综述:中草药饲料添加剂在水产养殖中的应用:疾病抗性与抗氧化功能

【字体: 时间:2025年09月21日 来源:Fish & Shellfish Immunology 3.9

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  本综述系统评述了中草药饲料添加剂(CHMs)在水产养殖中的多重功能,包括增强疾病抗性、强化抗氧化防御(如SOD、CAT)、调节免疫(如TLRs/NF-κB通路)、抑制炎症及抗微生物/病毒活性,并探讨了纳米封装、发酵技术等解决方案以应对成分变异性与生物利用度挑战,为无抗生素养殖提供理论依据与实践方向。

  

病理效应:氧化应激对水生动物的影响

氧化应激(OS)是水生动物健康的主要威胁,源于活性氧(ROS)过度产生与抗氧化防御系统能力之间的失衡。ROS家族关键成员包括超氧阴离子(O2?)、过氧化氢(H2O2)和羟自由基(•OH),这些分子可通过内源性代谢途径和外源性环境暴露生成。在高密度养殖条件下,水生动物常面临多种应激源(如水质波动、高密度饲养),导致ROS积累,引发脂质过氧化、蛋白质变性和DNA损伤,进而损害细胞功能、抑制生长性能并增加死亡率。例如,研究表明,鱼类在氧化应激状态下会出现生长迟缓、骨骼畸形和肉质下降等问题。

免疫调节

免疫调节指通过补充特定物质或应用技术增强水生动物免疫功能,提高其对病原入侵的抵抗力。中草药中的活性成分(如多糖、多酚、黄酮类)通过多种机制调控免疫反应。例如,多糖可增强溶菌酶活性、促进吞噬作用并调节细胞因子产生;多酚类物质能激活Toll样受体(TLR2/3/5/9)、NF-κB和MyD88信号通路,显著上调促炎细胞因子基因(如IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、IFN-γ)和抗菌酶基因(如LYZ、SOD、CAT)的表达。此外,中草药还能下调抗炎细胞因子基因(如IL-10、TGF-β),从而增强鱼类对细菌和病毒的抵抗能力。

炎症

水生动物在养殖环境中常暴露于多种应激源,触发炎症反应。急性炎症在鱼类免疫防御中起关键作用,但过度或慢性炎症会导致组织损伤、生长性能下降甚至死亡率升高。常见炎症相关疾病包括细菌性败血症和病毒性感染。中草药成分(如黄芩苷、姜黄素)通过抑制炎症介质(如前列腺素、白细胞介素)的过度产生,缓解炎症反应。例如,姜黄素可下调COX-2和iNOS表达,减少促炎因子释放,从而保护组织完整性并促进恢复。

抗菌作用

有害细菌(如弧菌属、气单胞菌属)是水产养殖中常见病原体,可引起感染性疾病和高死亡率。中草药提取物(如氯仿提取物、生物碱)通过直接抑制病原生长或增强宿主免疫力发挥抗菌效果。例如,Nyctanthes arbor-tristis(NAT)种子提取物能提升血清溶菌酶活性并激活补体系统,显著降低感染后死亡率。此外,中草药成分(如小檗碱、大蒜素)可破坏细菌细胞膜结构、抑制核酸合成,从而有效控制病原传播。

抗病毒活性

水产养殖集约化加剧了病毒性疾病暴发,导致重大经济损失。中草药活性成分(如多糖、黄酮)通过干扰病毒复制周期或增强宿主抗病毒免疫应答发挥作用。例如,黄芪多糖可促进干扰素(IFN)产生,激活天然免疫通路;板蓝根提取物能抑制病毒吸附和侵入宿主细胞。这些成分不仅减少病毒载量,还降低抗生素依赖,缓解环境污染问题。

结论

中草药作为天然、安全、高效的饲料添加剂,在水产养殖中具有广阔应用前景。本文综述了十种代表性中草药(如紫花苜蓿、金银花、刺五加、杜仲、黄精、黄芪、芦荟、姜黄、板蓝根、黄芩)的生物活性成分及其协同机制,包括通过基因调控生长、免疫和应激适应通路增强水生动物健康。然而,其应用仍面临成分变异性、生物利用度低、工业化生产挑战及标准化质量控制需求等问题。未来需通过纳米封装、发酵技术和提取优化等创新方案提升中草药添加剂的效能与一致性,推动水产养殖向绿色、可持续发展转型。

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