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随着全球水产养殖的扩张和对鱼粉需求的增加，寻找合适的可持续水产饲料蛋白替代品至关重要。研究人员开展了以单细胞蛋白（SCP）替代鱼粉对黄尾鰤（YTK）健康、基因表达和肠道微生物组影响的研究。结果显示适量 SCP 替代无不良影响，还能改善脂质消化等。该研究推动可持续水产养殖发展。
在全球水产养殖蓬勃发展的当下，鱼粉作为水产饲料的关键成分，其需求与日俱增。然而，过度依赖鱼粉不仅面临资源短缺的困境，还会对环境造成压力。寻找可持续的鱼粉替代物，成为水产养殖业亟待解决的重要问题。单细胞蛋白（Single-Cell Protein，SCP），这种由甲烷营养细菌合成的物质，能将甲烷转化为蛋白质，既为替代鱼粉提供了可能，又有助于减少工业温室气体排放，吸引了众多研究者的目光。此前虽有研究关注 SCP 对水产动物生长的影响，但对于其在基因表达和微生物组组成方面的作用，尤其是在黄尾鰤（
Seriola lalandi，YTK）中的研究还较为有限。
为深入探究 SCP 在黄尾鰤饲料中的应用效果，来自澳大利亚默多克大学哈利?巴特勒研究所（Centre for Sustainable Aquatic Ecosystems, Harry Butler Institute, Murdoch University）等机构的研究人员开展了一项为期 35 天的生长试验。他们将不同水平的 SCP（分别替代 0%、25%、50% 和 75% 的鱼粉）添加到黄尾鰤的饲料中，观察其对鱼体健康、基因表达以及肠道微生物组的影响。该研究成果发表在《Journal of Animal Science and Biotechnology》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本采集方面，选取 312 尾平均体重 169.3 ± 0.6 g 的幼年黄尾鰤，标记后随机分配到 24 个养殖水箱中，设置 8 种处理组，每组 3 个重复。在检测分析上，运用形态学和生化参数测定、基因表达分析以及微生物组分析等技术。形态学和生化参数测定用于检测血液生化指标、组织形态等；基因表达分析通过定量 PCR（qPCR）检测相关基因表达水平；微生物组分析则对肠道微生物 DNA 进行提取、扩增和测序，以研究肠道微生物群落结构和多样性。
在研究结果部分：
- 组织学结果：SCP 替代水平显著影响后肠固有层与绒毛面积比（LP/V），随着 SCP 水平增加，LP/V 比值上升，但对其他后肠形态测量指标无显著影响。这表明 SCP 的添加对后肠的结构有一定作用，不过整体仍处于健康范围 。
- 生化参数结果：SCP 替代水平对血清脂肪酶、胆固醇和甘油三酯有显著影响，脂肪酶水平升高，胆固醇和甘油三酯水平降低；血清尿素水平也受 SCP 替代水平影响，且与饲料添加剂存在显著交互作用。这些变化说明 SCP 的加入影响了鱼体的脂质代谢和氮代谢，不过所有生化指标仍在黄尾鰤的健康范围内。
- 髓过氧化物酶（MPO）活性结果：SCP 替代水平显著影响后肠 MPO 活性，随着 SCP 水平增加，MPO 活性降低。MPO 活性是炎症的重要指标，其降低暗示虽有炎症迹象，但并非肠炎。
- 基因表达结果：在肠道和大脑中，SCP 替代水平和饲料添加剂对基因表达无显著影响。然而在肝脏中，谷胱甘肽过氧化物酶（gpx）和白细胞介素 - 1（itl1）的表达受 SCP 替代水平和添加剂的显著影响，这表明 SCP 替代可能参与调节鱼体的免疫反应和抗氧化应激反应 。
- 微生物组结果：SCP 替代显著增加了肠道微生物的 ASV 丰富度，改变了 ASV 组成，在 25% 和 50% 替代水平时最为明显。不同 SCP 替代水平下，肠道微生物群落结构差异显著，变形菌门（Proteobacteria）在所有样本中占主导地位，同时一些有益菌如鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）在高 SCP 替代水平下出现，而弧菌属（Vibrio）等潜在致病菌丰度降低，但高替代水平下也出现了如葡萄球菌（Staphylococcus）和棒状杆菌（Corynebacterium）等机会致病菌。这说明适量的 SCP 替代有助于优化肠道微生物群落，但过高替代水平可能存在潜在风险。
研究结论和讨论部分指出，该研究全面评估了 SCP 对黄尾鰤健康和肠道微生物组的影响。尽管在最高替代水平（75%）下出现了轻微炎症反应，但整体而言，适量的 SCP 替代对黄尾鰤没有重大负面健康影响，甚至在脂质消化和肠道微生物组多样性方面有一定益处。这为水产养殖业中使用 SCP 替代鱼粉提供了重要的理论依据，有助于推动可持续水产养殖的发展。然而，研究也存在一定局限性，未来还需进一步研究长期使用 SCP 对鱼体生理、免疫和微生物动态的影响，以更全面地评估其在可持续水产养殖中的作用 。
