评估使用高效天然产物控制尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)外寄生虫感染的新方案策略

Assessment of a new protocol strategy to control the ectoparasitic infestation in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) using efficient natural products.

作者信息Magdy I Hanna, Aya T El Sayed, Ola Hasan Abd El Megeed, Marwa A Ibrahim, Reda M S Korany, Marwa M Attia
PMID39799323
发布时间2025-01-11
DOI10.1186/s12917-024-04387-z

实验完整度

包含体内实验(鱼分组处理)、寄生虫学检查、qPCR基因表达、应激指标检测及组织病理学评分等多个实验层级,但缺乏体外机制验证及更高阶的模型验证。

主要模型

尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)

重点核对

实验鱼来源:350尾来自Kafr Elsheikh鱼场,50尾来自尼罗河 分组:治疗试验5组(G1-G5),预防试验3组(G6-G8),每组30尾,设三个重复 饲料添加剂剂量:Herb-All PARA-X®或Herb-All CALM®按1、2、4 kg/吨饲料混入 实验周期:4周,每周采样(治疗试验)或第2、4周采样(预防试验) 寄生虫种类:Dactyolgyrus sp.,强度按每显微镜视野计数

摘要

本研究旨在评估使用天然产物对尼罗罗非鱼外寄生虫感染进行替代性体内治疗试验;这两种产品此前未用于治疗鱼类寄生虫病。共400尾尼罗罗非鱼(O. niloticus),体长10-15厘米;其中350尾来自埃及Kafr Elsheikh的一个养鱼场,50尾来自尼罗河(Al Bahr Al Aazam)。检查的鱼体长10-15±0.5厘米,体重45克±5。对收集的鱼进行不同的临床异常检查。对鱼的每一部分(皮肤、鳃和鳍周围的黏液)进行仔细的显微镜检查。实验中使用两种饲料添加剂来降低死亡率和治疗鱼的外寄生虫(Herb-All PARA-X®和Herb-All CALM®)。从不同检查组的鳃中提取总mRNA。评估所有组的葡萄糖、一氧化氮、皮质醇以及溶菌酶活性。收集检查鱼的鳃进行组织病理学检查。仅检出Dactyolgyrus sp.。寄生虫的强度按每个显微镜视野计数。与阳性对照组相比,治疗组的参数水平较低。在受感染的罗非鱼的鳍、鳃和皮肤中检测到肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和热休克蛋白70(hsp-70)的上调。治疗和预防以剂量依赖性方式显著下调所研究器官中的这两个基因。记录的病变根据其严重程度进行评分。总之,使用这些产品后,鱼类健康得到极大改善,这通过免疫反应以及组织病理学的结果得到证实。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估两种天然产物(Herb-All PARA-X®和Herb-All CALM®)作为饲料添加剂对尼罗罗非鱼外寄生虫感染的治疗和预防效果。
核心机制
两种产品通过下调应激基因(hsp-70)和炎症因子(TNF-α)的表达,并降低应激指标(皮质醇、葡萄糖、一氧化氮)和溶菌酶活性,从而改善鱼体健康状态。
主要证据
治疗和预防组中寄生虫强度逐渐降低;qPCR显示hsp-70和TNF-α在鳃、鳍、皮肤中显著下调;组织病理学显示病变评分降低,寄生虫消失或退化。
研究意义
两种天然产物可作为化学治疗剂的生态友好替代品,用于控制尼罗罗非鱼的外寄生虫感染,改善鱼类健康和生产性能。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

寄生虫感染模型的建立与确认

确认实验鱼感染外寄生虫,并鉴定寄生虫种类。

对400尾尼罗罗非鱼进行临床和寄生虫学检查,从皮肤、鳃和鳍的黏液制备涂片,经吉姆萨染色后镜检,鉴定寄生虫为Dactyolgyrus sp.,并统计感染强度。

2

饲料添加剂处理实验

评估不同剂量的Herb-All PARA-X®和Herb-All CALM®对寄生虫感染的治疗和预防效果。

将150尾感染鱼分为5组(G1-G5),分别给予不含添加剂的饲料、含Herb-All PARA-X® 1、2、4 kg/吨的饲料;另将90尾鱼分为3组(G6-G8),给予含Herb-All CALM® 1、2、4 kg/吨的饲料。实验持续4周,定期采样检测。

3

寄生虫学评估

评估治疗和预防措施对寄生虫数量的影响。

每周从每组取5尾鱼,进行皮肤和鳃刮片的定性和定量寄生虫学检查,计数寄生虫强度。

4

应激和免疫指标检测

评估处理对鱼应激水平和免疫状态的影响。

采集血清样本,检测葡萄糖、一氧化氮、皮质醇水平和溶菌酶活性。

5

基因表达分析

评估处理对应激和炎症相关基因表达的影响。

从鳃中提取总RNA,逆转录合成cDNA,通过qPCR检测hsp-70、TNF-α和gapdh的表达水平,以gapdh为内参,采用2^-ΔΔCT法计算相对表达量。

6

组织病理学检查

评估处理对鳃组织病理变化的影响。

收集不同组的鳃标本,固定于10%中性缓冲福尔马林,脱水、包埋、切片(5微米厚度),H&E染色后镜检,并对病变进行评分。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Herb-All PARA-X®Life Circle Nutrition AG--
Herb-All CALM®Life Circle Nutrition AG--
明胶----
QIAmp RNA 小型试剂盒Qiagen--
M-MuLV逆转录酶----
iQ SYBR Green 超混液BIO-RAD--
BIO-RAD iCycler 热循环仪BIO-RAD--
MyiQ实时PCR检测系统BIO-RAD--
葡萄糖检测试剂盒JEEV, India--
一氧化氮(NO)比色测定试剂盒Elabscience, USA--
酶免疫分析试剂盒Perkin Elmer Health Sciences, Inc, USA--
溶壁微球菌(ATCC No. 4698)Sigma-Aldrich--
分光光度计BM Co. Germany--
光学显微镜(Olympus BX50)Olympus--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
鱼样本采集与饲养
鱼体长10-15±0.5 cm,体重40-50 g±5;来源:350尾来自Kafr Elsheikh鱼场,50尾来自尼罗河;饲养密度:每缸15-20尾,水容量60L。
阅读提示:Materials & methods: Collection of samples
实验分组与饲料添加剂
治疗试验分5组(G1-G5),预防试验分3组(G6-G8);每组30尾,三个重复;添加剂剂量:1、2、4 kg/吨饲料;饲料蛋白质含量30%。
阅读提示:Materials & methods: Experimental trials using Herb-All PARA-X® 和 Treated trials using Herb-All CALM®
寄生虫学检查
检查部位:皮肤、鳃、鳍黏液;染色方法:吉姆萨染色;寄生虫计数按每显微镜视野。
阅读提示:Materials & methods: Parasitological examination of fish; Results
应激和免疫指标检测
检测时间:治疗试验每周一次,预防试验第2、4周;检测指标:葡萄糖、一氧化氮、皮质醇、溶菌酶活性。
阅读提示:Materials & methods: Assessment of glucose levels, Evaluation of nitric oxide levels, Assessment of cortisol levels, Serum lysozyme activity
基因表达分析
样本:从鳃提取RNA;检测时间:第1周和第4周;目标基因:hsp-70、TNF-α,内参gapdh;qPCR条件:95°C 10分钟预变性,95°C 20秒变性,60°C 20秒退火,72°C 30秒延伸,35个循环。
阅读提示:Materials & methods: Transcript levels of the examined genes in the treatment groups; 表1
组织病理学检查
样本:鳃;固定:10%中性缓冲福尔马林;切片厚度5微米;染色:H&E;评分标准:0-3级。
阅读提示:Materials & methods: Histopathological examination 和 Histopathological lesion scoring; Results: Histopathological findings