纳米酶干预：利用绿色CeO2和Fe3O4纳米颗粒保护鲤鱼免受氧化应激和氨的伤害

《Aquaculture International》：Nanozyme intervention: protecting carp from oxidative stress and ammonia with green CeO2 and Fe3O4 nanoparticles

纳米酶绿色合成及其对水生生物抗氧化保护研究，通过植物提取物制备的CeO2和Fe3O4纳米颗粒在体外表现出催化酶活性并有效去除氨，体内实验证实Fe3O4 NP在5 mg/L时对鲫鱼鳃组织保护效果最佳，两者均抑制肾脏氧化损伤，为环保水处理材料开发提供新思路。

　　

摘要

水生生物始终暴露在引发氧化应激的环境压力因素中，因此需要高效的抗氧化防御系统。在本研究中，通过利用麻疯树提取物采用绿色工艺合成了氧化铈纳米颗粒（CeO₂ NPs）和氧化铁纳米颗粒（Fe₃O₄ NPs），并评估了它们模拟抗氧化酶以及去除水中氨的能力。体外实验表明，这些纳米颗粒具有类似过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性，并能通过吸附和氧化作用有效去除氨。随后，在鲫鱼（Cyprinus carpio）身上进行了体内实验，以评估其对重铬酸钾诱导的氧化应激的保护效果。实验将鱼分为六组，包括对照组以及分别添加不同浓度CeO₂ NPs或Fe₃O₄ NPs的组。扫描电子显微镜（SEM）结果显示，CeO₂ NPs的粒径约为14纳米，而Fe₃O₄ NPs的粒径约为20纳米。实验结果显示，在5毫克/升（mg L^?1）的浓度下，Fe₃O₄ NPs的效果最佳；而在25毫克/升的浓度下，CeO₂ NPs的CAT模拟活性达到峰值。在100毫克/升的浓度下，Fe₃O₄ NPs能够将水中的氨含量降低43%。此外，这两种纳米颗粒均能抑制肾脏组织的氧化损伤，且Fe₃O₄ NPs对鳃组织的保护作用优于CeO₂ NPs。这些发现表明，绿色合成的CeO₂ NPs和Fe₃O₄ NPs具有作为多功能纳米酶的潜力，可用于增强水生生物的抗氧化防御能力并改善水产养殖系统的水质。

水生生物始终暴露在引发氧化应激的环境压力因素中，因此需要高效的抗氧化防御系统。在本研究中，通过利用麻疯树提取物采用绿色工艺合成了氧化铈纳米颗粒（CeO₂ NPs）和氧化铁纳米颗粒（Fe₃O₄ NPs），并评估了它们模拟抗氧化酶以及去除水中氨的能力。体外实验表明，这些纳米颗粒具有类似过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性，并能通过吸附和氧化作用有效去除氨。随后，在鲫鱼（Cyprinus carpio）身上进行了体内实验，以评估其对重铬酸钾诱导的氧化应激的保护效果。实验将鱼分为六组，包括对照组以及分别添加不同浓度CeO₂ NPs或Fe₃O₄ NPs的组。扫描电子显微镜（SEM）结果显示，CeO₂ NPs的粒径约为14纳米，而Fe₃O₄ NPs的粒径约为20纳米。实验结果显示，在5毫克/升的浓度下，Fe₃O₄ NPs的效果最佳；而在25毫克/升的浓度下，CeO₂ NPs的CAT模拟活性达到峰值。在100毫克/升的浓度下，Fe₃O₄ NPs能够将水中的氨含量降低43%。此外，这两种纳米颗粒均能抑制肾脏组织的氧化损伤，且Fe₃O₄ NPs对鳃组织的保护作用优于CeO₂ NPs。这些发现表明，绿色合成的CeO₂ NPs和Fe₃O₄ NPs具有作为多功能纳米酶的潜力，可用于增强水生生物的抗氧化防御能力并改善水产养殖系统的水质。