不同营养源饵料通过“营养-免疫-微生物”轴调控脊尾白虾抗肝肠胞虫(EHP)感染的机制研究
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时间:2025年09月28日
来源:Aquaculture Reports 3.7
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本研究针对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)养殖中易感肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei, EHP)导致生长停滞和免疫缺陷的问题,系统评估了三种蛋白水平(30%/40%/50%)配合饲料和三种活饵(卤虫/水蚤/黑水虻)对感染EHP虾的生长性能、肠道组织结构和菌群结构的影响。研究发现50%蛋白组和水蚤组显著提升增重率(WGR: 30.93%/29.27%)和特定生长率(SGR: 0.96%/d, 0.92%/d),并有效抑制EHP载量,优化肠道微生态。该研究为开发抗EHP功能饵料提供了重要理论依据和实践参考。
在水产养殖业中,脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)因其肉质鲜嫩、营养丰富而成为重要的经济物种。然而,近年来由肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei, EHP)引起的疾病严重制约了该产业的可持续发展。EHP是一种寄生在虾肝胰腺细胞内的微孢子虫,感染后会导致虾生长停滞、肝胰腺萎缩苍白、肠道损伤等临床症状,严重时甚至引起大规模死亡。传统的防治手段效果有限,且化学药物残留可能带来环境和食品安全风险。因此,通过营养调控手段增强虾的自身免疫力和抗病能力,成为当前研究的热点。
在此背景下,本研究团队在《Aquaculture Reports》上发表了一项重要研究,系统探讨了不同营养源饵料对EHP感染脊尾白虾的生长性能、免疫反应和肠道微生态的调控作用。研究人员设计了三组不同蛋白水平(30%、40%、50%)的配合饲料和三组活饵(卤虫Artemia、水蚤Daphnia、黑水虻Hermetia illucens),对540尾感染EHP的成年脊尾白虾进行了28天的养殖实验。
研究采用了多种关键技术方法:通过绝对荧光定量PCR(qPCR)检测肝胰腺中EHP载量;利用16S rRNA测序分析肠道菌群结构;采用组织切片和H&E(苏木精-伊红)染色观察肠道形态变化;并计算了体重增长率(WGR)、特定生长率(SGR)和饲料转化率(FCR)等生长指标。实验虾来自连云港赣榆佳鑫水产有限公司的人工养殖池,所有实验均在严格控制的水环境条件下进行。
3.1. 不同营养源饵料对感染EHP的脊尾白虾生长性能的分析
研究结果显示,不同营养源饵料对感染EHP的脊尾白虾生长具有显著影响(P<0.05)。50%蛋白组的增重率(WGR: 30.93%)和特定生长率(SGR: 0.96%/d)达到最高值,且饲料转化率(FCR: 4.13)最低,表明饲料效率最优。在活饵组中,水蚤组的表现最佳(WGR: 29.27%,SGR: 0.92%/d,FCR: 5.58),显著优于卤虫组和黑水虻组。30%蛋白组和黑水虻组的生长性能最差,表明蛋白质水平不足或营养组成不适宜会严重影响感染虾的恢复能力。
3.2. 不同营养源饵料对脊尾白虾抗EHP感染能力的分析
通过监测感染后1、7、14、21和28天的EHP载量,研究发现各组EHP载量均呈现先升高后降低的趋势。除40%蛋白组在第7天达到峰值外,其他组均在第14天达到峰值后开始下降。水蚤组对EHP载量的抑制效果最强,50%蛋白组和卤虫组效果相当,黑水虻组的抑制效果最弱。这表明高蛋白饲料和水蚤活饵能有效增强虾对EHP的抵抗力。
3.3. 不同营养源饵料对感染EHP的脊尾白虾组织结构的影响
肠道组织切片显示,50%蛋白组和水蚤组的肠绒毛高度显著高于其他组(P<0.05),分别达到0.064mm和0.09mm,且肌肉层厚度良好。黑水虻组的肠绒毛形态较差,长度最短(0.045mm)。40%蛋白组的肌肉层厚度最小(0.005mm)。这些结构差异反映了不同营养源对肠道健康的不同影响,高蛋白饲料和水蚤有助于维持肠道结构的完整性。
3.4. 不同营养源饵料对感染EHP的脊尾白虾肠道菌群结构的分析
16S测序结果显示,变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)是优势菌门。50%蛋白组中变形菌门比例高达97.28%,水蚤组为85.56%,而黑水虻组仅为42.1%。在科水平上,50%蛋白组和卤虫组以莫拉克斯菌科(Moraxellaceae)为主(分别占84.5%和26.36%),水蚤组以伯克霍尔德菌科(Burkholderiaceae)为主(52.9%)。属水平上,50%蛋白组的优势菌属为不动杆菌属(Acinetobacter,84.43%),水蚤组为贪铜菌属(Cupriavidus,52.88%)。这些有益菌群参与维生素合成、硒代谢等抗病相关通路,有助于增强宿主的免疫功能和代谢调节能力。相反,黑水虻组和卤虫组中潜在有害菌属弧菌(Vibrio)的比例升高,可能与水质恶化有关。
讨论与结论
本研究首次系统揭示了不同营养源饵料通过“营养-免疫-微生物”轴调控脊尾白虾抗EHP感染的机制。50%高蛋白饲料和水蚤活饵不仅能显著改善感染虾的生长性能,抑制EHP载量,还能优化肠道菌群结构,增强肠道屏障功能。水蚤富含n-3系列高度不饱和脂肪酸(如EPA和DHA),其氨基酸组成更接近虾天然饵料,这可能是其效果优于其他活饵的重要原因。
该研究为开发抗EHP功能饵料提供了坚实的理论依据和实践指导。50%蛋白配合饲料和水蚤可作为有效的功能性饵料,用于EHP感染的预防和综合防控。未来研究可进一步优化饵料配方,探索营养免疫调控的具体分子机制,为水产养殖业的可持续发展提供更多解决方案。
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