黄芪多糖对氧化铝纳米颗粒诱导的尼罗罗非鱼生长迟缓及氧化—免疫紊乱的保护作用

这对鱼类和我们的重要性

水产养殖如今为我们餐桌上的鱼类提供了大量来源，但养殖鱼生活在越来越多现代污染物污染的水体中，其中包括工业和水处理领域使用的微小金属纳米颗粒。本研究提出了一个简单且务实的问题：来自传统药用植物的天然成分能否帮助养殖尼罗罗非鱼抵御水中氧化铝纳米颗粒引起的隐性损伤？这一答案关系到食品安全、动物福利以及在不向环境添加新化学品的前提下保持鱼场生产力的可能路径。

微小颗粒，对养殖鱼的大问题

氧化铝纳米颗粒是易于在水中扩散并进入生物组织的微观颗粒。在鱼塘中，它们可通过鱼鳃进入并扩散到肝、肾、脾和肌肉等重要器官。先前研究表明，这些颗粒可抑制生长、扰乱行为并损伤多个物种的器官，包括全球最广泛养殖的鱼类之一——尼罗罗非鱼。由于这些器官负责呼吸、解毒、排泄和免疫防御，长期暴露会对鱼类健康和水产养殖的经济性带来严重隐患。

来自传统医学的草本帮手

研究者将注意力集中在从黄芪（Astragalus membranaceus）根部提取的多糖——复杂的天然糖类——上。化学检测证实该提取物富含类黄酮和酚类化合物，这些成分以其强抗氧化和抗炎活性著称。将这些黄芪多糖（APS）以两种剂量混入鱼饲料中。随后，团队在四周内让尼罗罗非鱼暴露于亚致死浓度的水中氧化铝纳米颗粒，同时比较摄入APS与未摄入APS的鱼群，以便直接对比有无补充时的差异。

从应激、疾病鱼群到更健康、更快的生长

仅暴露于铝纳米颗粒的鱼表现不佳。它们增重较少，饲料转化为生长的效率降低，且存活率略低于对照组。在外观上，许多鱼出现皮肤变暗、鳞片脱落、红斑、尾部腐烂以及内部器官肿胀、充血。血液检测显示肝脏受压迹象：与细胞损伤相关的肝酶水平升高，总蛋白和关键免疫分子IgM水平下降。显微镜下，鳃、肝、肾、肌肉和脾组织显示广泛退行性变化、出血和细胞死亡，各器官的损伤评分均较高。

在饲料中加入APS后，尤其是高剂量组，上述情况明显改善。与仅接触纳米颗粒的组相比，生长和饲料效率不仅反弹，甚至接近或超过未补充的对照组。存活率提高，可见病变大多消失。肝酶水平回落至接近正常，血蛋白和IgM上升，表明营养状况和免疫准备度改善。组织学切片显示鳃、肝、肾、肌肉和脾的结构大多恢复，高剂量APS组仅有轻度残留改变。

植物提取物如何平抑氧化与免疫风暴

为理解鱼体内发生的变化，研究者测量了与抗氧化防御、炎症和金属应激相关基因的表达。纳米颗粒暴露显著降低了负责中和有害氧自由基的关键抗氧化酶的表达，同时上调了驱动炎症的基因和一种称为金属硫蛋白（metallothionein）的金属结合应激蛋白。在摄入APS的鱼体内，这些表达模式回归平衡：抗氧化基因被重新激活，炎症相关基因降低，金属应激蛋白信号也减弱。相应的定量评分显示肝细胞空泡减少、脾脏中含色素的活化免疫中心减少，符合持续损伤较轻且组织更为清洁的现象。

对更清洁、更安全水产养殖的意义

简言之，该研究表明来自黄芪的天然多糖提取物能保护尼罗罗非鱼免受水中氧化铝纳米颗粒引起的生长损失、器官损伤和免疫紊乱。通过增强鱼自身的抗氧化和免疫系统，APS减轻了多器官的炎症和结构性损伤，从而使鱼更健康、生长更好、存活率更高。尽管仍需长期和真实养殖条件下的试验，这些结果提示，经过谨慎选择的植物基饲料添加剂可能成为一种环保工具，帮助水产养殖应对日益增加的纳米颗粒污染——既有利于鱼类福利，也支撑可持续的食品生产。

引用: Megeed, O.H.A.E., Rashad, M.M., Ali, G.E. et al. Protective effects of Astragalus membranaceus polysaccharide against aluminum oxide nanoparticle-induced growth retardation and oxidative-immunological disruption in Oreochromis niloticus. Sci Rep 16, 12205 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46411-2

关键词: 水产养殖, 纳米颗粒毒性, 尼罗罗非鱼, 黄芪多糖, 鱼类免疫学