稻鱼共作通过调控肠道菌群与代谢物提升鲤鱼(Cyprinus carpio)品质

为解决传统水产养殖模式对生态环境的负面影响及鱼类品质提升问题，研究人员通过比较稻鱼共作系统(RF)与池塘养殖系统(PF)，结合扩增子测序、代谢组学和生物信息学分析，揭示了RF系统通过促进稀有微生物类群(Cetobacterium等)的生态网络稳定性，优化鲤鱼肌肉品质与代谢谱。该研究为可持续水产养殖提供了微生物生态学视角的理论支撑。

　　

随着水产养殖业规模扩张，传统池塘养殖模式对生态环境的可持续性造成严峻挑战。稻鱼共作系统(RF)作为一种绿色农业模式，既能维持生产力又可保护环境，但其对鱼类品质及肠道微生物的影响机制尚不明确。鲤鱼作为我国重要经济鱼种，其肌肉品质与肠道菌群的关联研究具有重要价值。淡水渔业研究中心的科研团队通过大规模样本分析，首次系统揭示了RF系统如何通过微生物生态调控提升鱼类品质。

研究采用多组学联用技术：从中国四大稻作区采集292尾鲤鱼样本，分为RF组与PF组；通过16S rRNA扩增子测序解析肠道菌群结构；结合LC-MS非靶向代谢组学分析代谢物差异；运用生态网络模型评估微生物互作关系；采用零模型量化群落构建机制。

差异分析显示：RF组鲤鱼肌肉纤维密度显著高于PF组(P<0.05)，纤维间隙缩小15%，这与野生鲤鱼优质肌肉特征一致。代谢组学发现RF组胆汁酸、短链脂肪酸等有益代谢物含量提升2.3倍。

微生物群落研究表明：RF系统促使稀有类群(relative abundance<0.1%)结构均质化，其网络复杂度较PF组提高37%。Cetobacterium等关键菌属与肌肉品质正相关(r=0.68)。

生态机制解析发现：确定性过程在RF组贡献率达78%，显著高于PF组的54%，表明环境选择压力增强。通过双网络模型鉴定出12个稀有类群作为枢纽物种(hub species)，其互作强度与宿主代谢通路显著关联。

讨论部分指出：该研究首次阐明RF系统通过三重机制提升鱼类品质——稀有微生物类群的生态网络稳定化、确定性选择过程强化、以及Cetobacterium等菌属的功能调控。这为设计新型生态养殖方案提供了理论依据，其中微生物群落工程可成为优化水产品质的突破点。论文发表于《Aquaculture》的发现，不仅推动水产养殖向精准微生物管理方向发展，更为实现联合国可持续发展目标(SDGs)中的负责任生产提供了科学路径。