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科研进展

威尼斯wnsr888在水产养殖中草药应用研究上取得新进展

日期:2021-11-04 13:28      作者:     来源:     字体大小 [ ]

近日,由威尼斯wnsr888刘波研究员领衔的水科院大宗水产养殖动物营养与饲料创新团队,在渔业领域顶级期刊《Reviews in Aquaculture》(影响因子10.592)上发表题为“The role of currently used medical plants in aquaculture and their mechanisms: A review”的综述论文。南京农业大学无锡渔业学院2019届硕士毕业生Dawit Adisu Tadese,威尼斯wnsr888宋长友博士、孙存鑫博士为共同第一作者,威尼斯wnsr888徐跑研究员和刘波研究员为通讯作者。

随着集约化水产养殖的高度发展,水产动物健康已成为动物福利及水产品质量的重要影响因素,由于抗生素药物易产生耐药性,目前该类药物已逐渐在全球范围内禁止应用于水产养殖。

近年来的多项研究表明,中草药能够杀灭水产动物病原菌、预防和治疗疾病,且不产生耐药性,还具有提高生长速度、增强免疫力、提升抗应激能力、改善水产品质量等多重功效,是抗生素的重要潜在替代药物。因此,科学有效开发中草药,对于促进水产养殖健康发展至关重要。

本论文综述了抗生素的负面作用,就近年来中草药对水产动物的有效性做了介绍,并详细总结了药用植物作用于水产动物的调控机理(表1)、药用植物对水产动物生长性能(见论文Table 2)、提高抗应激及免疫性能(见论文Table 3)、抗病毒(见论文Table 4)、抗细菌感染(见论文Table 5)、抗寄生虫病(见论文Table 6)的有效性及近年来国内外的应用成果,并对药用植物在水产养殖中的应用前景做了展望。本综述丰富了药用植物作用于水产动物的理论内容,为相关领域的研究提供了重要见解补充,将促进药用植物在水产养殖的研究和发展,为水产动物健康养殖和疾病防控提供新的策略。

表1 药用植物作用于水产动物的调控机理

据悉,威尼斯wnsr888多年来一直从事中草药应用研究。早在国家“七五”期间,完成了从60多种中草药中筛选出具有抗菌的中草药—“蚌毒灵”防治三角帆蚌蚌病机理及药效的研究。该研究荣获1990年全国四新成果扶贫奖、1994年农业部科技进步二等奖。

近年来,徐跑研究员与刘波研究员课题组一直从事中草药在水产养殖动物中的应用研究,先后获得国家重点研发项目子项目1项、国家自然科学基金面上项目3项和青年基金项目2项、江苏省现代农业产业技术体系专项资金1项、中央公益性科研院所基础研究基金4项及3项国家现代农业产业技术体系项目部分资金资助。同时开展了大黄提取物、大黄素、姜黄素、刺五加提取物、桑叶提取物、辣木提取物、以及发酵五倍子、发酵辣木叶等对淡水鱼虾的生长、免疫、抗病及抗应激影响的研究。在基础研究方面,课题组以团头鲂为研究对象、氧化鱼油为应激模型,开展了大黄素缓解水产动物氧化应激方面的系列研究,系统阐释了大黄素靶向miR-144/Nrf2信号缓解团头鲂氧化应激(图1)、经Nrf2通路调控团头鲂外周白细胞氧化应激及免疫保护作用(图2)、经miR-34a/Notch1b信号调控的凋亡和自噬缓解团头鲂氧化应激(图3)的表观调控机理;在抗菌方面,课题组系统阐释了大黄素靶向SecB和MetK抑制嗜水气单胞菌活性的分子机理(图4,图5)。在应用技术方面,课题组先后以多个中草药添加剂及中草药为主创制了多种鱼虾绿色功能性配合饲料,提高了饲料利用率,增强了机体抗氧化与免疫力,减少了抗生素的使用,降低了发病率,提升了鱼虾品质,推动了行业科技进步,产生了良好的经济和社会效益,促进了淡水鱼虾产业的发展。

全文链接:https://doi.org/10.1111/raq.12626

图1 miR-144/Nrf2信号在大黄素缓解团头鲂氧化应激的调控机理

图2 大黄素经Nrf2通路调控团头鲂外周白细胞氧化应激及免疫保护作用

图3 大黄素经miR-34a/Notch1b调控的凋亡和自噬缓解团头鲂氧化应激

图4 基于转录组与蛋白组学的大黄素对嗜水气单胞菌差异表达基因和差异蛋白的影响

图5 大黄素靶向atpE, SecB和MetK蛋白抑制嗜水气单胞菌的分子机制

(水产病害与饲料研究室、江苏省青虾产业技术体系营养与饲料创新团队  供稿)