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在鱼类养殖中，氧化应激影响鱼类健康，纳米酶或可解决这一问题。研究人员以鲤鱼为对象，研究纳米酶的作用。结果显示，纳米酶可降低水中氮化合物，改善鲤鱼生产性能等。这为鱼类养殖提供了新方向。
在鱼类养殖的广阔天地里，鲤鱼凭借其高适应性、快速生长和高蛋白含量，成为全球备受青睐的养殖鱼种，2020 年其产量在全球水产养殖总量中占比约 8.6%，达到 580 万吨左右。然而，氧化应激这一 “隐形杀手” 却在威胁着鱼类的健康。它如同一场失衡的风暴，打破了生物体内损伤与修复、抗氧化防御系统与自由基产生之间的平衡，导致自由基大量堆积，破坏生物分子，改变细胞膜通透性，进而引发细胞生理功能障碍，让鱼类养殖遭受严重的经济损失。
面对这一困境，自然酶的缺乏更是雪上加霜。此时，纳米酶作为一种新兴的 “救星” 走进了人们的视野。纳米酶是具有天然酶特性的纳米颗粒，能模仿氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）等多种酶的催化活性，还具备制备简单、催化活性高、稳定性强和成本低等优势。此前，虽有体外研究证实某些纳米材料具有类似 CAT 和 SOD 的抗氧化酶活性，但针对水生生物的体内研究却极为匮乏。
为了填补这一空白，来自安巴尔大学应用科学学院 - 希特分校的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们以鲤鱼为研究对象，开展了一项极具意义的研究。最终得出结论：二氧化铈（CeO?）和四氧化三铁（Fe?O?）纳米颗粒作为纳米酶添加到鱼饲料中，能够模仿体内抗氧化酶的活性，有效对抗鱼类氧化应激，还能通过吸附或氧化作用减少含氮污染物。这一成果为鱼类养殖提供了新的思路和方法，有望解决氧化应激和水质污染等难题，对水产养殖业的可持续发展意义重大，该研究成果发表在《Aquaculture》上。
在研究方法上，研究人员首先采用绿色合成法在实验室制备并表征了 CeO?纳米颗粒（CeO? NPs）和 Fe?O?纳米颗粒（Fe?O? NPs）。实验用鲤鱼来自当地孵化场，在实验前于特定环境驯化 14 天。实验设置 6 组，包括对照组（T1）、仅添加重铬酸钾（K?Cr?O?）的 T2 组，以及分别添加不同浓度 CeO? NPs 和 Fe?O? NPs 的 T3 - T6 组。实验周期为 84 天，期间监测水中氨（NH?）和硝酸盐（NO??）浓度，检测鲤鱼生产性能、血清生化参数、鳃组织氧化应激标记物以及相关基因表达。
研究结果如下：
- NH?和 NO??浓度变化：在实验第 42 天和 84 天，所有纳米酶处理组水中 NH?浓度相较于 T1 和 T2 组显著下降，T1 组也低于 T2 组；第 42 天，所有纳米酶处理组 NO??浓度低于 T1 和 T2 组，第 84 天，T3 组 NO??浓度也有所下降。这表明纳米酶处理能有效降低水中含氮污染物浓度。
- 生产性能与生化指标：T6 组鲤鱼生产性能显著改善；T3 组血清中肝酶活性显著降低；T5 组谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性显著增加。说明纳米酶对鲤鱼的生长和生理状态有积极影响。
- 基因表达：T4 组超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）基因表达显著增加，T6 组 GPx 基因表达显著增加。这进一步证实纳米酶可调节相关抗氧化酶的基因表达，增强鱼类抗氧化能力。
研究结论和讨论部分指出，水中环境污染物增加，尤其是 NH?，会导致鱼类氧化应激，使抗氧化酶浓度下降。而在鱼类饲料中添加低浓度特定纳米颗粒作为纳米酶，能够弥补抗氧化酶的不足，对抗氧化应激，减少含氮污染物。这不仅为解决鱼类养殖中的氧化应激问题提供了新途径，也为改善养殖水质提供了有效方法，对推动水产养殖业的健康发展具有重要意义。它让我们看到了纳米酶在水产养殖领域的巨大潜力，为后续研究和实际应用奠定了坚实基础。
