中大新聞網訊（通訊員趙偉）微藻富含蛋白質、長鏈多不飽和脂肪酸、類胡蘿卜素、多糖、維生素、牛磺酸、甾醇及礦物質等多種營養成分和生物活性物質。水產動物攝食微藻，能夠促進養殖動物的營養循環、降低飼料系數、提高成活率和抗病力，微藻可以作為魚粉和魚油良好的替代原料。長鏈多不飽和脂肪酸是水產動物的關鍵營養成分；多糖特別是硫酸酯多糖可提高水產動物的免疫功能，具有抗菌、抗病毒的能力；蝦青素作為著色劑已被用于水產養殖，它是魚類維生素A的前體，同時作為魚類和蝦、蟹類的免疫增強劑，促進生長和存活率；甾醇在水產軟體動物、甲殼類和魚類的生長、性腺發育中具有重要作用；牛磺酸是一種非蛋白磺酸，它是水產肉食動物的一種重要營養成分。因此，利用微藻豐富的營養成分和生物活性物質，開發水產動物營養補充的新來源，提高水產飼料種類與品質，達到提高免疫力、提升品質和養殖水質調控的目的，實現微藻資源在飼料領域的應用，創造顯著的經濟效益和社會效益，助力水產養殖的可持續健康發展。然而，微藻在水產養殖中的應用種類較少，豐富微藻在水產飼料中的應用種類對提高微藻在水產飼料中的應用價值意義重大。
中山大學生命科學學院牛津教授團隊分離獲得多株富含色素、多糖和不飽和脂肪酸的單細胞微藻和絲狀微藻，并對培養條件進行優化以提高微藻生物質和活性成分的積累。與單細胞微藻相比，絲狀微藻的采收方式更為簡單，通過重力沉降和過濾即可收獲，且不易被原生動物捕食和細菌污染，適用于規模化生產且生產成本相對較低。通過營養投喂實驗，實驗室已經完成了多株具有作為飼料添加劑潛力的微藻的安全性和功能評價。
近日，牛津團隊博士后趙偉博士以有害生物控制與資源利用國家重點實驗室為第一完成單位，分別在Frontiers in Immunology，Antioxidants和Aquaculture等雜志發表了系列文章，對色素類微藻（枝鞘藻、峭壁藻、雨生紅球藻）、多糖類微藻（黃絲藻、長耳齒狀藻、紫球藻）和不飽和脂肪酸類微藻（克里藻）在水產飼料中作為一種功能性添加劑的安全性和功能性進行評價。研究結果發現日糧補充色素類微藻提高了魚類的生長、非特異性免疫反應、肝臟和腸道健康，降低了血清和肝臟的甘油三酯水平，且色素類微藻的蝦青素能夠有效沉積于魚肉中，提高水產品品質。主要發現：①色素類微藻能夠激活Nrf2/Keap1信號通路，誘導下游抗氧化酶相關基因的表達而提高魚體的抗氧化性能；進一步，激活的Nrf2能夠上調HO-1的表達從而抑制NF-κB的炎癥活性，這對于終止NF-κB激活至關重要，因此色素類微藻也展現出良好的抗炎特性；②色素類微藻中的蝦青素能夠基于AMPK蛋白分別介導AMPK/ACC/CPT1和AMPK/MAPK/TNF-α信號通路調節魚體的脂質代謝和抑制炎癥反應，改善肝臟健康狀態。因此，實驗室研究豐富了微藻在水產飼料中的應用類型和蝦青素的來源，為實現綠色減抗、無抗養殖提供技術支撐，對實現環境友好和效益提高的水產養殖業的可持續發展有重要意義。
系列論文鏈接：
1 https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2022.738206
2 https://doi.org/10.3390/antiox11071220
3 https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.940929
4 https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2022.738860
