水产养殖业是食品生产行业中快速增长的行业,其增长与世界人口的持续增长密切相关。该行业通过提供营养健康的水产食品和制成品,有效地为粮食安全做出了贡献。这个有价值的部门的主要目标是提高生产率,并具有成本效益,从而增加养殖户的利润率。

一、植物化学物质在水产养殖营养的作用

这一目标引导产养殖户通过增加每单位表面积或水体的总生物量来采用集约化养殖系统。尽管这种养殖系统可以最大限度地提高生产力,但如果不仔细监测鱼虾或不维持受控环境,它可能会造成一些限制和副作用。如果没有发现这些条件,就会发生水质参数恶化(特别是:游离氨、亚硝酸盐、硝酸盐、有机物或溶解氧减少)。此外,新出现的疾病(细菌、真菌或病毒)有可能爆发并在鱼虾中迅速传播。水质受损,会导致环境条件紧张,破坏暴露鱼虾的生理反应,导致免疫抑制,损害健康,从而导致高死亡率。此外,传染性病原体的出现将造成严重的破坏和随之而来的严重的经济损失。

另一方面,全球许多国家的水产养殖业已禁止使用抗生素或抗菌药物来控制细菌性疾病。人们认识到过度使用或误用这些化学品会对消费者造成不利影响,因为加工鱼或虾中药物残留会积累。此外,有证据表明抗生素耐药菌株急剧增加,这将更加危险,因为它们可以抵抗治疗,并且有人担心可能存在环境毒性。这些化合物会对水产养殖设施附近的自然生物群落产生极其负面的影响,并导致细菌对所用抗生素产生耐药性。由于这些原因,科学家和研究人员努力寻找经济、具有成本效益、耐用、无毒和环境安全的替代品,以限制抗生素的使用,改善整体健康、福利和性能,同时减少养殖鱼和虾的压力和死亡率。

多年来,发表了许多研究,主要关注草药补充剂或植物益生菌在水产养殖中的有益作用。定义为可用作动物饲料添加剂的植物及其部分或提取物,由于其健康和功能益处而具有已知功效。在水产养殖中,这些成分可用于提高某些鱼类和虾类的生长速度、免疫力、氧化还原状态(氧化剂和抗氧化剂之间的平衡)和抗病能力。这些影响不仅限于植物成分,还包括它们的植物化学化合物,以及从这些植物中作为次生代谢物提取的精油 (EO)。

植物化学物质或“植物营养素”是植物中发现的有益化学物质,可为植物提供重要的保护,使其免受各种真菌、细菌和病毒的侵害。它们在草药中很重要,多年来已在几个亚洲国家广泛使用,特别是在人类和陆生动物的饮食中。在人类医学方面,报告显示它们在降低患癌症、高血压、糖尿病、心脏病和其他几种疾病的风险方面具有潜在功效。它们的作用方式主要取决于它们的抗氧化和免疫刺激作用。它们通常从蔬菜、水果、谷物和豆类中获得的植物来源的生物活性功能成分。

它们含有许多必需分子,如:类黄酮、生物碱、多酚、异黄酮、酚类、色素、萜类化合物、硫代葡萄糖苷、类胡萝卜素和花青素。这些分子可作为功能性饲料添加剂用于鱼虾饲料中,以促进生长、支持免疫力、减轻压力、增强抗氧化能力和增强抗病能力。营养学家估计并列出了4000多种植物化学物质;然而,出于营养目的,对这些化合物中的约 150 种化合物进行了深入研究。仍需要对水产养殖营养进行更多研究,以阐明哪些植物化学物质可能有益于养殖水生生物,它们的作用方式也需要详细研究。由于这些原因,通过这个研究课题,我们的目标是强调植物化学物质的功能和适用性,以提高鱼和虾物种的福利和性能。

总体而言,报告表明植物化学物质在水产饲料中使用时具有增强免疫力和抗病能力的重要功能。它们还可用作生长刺激剂、内分泌调节剂和抗应激剂。这些成分可作为水产养殖中针对多种鱼虾病原体的有效抗菌方法。

特别有趣的是,据贝尔特兰和埃斯特万的研究显示,酚类化合物对细菌、真菌、病毒和原虫具有抗菌、抗真菌、抗病毒和抗原虫活性。因此,它们可能有助于对抗具有挑战性的传染原,并可能用作抗生素替代品。尽管在水产饲料中使用植物化学物质具有上述的健康益处和功能,但仍需对其在鱼虾组织中的残留影响进行详细的综合评估,以确保人类安全。在将它们引入鱼和虾饲料之前,还需要准确测定和监测它们的毒性水平,以确定最佳的饲料补充剂水平,以避免对所处理的生物体产生负面影响。

此外,仍需要协调一致的研究工作来确定这些成分在鱼和虾体内的作用机制。在将它们引入鱼和虾饲料之前,还需要准确测定和监测它们的毒性水平,以确定最佳的饲料补充剂水平,以避免对所处理的生物体产生负面影响。此外,仍需要协调一致的研究工作来确定这些成分在鱼和虾体内的作用机制。在将它们引入鱼和虾饲料之前,还需要准确测定和监测它们的毒性水平,以确定最佳的膳食补充剂水平,以避免对所处理的生物体产生负面影响。此外,仍需要协调一致的研究工作来确定这些成分在鱼和虾体内的作用机制。

二、多项关于植物化学物质的研究

该研究主题涵盖了与在水产饲料中应用植物化学物质的可能性和/或潜力相关的研究的许多方面,并评估其对鱼和虾物种的生长、免疫反应、氧化还原状态、肠道微生物群和肠道组织形态学的影响。还描述了这些植物化学物质在以下方面的有益作用:

(a)减少应激源的负面影响;

(b)增强对挑战病原体的抗病性;

(c)促进养殖鱼和虾物种的生长速度。然而,仍需要更详细的研究来更好地了解这些有益植物化学物质的作用机制和/或模式,以提高养殖鱼和虾的整体性能。

由于该课题在水产养殖领域的重要性,我们团队特意提出了一个兽医科学前沿研究课题(动物营养与代谢部分)来引导研究人员对此问题的关注,旨在收集相关研究成果关于这个问题的调查材料。我们尝试关注运筹学主题领域的许多不同观点。在此背景下,我们成功收集并发表了来自世界各地33位作者的5篇文章。关于本研究主题收集的文章代表了与水产养殖研究中使用植物化学物质相关的最新数据和信息。

Liu 等人发表了一篇论文,探讨了多种剂量的源自植物细胞壁的非淀粉多糖 (NSP) 的植物化学特性对幼鱼的消化率、肠道消化酶活性、生长和肠道组织学的重要性大口黑鲈(Micropterus salmoides)。经过8周的喂养实验,这些作者发现,饲料NSP水平较高会对小口黑鲈的肠道消化酶活性和肠道组织学产生不利影响。这些发现与该鱼的表观营养消化率和生长性能降低有关。在这项研究中,Liu及其同事提出,幼鱼大口黑鲈是肉食性鱼类,对饲料中NSP的耐受性有限,最高水平不超过5.51%。

Martínez-Antequera及其同事提出了一种体外方法,用于评估从两种葡萄酒副产品(酒渣和酒渣)中获得的酚类化合物对消化生理学(特别是消化生物可及性和消化蛋白酶)的生物学作用。两种食性不同的鱼类:杂食性鱼类如金头鲷(Sparus aurata)和草食性鱼类如鲻鱼(Mugil cephalus)。这些作者分析了受测葡萄酒产品中的13种酚类化合物。此外,他们发现随着时间的推移,酚类化合物的释放量存在很大差异。这一发现表明肠道转运率对生鱼中特定酚类化合物的净生物利用度有重要影响。根据这一发现,他们建议对鱼类进行体内实验,以确认所获得的体外结果,从而为鱼类饮食中的潜在应用提供可靠的信息。

Yousefi及其同事评估了不同水平的牛膝草(Hyssopus officinalis)提取物的饮食对鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)幼鱼在热应激作用下的生理反应和抗氧化活性的影响。这些作者研究了药用植物提取物中的功能性生物活性成分通过GC-MS分析。 Yousefi及其同事观察到,暴露于热应激的鳟鱼血浆应激生物标志物(包括:葡萄糖、皮质醇、LDH 和乳酸)显着增加,并且研究诱导了鳃组织中的氧化应激(包括谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性)。经过70天的喂养试验后,这些作者报告说,饲料补充剂(尤其是 250 毫克/千克)可显着改善上述参数。