红树植物秋茄代谢物分析及其对杂交石斑鱼海洋蛭和弧菌的抗病原特性研究

《Aquaculture International》：Metabolite profiling and antipathogenic properties of Rhizophora mucronata against marine leech Pterobdella arugamensis and Vibrio species in hybrid grouper

本研究针对水产养殖中由海洋寄生蛭Pterobdella arugamensis和弧菌属病原引发的疾病问题，通过提取红树植物秋茄（Rhizophora mucronata）的甲醇、氯仿和正己烷组分，评估其抗寄生虫和抗弧菌活性。结果表明甲醇提取物对P. arugamensis具有最快的致死效果（15.48±1.7分钟，100 mg/ml），并对Vibrio alginolyticus、V. anguillarum和V. harveyi表现出显著抑制。代谢组学分析（GC-MS和LC-QTOF-MS）鉴定出黄酮类、酚类、脂肪酸和萜类等活性成分，如苯并噻唑、芦丁、齐墩果酸等。该研究为水产养殖中天然生物防治剂的开发提供了重要依据，有助于促进可持续海鲜生产。

　　

随着全球水产养殖业的快速发展，集约化养殖模式在满足人类海鲜需求的同时，也带来了严重的疾病问题。高密度养殖和环境压力导致鱼类应激增加，易引发寄生虫和细菌感染。其中，海洋寄生蛭Pterobdella arugamensis（原称Zeylanicobdella arugamensis）对石斑鱼等经济鱼类的危害尤为突出，可引起营养不良、厌食甚至死亡。更严重的是，蛭类寄生造成的体表伤口还会继发弧菌病（vibriosis），尤其是由Vibrio alginolyticus、V. anguillarum和V. harveyi等病原菌引起的感染，进一步加剧养殖损失。与此同时，消费者对安全、可持续海产品的需求日益增长，推动了对天然植物源治疗剂的探索。

在这一背景下，研究人员将目光投向了红树林植物秋茄（Rhizophora mucronata）。该物种广泛分布于热带至亚热带沿海地区，在马来西亚沙巴等地尤为丰富，传统上被用于治疗腹泻、糖尿病、疟疾等多种疾病。已有研究报道其具有抗菌、抗癌、抗氧化和免疫增强等多种药理活性，但对其在水产病原防控中的应用仍缺乏系统评估。为此，本研究旨在全面分析秋茄提取物的抗寄生虫和抗弧菌潜力，并通过现代代谢组学技术鉴定其活性成分，以期为水产养殖疾病管理提供一种天然、安全的解决方案。

本研究采用的主要技术方法包括：

1. 1.
   样品采集与提取：从马来西亚沙巴州 Kota Kinabalu Wetland Ramsar Site（5°59'08" N, 116°05'12" E）采集健康成熟秋茄叶片，经干燥粉碎后，分别用甲醇、氯仿和正己烷溶剂通过浸渍法提取；
2. 2.
   抗寄生虫实验：以杂交石斑鱼（Epinephelus fuscoguttatus × E. lanceolatus）体表采集的P. arugamensis为对象，设置海水对照组、5% DMSO阴性对照组、0.2%福尔马林阳性对照组及不同浓度（12.5–100 mg/ml）的三种提取物处理组，记录蛭的死亡时间；
3. 3.
   抗弧菌实验：采用琼脂扩散法，测试提取物对五种弧菌（V. alginolyticus ATCC17749、V. anguillarum ATCC19264、V. harveyi ATCC35084、V. parahaemolyticus ATCC17802和V. owensii v2）的抑制效果，以氧四环素（10 mg/ml）为阳性对照；
4. 4.
   代谢物分析：通过GC-MS和LC-QTOF-MS技术鉴定提取物中的化学成分，并结合NIST和mzCloud数据库进行化合物匹配与分类。

抗寄生虫活性

所有提取物均表现出剂量依赖的抗蛭活性，其中甲醇提取物效果最强，在100 mg/ml浓度下仅需15.48±1.7分钟即可实现100%死亡率，显著快于氯仿（25.76±0.58分钟）和正己烷提取物（37.45±1.21分钟）。行为学观察发现，福尔马林处理组蛭体出现剧烈挣扎和形态收缩，而植物提取物处理组蛭体活动逐渐减缓，死亡后形态与对照组无明显差异，表明其作用机制可能不同于化学毒剂。

抗弧菌活性

甲醇提取物对V. alginolyticus、V. anguillarum和V. harveyi均具有抑制活性，最高抑制圈直径达10.67±1.15 mm（100 mg/ml），而氯仿和正己烷提取物仅对V. harveyi有效。所有提取物对V. parahaemolyticus和V. owensii均无抑制效果，推测与后者具有复杂的外排泵机制和抗性有关。阳性对照氧四环素对所有测试弧菌均表现出强抑制活性。

代谢物鉴定

GC-MS分析显示，甲醇、氯仿和正己烷提取物分别含有6、8和7种挥发性成分，包括二十八烷、三十一烷和叔丁基酚类等已知具有抗寄生虫和抗菌活性的化合物。LC-QTOF-MS进一步鉴定出92种（甲醇）、37种（氯仿）和43种（正己烷）代谢物，其中甲醇提取物富含黄酮类（如芦丁、槲皮素、山奈酚）和酚类物质，氯仿和正己烷提取物则以脂肪酸和萜类（如羽扇豆醇、齐墩果酸）为主。这些化合物中，苯并噻唑、金盏花黄酮苷、芦丁、羽扇豆醇、齐墩果酸和山奈酚等已被既往研究证实具有抗寄生虫和抗菌特性。

本研究系统证实了秋茄（尤其是其甲醇提取物）作为抗P. arugamensis和弧菌感染的天然生物防治剂的潜力。其活性与多种次级代谢产物相关，包括黄酮类、酚酸、萜类和生物碱等，这些成分可能通过破坏病原体细胞膜、干扰群体感应（quorum sensing）或抑制能量代谢等机制发挥作用。相比化学药物，植物提取物具有环境友好、残留风险低等优势，更符合可持续水产养殖的需求。然而，当前研究仍处于体外实验阶段，未来需进一步开展体内试验，纯化活性单体化合物，并探索其在实际养殖环境中的应用效果。此外，针对高抗性弧菌菌株（如V. parahaemolyticus和V. owensii），可能需要更高浓度的提取物或联合其他策略以增强防控效果。总体而言，该研究为开发基于红树林植物的水产疾病管理方案提供了重要科学依据，对推动海鲜安全生产与生态保护具有重要意义。