编辑推荐：
在凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）养殖中，亚硝酸盐毒性制约产业发展。研究人员开展了槲皮素（QUE）对受亚硝酸盐暴露的凡纳滨对虾保护作用及机制的研究。结果显示 QUE 可减轻亚硝酸盐毒性，这依赖于 PI3K/Akt 和 Epac1/Rap1 信号通路激活，为养殖生产提供新思路。
随着人们对水产品需求的日益增长，凡纳滨对虾养殖产业迎来了蓬勃发展的时期。为了充分利用有限的养殖资源，满足庞大的市场需求，高密度集约化养殖模式逐渐在凡纳滨对虾养殖中得到广泛应用。然而，这种养殖模式也带来了一系列问题。在养殖过程中，大量富含高蛋白的残饵和高含氮的排泄物不断沉积在养殖环境中，导致亚硝酸盐等有害物质在养殖水体中逐渐积累，养殖环境持续恶化。
亚硝酸盐对水生动物具有极强的毒性，成为凡纳滨对虾养殖产业快速发展的严重阻碍。当凡纳滨对虾暴露在含有亚硝酸盐的环境中时，大量亚硝酸盐会在其鳃、肝胰腺、肌肉和血淋巴等组织中蓄积。亚硝酸盐能够破坏血红蛋白或血蓝蛋白的携氧能力，进而引发组织缺氧。随着亚硝酸盐暴露时间的延长，凡纳滨对虾可能会陷入昏迷，甚至死亡。不仅如此，亚硝酸盐暴露还会损害凡纳滨对虾组织的形态结构，造成不可逆的组织损伤，严重影响其正常生理功能的发挥。同时，亚硝酸盐暴露会抑制凡纳滨对虾对营养物质（如脂质、氨基酸和碳水化合物）的代谢能力，降低其抵抗细菌和病毒的能力，大大增加患病风险。因此，如何有效减轻亚硝酸盐对凡纳滨对虾的毒性，成为水产养殖领域亟待解决的关键问题。
在此背景下，国内研究人员开展了一项旨在探究槲皮素（QUE）对亚硝酸盐暴露下的凡纳滨对虾是否具有保护作用及其保护机制的研究。该研究成果发表在《Aquaculture》杂志上，为解决凡纳滨对虾养殖面临的亚硝酸盐毒性问题提供了新的方向和理论依据。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，进行了为期 60 天的养殖实验，将实验用凡纳滨对虾（初始平均体重为 0.86±0.02g）分为三个处理组，分别投喂不同剂量 QUE 的饲料；其次，通过检测相关基因的表达情况，评估凡纳滨对虾的抗逆性；最后，利用多组学分析以及激活剂或抑制剂注射验证实验，探究 QUE 发挥保护作用的潜在机制。
凡纳滨对虾摄食 QUE 饲料后在亚硝酸盐暴露下的存活率
研究发现，在亚硝酸盐暴露 72 小时后，投喂 0.5g/kg QUE 饲料的凡纳滨对虾存活率显著最高。而投喂基础饲料和 1.0g/kg QUE 饲料的凡纳滨对虾，在亚硝酸盐暴露 72 小时后的存活率没有显著差异。这表明，适量的 QUE 能够有效提高凡纳滨对虾在亚硝酸盐暴露下的存活率。
凡纳滨对虾摄食 QUE 饲料后在亚硝酸盐暴露下的抗逆性评估
通过检测与内质网应激相关的蛋白激酶样内质网激酶（PERK）、肌醇需求酶 1（IRE1）、激活转录因子 6（ATF6），以及热休克蛋白 70（HSP70）、热休克蛋白 90（HSP90）和缺氧诱导因子 1α（HIF-1α）等基因的表达，来评估凡纳滨对虾的抗逆性。结果显示，投喂 0.5g/kg QUE 饲料的凡纳滨对虾，在亚硝酸盐暴露后，这些与应激反应、内质网应激相关的基因表达显著降低，说明 QUE 能够减轻亚硝酸盐暴露引起的应激反应和内质网应激。
讨论
槲皮素作为一种天然黄酮类化合物，具有强大的抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌和神经保护等多种功效。在本研究中，QUE 对凡纳滨对虾表现出显著的保护作用。它能够提高凡纳滨对虾的抗氧化能力，降低应激和细胞凋亡水平，增强免疫力。多组学分析和激活剂或抑制剂注射验证实验表明，QUE 对凡纳滨对虾的保护作用与磷脂酰肌醇 3 - 激酶 / 蛋白激酶 B（PI3K/Akt）和环磷腺苷直接激活的交换蛋白 1/ Ras 相关蛋白 1（Epac1/Rap1）信号通路的激活密切相关。
研究结论
综上所述，在饲料中添加 QUE 能够有效减轻亚硝酸盐暴露对凡纳滨对虾造成的损害，其中以 0.5g/kg 的添加剂量效果最佳。QUE 显著提高了凡纳滨对虾在亚硝酸盐暴露后的抗氧化能力和免疫力，降低了应激和细胞凋亡水平。该研究揭示了 QUE 保护凡纳滨对虾免受亚硝酸盐毒性侵害的潜在机制，为凡纳滨对虾养殖过程中应对亚硝酸盐毒性问题提供了科学依据和切实可行的解决方案，有助于推动凡纳滨对虾养殖产业的健康、可持续发展。
