抗氧化剂水飞蓟素缓解了烟曲霉毒素B1引起的草鱼（Ctenopharyngodon idella）生长抑制和肠道完整性损伤

《Free Radical Biology and Medicine》：Antioxidant silymarin alleviated fumonisin B1–induced growth suppression and intestinal integrity damage in grass carp ( Ctenopharyngodon idella)

黄曲霉毒素B1（FB1）导致草鱼肠道氧化损伤及生长抑制，水飞蓟宾（SIL）通过增强抗氧化能力、修复线粒体和内质网损伤、抑制Mlck/Mlc通路，有效缓解FB1诱导的生长抑制和肠道结构破坏，但对毒素残留无显著减少。

　　

陈大宇|姜卫丹|吴佩|张宏云|马尧斌|刘洋|金晓婉|任宏梅|周晓秋|林峰

四川农业大学动物营养研究所，中国成都611130

摘要

伏马菌素B1（FB1）是一种常见的水产饲料中的霉菌毒素，已被证明会损害养殖动物的生长性能并引发肠道氧化损伤。然而，有效的营养干预措施仍然有限。本研究旨在探讨天然抗氧化剂水飞蓟素（SIL）是否能够缓解草鱼（Ctenopharyngodon idella）因FB1引起的生长抑制。720条鱼（平均体重10.92 ± 0.01克）被随机分为四组：对照组、4毫克/千克FB1组、60毫克/千克SIL组以及4毫克/千克FB1 + 60毫克/千克SIL组。每组鱼喂食指定的饲料30天。数据表明，FB1暴露显著降低了生长性能，导致绒毛严重损伤，并破坏了肠道结构完整性。值得注意的是，SIL的补充显著缓解了这些不良影响。SIL恢复了刷状缘和消化酶的活性，逆转了FB1引起的紧密连接、粘附连接和桥粒结构的破坏。重要的是，SIL有效增强了肠道的抗氧化能力，恢复了线粒体呼吸链成分（如Ndufv1、Uqcrc2和Cox4）的表达，减少了活性氧的产生和内质网（ER）的损伤，并抑制了Mlck/Mlc通路的激活，从而维持了细胞骨架的稳定性和连接完整性。然而，SIL并未显著减少肠道中的FB1残留物或鞘脂积累。这些发现表明，SIL通过其抗氧化活性缓解FB1引起的肠道结构损伤，可能与其对线粒体和内质网损伤的修复有关。这突显了SIL作为抗氧化剂在缓解水产养殖中霉菌毒素相关危害方面的潜力。本研究为相关功能性饲料的开发提供了新的见解和数据支持。

引言

全球对水产品的需求持续增长。据统计，为了满足这一需求，中国的水产养殖产量已达到6060万吨^[1]。这种高产量在很大程度上依赖于大量的饲料投入，导致商业饲料配方中植物基成分的使用增加。这些植物基成分在田间栽培和收获后的储存过程中极易受到霉菌毒素的污染。伏马菌素B1（FB1）主要由Fusarium属菌产生，是水产饲料的主要污染物^[2]。FB1在结构上与鞘氨醇（Sa）和鞘醇胺（So）相似，它竞争性地抑制了神经酰胺合成酶，导致Sa和So在细胞内的积累^[3]。鞘脂水平的升高被认为是鞘脂代谢紊乱的生物标志物。值得注意的是，这种代谢失调与线粒体功能障碍有关，进而导致氧化应激、钙平衡失调和组织损伤[4]、[5]。目前的研究表明，被FB1污染的草鱼（Ctenopharyngodon idella）会出现肠道氧化损伤和细胞凋亡，最终导致肠道损伤和生长性能下降^[6]。

肠道作为关键器官，对消化和营养吸收过程至关重要。有效的消化和营养吸收依赖于消化酶和刷状缘酶的活性。然而，这一过程的正常运作高度依赖于肠道结构的完整性。研究表明，各种肠道疾病或毒性损伤会破坏肠道的结构完整性，导致消化酶活性下降、营养吸收障碍以及动物生长性能下降[7]、[8]、[9]。肠道上皮细胞通过细胞间连接复合体（包括紧密连接（TJs）、粘附连接（AJs）和桥粒（Des）来维持肠道的完整性。在上皮细胞内，TJs和AJs形成了顶端连接复合体（AJC），并与肌动蛋白细胞骨架相连，从而维持结构稳定性和动态调节^[10]。细胞骨架结构通过肌球蛋白轻链激酶（Mlck）/肌球蛋白轻链（Mlc）通路进行维持。在应激条件下，Mlck的激活会导致Mlc磷酸化，触发F-actin收缩，进而破坏连接复合体并损害肠道完整性^[11]。值得注意的是，体外研究表明FB1对肠道上皮细胞单层的完整性具有有害影响^[12]。然而，其作用机制尚不清楚。研究FB1诱导肠道屏障功能障碍的分子机制并探索有效的干预策略对于预防肠道损伤具有重要的理论意义和实际意义。

越来越多的证据表明，使用植物提取物进行营养干预可以有效缓解霉菌毒素引起的毒性^[13]。这种方法的安全性和可行性为其广泛推广和应用奠定了坚实的基础。水飞蓟素（SIL）是一种从Silybum marianum中提取的多酚类黄酮木脂素复合物，以其天然抗氧化特性而闻名^[14]。最近的研究还表明，SIL通过上调呼吸链活性来增强线粒体功能^[15]。根据中国农业农村部发布的第508号公告，SIL已被批准作为新型饲料添加剂用于饲料生产。先前的研究表明，在草鱼饲料中添加SIL可以通过稳定AJC和下调Mlck表达来增强肠道屏障完整性，从而促进生长性能^[16]。这些发现表明，SIL可能通过调节Mlck/Mlc通路来保护肠道结构完整性。然而，其缓解FB1引起的肠道结构损伤的潜力仍不明确。

2024年，草鱼的年产量为6,164,855吨，是中国产量最高的淡水鱼类^[1]。值得注意的是，与其他经济价值较高的物种（如银鲶Rhamdia quelen^[17和尼罗罗非鱼^{[18）相比，草鱼[6对FB1的敏感性更高[6。近年来，由于草鱼的敏感性和经济重要性，它们被用作评估霉菌毒素对鱼类不良影响的模型生物[19。因此，本研究选择草鱼作为实验模型，探索旨在缓解FB1引起的生长抑制的营养策略。本研究不仅提供了数据和机制见解，支持开发缓解草鱼养殖中FB1污染的策略，还为阐明硬骨鱼类FB1暴露相关的毒理学机制提供了有价值的参考。}

部分内容

饲料

FB1由Pribolab Pte. Ltd.（新加坡）提供（纯度>98%），SIL由Leader Bio-technology Co., Ltd.（中国广州）提供（纯度>95%）。基础饲料的配方见补充表1。在基础饲料中添加FB1和SIL，配制出四种实验饲料：对照组（Con）（0毫克/千克FB1）、FB1组（4毫克/千克）、SIL组（60毫克/千克）以及FB1 + SIL组（4毫克/千克 + 60毫克/千克）。FB1和SIL的剂量是根据Chen等人的研究确定的^[6]

SIL对FB1引起的生长抑制、消化酶活性和刷状缘酶活性的影响

喂养30天后，FB1组的草鱼幼鱼的平均日增重（ADG）（图1A）和总长度（图1B）显著低于对照组（P < 0.05）。相比之下，补充SIL显著提高了ADG（P < 0.01）（图1A）。

与对照组相比，FB1暴露显著降低了肝胰腺和肠道中的胰凝乳酶活性（P < 0.01）（图1C）。与FB1组相比，添加SIL显著缓解了FB1引起的

讨论

FB1是一种在饲料和饲料成分中频繁检测到的霉菌毒素，已成为水产饲料安全的重要威胁^[23]。先前的研究表明，被FB1污染的饲料会显著抑制水生生物的生长[24]、[25]。然而，关于有效对抗FB1毒性的策略的研究有限，其潜在机制仍不清楚。有效的消化和营养吸收对动物生长至关重要

结论

总之，本研究提供了全面的体内评估，证明膳食补充SIL可以有效缓解FB1引起的草鱼幼鱼的生长抑制。这种效果至少部分归因于恢复了消化酶和刷状缘酶的活性，这些酶对营养分解和吸收至关重要。此外，这种效果可能还与保护肠道结构完整性有关。从机制上讲，SIL主要

作者贡献声明

马尧斌：项目管理、方法学。姜卫丹：项目管理、方法学。陈大宇：写作——审稿与编辑、撰写——初稿、实验设计、数据分析。张宏云：项目管理、方法学。吴佩：项目管理、方法学。周晓秋：监督、概念构思。任宏梅：项目管理。林峰：监督、概念构思。金晓婉：项目管理。刘洋：项目管理，

利益冲突声明

作者声明本文的发表不存在利益冲突。

数据和材料的可用性

支持本手稿的数据集可应要求向通讯作者索取。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的财务冲突或个人关系。

致谢

本研究得到了四川省自然科学基金重点项目（2025ZNSFSC0011）、国家杰出青年学者基金（32425056）、CARS专项基金（CARS-45）、国家重点研发计划（2023YFD2400600）以及四川省现代农业产业技术体系创新团队（SCCXTD-2025-15的支持。