添加甜菊绿原酸(SCGA)的饮食补充剂可以改善由氧化鱼油引起的欧鳊(Scophthalmus maximus)的生长障碍、肠道损伤和脂质代谢紊乱

《Ecotoxicology and Environmental Safety》:Dietary supplementation with stevia chlorogenic acid (SCGA) ameliorates growth impairment, intestinal injury, and lipid metabolism disorders induced by oxidized fish oil in turbot ( Scophthalmus maximus)

【字体: 时间:2025年11月03日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.1

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  氧化鱼油导致牙鲆生长抑制、肠道损伤及脂代谢紊乱,本研究验证了提取自甜叶菊的SCGA(200-400 mg/kg)可有效缓解上述问题。通过四个饲料组(对照、氧化鱼油及SCGA补充组)的10周试验发现,SCGA显著改善氧化鱼油组的生长性能(WGR、SGR提升)、血清免疫指标(IgM、C3、C4回升)、抗氧化酶活性(SOD、GSH-Px恢复)及肝脂代谢相关基因表达(PPARγ、ACOX1调控)。肠道组织学显示SCGA修复紧密连接蛋白(Claudin-4、Occludin)表达,抑制炎症因子(IL-6、TNF-α)及凋亡标志物(Caspase7)升高。16S rRNA测序表明SCGA调节肠道菌群结构,减少潜在致病菌(Gardnerella、Bryobacter)丰度,增加有益菌(Neisseria、Lactococcus)。机制涉及抗氧化(Nrf2通路)、抗炎(TLR/NF-κB抑制)及菌群-肠肝轴调控。摘要分隔符:

  在水产养殖中,鱼油作为一种重要的营养成分,对水生动物的生长、健康和繁殖能力具有显著的促进作用。然而,由于鱼油具有较高的不饱和度,其在加工、运输和储存过程中极易发生氧化变质,这对鱼的健康和水产养殖的可持续性构成了重大挑战。因此,开发安全、高效且具有多重功能的天然抗氧化剂,成为解决这一问题的关键。

本研究探讨了从甜叶菊中提取的甜叶菊氯ogenic酸(SCGA)在缓解氧化鱼油诱导的肠道损伤、肠道菌群失调和脂质代谢紊乱方面的潜力。SCGA作为一种活性生物副产品,具有广泛的生物活性,包括抗氧化、抗炎、抗凋亡、抗菌和调节脂质代谢等功能。实验设计了四种饲料配方,包括对照组(PC)含5%新鲜鱼油,氧化鱼油组(OFO)含5%氧化鱼油,以及在OFO基础上添加200 mg/kg(OFO200)和400 mg/kg(OFO400)SCGA的饲料。每组饲料随机分配给三个重复,每个重复包含40条体重约为16.99±0.01克的鱼,并进行了为期10周的饲养试验。

研究发现,喂食OFO饲料的鱼在生长性能、血清免疫指标(如IgM、C3和C4)和脂质参数(如总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白)方面表现出显著下降,同时血清中的二醛(D-LA)水平显著升高。此外,OFO饲料显著抑制了抗氧化酶的活性(包括血清和肠道中的超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶),并提高了丙二醛(MDA)浓度。在肠道中,OFO饲料降低了紧密连接相关基因(如Claudin-4、Claudin-7和Occludin)的表达,同时增加了MLCK、Keap1、炎症介质(如IL-6、IL-1β、TNF-α2、NF-κB和IFN-γ)以及Caspase7的表达。值得注意的是,Toll样受体(TLR)信号通路相关基因的表达上调,同时肠道菌群结构发生了显著变化。在肝脏组织中,脂质生成相关基因(如FAS和ACC)的表达显著增加,而参与脂质运输和β-氧化的关键基因(如CD36、LPL、ACOX1和PPARγ)的表达则减少。SCGA的补充显著缓解了这些负面影响,恢复了生长性能、血清免疫参数和抗氧化酶活性至与PC组相似的水平,同时调节了肠道屏障功能、炎症、凋亡和肝脏脂质代谢相关基因的表达。此外,SCGA还通过增加有益菌群和减少潜在病原菌,调节了肠道菌群结构。

研究结果表明,SCGA能够有效改善鱼的生长性能,减轻氧化鱼油引起的肠道损伤和微生物失衡,并调节脂质代谢。这些发现为SCGA在水产养殖中的应用提供了理论依据和技术支持。尽管SCGA在本研究中展现出良好的应用前景,但还需要进一步验证其在肠道-肝脏轴中的具体作用机制以及在大规模水产养殖系统中的效果。此外,SCGA作为天然提取物,其内部的其他微量成分(如多酚和其他活性物质)可能通过多种潜在机制对宿主生理功能产生影响,包括直接的生物活性(如甜叶苷的抗炎作用)、调节氯ogenic酸的生物利用度,或与主要活性成分的协同作用。因此,这些次要成分的个体和综合贡献值得未来进行系统性的研究。

本研究的局限性在于,虽然基因表达和血清生化参数显示了脂质积累的改善,但缺乏直接的肝脏脂质沉积证据。此外,肠道菌群功能分析主要基于16S rRNA测序的PICRUSt预测,未来的研究应结合其他分析方法,如代谢组学,以更精确地阐明微生物群落结构与宿主生理功能之间的关系。同时,SCGA的标准化产品可能含有其他微量成分,这些成分可能通过不同的机制对宿主产生影响,因此需要进一步研究其具体作用机制。

综上所述,SCGA通过多种机制有效缓解了氧化鱼油对鱼健康和生长性能的不利影响。这些机制包括改善肠道健康、调节肠道菌群结构和功能、减轻氧化应激和炎症反应,以及通过肠道-肝脏轴调节肝脏脂质代谢。研究结果为SCGA作为天然绿色饲料添加剂提供了理论基础,并表明其可能是合成抗氧化剂的有力替代品。未来的研究应集中在明确SCGA在肠道-肝脏轴中的具体信号机制,并验证其在大规模水产养殖系统中的有效性。
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