【中文标题】褐藻胶寡糖:大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长、肠道功能、免疫、抗氧化及凋亡调节的一种具有前景的功能性添加剂

《Antioxidants》:Alginate Oligosaccharide: A Promising Functional Additive for Growth, Intestine Function, Immunity, Antioxidation and Apoptosis Modulation in Largemouth Bass (Micropterus salmoides)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月26日 来源:Antioxidants 8.2

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  研究人员设计了一项为期56天的投喂试验,旨在探究褐藻胶寡糖(AOS)对大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长、免疫反应、抗氧化活性及细胞凋亡途径的影响。研究人员配制了六种等氮等能但AOS浓度不同(0%(对照组)、0.05%、0

  
研究人员设计了一项为期56天的投喂试验,旨在探究褐藻胶寡糖(AOS)对大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长、免疫反应、抗氧化活性及细胞凋亡途径的影响。研究人员配制了六种等氮等能但AOS浓度不同(0%(对照组)、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%和0.25%)的饲料。结果表明,AOS0.15–0.2组的WGR(增重率)显著提高,AOS0.1–0.2组的FBW(终末体重)和SGR(特定生长率)也显著提升。此外,各处理组的FCR(饲料转化率)、SR(存活率)和FI(摄食率)无显著差异。根据SGR和WG(增重)的二次多项式回归分析,大口黑鲈幼鱼饲料中AOS的最适添加量为0.14–0.15%。另一方面,各组之间的粗蛋白、水分、粗脂肪或粗灰分含量无显著差异,且各组血浆AST(天冬氨酸转氨酶)和ALT(丙氨酸转氨酶)水平也无显著差异。此外,AOS0.15–0.25组的ALP(碱性磷酸酶)活性显著升高。在肠道消化吸收功能方面,AOS0.1组和AOS0.15组显著提高了肠道淀粉酶和脂肪酶活性,AOS0.1–0.2组显著提高了肠道胰蛋白酶活性,而饲料中适量添加AOS显著改善了绒毛肌层厚度、绒毛高度和绒毛宽度。此外,适量添加AOS显著上调了肠道中occ、clau、C6A6、C7A5、C7A8B、C6A14和pept1的mRNA水平。各组C7A6、C7A1A和C7A10A的mRNA水平无显著差异。关于肠道的抗氧化和免疫功能,分析显示各组肠道SOD(超氧化物歧化酶)、GPX(谷胱甘肽过氧化物酶)活性或T-AOC(总抗氧化能力)含量无显著差异。然而,AOS0.05–0.15组肠道CAT(过氧化氢酶)活性显著增加,且所有添加AOS组的MDA(丙二醛)水平较低。除上述外,AOS0.15–0.25组显著降低了肠道TNF-α(肿瘤坏死因子-α)浓度。各组肠道TGF-β(转化生长因子-β)、IL-10(白细胞介素-10)和IL-6含量无显著差异。此外,适量添加AOS可通过调节相关Nrf2(核因子E2相关因子2)和NF-κB(核因子κB)信号通路的基因表达来改善抗氧化效果并抑制炎症,包括nrf2、keap1、Mn-sod、gpx、nf-κb、il-10和tgf-β。cat、fox、il-8和tnf-α的mRNA水平无显著差异。在肠道细胞凋亡方面,TUNEL(末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记)检测结果显示,AOS0.05–0.2组的绿色阳性细胞显著低于AOS0组。此外,适量添加AOS可通过调节bxl-xl、caspase 3、caspase 8、caspase 9和bcl-2的mRNA水平来抑制细胞凋亡。然而,各处理组bax mRNA水平均无显著影响。综上所述,适量添加AOS在一定程度上对生长、肠道消化吸收功能、免疫抗氧化反应和细胞凋亡途径产生了积极影响。
大口黑鲈(Micropterus salmoides)作为一种重要的淡水养殖鱼类,因其肉质鲜美、营养价值高且生长迅速,在中国已成为重要的淡水养殖品种。随着养殖需求的增加,提高生长率成为养殖户面临的挑战。然而,随着集约化养殖的扩张,养殖密度可能导致环境污染,削弱鱼类对各种疾病的免疫防御,并大大增加疾病传播的风险。此外,使用益生菌、中草药和益生元等膳食补充剂可以改善水产养殖动物的生产性能和整体健康,增强饲料效率,减少养殖活动对环境的影响。因此,寻找能够替代抗生素的新型生物活性物质在水产养殖中至关重要。益生元作为一种环境和消费者友好的替代品,能够增强水产动物的免疫系统并促进生长。褐藻胶寡糖作为一种新一代益生元,具有较低的分子量和较高的溶解度,并具备抗氧化、抗凋亡、抗炎和抗菌等多种生物学特性。尽管已有研究表明AOS对多种水产动物具有有益作用,但尚未有系统研究探讨AOS对大口黑鲈幼鱼的影响,其潜在的生理影响仍有待进一步探索。因此,本研究旨在探究AOS对大口黑鲈生长、肠道功能、免疫、抗氧化和凋亡调节的影响,以期为AOS在大口黑鲈产业中的应用以及绿色添加剂和养殖模式的开发提供新策略,并为AOS在其他水产养殖动物中的应用提供理论依据。该论文发表在《Antioxidants》。

研究人员开展了为期56天的投喂试验,选用了初重为9.37 ± 0.06 g的大口黑鲈幼鱼,随机分配至18个网箱中,每箱20尾。试验设6个处理组,分别投喂添加0%(对照组)、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%和0.25%褐藻胶寡糖的等氮等能饲料。试验结束后采集血浆和肠道样本,运用生化分析检测血浆指标及肠道消化酶、抗氧化和炎症因子;采用H&E染色观察肠道组织形态;利用TUNEL检测肠细胞凋亡;通过qRT-PCR分析肠道紧密连接蛋白、转运蛋白、抗氧化和炎症相关基因及凋亡相关基因的mRNA表达水平。

在生长性能方面,与AOS0组相比,AOS0.15–0.2组的WGR显著提高,AOS0.1–0.2组的FBW和SGR也显著提升,而FCR、SR和FI各组无显著差异。二次多项式回归分析表明,大口黑鲈幼鱼饲料中AOS的最适添加水平为0.14–0.15%。

在全鱼体组成方面,各组之间的粗蛋白、水分、粗脂肪或粗灰分含量无显著差异。

在血浆参数方面,各组的AST和ALT活性无显著差异,但AOS0.15–0.25组的ALP活性显著升高。

在肠道消化酶、抗氧化指标和炎症标记物水平方面,AOS0.1组和AOS0.15组的AMS(淀粉酶)和LPS(脂肪酶)活性显著增加,AOS0.1–0.2组的TRY(胰蛋白酶)活性显著升高。AOS0.05–0.15组的CAT活性显著高于对照组,而所有添加AOS组的MDA含量均显著降低。SOD、GPX和T-AOC各组无显著差异。AOS0.15–0.25组的TNF-α含量显著降低,而TGF-β、IL-10和IL-6各组无显著差异。

在肠道紧密连接蛋白和转运蛋白及抗氧化和炎症相关基因mRNA水平方面,AOS0.15组的occ和clau mRNA水平显著升高。pept1、C6A6和C7A8B在AOS0.1–0.15组显著上调,C7A5在AOS0.15–0.2组显著升高,C6A14在AOS0.1–0.25组显著升高。AOS0.15组的nrf2和keap1 mRNA水平显著升高,AOS0.05–0.15组的Mn-sod mRNA水平显著上调,AOS0.15–0.2组的gpx mRNA水平显著增加。AOS0.15–0.25组的il-10 mRNA水平显著升高,AOS0.15–0.2组的tgf-β mRNA水平显著升高,AOS0.05–0.25组的nf-κb mRNA水平显著降低。

在肠细胞凋亡相关基因表达和DNA损伤方面,AOS0.05–0.2组的绿色阳性细胞显著低于对照组。AOS0.05–0.15组的bxl-xl和caspase 3 mRNA水平显著降低,AOS0.1–0.15组的caspase 8 mRNA水平显著降低,AOS0.2组的caspase 9 mRNA水平显著降低,AOS0.15和AOS0.2组的bcl-2 mRNA水平显著升高。

在肠道组织学方面,AOS0.1–0.15组的绒毛高度显著增加,AOS0.05–0.2组的绒毛宽度显著增加,AOS0.15–0.2组的肌层厚度显著增加。

在讨论部分,研究人员指出适量添加AOS显著促进了大口黑鲈的生长,并改善了肠道形态和相关酶活性,从而提高了营养吸收能力。AOS能够通过上调紧密连接蛋白基因表达增强肠道物理屏障,通过增加消化酶活性和转运蛋白基因表达促进营养物质消化吸收。此外,AOS通过调节Nrf2-Keap1信号通路增强抗氧化酶活性,降低脂质过氧化,并通过抑制NF-κB信号通路降低炎症反应。同时,AOS通过调节bcl-2家族和caspase基因表达抑制细胞凋亡,保护肠道健康。

研究结论表明,饲料中适量添加AOS在一定程度上对大口黑鲈的生长性能、肠道健康、抗炎和抗氧化状态产生了积极影响。最适添加量为0.14–0.15%。适量添加AOS显著改善了FBW、WGR和SGR,增强了肠道消化酶活性和抗氧化能力,降低了肠道MDA含量和炎症反应,抑制了肠道细胞凋亡和DNA损伤,并通过增加绒毛高度、绒毛宽度和肌层厚度优化了肠道形态结构。然而,部分指标未受AOS添加的显著影响,如全鱼体组成、FCR、SR、FI,以及血浆AST和ALT活性等。综合考虑实际生产应用,建议AOS的添加水平为0.14%。
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