富含虾青素的微藻Nannochloropsis oculata通过调节脂代谢与氧化应激缓解高脂饮食诱导的斑马鱼肝功能障碍

本研究针对水产养殖中高脂饲料(HFD)引发的肝脏脂质沉积、氧化应激及炎症问题，通过补充富含虾青素的微藻Nannochloropsis oculata(NO)，系统评估了其对斑马鱼肝脏健康的保护作用。研究发现2% NO添加显著降低血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)水平，恢复抗氧化酶(SOD、CAT等)活性，下调促炎因子(il-1β、il-8)并上调抗炎因子(IL-10、TGF-β)表达。组织学证实NO可逆转肝细胞脂肪变性，其机制涉及激活脂肪酸β-氧化和抑制脂生成。该成果为水产功能性饲料开发提供了新策略。

　　

研究背景与意义

水产养殖业中高脂饲料(HFD)的广泛应用虽能降低养殖成本，却导致鱼类肝脏脂质过度沉积、氧化应激和慢性炎症，严重威胁养殖效益。斑马鱼作为模式生物，其肝脏病理特征与哺乳动物非酒精性脂肪肝(NAFLD)高度相似。虾青素(astaxanthin)作为最强抗氧化剂之一，在微藻Nannochloropsis oculata中含量丰富，但其调控鱼类脂代谢的具体机制尚未阐明。

研究机构与方法

伊斯兰阿扎德大学(伊朗)Shima Jafari团队通过4周饲喂实验，将135尾雄性斑马鱼分为常规饮食(CD)、高脂饮食(HFD)及HFD+2% NO三组。关键技术包括：(1)光生物反应器培养微藻并测定虾青素含量(1.92%)；(2)检测生长指标(HSI、SGR)和血清生化(ALT、AST)；(3)评估肝脏氧化应激标志物(SOD、MDA)；(4)qPCR分析炎症相关基因(il-1β、TGF-β)；(5)组织学观察肝细胞形态。

研究结果

1. 生长与肝体指数

HFD+NO组终末体重(0.40±0.03g→0.52±0.04g)和特定生长率(SGR)显著高于HFD组(P<0.05)，肝体指数(HSI)恢复至CD组水平，表明NO改善高脂导致的生长抑制。

2. 肝脏氧化应激

HFD组超氧化物歧化酶(SOD)活性下降42%，丙二醛(MDA)升高2.3倍；而NO补充使SOD、谷胱甘肽(GSH)恢复至正常水平(P<0.05)，MDA降低57%，证实其抗氧化效力。

3. 血清与肝脏脂质

HFD组血清TG(↑68%)和TC(↑55%)显著升高，肝组织出现脂滴浸润；NO干预使血清TG、TC分别降低31%和28%，组织学显示肝细胞空泡化减少。

4. 炎症因子调控

HFD组促炎因子il-1β表达上调4.2倍，抗炎因子TGF-β下调63%；NO使il-1β回落至基线水平，同时TGF-β表达提升2.1倍，呈现免疫调节作用。

结论与意义

该研究首次阐明N. oculata通过虾青素介导的多靶点机制缓解鱼类HFD肝损伤：(1)激活NRF2/ARE通路增强抗氧化防御；(2)抑制SREBP-1c减少脂质合成；(3)调控NF-κB/TGF-β平衡减轻炎症。成果发表于《Scientific Reports》为开发基于微藻的水产肝保护剂奠定理论基础，对实现可持续养殖具有重要应用价值。