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全球水产养殖业对鱼粉（FM）需求大增，但 FM 价格高且稀缺。研究人员开展了外源蛋白酶添饲于南美白对虾（Penaeus vannamei）高、低 FM 饲料的研究，发现其可提升虾的生长、免疫等性能，为虾饲料行业提供了降本增效方案。
在水产养殖的舞台上，南美白对虾（
Penaeus vannamei）可是当之无愧的 “明星选手”，它占据了全球甲壳类养殖产量的半壁江山。随着水产养殖业的蓬勃发展，对优质饲料的需求也水涨船高。鱼粉（FM）因其丰富的营养成分，一直以来都是水产饲料的 “宠儿”，是主要的蛋白质来源。然而，如今鱼粉却陷入了困境，价格一路飙升，供应也越来越紧张，就像一场 “饲料危机” 笼罩着整个水产养殖行业。这可愁坏了养殖户和研究者们，因为过度依赖鱼粉不仅成本高昂，还面临供应不足的风险。与此同时，寻找替代蛋白源的道路也充满坎坷，植物蛋白等替代物虽然丰富，但它们往往含有抗营养因子（ANFs），就像隐藏在饲料里的 “小怪兽”，会干扰对虾的营养吸收、损害肠道健康和免疫功能。在这样的背景下，开展一项能够解决这些难题的研究迫在眉睫。
来自济州国立大学（Jeju National University）的研究人员勇敢地迎接了挑战，他们开展了一项极具意义的研究，旨在探究外源蛋白酶添加到高、低鱼粉饲料中，对南美白对虾生长、免疫、营养消化率、肠道健康等方面会产生怎样的影响。研究成果发表在《Animal Nutrition》上，为虾类养殖行业带来了新的希望。
研究人员在这项研究中，运用了多种关键技术方法。他们首先精心设计并配制了不同鱼粉含量和蛋白酶水平的实验饲料。在养殖实验中，挑选健康的南美白对虾幼虾，进行为期 8 周的喂养试验，期间严格监测水质等养殖环境参数。实验结束后，采集虾的多种组织样本，如血淋巴、肝胰腺、肠道等。接着，采用酶活性测定、基因表达分析、肠道组织学观察、肠道微生物群落分析等技术，全面评估虾的各项性能指标。
在生长性能和饲料利用方面，研究发现鱼粉和蛋白酶水平显著影响了虾的生长和饲料利用效率。高鱼粉（200g/kg）的阳性对照（PC）饲料组虾的生长和饲料利用效率明显优于低鱼粉（100g/kg）的阴性对照（NC）组。而在高、低鱼粉饲料中添加蛋白酶，都能显著提高虾的最终体重（FBW）、增重率（WG）、特定生长率（SGR）、摄食量（FI）和蛋白质效率比（PER），同时降低饲料系数（FCR）。不过，蛋白酶、鱼粉水平及其相互作用对虾的存活率没有显著影响。
非特异性免疫反应和抗氧化能力方面，鱼粉和蛋白酶水平同样产生了显著影响。PC 组虾的溶菌酶、酚氧化酶（PO）、硝基蓝四氮唑（NBT）、总血细胞计数（THC）、透明细胞计数（HC）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性，均显著高于 NC 组。值得注意的是，在低鱼粉饲料中添加蛋白酶，能够使 PO、溶菌酶、NBT、THC、SOD 和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）等活性提升至与 PC 组相当的水平。
基因表达研究表明，鱼粉和蛋白酶水平显著影响了proPO、crustin、TGF-β、IKK-β、TLR3和TNF-α等基因的表达。随着鱼粉和蛋白酶水平的增加，proPO、crustin、TGF-β、IKK-β和TLR3基因表达上调，而TNF-α基因表达下调。在低鱼粉饲料中添加外源蛋白酶，可使这些免疫和炎症相关基因的表达水平与 PC 组相近。
消化酶活性方面，胰蛋白酶、胃蛋白酶和脂肪酶活性受鱼粉和蛋白酶水平显著影响，胰凝乳蛋白酶和淀粉酶活性主要受鱼粉水平影响。在低鱼粉饲料中添加蛋白酶，能提升消化酶活性，使 NC400、NC800 组的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和胃蛋白酶活性与 PC、PC400 组相近，NC800 组的脂肪酶活性与 PC 组相当，各饲料组间淀粉酶活性差异不显著。
营养物质的表观消化率系数显示，干物质（ADCd）、脂质（ADCl）、蛋白质（ADCp）和磷（ADCph）的消化率系数受鱼粉和蛋白酶水平显著影响，碳水化合物（ADCc）消化率系数主要受鱼粉水平影响。在低鱼粉饲料中添加蛋白酶，可显著提高 ADCl、ADCc 和 ADCph，使其与 PC 组相当，且 NC400、NC800、PC 和 PC400 组的 ADCd、ADCp 和 ADCph 差异不显著。同时，添加蛋白酶能提高必需和非必需氨基酸的消化率，PCA 分析表明，PC400、NC400 和 NC800 组的氨基酸消化率与 PC 组相近。
肠道形态研究发现，肠道绒毛长度受鱼粉和蛋白酶水平显著影响，随着二者水平增加，绒毛长度显著增加。PC800 组绒毛长度最长，NC 组最短。在低鱼粉饲料中增加蛋白酶水平，可使 NC800 组的肠道绒毛长度与 PC 组相当。
肠道微生物结构方面，虾的肠道微生物群受鱼粉、蛋白酶水平及其相互作用显著影响。随着饲料中鱼粉和蛋白酶水平升高，异养海洋细菌和Lactobacillus spp. 显著增加，Vibrio spp. 显著减少。在低鱼粉饲料中增加蛋白酶水平，可使 NC400 组的Vibrio spp. 数量与 PC、PC400 组无显著差异，PC400 组革兰氏阳性菌数量显著高于 NC 组，而饲料鱼粉水平、蛋白酶水平及其相互作用对革兰氏阴性菌数量无显著影响。
全身体氨基酸和近似组成研究显示，增加饲料中鱼粉和蛋白酶水平，可显著提高虾体的必需和非必需氨基酸含量。NC400 和 NC800 组的全身体氨基酸含量显著高于 NC 组，PC、PC400、NC400 和 NC800 组间的氨基酸含量相近。而鱼粉水平、蛋白酶水平及其相互作用对虾体的干物质、脂质、蛋白质和灰分含量无显著影响。
综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。外源蛋白酶添饲于高、低鱼粉饲料，均能显著改善南美白对虾的生长性能、营养消化率、饲料利用率、免疫力、免疫相关基因表达、抗氧化能力、消化酶活性、肠道微生物群和肠道形态。特别是在低鱼粉饲料中添加 800mg/kg 蛋白酶，可使虾的各项性能达到与高鱼粉饲料组相当的水平。这一研究成果为虾饲料行业提供了一种经济有效的解决方案，有助于减少对鱼粉的依赖，在保证养殖生产效率的同时，提升了行业的可持续性发展能力。它就像一把钥匙，为解决水产养殖饲料难题打开了新的大门，也为后续进一步研究更高蛋白酶添加水平对虾性能的影响奠定了坚实基础 。
