编辑推荐：
气候变化下，冷水性牙鲆（Paralichthys olivaceus）受水温升高威胁。研究通过 ONT 全长 16S rRNA 测序和 LC-MS 代谢组学，分析 18℃、22℃、26℃下其肠道菌群及代谢组变化，发现高温增加致病菌丰度、减少 PUFAs 等，为养殖和益生菌开发提供依据。
气候变化导致水域温度攀升，冷水性鱼类生存面临严峻挑战。牙鲆作为东亚重要养殖鱼种，适宜水温为 15–20℃，对升温敏感。当前，关于水温如何影响其肠道微生物组成及代谢产物的研究有限，而这两者与鱼的生长、免疫及肉质密切相关。为填补这一知识空白，国家台湾海洋大学等机构的研究人员开展了相关研究，成果发表于《Animal Microbiome》。
研究采用牛津纳米孔技术（ONT）进行全长 16S rRNA 测序，结合高分辨率液相色谱 - 质谱（LC-MS）代谢组学分析，对比了 18℃、22℃、26℃三种水温下牙鲆的肠道菌群和肌肉代谢物差异。
研究结果
肠道菌群组成与多样性
通过 ONT 测序分析发现，高温（26℃）显著提高了肠道菌群的丰富度（Chao1 指数），菌群结构也发生明显改变。 gammaproteobacteria 丰度随温度升高增加，22–26℃时潜在致病菌弧菌（Vibrio）和发光杆菌（Photobacterium）增多，而假单胞菌（Pseudomonas）减少。核心菌群分析显示，18℃组特有 6 个属，26℃组特有 63 个属，高温导致核心菌群结构显著偏移。
菌群功能预测
利用 PICRUSt2 预测菌群功能，发现高温下碳水化合物、脂质和氨基酸代谢相关的 KEGG 通路活性显著降低。低温（18℃）组的三羧酸循环、糖酵解 / 糖异生等通路活性更高，而高温组的类固醇合成通路活性上升，表明低温环境中菌群代谢功能更活跃。
肌肉代谢组变化
LC-MS 分析显示，高温组肌肉中的多不饱和脂肪酸（PUFAs）如花生四烯酸（ARA）、二十碳五烯酸（EPA）及磷脂酰胆碱（PC）相关代谢物水平显著下降。与风味相关的天冬氨酸（鲜味）减少，苯丙氨酸（苦味）增加，提示高温影响肉质风味。
菌群与代谢物关联
相关性分析表明，丛毛单胞菌（Comamonas）、假单胞菌（Pseudomonas）等与 PUFAs 和 PC 代谢物呈正相关，而军团菌（Legionella）、褐杆菌（Phaeobacter）呈负相关。MetOrigin 分析显示，14 种代谢物涉及宿主 - 菌群共代谢，主要与脂质代谢通路相关，揭示了菌群对宿主代谢的调控作用。
结论与意义
本研究首次系统揭示了水温对牙鲆肠道菌群和肌肉代谢组的影响。高温导致菌群多样性增加、致病菌丰度上升，同时抑制脂质和氨基酸代谢，降低肉质中 PUFAs 等有益成分含量。研究筛选出的关键菌群（如假单胞菌、丛毛单胞菌）可作为益生菌候选或生物标志物，为优化牙鲆养殖温度管理、开发抗逆益生菌提供了科学依据。此外，研究结果对理解气候变化下冷水性鱼类的适应性机制具有重要参考价值，有助于推动可持续水产养殖的发展。
研究中使用的主要技术包括：ONT 全长 16S rRNA 测序（分析肠道菌群组成）、LC-MS 代谢组学（检测肌肉代谢物）、PICRUSt2 功能预测（菌群代谢通路分析）及 MetOrigin 关联分析（菌群 - 代谢物互作）。样本来自台湾台东的牙鲆养殖群体，设置三个温度处理组，每组 15 尾鱼，取 5 尾进行肠道和肌肉样本采集。
