复合单细胞蛋白替代鱼粉促进大口黑鲈生长健康与疾病抗性的机制研究

为解决鱼粉资源短缺和水产养殖可持续发展问题，研究人员开展复合单细胞蛋白(CSCP)替代鱼粉(FM)的研究。通过56天喂养实验发现，1:4比例的Chlorella vulgaris和Clostridium autoethanogenum复合物可替代50%鱼粉，显著提升大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性能(WGR↑26.7%)、抗氧化能力(SOD↑20.5%)和抗Aeromonas hydrophila感染能力(SR↑35%)，并优化肠道菌群(Cetobacterium↑3.2倍)。该研究为水产饲料开发提供新思路。

　　

随着全球水产养殖业快速发展，鱼粉(FM)作为优质蛋白源的需求量激增，但过度捕捞和环境恶化导致其供应短缺。传统植物蛋白替代方案存在氨基酸不平衡、消化率低等问题，而单细胞蛋白(SCP)因其高效生产和营养均衡特性成为研究热点。大口黑鲈作为重要经济鱼种，其养殖常受病害困扰，亟需开发既能替代鱼粉又能增强免疫的新型饲料。

中国热带农业科学院湛江实验站的研究团队在《Aquaculture Reports》发表研究，通过将Chlorella vulgaris(CHL)和Clostridium autoethanogenum蛋白(CAP)按1:4比例制成复合单细胞蛋白(CSCP)，设计FM52(全鱼粉)、FM26(50%替代)和FM0(100%替代)三组饲料，进行56天喂养实验。采用生长性能测定、致病菌攻毒实验、血清生化分析、qPCR基因检测及16S rRNA测序等技术，系统评估CSCP对大口黑鲈的影响。

3.1 生长性能
FM26组表现出最佳生长效果，增重率(WGR)和特定生长率(SGR)较FM52组显著提高(P<0.05)，饲料系数(FCR)降低11.3%，而FM0组生长指标有所下降，表明50%鱼粉替代为最优比例。

3.2 抗病能力
Aeromonas hydrophila攻毒实验中，FM26组存活率(SR)较FM52组提升35%，且死亡时间延迟，证明CSCP能显著增强疾病抵抗力。

3.3 生理代谢
血清检测显示FM26组甘油三酯(TG)降低42.6%，总胆固醇(TC)增加58.5%，谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性分别下降13.2%和27.9%，表明CSCP改善脂代谢和肝功能。

3.4 抗氧化系统
FM26组超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(PO)和谷胱甘肽(GSH)活性分别提高20.5%、138%和54.2%，丙二醛(MDA)含量降低29.5%，Keap1-Nrf2通路关键基因表达上调，证实CSCP增强抗氧化防御。

3.5 免疫调节
基因分析显示FM26组抗凋亡基因bcl-2表达上调2.1倍，促炎因子tnf-α和cox-2下调40-60%，抗炎因子il-10增加3倍，表明CSCP通过调控凋亡和炎症通路增强免疫。

3.6 肠道健康
16S测序发现FM26组潜在致病菌Mycoplasma和Aeromonas丰度降低50-70%，有益菌Cetobacterium和Clostridium_sensu_stricto_1增加2-3倍。PICRUSt2预测显示NOD样受体信号通路显著激活，与增强的免疫功能相符。

该研究首次证实CHL与CAP复合使用具有协同效应：CHL提供免疫活性物质(如β-1,3-葡聚糖)，CAP贡献高消化率蛋白(80%粗蛋白)，二者组合在50%替代比例下实现最佳效果。研究创新性地揭示CSCP通过三重机制发挥作用——直接营养供给、肠道菌群调控和免疫通路激活，为水产饲料研发提供理论依据。未来研究可优化CSCP比例，并探索其对其他水产动物的适用性。