强非特异性免疫反应和生长性能。芦荟粉可提高对副溶血弧菌(V. parahaemolyticus)和WSSV的存活率。狗牙根乙醇提取物可增强存活率。蓟罂粟(Argemone mexicana)提取物可增强免疫系统。肠浒苔(Ulva intestinalis)粗提物可增强生长和免疫反应。姜、水牛角(Hygrophila spinosa)、印度铁苋菜(Acalypha indica)、胡黄连和心叶青牛胆的多种草药提取物可刺激免疫。越南传统草药桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)具有抗菌、抗真菌、抗疟疾和抗炎活性。蒲桃(Syzygium cumini)叶粉可保护对虾。角叉菜(Kappaphycus alvarezii)卡拉胶可增强微生物群组成和免疫反应。金银花可改善生长指标并降低死亡率。丝兰(Yucca schidigera)提取物可增强生长、免疫力和水质。
弓蟹科(Varunidae) 甲壳类中,补充淫羊藿苷(icariin)可改善中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的非特异性免疫力、生长参数和抗氧化活性。菊苣多糖可增强抗氧化活性、特定生长和对WSSV的抵抗力。
长臂虾科(Palaemonidae) 甲壳类中,补充辣木叶提取物可提高罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)的体重和免疫功
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