《Aquaculture》:Reproductive toxicity and neurotoxicity induced by abamectin and its therapeutic amelioration by curcumin in largemouth bass (
Micropterus salmoides)
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為探究阿維菌素(ABA)對大口黑鱸的毒性及姜黃素的保護作用,研究人員用亞致死濃度 ABA(0.012 μg/L)處理幼魚,并以 0 - 200 mg/kg 姜黃素干預。發現 ABA 致血液參數、激素紊亂及組織損傷,姜黃素(尤其 200 mg/kg)可緩解毒性,呈劑量依賴。為水產抗農藥污染提供思路。
在水產養殖蓬勃發展的當下,各類挑戰卻如影隨形。其中,農藥隨雨水徑流等進入水體造成的污染問題日益凸顯。阿維菌素(ABA)作為廣泛使用的農藥,其脂溶性強且降解緩慢,易在魚類等水生生物體內蓄積。已有研究表明,ABA 會對魚類產生多種毒性,如引發氧化應激、免疫抑制,還會造成遺傳毒性、神經毒性和肝毒性等,嚴重威脅著水生生態系統和人類健康。然而,關于 ABA 對大口黑鱸這一重要淡水養殖物種的生殖和神經毒性影響,相關研究卻存在空白。鑒于此,四川農業大學的研究人員開展了相關研究,旨在探究 ABA 對大口黑鱸的生殖和神經毒性,以及姜黃素對其的保護作用。該研究成果發表在《Aquaculture》上,為水產養殖中應對農藥污染問題提供了重要的科學依據。
研究人員選用健康的大口黑鱸幼魚(體重 12.25 ± 0.23 g)作為實驗對象,將其暴露于亞致死濃度的 ABA(0.012 μg/L)中,同時分別用 0 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg 和 200 mg/kg 劑量的姜黃素進行處理。研究中主要采用了以下關鍵技術方法:對幼魚的生長率、存活率進行監測;檢測血液學指標(如血紅蛋白、紅細胞(RBC)計數、白細胞(WBC)調節等)和激素水平(如雌二醇(E?)、睪酮(T));對性腺和腦組織進行組織病理學評估;分析性腺和腦組織中的細胞增殖、凋亡情況以及基因表達。
血液學和激素變化及姜黃素的改善作用
研究發現,ABA 暴露顯著降低了大口黑鱸的血紅蛋白和 RBC 計數,并打亂了 WBC 的正常調節,這與其他魚類的相關研究結果一致。雖然 ABA 對 E?和 T 水平的直接影響有限,但較高劑量的姜黃素(100 mg/kg 和 200 mg/kg)能顯著提高雌性個體的 E?水平和雄性個體的 T 水平。
組織病理損傷及姜黃素的緩解效果
ABA 暴露對大口黑鱸的性腺和腦組織造成了嚴重的組織病理損傷。性腺出現了細胞結構紊亂、凋亡細胞增多等現象,腦組織也觀察到神經元變性、炎癥細胞浸潤等病變。而姜黃素處理,尤其是 200 mg/kg 劑量,能夠明顯減輕這些組織損傷,使細胞結構趨于正常,凋亡細胞數量減少。
細胞增殖與凋亡及基因表達分析
進一步研究發現,ABA 暴露導致性腺和腦組織中的細胞增殖減少,凋亡顯著增加;虮磉_分析表明,ABA 使應激相關基因表達上調,而與生殖和神經功能密切相關的基因表達下調。姜黃素則通過抑制氧化應激和炎癥反應,逆轉了這些基因表達的異常,恢復了細胞增殖和凋亡的平衡。
劑量依賴的保護作用
回歸分析證實,姜黃素對 ABA 誘導的毒性具有劑量依賴性保護作用,其中最高劑量的姜黃素(200 mg/kg)表現出最強的改善效果。
綜合研究結果表明,亞致死濃度的 ABA(0.012 μg/L)會導致大口黑鱸血液學參數和激素水平紊亂,軀體指標異常,性腺和腦組織出現嚴重的組織病理損傷,這些變化與關鍵分子通路的基因表達紊亂有關,進而損害了生殖和神經功能。而姜黃素作為一種天然的生物活性化合物,具有強大的抗氧化、抗炎和神經保護特性,能夠通過減輕氧化應激和炎癥反應,使血液學和激素參數正;,緩解組織損傷,對 ABA 誘導的生殖和神經毒性起到顯著的改善作用,且保護效果隨劑量增加而增強。
該研究不僅揭示了阿維菌素對大口黑鱸的生殖和神經毒性機制,還為水產養殖中減輕農藥污染對水生生物的危害提供了一種潛在的解決方案 —— 利用姜黃素作為飼料添加劑來緩解農藥毒性。這對于保障水產養殖的健康發展、維護水生生態系統的穩定以及保障人類食品安全都具有重要的意義。它為進一步研究天然化合物在環境毒理學和水產養殖中的應用奠定了基礎,也提醒人們在農業生產中應合理使用農藥,加強對水體污染的治理,以保護水生生物和人類健康。