揭秘氨、亚硝酸盐和硫化物对凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）的综合影响：为健康养殖保驾护航

《Developmental & Comparative Immunology》：An integrated investigation of major environmental stressors on the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei

在水产养殖中，氨（Ammonia）、亚硝酸盐（Nitrite）和硫化物（Sulfide）严重影响凡纳滨对虾健康。研究人员设置对照及这三种环境胁迫组，研究其对虾组织病理、免疫指标和转录组的影响。结果显示亚硝酸盐组影响最严重，为对虾健康养殖提供参考。

　　在水产养殖业蓬勃发展的今天，凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）凭借其高经济价值，成为全球范围内广泛养殖的虾种。然而，随着养殖规模的不断扩大和集约化程度的提高，养殖环境问题日益凸显。氨（Ammonia）、亚硝酸盐（Nitrite）和硫化物（Sulfide），这些在养殖水体中悄然积累的 “杀手”，正严重威胁着凡纳滨对虾的健康。

氨主要来源于水生动物的代谢废物和有机固体的分解，在养殖水体中以离子氨（NH⁴⁺）和非离子氨（NH₃）的形式存在，其中非离子氨毒性更强。长期暴露在氨环境中，对虾不仅会出现蜕皮频率增加、鳃组织受损等问题，免疫系统也会受到破坏，使其更容易受到病原体的侵袭。亚硝酸盐则是由于养殖水体中含氮有机物的积累，在缺氧或硝化细菌作用异常时大量产生。它会导致对虾生长异常、免疫力下降，还会引发肝细胞的一系列病变。硫化物在自然环境中浓度较低，但在养殖水体的水 - 沉积物界面广泛分布，长时间接触硫化物会影响对虾的有机物合成与代谢，改变肠道微生物群落，增加患病风险。

目前，大多数研究仅聚焦于一两种环境因素对凡纳滨对虾单一组织的影响，缺乏对这些主要环境胁迫因素的全面综合研究。为了填补这一空白，来自国内的研究人员开展了一项深入研究，旨在全面探究氨、亚硝酸盐和硫化物对凡纳滨对虾的影响。

研究人员从中国三亚的一个养殖场获取了健康且活力正常、体重在 10 - 12g 的凡纳滨对虾。实验设置了对照组（不做处理）、氨组（30mg/L 氨 - N）、亚硝酸盐组（60mg/L 亚硝酸盐 - N）和硫化物组（4mg/L 硫化物）。研究过程中用到了组织病理学分析、免疫相关酶活性检测和肝胰腺转录组测序技术。通过组织病理学分析，观察不同胁迫下对虾各组织的形态变化；免疫相关酶活性检测则用于测定超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（T - AOC）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH - PX）和碱性磷酸酶（AKP）等酶的活性变化；转录组测序技术用来分析不同处理组对虾肝胰腺的基因表达差异。

在研究结果方面：

• 组织病理变化：经 48h 刺激后，氨、亚硝酸盐和硫化物三种环境胁迫均对虾的肝胰腺、中肠、肌肉和鳃组织造成了损伤。其中，肝胰腺和中肠受损最为严重，肌肉受影响最小。对照组的肝胰腺细胞排列紧密、状态良好，而氨组部分肝胰腺细胞出现明显萎缩和畸形；亚硝酸盐组和硫化物组也呈现出不同程度的细胞病变。
• 免疫指标变化：在免疫指标上，三个处理组的 SOD 活性均有所增加，T - AOC 活性降低。硫化物组的 GSH - PX 活性显著下降，氨组和亚硝酸盐组的 AKP 活性则显著上升。这表明三种环境胁迫均干扰了对虾的抗氧化系统和免疫功能。
• 转录组分析：转录组分析发现，氨组、亚硝酸盐组和硫化物组的肝胰腺中分别有 709、715 和 289 个差异表达基因（DEGs）。通过基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析表明，这三种环境胁迫影响了对虾的免疫反应、代谢过程、生长和发育相关的基因表达。

综合组织病理学、免疫指标和转录组的研究结果，研究人员得出结论：亚硝酸盐组对凡纳滨对虾的影响最为严重，其次是氨组，硫化物组影响相对较小。

这项研究意义重大。它揭示了氨、亚硝酸盐和硫化物对凡纳滨对虾的多重影响机制，为水产养殖过程中的水质管理提供了重要的理论依据。通过明确关键基因和受影响的通路，养殖者可以采取针对性的措施，如优化养殖环境、调整饲料配方等，来减少环境胁迫对虾的危害，保障对虾的健康生长，进而推动水产养殖业的可持续发展。虽然该研究在一定程度上揭示了环境胁迫对凡纳滨对虾的影响，但未来还可以进一步深入研究这些胁迫因素在不同养殖阶段、不同养殖模式下的影响差异，以及探索更多缓解胁迫的有效方法，为水产养殖业的健康发展提供更全面的支持。