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螺旋藻C-藻蓝蛋白通过非Nrf2通路缓解斑马鱼氧化应激:机制解析与水产养殖应用前景
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月06日 来源:Aquaculture International 2.4
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为解决水产养殖中氧化应激危害鱼类健康的关键问题,来自未知机构的研究人员通过斑马鱼模型探究了螺旋藻C-藻蓝蛋白(C-PC)的抗氧化机制。研究发现C-PC(125-500 μg/mL)能完全抵抗H2O2致死效应,其保护作用不依赖Nrf2通路,而是通过藻蓝胆素直接结合过氧化氢酶(CAT)、p38 MAPK和NF-κB实现。该成果为Nrf2信号受损时的水产抗氧化剂开发提供了新思路。
氧化应激正严重威胁水产养殖业中鱼类的健康与生长性能。这项突破性研究以斑马鱼为模式生物,揭示了螺旋藻(Spirulina platensis)提取物C-藻蓝蛋白(C-PC)独特的抗氧化机制。通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS/MS)鉴定出29种生物活性成分,包括黄酮类化合物和脑苷脂,其中C-PC的A620/A280纯度比达到1.575。
在斑马鱼幼虫实验中,125-500 μg/mL剂量的C-PC展现出完美的安全性,并能完全阻断过氧化氢(H2O2)诱导的致死效应。令人惊讶的是,即便在Nrf2基因敲除的斑马鱼中,C-PC仍保持显著保护作用,且未激活经典抗氧化基因gstp1和prdx1的表达。分子对接模拟揭开了这一现象的分子基础:C-PC的发色团藻蓝胆素能像"分子钥匙"般精准对接过氧化氢酶(CAT)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)和核因子κB(NF-κB)等氧化应激调控蛋白。
这些发现颠覆了传统认知,证明C-PC通过Nrf2非依赖途径发挥保护作用,包括直接清除自由基和调控信号转导网络。该研究不仅为水产动物抗应激饲料添加剂开发提供了新靶点,更开辟了在Nrf2信号通路异常情况下应用藻源抗氧化剂的新纪元。
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