壳聚糖纳米颗粒负载小檗碱与姜黄素协同改善高碳水化合物饲料诱导的尼罗罗非鱼肝脏损伤及代谢紊乱

本研究首次探讨了壳聚糖纳米颗粒（CHNPs）负载小檗碱（B）和姜黄素（CR）对高碳水化合物饲料（HCD）喂养的尼罗罗非鱼生长性能、肝脏健康及免疫炎症基因表达的协同调控作用。结果表明，B-CR-CHNPs（100 mg/kg）显著提升饲料利用率、抗氧化酶活性（SOD、TAC），下调促炎因子（TNF-α、IL-1β），并通过分子 docking 验证其与免疫/炎症靶点的强结合力，为水产饲料添加剂开发提供新策略。

　　

摘要

本研究首次通过壳聚糖纳米颗粒（CHNPs）负载小檗碱（Berberine, B）和姜黄素（Curcumin, CR），评估其对高碳水化合物饲料（HCD, 42%碳水化合物）喂养的尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）生长性能、肝脏健康及免疫炎症反应的协同调控作用。150尾健康鱼苗（8.21±0.08 g）随机分为5组：对照组（29%碳水化合物）、HCD组及三个干预组（B-CHNPs、CR-CHNPs、B-CR-CHNPs，均100 mg/kg饲料），持续喂养100天。结果显示，B-CR-CHNPs组显著提升平均日增重（ADG）、特定生长率（SGR），降低饲料转化率（FCR），并增强消化酶（淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶）活性（p<0.05）。肝脏组织学显示，HCD组出现明显肝细胞空泡化和坏死，而B-CR-CHNPs组肝脏结构接近正常。

材料与方法

通过离子交联法制备B-CHNPs（68-120 nm）和CR-CHNPs（43-83 nm），透射电镜（TEM）证实其球形形态。实验饲料以鱼粉和豆粕为主要蛋白源，添加不同纳米制剂。生长指标（ADG、SGR、FCR）、血浆生化参数（ALT、AST、TC、TG）、抗氧化指标（MDA、TAC、SOD）及免疫基因（IgM、LZM、TNF-α、IL-1β）通过qRT-PCR分析。分子 docking 采用SwissDock评估小檗碱/姜黄素与靶蛋白（如CAT、SOD、TNF-α）的结合亲和力。

结果

生长与消化：B-CR-CHNPs组增重率较HCD组提高27.3%，蛋白酶活性提升1.8倍（p<0.05）。

肝脏保护：HCD组ALT、AST活性分别升高2.1倍和1.7倍，而B-CR-CHNPs组显著逆转（p<0.05），组织学显示肝细胞空泡化减少80%。

脂代谢：B-CR-CHNPs使TC、LDL-c水平分别降低34.2%和41.5%，同时提升HDL-c（p<0.05）。

抗氧化与免疫：MDA水平下降52%，SOD活性提升2.3倍；IgM和LZM基因表达上调，TNF-α、IL-1β表达抑制60%-70%（p<0.05）。

分子机制：小檗碱与TNF-α结合能达-8.08 kcal/mol，姜黄素与IL-1β结合能为-7.9 kcal/mol，均通过氢键和疏水作用稳定结合。

讨论

高碳水化合物饲料诱发鱼类代谢综合征的机制包括胰岛素抵抗、氧化应激和炎症反应。小檗碱通过激活AMPK/Nrf2通路改善脂质代谢，而姜黄素抑制NF-κB信号降低炎症。纳米载体（CHNPs）提升二者生物利用度，协同调控肝脏FXR和PPARγ通路。研究局限性在于未评估长期喂养的经济性，未来需优化剂量并开展规模化验证。

结论

B-CR-CHNPs（100 mg/kg饲料）可有效缓解HCD诱导的尼罗罗非鱼代谢紊乱，其多靶点调控机制为水产饲料开发提供新思路。