饮食中添加天竺葵提取物可缓解尼罗罗非鱼热应激:生理与免疫新发现

【字体: 时间:2025年03月25日 来源:Veterinary Research Communications 1.8

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  为解决气候变化下极端水温威胁水产养殖问题,研究人员开展天竺葵提取物对尼罗罗非鱼热应激影响研究,发现其可缓解热应激,对水产养殖意义重大。

  在全球气候变化的大背景下,极端水温正逐渐成为水产养殖业的 “心头大患”。就像一场没有硝烟的战争,不断威胁着水产养殖的可持续发展。尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)作为世界上广泛养殖的鱼类之一,虽然适应能力较强,但也难以招架极端水温的冲击。在一些地方,水温的异常波动时常超出尼罗罗非鱼的耐受范围,导致其生长受阻、免疫力下降,甚至大量死亡,给养殖户带来了巨大的经济损失。
为了寻找应对这一困境的有效方法,来自埃及农业研究中心动物健康研究所(Agriculture Research Center, Animal Health Research Institute)的研究人员挺身而出,开展了一项意义非凡的研究。他们将目光聚焦在天竺葵提取物(Pelargonium sidoides extract,PS)上,试图探究其能否成为缓解尼罗罗非鱼热应激的 “秘密武器”。相关研究成果发表在《Veterinary Research Communications》上。

研究人员在本次研究中采用了多种技术方法。首先,他们通过测量天竺葵提取物中总酚和总黄酮含量,评估其抗氧化活性,检测体外抗菌活性,了解提取物的特性。接着,配制含 PS 和不含 PS 的饲料,模拟 17°C、25°C 和 33°C 的水温环境,养殖尼罗罗非鱼。实验结束后,采集鱼的血液和组织样本,运用多种分析技术,包括血液学分析、血清生化分析、免疫参数测定、组织学检查和实验性感染等,系统评估 PS 对尼罗罗非鱼的影响。

研究结果表明:

  1. PS 的成分与活性:PS 根提取物含有丰富的总酚(27.7±0.03 mg GAE/g 干提取物)和总黄酮(66.1±0.18 mg QUE/g 干提取物),具有较强的抗氧化活性(抗氧化活性为 0.971±0.001 μg TE/ml,DPPH 清除率为 39.7%,IC50为 5.5 μg/ml)和体外抗菌活性,对嗜水气单胞菌(A. hydrophila)有显著抑制作用。
  2. 对尼罗罗非鱼行为和生长的影响:热应激显著影响尼罗罗非鱼的行为和生长性能。17°C 时,鱼的游泳行为减少、食欲减退、嗜睡;33°C 时,鱼的通气率增加、游向水面、体色变深。而添加 PS 的饲料能使热应激下的鱼保持相对正常的食欲和游泳行为。在生长性能方面,热应激导致鱼的体重增加(WG)、特定生长率(SGR)等指标下降,饲料转化率(FCR)升高;添加 PS 则显著改善了这些指标,促进了鱼的生长。
  3. 对尼罗罗非鱼血液和生化指标的影响:热应激对尼罗罗非鱼的血液参数影响显著,17°C 时红细胞计数(RBCs)、血红蛋白(Hb)等指标下降,白细胞计数(WBCs)等也受影响;添加 PS 可改善这些指标。在生化指标方面,热应激使血清皮质醇、葡萄糖等水平升高,肝肾功能指标和脂质谱也发生变化;PS 则能缓解这些变化,降低应激生物标志物水平,改善肝肾功能和脂质代谢。
  4. 对尼罗罗非鱼免疫和抗氧化平衡的影响:热应激下,尼罗罗非鱼的免疫功能受到抑制,如总蛋白、吞噬作用、血清杀菌活性等指标下降;而添加 PS 显著提高了这些免疫参数,增强了鱼的免疫力。同时,热应激破坏了鱼体内的氧化 / 抗氧化平衡,17°C 时超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性降低,丙二醛(MDA)水平升高;PS 则能恢复这些酶的活性,降低 MDA 水平,维持氧化 / 抗氧化平衡。
  5. 对尼罗罗非鱼组织学结构的影响:热应激对尼罗罗非鱼的肝脏、鳃和肠道组织学结构造成明显损伤,如肝脏出现空泡化、核固缩,鳃组织萎缩、坏死,肠道绒毛长度缩短等;添加 PS 可减轻这些损伤,使组织学结构趋于正常。
  6. 对尼罗罗非鱼感染后存活率的影响:实验性感染嗜水气单胞菌后,热应激组的尼罗罗非鱼死亡率较高,而添加 PS 的组死亡率显著降低,表明 PS 能增强鱼对感染的抵抗力。

综合研究结论和讨论部分,该研究明确了热应激,尤其是 17°C 的冷应激,会对尼罗罗非鱼造成氧化应激、免疫抑制和组织学异常等危害。而饲料中添加 PS(30 mL/kg 饲料)具有显著的益处,它能够促进鱼的生长、增强免疫力、提高抗氧化能力、改善整体健康状况,还能减轻热应激引起的组织学异常。由于 PS 具有免疫调节和抗氧化特性,有望成为一种安全、环保的饲料添加剂,用于减轻热应激对鱼类的负面影响。不过,研究也存在一些局限性,如未设置假注射对照组,未来还需进一步研究 PS 对不同水应激源和多种鱼类的影响,探索不同剂量的效果以及长期补充的影响。但无论如何,这项研究为水产养殖业应对热应激问题提供了新的思路和方向,对保障尼罗罗非鱼养殖的可持续发展具有重要意义。
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