壳聚糖纳米颗粒负载小檗碱与姜黄素的协同效应:改善尼罗罗非鱼高碳水化合物饮食诱导的代谢功能障碍、肝损伤及免疫炎症反应

【字体: 时间:2025年08月14日 来源:Italian Journal of Animal Science 2.3

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  本研究首次探讨了壳聚糖纳米颗粒(CHNPs)负载小檗碱(B)和姜黄素(CR)单独或联合添加于高碳水化合物饮食(HCD)中对尼罗罗非鱼生长性能、健康状况及免疫炎症基因表达的影响。结果表明,B-CR-CHNPs处理显著提升了生长、饲料利用率、蛋白质效率及消化酶活性,并改善了肝功能与脂质代谢(p<0.05)。此外,该组合通过降低MDA水平、增强TAC和SOD活性,显著提升了抗氧化状态,同时调控了IgM、LZM、TNF-α和IL-1β等免疫炎症基因的表达。分子对接分析揭示了B与CR对抗氧化、免疫及炎症靶点的强结合能力,为水产养殖中代谢性疾病的干预提供了新策略。

  

摘要

本研究通过壳聚糖纳米颗粒(CHNPs)负载小檗碱(Berberine, B)和姜黄素(Curcumin, CR),系统评估了其对高碳水化合物饮食(HCD)喂养的尼罗罗非鱼的多重生理效应。结果显示,B-CR-CHNPs组合显著提升了鱼体的平均日增重(ADG)和特定生长率(SGR),同时降低了饲料转化率(FCR)。组织学分析表明,该组合有效逆转了HCD诱导的肝细胞空泡化和坏死,恢复了肝脏正常形态。

材料与方法

实验设计包含5组:对照组(29%碳水化合物)、HCD组(42%碳水化合物)及三个干预组(B-CHNPs、CR-CHNPs、B-CR-CHNPs,剂量均为100 mg/kg)。通过离子交联法制备纳米颗粒,透射电镜(TEM)显示B-CHNPs粒径为68-120 nm,CR-CHNPs为43-83 nm。生长性能、血浆生化指标、消化酶活性及基因表达等数据通过标准化方法检测。

结果

生长与消化功能:B-CR-CHNPs组表现出最高的蛋白质效率比(PER)和淀粉酶活性(p<0.05)。

肝脏保护:HCD组ALT和AST活性显著升高,而B-CR-CHNPs干预使其恢复至接近对照组水平(p<0.05)。

脂质代谢:B-CR-CHNPs显著降低总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)及低密度脂蛋白(LDL),同时提升高密度脂蛋白(HDL)。

抗氧化与免疫:MDA水平降低50%,TAC和SOD活性提升;IgM和LZM基因表达上调,TNF-α和IL-1β表达抑制(p<0.05)。

分子对接:Berberine与TNF-α结合能达-8.08 kcal/mol,Curcumin与IL-1β结合能为-7.9 kcal/mol,提示其直接调控炎症通路。

讨论

协同机制:B通过激活AMPK通路抑制脂质合成,CR则通过PPARα促进脂肪酸氧化。两者联合通过Nrf2通路增强抗氧化防御,并经由TLR4/MyD88/NF-κB轴抑制炎症反应。

应用前景:100 mg/kg B-CR-CHNPs的添加剂量兼具成本效益与生物有效性,为水产养殖中代谢综合征的防控提供了创新方案。

结论

B-CR-CHNPs通过多靶点调控改善了HCD诱导的代谢紊乱,其作用涵盖生长促进、肝保护、免疫增强及氧化应激缓解,为功能性水产饲料开发奠定了理论基础。未来需进一步评估其规模化应用的经济性与生态安全性。

(注:全文数据均源自原文实验,未添加非文献支持结论)

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