雨生红球藻对凡纳滨对虾生长性能、肝胰腺转录组及氨氮胁迫抗性的影响机制研究

为解决高密度养殖中氨氮胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长和健康的负面影响，研究人员通过梯度添加雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)开展8周饲喂实验。结果表明，0.02%-0.08%添加量显著提升增重率(WG)和特定生长率(SGR)，0.08%-0.32%剂量增强氨氮应激抗性，通过调控Nrf2/ARE通路及Toll/IMD免疫通路减轻肝损伤。该研究为开发抗应激对虾饲料提供理论依据。

　　

随着水产养殖集约化发展，氨氮积累已成为威胁对虾健康的关键环境胁迫因子。凡纳滨对虾作为全球产量最高的养殖虾类，其高密度养殖模式导致水体氨氮浓度升高，会引发生长抑制、免疫功能障碍甚至大规模死亡。传统解决方案依赖换水或化学处理，但成本高且易造成二次污染。近年来，天然抗氧化剂雨生红球藻因其富含3%虾青素(astaxanthin)的特性，在改善水生动物抗应激能力方面展现出巨大潜力，但其在对虾氨氮胁迫中的精准作用机制尚未阐明。

中国水产科学研究院南海水产研究所团队在《Animal Nutrition》发表的研究，通过系统评估雨生红球藻对凡纳滨对虾生长性能、肝胰腺转录组及氨氮抗性的影响，揭示了其分子调控机制。研究采用梯度添加(0%-0.32%)的等氮等脂饲料饲喂对虾8周，结合急性氨氮(70 mg/L NH₄Cl)应激实验，整合生长参数测定、肝胰腺组织学观察、抗氧化酶活性检测、qPCR及RNA-seq多组学分析等技术。

3.1 生长性能与饲料利用
回归分析显示0.1006%为最佳添加量，D0.08组增重率(WG)较对照组提升7.7%，但过量(0.32%)导致饲料转化率(FCR)恶化。表明低剂量雨生红球藻通过优化营养代谢促进生长。

3.2 肝胰腺抗氧化酶分析
D0.04组谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性提升48%，而D0.32组丙二醛(MDA)含量激增218%，呈现典型的"低促高抑"剂量效应，证实虾青素的抗氧化能力存在阈值。

3.3 肝胰腺转录组分析
KEGG富集发现甲状腺激素信号通路和cGMP-PKG(环磷酸鸟苷-蛋白激酶G)通路显著激活，差异基因涉及CYP2L1(细胞色素P450)、ALF(抗脂多糖因子)等，提示雨生红球藻可能通过调控能量代谢和解毒机制增强应激适应。

3.4 氨氮胁迫下的组织形态学
HE染色显示D0组肝小管结构崩解，而D0.08组维持完整基底膜；TUNEL检测证实0.08%-0.32%添加使凋亡信号降低67%，从组织学层面验证其肝保护作用。

3.5-3.6 免疫基因调控
应激后D0.08组超氧化物歧化酶(sod)表达上调2.1倍，Toll通路关键基因(MyD88/dorsal)在D0.02组显著激活，而IMD通路基因(relish)在D0.32组响应，表明不同剂量分别通过先天免疫和抗氧化系统发挥作用。

该研究首次阐明雨生红球藻通过三重机制提升对虾氨氮抗性：1) 0.02%-0.08%剂量优化营养代谢促进生长；2) 0.08%-0.16%剂量激活Nrf2/ARE通路增强抗氧化防御；3) 0.32%剂量通过IMD通路强化免疫应答。研究成果不仅为对虾抗应激饲料开发提供精准添加依据，更揭示了微藻源虾青素在水产动物健康管理中的多靶点调控价值，对推动绿色养殖技术发展具有重要意义。