生物炭对Sprague Dawley大鼠代谢状态、氧化应激及免疫应答的调控作用研究

针对环境污染物引发的畜禽免疫抑制和器官损伤问题，研究人员通过添加2.5%-7.5%生物炭（biochar）的饲料干预，系统评估了其对Sprague Dawley大鼠免疫应答（IL-6/IL-17/IFN-γ）、氧化应激（MDA/SOD/CAT/GSH）及肝肾功能的调节作用。结果表明5%-7.5%生物炭可显著降低免疫诱导的炎症因子释放，提升抗氧化酶活性并维持器官组织结构，为功能性饲料添加剂开发提供新策略。

　　

在畜禽养殖业中，饲料、水源和土壤中的环境污染物（如重金属、霉菌毒素、农药残留）正构成严峻挑战。这些污染物不仅导致动物生长迟缓、器官损伤，更会引发免疫系统功能紊乱，最终通过食物链威胁人类健康。尽管益生菌、有机酸等传统饲料添加剂已用于解毒，但具有多孔结构和吸附特性的生物炭（biochar）近年来崭露头角——这种通过热解有机废弃物制成的碳材料，既能吸附毒素又可调节肠道菌群，但其在免疫调控方面的剂量效应机制尚不明确。

针对这一科学盲区，来自开罗大学的研究团队在《Research in Veterinary Science》发表了一项创新研究。他们以Sprague Dawley大鼠为模型，通过添加2.5%、5%和7.5%生物炭的饲料干预，系统评估了其对羊红细胞（RBCs）免疫诱导的氧化应激和炎症反应的调控作用。研究采用多维度评价体系：通过ELISA检测肝功能（ALT）、肾功能（尿素/肌酐）指标及炎症因子（IL-6/IL-1β/IL-17/IFN-γ）水平；比色法测定氧化应激标志物（丙二醛MDA、超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽GSH）；并结合肝肾组织病理学分析验证功能数据。

体重变化
基线期各组体重无差异，但从第2周起，所有生物炭组体重增长显著优于对照组（p<0.05），其中5%和7.5%组在实验终点分别达到312.4±4.1g和315.6±3.8g，显示生物炭对生长的促进作用呈剂量依赖性。

氧化应激调控
免疫后对照组MDA（脂质过氧化标志物）水平激增58%，而5%和7.5%生物炭组分别降低34%和41%（p<0.01）。同时，高剂量组SOD和CAT活性较对照组提升2.1-2.3倍，GSH含量增加67%，表明生物炭通过增强内源性抗氧化防御系统缓解氧化损伤。

炎症因子谱
免疫刺激使对照组IL-6和IL-17水平分别升高3.2倍和2.8倍，而7.5%生物炭组这两种促炎因子仅增加1.4倍和1.2倍（p<0.001）。IFN-γ在生物炭组也呈现类似抑制趋势，证实其具有广谱抗炎效应。

器官保护作用
组织病理学显示，对照组肝细胞出现空泡变性，肾小管上皮脱落；而生物炭组尤其是7.5%剂量组，肝索排列整齐，肾小球结构完整，与其血清ALT和肌酐水平下降30%-45%的功能改善一致。

这项研究首次阐明5%-7.5%生物炭可通过"抗氧化-抗炎-器官保护"三位一体机制缓解免疫应激。其意义不仅在于为畜禽健康养殖提供新型功能性添加剂，更启示生物炭在应对环境污染相关的代谢性疾病（如非酒精性脂肪肝）中的潜在应用价值。作者Salma Mohsen等特别指出，未来需重点研究生物炭对脂溶性营养素（如维生素E）的吸附平衡问题，以优化其长期使用的安全性。