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螺旋藻(Spirulina platensis)对镉(Cd)诱导肉鸡血液生化及组织病理学损伤的保护作用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月24日 来源:Poultry Science 3.8
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本研究针对镉(Cd)污染导致的肉鸡健康问题,探讨了螺旋藻(Spirulina platensis)对Cd暴露引起的血液学参数(TEC/Hb/PCV)、肝肾功能指标(AST/ALT/Creatinine)、组织Cd残留及肉品质(pH/WHC/CIE Lab值)的改善作用。结果表明,2 g/kg螺旋藻可显著缓解Cd(75 mg/kg)导致的生长抑制、氧化应激及器官损伤,为天然抗氧化剂在畜禽重金属解毒中的应用提供科学依据。
镉(Cd)作为典型的重金属污染物,正通过工业排放、农业施肥等途径持续进入生态环境。这种被WHO列为I类致癌物的毒素,能通过食物链在畜禽体内富集,引发生长障碍、器官损伤甚至癌症。肉鸡因其快速生长特性和广泛饲料来源,成为Cd暴露的高风险群体。现有研究显示,Cd通过诱发活性氧(ROS)爆发、破坏钙稳态等机制,导致肝脏、肾脏等靶器官功能衰竭。虽然合成螯合剂能缓解毒性,但其潜在副作用限制了应用。在此背景下,富含藻蓝蛋白(Phycocyanin)的蓝藻——钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)因其卓越的抗氧化和金属螯合能力,成为解决这一问题的潜在天然方案。
为验证螺旋藻的防护效果,来自中国的研究团队在《Poultry Science》发表研究,系统评估了螺旋藻对Cd暴露肉鸡的多维度保护作用。研究采用ICP-MS检测组织Cd残留,通过全自动血液分析仪测定TEC/Hb/PCV等血液指标,利用生化分析仪量化AST/ALT/Creatinine等肝肾功能标志物,并结合H&E染色观察器官病理变化。肉品质分析涵盖pH计、ColorFlex EZ色度仪等设备对WHC、滴水损失等指标的检测。
生长性能
每周体重监测显示,Cd组35日龄体重显著低于对照组(p<0.05),而螺旋藻联合组体重恢复至对照组的92%。表明螺旋藻能有效逆转Cd导致的代谢紊乱和生长抑制。
血液学参数
Cd暴露使TEC、Hb、PCV分别下降28%、31%、25%(p<0.01),螺旋藻干预后各指标回升至正常范围90%以上。证实其藻蓝蛋白可通过刺激促红细胞生成素(EPO)改善造血功能。
肝肾功能
Cd组血清AST、ALT水平激增2.3-2.8倍(p<0.001),伴随肾小球滤过率下降(Creatinine↑45%)。螺旋藻使这些指标降低40-60%,组织学显示肝细胞坏死和肾小管变性显著减轻,提示其β-胡萝卜素和超氧化物歧化酶(SOD)对器官的保护作用。
Cd残留与肉品质
ICP-MS检测发现螺旋藻使肌肉、肝脏、肾脏Cd蓄积量分别降低62%、58%、54%(p<0.01)。肉品质方面,Cd组滴水损失增加82%,而联合组恢复至对照组水平。色度分析显示螺旋藻维持了肉色亮度(L)和红度(a),证实其抗氧化成分对肌纤维膜的稳定作用。
组织病理学
H&E染色揭示Cd组肝脏出现炎性浸润,脑组织存在血管周套现象。螺旋藻干预后各器官病理评分降低60-75%,其神经保护效应可能与调节海马体氧化应激有关。
这项研究首次系统阐明螺旋藻通过多重机制对抗Cd毒性:①直接螯合减少Cd生物蓄积;②激活SOD/GSH-PX等内源性抗氧化系统;③保护细胞膜完整性改善肉品质。相较于传统螯合剂,这种天然藻类具有成本低、安全性高的优势,为畜禽重金属防控提供了创新解决方案。研究结果不仅对保障禽类健康养殖具有实践价值,其揭示的抗氧化-解毒协同机制,也为人类重金属污染防治研究提供了新思路。未来需进一步解析藻蓝蛋白与Cd的分子互作机制,以优化其在食品安全领域的应用策略。
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