适宜膳食甘油单月桂酸酯添加水平促进杂交石斑鱼（♀ Epinephelus fuscoguttatus × ♂ E. lanceolatus）生长性能和肠道健康

《Fishes》：Optimal Dietary Glycerol Monolaurate Supplementation Enhances Growth Performance and Intestinal Health in Hybrid Grouper (♀ Epinephelus fuscoguttatus × ♂ E. lanceolatus)

　　

本研究探讨了甘油单月桂酸酯（GML）对杂交石斑鱼幼鱼（♀ Epinephelus fuscoguttatus × ♂ E. lanceolatus）生长性能、生理功效、肠道结构及微生物群落的影响。研究人员将594尾石斑鱼随机分为6组，分别投喂添加0、2、4、6、8或10 g/kg GML的试验饲料，养殖周期为80天。结果表明，与对照组及其他试验组相比，添加4 g/kg GML组鱼的增重率、特定生长率显著提高，饲料转化率显著降低，生长性能明显改善。这种生长促进效应与过氧化氢酶和谷胱甘肽水平的升高相关，提示抗氧化能力的提升可能有助于增强免疫功能。此外，4 g/kg组鱼的消化酶活性升高，肠道形态显著改善，表现为肌层增厚、皱襞宽度和高度增加。在门水平上，与对照组相比，GML补充提高了变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度，同时降低了厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度；在属水平上，GML显著抑制了支原体属（Mycoplasma）和弧菌属（Vibrio）的相对丰度。这些群落组成变化可能与能量获取效率提高及病原感染风险降低有关。综上，本研究表明GML作为一种有前景的功能性饲料添加剂，能够促进杂交石斑鱼生长性能、优化消化能力并维持肠道结构完整性。基于上述结果，确定GML的最适添加水平为4 g/kg，为GML在杂交石斑鱼水产养殖实践中的应用提供了重要参考。

研究背景：杂交石斑鱼（♀ Epinephelus fuscoguttatus × ♂ E. lanceolatus）又称“珍珠龙胆石斑鱼”，因肉质鲜美、营养丰富且生长快速而具有较高的市场价值和养殖前景。然而，随着养殖规模扩大和集约化程度提高，环境恶化导致疾病频发，严重制约了石斑鱼养殖业的可持续发展。利用天然免疫刺激剂改善鱼类免疫功能和抗病力是水产养殖中的重要策略。甘油单月桂酸酯（GML）是一种天然存在的单甘油酯，来源于富含月桂酸的椰子油和棕榈油等植物油脂，也可从人乳中检出，具有无毒、无残留、广谱抗菌、抗病毒、抗炎及供能等多种生物学功能。已有研究表明GML可改善凡纳滨对虾、大黄鱼等水生动物的生长性能和生理状态，但GML对杂交石斑鱼生长性能和肠道健康的最适添加水平及剂量效应关系尚不清楚。因此，研究人员开展了本项研究，以确定杂交石斑鱼饲料中GML的最适添加量，并系统评估其对生长、消化、抗氧化、肠道形态及微生物群落的影响。

研究内容与方法：本研究以平均体重10.15±0.46 g的杂交石斑鱼幼鱼为对象（取自海南省海洋与渔业科学院琼海基地），共594尾，随机分配至18个800 L玻璃钢水箱中，每箱33尾，在室外流水系统中进行为期80天的养殖实验。基础饲料由山东潍坊三通生物工程有限公司提供，GML由广州Bio-Form生物技术有限公司提供。在基础饲料中分别添加0（对照组）、2、4、6、8和10 g/kg的GML，配制6种等氮等脂的试验饲料，每个处理设3个重复水箱，每日08:00和17:00表观饱食投喂2次。养殖期间水温25–29 °C、pH 7.4–8.0、盐度28.0–31.0 g/kg、溶解氧7–8 mg/L、氨氮0.03±0.01 mg/L，每日换水50%，自然光照周期（14 h光照:10 h黑暗）。实验结束后，研究人员采用常规方法测定饲料和肌肉的常规营养成分；通过石蜡切片和苏木精-伊红（H&E）染色进行肠道组织学观察，测量前肠、中肠和后肠的皱襞高度（PH）、皱襞宽度（PW）及肌层厚度（MLT）；利用南京建成生物工程研究所试剂盒测定肠道胰蛋白酶（TPS）、淀粉酶（AMY）、脂肪酶（LIP）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）等酶活性；采用自动生化分析仪检测血清白蛋白（ALB）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（CHO）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、肌酐（CRE）、尿素、钙（Ca）等生化指标；采用CTAB法提取肠道内容物总DNA，利用Illumina NovaSeq 6000平台对16S rRNA基因V3–V4区进行高通量测序，分析肠道微生物群落组成和多样性，并对养殖水体微生物群落进行比较分析。

研究结果：
3.1 生长性能、饲料效率和存活率：各试验组生长性能均优于对照组。4 g/kg组末体重最高（221.35±8.40 g），显著高于其他各组（p < 0.05）；增重率（WG）和特定生长率（SGR）随GML添加量呈显著二次曲线响应，在4 g/kg时达到峰值，随后在高剂量组下降；饲料转化率（FCR）在4–6 g/kg时达到最优值；存活率（SR）在4 g/kg时最高。回归分析表明，GML添加量与WG之间存在显著二次关系（p < 0.05），估计最适添加量约为4 g/kg。
3.2 肌肉组成参数：GML补充对肌肉水分含量无显著影响（p > 0.05），但对肌肉粗蛋白和粗脂肪含量有显著影响（p < 0.05）。2 g/kg组粗蛋白和粗脂肪含量最高；4 g/kg组灰分含量最高，8和10 g/kg组灰分含量最低。
3.3 肠道形态：所有试验组肠道结构完整，无损伤迹象。GML对肠道肌层厚度有显著影响（p < 0.05）：前肠（PI）肌层厚度在10 g/kg组最高；中肠（MI）和后肠（DI）肌层厚度分别在4和6 g/kg组达到峰值。GML对皱襞高度也有显著影响（p < 0.05），PI皱襞高度在10 g/kg组最高，DI皱襞高度在4 g/kg组最高。皱襞宽度方面，PI 4 g/kg组显著高于其他组，而DI和MI皱襞宽度随GML水平升高而降低，对照组皱襞宽度最高。
3.4 酶活与抗氧化活性：GML显著影响消化酶活性（p < 0.05）。TPS、AMY和LIP活性均在4 g/kg组达到峰值，10 g/kg组TPS活性甚至低于对照组。抗氧化指标呈先升后降的趋势：CAT、MDA和GSH在4 g/kg组显著高于其他组（p < 0.05）；ALT活性在6 g/kg组最高；SOD活性在4–8 g/kg组维持较高水平，10 g/kg组显著下降（p < 0.05）。
3.5 血清生化指标：GML显著影响血清生化参数。ALB在4 g/kg组显著升高（p < 0.05），随后下降；TG随GML水平升高而降低，在4和6 g/kg组最低；CHO、HDL-C和LDL-C均随GML水平升高而逐渐降低；LDH活性先降后升再降；CRE和尿素水平在所有GML处理组均显著低于对照组（p < 0.05）。
3.6 肠道微生物与养殖水体微生物：6个组共享198个操作分类单元（OTUs）。PCoA分析显示对照组与试验组之间无明显的群落分离。门水平上，厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）为优势菌门；GML补充提高了变形菌门相对丰度，降低了厚壁菌门相对丰度。属水平上，GML显著抑制了支原体属（Mycoplasma）和弧菌属（Vibrio）的相对丰度。α多样性分析显示，6 g/kg组OTU数和物种丰富度指数最高，8和10 g/kg组OTU数显著降低（p < 0.05），但Shannon和Simpson指数无显著差异（p > 0.05）。LEfSe分析表明，对照组、2、4、6和8 g/kg组分别鉴定出3、16、7、18和2个差异微生物类群，10 g/kg组未检出显著差异类群。KEGG功能预测显示，各组核心微生物代谢功能保持稳定，但8 g/kg组富集了与霍乱弧菌致病周期相关的功能基因（p < 0.05）。与养殖水体相比，肠道微生物OTU数（1536）显著低于水体（2038），两环境共享421个OTUs；水体微生物以变形菌门和拟杆菌门（Bacteroidota）为主，PCoA分析显示肠道与水体微生物群落显著分离。

结果与讨论：本研究首次系统评估了0–10 g/kg范围内GML对杂交石斑鱼生长性能、肠道健康及微生物群落的剂量效应。4 g/kg组展现出最佳生长性能和饲料利用效率，表明适度GML补充能够促进营养吸收和代谢利用。GML通过增加肠道皱襞表面积和肌层厚度、提高消化酶活性、增强抗氧化防御能力以及调节肠道微生物组成（增加变形菌门、减少厚壁菌门，抑制支原体属和弧菌属）等综合机制发挥作用。血清中TG、CHO、HDL-C和LDL-C的降低说明GML具有调节脂质代谢的作用。然而，8–10 g/kg高剂量组出现消化酶活性下降、抗氧化能力减弱、肠道有益微生物减少和条件致病菌相关功能基因富集等不良趋势，表明过量GML可能对鱼体产生代谢压力。

研究结论：在杂交石斑鱼（♀ Epinephelus fuscoguttatus × ♂ E. lanceolatus）饲料中添加GML可产生多重有益效应，包括改善抗氧化活性、促进增重、提高饲料利用率以及增强肠道结构和功能健康。膳食GML补充与杂交石斑鱼生长性能之间存在非线性的剂量-效应关系：适量GML促进生长和饲料利用，而过高的添加水平不能提供额外益处。根据生长响应和剂量效应分析，GML最适添加量约为4 g/kg。肠道结构的显著改善进一步凸显了在石斑鱼养殖实践中应用GML的潜在价值。本研究的发现对水产养殖业具有重要意义，为开发可持续且高效的鱼类饲料配方提供了有价值的参考。论文发表于《Fishes》。