后生元强化饲料对铜暴露下地中海贻贝抗氧化能力的调控作用及其在养殖业中的应用潜力

本研究针对海洋环境中Cu2O纳米颗粒引发的氧化应激问题，通过给地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）饲喂含开菲尔微生物后生元（CFS）的强化饲料，发现其能显著提升CAT、GR等抗氧化酶活性，降低铜蓄积量（G2+组铜含量较G1+组降低58.6%），并通过调控HSP70/90基因表达缓解氧化损伤，为水产养殖中重金属污染防控提供了创新性解决方案。

　　

随着海洋重金属污染加剧，铜基防污涂料释放的Cu₂O纳米颗粒对滤食性贝类造成严重威胁。这类污染物通过模拟Na⁺/Ca²⁺跨膜转运进入生物体，诱发氧化应激并破坏免疫稳态。意大利那不勒斯费德里科二世大学（University of Naples Federico II）的研究团队创新性地将开菲尔源后生元（含Pichia kudriavzevii酵母和Lactococcus lactis细菌代谢物）作为饲料添加剂，系统评估了其对Cu₂

研究采用动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）表征纳米颗粒团聚特性，发现海水环境中Cu₂O粒径从76±11 nm增至529±75 nm。通过72小时暴露实验（2 mg L^-1 Cu₂O），结合原子吸收光谱、酶活检测（CAT/GR/GST）和qPCR技术，比较了常规饲喂组（G1）与后生元强化组（G2）的差异。

【纳米颗粒表征】Cu₂O在海水中的离子释放率仅0.001%，但仍引发显著生物效应。

【抗氧化活性】CFS的ABTS⁺清除率达52.2%，显著高于DPPH法（34.5%）。

【生理指标】后生元组（G2^-）条件指数（CI）提升17.3%，而暴露组（G1⁺）下降23.6%。

【免疫响应】Cu₂O使血细胞总数（THC）24h内激增2.1倍，后生元组（G2⁺）恢复更快。

【铜蓄积】G1⁺组鳃组织铜含量达20.32 mg g^-1，G2⁺组降低至8.42 mg g^-1。

【酶活调控】CAT活性在G1⁺组升高4.8倍，G2⁺组维持基线水平；GST活性在G1⁺组抑制率达61%。

【基因表达】HSP90在G1⁺组上调18.2倍，后生元干预使G2⁺组仅升高1.75倍。

研究揭示后生元通过双重机制发挥作用：直接清除自由基（含34.5% DPPH清除活性成分），间接激活Nrf2-Keap1通路增强内源性抗氧化能力。特别值得注意的是，CFS使GR活性保持正常水平（p<0.01），同时减弱了CAT与GST的负相关性（r=-0.72→-0.44），表明其能优化抗氧化防御网络的协同性。该成果发表于《Arab Journal of Gastroenterology》，为开发环境友好型水产饲料提供了理论依据，对保障海产品安全具有重要实践价值。