膳食添加褐藻 Ascophyllum nodosum 改善凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）生长、抗氧化与免疫响应及增强对哈维氏弧菌（Vibrio harveyi）感染的抵抗力

为解决对虾养殖中因滥用抗生素导致的细菌耐药性和健康风险问题，研究人员开展了一项关于膳食添加褐藻Ascophyllum nodosum（ANM）对凡纳滨对虾生长、消化酶、抗氧化防御、免疫功能和哈维氏弧菌感染抵抗力的影响研究。结果显示，饲料中添加30–40 g ANM/kg可显著提升对虾生长性能、消化酶活性、抗氧化酶（SOD、CAT）活性及免疫指标（如溶菌酶、呼吸爆发和吞噬活性），并上调cat、cMn-sod、a2m、pen3a等基因表达，最终将哈维氏弧菌感染后的累积死亡率从对照组的83.3%降至36.7–43.3%。该研究为水产养殖中替代抗生素、提升对虾健康与抗病力提供了安全有效的天然策略。

　　

随着全球水产养殖业的快速发展，凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）已成为最重要的养殖虾种之一，但其养殖过程常受到哈维氏弧菌（Vibrio harveyi）等病原体的严重威胁。这类弧菌引起的“发光病”可导致对虾大量死亡，造成重大经济损失。传统上，抗生素被广泛用于控制弧菌病，但长期使用易导致细菌耐药性增强、药物残留危害消费者健康，并破坏水体微生物生态平衡。因此，寻找安全、高效且环境友好的抗生素替代品成为水产养殖领域亟待解决的关键问题。海洋大型藻类因其富含多种生物活性物质（如多酚、多糖、肽类），被认为具有潜在的抗氧化、抗菌和免疫调节功能，是理想的天然饲料添加剂候选。其中，褐藻Ascophyllum nodosum（ANM）已在医药和化妆品领域广泛应用，但其在对虾养殖中的系统效应尚未充分阐明。为此，研究人员开展了一项系统研究，旨在探究膳食添加ANM对凡纳滨对虾生长、消化、抗氧化、免疫及抗病力的综合影响，以期为绿色健康养殖提供科学依据。该研究成果发表在《Aquaculture International》期刊上。

为开展研究，作者主要应用了以下关键技术方法：研究采用来自英格兰的干燥ANM样品，通过乙醇提取并进行高效液相色谱（HPLC）分析其植物化学成分；采用DPPH自由基清除实验评估提取物的体外抗氧化活性，并使用纸片扩散法测定其对哈维氏弧菌的抗菌活性。动物实验部分，将凡纳滨对虾分为6组（每组3重复），分别饲喂添加0（对照）、5、10、20、30、40 g ANM/kg的饲料，持续10周。实验在埃及亚历山大省Borg-El-Arab的El-Sherief渔场进行，使用500 L纤维玻璃缸，严格控制水温（28.7–32.7°C）、溶解氧（6.2±0.3 mg/L）、盐度（32–33‰）等水质参数。饲养结束后，测定生长性能指标（终体重、增重率、特定生长率SGR、饲料转化率FCR）；采集血清和肠道、肝胰腺组织样本，使用商业试剂盒检测消化酶（蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶）、抗氧化酶（超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT）和脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的活性/水平；通过比浊法测定溶菌酶活性，流式细胞术检测呼吸爆发活性，显微镜计数法评估吞噬活性；采用qRT-PCR技术分析抗氧化和免疫相关基因（cat、cMn-sod、a2m、pen3a）的表达。最后，通过肌肉注射哈维氏弧菌进行攻毒实验（10天），记录累积死亡率和计算相对存活率（RPS）。数据采用单因素方差分析和Tukey HSD事后检验进行统计分析。

研究结果

植物化学成分及DPPH自由基清除活性

HPLC分析显示，ANM乙醇提取物含有较高水平的没食子酸、香豆酸和阿魏酸等酚类化合物。DPPH清除实验表明，提取物的抗氧化活性呈浓度依赖性（1–1000 μg/mL范围内清除率从13.8%升至67.2%），且高于阳性对照抗坏血酸（32.5%）。

抗菌活性

ANM乙醇提取物对哈维氏弧菌的生长具有剂量依赖性的抑制作用，高浓度提取物（10 mg/mL）产生明显的抑菌圈，而对照组无抑制圈。

生长性能与消化酶活性

饲喂ANM显著提高了对虾的终体重、增重率、SGR和摄食量，最佳效果出现在30–40 g ANM/kg饲料组。饲料转化率（FCR）在各组间无显著差异。同时，肠道中蛋白酶、脂肪酶和α-淀粉酶的活性也随ANM添加量增加而显著升高，并在30–40 g/kg组达到峰值。

抗氧化生物标志物

与对照组相比，ANM添加组对虾血清中SOD和CAT活性显著提高，MDA（丙二醛，脂质过氧化标志物）水平显著降低，其中30–40 g/kg组效果最优。与此一致，肝胰腺中cat和cMn-sod基因的mRNA表达也显著上调，且在30–40 g/kg组表达最高。

免疫生物标志物

膳食ANM显著提升了血清总蛋白浓度、溶菌酶（LYZ）活性、呼吸爆发（RB）活性和吞噬活性，且呈剂量依赖性，30–40 g/kg组达到最大值。同时，免疫相关基因a2m（α2-巨球蛋白）和pen3a（对虾素3a）的表达也随ANM添加量增加而上调，在30–40 g/kg组表达最高。

细菌攻毒试验

攻毒后，对照组的累积死亡率最高（83.3%），而饲喂30–40 g ANM/kg饲料的对虾累积死亡率最低（36.7–43.3%），相对存活率（RPS）分别达到48.1%和55.6%。

结论与讨论

本研究表明，在凡纳滨对虾饲料中添加30–40 g/kg的褐藻Ascophyllum nodosum粉（ANM）能产生多方面的积极效应。其作用机制主要归因于ANM中丰富的酚类化合物（如没食子酸、阿魏酸、对香豆酸），这些物质具有强大的抗氧化和抗菌活性。在生理层面，ANM通过增强消化酶（蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶）活性，促进营养吸收，从而改善生长性能。在抗氧化防御方面，ANM显著提升了SOD和CAT等内源性抗氧化酶的活性及其基因（cat, cMn-sod）表达，同时降低了脂质过氧化产物MDA的水平，增强了对虾清除活性氧（ROS）的能力。在免疫调节方面，ANM提高了血清总蛋白、溶菌酶活性、呼吸爆发活性和吞噬活性，并上调了关键免疫基因a2m和pen3a的表达。a2m基因参与调理吞噬、凝血和黑色素化等免疫过程，而pen3a编码的抗菌肽在对虾的次级免疫应答中发挥重要作用。最终，这些系统性改善增强了对虾对哈维氏弧菌感染的抵抗力，将攻毒后的死亡率大幅降低。

该研究的核心意义在于，首次系统评估了ANM作为饲料添加剂对凡纳滨对虾健康与抗病力的综合提升作用，并从生化、酶活和基因表达多个层面阐明了其作用机制。研究结果为水产养殖业提供了一种安全、有效且天然的抗生素替代方案，有助于减少抗生素滥用带来的耐药性风险和环境污染，推动对虾养殖向可持续、绿色健康的方向发展。论文最终推荐在对虾饲料中添加30 g ANM/kg作为优化生长、健康与抗病力的最适用量。