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为解决水产饲料可持续性问题,研究人员开展了角叉菜(Gelidium corneum)副产物固态发酵产物对欧洲鲈鱼肠道免疫、氧化状态及菌群影响的研究。结果显示其未影响肠道氧化和免疫状态,但调节了菌群。这为水产饲料开发提供了新思路。
在水产养殖蓬勃发展的当下,人们对海鲜的需求日益增长,水产养殖的可持续发展变得至关重要。传统水产饲料依赖渔业和陆地原料,这带来了经济、环境和供应方面的难题。角叉菜作为一种常见的用于工业琼脂提取的红藻,会产生大量固体副产物(GBP)。GBP 含有约 20% 的粗蛋白和 20 - 40% 的碳水化合物 ,若能将其作为可再生饲料资源,将有助于提升水产养殖的生态和经济可持续性,推动循环经济发展。然而,GBP 因含有大量结构多糖,限制了其在水产饲料中的应用。固态发酵(SSF)是一种高效且环保的方法,可改善 GBP 的营养价值,但此前对发酵后的 GBP 用于水产饲料的研究较少。在此背景下,研究人员开展了相关研究,力求为水产饲料的发展开辟新道路。
葡萄牙的研究人员针对角叉菜副产物展开研究,探究未发酵或经Aspergillus ibericus发酵的角叉菜副产物与向日葵饼混合物(Gmix)对欧洲鲈鱼幼鱼肠道抗氧化反应、免疫状态和微生物群组成的影响。研究结果表明,Gmix 无论是发酵还是未发酵,对欧洲鲈鱼幼鱼的肠道氧化状态和先天免疫指标都没有负面影响,还调节了肠道微生物群。这一研究为水产饲料的开发提供了新的方向,有望减少对传统昂贵农业原料的依赖,提高水产饲料的经济可行性和环境可持续性。该研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。在固态发酵方面,将角叉菜副产物与向日葵饼按 1:1 混合,调整水分后接种A. ibericus进行发酵。实验设置了对照、Gmix 和 Gmix - ibericus 三组饲料,进行生长试验。通过对鱼的肠道、血液等样本进行采样,运用酶活性检测、基因表达分析、微生物多样性分析等技术,测定相关指标。
生长性能及饲料利用效率
前期研究发现,各组欧洲鲈鱼生长性能相似,但食用 Gmix - ibericus 饲料的鱼饲料摄入量更低,饲料和蛋白质利用效率显著更高。
氧化应激分析结果
肠道中 SOD、CAT、GR 活性,以及 LPO、tGSH、GSH 浓度受饮食处理影响不显著。然而,食用 Gmix - ibericus 饲料的鱼,其 GPX 活性比对照组更高,GSSG 水平也相对更高。这表明发酵后的 Gmix 可能改变了鱼体的氧化还原平衡,但脂质过氧化在各饮食处理组中保持相对稳定。
免疫指标及基因表达情况
饮食处理对血浆过氧化物酶和溶菌酶活性,以及远端肠道中免疫相关基因(il10、il8、casp3、tnfα)的表达均无显著影响。这说明在本研究条件下,Gmix 的添加未对欧洲鲈鱼的免疫相关指标产生明显作用,但不同研究中发酵成分对鱼类免疫的影响存在差异。
微生物多样性变化
饮食处理对肠道黏膜的 OTUs 数量、物种丰富度和多样性影响不显著,但食用 Gmix 饲料的鱼黏膜样本相似度更高。在肠道食糜中,食用 Gmix 饲料的鱼 OTUs 数量、物种丰富度和多样性高于对照组,食用 Gmix - ibericus 饲料的鱼多样性也高于对照组。序列分析显示,Gmix 或 Gmix - ibericus 饲料使鱼肠道食糜中出现Streptococcus、Exiguobacterium、Bacillus等属的细菌,同时减少了Lactobacillus spp. 的存在。
研究结论表明,未发酵或发酵的 Gmix 添加到欧洲鲈鱼饲料中,不会损害其肠道氧化状态和先天免疫指标,还能调节肠道微生物群,特别是增加了Streptococcus、Exiguobacterium和Bacillus等属的细菌,减少了Lactobacillus sp.。这一研究为水产饲料中使用 Gmix,尤其是发酵后的 Gmix 提供了理论依据,有助于推动水产养殖的可持续发展。但研究也存在局限性,如使用的 PCR - DGGE 技术在检测微生物方面有一定缺陷,未来还需利用下一代测序(NGS)等技术进一步深入研究。同时,还需要开展长期生长试验、应激挑战试验和抗病试验等,以全面了解 Gmix 对欧洲鲈鱼的影响。