姜黄素对杂交鲟机体抗氧化功能的影响

摘 要：试验探究姜黄素对杂交鲟机体抗氧化功能的影响，从而确定在杂交鲟养殖过程中的姜黄素最适宜添加水平。选择480尾体重相近、健康的杂交鲟，遵循单因素试验设计原则，将其分为4个处理组，每组重复3次，每个重复用40尾杂交鲟。其中，对照组饲喂基础饲料，试验1～3组分别饲喂含有25 mg/kg、50 mg/kg和100 mg/kg姜黄素的试验饲料。试验前，先对所有杂交鲟驯养14 d，再进行正式试验（试验时间为30 d）。试验结束后，检测各组杂交鲟血清抗氧化功能的各项指标。试验结果表明，与对照组相比，试验2组和试验3组中杂交鲟的血清总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著增加（P<0.05），试验1～3组中杂交鲟的血清中丙二醛含量均降低（P<0.05），且试验2组和试验3组杂交鲟血清中丙二醛含量低于试验1组（P<0.05）。试验结果表明，添加适量的姜黄素能增强杂交鲟机体的抗氧化功能，且以50 mg/kg添加量的效果较好。

关键词：姜黄素；杂交鲟；抗氧化

中图分类号：S965.211 文献标志码：B 文章编号：1674-7909（2024）8-105-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.08.024

0 引言

近年来，我国鲟鱼养殖规模逐渐扩大。随着规模化、集约化养殖，鲟鱼养殖过程中出现较多问题，如鲟鱼免疫力下降、营养不良、肉品质不佳等，严重制约鲟鱼养殖业的健康发展［1-3］。为了解决上述问题，相关学者开展研究。研究发现，在鱼饲料中添加适量植物提取物能增强鱼类机体的免疫力和抗氧化性能，提高其抗病能力［4-5］。姜黄素是一种从姜黄根茎中提取的色素，具有抗氧化、抗炎、降血脂、抑制肿瘤等功效［6-7］。方珍珍等［8］研究姜黄素对草金鱼生长、消化酶活性、脂质代谢及机体抗氧化功能的影响，发现适量姜黄素能显著降低草金鱼血清中胆固醇和甘油三酯的含量，改善肝胰脏的功能状态，提高机体抗氧化性能。张美彦等［9］研究发现，添加60 mg/kg的姜黄素能显著提高大口黑鲈特定生长率，降低饲料系数和血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶的活性，提高肝脏抗氧化性能力。

杂交鲟是一种具有重要经济价值的水产动物，但受养殖环境、饲料等因素的影响，可能会出现氧化应激现象，从而对其生长性能和健康产生不利影响。目前，姜黄素在水产生物养殖中的应用研究相对较少，在鲟鱼养殖中的应用研究更少。笔者通过试验，评估姜黄素对杂交鲟抗氧化酶活性、氧化应激标志物及相关基因表达的影响，为姜黄素在水产动物健康养殖中的潜在应用及开发新型天然抗氧化剂提供理论支持，从而减少化学合成抗氧化剂的使用，促进绿色养殖和可持续发展。

1 试验材料和试验方法

1.1 试验材料

试验用的姜黄素纯度大于95%，购自西安飞达生物科技有限公司。

1.2 试验方法

于龙陵县金晨渔业有限责任公司开展试验。选取480尾体重相近、健康的杂交鲟，遵循单因素试验设计原则，分为4个处理组，每组重复3次，即每个重复用40尾杂交鲟。试验分组及处理见表1。试验前先对杂交鲟驯养14 d，正式试验期为30 d。试验结束后，检测各组杂交鲟血清抗氧化指标。

1.3 基础饲料

试验用的基础饲料具体原料组成及比例见表2。将原料粉碎后按比例逐级混匀，在加入适量的水后制成直径为3 mm的颗粒饲料。其中，粗蛋白含量为44.96%，粗脂肪含量为10.53%，粗灰分含量为11.69%。在将饲料晾干后，用塑封袋在-20 ℃冰箱中保存，备用。

1.4 杂交鲟养殖管理

先对杂交鲟驯养14 d，再进行正式试验。将不同重复的杂交鲟分别放入直径为0.8 m、高为0.4 m的圆形聚乙烯养殖桶中（共12个）。每日投喂3次饲料，投喂量约为杂交鲟体重的3.5%。每3 d换1次水，每次换水量约为养殖水的1/3，所换水为曝气自来水，水温约为22 ℃，溶氧浓度大于6 mg/L，氨氮浓度低于0.1 mg/L，pH值约为7.7。

1.5 抗氧化指标测定方法

在试验的最后1 d，每个重复均随机选择3尾杂交鲟采集尾静脉血液，并将采集到的血液放入离心机中，以3 500 r/min转速离心处理5 min，收集血清，检测血清总抗氧化能力及丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶的含量。检测方法参考试剂盒中的说明书。

1.6 数据分析

用SPSS 27软件对相关数据进行单因素方差分析，从而评估不同组别间血清抗氧化指标的差异是否具有统计学意义。当分析结果存在显著性差异（P<0.05）时，用邓肯氏法进行组间的多重比较，以确定哪些组别之间的差异是显著的。

数据分析结果通常以各组的平均值和总标准误差来呈现。其中，P<0.05表示数据具有显著性差异，P>0.05表示数据不具有显著性差异。

2 试验结果

由表3可知，与对照组相比，试验2组和试验3组中杂交鲟的血清总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性均显著增加，试验1～3组杂交鲟血清中的丙二醛含量均降低，且试验2组和试验3组杂交鲟血清中的丙二醛含量均低于试验1组。这是因为姜黄素对杂交鲟血清中谷胱甘肽过氧化物酶活性无显著影响。试验结果表明，添加适量的姜黄素能增强杂交鲟机体的抗氧化能力，且以50 mg/kg添加量的效果较好。

3 讨论与分析

姜黄素能直接与自由基发生反应，从而降低血清中自由基的浓度。这种直接的抗氧化作用有助于保护血清中的生物大分子（如蛋白质和脂质），避免其遭受氧化损伤。鱼类机体中的氧化与抗氧化保持动态平衡，当机体受到不利因素影响时，会导致机体发生氧化应激，进而影响机体健康及生长性能。在该研究试验中，与对照组相比，试验2组和试验3组杂交鲟血清的总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均显著增加，试验1～3组杂交鲟血清的丙二醛水平均降低。这表明添加适量的姜黄素能增强杂交鲟机体的抗氧化功能，且以50 mg/kg的添加量效果较好。

董凯玥等［10］研究发现，添加适量的姜黄素能降低杂交鲟血清中丙二醛的含量，提高过氧化氢酶活性，能显著降低肝脏中丙二醛含量，且姜黄素的最适添加量为0.025～0.050 g/kg。孟瑞媛等［11］研究发现，姜黄素能调节血脂代谢、抗氧化功能及能量代谢通路，能修复肝脏功能，即姜黄素具有改善机体抗氧化功能的作用。综上所述，添加适量的姜黄素能改善鱼类机体的抗氧化功能，但目前姜黄素在鱼类养殖中的应用研究不多，未来要进行大量试验来研究姜黄素改善鱼类机体抗氧化功能的作用机制。

姜黄素能通过上调抗氧化酶（如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶）的表达，从而增强杂交鲟的抗氧化能力。这些酶能催化自由基的分解，减轻血清中的氧化压力。姜黄素具有抗炎功效，能有效抑制炎症介质的产生，如肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素1β（IL-1β）。炎症反应与氧化应激密切相关，姜黄素的抗炎作用能间接减轻血清中的氧化损伤。姜黄素通过影响细胞内的信号传导途径，如核因子E2相关因子2（Nrf2）/抗氧化应激元件（ARE）途径，来促进抗氧化酶基因的表达。这种调节作用能增强细胞的抗氧化能力，提高血清的抗氧化水平。血清中的脂质过氧化是导致氧化损伤的一个重要因素。姜黄素能抑制脂质的过氧化反应，减少丙二醛（MDA）等有害物的生成，从而保护细胞膜的完整性。姜黄素含有酚羟基，能与金属离子形成稳定的复合物，减少金属离子催化的自由基生成，能有效降低血清中的氧化应激。姜黄素通过表观遗传学机制（如DNA甲基化和组蛋白修饰）来调控抗氧化相关基因的表达，从而影响血清中抗氧化酶的活性和表达水平。姜黄素还能调节免疫系统，增强机体对氧化应激的抵抗力。例如，姜黄素能增强免疫细胞功能，提高血清中免疫因子的含量，从而间接提高机体的抗氧化功能。

综上所述，姜黄素对杂交鲟血清抗氧化功能的影响可能是多方面的，涉及自由基清除、抗氧化酶系统激活、抗炎作用、细胞信号通路调节、脂质过氧化抑制、金属离子螯合、基因表达调控及免疫调节等。这些机制共同作用，能提高杂交鲟血清的抗氧化能力，保护其免受氧化应激伤损害。未来，可进一步探索姜黄素在杂交鲟血清抗氧化中的具体作用机制及其在水产养殖业中的应用潜力。

参考文献：

［1］陈细华，李创举，杨长庚，等.中国鲟鱼产业技术研发现状与展望［J］.淡水渔业，2017（6）：108-112.

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［3］王保友，王斌，陈玮，等.我国鲟鱼养殖产业现状及发展趋势［J］.水产研究，2020（2）：107-114.

［4］陈斌，郁二蒙，孙金辉.天然植物及其提取物对水产动物品质影响研究进展［J］.天津农学院学报，2023（5）：67-73，94.

［5］刘荣军，梁佳，赵露，等.植物提取物在水产养殖中的应用［J］.水产养殖，2023（1）：57-58.

［6］张宏亮，白芮齐，杨艳芹.姜黄素的生物功能及其在动物生产中的应用现状［J］.新农业，2022（24）：64-65.

［7］徐苏微.姜黄素的生物学功能及其在动物生产中的应用［J］.当代畜牧，2022（6）：26-29.

［8］方珍珍，罗嘉翔，常洪敏，等.注射姜黄素对草金鱼生长性能、脂质代谢、消化酶活力及抗氧化能力的影响［J］.饲料研究，2024（3）：53-57.

［9］张美彦，杨星，姜再胜，等.姜黄素对大口黑鲈生长性能和非特异性免疫的影响［J］.水产科学，2023（3）：386-394.

［10］董凯玥，王艺，陈细华，等.饲料中添加姜黄素对杂交鲟幼鱼代谢酶、抗氧化和肠道结构的影响［J］.中国水产科学，2023（1）：37-47.

［11］孟瑞媛，卯明彩，宋晓，等.姜黄素对黄曲霉毒素B1诱导的斑马鱼肝损伤的修复作用［J］.农产品质量与安全，2023（2）：33-39，51.

作者简介：杨枝晓（1971—），女，本科，高级农艺师，研究方向：水产养殖及水产技术。