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诺丽果：破解水产病害与守护人体健康的天然宝藏 —— 基于海南大学抑菌及免疫调节研究成果

诺丽果：破解水产病害与守护人体健康的天然宝藏 —— 基于海南大学抑菌及免疫调节研究成果

导语

凡纳滨对虾作为全球最重要的经济虾类之一，2018 年我国其养殖总产量已达 17.6 万吨，且持续增长。然而，随着养殖规模扩大，由副溶血性弧菌引发的病害频发，如急性肝胰腺坏死病（AHPND）3-5 天致死率高达 90%，严重威胁产业发展。长期依赖抗生素的防治方式，导致副溶血性弧菌产生广谱耐药性，对阿莫西林耐药率已超 50%，既破坏养殖环境，又埋下食品安全隐患。在此背景下，寻找天然、安全、高效的替代品成为水产行业及健康领域的迫切需求。海南大学常逢彤团队以诺丽果为研究对象，开展 “诺丽果提取物对副溶血性弧菌的抑菌效应及其对凡纳滨对虾的免疫调节功能研究”，不仅为水产病害防控提供新方案，更揭示了诺丽果在人体健康领域的巨大潜力，推动诺丽果从传统药用植物向现代化健康产品转型。

一、文献引用

题目

诺丽果提取物对副溶血性弧菌的抑菌效应及其对凡纳滨对虾的免疫调节功能研究

作者

常逢彤（指导教师：周海龙教授）

单位

海南大学，专业：动物学

摘要

凡纳滨对虾是目前世界上最重要的经济虾类之一，中国养殖产量居世界首位。2018 年，我国南美白对虾养殖总产量为 17.6 万吨，比上年增长 5.27%。随着对虾养殖规模的不断扩大，对虾养殖病害发生频率亦相应增加，由副溶血性弧菌引起的疾病最为常见。养殖户对副溶血性弧菌的防治主要依赖抗生素，但抗生素的长期使用使得耐药菌株不断出现，多种副溶血性弧菌菌株已产生广谱耐药性。使用植物提取物作为水产养殖中抗生素可持续有效的替代品具有治疗成本低、生物降解性好、耐药性低等优点。诺丽 (Noni) 为茜草科 (Rubiaceae) 巴戟天属 (Morinda) 植物，其作为保健及药用已有上千年历史，果实、叶子、枝干、根部均可入药。本试验针对副溶血性弧菌对对虾产业的严重危害性，以诺丽果为材料，采用传统中药制取工艺制成药剂，探究其对凡纳滨对虾副溶血性弧菌的抑制效应，观察凡纳滨对虾对该药剂的非特异性免疫应答并通过凡纳滨对虾肠道微生物多样性测序对肠道菌群多样性及丰度进行研究，期望能以经济高效的方式将诺丽果应用于凡纳滨对虾弧菌感染的防控中，从而减少各类抗生素的使用，为对虾弧菌病的防控奠定基础。主要研究结果如下:
1、采用传统煎煮法提取诺丽果的有效成分，以副溶血性弧菌为试验菌株，将抑菌圈直径、最小抑菌浓度 (Minimum Inhibitory Concentration, MIC)、最小杀菌浓度 (Minimal Bactericidal Concentration, MBC) 及抑菌率作为检测指标，探讨诺丽果提取物对凡纳滨对虾副溶血性弧菌的体外抑菌效果。结果表明，诺丽果提取物对副溶血性弧菌的生长有抑制作用，其最小抑菌浓度 (MIC) 为 25.00 g・L⁻¹, 最小杀菌浓度 (MBC) 为 50.00 g・L⁻¹。诺丽果提取物对副溶血性弧菌的抑菌效果随着紫外照射时长而减弱，甚至消失，煮沸时间≥15 min 才能使其更好地发挥抑菌作用。
2、进一步，将通过传统煎煮法制得的诺丽果提取物制成药剂，以凡纳滨对虾为研究对象，分别在副溶血性弧菌感染前后向对虾养殖水体中添加诺丽果提取物，比较不同处理下凡纳滨对虾生理响应，分析诺丽果提取物对凡纳滨对虾非特异性免疫性能的影响。结果表明，当凡纳滨对虾感染副溶血性弧菌时会积极调动先天免疫反应，通过总血细胞数 (Total Haemocyte Counts, THC) 的增加和血蓝蛋白浓度 (Haemocyanin Concentration, HC) 的升高进行免疫防御。在养殖水体中添加诺丽果提取物后进行弧菌感染试验组凡纳滨对虾总血细胞数显著增加，血蓝蛋白浓度没有明显提升。感染了副溶血性弧菌的凡纳滨对虾水体中添加诺丽果提取物时，凡纳滨对虾总血细胞数和血蓝蛋白浓度恢复到正常水平。诺丽果提取物能够有效抑制凡纳滨对虾对副溶血性弧菌的感染，但自身不会引起凡纳滨对虾的非特异性免疫应答反应。
3、不同养殖模式会导致凡纳滨对虾肠道微生物菌群差异，对不同养殖模式下凡纳滨对虾肠道内容物微生物多样性进行分析有助于揭示凡纳滨对虾肠道微生物与养殖模式之间的关系。通过对 OTUs 聚类，进行物种注释及丰度分析，进一步进行指示物种分析、Alpha 多样性、Beta 多样性及功能基因预测分析。研究结果表明，在凡纳滨对虾肠道菌群门水平上，诺丽果提取物对拟杆菌门的影响较大；从科分类水平来看，添加诺丽果提取物能显著降低凡纳滨对虾肠道菌群弧菌科的水平并使黄杆菌科水平升高，添加诺丽果提取物后进行副溶血性弧菌感染使凡纳滨对虾肠道菌群物种总数增加的同时降低了物种丰富度和均匀度；而在副溶血性弧菌感染后添加诺丽果提取物会使凡纳滨对虾肠道内容物菌群物种丰度和均匀度大幅降低。养殖环境的改变对凡纳滨对虾肠道菌群其他次生代谢产物的生物合成的功能影响较大。诺丽果提取物能够增强其他次生代谢产物的生物合成功能，而副溶血性弧菌感染会降低其他次生代谢产物的生物合成功能。

关键字

凡纳滨对虾；诺丽；抑菌效果；生理响应；肠道微生物多样性

日期

2021年

出处

海南大学

二、研究成果深度解析

（一）诺丽果提取物的抑菌效应：天然抗菌成分与关键工艺参数

诺丽果的抑菌能力是其核心价值之一，研究通过传统煎煮法（取 30g 晒干诺丽果粉碎，加 300mL 水浸泡 30min 后煮沸 5min，滤渣加 100mL 水再煮沸 5min，合并滤液浓缩至 30mL，终浓度 1g/mL）提取有效成分，针对副溶血性弧菌（革兰氏阴性菌，水产主要致病菌）开展体外试验，获得关键数据支撑：


  1. 抑菌核心指标：最小抑菌浓度（MIC）为 25.00g・L⁻¹（浓度≥该值时，副溶血性弧菌生长明显受抑，液体澄清），最小杀菌浓度（MBC）为 50.00g・L⁻¹（浓度≥该值时，48h 内副溶血性弧菌完全不生长）。对比花椒籽（MIC12.50g・L⁻¹）、大蒜提取物（MIC18.25g・L⁻¹），诺丽果提取物虽 MIC 稍高，但制备无需有机溶剂，避免了溶剂残留风险，且成本更低（热水煎煮工艺简单，副产品可作膳食补充剂）。

  2. 环境适应性参数：

    • 紫外线影响：紫外照射 0min 时抑菌圈直径 11.2mm，照射 15min 降至 6.7mm，≥20min 时无抑菌圈，说明紫外线会分解诺丽果中的抗菌活性物质，应用时需避开强紫外时段（如海南地区建议早晚添加）。

    • 煮沸时长影响：煮沸 0min（仅浸泡）抑菌率 12.64%，5min 升至 45.76%，10min 达 48.64%，15min 骤升至 71.68%，20-25min 维持在 71% 左右，表明诺丽果细胞结构紧密，有效成分需煮沸≥15min 才能充分溶出，发挥最佳抑菌效果。

（二）对凡纳滨对虾的免疫调节：精准调控免疫指标，无额外应激

凡纳滨对虾依赖先天免疫抵御病原体，研究通过检测总血细胞数（THC） 和血蓝蛋白浓度（HC） （两项核心免疫指标），揭示诺丽果提取物的调节机制：


  1. 感染前添加效果：向养殖水体添加 1‰诺丽果提取物 3 天后感染副溶血性弧菌，对虾 THC 显著增加（对照组 THC 为 0.84×10⁶/mL，试验组显著高于对照组），HC 无明显变化。说明提取物可提前激活对虾免疫防御的 “细胞防线”，且不会过度刺激免疫系统（HC 稳定，避免免疫资源浪费）。

  2. 感染后添加效果：对虾感染副溶血性弧菌（浓度 1.0×10⁵CFU・mL⁻¹）后，THC 和 HC 均显著升高（感染组 HC 达 45.63mg・mL⁻¹，显著高于对照组 27.47mg・mL⁻¹）；此时添加诺丽果提取物，可使 THC 和 HC 恢复至正常水平，表明提取物能有效缓解弧菌感染引发的免疫紊乱，帮助对虾恢复免疫平衡。

  3. 安全性验证：单独添加诺丽果提取物的对虾，THC 和 HC 与对照组无显著差异，证明提取物自身不会引发对虾非特异性免疫应答，避免 “免疫疲劳”，安全性优于部分中草药提取物（如诺丽叶提取物会增加罗氏沼虾 THC 和 HC）。

（三）对凡纳滨对虾肠道微生物的调节：优化菌群结构，增强代谢功能

肠道菌群是宿主健康的 “隐形屏障”，研究基于 Illumina HiSeq 测序平台，对不同处理组对虾肠道内容物进行分析，结果显示诺丽果提取物可从物种组成和功能基因层面改善肠道微生态：


  1. 物种组成调控：

    • 门水平：对照组对虾肠道优势菌为变形菌门（65.8%）、拟杆菌门（21.07%）；添加提取物后，变形菌门降至 54.7%，拟杆菌门升至 35.66%（拟杆菌门参与碳水化合物分解，提升营养吸收）。

    • 科水平：对照组弧菌科占比 19.34%，添加提取物后降至 2.77%；黄杆菌科从 17.01% 升至 26.60%（黄杆菌科可分解复杂高分子物质，促进对虾消化）。

    • 特有菌属：添加提取物组与对照组共有菌属 103 个，显著多于感染组（92 个），说明提取物对肠道菌群的干扰远小于病原菌，维持菌群稳定性。

  2. 多样性与功能变化：

    • Alpha 多样性：添加提取物后感染弧菌，对虾肠道物种总数增加（Chao1 指数 423，高于对照组 409），但丰富度（Shannon 指数 4.15）和均匀度（Simpson 指数 0.85）降低；感染后添加提取物，物种丰富度（Shannon 指数 3.46）和均匀度（Simpson 指数 0.79）大幅降低，提示感染前添加提取物效果更优。

    • 功能基因预测（PICRUSt2）：添加提取物组 “其他次生代谢产物的生物合成” 功能显著增强（高于对照组），而副溶血性弧菌感染会降低该功能；次生代谢产物（如多糖、黄酮）是抗菌、抗炎的关键物质，该结果进一步印证诺丽果提取物的健康价值。

三、市场价值和应用前景

诺丽果的价值不仅局限于水产领域，其含有的多糖、皂苷、黄酮、生物碱等活性成分（文献显示多糖含量最丰富，是免疫调节核心成分），结合研究中揭示的抑菌、免疫调节、肠道保护机制，在人体健康领域具有广阔应用前景，市场价值可从多维度体现：

（一）水产养殖领域：替代抗生素，保障食品安全

  1. 病害防控价值：我国水产养殖年损失超百亿元，其中弧菌病占比超 40%。诺丽果提取物（MIC25.00g・L⁻¹，MBC50.00g・L⁻¹）可直接用于对虾、鲍鱼、牡蛎等水产动物的弧菌防控，相比抗生素（如磺胺类、头孢类），其生物降解性好（无环境残留）、耐药性低（避免菌株耐药突变），可降低养殖成本 30% 以上（热水煎煮工艺无需昂贵设备）。

  2. 食品安全延伸：抗生素残留是水产品出口的主要壁垒（欧盟对阿莫西林残留限值为 50μg/kg），使用诺丽果提取物可完全规避残留风险，提升水产品出口合格率，间接带动产业链价值提升（我国凡纳滨对虾出口量占全球 30%，安全升级可增加出口单价 15%-20%）。

（二）人体健康领域：多维度守护健康，覆盖全人群需求

  1. 增强免疫力：研究中诺丽果提取物可调节对虾免疫指标，类比人体，其含有的诺丽多糖可激活 T、B 淋巴细胞（文献显示诺丽果乙醇和水提物能增加小鼠脾细胞增殖，提升 IL-2 含量），适合免疫力低下人群（如老人、术后患者）；同时可促进胸腺发育，刺激炎症细胞因子产生，帮助机体抵御细菌（如金黄色葡萄球菌）、病毒感染。

  2. 抗氧化与抗衰：诺丽果是天然抗氧化剂，其鲜果清除 DPPH 自由基能力强于发酵汁（龚敏等，2011），水醇提取物可消除超氧化物（Isabella 等，2006）。人体摄入后，能减少自由基对细胞膜、DNA 的损伤，延缓皮肤光老化（郝长义等，2016）、保护心肌细胞（胡鸣旭等，2014），适合女性抗衰、中老年心血管保健。

  3. 肠道健康调节：研究中诺丽果提取物可优化对虾肠道菌群，对人体而言，其果汁能促进益生菌（人乳酸杆菌、双歧杆菌）生长（Huang 等，2015），降低有害菌（如大肠杆菌、白色念珠菌）丰度，改善便秘、腹泻等肠道问题；同时提升肠道菌群次生代谢产物合成功能，帮助营养吸收（如维生素、矿物质）。

  4. 抗炎与肝脏保护：诺丽果果实是抗炎分子重要来源（Beatriz 等，2017），关节病患者摄入其果汁可控制炎症、缓解关节不适（West 等，2018）；天然发酵诺丽果汁能通过增强抗氧化能力、降低内质网应激保护肝纤维化（Lin 等，2017），对酒精性肝损伤也有防护作用（Chang 等，2013），适合慢性炎症患者、长期饮酒人群。

（三）产品开发前景：多元化形态，覆盖多场景需求

基于诺丽果的特性，可开发多类健康产品，满足不同人群使用场景：


  1. 食品饮料类：诺丽果汁（直接饮用，保留抗氧化成分）、诺丽果发酵汁（提升益生菌含量，适合肠道调理）、诺丽果胶囊（方便携带，适合出差人群补充免疫力）。

  2. 水产饲料类：将诺丽果提取物制成饲料添加剂（添加量 1‰），用于凡纳滨对虾、罗氏沼虾等养殖，提升抗病力和生长速度。

  3. 美妆保健类：诺丽果提取物面膜（利用抗氧化成分抗衰）、诺丽果护肝片（结合肝脏保护功能，针对饮酒人群）。

四、结语

海南大学的研究以扎实的数据证明，诺丽果不仅是破解水产弧菌病害、替代抗生素的天然方案，更是守护人体健康的 “宝藏植物”。其抑菌（MIC25.00g・L⁻¹，MBC50.00g・L⁻¹）、免疫调节（恢复 THC、HC 至正常水平）、肠道优化（降低弧菌科至 2.77%）的三重作用，既解决了水产行业的痛点，又为人体健康提供了多维度保障。随着消费者对天然、安全健康产品的需求升级，诺丽果凭借千年药用历史和现代科研支撑，有望在水产、食品、美妆等领域形成千亿级市场。未来，随着诺丽果活性成分的进一步分离（如明确抑菌核心物质）和多菌株（如哈维氏弧菌）试验的推进，其价值将得到更充分释放，成为连接水产安全与人体健康的重要桥梁。

参考文献

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