Effects of Dietary Supplementation with Glycyrrhiza Polysaccharides on Growth Performance, Histomorphology, Immunity, and Oxidative Stress in Largemouth Bass (Micropterus salmoides)

Nel mondo dell'acquacoltura, l'allevamento dei pesci è un delicato gioco di equilibrio tra il fornire cibo sufficiente per una crescita rapida e la protezione degli animali dalle dure realtà del loro ambiente. I pesci allevati affrontano spesso sfide che le popolazioni selvatiche non hanno, come condizioni di vita affollate e acqua contaminata da inquinanti industriali. Uno degli inquinanti più comuni e pericolosi è il cadmio, un metallo pesante che filtra nei corsi d'acqua ed entra nei corpi dei pesci, causando danni invisibili a livello cellulare. Quando un pesce è esposto al cadmio, i suoi sistemi interni producono un eccesso di molecole nocive che attaccano le cellule sane, un processo noto come stress ossidativo. Per combattere questo, i pesci si affidano a un sistema di difesa naturale di enzimi e proteine che neutralizzano queste minacce. Tuttavia, quando l'inquinamento è troppo pesante, questa difesa può crollare, portando a una crescita scarsa, danni agli organi e malattie. Gli scienziati guardano da tempo alla natura per trovare soluzioni, esplorando se determinati estratti vegetali possano agire come uno scudo, potenziando le difese naturali del pesce senza gli effetti collaterali dei farmaci chimici.

Un team di ricercatori della Henan University of Science and Technology ha deciso di testare questa idea utilizzando il persico trota, un pesce d'acqua dolce popolare e prezioso in Cina. Si sono concentrati su una sostanza specifica derivata dalla radice di liquirizia, nota come polisaccaride di Glycyrrhiza. Questo composto naturale è composto da lunghe catene di molecole di zucchero ed è noto nella medicina tradizionale per la sua capacità di ridurre l'infiammazione e combattere il danno ossidativo. I ricercatori volevano vedere se aggiungere l'estratto di liquirizia al cibo dei pesci avrebbe aiutato la loro crescita, la loro salute e la loro capacità di resistere allo stress da inquinamento da metalli pesanti. Hanno allestito un esperimento controllato con 450 giovani persici, dividendo i pesci in cinque gruppi. Un gruppo mangiava una dieta standard, mentre gli altri quattro gruppi ricevevano la stessa dieta ma con diverse quantità di estratto di liquirizia aggiunte: 500, 1000, 1500 o 2000 milligrammi per chilogrammo di mangime. I pesci sono stati allevati per otto settimane, un periodo sufficientemente lungo per vedere come i loro corpi cambiassero in risposta ai nuovi ingredienti.

I risultati della prova di alimentazione di otto settimane sono stati chiari e hanno indicato un preciso "punto ottimale" per l'integratore. I pesci che hanno ricevuto l'estratto di liquirizia sono generalmente cresciuti più velocemente e con un peso maggiore rispetto a quelli con la dieta standard. I miglioramenti più significativi sono stati osservati nei gruppi nutriti con 1000 e 1500 milligrammi di estratto per chilogrammo di cibo. Questi pesci hanno guadagnato più peso e hanno convertito il cibo in massa corporea in modo più efficiente. Anche i loro muscoli sono cambiati; i pesci nel gruppo da 1000 milligrammi avevano un contenuto proteico più elevato, mentre quelli nel gruppo da 1500 milligrammi avevano un contenuto di grassi inferiore, suggerendo che l'integratore abbia aiutato i pesci a costruire muscoli magri piuttosto che accumulare energia in eccesso sotto forma di grasso. Tuttavia, i benefici non continuavano ad aumentare con dosi più elevate. Il gruppo alimentato con la quantità massima, 2000 milligrammi, ha ottenuto prestazioni peggiori rispetto ai gruppi intermedi. La loro crescita è rallentata e i loro corpi hanno mostrato segni di sforzo, indicando che troppo di una cosa buona può diventare dannoso.

Per capire perché ciò sia accaduto, gli scienziati hanno guardato all'interno dei pesci a livello cellulare. Hanno esaminato il fegato e l'intestino, due organi critici per la digestione e la disintossicazione. Nei pesci che hanno ricevuto la dose ottimale di estratto, i tessuti apparivano sani e ben organizzati. Le cellule del fegato erano disposte ordinatamente e le piccole proiezioni simili a dita nell'intestino, che assorbono i nutrienti, erano lunghe e intatte. Al contrario, i pesci nutriti con la dose massima di 2000 milligrammi mostravano cellule epatiche danneggiate con spazi vuoti all'interno, un segno di stress e disfunzione cellulare. Anche le pareti intestinali mostravano segni di usura, con cellule che si staccavano. Questo danno fisico ha spiegato perché il gruppo ad alta dose non sia cresciuto altrettanto bene; i loro corpi stavano lottando per elaborare il cibo e gestire il carico metabolico.

I ricercatori hanno anche misurato l'attività chimica all'interno dei pesci per vedere come l'integratore influenzasse i loro sistemi di difesa interni. Hanno scoperto che i pesci nutriti con dosi moderate di estratto di liquirizia avevano livelli molto più alti di enzimi antiossidanti. Questi sono le proteine che agiscono come squadra di pulizia del corpo, neutralizzando le molecole nocive che causano danni. I pesci avevano anche livelli più bassi di una sostanza chiamata malondialdeide, che è un marcatore del danno causato dall'ossidazione. Essenzialmente, l'integratore ha alzato il volume delle difese naturali di immunità e riparazione del pesce. Lo studio ha rintracciato questo effetto in un percorso genetico specifico nel fegato, noto come via Nrf2-Keap1. In termini semplici, l'integratore ha aiutato ad attivare i geni che producono gli enzimi antiossidanti, mentre spegneva i geni che normalmente li sopprimerebbero. Questo interruttore molecolare funzionava meglio alla dose di 1000 o 1500 milligrammi, fornendo una chiara ragione biologica per il miglioramento della salute e della crescita osservati in quei gruppi.

Per testare la resilienza di questi pesci, i ricercatori li hanno sottoposti a una sfida finale: l'esposizione in acqua contenente cadmio. Questo ha simulato uno scenario del mondo reale in cui i pesci potrebbero nuotare in acque inquinate. I pesci che erano stati nutriti con la quantità ottimale di estratto di liquirizia hanno gestito questo stress molto meglio degli altri. Quando esposti al metallo pesante, i loro livelli di antiossidanti sono rimasti alti e i loro corpi hanno prodotto meno segni di infiammazione. I geni responsabili della lotta contro le infezioni e della riduzione del gonfiore sono stati mantenuti in uno stato equilibrato, mentre i pesci con la dieta ad alta dose hanno mostrato segni di una risposta immunitaria iperattiva, che può essere dannosa quanto l'inquinamento stesso. I pesci con la dieta standard, senza l'integratore, hanno sofferto di più, con le loro difese antiossidanti sopraffatte dall'esposizione tossica.

Lo studio conclude che l'aggiunta di estratto di liquirizia alla dieta del persico trota è una strategia praticabile per migliorare la loro salute e crescita, ma solo se la quantità è attentamente controllata. L'intervallo ottimale è tra 1000 e 1500 milligrammi per chilogrammo di mangime. All'interno di questo intervallo, l'integratore agisce come un potente potenziatore delle difese naturali del pesce, aiutandolo a crescere più velocemente, costruire meglio i muscoli e resistere agli effetti dannosi dell'inquinamento da metalli pesanti. Rafforza i loro organi interni e mantiene in equilibrio i loro sistemi immunitari. Tuttavia, superare questo limite causa la perdita dei benefici e può persino portare a danni agli organi. Questa ricerca fornisce una guida pratica per gli allevatori, mostrando che gli additivi derivati dalla natura possono essere strumenti efficaci per un'acquacoltura sostenibile, a patto che vengano utilizzati con precisione. I risultati suggeriscono che, comprendendo i bisogni specifici dei pesci, possiamo utilizzare semplici composti vegetali per creare un ambiente più sicuro e produttivo per gli animali da cui dipendiamo per il nostro cibo.