番木瓜叶提取物对维罗纳气单胞菌感染印度鲮的疾病管理疗效评估

【字体: 时间:2025年09月13日 来源:Aquaculture Science and Management

编辑推荐:

  为解决水产养殖中抗生素耐药性问题,研究人员开展番木瓜叶提取物(PLE)治疗维罗纳气单胞菌感染印度鲮的研究。结果表明甲醇提取物MIC为12.5 mg mL-1,饲喂50 mg g-1 PLE能显著改善血液指标、免疫参数和肝功能酶活性,为水产疾病防控提供绿色替代方案。

  

随着全球水产养殖业的快速发展,细菌性疾病已成为制约产业可持续性的重要因素。在印度这样的水产养殖大国,印度鲮(Labeo rohita)作为主要经济鱼种,其产量占印度主要鲤科鱼类总产量的40%。然而养殖集约化导致鱼类健康问题日益突出,其中细菌感染造成的损失超过30%,而气单胞菌属(Aeromonas)病原体更是引发了66%的细菌性疾病案例。

近年来,维罗纳气单胞菌(Aeromonas veronii)作为一种革兰氏阴性条件致病菌,表现出强大的环境适应性和致病潜力,不仅感染淡水食用鱼和观赏鱼,还波及两栖动物、鸟类和红肉动物,造成严重经济损失和食品安全风险。受感染鱼类通常出现出血性病变、腹水、突眼、上皮溃疡和鳍糜烂等典型症状。更令人担忧的是,抗生素的过度使用导致耐药菌株的出现,传统治疗方法效果日益有限,亟需开发新型绿色防控策略。

在此背景下,植物源生物活性化合物因其广谱抗菌性、低毒性和环境友好特性受到广泛关注。番木瓜(Carica papaya)作为传统药用植物,其叶片富含木瓜蛋白酶、生物碱、黄酮类和酚酸等活性成分,此前研究已证实其对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus)具有抑制效果。然而,关于番木瓜叶提取物对维罗纳气单胞菌的防治效果及其对宿主免疫生理调节作用的系统研究尚属空白。

本研究通过体外抗菌试验、急性毒性测定和体内治疗实验,系统评估了番木瓜叶提取物对维罗纳气单胞菌感染印度鲮的防治效果。研究人员采用三种溶剂(水、乙醇、甲醇)制备提取物,通过琼脂扩散法和肉汤稀释法测定抗菌活性;运用概率单位法计算96小时半致死浓度(LC50);通过里德-明奇法确定病原菌的半致死剂量(LD50);并设计包含阳性对照组、阴性对照组和四个提取物添加组(25、50、75、100 mg g-1)的完全随机实验,系统监测血液学参数、免疫生化指标和肝脏酶活性变化。实验在符合动物伦理规范的条件下进行,使用来自教学渔场的健康印度鲮苗种,病原菌分离自患病印度鲮并经生化与分子鉴定确认。

In vitro evaluation of antibacterial activity

研究发现三种溶剂提取物中仅甲醇提取物表现出显著抗菌活性,其最小抑菌浓度(MIC)为12.5 mg mL-1。水提物和乙醇提取物未显示抑制效果,表明甲醇能更有效地提取番木瓜叶中的抗菌活性成分。

In vivo assessment of therapeutic potential of extract

急性毒性实验显示,番木瓜叶甲醇提取物对印度鲮的96小时LC50为160.69 mg L-1,呈现明显的浓度-死亡率正相关关系。根据不同毒理学指南估算的安全浓度范围为1.6069-16.069 mg L-1。维罗纳气单胞菌的LD50测定值为1.4×104 CFU mL-1,通过腹腔注射成功建立了感染模型并满足科赫法则。

Haematological parameters

感染后3天,所有感染组红细胞计数(TEC)和血红蛋白(Hb)水平显著降低,但到12天时,PLE饲喂组特别是T1(25 mg g-1)和T2(50 mg g-1)组出现显著恢复。总白细胞计数(TLC)在感染初期升高,12天后显著下降,T2和T3组恢复最为明显。

Immune parameters

C反应蛋白(CRP)水平在感染3天后显著升高,但12天后PLE处理组特别是T1和T2组显著降低。血清总蛋白和球蛋白水平升高,白蛋白和A:G比值降低,T2组在白蛋白水平和A:G比值恢复方面表现最佳。

Serum biochemical parameters

血清谷草转氨酶(sGOT)、谷丙转氨酶(sGPT)、碱性磷酸酶(ALP)和过氧化氢酶活性在感染后3天显著升高,12天后PLE饲喂组显著降低,其中sGPT降至对照组水平以下。过氧化氢酶活性作为氧化应激指标,在治疗后也显著下降,T1-T3组间无显著差异。

本研究证实番木瓜叶甲醇提取物能有效抑制维罗纳气单胞菌,其作用机制可能涉及多种生物活性成分的协同效应。黄酮类和酚类化合物通过破坏细菌细胞膜完整性,木瓜蛋白酶则特异性靶向革兰氏阴性菌的肽聚糖层,共同发挥抗菌作用。在生理调节方面,提取物中的抗氧化成分有效缓解了感染引起的氧化应激,保护肝细胞免受损伤,这体现在肝脏酶谱的恢复正常和过氧化氢酶活性的降低。

特别值得注意的是,较低剂量(50 mg g-1)反而比较高剂量表现出更好的治疗效果,说明植物提取物的作用并非简单剂量依赖,可能存在最适浓度窗口。这种现象与植物源化合物的多靶点作用特性有关,过高浓度可能反而引起生理应激。

该研究的创新性在于首次系统阐明了番木瓜叶提取物对维罗纳气单胞菌-印度鲮感染模型的治疗机制,从病原抑制、宿主免疫调节和氧化应激缓解多维度证明了其应用潜力。研究结果支持将植物提取物作为抗生素替代品用于水产疾病管理,为发展可持续水产养殖提供了重要科学依据。未来研究可进一步优化提取工艺,解析关键活性成分,并开展长期饲喂试验评估其对鱼类生长性能和产品品质的影响。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号