白玉兰精油对中国花鲈幼鱼的麻醉效应及其纳米乳剂制备研究

近年来,深远海养殖已成为国内外关注的热点,我国广阔的海域空间具有发展深远海养殖的巨大潜力。陆海接力是当前我国深远海养殖的主要方式,而大规格苗种低损运输与过渡适应是影响陆海接力养殖效果的关键环节。在该环节中,鱼体常暴露于捕捞、离水、搬运、环境突变等多种急性应激源,这些应激会对鱼类的生长、生存和动物福利产生负面影响。麻醉剂可以缓解鱼类的疼痛、诱导镇静从而减少机体应激。近年来,植物源麻醉剂以其温和、低残留、毒副作用小且兼具抗菌、抗氧化、抗应激等益生功能而备受关注,是替代化学类渔用麻醉剂的有效举措。本研究以中国花鲈(Lateolabrax maculatus)为研究对象,首先,分析白玉兰(Magnolia denudate)精油对中国花鲈幼鱼的麻醉效应及其模拟麻醉运输效果;其次,借助网络药理学分析探究白玉兰精油selleck激酶抑制剂对鱼类的麻醉作用机制;最后,运用纳米包被技术,制备了两种白玉兰精油纳米乳剂并评价其麻醉效果。具体研究结果如下:1.白玉兰精油对中国花鲈幼鱼的麻醉效应及生理影响比较了白玉兰精油(MDO)和丁香酚对中国花鲈幼鱼的麻醉效果、生理影响和在模拟运输中的镇静效果。通过预实验,将花鲈幼鱼(164.16±15.40 g)分别浸泡于不同浓度梯度的MDO(10,20,40,60,80,100和120 mg/L)和丁香酚(10,20,30,40,50,60和70 mg/L)。按麻醉诱导(<3 min)和恢复(<10 min)标准,确定25±1℃条件下,MDO和丁香酚对中国花鲈幼鱼的最低有效麻醉浓度分别为100 mg/L和60 mg/L。并在此浓度下,评估了MDO和丁香酚麻醉后中国花鲈幼鱼Panobinostat半抑制浓度的生理和组织形态学影响。结果显示,MDO和丁香酚麻醉可以减轻中国花鲈幼鱼血清皮质醇、葡萄糖及乳酸脱氢酶活性上升。与丁香酚相比,MDO也会对机体造成二次应激,但MDO造成的生理影响和鳃组织学变化较小。2.白玉兰精油在中国花鲈幼鱼运输中的抗应激作用评价模拟运输实验共设置基础组(无MDO和无运输组)、对照组(无MDO运输组)、D10(10 mg/L MDO运输组)和D20(20 mg/L MDO运输组)四个处理组。每个处理4个重复,每个重复4尾鱼,置于含有5 L水的塑料箱中运输5 h,摇晃频率为60 rpm。整个实验期间,未观察到实验鱼死亡。分析运输结束后水质指标与鱼体血清、肝脏和脑组织酶学指标。结果显示:与对照组相比,MDO组的运输水体中氨氮含量显著降低,血清皮质醇水平和乳酸脱氢酶活性较低,葡萄糖、谷草转氨酶、谷丙转氨酶和碱性磷酸酶活性较高(p<0.05)。MDO组脑中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽(GSH)浓度下降和丙二醛(MDA)浓度上升得到了缓解;然而,肝脏SOD和GSH进一步下降,且MDA浓度增加(p<0.05)。这些结果表明,在花鲈幼鱼运输中,添加MDO有助机体镇定,缓解应激,降低能量代谢。由于20 mg/L的MDO可能会引发更严重的肝功能下调,建议在花鲈幼鱼运输中添加10 mg/L的MDO。3.基于网络药理学和分子对接探究白玉兰精油对鱼类麻醉的作用机制为了探索MDO对鱼类麻醉的作用机制,运用网络药理学分析筛选了相关的麻醉剂靶点,并利用分子对接和分子动力学模拟技术进行了验证。通过Swiss Target、Target Net、Gene Cards、OMIM和TTD数据库获得了82个MDO麻醉相关靶点。利用DAVID数据库分析推测靶点的GO功能和KEGG途径,得到446个GO富集条目和55个KEGG富集条目。这些富集结果涉及神经活性配体-受体相互作用、钙信号通路和5-羟色胺能突触。进一步,使用Autodock Tools软件对KEGG途径的神经活性配体-受体相互作用条目中的靶点进行了分子对接。结果显示,芳樟醇、橙花醛、香叶醛和肉桂醛与这些蛋白质有良好的结合能力。同时,对结合能量最低的前4个靶点(CNR1、CHRM2B、CHRM5B和GRIA2B)进行了分子动力学模拟,结果表明活性成分-蛋白质处于稳定的平衡状态。总的来说,这些结果反映出MDO麻醉可能影响膜受体、神经递质和离子信号,表明MDO麻醉具有多靶点和多通路的特点,且CNR1、CHRM2B、CHRM5B和GRIA2B可能是白玉兰精油麻醉作用的关键蛋白。尽管未来还需要更多的研究,包括进一步的实验和临床验证,但本研究初步阐明了MDO的麻醉机制,丰富了鱼类麻醉的基础数据,并为渔业药物的作用机制研究提供了新的分析工具。4.白玉兰精油纳米乳液的制insects infection model备及麻醉效果评价本研究旨在开发MDO纳米乳液,以提高MDO的水溶性和稳定性。通过超声乳化法和伪三元相图法制备了MDO纳米乳液(NE)和自微乳化药物释放系统(SDNESS)的微滴,用动态光散射和透射电子显微镜表征NE和SDNESS的微滴。含20%MDO和5%聚山梨酸酯80的NE液滴尺寸为231 nm,而含10~30%MDO和90~70%混合表面活性剂(聚山梨酸酯80:乙醇为2:1)的SMEDDS液滴尺寸为9~281 nm。液滴大致呈球形。贮存90天后,在4°C下,大部分NE和SMDDS的外观和液滴大小没有变化。NE和SMDDS对中国花鲈幼鱼的麻醉诱导时间显著短于MDO乙醇溶液,恢复时间显著延长(p<0.05)。综上,MDO可作为一种有效麻醉剂和镇定剂运用于中国花鲈幼鱼取样和运输应激;网络药理学分析得出MDO对鱼类的麻醉机制是多靶点,可能通过影响膜受体、神经递质和离子信号三个方面产生麻醉效果;MDO的纳米乳剂能够克服MDO的低水溶性,提高MDO的麻醉运用效果。