Areca catech L. 是一种具有重大经济和文化价值的热带作物,其干燥成熟的种子在中国被认定为药材(Semen Arecae)(国家药典委员会,2020年)。2022年全球槟榔产量超过280万吨(联合国粮食及农业组织,2022年;海南省统计局和国家统计局海南调查办公室,2023年)。在加工过程中,特别是生产干燥未成熟果皮或咀嚼块等产品时,会产生大量未成熟槟榔籽(IAS)作为未充分利用的副产品,估计每年在区域加工中心产生约4万吨。这些副产品通常通过填埋或焚烧处理,这导致了生物活性营养素的损失,并对环境造成影响,与可持续废物管理目标相悖。
循环生物经济为可持续生物质残留物管理提供了可行的解决方案。在这个框架下,槟榔废弃物通过将富含纤维素的果壳转化为用于吸附重金属和染料污染物的热解生物炭等举措得到了利用(Chistie等人,2025年)。与槟榔果壳不同,种子含有23-28%的蛋白质、12-15%的糖和8-11%的脂质,以及生物活性次级代谢物(如生物碱、多酚、缩合单宁)(Wang等人,2024a)。民族药理学记录显示槟榔具有促进胃肠功能的益处。这使得槟榔籽成为提高牲畜生产效率的高价值功能性添加剂。新兴证据证实了槟榔衍生物在水产/农业应用中的效果,例如对肉鸡和草鱼的生长促进和寄生虫控制作用(Ma等人,2025年;Xu等人,2025年;Yao等人,2023a)。
水产养殖,特别是淡水鱼养殖,是全球粮食安全的重要组成部分。中国是草鱼(Ctenopharyngodon idella)的最大生产国。然而,集约化养殖面临生产周期长、饲料成本高、易患病以及与饲料效率和抗生素使用相关的环境问题(Elmahdi等人,2016年;Guo等人,2024年;Tran等人,2018年;Wang等人,2024b)。这突显了迫切需要可持续的天然饲料添加剂来提高生长、健康和资源效率。
值得注意的是,虽然槟榔作为人类食品的监管状态正在发生变化(Jiang和Zheng,2024年),但其副产品为动物营养提供了未开发的资源。此前没有研究探讨过深度加工的IAS作为功能性水产饲料添加剂的使用。与纯化的槟榔提取物不同,IAS是在制造咀嚼产品过程中被排除的部分,因此以整体形式使用。这保留了天然基质中存在的化合物的互补谱系,可能产生协同效应。通过避免过度提取,这种方法降低了加工成本,并限制了生物碱的暴露,提高了IAS作为饲料成分的可行性和安全性。
本研究旨在评估IAS添加对草鱼幼体生长性能、肌肉质量、免疫反应、脂质代谢和肠道微生物群的影响。进行了为期56天的喂养试验,使用不同剂量的IAS来评估剂量依赖性反应。通过整合生理学、生化和微生物分析,这项工作为IAS作为功能性水产饲料添加剂的潜在应用提供了实验证据。