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在对虾养殖中，病害频发且抗生素使用受限。研究人员以凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）为对象，探究源自昆虫真菌的 β- 葡聚糖作为饲料添加剂的效果。结果显示其可增强免疫、提高抗病力。这为对虾养殖提供新策略，助力可持续发展。
在当今的水产养殖业中，凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）养殖占据着重要地位，它是全球养殖的重要虾类品种，为人们提供了丰富的蛋白质来源。然而，这个看似蓬勃发展的产业却面临着巨大的挑战。各种细菌性和病毒性病原体肆虐，导致对虾死亡率居高不下，严重影响了养殖产量和经济效益。与此同时，出于对动物和消费者健康的考虑，美国食品和药物管理局（FDA）在 2017 年就禁止了在虾养殖中使用抗生素。这一系列问题使得寻找一种安全有效的替代策略成为当务之急。在此背景下，研究人员开展了一项极具意义的研究，旨在探索新型 β- 葡聚糖作为饲料添加剂，提升凡纳滨对虾抗病力的可能性。该研究由泰国国家遗传工程和生物技术中心（National Center for Genetic Engineering and Biotechnology）等机构的研究人员进行，研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在实验动物方面，选取来自当地商业农场的凡纳滨对虾幼虾，并确保其未感染常见病原体。在分子层面，通过转录组测序（RNA-seq）分析基因表达变化；利用 16S rRNA 测序研究微生物群落；采用非靶向代谢组学技术检测代谢物变化。同时，进行了生长性能分析、病原体挑战试验以及免疫指标检测等实验。
在研究结果部分，首先是对虾性能分析。研究人员给凡纳滨对虾投喂含不同浓度 β- 葡聚糖寡糖（0%、0.1%、0.4%）的饲料 30 天，结果发现不同饲料组在关键生长参数（如存活率、特定生长率、平均日增重和饲料转化率）以及最终虾体重上并无显著差异。但投喂 0.1% 和 0.4%β- 葡聚糖寡糖饲料的对虾，其酚氧化酶（PO）活性显著高于对照组，且在受到哈维氏弧菌（Vibrio harveyi）攻击后，存活率显著提高，呈现出剂量依赖性。
接着是肠道转录组分析。转录组测序结果显示，β- 葡聚糖显著改变了对虾肠道转录组。与对照组相比，0.1%β- 葡聚糖组有 326 个差异表达基因（DEGs），0.4%β- 葡聚糖组有 480 个 DEGs。这些 DEGs 涉及多个生物过程和信号通路，如代谢途径、吞噬体形成、PI3K-Akt 信号通路等。进一步分析发现，β- 葡聚糖能显著上调与免疫相关的基因，包括识别蛋白、吞噬作用 / 凋亡相关基因、酚氧化酶原系统相关基因等，表明 β- 葡聚糖对刺激对虾免疫反应有积极作用。
然后是 β- 葡聚糖寡糖对肠道微生物组谱的影响。研究人员对肠道和养殖水样本进行 16S rRNA 测序分析，结果显示，β- 葡聚糖寡糖可增加对虾肠道微生物群的多样性，但对养殖水微生物群多样性无显著影响。线性判别分析效应量（LEfSe）分析表明，β- 葡聚糖处理组中，假交替单胞菌属（Pseudoalteromonas spp.）、海绵单胞菌属（Spongiimonas spp.）和弧菌属（Vibrio spp.）等细菌的丰度发生了显著变化。
最后是代谢组学分析。非靶向代谢组学研究发现，β- 葡聚糖显著影响了对虾肠道代谢物谱。主成分分析（PCA）显示，0.4%β- 葡聚糖组与对照组的代谢物明显分离。热图分析表明，脯氨酸、对苯二酚、十一碳烯醛等多种代谢物的相对丰度在 β- 葡聚糖处理组中呈现剂量依赖性变化，这些代谢物与免疫增强、宿主平衡恢复等功能相关。
研究结论和讨论部分表明，源自 Ophiocordyceps dipterigena BCC 2073 的低分子量 β- 葡聚糖寡糖虽对凡纳滨对虾生长无促进作用，也未显著影响内部微生物组，但在增强对虾免疫保护方面表现出色。它可促进肠道屏障强化，增加模式识别蛋白表达，刺激关键免疫通路，调节代谢途径，提升对虾在病原体暴露下的存活率。这一研究成果为虾类养殖提供了一种潜在的、可持续的免疫增强策略，有望减少对抗生素的依赖，推动水产养殖业的健康发展。不过，研究也指出，确定 β- 葡聚糖的最佳剂量至关重要，过高剂量可能对虾类产生负面影响。未来还需进一步研究，以优化其在虾养殖中的应用，实现更好的经济效益和生态效益。
