鞣花酸通过抗氧化、抗炎作用以及调节肠道微生物群的作用,改善了杂交蛇头鱼(Channa argus × Channa maculata)幼体的生长性能,并减轻了肝脏和肠道的损伤
《Aquaculture》:Ellagic acid improves growth performance and alleviates liver-gut injury of juvenile hybrid snakehead (
Channa argus ×
Channa maculata) via antioxidative, anti-inflammatory, and gut microbiota modulating effect
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时间:2026年03月16日
来源:Aquaculture 3.9
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本研究系统评估了不同剂量水杨酸对杂交鲈鱼生长性能、肝肠健康及肠道菌群和短链脂肪酸代谢的影响。结果表明,100-400 mg/kg水杨酸显著提高增重率和特定生长率(P<0.05),增强肠道抗氧化酶(SOD、CAT)活性并降低MDA含量,改善肠道绒毛形态及紧密连接蛋白表达(ZO-1、Claudin 1),抑制促炎基因(tnf-α、il-1β)表达,同时促进SCFAs生成及菌群结构优化。该研究为水杨酸作为新型免疫调节剂在鱼类养殖中的应用提供了理论依据。
周贤军|张福建|邓晓宇|罗志军|王俊林|赵健|费淑湛
贵州大学动物科学学院,中国贵阳550025
摘要
天然抗氧化剂被认为是缓解肝脏和肠道损伤的化学制剂的有前景、有效且安全的替代品。鞣花酸(EA)是一种强效抗氧化剂,对肝脏和肠道健康具有保护作用。本研究旨在阐明EA对杂交蛇头鱼(Channa argus × Channa maculata)生长和肠道健康的可能益处。五组鱼分别被喂食含有不同浓度EA(0、100、200、400和800 mg/kg)的饲料,持续56天。结果表明,与对照组相比,EA(100和200 mg/kg)显著提高了体重增长率(WGR)和特定生长率(SGR)(P 0.05)。然而,各组之间的粗蛋白、粗脂质、灰分和水分含量没有显著差异。H&E和免疫荧光染色显示,EA可以改善组织形态和肝脏细胞凋亡。膳食中的EA100和EA200通过增强肠道中抗氧化酶的活性(包括总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)以及降低丙二醛(MDA)含量来保护肠道免受氧化应激并维持肠道功能的完整性(P 0.05)。对肠道的形态测量和免疫化学分析表明,膳食中添加100至400 mg/kg的EA显著增加了肠道绒毛的长度和宽度,从而通过上调紧密连接(ZO-1、Claudin 1和Occludin)蛋白的表达及相关基因转录来增强肠道健康。适当的膳食EA水平显著下调了促炎基因(tnf-α、il-1β和nfkb-p65)和细胞凋亡基因(casp9)的表达,同时上调了抗氧化相关基因(keap、sod)和肠道紧密连接相关基因(zo-1、cldn3、muc2)的表达(P 0.05)。随着膳食EA浓度的增加,肠道中的乙酸、丙酸、己酸和异己酸浓度最初升高,随后下降。总之,膳食EA可以通过调节杂交蛇头鱼的肠道微生物群和短链脂肪酸(SCFAs)的分泌来增强生长性能并维持肝脏和肠道健康,这表明EA在水产养殖中具有作为免疫刺激剂的潜力。
引言
Channa argus和Channa maculata,通常被称为蛇头鱼,是肉食性、呼吸空气的物种,在中国和大多数东南亚国家广泛养殖(Aliyu-Paiko等人,2010年)。近年来,由C. maculata(雌性)和C. argus(雄性)杂交产生的杂交种已成为蛇头鱼科中最主要的养殖品种。由于其比亲本品种更好的生长性能和更高的存活率,其养殖受到青睐,2024年的产量达到了0.6百万吨(FBMA,2024年;赵等人,2021年)。然而,当前这种鱼的高密度养殖模式使鱼类承受压力,经常导致肠道炎症和疾病。这些情况会损害它们的健康,引发氧化应激和免疫功能障碍,并增加它们对病原菌(如诺卡氏菌、Aeromonas schubertii和杂交蛇头鱼rhabdovirus(HSHRV))的易感性(邓等人,2024年)。众所周知,富含营养的饲料和合适的喂养策略在水产养殖中至关重要。近年来,人们越来越关注开发能够积极影响鱼类免疫能力和疾病抵抗力的营养策略,以尽量减少与疾病相关的经济损失(Dawood,2021年)。免疫细胞获取特定营养素的情况对其对抗外来入侵者的能力起着关键作用(Oliva-Teles,2012年)。已有充分证据表明,多种营养素的缺乏会损害鱼类的免疫力。此外,补充超过最佳生长所需最低水平的特定营养素已被证明可以显著增强免疫反应和疾病抵抗力(Kiron,2012年;Pohlenz和Gatlin,2014年)。这些发现突显了营养免疫调节作为水产养殖中预防疾病的有希望的措施,有可能减少对化学治疗干预的依赖。
鞣花酸(EA)是一种天然存在的多酚,存在于浆果、石榴、葡萄和核桃中(Ríos等人,2018年),由于其多样的生物活性而受到广泛研究关注,包括抗氧化、神经保护、抗菌、雌激素/抗雌激素、抗炎、抗癌、抗抑郁、抗糖尿病、抗纤维化和抗病毒作用(Farbood等人,2019年;Kang等人,2016年;Landete,2011年)。越来越多的证据表明,摄入EA可以减轻肥胖并改善相关的代谢并发症,如胰岛素抵抗、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)和动脉粥样硬化(Panchal等人,2013年;Rosillo等人,2011年)。尽管EA具有独特的生物特性,但其在水产养殖中的应用仍不够充分。膳食中添加100 mg/kg的EA有效缓解了Cyprinus carpio中的马拉硫磷诱导的氧化应激(Ural等人,2015年)。此外,膳食EA的添加提高了虹鳟鱼Oncorhynchus mykiss的血液指标、免疫反应和抗氧化酶活性(Mi?e Yonar等人,2014年;Yonar,2019年)。值得注意的是,尽管关于EA生物活性的证据不断增加,但尚未有全面的研究探讨其对养殖鱼类肝脏和肠道健康调节的影响。
这是首次系统研究膳食EA补充对杂交蛇头鱼幼鱼生长性能、肝肠健康、肠道微生物群和短链脂肪酸(SCFA)代谢的影响的报告。具体来说,我们进一步分析了SCFA代谢和肠道微生物群组成,以阐明膳食EA补充通过何种机制增强肝脏和肠道功能。这些发现为将EA开发为水产养殖中的新型免疫刺激剂奠定了理论基础。
材料与方法
所有实验程序均获得了贵州大学动物护理和使用委员会(EAE-GZU-2024-T118)的批准。
生长性能
如表3所示,在喂养试验结束时,所有组的存活率均超过90%,组间没有显著差异。EA100和EA200组的生长性能显著高于其他组(P 0.05)。FCR、FI、HSI和VSI在各组之间没有显著差异。对照组和EA800组的CF值显著低于其他组(P 0.05)。
讨论
天然免疫刺激剂作为水产养殖中疾病预防和控制的有希望的候选物质而受到关注,尤其是作为传统治疗剂的替代品。这些生物活性化合物具有优异的生物相容性和生物降解性。使用天然免疫刺激剂提供了一种环境可持续的疾病预防方法,同时确保宿主安全(Vallejos-Vidal等人,2016年)。
结论
总之,本研究表明,膳食中添加EA有利于改善杂交蛇头鱼幼鱼的氧化状态、免疫反应和肠道微生物群。EA可以增强肠道抗氧化酶的活性,改善肠道形态,并保持肠道黏膜的完整性。膳食EA通过改变SCFAs和肠道微生物群来改善肠道微生物结构。回归分析显示,鞣花酸的补充
CRediT作者贡献声明
周贤军:撰写——初稿,资金获取,正式分析,数据管理。张福建:方法学,研究,数据管理,撰写——审阅与编辑。邓晓宇:软件,方法学,研究。罗志军:验证,资源。王俊林:软件,研究,数据管理,概念化。赵健:监督,项目管理,资金获取。费淑湛:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,资源,资金
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了贵州省科学技术支持计划(编号2022130)、中国农业部和农业部农业研究系统(CARS-46)、中央公共利益科学机构基础研究基金,CAFS(2024SJRC6)和贵州省研究生教育创新计划项目(2025YJSKYJJ058)的财政支持。
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