膳食补充氢化镁(MgH2)对大口黑鲈幼鱼生长性能、肠道健康及微生物代谢的促进作用研究

针对水产养殖中抗生素滥用和肠道健康管理难题，浙江大学团队创新性地将固态储氢材料氢化镁(MgH2)作为饲料添加剂，系统研究其对大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性能、肠道组织学、微生物组及代谢组的影响。研究发现20 mg/kg MgH2组显著提升存活率(91.67%)和增重率(330.79%)，通过调节Fusobacteriota/Proteobacteria菌群丰度、促进短链脂肪酸代谢及前列腺素F1α等保护性物质生成，为绿色水产养殖提供新策略。

　　

论文解读

在水产养殖业超越捕捞业成为全球水产品主要来源的今天，集约化养殖带来的生存压力、肠道疾病和抗生素滥用问题日益凸显。大口黑鲈作为中国重要的淡水经济鱼种，其养殖过程中面临肠道屏障受损、生长受限等挑战。传统氢水疗法因氢气(H₂)溶解性差、成本高难以推广，而固态储氢材料氢化镁(MgH₂)既能持续释放H₂又能补充镁元素，为解决问题提供了新思路。

浙江大学团队在《Aquaculture Reports》发表的研究中，设计含0/10/20/30 mg/kg H₂的饲料喂养大口黑鲈幼鱼8周，通过生长参数测定、肠道组织切片、16S rRNA测序和LC-MS/MS代谢组学等技术，系统评估MgH₂的生物学效应。实验选用初始体重38.24±2.37 g的幼鱼，样本来自杭州余杭智慧水产研究中心。

3.1 生长性能
20 mg/kg组(H20)表现最优：增重率(330.79%)较对照组(H0)提升74%，体长增长11.4%，相对肥满度显著降低。表明MgH₂在促进肌肉生长同时减少脂肪沉积，这与Firmicutes门菌群丰度下降61.97%相关，该菌群与肥胖正相关。

3.2 肠道组织学
H20组绒毛长度、基底层厚度和杯状细胞数量分别增加23%、18%和35%。杯状细胞分泌的黏液层构成抵御病原体的第一道防线，而增厚的基底层增强肠道机械强度，共同解释存活率提升至91.67%的原因。

3.3 肠道微生物组
α多样性指数(ACE/Chao/Shannon)显著提高，严格厌氧菌Romboutsia和Clostridium_sensu_stricto_1丰度增加3.2倍。BugBase预测显示厌氧表型菌群占比提升，这类菌群通过发酵产生丁酸等短链脂肪酸(SCFAs)，既能供能又具抗炎特性。

3.4 代谢组学
关键代谢物N(6)-甲基赖氨酸浓度降低82%，该物质与营养不良呈正相关；前列腺素F1α和牛磺鹅去氧胆酸-7-硫酸盐分别上升2.1倍和1.8倍，前者保护肠黏膜，后者通过TGR5受体激活抗炎通路。KEGG分析显示甘油磷脂代谢通路最显著，暗示MgH₂可能通过调节肠上皮细胞膜磷脂组成增强稳定性。

3.5 微生物-代谢物互作
Spearman分析揭示Clostridium_sensu_stricto_1与牛磺鹅去氧胆酸-7-硫酸盐呈强正相关(r=0.89)，而Bacteroidales目细菌与前列腺素F1α合成密切相关，证实菌群调控是代谢改善的核心机制。

这项研究首次证实MgH₂作为水产饲料添加剂的综合效益：其水解产生的H₂通过三重机制发挥作用——(1)直接抗氧化保护肠黏膜，(2)重塑以Fusobacteriota为主的厌氧菌群促进SCFAs生成，(3)上调细胞保护性脂质代谢。研究为替代抗生素提供了可工业化应用的解决方案，20 mg/kg的添加量即可实现生长性能与鱼肉品质的双提升。未来研究可深入探讨MgH₂对鱼类先天免疫的调控机制，以及在不同养殖密度下的适用性。