乳酸菌与乳酸链球菌素对文鲴幼鱼免疫及肠道健康的协同调控作用研究

本研究针对水产养殖中抗生素滥用引发的耐药性与环境安全问题，探索了植物源乳酸菌(LAB)及其代谢产物乳酸链球菌素(nisin)作为替代方案的有效性。通过为期14天的饲喂实验，发现高产乳酸菌株(L组)和nisin(N组)可显著提升文鲴幼鱼头肾吞噬细胞活性和肠道形态指标，其中L组效果更显著。该研究为水产免疫增强剂开发提供了重要数据支撑，对推动绿色养殖具有实践意义。

　　

在水产养殖业蓬勃发展的背后，潜伏着令人担忧的健康危机——细菌性疾病的肆虐传统上依赖抗生素应对，但日益严重的耐药性和环境残留问题迫使人们寻找更安全、可持续的替代方案。免疫刺激剂，特别是益生菌及其代谢产物，因此成为研究热点。其中，乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)及其产生的细菌素（如乳酸链球菌素nisin）因其天然、安全的特性备受关注。它们不仅能直接抑制病原菌，还能调节宿主免疫系统，改善养殖效益。然而，不同菌株的功效差异、其与细菌素的协同效应，以及在特定鱼种中的应用效果，仍需深入探索。在此背景下，研究人员以波兰本土濒危物种文鲴（Vimba vimba）幼鱼为模型，开展了一项精心设计的饲喂实验，相关成果发表在《Aquaculture Reports》上。

研究团队为系统评估不同添加剂的效果，采用了多组学交叉验证的策略。关键技术方法包括：① 微生物学技术（菌株分离鉴定、API ZYM酶活谱分析、体外拮抗实验）；② 免疫细胞功能检测（头肾细胞分离、呼吸爆发活性RBA和潜在杀伤活性PKA测定）；③ 肠道微生物定量（MRS平板菌落计数）；④ 组织形态学分析（石蜡切片、H&E和AB/PAS染色、形态计量学）；⑤ 生长性能评估（体重、体长、条件因子等指标统计）。所有实验均设立严格对照组，数据经过统计学处理确保可靠性。

3.1. Enzymatic profile and production of D-/lactic acid

通过生化鉴定发现，实验所用的乳酸乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)和案例乳杆菌(Lacticaseibacillus casei/paracasei)菌株具有丰富的酶活谱，后者产乳酸能力显著更强（高达20.91 g L^?1），这为其后续发挥益生作用奠定了代谢基础。

3.2. In vitro antagonistic activity

体外拮抗实验显示，所有LAB菌株对鱼类常见病原菌（如嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens）均有抑制效果，其中植物乳杆菌组（A组）抑菌圈直径更大（最高28.86±4.95 mm），表明其直接拮抗能力更优。

3.3. Evaluation of head kidney immune cell activity

饲喂14天后，免疫细胞功能检测发现：L组（案例乳杆菌混合组）头肾吞噬细胞的呼吸爆发活性和对嗜水气单胞菌的杀伤活性均显著提升（P<0.01）；N组（nisin组）仅杀伤活性增强；而淋巴细胞增殖活性在各组间无差异。这表明乳酸菌主要通过激活先天免疫而非适应性免疫发挥功能。

3.4. Bacterial counts of the intestine of vimba

肠道菌群定量显示，饲喂益生菌的A组和L组文鲴肠道内乳酸菌定植量分别达到5.30和5.84 log CFU mg^?1，证明外源菌株可在肠道内有效存活和 colonize（定植）。

3.5. Survival and growth performance

所有实验组存活率均为100%，但各组间生长性能指标（体重、体长、饲料转化率FCR等）无统计学差异，说明短期添加剂处理未显著影响生长，其作用焦点集中于免疫和肠道健康改善。

3.6. Determination of the survival of probiotic bacteria in feed

饲料中乳酸菌浓度在1-2周储存期内稳定维持在10⁸ CFU g^?1水平，证实了饲料制备工艺的可靠性。

3.7. Histological analysis

肠道组织形态学结果最为显著：L组和N组前肠上皮细胞高度和核上区高度显著增加（P<0.05），其中L组后肠所有形态参数均最优；而A组未见明显改善。这提示高产乳酸菌株能更全面促进肠道结构健康，可能与乳酸酸化肠道环境、抑制病原菌并增强营养吸收有关。

研究结论与讨论部分强调，乳酸菌和nisin均能通过不同机制改善文鲴幼鱼的免疫和肠道健康。案例乳杆菌混合菌株（L组）因高产乳酸特性，展现出最全面的有益效果——既能显著提升吞噬细胞功能，又能优化肠道形态结构。Nisin虽在免疫刺激和前肠保护方面有效，但因可能在肠道内被降解，对后肠作用有限。值得注意的是，尽管植物乳杆菌组（A组）在体外显示出最强拮抗活性，但在体内实验中未检测到免疫或形态学的显著改善，这可能与菌株-宿主特异性有关。然而，该菌株成功定植肠道的特性，暗示其与案例乳杆菌联用可能产生协同效应，既发挥直接拮抗作用，又通过乳酸代谢调节免疫，这为开发复合益生菌制剂提供了新思路。该研究不仅为文鲴这一濒危物种的保护养殖提供了具体方案，更深化了对不同益生微生物作用机制的理解，对推动水产养殖业的绿色转型具有重要参考价值。