衛(wèi)力博,任同軍,2,王福強(qiáng),2,韓雨哲,2

( 1.大連海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院,遼寧 大連 116023; 2.遼寧省北方魚類應(yīng)用生物學(xué)與增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 大連 116023 )

在目前的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式下,過度或違規(guī)使用抗生素已成為制約水產(chǎn)養(yǎng)殖健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一,因此研發(fā)安全綠色的新型漁藥已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖的重點(diǎn)研究方向。中草藥相對(duì)于化學(xué)藥物具有無污染、成本低廉和資源豐富等優(yōu)點(diǎn),在水產(chǎn)研究中的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注[1-2]。現(xiàn)有研究表明,中草藥在水產(chǎn)養(yǎng)殖中具有促進(jìn)生長(zhǎng)、增強(qiáng)機(jī)體免疫和病害防治等功能,是抗生素的良好替代品[3-6]。其中大黃作為我國(guó)傳統(tǒng)中藥之一,具有涼血解毒、清熱瀉火、瀉下攻積、逐瘀通經(jīng)、利濕退黃的功效,廣泛應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[7]。另外,以大黃為主要原料制備的商品化漁藥(大黃末、三黃粉、病毒清等)在漁病防治方面已取得了良好的效果,大黃作為新型綠色漁藥在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景廣泛。筆者總結(jié)了大黃的相關(guān)基礎(chǔ)研究及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用現(xiàn)狀,為今后大黃在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的合理開發(fā)和推廣應(yīng)用提供理論參考。

1 大黃活性成分及其生物學(xué)功能

大黃(Radix et Rhizoma Rhei),為廖科大黃屬多年生高大草本植物,實(shí)際應(yīng)用中的大黃多為掌葉大黃(Rheumpalmatum)、唐古特大黃(R.tanguticum)或藥用大黃(R.officinale)干燥的根及根莖[7-8],又稱將軍、黃良、火參和錦紋等。目前大黃作為藥物已載入19個(gè)國(guó)家的藥典,全世界的大黃屬植物大約有60種,其中我國(guó)主要集中分布在西北及西南一帶[9]。近年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)大黃的化學(xué)成分進(jìn)行了分析,主要包括蒽醌類、蒽酮類、二苯乙烯類、苯丁酮類、色原酮類、黃酮類、鞣質(zhì)類、多糖類等成分,其次還包括揮發(fā)油、甾醇類、有機(jī)酸類及微量元素等[8]。而大黃中蒽醌類成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～5%,是大黃最主要的活性成分,主要分為游離型蒽醌和結(jié)合性蒽醌,其中游離型蒽醌主要包括大黃酸、大黃素和大黃酚等[10]。

1.1 大黃酸

大黃酸在大黃中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%～0.4%,屬于單蒽核類1,8-二羥基蒽醌衍生物[10],結(jié)構(gòu)式見圖1。大黃酸已被證明具有抗氧化、抗炎和抗菌等生物學(xué)功能。研究表明,大黃酸可降低鎘染毒大鼠(SPF級(jí)雄性Wista大鼠,200～240 g,北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供,許可證編號(hào):SCXK京2009-0004)體內(nèi)丙二醛、乳酸脫氫酶的含量,增加一氧化氮合酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性,進(jìn)而對(duì)機(jī)體的氧化損傷起到保護(hù)作用[11];魏明艷[12]通過提取“地黃-大黃”對(duì)應(yīng)的活性成分“梓醇-大黃酸”,探究其對(duì)試驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎小鼠(SPF級(jí)C57BL/6雌性小鼠,6～8周齡,18～22 g,北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證編號(hào):SCXK京2012-0001)的作用機(jī)制,結(jié)果表明,梓醇配伍大黃酸具有顯著的抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用;孫文武等[13]分離出感染類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的大鼠腹腔巨噬細(xì)胞、脾淋巴細(xì)胞,使用大黃酸處理后發(fā)現(xiàn),大黃酸可以抑制巨噬細(xì)胞釋放炎介質(zhì)一氧化氮,同時(shí)抑制關(guān)節(jié)炎淋巴細(xì)胞的趨化作用;而大黃酸作為植物抗生素對(duì)葡萄球菌(Staphylococcus)、鏈球菌(Streptococcus)、白喉?xiàng)U菌(Corynebacteriumdiphtheria)、枯草桿菌(Bacillussubtilis)、炭疽桿菌(B.anthracis)、傷寒桿菌(Salmonellatyphi)、痢疾桿菌(Shigellacastellani)等均具有顯著的抗菌活性[14]。

圖1 大黃酸的結(jié)構(gòu)骨架[7]Fig.1 The structural frame of rhein

1.2 大黃素

大黃素在大黃中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%～0.40%,化學(xué)結(jié)構(gòu)式為1,3,8-三羥基-6-甲基蒽醌[10],結(jié)構(gòu)式見圖2。與大黃酸類似,大黃素也同樣具有抑菌、抗病毒、抗氧化、抗炎及保護(hù)肝臟等生物學(xué)功能。研究表明,大黃素對(duì)冠狀病毒[15]、乙肝病毒[16]及脊髓灰質(zhì)炎病毒[17]等均具有抑制作用;焉鑫[18]的研究表明,大黃素會(huì)顯著降低金黃色葡萄球菌(S.aureus)生物被膜形成相關(guān)基因的表達(dá)和群體感應(yīng)系統(tǒng)信號(hào)分子AI-2的釋放,抑制細(xì)菌生物被膜的形成,進(jìn)而在控制金黃色葡萄球菌感染和抗菌方面有良好的效果;據(jù)相關(guān)報(bào)道,大黃素具有清除羥自由基、抑制脂質(zhì)過氧化物以保護(hù)機(jī)體免受損傷的作用;馬春艷等[19]用大黃素配伍芹菜素對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠(SPF級(jí)雄性SHR大鼠,13周齡,北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證號(hào):SCXK京2016-0611)通過灌胃進(jìn)行給藥6周后發(fā)現(xiàn),藥用組可顯著降低其腎臟中丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶活性,減少高血壓對(duì)其腎臟的氧化損傷;張昊悅等[20]研究發(fā)現(xiàn),大黃素可以調(diào)節(jié)Nrf-2/HO-1和MAPK信號(hào)通路,進(jìn)而抑制由脂多糖誘導(dǎo)的小鼠單核巨噬細(xì)胞(小鼠單核巨噬細(xì)胞系RAW264.7,中國(guó)科學(xué)院上海科學(xué)研究院細(xì)胞庫(kù))的細(xì)胞炎癥和氧化應(yīng)激;張麗麗等[21]通過復(fù)合致病因素法建立肝纖維化大鼠(CL級(jí)成年雄性SD大鼠,200～220 g,北京軍事科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心)模型后用大黃素進(jìn)行干預(yù),結(jié)果顯示,大黃素可抑制肝臟纖維化的形成,降低肝臟的氧化應(yīng)激水平,對(duì)肝臟起到一定的保護(hù)作用。

圖2 大黃素的結(jié)構(gòu)骨架[7]Fig.2 The structural frame of emodin

1.3 大黃酚

大黃酚在大黃中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%～1.1%,化學(xué)結(jié)構(gòu)式為1,8-二羥基-3-甲基-蒽醌,結(jié)構(gòu)式見圖3。其生物學(xué)功能主要集中在抗氧化方面,沈麗霞等[22]在使用不同劑量的大黃酚對(duì)經(jīng)AlCl3致急性衰老的小鼠(KM小鼠,18～20 g,張家口醫(yī)學(xué)院動(dòng)物管理室)進(jìn)行注射給藥后發(fā)現(xiàn),大黃酚可顯著提升其腦組織中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性,推測(cè)其作用機(jī)制可能是通過增加抗氧化酶活性,清除氧自由基從而減少機(jī)體的氧化損傷。

圖3 大黃酚的結(jié)構(gòu)骨架[7]Fig.3 The structural frame of chrysophanol

2 大黃在水產(chǎn)中的主要應(yīng)用

2.1 給藥方法及抑菌作用

大黃具有價(jià)格低廉、綠色無污染等特點(diǎn),在水產(chǎn)養(yǎng)殖的病害防治方面已被廣泛研究和應(yīng)用。田海軍等[23]按一定比例將大黃、苦參、貫眾、百部、五倍子粉末混合煎煮后取不同質(zhì)量濃度藥液,發(fā)現(xiàn)150 mg/mL的藥液對(duì)鱖(Sinipercachuatsi)無毒害作用并能有效地殺滅指環(huán)蟲;鄧海紅等[24]用大黃、黃芩、黃柏(質(zhì)量比為4∶3∶3)制成三黃粉治療被病菌感染的史氏鱘(Acipenserschrenckii),投藥至第3天史氏鱘停止死亡,連續(xù)投喂5 d后史氏鱘攝食恢復(fù)正常,治愈率高達(dá)96%。在養(yǎng)殖過程中,大黃的給藥方法主要分為投喂、浸泡和潑灑等,其中:在針對(duì)魚類體表病,如小瓜蟲(Ichthyophthiriusmultifiliis)寄生、白頭白嘴病等的防治措施中,主要以中草藥水煎液進(jìn)行全池潑灑和藥浴;而在針對(duì)病毒性疾病,如出血病、傳染性胰腺壞死病,和某些細(xì)菌性疾病,如細(xì)菌性腸炎、爛鰓病等時(shí),則需將大黃等中草藥粉拌入餌料中進(jìn)行投喂,并輔以藥浴進(jìn)行預(yù)防和治療。大黃在實(shí)際養(yǎng)殖中作為病害預(yù)防手段的應(yīng)用見表1。

大黃可作為植物性抗生素用于病害防治,主要因?yàn)槠浜写簏S素、大黃酸等蒽醌類活性物質(zhì),對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖中常見病原菌具有很強(qiáng)抑制作用。周群蘭等[30]在評(píng)估大黃蒽醌類物質(zhì)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖中常見病菌的抑菌效果時(shí)發(fā)現(xiàn),其對(duì)嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila)的最小抑菌質(zhì)量濃度和最小殺菌質(zhì)量濃度均為0.25 mg/mL,對(duì)鰻弧菌(Vibrioanguillarum)、副溶血弧菌(V.parahemolyticus)、點(diǎn)狀產(chǎn)氣單胞菌(A.punctatasubpunctate)也有很強(qiáng)的抑制作用;此外在進(jìn)行藥敏試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),大黃提取物對(duì)嗜水氣單胞菌的抑菌圈直徑可達(dá)到氯霉素抑菌圈的70.34%,諾氟沙星的61.82%;綜合兩種結(jié)果可知,大黃提取物對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖中常見病原菌可以達(dá)到良好的抑制作用。黎家勤等[31]在進(jìn)行大黃和公丁香對(duì)哈氏弧菌(V.harveyi)的抑菌試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),大黃的抑菌圈直徑為(15±0.4) mm,相較于公丁香[(11.53±0.6) mm]具有更強(qiáng)的抑菌效果,并且在抑制哈維氏弧菌(V.harveyi)生物膜形成方面同樣效果顯著。張傳亮等[32]在分析27種中草藥及5種中藥復(fù)方配伍的體外抑菌活性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),大黃、黃連、金銀花和復(fù)方(黃連、金銀花和連翹)對(duì)常見病原菌具有顯著的抑制效果。分析大黃的抑菌效果差異時(shí)發(fā)現(xiàn),大黃的抑菌效果主要與有效成分的差異和試驗(yàn)方法的差異有關(guān):一方面,大黃不同的提取方法對(duì)同一菌種的抑菌效果會(huì)出現(xiàn)差異,針對(duì)大黃進(jìn)行超微粉碎、超聲波提取等技術(shù)處理后的抑菌效果要高于水煎劑、乙醇提取等傳統(tǒng)粗提方法;另一方面,大黃及其蒽醌對(duì)病原菌的抑菌試驗(yàn)主要以體外抑菌為主,測(cè)定方法主要包括抑菌圈直徑測(cè)定、最小抑菌質(zhì)量濃度和最小殺菌質(zhì)量濃度的測(cè)定,但每種測(cè)定方法也包括多種試驗(yàn)方法,同時(shí)試驗(yàn)中臨床分離出的菌種以及亞種之間也存在差異,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果均會(huì)存在潛在影響。大黃蒽醌主要通過影響病原菌的形態(tài)、遺傳物質(zhì)和能量代謝起到抑菌作用,大黃素會(huì)改變病原菌細(xì)胞膜的通透性,加速內(nèi)容物流出從而殺死細(xì)菌,在探究蒽醌類化合物對(duì)嗜水氣單胞菌作用的分子機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn),大黃素會(huì)與DNA的磷酸基團(tuán)結(jié)合并嵌入到堿基對(duì)之間,影響DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致細(xì)菌死亡[33]。另外,研究表明,大黃酸會(huì)抑制細(xì)菌自身線粒體呼吸鏈的電子傳遞,從而導(dǎo)致NADH脫氫酶、琥珀酸脫氫酶等活性下降,阻礙細(xì)菌底物氧化和脫氫過程使其死亡[34]。大黃及蒽醌對(duì)各病原菌的抑菌效果見表2。

表2 大黃及其蒽醌的抑菌效果Tab.2 Antibacterial effect of rhubarb and its anthraquinone

(續(xù)表2)

2.2 調(diào)節(jié)免疫的作用

多數(shù)水產(chǎn)養(yǎng)殖種類自身機(jī)體的防御機(jī)制仍主要為非特異性免疫[43],魚類的非特異性免疫主要分為3部分,外部屏障(鱗片、表皮和黏液等)、細(xì)胞免疫(吞噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等)和體液免疫(溶菌酶、C3補(bǔ)體等)。中草藥可調(diào)節(jié)機(jī)體免疫的功能已被證明,其中大黃及其蒽醌對(duì)生物非特異性免疫的影響也有較多報(bào)道。陳孝煊等[44]分別將大黃、穿心蓮、金銀花和板藍(lán)根粗提后混入異育銀鯽(C.auratusgibelio)基礎(chǔ)飼料中進(jìn)行投喂,結(jié)果顯示,這4種中草藥可明顯提高白細(xì)胞的吞噬活性和血清、體表黏液中溶菌酶的活性。明建華等[45]在團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala)飼料中添加60 mg/kg的大黃素飼喂60 d后進(jìn)行嗜水氣單胞菌攻毒試驗(yàn),結(jié)果顯示,藥物組可顯著降低其死亡率,此外與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組團(tuán)頭魴血清中堿性磷酸酶和溶菌酶水平顯著提高,肝臟中HSC70 mRNA和HSP70 mRNA的表達(dá)量明顯上升。楊維維等[46]在飼料中添加75 mg/kg大黃素可以顯著提高克氏原螯蝦(Procambarusclarkia)血清中溶菌酶活性、銅藍(lán)蛋白含量、肝胰腺谷胱甘肽含量和過氧化氫酶活性。Yang等[47]在仿刺參(Apostichopusjaponicus)飼料中分別添加大黃粉(大黃素含量0.93%)、蠟樣芽胞桿菌、酵母多糖和氟苯尼考,結(jié)果顯示,大黃粉添加組和蠟樣芽胞桿菌添加組的的仿刺參體腔液堿性磷酸酶活性顯著高于對(duì)照組和氟苯尼考添加組,表明大黃素是天然的免疫增強(qiáng)劑,然而高濃度大黃蒽醌可能會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生負(fù)面作用。Kuo等[48]通過觀察斜帶石斑魚(Epinepheluscoioides)頭腎白細(xì)胞對(duì)大黃蒽醌提取物的免疫應(yīng)答后發(fā)現(xiàn),低濃度大黃蒽醌提取物會(huì)增強(qiáng)白細(xì)胞的吞噬活性,但高濃度組白細(xì)胞吞噬活性下降并且形態(tài)開始出現(xiàn)變化,表明高濃度的大黃蒽醌可能具有細(xì)胞毒性,對(duì)機(jī)體免疫造成損傷。在使用不同濃度大黃素處理草魚肝細(xì)胞的試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果,高濃度大黃素會(huì)誘導(dǎo)草魚肝細(xì)胞線粒體膜電位改變,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[49]。此外,高劑量大黃添加組飼料在投喂仿刺參3周之后,仿刺參會(huì)出現(xiàn)化皮現(xiàn)象[50]。因此,在探究大黃及其蒽醌與機(jī)體免疫的相關(guān)試驗(yàn)時(shí),需要考慮到有效成分的劑量問題。

2.3 提升抗氧化能力的作用

與高等動(dòng)物相同,水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物也是依靠自身的抗氧化系統(tǒng)來保證機(jī)體健康。魚類的抗氧化系統(tǒng)主要由抗氧化酶(過氧化氫酶、超氧化物歧化酶等)和非酶物質(zhì)(谷胱甘肽、熱休克蛋白等)組成[6]。大黃素等可清除氧自由基、抑制脂質(zhì)過氧化物產(chǎn)生的作用在臨床醫(yī)學(xué)上已被證明,且關(guān)于大黃對(duì)水生生物抗氧化能力方面的研究也有類似的結(jié)果。劉波等[51]的試驗(yàn)表明,大黃蒽醌提取物可以顯著提高羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)過氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活性,降低丙二醛含量,并在高溫應(yīng)激48 h后藥物組的肝胰腺抗氧化能力依舊強(qiáng)于對(duì)照組。曹麗萍等[52]全面評(píng)價(jià)了大黃素對(duì)CCl4誘導(dǎo)建鯉(C.carpiovarJian)肝損傷后的保肝效果,試驗(yàn)組魚腹腔注射0.05 mL/g魚體質(zhì)量的30%的CCl4,對(duì)照組魚腹腔注射等量橄欖油,禁食72 h后取血清與肝臟進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示,中、高劑量藥物組可明顯降低血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶及乳酸脫氫酶的水平,并顯著抑制肝臟中CCl4對(duì)CYP450酶的誘導(dǎo),降低CYP1A、CYP3A的mRNA表達(dá)[52]。此外,使用DPHH自由基分析法評(píng)價(jià)大黃素抗氧化能力時(shí),6 μg/mL的大黃素清除自由基能力可達(dá)到81%,表明大黃素可作為理想的抗氧化添加劑[52]。Song等[53]評(píng)價(jià)了大黃素對(duì)氧化魚油誘導(dǎo)團(tuán)頭魴氧化損傷的修復(fù)效果,通過在氧化魚油飼料中添加大黃素進(jìn)行飼養(yǎng),結(jié)果顯示,大黃素可顯著降低肝臟中總超氧化物岐化酶、抗超氧陰離子自由基的活性和丙二醛含量,修復(fù)腸道損傷。說明大黃素在修復(fù)氧化損傷方面同樣具有巨大的潛力。大黃對(duì)機(jī)體的抗氧化能力的影響,其作用機(jī)制可能在于蒽醌類物質(zhì)會(huì)調(diào)控體內(nèi)參與抗氧化過程相關(guān)基因的表達(dá),Song等[54]基于雙向電泳的蛋白質(zhì)組學(xué)方法評(píng)價(jià)大黃素對(duì)團(tuán)頭魴肝臟差異蛋白質(zhì)組的潛在影響,探究大黃素對(duì)機(jī)體抗氧化能力的作用機(jī)制,試驗(yàn)表明,在27種差異表達(dá)蛋白中,ALDOB、GAPDH、GPx1、GSTm、HSP70、ME1、LDHHB、Pgk1、Aldh8a1、Sord均參與了氧化代謝過程,并且大黃素會(huì)通過下調(diào)蛋白質(zhì)(ALDOB、GAPDH、LDHHB、Pgk1、Eno3)的表達(dá)來抑制糖酵解,并通過磷酸戊糖途徑逆向激活NADPH。同時(shí)NADPH刺激活性氧的產(chǎn)生,進(jìn)而上調(diào)GPx1、GSTm和HSP70基因的表達(dá)來激活抗氧化系統(tǒng)和NF-κB信號(hào)通路,最終提高機(jī)體的抗氧化能力。Song等[53,55]的研究也表明,適量的大黃素可以有效降低氧化魚油誘導(dǎo)的過氧化物酶體增殖物激活受體表達(dá)和改善Nrf2-Keap1信號(hào)通路及其下游靶點(diǎn)的表達(dá),提升超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的mRNA表達(dá),印證了大黃素對(duì)于維持機(jī)體氧化還原穩(wěn)態(tài)具有很強(qiáng)的調(diào)控能力。綜上所述,大黃及其蒽醌無論是增強(qiáng)動(dòng)物自身抗氧化能力還是在修復(fù)氧化損傷方面都有重大的研究意義。大黃素增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力的作用機(jī)制見圖4。

圖4 大黃素增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力的作用機(jī)制[54]Fig.4 The mechanism of enhancement of body′s antioxidant capacity by emodin黃色縮寫表示大黃素作用機(jī)體后的差異表達(dá)蛋白,虛線箭頭表示差異蛋白的mRNA表達(dá)水平,實(shí)線表示差異蛋白的蛋白表達(dá)水平,紅色表示上調(diào),綠色表示下調(diào);G6P.6-磷酸葡萄糖;FDP.1,6-二磷酸果糖;GAP.3-磷酸甘油醛;1,3-BPG.1,3-二磷酸甘油酸;3-PG.3-磷酸甘油酸;PEP.磷酸烯醇丙酮酸;pyruvate.丙酮酸鹽;lacate.乳酸鹽;NAPDH.還原型輔酶Ⅱ;ROS.活性氧;H2O2.過氧化氫;NF-κB.核轉(zhuǎn)錄因子κB;ALDOB.果糖二磷酸醛縮酶B;GAPDH.3-磷酸甘油醛脫氫酶;pgk1.磷酸甘油酸激酶1;Eno3.烯醇化酶3;LDHB-B.乳酸脫氫酶-B;GPx1.谷胱甘肽過氧化物酶1;GSTm.谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶;HSP70.熱休克蛋白70;SOD.超氧化物歧化酶;MPO.髓過氧化物酶;CAT.過氧化氫酶;iNOS.誘導(dǎo)型一氧化氮合酶;TNF-α.腫瘤壞死因子-α;IL-1β.白介素1β;IL-6.白介素6;IL-12.白介素12.Abbreviations in yellow represent the altered proteins in present study, dashed arrows show mRNA expression, and solid arrows denote protein expression, the red color shows up-regulation, and the green color shows down-regulation; G6P. glucose 6-phosphate; FDP. 1,6 fructose diphosphate; GAP. glyceraldaldehyde-3-phosphate; 1,3-BPG. 1,3-bisphosphoglycerate; 3-PG. 3-phosphoglycerate; PEP. phosphoenolpyruvate; pyruvate; lacate ; NAPDH. nicotinamide adenine dinucleotide phosphate; ROS. reactive oxygen species; H2O2. hydrogen peroxide; NF-κB. nuclear factor κΒ; ALDOB. recombinant aldolase B, fructose; GAPDH. glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase; pgk1. phosphoglycerate kinase 1; Eno3. enolase 3; LDHB-B. lactate dehydrogenase-B; GPx1. glutathione peroxidase 1; GSTm. glutathione s-transferase; HSP70. heat stress protein 70; SOD. superoxide dismutase; MPO. myeloperoxidase; CAT. catalase; iNOS. inducible nitric oxide synthase; TNF-α. tumor necrosis factor-α; IL-1β.interleukins-1β; IL-6.interleukins-6; IL-12. interleukins-12.

2.4 其他作用

大黃在傳統(tǒng)中醫(yī)理論中具有“蕩滌腸胃,推陳致新”的功效,而在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,大黃及其蒽醌對(duì)動(dòng)物腸道也有積極的作用。齊紅莉等[56]用離體小腸平滑肌灌流法評(píng)價(jià)了不同質(zhì)量濃度的大黃水煎劑對(duì)烏鱧(Channaargus)離體小腸運(yùn)動(dòng)性能的影響,結(jié)果顯示,大黃水煎劑可以明顯增強(qiáng)腸道平滑肌的收縮表現(xiàn)。而在大黃素對(duì)離體小鼠回腸影響的試驗(yàn)中也有相似的結(jié)果,其作用機(jī)制可能與大黃素觸發(fā)機(jī)體釋放內(nèi)源性乙酰膽堿有關(guān)[57]。除此之外,大黃及其蒽醌對(duì)生物腸道菌群也會(huì)產(chǎn)生有益影響,劉波等[58]的研究表明,在建鯉飼料中加入大黃蒽醌提取物會(huì)明顯抑制腸道內(nèi)弧菌的生長(zhǎng),增加乳酸桿菌(Lactobacillus)的數(shù)量。動(dòng)物機(jī)體在受到外部因子的應(yīng)激后,體內(nèi)活性氧因子快速升高,而大黃蒽醌類化合物有較強(qiáng)的清除氧自由基的能力,因此大黃及其蒽醌具有作為抗應(yīng)激制劑的研究?jī)r(jià)值。Liu等[59]發(fā)現(xiàn),用添加大黃素的飼料喂養(yǎng)團(tuán)頭魴60 d后進(jìn)行高密度應(yīng)激24 h,與對(duì)照組相比,大黃素添加組團(tuán)頭魴肝臟中HSP70 mRNA表達(dá)量和超氧化物歧化酶活性顯著升高,血清中皮質(zhì)醇含量及肝臟中丙二醛含量明顯降低,說明大黃素可有效緩解高密度脅迫后的肝臟損傷,提升魚體的抗應(yīng)激能力。另外在基礎(chǔ)飼料中添加大黃蒽醌類提取物,也可提升羅氏沼蝦[51,60]、建鯉[61]的抗應(yīng)激能力。大黃及其蒽醌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的其他功效作用還需要進(jìn)一步研究。

3 大黃在水產(chǎn)中應(yīng)用存在的問題及建議

大黃在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的病害防治、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫抗氧化等方面的應(yīng)用已取得一定的效果,并且隨著人們對(duì)糧食安全和生態(tài)保護(hù)的逐漸重視,大黃及其蒽醌類化合物在替代抗生素等化學(xué)藥品方面將具有深入研究的價(jià)值。然而,大黃在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用也存在著一些問題。第一,大黃在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)存在毒性問題。在實(shí)踐中對(duì)于添加劑量和用藥時(shí)間需要進(jìn)行細(xì)化,大黃及其蒽醌的毒理學(xué)需要進(jìn)一步的研究。第二,實(shí)際養(yǎng)殖中的使用方法相對(duì)落后。大黃在養(yǎng)殖生產(chǎn)中潑灑、浸泡等方法較為低效,利用率也無法評(píng)估,無法精準(zhǔn)使用,因此對(duì)大黃及其蒽醌進(jìn)行有效的針對(duì)性提取和分離以提高藥效和減少盲目用藥是較為必要的。第三,目前大黃在水產(chǎn)養(yǎng)殖的研究主要集中在淡水魚、蝦等,其作為添加劑應(yīng)用于海水生物的相關(guān)研究還相對(duì)匱乏。第四,大黃及其蒽醌對(duì)于水生生物的作用機(jī)制研究并不完善。目前大黃蒽醌的生物學(xué)功能和對(duì)靶器官的作用途徑大部分處于推測(cè)階段,而大黃對(duì)于各生物體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)依舊在起步階段,因此需要運(yùn)用分子技術(shù)闡明其作用機(jī)理,為大黃的合理利用奠定理論基礎(chǔ)。第五,大黃的使用缺乏專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。大黃的有效成分會(huì)因其產(chǎn)地、品系、炮制方法等因素出現(xiàn)差異,因此只有規(guī)范生產(chǎn)、加工以及監(jiān)測(cè)體系,才有可能實(shí)現(xiàn)大黃在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的精準(zhǔn)使用。

4 展 望

大黃在我國(guó)資源豐富,大黃蒽醌作為其最重要的活性物質(zhì),已展現(xiàn)出了多種生物學(xué)功能,應(yīng)用范圍廣泛。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,大黃及其蒽醌對(duì)多種常見致病菌具有極強(qiáng)的抑制作用,可研發(fā)為新一代的綠色漁藥,此外,大黃對(duì)動(dòng)物機(jī)體免疫和抗氧化性能具有促進(jìn)作用,對(duì)改善機(jī)體腸道健康、抗應(yīng)激能力等也有一定成效,可開發(fā)為不同類型的添加劑使用,而對(duì)于大黃的毒性研究和生物活性物質(zhì)的利用仍需要進(jìn)一步探索。