药用植物助力虾类养殖的可持续未来
更新时间:2025-05-08 10:44:21 来源/作者:深蓝牧渔
虾类养殖业面临着持续的健康挑战,这可能导致重大的经济损失。虽然大量使用合成化学品和抗生素来控制疾病和促进生长的做法很常见,但这也带来了环境和公共卫生方面的担忧。面对这种情况,科学界将目光转向了更可持续的解决方案,并在药用植物中发现了蕴藏着巨大潜力的生物活性化合物。
里奥格兰德联邦大学(FURG)里奥格兰德和委内瑞拉海洋研究所(IOV-UDO)的研究人员在发表的一篇科学评论根据最近的研究总结了各种植物在虾类养殖中的实际应用和好处。
植物的生物活性力量:超越营养
植物会产生多种被称为次生代谢产物的化合物,这些化合物并非植物基本生长所必需的,但对植物的防御、适应和与环境的沟通至关重要。这些化合物积累在叶、茎、根、花或种子中,是植物药用特性的基础。与水产养殖最相关的化合物包括:
酚:具有抗氧化和抗菌特性。
生物碱:多种药理作用。
萜类化合物:包括具有抗菌和抗炎活性的精油。
黄酮类化合物:强效抗氧化剂和免疫刺激剂。
皂苷:具有抗菌活性和对生殖的潜在影响。
这些生物活性化合物是将药用植物加入虾类养殖中可产生多种益处的原因:促进生长、刺激免疫系统、抗菌活性(对抗细菌和病毒)、抗炎和抗氧化特性,甚至诱导生殖成熟。
实际应用:从实验室到农场
研究探索了这些植物的各种应用方法:完整部位、粗提取物或纯化提取物、用作饲料添加剂或溶于水中。关键在于找到植物的正确部位、合适的提取方法(溶剂),以及最根本的是,找到最佳剂量,以达到预期效果而不产生毒性。
抗击病毒性疾病:WSSV及其他
病毒性疾病,例如白斑综合症病毒 (WSSV) 或黄头病毒 (YHV),对虾养殖造成毁灭性打击。多种植物提取物已被证明在体外和体内都能有效控制这些病毒。其潜在机制包括抑制或阻断病毒转录、减少病毒在虾细胞中的复制以及刺激宿主的非特异性免疫反应。
在凡纳滨对虾中:已经测试了红叶藻、垂角花、圣罗勒、酸叶下珠、青牛胆和毛钩藤对抗YHV和WSSV的功效。橄榄叶提取物Olea europaea)也显示出对抗WSSV的功效。
在印度对虾Fenneropenaeus indicus)中:多种植物,例如木果(Aegle marmelos)、大蒜(Allium sativum)、印度楝(Azadirachta indica)、姜黄(Curcuma longa)、番石榴(Psidium guajava)等,已被用于对抗病毒感染,不仅显示出控制病毒的作用,还具有刺激免疫力的作用。五种草药(Adathoda vasica、大花紫草(Agathi grandiflora)、白蔹(Leucas aspera)、补骨脂(Psoralea corylifolia)和没食子栎(Quercus infectoria))在使用不同的提取溶剂时显示出对抗白斑综合征病毒(WSSV)的抗病毒活性。
在斑节对虾中:铁苋菜、狗牙根、胡黄连、印度醉茄和生姜等植物已显示出对抗 YHV 的抗病毒活性。
直面细菌:对抗弧菌病和AHPND
抗生素的过度使用导致了耐药菌株的出现,这对水产养殖业来说是一个严重的问题。弧菌属细菌(例如哈维氏弧菌、 副溶血性弧菌和溶藻弧菌)是造成高死亡率和经济损失的元凶,并引发弧菌病或早期死亡综合征(EMS)/急性肝胰腺坏死病(AHPND)等疾病。药用植物因其固有的抗菌特性而成为一种颇具前景的替代药物,其作用机制包括改变细菌细胞壁、增强溶菌酶活性或阻断细菌的转录/翻译。
对抗哈维氏弧菌:对于斑节对虾,龙葵和老鼠簕提取物显示出了积极的效果。芦荟、洋葱、印楝和番石榴等草药混合物也有效。对于南美白对虾,传统中草药和赤桉提取物的使用已获得成功。
对抗溶藻弧菌:对于斑节对虾,大蒜和余甘子可有效控制该病。对于南美白对虾,当归多糖和可可提取物被证明有效。
对抗副溶血性弧菌(包括AHPND):在南美白对虾中,大蒜和母菊(洋甘菊)以及桃金娘种子提取物显示出对抗该细菌和引起AHPND的菌株的潜力。
对抗亚马逊沼虾中的弧菌:辣木果实的乙醇提取物对霍乱弧菌、创伤弧菌和拟态弧菌均有效。
对抗罗氏沼虾中的格氏乳球菌:在饮食中添加凤眼莲(水葫芦)的水提取物可提高免疫抵抗力。
自然刺激生长
植物不仅可以对抗病原体,还可以作为天然的生长促进剂。它们是必需营养素(氨基酸、维生素、矿物质)的来源,其生物活性化合物可以通过提高消化酶活性来刺激食欲、改善消化和营养吸收。这可以转化为更高的生长率、饲料转化率和成活率。
对于南美白对虾:据报道,黄芪、诺丽果、苦叶下珠、番石榴等植物对生长参数有积极影响。
对于罗氏沼虾来说:狗牙根、生姜、圣罗勒(Tulsi)、南非醉茄(Ashwagandha)、旱莲草等草药以及荜茇(长胡椒)和黑胡椒(黑胡椒)等香料均能改善其生长、存活率和肌肉营养成分。
在Macrobrachium malcolmsonii中:
Alternanthera sessilis、Cissus quadrangularis和Eclipta alba 的存活率和生长参数均显著改善。
在P. indicus中:用草药提取物(穿心莲、印度醉茄、生姜)丰富卤虫或将提取物(Adhatoda vasica、九里香、罗勒)掺入人工饲料中,可改善营养指数和生长率。
对于斑节对虾:连翘提取物、草药组合(木果、心叶青牛胆)和多种草药配方(余甘子、圣罗勒、印度醉茄)已被证实能够促进生长并提高饲料效率。
支持生殖和性成熟
除了健康和生长之外,一些植物化合物,例如植物雌激素(异黄酮类化合物、木脂素类化合物)和皂苷,也能影响甲壳类动物的繁殖。这些分子的结构类似于动物类固醇激素(如雌二醇),可以与激素受体相互作用,根据各种因素刺激或抑制生殖过程。
人们已研究使用一点红(Emilia sonchifolia)等植物来刺激墨吉对虾(Penaeus merguiensis)的卵巢发育。
辣木和生姜提取物已被证实可以提高冷冻保存的P. merguiensis精子的存活率。
富含羊毛甾醇等激素前体的野牡丹(Melastoma malabathricum)的使用与加速南美白对虾(P.vannamei)和橄榄青蟹(Scylla olivacea)的性腺成熟有关。
在斑节对虾中,喂食富含阿魏、刺毛黧豆、荜茇和印度醉茄等草药的卤虫可提高其生育力并改善其幼虫质量。
结论与观点
药用植物是虾类养殖中一种宝贵且用途广泛的工具。它们能够抵抗病毒和细菌性疾病,促进生长,并可能增强繁殖能力,使其成为化学化合物的可持续替代品。然而,在广泛应用之前,必须深入研究,充分了解其作用机制,确定每种植物和化合物的精确安全剂量,并确保其有效性和标准化。药用植物的潜力已得到证实;下一步是优化其应用,以实现更健康、更可持续的虾类养殖。
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