《Aquaculture and Fisheries》：Regulatory mechanisms of intermittent starvation–refeeding rhythms on growth, flavor, and metabolism in empty-shell mud crab (
Scylla paramamosain)
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蜕壳后"空壳"拟穴青蟹（Scylla paramamosain）生理状态脆弱，需精准营养管理。本研究考察了间歇性饥饿—复喂节律对生长、代谢、风味品质及水质的影响。在总投喂量相同的条件下，进行为期32天的投喂试验，设四种投喂模式：持续投喂（CF）、S12（12
蜕壳后"空壳"拟穴青蟹（Scylla paramamosain）生理状态脆弱，需精准营养管理。本研究考察了间歇性饥饿—复喂节律对生长、代谢、风味品质及水质的影响。在总投喂量相同的条件下，进行为期32天的投喂试验，设四种投喂模式：持续投喂（CF）、S12（12 h饥饿/12 h复喂）、S24（24 h饥饿/24 h复喂）和S48（48 h饥饿/48 h复喂）。结果表明，S24和S48模式均显著提高了增重率、特定生长率和蜕壳率，其中S48模式在存活率方面具有独特优势。此外，与CF组相比，S24和S48处理显著降低了饲料转化率，并减少了养殖水体中氮、磷化合物的积累，有效缓解了水质压力。生理分析显示，S24增强了己糖激酶和天冬氨酸氨基转移酶等糖酵解和氨基酸代谢酶的活性，同时抑制了脂肪酸合成酶活性，促进了能量积累。值得注意的是，S24组肌肉谷氨酸含量最高，谷氨酸是关键的鲜味化合物，而CF组在甘氨酸和精氨酸等其他几种游离氨基酸的积累方面表现出特定优势。16S rRNA测序表明，S24促进了以Ignavibacteriales丰度增加为特征的肠道微生物平衡重塑；而S48则表现出偏向底物降解的微生物谱。转录组分析表明，S24与cAMP和PPAR相关信号通路中富集的基因相关，提示能量动员向合成代谢恢复转变的协调；相反，S48模式与AMPK相关通路中富集的基因相关，提示分解代谢应激反应。总之，尽管S48提供了更强的存活适应性，CF在维持某些氨基酸方面具有特定优势，但S24节律在生长恢复、能量代谢和鲜味增强之间提供了有利的平衡，使其成为蜕壳后拟穴青蟹管理的一种有前景的投喂策略。
研究背景方面，水生动物在自然和养殖环境中常经历食物匮乏与充足交替的阶段，营养波动影响代谢适应和能量稳态。食物限制后，部分水生物种在复喂期间表现出补偿性生长，但补偿程度取决于饥饿持续时间、物种特性和生理状态。鱼类和甲壳类研究表明，适当的饥饿—复喂方案可影响摄食反应、能量底物分配、消化酶活性和生长恢复，而过度饥饿可能耗竭能量储备并损害后续恢复。尽管间歇性投喂可能有助于减少饲料残留和营养排放，但其对营养脆弱的蜕壳后青蟹的适用性尚不充分。拟穴青蟹（Scylla paramamosain）是中国沿海和东南亚经济价值最高的养殖甲壳类之一，但生产效率受蜕壳相关死亡、组织恢复不完全、产品质量不稳定及蜕壳后投喂管理不确定性制约。"空壳"状态通常在蜕壳后立即出现，此时新外骨骼尚未完全硬化，肌肉和肝胰腺尚未完全恢复组织质量或能量储备。当前管理多依赖养殖经验而非不同饥饿—复喂间隔的实验比较。因此，确定投喂节律如何在可比总投喂量下影响组织恢复、营养分配和水质，对空壳拟穴青蟹管理具有直接相关性。此外，蟹风味由非挥发性和挥发性化合物共同决定，游离氨基酸如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸贡献鲜味和甜味特征，但本研究未全面测定呈味核苷酸、有机酸、可溶性糖、盐、挥发性化合物或感官特性，对呈味性状的评估仅限于选定的肌肉游离氨基酸。机制上，肝胰腺是甲壳类中心代谢器官，饥饿可改变肝胰腺转录谱；肠道微生物群参与宿主营养获取、免疫稳态和代谢适应。然而，不同饥饿—复喂间隔如何与空壳拟穴青蟹肝胰腺基因表达、肠道细菌群落组成、肌肉能量储备和选定呈味游离氨基酸相关联仍不清楚。
研究人员开展了为期32天的投喂试验，比较持续投喂（CF）与三种间歇性饥饿—复喂模式——12 h饥饿后12 h复喂（S12）、24 h饥饿后24 h复喂（S24）、48 h饥饿后48 h复喂（S48），在相同总投喂量下评估生长性能、蜕壳率、存活率、肝胰腺形态、肌肉指数、肝胰腺指数、肌肉能量储备、选定游离氨基酸谱、血淋巴生化参数、肝胰腺代谢酶活性和水质指标，并进一步采用肝胰腺转录组测序和肠道16S rRNA扩增子测序表征宿主代谢基因表达和肠道细菌群落的处理相关差异。结论为：尽管S48提供更强的存活适应性，CF在维持某些氨基酸方面具有特定优势，但S24节律在生长恢复、能量代谢和鲜味增强之间提供了有利平衡，是蜕壳后拟穴青蟹管理的有前景投喂策略。其重要意义在于为蜕壳后投喂管理和更资源高效的青蟹养殖提供实验参考。
关键技术方法方面（不超过250字）：研究人员从广东湛江当地海水养殖场获取蜕壳后24—48 h、体重100—120 g、饱满度指数低于0.22 g/cm3的雄性空壳拟穴青蟹，经7天驯化后单只饲养于室内循环水系统，以活缢蛏（Sinonovacula constricta）为唯一饵料，按4天投喂周期固定每蟹总投喂量80 g，设CF、S12、S24、S48四组，每组3个生物学重复、每重复9只蟹，共108只，试验32天。测定生长、蜕壳、存活指标及肌肉营养成分、游离氨基酸（高效液相色谱，HPLC）、血淋巴生化指标、肝胰腺己糖激酶（HK）、乳酸脱氢酶（LDH）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、脂肪酸合成酶（FAS）活性；采用Illumina NovaSeq 6000进行肝胰腺转录组测序（DESeq2差异分析、GO和KEGG富集）并以qRT-PCR验证；肠道16S rRNA基因V4区扩增子测序（OTU聚类、α/β多样性、LEfSe、PICRUSt2功能预测）；水质测定氨氮、亚硝态氮、总氮（TN）、总磷（TP）。
研究结果如下：
3.1 间歇性饥饿—复喂模式下拟穴青蟹的生长、蜕壳和组织响应：通过32天投喂试验测定生长指标，发现S24和S48组增重率（WGR）和特定生长率（SGR）显著高于CF和S12组，S48组存活率显著高于CF和S12组，S24和S48组蜕壳率显著高于S12组；S24和S48组肌肉指数和肝胰腺指数显著高于CF组，各组组织水分无显著差异，表明湿重指数增加反映实际组织质量积累而非水合变化。
3.2 间歇性饥饿—复喂下的肌肉营养成分和能量储备：通过肌肉成分测定，发现S24和S48组粗蛋白显著高于S12组，S12组粗脂肪显著高于其他各组，S24和S48组糖原显著高于CF和S12组。游离氨基酸测定显示，S24组天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、丝氨酸（Ser）最高，Glu达361.93 ± 7.19 mg/kg，显著高于其他组；CF组甘氨酸（Gly）、精氨酸（Arg）、酪氨酸（Tyr）最高，S12组丙氨酸（Ala）和脯氨酸（Pro）最高；必需氨基酸中苏氨酸（Thr）、亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）在S24组最高，组氨酸（His）、缬氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、异亮氨酸（Ile）、赖氨酸（Lys）在CF组最高，S48组多数必需氨基酸水平较低。
3.3 饥饿—复喂周期下的血淋巴生化和肝胰腺酶活性：通过血淋巴和酶活测定，发现S24和S48组血糖（GLU）显著高于CF和S12组且S24高于S48，S24和S48组甘油三酯（TG）显著高于CF和S12组，总蛋白（TP）随饥饿周期延长递增，S24和S48组白蛋白（ALB）显著高于CF和S12组。肝胰腺中，S24和S48组己糖激酶（HK）显著高于CF组，乳酸脱氢酶（LDH）以S48组最高，S24和S48组天冬氨酸氨基转移酶（AST）显著高于CF和S12组且S24高于S48，脂肪酸合成酶（FAS）在CF组最高、S24和S48组最低。
3.4 肝胰腺转录组对间歇性饥饿—复喂的响应：通过RNA-seq，主成分分析显示四组清晰分离，PC1和PC2分别解释54.81%和24.12%的总变异；共有12152个基因四组共享，CF、S12、S24、S48组分别有841、171、225、269个特有基因；CF vs S12、CF vs S24、CF vs S48分别鉴定3356、2383、2197个差异表达基因（DEGs）。KEGG富集显示CF vs S24富集于类固醇激素生物合成、鞘脂代谢、PPAR相关通路、胰高血糖素信号等，CF vs S48富集于类固醇生物合成、鞘脂信号与代谢、AMPK相关通路等。能量代谢相关基因中，ACAD在CF组最高，CPT1在S48组最高，GYS在S12组显著下调，PYGL在S24组最高，PK在S12组显著降低，CS在S24组最高；qRT-PCR验证15对观测值呈显著正相关（R2 = 0.9136，Pearson's r = 0.9558，P < 0.0001）。
3.5 间歇性饥饿—复喂下肠道菌群动态与功能转变：通过16S rRNA测序，门水平上假单胞菌门（Pseudomonadota）和芽孢菌门（Bacillota）为各组优势菌门；四组共享362个核心OTU，S48组特有OTU最多（1527），CF组最少（64）；NMDS和PCoA显示群落聚类模式明显不同；CF组Shannon、Simpson、Chao1和ACE指数均显著低于间歇性饥饿—复喂各组，表明间歇性饥饿—复喂重塑了空壳蟹肠道细菌组装。
讨论部分总结：研究人员指出，S24和S48均有效改善生长和蜕壳性能且二者增重率和特定生长率无显著差异，S48独有存活优势提示更强应激适应效益；S24和S48提高肌肉和肝胰腺指数且组织水分无差异，说明为实际组织质量积累。S24组谷氨酸显著升高提示24 h饥饿—复喂可能增强鲜味相关化合物积累并促进特定代谢相关氨基酸的利用或再分配，但研究未全面测定其他呈味物质，故仅将游离氨基酸差异解释为选定呈味成分的潜在变化而非整体风味改善的直接证据。酶活和转录组结果提示较长周期（尤其S24和S48）倾向增强糖酵解通量和氨基酸分解代谢潜力，持续投喂则有利于肝胰腺脂肪生成能力；S24与cAMP和PPAR相关通路富集相关，提示能量动员向合成代谢恢复转变的协调，S48与AMPK相关通路富集相关，提示分解代谢应激反应。肠道菌群方面，S24促进以Ignavibacteriales丰度增加为特征的平衡重塑，S48则呈现偏向底物降解的微生物谱。研究人员同时说明，转录组富集和微生物组功能预测应解释为处理相关分子模式或预测功能潜力的证据，而非代谢通量或微生物活性的直接测量；每个重复混合三个个体肠道内容物可能掩盖个体间差异，为本研究局限。水质方面，S24和S48显著降低饲料转化率并减少养殖水体氮磷化合物积累，有效缓解水质压力。
研究结论翻译：总之，尽管S48提供了更强的存活适应性，CF在维持某些氨基酸方面具有特定优势，但S24节律在生长恢复、能量代谢和鲜味增强之间提供了有利的平衡，使其成为蜕壳后拟穴青蟹管理的一种有前景的投喂策略。
