玉米黄质(Zea)对凡纳滨对虾生长性能、体色改善及健康调控的多效性研究及其在水产饲料中的应用潜力

本研究针对水产养殖中虾类体色差、应激耐受低及免疫弱等问题，通过8周饲喂实验探究玉米黄质(Zea)对凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)的多重效应。结果表明，110.5-187.4 mg/kg Zea可同步提升增重率(SGR)、抗氧化酶活性(T-AOC)、肠道菌群多样性(Chao指数)及体色参数(a?/b?)，为替代昂贵虾青素提供新方案，对降低饲料成本、提升虾品质具重要实践意义。

　　

在水产养殖业中，虾类的体色是决定市场价值的关键因素之一。消费者往往将鲜艳的红色虾体与高品质划等号，而"蓝病"等色素缺乏症则会造成严重经济损失。更棘手的是，甲壳动物无法自身合成色素，完全依赖饲料添加。虽然虾青素(AST)是当前主流添加剂，但其高昂成本制约着养殖效益。与此同时，虾类健康问题如应激耐受差、免疫力低下等也亟待解决。面对这些挑战，上海海洋大学的研究团队将目光投向了一种天然色素——从万寿菊中提取的玉米黄质(Zeaxanthin, Zea)，这项创新性研究发表在《Aquaculture》上，揭示了Zea在凡纳滨对虾养殖中的多重功效。

研究采用5组等氮等脂饲料(0-400 mg/kg Zea梯度)进行8周养殖实验，通过TOPSIS综合评价结合折线回归分析等关键技术。实验样本为600尾初始体重1.21±0.12 g的凡纳滨对虾幼虾，主要检测了生长指标、色素沉积、抗氧化参数(T-AOC、POD)、肠道菌群(16S rRNA测序)及免疫酶(ALP、ACP、LZM)等数据。

生长性能与存活率
饲喂Zea的各组终末体重(FBW)、增重率(BWG)和特定生长率(SGR)均显著优于对照组(P<0.05)，其中Zea₁₀₀组存活率最高达92.3%，饲料系数(FCR)降低13.6%。这表明Zea能有效促进对虾生长并提高饲料利用率。

色素沉积与体色参数
Zea在虾体组织中的沉积量呈剂量依赖性增加，尤其使红色度(a^?)和黄色度(b^?)参数显著提升。值得注意的是，体色改善与DHA沉积量呈正相关，这解释了Zea组虾体色泽更鲜艳的生化机制。

抗氧化与应激响应
Zea显著增强了总抗氧化能力(T-AOC)和过氧化物酶(POD)活性。在缺氧胁迫实验中，Zea₂₀₀组的半数致死时间(LT₅₀)延长35%，证实其分子结构中的共轭双键能有效淬灭单线态氧，提升环境适应力。

肠道菌群调控
虽然总菌量无变化，但Zea改变了菌群结构：Proteobacteria门相对丰度降低，而Simpson指数提高27%。这种选择性调控作用可能与其改善消化酶(蛋白酶、脂肪酶)活性的效果协同促进营养吸收。

免疫生理响应
血淋巴中碱性磷酸酶(ALP)、酸性磷酸酶(ACP)和溶菌酶(LZM)活性随Zea添加量增加而升高，最高增幅达42%。这些关键免疫指标的变化印证了Zea通过增强先天免疫防御降低病害风险的潜力。

综合TOPSIS分析显示，Zea在110.5-187.4 mg/kg添加范围内能实现生长、免疫、抗氧化和体色的均衡优化。该研究首次系统论证了Zea作为虾青素替代品的可行性：其成本仅为AST的1/3，却能通过代谢转化途径产生相似功效。从产业角度看，这项成果为开发高性价比虾饲料提供了理论依据；从公共卫生角度，Zea在虾体内的富集还能为人类提供视网膜保护物质，实现"养殖-消费"双赢。研究团队特别指出，Zea与DHA的协同效应及其对肠道菌群-肝胰腺轴的调控机制值得深入探索，这将是未来研究的重点方向。