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为解决水产养殖中氧化应激、免疫抑制等问题,研究人员开展雨生红球藻粉(含天然虾青素)对卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)的影响研究。发现 0.16% 添加量可提升生长、鳍部色素沉积、肠道消化能力及相关基因表达,为水产饲料添加剂应用提供参考。
水产养殖在全球粮食安全中占据重要地位,然而,集约化养殖模式下,环境污染、气候变化等因素常导致水生动物面临氧化应激、免疫抑制和炎症反应等挑战,这些问题不仅会引发细胞损伤和死亡,还会给养殖户带来显著的经济损失。卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)作为我国东南沿海重要的养殖鱼类,其快速生长和市场需求使其养殖规模不断扩大,但密集养殖也使其更容易受到环境压力的影响,如何通过饲料添加剂提升其健康水平和养殖效益成为亟待解决的问题。虾青素作为一种高效的天然抗氧化剂,在水产养殖中具有广阔的应用前景,但关于雨生红球藻粉(富含天然虾青素)在卵形鲳鲹饲料中的适宜添加量及其对生长、抗氧化、免疫等方面的具体影响尚不完全明确。为此,中山大学的研究人员开展了相关研究,旨在探究雨生红球藻粉对卵形鲳鲹的生长性能、色素沉积、肝肠健康、抗氧化能力和免疫功能的影响,并确定其最佳添加剂量,该研究成果发表在《Aquaculture Reports》。
研究人员采用了包括饲料配制、养殖实验、样品采集与分析等关键技术方法。首先配制了 6 种含不同浓度雨生红球藻粉(0%、0.02%、0.04%、0.08%、0.16%、0.32%)的等氮等脂实验饲料,在福建福州的海上网箱中对初始体重约 4.21 g 的卵形鲳鲹幼鱼进行了 54 天的养殖实验。实验结束后,对鱼体的生长性能、体成分、色素参数进行测定,同时采集肝脏和肠道组织,进行组织形态学观察、抗氧化酶活性检测、消化酶活性分析以及相关基因表达的测定。
3.1 生长性能
通过对卵形鲳鲹的最终体重(FBW)、增重率(WGR)、特定生长率(SGR)等指标的分析发现,添加 0.16% 雨生红球藻粉的 D5 组生长性能最佳,其 FBW、WGR 和 SGR 均显著高于其他组,饲料摄入量(FI)也最高。而当添加量达到 0.32% 时,FI 和饲料转化率(FCR)有所下降,可能与饲料适口性降低有关。
3.2 色素沉积
色素分析结果表明,添加雨生红球藻粉对卵形鲳鲹的色素沉积有显著影响。D3-D6 组鱼体皮肤亮度(L*)显著提高,D4 和 D5 组尾鳍红度(a*)更高,D5 和 D6 组臀鳍黄度(b*)更优,说明雨生红球藻粉中的虾青素能有效促进色素在鱼体鳍部的沉积。
3.3 肝脏形态、抗氧化参数及基因表达
肝脏组织形态学观察显示,各处理组均未出现明显的组织学改变,表明雨生红球藻粉对肝脏形态无不良影响。抗氧化参数检测发现,添加雨生红球藻粉显著降低了肝脏中过氧化氢酶(CAT)的活性,而 D5 组的总抗氧化能力(T-AOC)较高。基因表达分析表明,D5 组肝脏中抗氧化相关基因如 kelch ECH-associated protein 1(keap1)、谷胱甘肽过氧化物酶(gsh-px)、超氧化物歧化酶(sod)以及抗炎基因白细胞介素 - 10(il-10)、转化生长因子 β(tgf-β)的表达显著上调,显示出增强的抗氧化和抗炎能力。
3.4 肠道形态、消化酶活性及基因表达
肠道形态学观察发现,D5 和 D6 组的肠道绒毛高度显著高于其他组,表明较高的雨生红球藻粉添加量可改善肠道结构。消化酶活性检测显示,D5 和 D6 组的淀粉酶活性显著增强,而脂肪酶和胰蛋白酶活性有所降低。基因表达分析显示,D5 组肠道中抗氧化基因(gsh-px、sod)和脂质合成相关基因(srebp1)的表达上调,D6 组转化生长因子 β(tgf-β)的表达增强,提示雨生红球藻粉可能通过调节肠道基因表达影响消化和免疫功能。
综合研究结果表明,饲料中添加雨生红球藻粉对卵形鲳鲹的生长、色素沉积、肝肠健康和免疫功能具有显著影响。其中,0.16% 的添加量表现最为突出,不仅能显著提升生长性能和鳍部色素沉积,还能通过上调抗氧化、抗炎和脂质代谢相关基因的表达,增强鱼体的抗氧化能力和免疫功能,同时改善肠道消化能力。该研究为雨生红球藻粉在水产饲料中的合理应用提供了科学依据,有助于推动天然抗氧化剂在水产养殖中的普及,减少对合成添加剂的依赖,对于促进水产养殖业的可持续发展和提升养殖效益具有重要意义。研究结果还提示,虾青素可能通过激活 Keap1/Nrf2/ARE 信号通路等机制发挥作用,为进一步深入研究其作用靶点和分子机制奠定了基础。