酶解微藻Nannochloropsis gaditana对金头鲷幼鱼免疫调节作用的评估：短期激活与长期耐受的平衡

《Aquaculture Reports》：Assessment of the immunomodulatory effect of using raw or hydrolysed Nannochloropsis gaditana in diets for juvenile gilthead seabream specimens

本研究针对水产养殖中机会性细菌感染频发的问题，通过在金头鲷（Sparus aurata）幼鱼饲料中添加不同比例（2.5%/5%）的原始或酶解Nannochloropsis gaditana微藻，系统评估了其对先天免疫反应的调节作用。研究发现酶解微藻能短期激活免疫基因表达（如tlr2、il1β），而长期饲喂原始微藻会导致il6和Hamp基因过度表达，反而增加Vibrio anguillarum感染后的死亡率。该研究为微藻作为功能性饲料添加剂的合理应用提供了重要免疫学依据。

　　

随着全球水产养殖产量在2022年达到2.232亿吨的纪录，如何可持续地满足不断增长的人口营养需求已成为重要课题。作为欧洲主要养殖鱼种的金头鲷，其2024年产量达8932,332.966吨，但养殖过程中频发的机会性细菌感染（如弧菌病）常造成重大经济损失。微藻因其富含多糖、脂质和多酚等生物活性化合物，被提议作为水产饲料的功能性添加剂，但其细胞壁结构会限制生物活性成分的生物利用度。

在这项发表于《Aquaculture Reports》的研究中，西班牙海洋学中心的科研团队创新性地采用酶解处理技术，系统评估了原始与酶解Nannochloropsis gaditana微藻对金头鲷幼鱼免疫系统的调节作用。研究设计了五种等氮等脂实验饲料：对照组（不含微藻）、2.5%和5%原始微藻组（R2.5、R5）、2.5%和5%酶解微藻组（H2.5、H5），对510尾平均体重15.5±0.5克的幼鱼进行为期90天的饲喂实验，并在第91天进行Vibrio anguillarum攻毒实验。

研究团队运用实时荧光定量PCR（qPCR）技术检测了头肾组织中21个免疫相关基因的表达，包括Toll样受体（tlr2、tlr5s、tlr9、tlr22）、信号转导蛋白（myd88、traf6）、NF-κB复合物组分（nfkbap、nfkbia等）、炎症细胞因子（il1b、il6、il8）和抗菌肽（defb1、hamp、nkl、pis）。同时通过酶联免疫吸附试验（ELISA）定量血浆中hepcidin（Hamp）和NK-lysin（Nkl）水平，并系统测定了血浆和肝脏匀浆中的过氧化物酶、溶菌酶、蛋白酶等先天免疫活性。

在45天饲喂期，酶解微藻展现出显著免疫激活作用。H5组（5%酶解微藻）鱼体的tlr2、tlr5s基因表达显著上调，炎症因子il1β和il8表达量增加2.3倍和1.8倍，同时抗菌肽nkl表达提升1.5倍。值得注意的是，H5组肝脏溶菌酶活性达到35.2 U/mL，显著高于对照组的22.1 U/mL。然而这种免疫激活效应呈现时间依赖性，到90天时，除H5组defβ1基因仍保持1.4倍高表达外，多数免疫参数恢复至基线水平。

相比之下，原始微藻组表现出截然不同的免疫调节模式。长期饲喂后，R5组il6基因表达显著上调2.1倍，R2.5组血浆Hamp水平升高至45.3 ng/mL，较对照组增加62%。这种持续免疫激活在攻毒实验中转化为不利影响——原始微藻组死亡率达13.5%，显著高于酶解组的7.2%。进一步分析发现，死亡个体均伴随il6和hamp基因的过度表达，表明过度炎症反应可能是导致死亡率升高关键机制。

在攻毒后第5天的免疫应答分析中，R5组表现出最强烈的基因激活，tlr9和tlr5s表达量分别上调3.2倍和2.8倍，转录因子nfkbap和rel也显著升高。然而这种"超敏状态"并未带来更好的保护效果，反而与较高的死亡率相关。酶解微藻组虽未显示显著基因上调，但维持了更稳定的免疫稳态。

该研究首次揭示微藻加工方式对鱼类免疫调节的时相性影响：酶解处理通过提高生物活性成分生物利用度，实现短期免疫激活而长期免疫耐受的理想效果；而原始微藻引发的持续低度炎症可能损害机体免疫平衡。特别重要的是，研究鉴定出il6和Hamp作为关键风险指标，其过度表达与感染后死亡率呈正相关。这一发现为微藻饲料的精准应用提供重要指导——通过监测这些分子标志物，可优化微藻添加策略，避免免疫过度激活带来的风险。

这项研究不仅阐明微藻免疫调节的分子机制，更为水产养殖中功能性饲料开发提供新思路。未来可基于il6和Hamp等靶点开发免疫监测体系，实现微藻添加剂的安全高效利用。随着ThinkInAzul等项目的推进，这种精准营养策略有望为可持续水产养殖提供重要技术支持。