分级日粮天然蜂毒添加对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)生长、免疫及抗病力的影响

《Scientific Reports》:Effects of graded dietary raw bee venom inclusion on growth, immunity, and disease resistance in Nile tilapia (Oreochromis niloticus)

【字体: 时间:2026年09月09日 来源:Scientific Reports 4.9

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  目前,蜂毒(bee venom, BV)在水产养殖中的应用研究因其生物活性成分而日益增多。然而,以往研究主要集中于纳米制剂的蜂毒或非胃肠道给药途径在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)上的应用。相比之下,关于日粮中梯度添加未经修饰的粗制蜂毒

  
目前,蜂毒(bee venom, BV)在水产养殖中的应用研究因其生物活性成分而日益增多。然而,以往研究主要集中于纳米制剂的蜂毒或非胃肠道给药途径在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)上的应用。相比之下,关于日粮中梯度添加未经修饰的粗制蜂毒,尤其是不同添加水平对尼罗罗非鱼影响的研究仍十分有限。因此,本研究旨在探讨不同剂量蜂毒添加对尼罗罗非鱼生长性能、血液学与生化指标、抗氧化状态、免疫应答、免疫相关基因表达、对嗜水气单胞菌(Aeromonas sobria)的抗病力以及经济效益的影响。研究人员将180尾尼罗罗非鱼随机分为4个日粮处理组(CONT、BV4、BV8和BV12),每组设3个重复。CONT组投喂基础日粮,BV4、BV8和BV12组分别在基础日粮中添加4、8和12 mg/kg的蜂毒。随着蜂毒添加水平的升高,生长性能显著改善(P≤0.005),末均体重从CONT组的49.16 g增至BV12组的61.96 g,饲料转化率(FCR)从1.75降至1.43。BV8和BV12组的血液学指标得到改善,其中血红蛋白浓度从CONT组的9.39 g/dl升至12.28 g/dl,白细胞计数从6.08×103/μl升至7.98×103/μl(P≤0.015)。各处理组的肝脏酶(ALT和AST)及应激指标(葡萄糖和皮质醇)均无显著差异。随着蜂毒浓度的升高,消化酶活性、抗氧化状态和先天免疫均显著增强,同时TNF-α、IL-1β和IL-10的mRNA水平显著上调。与对照组相比,日粮添加蜂毒(8和12 mg/kg)组肠道组织学明显改善。经嗜水气单胞菌攻毒后,累积死亡率从攻毒对照组(CONT)的53.33%逐步降至BV4、BV8和BV12组的26.66%、13.33%和6.66%。经济分析显示,BV12和BV8组在不增加饲料成本的情况下,每克增重利润更高。其中BV12组每克增重利润最高(0.0839±0.001),对照组为0.0589±0.002(P<0.001)。综上所述,在本研究条件下,日粮添加蜂毒,尤其是12 mg/kg剂量,显著改善了尼罗罗非鱼的生长、饲料利用、免疫应答和抗病力。因此,12 mg/kg可被视为所测试蜂毒水平中效果最佳的添加量,未来有必要进一步评估粗制蜂毒作为尼罗罗非鱼潜在功能性饲料添加剂的可行性。
**蜂毒梯度添加对尼罗罗非鱼生长、免疫与抗病力的影响——研究解读**

**一、研究背景与科学问题**

近年来,全球水产养殖产量持续增长,但高密度养殖模式下疾病爆发成为制约产业可持续发展的关键因素,可造成重大经济损失并威胁粮食安全。因此,开发能够增强养殖鱼类免疫机能、提高抗病力的功能性饲料添加剂成为水产营养学研究的热点。天然产物、植物提取物及有益微生物等已被广泛探索作为功能性饲料添加剂。蜂毒(bee venom, BV)作为一种由蜜蜂毒腺分泌的复杂天然生物活性混合物,含有多种肽类(如蜂毒素melittin、阿帕明apamin)、酶类(如磷脂酶A2、透明质酸酶)及生物活性胺类等成分,具有抗菌、抗炎、抗氧化和免疫调节等多种生物学功能。然而,目前关于蜂毒在水产养殖中的应用研究仍存在明显不足:已有研究多聚焦于纳米制剂蜂毒或注射给药方式,对天然未修饰蜂毒经口日粮添加,尤其是不同梯度添加水平对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的影响缺乏系统评估。此前仅有一项研究以4 mg/kg剂量在尼罗罗非鱼中进行了初步探讨,且该剂量源自对薄唇鲻的研究而非尼罗罗非鱼本身;另有研究采用蜂毒注射方式虽显示出免疫增强效果,但注射操作繁琐、劳动强度大,不适用于商业化养殖。基于上述背景,本研究旨在系统评估日粮中添加不同水平(4、8、12 mg/kg)粗制蜂毒对尼罗罗非鱼生长性能、生理反应、免疫力、肠道形态及经济效益的影响,以确定最优添加剂量,为蜂毒作为功能性饲料添加剂的开发应用提供科学依据。

**二、主要技术方法**

本研究使用了埃及扎加齐格大学鱼类研究单元提供的180尾尼罗罗非鱼(初始体重19.5±0.30 g),随机分为4组(CONT、BV4、BV8、BV12),每组3个重复,进行为期60天的养殖试验。采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对蜂毒的挥发性与半挥发性活性成分进行鉴定分析。养殖试验结束后,分别采集血液样本进行血液学指标(红细胞、血红蛋白、白细胞及分类计数)、血清生化指标(ALT、AST、尿素、肌酐)、应激指标(葡萄糖、皮质醇)、消化酶活性(淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶)、抗氧化指标(TAC、SOD、CAT、MDA)及免疫指标(NO、溶菌酶、IgM)检测;运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测脾脏中IL-1β、TNF-α、IL-10及β-肌动蛋白(内参基因)的mRNA表达水平;通过苏木精-伊红(H&E)染色和阿利新蓝染色观察肠道组织形态学变化,测量绒毛长度、宽度、吸收表面积及杯状细胞数量;使用嗜水气单胞菌进行攻毒试验,评估各组抗病力;最后依据饲料成本与增重数据核算经济效益指标。

**三、研究结果**

**1. 蜂毒GC-MS分析结果**

GC-MS鉴定结果显示,蜂毒中主要代谢物为脂肪酸及其衍生物、酚类化合物、长链醇、杂环化合物和三萜类化合物。其中E-11-十四碳烯醇三甲基硅醚(16.45%)含量最高,其次为三甲基硅基(9E)-十八碳烯酸酯(11.42%)和棕榈酸TMS衍生物(7.87%),此外还检出没食子酸衍生物和吲哚等成分。

**2. 生长性能指标**

日粮添加蜂毒显著改善了尼罗罗非鱼的生长性能,以BV12组效果最佳,其次为BV8组。与对照组相比,BV4、BV8、BV12组的末均体重分别提高15.0%、20.5%和26.0%,饲料转化率(FCR)分别降低10.9%、15.4%和18.3%。

**3. 血液学指标**

蜂毒添加未显著影响红细胞数量。BV8和BV12组的血红蛋白、血细胞比容、白细胞计数、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和单核细胞数量均显著高于对照组。蜂毒添加组平均红细胞体积(MCV)升高,而平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)低于对照组。BV12组中性粒细胞计数在各组中最高。

**4. 生化指标**

日粮蜂毒不影响ALT、AST和尿素水平,但BV8和BV12组的肌酐水平显著高于对照组和BV4组(P=0.012)。消化酶活性方面,BV12和BV8组的淀粉酶活性显著升高,BV12组脂肪酶活性最高,蛋白酶活性顺序为BV12>BV8>BV4>CONT。各处理组间葡萄糖和皮质醇水平无显著差异,表明蜂毒添加未引起应激反应。

**5. 氧化应激与抗氧化指标**

随日粮蜂毒添加水平升高,总抗氧化能力(TAC)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增强,而丙二醛(MDA)水平以BV8和BV12组最低、对照组最高,呈现明显的剂量依赖性抗氧化效果。

**6. IL-1β、TNF-α和IL10基因表达**

一氧化氮(NO)和溶菌酶活性随蜂毒添加水平升高而逐步增强,白细胞介素-1β(IL-1β)水平亦显著升高。各蜂毒添加组的免疫球蛋白M(IgM)、白细胞介素-10(IL10)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平相当,但均显著高于对照组。基因表达方面,IL-1β表达量较对照组上调3.08、3.04和4.04倍,IL10上调2.68、2.66和2.48倍,TNF-α上调2.21、2.26和3.25倍。

**7. 肠道组织形态学结果**

各处理组肠道各段均呈现正常组织学结构,包括柱状上皮、黏膜绒毛、杯状细胞、固有层、黏膜下层和肌层。BV8和BV12组肠道各段绒毛长度、绒毛宽度、吸收表面积及杯状细胞数量均明显改善,BV4组改善程度低于高剂量组。前肠绒毛最长,中肠杯状细胞密度最高。阿利新蓝染色显示,从对照组至BV8组,黏膜上皮内杯状细胞数量逐渐增加,BV12组在所有肠段均呈现最高密度。

**8. 嗜水气单胞菌攻毒结果**

攻毒后阳性对照组出现鳍基部充血、鳍条腐烂、鳞片脱落、皮肤变黑及眼浑浊等症状。Kaplan-Meier生存分析显示各组生存分布差异显著(log-rank检验:χ2=10.487,df=3,P=0.015)。15天观察期末,对照组累积死亡率为53.33%,BV4、BV8和BV12组分别为26.66%、13.33%和6.66%。从死亡鱼体中成功再分离鉴定出攻毒用嗜水气单胞菌。

**9. 经济指标**

日粮处理对每克增重的饲料成本无显著影响(P=0.458)。BV12组每克增重利润(0.0839±0.001)和经济效率(81.466±2.249)最高,其次为BV8和BV4组,均优于对照组。

**四、讨论与结论总结**

讨论部分指出,蜂毒中含有丰富的脂肪酸衍生物等小分子活性成分,这些物质可能与蜂毒的抗细菌、抗炎及生物膜效应有关。生长性能的改善与消化酶活性增强和肠道形态结构优化密切相关,二者共同促进了营养物质的消化与吸收。血液学指标的改善可能归因于蜂毒对造血器官功能状态的增强作用以及抗氧化保护效应。ALT和AST水平无显著变化表明试验剂量未对肝功能造成不良影响,但BV8和BV12组肌酐升高需谨慎解读,可能反映生长相关的肌肉代谢增强,亦不能完全排除轻度肾脏应激的可能,需进一步结合肾脏生物标志物和组织病理学检查确认。各处理组葡萄糖和皮质醇无显著差异,说明蜂毒添加未破坏鱼的代谢和生理稳态。免疫参数与细胞因子表达的增强共同提高了鱼体对细菌感染的免疫准备状态。肠道组织学检查未发现任何病理损伤迹象,验证了蜂毒在试验剂量范围内的生物安全性。经济分析显示,虽然饲料成本未增加,但高剂量组利润提高,不过该结果仍属概念验证性质,尚需考虑蜂毒规模化生产供应、加工标准化、运输、商业化饲料制造及市场端成本等因素。

研究结论为:在试验条件下,日粮中添加8和12 mg/kg粗制蜂毒显著增强了尼罗罗非鱼的生长性能、消化酶活性、血液学与抗氧化特性、免疫应答、细胞因子基因表达以及对嗜水气单胞菌的抗病力,未观察到明显有害效应。蜂毒(8–12 mg/kg)有望作为尼罗罗非鱼的天然饲料添加剂,但其在可持续商业化水产养殖中的应用仍需在养殖场规模条件下进一步验证。
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