近日，武汉轻工大学动物科学与营养工程学院水产动物营养与饲料创新团队与中国农业科学院饲料研究所水产微生物与饲料创新团队系统梳理了短链脂肪酸（SCFAs）、色氨酸代谢物、三羧酸（TCA）循环调节剂、胆汁酸衍生物及群体感应抑制剂溴代呋喃酮C-30等五类关键绿色生物活性小分子的绿色合成与应用进展，并提出了基于原子经济性、高收率、环境友好及工业可行性的“绿色合成”评价框架，相关研究成果发表在《Engineering》（《工程（英文）》）杂志，第一作者为喻丽娟老师，通讯作者为丁倩雯老师和周志刚老师。
水产养殖业中抗生素滥用导致的耐药性、残留及环境污染问题日益突出，开发安全高效的绿色投入品已成为行业可持续发展的关键。生物活性小分子因其结构明确、分子量低、生物利用度高等特点，成为替代抗生素的重要方向。然而，许多天然小分子存在稳定性差、易挥发、生物利用度低等缺陷，限制了其在实际养殖中的应用。针对这一难题，研究团队系统总结了近期通过化学修饰、物理包埋及物理化学结合等策略提升小分子性能的最新研究进展：通过酯化反应合成的三丁酸甘油酯、五丁酰葡萄糖酯（PGE）及四乙酰维生素C酯（TVCE），显著提高了SCFAs的稳定性和靶向递送效率；开发了吲哚-3-丙酸和吲哚-3-乳酸（ILA）高效合成路线，以及α-酮戊二酸和α-酮戊二酸内酯的新型化学合成路线；突破了熊去氧胆酸（UDCA）、牛磺胆酸钠及5β-鲤胆醇硫酸盐等复杂分子的合成瓶颈；创新性的完成了溴代呋喃酮C-30的两步溴化-环化新路线，同时成功地研究出了有效的纳米包埋缓释制剂。在应用评价方面，研究实现了SCFAs的剂量节约效应（50%），首次发现了ILA对映体在促生长与抗应激方面的显著差异，并揭示了α-酮戊二酸内酯在改善鱼类盐碱耐受性方面的独特作用。
该综述指出，未来绿色水产投入品的发展应融合人工智能辅助分子设计与智能递送系统，实现从经验配方到精准养殖的跨越。上述成果不仅为五类绿色生物活性小分子的高效合成与精准应用提供了系统性理论依据和技术支撑，也为水产养殖业减抗替抗、绿色转型升级提供了切实可行的新路径，对推动我国水产养殖可持续发展具有重要意义。
研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金及中国农业科学院农业科学技术创新计划等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.eng.2026.08.027
