在经过遗传改良的养殖罗非鱼(Oreochromis niloticus)饲料中添加亚洲积雪草(Centella asiatica)粉剂:对生长、血液生化指标、基因表达谱及应激指标的影响
《Journal of Agriculture and Food Research》:Dietary supplementation of Asian pennywort (
Centella asiatica) powder meal in genetically improved farmed tilapia (
Oreochromis niloticus): Effect on growth, haematobiochemical attributes, gene expression profiling, and stress indices
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时间:2025年11月21日
来源:Journal of Agriculture and Food Research 6.2
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本研究探究了水生植物Centella asiatica在尼罗 tilapia饲料中添加(0、5、10、20 g/kg)对生长性能、血液生化指标、免疫基因表达及抗应激能力的影响。结果显示,5 g/kg添加显著提高生长指标(FCR=1.20)、血液参数(Hb 13.09 g/dl)及免疫相关基因(TNF-α、IL-8)表达,降低应激标志物(HSP-30、皮质醇),且未观察到红细胞异常(ECA/ENA)。高剂量(20 g/kg)则显示生长抑制和红细胞异常增加趋势。摘要共109字。
本研究探讨了亚洲钱草(*Centella asiatica*)在饲料中的添加对尼罗罗非鱼(*Oreochromis niloticus*)的生长性能、血液生化指标、血细胞形态以及与生长、免疫和抗氧化相关的基因表达的影响。通过在饲料中添加不同浓度的亚洲钱草(0、5、10和20 g/kg),研究人员观察到在5 g/kg添加量的组别中,鱼的生长、饲料利用率、生物指标和血液学参数得到了显著改善。此外,5 g/kg的添加还显著提升了血清生化指标,降低了肝酶和应激生物标志物的水平,表现出对鱼类应激的缓解作用。然而,随着添加量的增加,特别是20 g/kg时,血红细胞的细胞和核异常频率显著上升,提示高浓度的添加可能对血液健康产生负面影响。
研究的背景表明,水产养殖作为全球重要的食品生产行业,近年来迅速发展,但其集约化生产也带来了诸多挑战,如应激、微生物感染和抗生素耐药性问题。传统的抗生素和化学药物虽然能有效控制疾病,但其使用可能对生态环境和水体质量造成不良影响。因此,科学家们正在寻找更安全、环保的替代品,如天然免疫刺激剂、益生菌和药用植物。亚洲钱草作为一种富含生物活性成分的药用植物,因其多种药理特性,如抗菌、抗炎、抗氧化、神经保护、肝保护和免疫调节功能,被认为在水产养殖中具有潜在的应用价值。
亚洲钱草不仅具有较高的营养价值,还含有多种生物活性化合物,如三萜类、亚洲酸、亚洲苷和黄酮类物质,这些成分在促进消化和代谢、增强免疫反应、减轻氧化应激方面发挥着重要作用。在本研究中,研究人员使用了健康的尼罗罗非鱼幼鱼,将其随机分配到四个实验组,分别喂养含不同比例亚洲钱草的饲料,持续90天后,对各组鱼的生长、血液学参数、肝酶活性、应激生物标志物、血清生化指标、基因表达和血红细胞异常情况进行分析。实验结果表明,5 g/kg的添加水平对鱼的生长和生理健康有显著的正向影响,而更高浓度的添加则可能导致负面影响。
在实验设计方面,研究团队首先从孟加拉国帕图阿克利地区的农村地区采集了亚洲钱草的叶片,经过清洗、晾干和粉碎处理后,将其加入基础饲料中。实验过程中,水体质量参数如温度、溶解氧、pH值、氨氮和电导率被每日监测,以确保实验环境的稳定性。鱼的体重、体长和相关生物指标在实验过程中每两周进行一次测量,以评估其生长性能和生理状态。此外,研究还采用了血液学分析和血清生化检测方法,通过自动化血细胞分析仪和分光光度计等设备,对血红细胞计数、血红蛋白浓度、红细胞压积、白细胞分类等指标进行测定。
在基因表达分析方面,研究团队采集了各组鱼的肝脏组织样本,进行RNA提取、cDNA合成和定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)分析。结果显示,5 g/kg的添加显著提高了生长相关基因(如GH和IGF-1)的表达水平,同时上调了免疫相关基因(如TNF-α、TGF-β1、IL-8和IL-10)的表达,而应激相关基因(如HSP-30)的表达则有所下降。这表明,亚洲钱草在5 g/kg的添加水平下能够有效增强鱼类的生长能力和免疫系统功能,同时减轻由应激引起的负面影响。然而,在20 g/kg的添加组中,尽管某些基因的表达有所变化,但总体效果并不显著,甚至出现了血红细胞异常频率增加的现象,这提示高浓度的添加可能对鱼类的血液健康产生不利影响。
在应激挑战实验中,研究人员对所有实验组的鱼进行了为期一周的饥饿处理,以模拟水产养殖中可能遇到的应激情况。结果显示,在饥饿条件下,5 g/kg的添加组仍然表现出生长、抗氧化和免疫基因的显著上调,以及应激生物标志物的下调,表明该添加水平具有一定的抗应激能力。相比之下,20 g/kg的添加组在饥饿后表现出更高的应激反应,这可能与其高浓度添加导致的生理紊乱有关。
研究的讨论部分进一步分析了亚洲钱草对鱼类生理和免疫功能的潜在机制。例如,血红细胞的改善可能与亚洲钱草中的抗氧化成分有关,这些成分能够中和自由基和活性氧(ROS),减少脂质过氧化和红细胞破裂的风险。此外,免疫相关基因的上调可能表明亚洲钱草能够增强鱼类的天然免疫反应,提高其对病原体的抵抗力。而应激生物标志物的降低则说明该植物有助于缓解鱼类在应激条件下的生理负担。
从整体来看,本研究的结果表明,亚洲钱草在水产养殖中的应用具有广阔的前景。其在5 g/kg的添加水平下能够有效提升鱼类的生长性能、饲料利用率和生理健康,同时具有抗应激和免疫调节作用。然而,高浓度的添加可能会对鱼类的血液健康和整体生理状态产生不利影响,因此在实际应用中需要合理控制添加比例。此外,本研究为水产养殖中使用天然植物饲料添加剂提供了科学依据,也为未来的研究方向提供了参考,如进一步探讨不同植物成分对鱼类生理功能的具体作用机制,以及如何优化添加方案以实现最佳效果。
综上所述,本研究为亚洲钱草在水产养殖中的应用提供了有力的实验支持,特别是在提升鱼类健康和抗应激能力方面。未来的研究可以进一步探索该植物在不同鱼类和不同养殖条件下的应用效果,以及其与其他饲料添加剂的协同作用,从而推动水产养殖业向更加环保和可持续的方向发展。
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