勒曼海藻多糖对兔鱼（Siganus canaliculatus）肝脏的降脂作用

《Aquaculture》：Lipid-lowering activity of Gracilaria lemaneiformis polysaccharide in the liver of rabbitfish ( Siganus canaliculatus)

　　

摘要

随着水产养殖业的发展，优化养殖鱼类的代谢健康愈发重要。从江蓠中提取的多糖（GLP）是一种天然硫酸化多糖，被视作缓解脂质代谢紊乱的有望候选物质。为阐明GLP调节肝脏脂质沉积的机制，我们在标准养殖条件下对兔鱼进行了体内喂食试验，同时建立了棕榈酸诱导的体外脂肪肝模型。共有450条鱼（初始体重：3.11±0.01克）被随机分为三组，每组三个重复笼子，每个笼子50条鱼。这些鱼分别被喂食基础饲料（对照组）、添加1.0克/千克饲料的GLP的饲料（GLP1组）或添加1.5克/千克饲料的GLP的饲料（GLP2组），喂养期为60天。实验结果显示，GLP补充剂能提升鱼的生长性能，其中GLP1组的最终体重、增重以及生长系数均最高（P<0.05），而GLP2组则具有更高的经济转化效率且鱼类个体差异更小（P<0.05）。与此同时，GLP还能降低血液中的总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平（P<0.05）。组织学检测进一步表明，GLP能有效减轻肝脏损伤和脂滴积累。转录组分析显示，差异表达基因主要集中于与脂质代谢、氨基酸代谢及信号转导相关的途径中。GLP通过上调acbd4和pnpla2等基因来增强脂质分解和β-氧化作用，同时抑制sqle和lss等促脂生成基因的表达。与体内试验结果一致，体外实验也表明，GLP可通过下调sqle及其下游的促脂生成基因acc、fas和ppar-γ来减轻肝细胞脂肪变性。虽然用特比萘芬药理抑制SQLE可以再现GLP的降脂效果，但这只能说明SQLE是GLP作用的转录相关因子，而非直接的作用靶点。总体而言，这些研究结果表明GLP是一种有效的降脂饲料添加剂，既能促进脂质分解，又能抑制脂质合成，为提升水产养殖业的代谢健康和生产效率提供了实用的营养策略。

引言

水产养殖业已有两千多年的历史，但近几十年来，由于养殖强度的增加以及全球海鲜市场的不断扩大，其发展速度显著加快（Gephart等人，2020年）。2020年全球人均鱼类消费量达到20.5公斤，预计这一数值还将继续上升，到2030年水产品总产量预计将达到2.04亿吨，较2018年增长15%（Abdel-Tawwab等人，2025年；FAO，2022年）。为满足这一需求，人们开始在饲料中添加更多脂肪，以此节省蛋白质并提升鱼的生长性能（Dong等人，2014年）。然而，过量的膳食脂肪会破坏鱼的代谢平衡，导致肝脏脂质积累、脂肪肝综合征、生长受阻、免疫力下降以及鱼肉品质降低（Dai等人，2018年；Sun等人，2021年；Tocher，2003年）。高脂肪饮食还可能损害肠道屏障功能，增加促炎细胞因子和脂多糖的渗透性（Crawford等人，2019年），进而提高鱼类感染病原体的风险（Li等人，2019年；Rendueles等人，2012年）。即便在标准的商业饲养条件下，养殖鱼也可能出现亚临床性的肝脏脂质沉积，这就凸显出需要功能性饲料添加剂来主动维护鱼的代谢健康。面对这些挑战，人们越来越关注那些能够同时提升鱼类生长与健康状况、又能减少上述问题的可持续饲料添加剂。植物源化合物和植物提取物因其能够促进生长、增强抗氧化能力、调节免疫反应以及提高抗病性，而被视为水产养殖业健康管理方面的有力工具（Abdel-Latif等人，2022年；Mohan等人，2019b年；Pérez-Sánchez等人，2018年）。其中，来自海洋大型藻类的硫酸化多糖具有多种生物活性，包括抗炎、抗病毒、抗菌、抗肿瘤以及免疫调节功能（Costa等人，2010年；Ngo和Kim，2013年；Tabarsa等人，2012年）。

因此，大型藻类多糖被视作水产饲料中极具潜力的功能性成分（Ashour等人，2020年；Bakky等人，2025b年；Li等人，2024年；Lin等人，2024年）。江蓠是一种可食用的红色大型藻类，在中国南方、日本和韩国均有广泛分布，它以其较高的多糖含量以及悠久的药用历史而著称（Bakky等人，2023a年；Wang等人，2025年）。从这种藻类中提取的多糖（GLP）在哺乳动物模型中表现出多种生物活性，包括抗氧化、抗肿瘤、抗尿石症、免疫调节、降血脂以及降血糖作用（Fan等人，2012年；Liao等人，2015年）。研究表明，GLP能够降低糖尿病小鼠的血清甘油三酯、总胆固醇和LDL-C水平，同时提高HDL-C水平，从而改善其血脂状况（Wen等人，2017年）。GLP还能减少高脂肪饮食喂养小鼠的肝脏和脂肪组织中的脂质积累，并通过上调lxrα和cyp7a1基因的表达来增强胆固醇的分解代谢（Huang等人，2019年）。有趣的是，越来越多的来自其他植物和藻类的多糖也被发现具有降低水生动物血脂的作用。例如，菊苣多糖能够减少喂食高胆固醇饮食的斑马鱼的脂肪沉积（Li等人，2018年）。日本甜菜多糖能够减轻黑鲷的肝脏脂质积累，而海莓多糖（2.0–4.0克/千克）则能显著降低斑马鱼的脂质沉积（Lan等人，2022年）。最近还有研究显示，黄芪多糖能够调节斑点海鲈因高脂肪饮食引发的脂质代谢紊乱（Huang等人，2024年）。

尽管这些研究共同证明了多糖的降脂潜力，但GLP对鱼类脂质代谢的影响仍需进一步研究。本研究旨在探讨在标准养殖条件下，膳食中的GLP如何影响兔鱼（一种具有重要商业价值的海洋草食性鱼类）的肝脏脂质积累及肝脏健康状况，而非在高脂肪饮食刺激下的反应。通过填补这一知识空白，本研究期望为将GLP开发成用于缓解脂质代谢紊乱的功能性饲料添加剂、推动可持续的高质量水产养殖发展提供依据。

章节节选

多糖提取与饲料制备

从江蓠中提取的硫酸化多糖（GLP）是采用我们之前的方法制得的，具体步骤为将海藻浸泡在蒸馏水中，然后加热并经过纯化处理以分离出多糖（Bakky等人，2023b年）。所使用的基础饲料是由中国广东省粤群生物科技有限公司生产的商业颗粒饲料，其营养成分分别为：水分12%，纤维5%，脂质6%，灰分18%，粗蛋白42%。该基础饲料是按照特定标准配制的

膳食GLP对生长性能的影响

膳食中添加GLP显著提升了兔鱼的生长性能，其中GLP1组的效果最为显著（见图1）。与对照组相比，GLP1组的最终体质量（1251.96克/笼）、增重（1072.63克/笼）以及生长率（649.23%）均最高（P<0.05）。这一优异表现得益于更高的生物利用率，表现为最高的生长转换率（0.09411）和日增重（0.600克/天）（P<0.05）。与此同时，GLP2组也显著提升了鱼群的均匀性，其指标值最低

讨论

海洋大型藻类及其所含的多糖成分因其多样的生物活性而受到众多科学家的关注，这些活性包括抗氧化、抗病毒、抗菌、抗寄生虫、抗肿瘤以及抗衰老等功能（de Brito等人，2022年；Jegadeshwari和Rajaram，2024年）。在水生生物中，越来越多的证据表明，来自大型藻类的多糖能够提升消化能力、改善肠道结构、增强抗氧化防御能力，并且还能

结论

本研究表明，膳食中添加从江蓠中提取的多糖能够有效抑制兔鱼的肝脏脂质沉积。摄入GLP的鱼不仅生长指标有所改善，血清脂质水平也更为理想，同时组织学检测也显示出脂肪肝程度明显减轻。转录组分析表明，GLP通过促进与脂质利用相关的代谢途径，同时抑制与脂质合成相关的代谢途径，从而改变了肝脏的代谢调控模式

作者贡献声明

Md. Akibul Hasan Bakky：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，可视化，验证，软件使用，资源获取，方法设计，实验实施，正式分析，数据整理，概念构建。Jinxian Liang：写作——审阅与编辑。Ngoc Tuan Tran：写作——审阅与编辑。Akram Ismael Shehata：写作——审阅与编辑。Vicent Michael Shija：写作——审阅与编辑。Jinkun Li：方法设计，数据整理。Taoqiu Deng：方法设计，数据整理。Zhenya Du：方法设计，

伦理声明

本动物实验方案已获得机构伦理委员会的批准，其审批遵循《实验动物管理相关规定》。

利益冲突声明

作者们声明不存在任何可能影响本研究结果的潜在利益冲突或个人关系。

利益冲突声明

作者们声明自己没有已知的可能影响本文研究结果的任何利益冲突或个人关系。

致谢

本研究得到了以下项目的资助：广西科技重大专项（编号AB24010115）、国家自然科学基金（编号42476099、31850410487）以及山东大学人才科研基金（编号NTF21027）。

Md. Akibul Hasan Bakky|Jinxian Liang|Ngoc Tuan Tran|Akram Ismael Shehata|Vicent Michael Shija|Jinkun Li|Taoqiu Deng|Zhenya Du|Ming Zhang|Yueling Zhang|Shengkang Li

中国广东省汕头市汕头大学海洋生物学省级重点实验室，邮编515063