《Aquaculture Reports》:Enhancing tilapia robustness: Moringa essential oil improves growth, gut morphology, innate immunity, antioxidant capacity, and ammonia tolerance in Nile tilapia
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本研究针对水产养殖中氨胁迫导致的鱼类健康问题,探讨了辣木精油(MEO)作为功能性饲料添加剂的应用。通过56天饲喂实验,发现MEO可显著改善尼罗罗非鱼的生长性能(如体重增益、饲料转化率)、肠道形态(绒毛高度、杯状细胞密度)、免疫指标(溶菌酶、IgM、吞噬活性)及抗氧化能力(SOD、CAT、GPx活性上调,MDA降低),并增强氨应激耐受性(延长LT50,降低皮质醇和葡萄糖水平)。研究为可持续水产养殖提供了天然植物添加剂的科学依据,具有重要生态和经济价值。
随着全球水产养殖业的快速发展,尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)作为重要的经济鱼种,其养殖规模不断扩大。然而,高密度养殖环境常导致水体中氨氮积累,引发鱼类慢性应激、免疫抑制和生长受阻等问题,严重威胁养殖效益和动物福利。传统化学药物存在残留和耐药性风险,因此开发天然、可持续的功能性饲料添加剂成为研究热点。辣木(Moringa oleifera)作为一种药用植物,其叶片、种子等部位已被证明具有抗氧化、抗炎和免疫调节活性,但关于其精油(MEO)在罗非鱼养殖中的系统研究仍较缺乏。在此背景下,研究人员旨在评估MEO对尼罗罗非鱼生长、肠道健康、免疫及抗氨胁迫能力的综合影响,为水产养殖的绿色转型提供新策略。
本研究由埃及Kafrelsheikh大学团队完成,发表于《Aquaculture Reports》。研究人员通过56天饲喂实验,将300尾尼罗罗非鱼随机分为5组,分别投喂添加0%、0.5%、1%、1.5%和2% MEO的饲料,系统评估了生长性能、肠道组织形态、血液生化指标、免疫与抗氧化酶活性、相关基因表达及氨胁迫耐受性。关键技术方法包括:生长指标(如体重增重率、饲料转化率)测定、肠道组织学切片与形态计量分析、血液生化分析(如皮质醇、葡萄糖水平)、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测基因表达(如PepT1、Muc、IGF-1、GHR1、GPx、CAT、LYZ、C3),以及氨挑战实验(测定LT50)。所有实验均遵循动物伦理规范,数据采用方差分析和回归模型处理。
生长性能与饲料利用
结果显示,MEO补充显著提高了尼罗罗非鱼的终末体重、增重率、特定生长率和蛋白质效率比,并降低了饲料转化率(FCR)。其中1.5% MEO组效果最优,多项式回归分析确定MEO最适添加量为1.3%–1.4%。这表明MEO通过改善饲料利用效率促进了鱼类生长。
体成分与体指数
MEO对鱼体水分、粗蛋白、脂肪和灰分含量无显著影响,但各组数值均略高于对照组,提示MEO可能优化了营养沉积。
血液生化指标
MEO补充显著提高了红细胞压积、血红蛋白和总蛋白水平,而肝酶(ALT、AST)和肾功能指标(尿素、肌酐)无显著变化,说明MEO增强了造血功能和蛋白质代谢,且未引起肝肾功能异常。
肠道形态学
组织学分析显示,MEO组肠道绒毛高度和杯状细胞数量显著增加,且1.5% MEO组在前肠和中肠段效果最明显。这反映了MEO对肠道吸收面积的扩大和黏膜屏障的强化作用。
免疫反应
MEO补充显著提升了血清溶菌酶活性、免疫球蛋白M(IgM)水平和吞噬活性,其中1.5% MEO组免疫指标提升最显著,证明MEO能有效激活先天免疫和体液免疫通路。
抗氧化活性
MEO剂量依赖性地增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性,并降低了丙二醛(MDA)含量,表明MEO通过清除自由基减轻了氧化损伤。
基因表达
qRT-PCR结果显示,MEO上调了肠道寡肽转运蛋白(PepT1)、黏蛋白(Muc)、生长激素受体1(GHR1)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)以及抗氧化(GPx、CAT)和免疫相关基因(LYZ、C3)的表达,从分子层面验证了其促进营养吸收、生长和防御功能的机制。
氨胁迫与应激指标
氨挑战实验中,MEO组鱼类的半数致死时间(LT50)显著延长,且应激后血浆皮质醇和葡萄糖水平升幅低于对照组,说明MEO通过调节应激轴和抗氧化系统增强了氨耐受性。
综上所述,本研究首次系统证实辣木精油(MEO)作为一种多功能饲料添加剂,能通过改善肠道健康、增强免疫与抗氧化防御、缓解氨胁迫,全面提升尼罗罗非鱼的养殖性能。其最适添加量(1.3%–1.4%)为实际应用提供了精确指导。该成果不仅深化了对植物精油在水产动物生理调控中作用机制的理解,也为开发环保、高效的养殖策略提供了重要理论支撑,对推动水产养殖业可持续发展具有重要意义。