姜黃素對(duì)雜交鱘機(jī)體抗氧化功能的影響

摘 要：試驗(yàn)探究姜黃素對(duì)雜交鱘機(jī)體抗氧化功能的影響，從而確定在雜交鱘養(yǎng)殖過(guò)程中的姜黃素最適宜添加水平。選擇480尾體重相近、健康的雜交鱘，遵循單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，將其分為4個(gè)處理組，每組重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)用40尾雜交鱘。其中，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼料，試驗(yàn)1～3組分別飼喂含有25 mg/kg、50 mg/kg和100 mg/kg姜黃素的試驗(yàn)飼料。試驗(yàn)前，先對(duì)所有雜交鱘馴養(yǎng)14 d，再進(jìn)行正式試驗(yàn)（試驗(yàn)時(shí)間為30 d）。試驗(yàn)結(jié)束后，檢測(cè)各組雜交鱘血清抗氧化功能的各項(xiàng)指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)2組和試驗(yàn)3組中雜交鱘的血清總抗氧化能力、超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性顯著增加（Plt;0.05），試驗(yàn)1～3組中雜交鱘的血清中丙二醛含量均降低（Plt;0.05），且試驗(yàn)2組和試驗(yàn)3組雜交鱘血清中丙二醛含量低于試驗(yàn)1組（Plt;0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明，添加適量的姜黃素能增強(qiáng)雜交鱘機(jī)體的抗氧化功能，且以50 mg/kg添加量的效果較好。

關(guān)鍵詞：姜黃素；雜交鱘；抗氧化

中圖分類號(hào)：S965.211 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-7909（2024）8-105-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.08.024

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)鱘魚(yú)養(yǎng)殖規(guī)模逐漸擴(kuò)大。隨著規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖，鱘魚(yú)養(yǎng)殖過(guò)程中出現(xiàn)較多問(wèn)題，如鱘魚(yú)免疫力下降、營(yíng)養(yǎng)不良、肉品質(zhì)不佳等，嚴(yán)重制約鱘魚(yú)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展［1-3］。為了解決上述問(wèn)題，相關(guān)學(xué)者開(kāi)展研究。研究發(fā)現(xiàn)，在魚(yú)飼料中添加適量植物提取物能增強(qiáng)魚(yú)類機(jī)體的免疫力和抗氧化性能，提高其抗病能力［4-5］。姜黃素是一種從姜黃根莖中提取的色素，具有抗氧化、抗炎、降血脂、抑制腫瘤等功效［6-7］。方珍珍等［8］研究姜黃素對(duì)草金魚(yú)生長(zhǎng)、消化酶活性、脂質(zhì)代謝及機(jī)體抗氧化功能的影響，發(fā)現(xiàn)適量姜黃素能顯著降低草金魚(yú)血清中膽固醇和甘油三酯的含量，改善肝胰臟的功能狀態(tài)，提高機(jī)體抗氧化性能。張美彥等［9］研究發(fā)現(xiàn)，添加60 mg/kg的姜黃素能顯著提高大口黑鱸特定生長(zhǎng)率，降低飼料系數(shù)和血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶的活性，提高肝臟抗氧化性能力。

雜交鱘是一種具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水產(chǎn)動(dòng)物，但受養(yǎng)殖環(huán)境、飼料等因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)氧化應(yīng)激現(xiàn)象，從而對(duì)其生長(zhǎng)性能和健康產(chǎn)生不利影響。目前，姜黃素在水產(chǎn)生物養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究相對(duì)較少，在鱘魚(yú)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究更少。筆者通過(guò)試驗(yàn)，評(píng)估姜黃素對(duì)雜交鱘抗氧化酶活性、氧化應(yīng)激標(biāo)志物及相關(guān)基因表達(dá)的影響，為姜黃素在水產(chǎn)動(dòng)物健康養(yǎng)殖中的潛在應(yīng)用及開(kāi)發(fā)新型天然抗氧化劑提供理論支持，從而減少化學(xué)合成抗氧化劑的使用，促進(jìn)綠色養(yǎng)殖和可持續(xù)發(fā)展。

1 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用的姜黃素純度大于95%，購(gòu)自西安飛達(dá)生物科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

于龍陵縣金晨漁業(yè)有限責(zé)任公司開(kāi)展試驗(yàn)。選取480尾體重相近、健康的雜交鱘，遵循單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，分為4個(gè)處理組，每組重復(fù)3次，即每個(gè)重復(fù)用40尾雜交鱘。試驗(yàn)分組及處理見(jiàn)表1。試驗(yàn)前先對(duì)雜交鱘馴養(yǎng)14 d，正式試驗(yàn)期為30 d。試驗(yàn)結(jié)束后，檢測(cè)各組雜交鱘血清抗氧化指標(biāo)。

1.3 基礎(chǔ)飼料

試驗(yàn)用的基礎(chǔ)飼料具體原料組成及比例見(jiàn)表2。將原料粉碎后按比例逐級(jí)混勻，在加入適量的水后制成直徑為3 mm的顆粒飼料。其中，粗蛋白含量為44.96%，粗脂肪含量為10.53%，粗灰分含量為11.69%。在將飼料晾干后，用塑封袋在-20 ℃冰箱中保存，備用。

1.4 雜交鱘養(yǎng)殖管理

先對(duì)雜交鱘馴養(yǎng)14 d，再進(jìn)行正式試驗(yàn)。將不同重復(fù)的雜交鱘分別放入直徑為0.8 m、高為0.4 m的圓形聚乙烯養(yǎng)殖桶中（共12個(gè)）。每日投喂3次飼料，投喂量約為雜交鱘體重的3.5%。每3 d換1次水，每次換水量約為養(yǎng)殖水的1/3，所換水為曝氣自來(lái)水，水溫約為22 ℃，溶氧濃度大于6 mg/L，氨氮濃度低于0.1 mg/L，pH值約為7.7。

1.5 抗氧化指標(biāo)測(cè)定方法

在試驗(yàn)的最后1 d，每個(gè)重復(fù)均隨機(jī)選擇3尾雜交鱘采集尾靜脈血液，并將采集到的血液放入離心機(jī)中，以3 500 r/min轉(zhuǎn)速離心處理5 min，收集血清，檢測(cè)血清總抗氧化能力及丙二醛、超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的含量。檢測(cè)方法參考試劑盒中的說(shuō)明書(shū)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 27軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，從而評(píng)估不同組別間血清抗氧化指標(biāo)的差異是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。當(dāng)分析結(jié)果存在顯著性差異（Plt;0.05）時(shí)，用鄧肯氏法進(jìn)行組間的多重比較，以確定哪些組別之間的差異是顯著的。

數(shù)據(jù)分析結(jié)果通常以各組的平均值和總標(biāo)準(zhǔn)誤差來(lái)呈現(xiàn)。其中，Plt;0.05表示數(shù)據(jù)具有顯著性差異，Pgt;0.05表示數(shù)據(jù)不具有顯著性差異。

2 試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)2組和試驗(yàn)3組中雜交鱘的血清總抗氧化能力、超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶的活性均顯著增加，試驗(yàn)1～3組雜交鱘血清中的丙二醛含量均降低，且試驗(yàn)2組和試驗(yàn)3組雜交鱘血清中的丙二醛含量均低于試驗(yàn)1組。這是因?yàn)榻S素對(duì)雜交鱘血清中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性無(wú)顯著影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，添加適量的姜黃素能增強(qiáng)雜交鱘機(jī)體的抗氧化能力，且以50 mg/kg添加量的效果較好。

3 討論與分析

姜黃素能直接與自由基發(fā)生反應(yīng)，從而降低血清中自由基的濃度。這種直接的抗氧化作用有助于保護(hù)血清中的生物大分子（如蛋白質(zhì)和脂質(zhì)），避免其遭受氧化損傷。魚(yú)類機(jī)體中的氧化與抗氧化保持動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)機(jī)體受到不利因素影響時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激，進(jìn)而影響機(jī)體健康及生長(zhǎng)性能。在該研究試驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)2組和試驗(yàn)3組雜交鱘血清的總抗氧化能力、超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性均顯著增加，試驗(yàn)1～3組雜交鱘血清的丙二醛水平均降低。這表明添加適量的姜黃素能增強(qiáng)雜交鱘機(jī)體的抗氧化功能，且以50 mg/kg的添加量效果較好。

董凱玥等［10］研究發(fā)現(xiàn)，添加適量的姜黃素能降低雜交鱘血清中丙二醛的含量，提高過(guò)氧化氫酶活性，能顯著降低肝臟中丙二醛含量，且姜黃素的最適添加量為0.025～0.050 g/kg。孟瑞媛等［11］研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素能調(diào)節(jié)血脂代謝、抗氧化功能及能量代謝通路，能修復(fù)肝臟功能，即姜黃素具有改善機(jī)體抗氧化功能的作用。綜上所述，添加適量的姜黃素能改善魚(yú)類機(jī)體的抗氧化功能，但目前姜黃素在魚(yú)類養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究不多，未來(lái)要進(jìn)行大量試驗(yàn)來(lái)研究姜黃素改善魚(yú)類機(jī)體抗氧化功能的作用機(jī)制。

姜黃素能通過(guò)上調(diào)抗氧化酶（如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和過(guò)氧化氫酶）的表達(dá)，從而增強(qiáng)雜交鱘的抗氧化能力。這些酶能催化自由基的分解，減輕血清中的氧化壓力。姜黃素具有抗炎功效，能有效抑制炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，如腫瘤壞死因子α（TNF-α）和白細(xì)胞介素1β（IL-1β）。炎癥反應(yīng)與氧化應(yīng)激密切相關(guān)，姜黃素的抗炎作用能間接減輕血清中的氧化損傷。姜黃素通過(guò)影響細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑，如核因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）/抗氧化應(yīng)激元件（ARE）途徑，來(lái)促進(jìn)抗氧化酶基因的表達(dá)。這種調(diào)節(jié)作用能增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力，提高血清的抗氧化水平。血清中的脂質(zhì)過(guò)氧化是導(dǎo)致氧化損傷的一個(gè)重要因素。姜黃素能抑制脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)，減少丙二醛（MDA）等有害物的生成，從而保護(hù)細(xì)胞膜的完整性。姜黃素含有酚羥基，能與金屬離子形成穩(wěn)定的復(fù)合物，減少金屬離子催化的自由基生成，能有效降低血清中的氧化應(yīng)激。姜黃素通過(guò)表觀遺傳學(xué)機(jī)制（如DNA甲基化和組蛋白修飾）來(lái)調(diào)控抗氧化相關(guān)基因的表達(dá)，從而影響血清中抗氧化酶的活性和表達(dá)水平。姜黃素還能調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)氧化應(yīng)激的抵抗力。例如，姜黃素能增強(qiáng)免疫細(xì)胞功能，提高血清中免疫因子的含量，從而間接提高機(jī)體的抗氧化功能。

綜上所述，姜黃素對(duì)雜交鱘血清抗氧化功能的影響可能是多方面的，涉及自由基清除、抗氧化酶系統(tǒng)激活、抗炎作用、細(xì)胞信號(hào)通路調(diào)節(jié)、脂質(zhì)過(guò)氧化抑制、金屬離子螯合、基因表達(dá)調(diào)控及免疫調(diào)節(jié)等。這些機(jī)制共同作用，能提高雜交鱘血清的抗氧化能力，保護(hù)其免受氧化應(yīng)激傷損害。未來(lái)，可進(jìn)一步探索姜黃素在雜交鱘血清抗氧化中的具體作用機(jī)制及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用潛力。

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作者簡(jiǎn)介：楊枝曉（1971—），女，本科，高級(jí)農(nóng)藝師，研究方向：水產(chǎn)養(yǎng)殖及水產(chǎn)技術(shù)。