纳米壳聚糖封装蜂毒增强红罗非鱼健康与抗嗜水气单胞菌能力的研究

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Aquaculture International 2.2

编辑推荐:

  为解决水产养殖中抗生素滥用导致的耐药性问题,埃及苏伊士运河大学团队开展纳米壳聚糖封装蜂毒(BV-CSNPs)对红罗非鱼生长性能、免疫及抗病能力影响的研究。结果表明,0.3 mg/kg BV-CSNPs显著提升鱼体生长指标、消化酶活性及抗氧化基因表达,并降低嗜水气单胞菌感染死亡率35%。该研究为水产养殖提供了一种天然替代抗生素的精准营养策略。

  

水产养殖是全球粮食安全的重要支柱,但高密度养殖导致的疾病暴发和抗生素滥用问题日益严峻。嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是威胁罗非鱼养殖的主要病原体,而传统抗生素治疗会引发耐药性和环境残留。蜂毒(Bee Venom, BV)虽具有抗菌和免疫调节潜力,但其水溶性和生物利用度限制了应用。纳米壳聚糖(Chitosan Nanoparticles, CSNPs)作为生物相容性载体,能有效提升药物递送效率。如何通过纳米技术整合这两种天然物质的优势,成为解决水产健康管理难题的新思路。

针对这一挑战,埃及苏伊士运河大学的研究团队在《Aquaculture International》发表研究,系统评估了纳米壳聚糖封装蜂毒(BV-CSNPs)对红罗非鱼(Oreochromis niloticus × O. mossambicus)健康的多维度影响。研究采用离子凝胶法合成BV-CSNPs,通过70天喂养试验比较不同剂量(0.1-0.3 mg/kg)对1200尾鱼生长、免疫、肠道菌群及抗病力的作用,并结合qPCR、组织病理学和细菌挑战实验验证效果。

关键技术方法

  1. BV-CSNPs制备:采用离子凝胶法将蜂毒负载于壳聚糖纳米颗粒,透射电镜(TEM)表征显示粒径98.25±7.22 nm。
  2. 动物实验:设置4组饲料(对照组与0.1/0.2/0.3 mg/kg BV-CSNPs),监测生长指标、血液生化及肠道菌群。
  3. 分子机制:qPCR分析生长(GH/IGF-1)、免疫(IL-1β/IL-8)和抗氧化基因(CAT/SOD/GPx)表达。
  4. 攻毒实验:腹腔注射3×107 CFU/mL嗜水气单胞菌,记录15天死亡率。

研究结果

  1. 生长性能:0.3 mg/kg组终末体重(67.40 g)和特定生长率(1.41%/天)显著高于对照组,饲料转化率降低21%(P<0.05)。
  2. 生理代谢:BV-CSNPs降低总胆固醇(172 vs 229 mg/dL)和肝酶(AST/ALT),提升血清总蛋白(5.75 vs 4.26 mg/mL)。
  3. 免疫增强:0.3 mg/kg组溶菌酶活性(1.43 μg/mL)和IgM(22.11 mg/mL)达峰值,吞噬指数提升18%。
  4. 抗氧化效应:SOD和CAT基因表达上调2倍,MDA(氧化应激标志物)降低35%。
  5. 肠道健康:益生菌数量增加50%,假单胞菌减少40%,肠绒毛吸收面积扩大22%。
  6. 抗病能力:攻毒后0.3 mg/kg组死亡率仅15%,显著低于对照组(70%)。

结论与意义
该研究首次证实BV-CSNPs通过多通路协同作用改善红罗非鱼健康:(1)激活GH/IGF-1轴促进生长;(2)上调TLRs/NF-κB通路增强先天免疫;(3)诱导Nrf2通路提升抗氧化防御;(4)调节肠道菌群抑制病原定植。其重要意义在于:

  1. 技术创新:纳米封装解决了蜂毒应用瓶颈,壳聚糖的靶向递送使有效剂量降低至0.3 mg/kg。
  2. 产业价值:为替代抗生素提供安全方案,符合欧盟(EU)2019/6法规对水产饲料添加剂的要求。
  3. 生态效益:减少药物残留,助力可持续养殖。未来研究可拓展至其他经济鱼种及复合纳米制剂开发。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号