青岛能源所联合山东省海科院探究产神经酸微藻在海洋水产饲料应用的潜力
近年来,我国已快速发展成为全球最大的海水养殖国,海水鱼养殖作为其重要组成部分,产值持续领先。2024年统计数据显示,我国海水鱼养殖产值高达5034亿元,约占全国海水养殖总产值的53%,占据了绝对主导地位。在此背景下,微藻因其在海水鱼养殖饲料中的应用价值备受关注。微藻不仅能增强鱼类的免疫能力、改善生长表现,还可减轻养殖污染、减少碳足迹。
国际上新发现的麦可藻(Mychonastes afer)因含有较高比例的神经酸而引人注目。神经酸是一种超长链单不饱和脂肪酸,具有修复脑神经组织和促进神经再生的能力,在预防和治疗阿尔茨海默病、抑郁症及帕金森症等疾病方面展现潜力,本研究旨在探究麦克藻在海水渔业养殖方面的应用潜力。
研究团队选取了海洋模式鱼种海水青鳉(Oryzias melastigma)作为模型,重点开展了三方面研究(图1):
图1 Mychonastes afer对海水青鳉生长、营养、肠道微生物、繁殖、畸形和死亡的影响实验示意图
首先,分析了麦可藻对海水青鳉生长表现、营养组成变化、肠道微生物及繁殖的影响。研究结果显示,饲喂微藻组的鱼体表现均优于对照组。麦克藻可显著提高海水青鳉的增重率和特定生长率;鱼体多不饱和脂肪酸含量,尤其α-亚麻酸等关键脂肪酸含量显著高于小球藻组和人工饲料组。此外,麦克藻的EAA/NEAA>60%,符合FAO/WHO推荐的优质蛋白质特征。研究还发现,麦可藻可显著增强海水青鳉肠道微生物群的多样性,拟杆菌属等有益菌相对丰度升高,弧菌等致病菌相对丰度降低(图2);麦可藻组海水青鳉的受精率高达90.67%,显著高于其他实验组。
图2 M. afer对海水青鳉肠道微生物群的影响分析
其次,研究团队还特别关注了仔鱼的摄食与耐饥饿能力。开口期,即内源营养吸收转化为外源营养摄入的关键期,亦是仔鱼死亡率最高的时期。通过评估开口不可逆点(Point of No Return)这项仔鱼摄食和耐饥饿能力的关键指标,研究发现,人工饲料组和小球藻组仔鱼的不可逆点集中在11日—12日龄,而麦可藻组则可延迟至13日—14日龄,且与摄食率的变化趋势保持一致。
此外,为评估麦可藻对鱼胚胎的保护作用,研究人员构建了镍(Ni)致畸模型。结果显示,麦可藻组海水青鳉胚胎死亡率为51.99%,低于小球藻组的60.20%和人工饲料组的66.27%;胚胎孵化率为48.01%,显著高于小球藻组的39.80%和人工饲料组的33.73%(图3)。研究推测,麦可藻富含神经酸,可通过促进神经细胞修复、提供关键营养物质等途径,有效减轻不利环境因素对胚胎发育的负面影响。
图3 在重金属环境暴露条件下,微藻对鱼胚胎存活和孵化的影响
综上所述,麦可藻不仅能提供均衡的营养物质,改善鱼类肠道微生物组成,提升鱼类生长性能、繁殖力和耐受力,还可缓解重金属等污染物对鱼类胚胎的毒性影响,展现出作为新型水产饲料原料的潜力。
上述研究成果近期发表于Algal Research期刊,一碳生物技术研究中心李福利、范勇研究团队联合山东省海洋科学研究院海洋生态环境研究所共同发表,孙璐和刘凯凯为论文共同第一作者,范勇副研究员和宋静静副研究员为共同通讯作者。(文/图 范勇)
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.algal.2025.104305
Lu Sun#, Kaikai Liu#, Xiaoyi Shi, Xia Fang, Daode Yu, Yongjiang Xu, Hui Wang, Jingjing Song*, Yong Fan*, Fuli Li, (2025), Effects of the nervonic acid-rich microalga Mychonastes afer on the growth and reproductive processes of Oryzias melastigma, Algal Research. 91.104305
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