《Aquaculture Reports》：A comparative study on growth performance, physiological responses and transcriptomic regulation of kuruma shrimp (
Penaeus japonicus) under sandy and non-sandy bottom conditions
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底质（substrate）是影响日本对虾（Penaeus japonicus）生长与健康的关键环境因子。传统沙底易累积有机污染物，导致沉积环境恶化并增加疾病风险。在一项为期56天的试验中，研究人员采用共享水体室内网箱系统，比较无沙组（SF）与有沙组（SL）的生
底质（substrate）是影响日本对虾（Penaeus japonicus）生长与健康的关键环境因子。传统沙底易累积有机污染物，导致沉积环境恶化并增加疾病风险。在一项为期56天的试验中，研究人员采用共享水体室内网箱系统，比较无沙组（SF）与有沙组（SL）的生长、生理代谢及肝胰腺转录组响应。第28天时，SF存活率（89.52?±?1.56%，P?<?0.05）显著高于SL（77.14?±?5.72%），而体长、体重和单位面积产量相近。SF表现为肝胰腺SOD（超氧化物歧化酶）、AKP（碱性磷酸酶）、ACP（酸性磷酸酶）、MDA（丙二醛）以及鳃NKA（Na?/K?-ATP酶）活性升高，同时肠道淀粉酶与蛋白酶活性降低（P?<?0.05）。第56天时，SF累计存活率（89.52?±?3.30%）和产量（408.09?±?24.19?g·m?2）高于SL（76.19?±?4.36%、345.69?±?27.58?g·m?2；P?<?0.05）。SF鳃SOD、肝胰腺CAT（过氧化氢酶）、血淋巴LZM（溶菌酶）和PO（酚氧化酶）活性明显更高，而肝胰腺MDA、AKP、ACP、鳃NKA及肠道消化酶活性更低（P?<?0.01），反映长期生理适应。转录组显示差异表达基因呈“短期抑制、长期激活”模式；核心蛋白互作（PPI）枢纽由Hspbp1/Hif1a转为Bub1b/plk1。综上，无沙养殖改善日本对虾存活，虾通过对抗氧化、免疫与代谢通路的顺序调控适应无沙环境。
研究背景方面，日本对虾（Penaeus japonicus）是印度-西太平洋海域经济价值较高的十足类甲壳动物，因肉质鲜美、粗蛋白含量高，已成为中国主要海水养殖对虾种类之一。底质条件作为关键环境决定因子，既影响养殖系统水质参数，也直接改变日本对虾的行为节律、存活与生长。传统养殖中，沙底被视为不可替代的栖息环境，可满足其掘洞天性、提供蜕壳期避敌与防同类相食的庇护所，沙中土著微生物还参与氮磷循环与有机物降解。然而，随着集约化养殖扩张，沙底缺陷逐渐显现：养殖周期常超6个月，残饵与粪便渗入沙孔形成持续污染层，常规换水与排污难以彻底清除，即便施用益生菌也难匹配污染物产生速度；累积有机物消耗溶解氧，在沉积-水界面形成厌氧层，产生有机酸与硫化氢等有毒物质，沉积物中营养盐、重金属和微生物浓度常高于上覆水数个数量级，而具掘洞偏好的日本对虾长期暴露于恶化底质，生存与生长受到严重损害。无沙养殖在凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）和斑节对虾（Penaeus monodon）中已有成功应用，具有水质管理简便、排污方便和病害防控优势，但日本对虾中沙养与无沙养殖的生长适应性、生理代谢响应及分子调控机制系统研究有限；且既往试验多使用独立养殖单元，处理间水质不一致，表型差异不能单独归因于去沙，因此研究人员构建室内共享水体网箱系统，系统比较无沙与有沙日本对虾的生长性能、生理代谢及肝胰腺转录组特征，相关论文发表于《Aquaculture Reports》。
主要关键技术方法方面，研究人员选用广东海洋大学与湛江国兴水产科技有限公司联合选育、同批母虾后代的日本对虾，经7天驯化后纳入试验；采用单口室内水泥池与6个网箱构成共享水体系统，设无沙组（SF，底质厚度0?cm）与有沙组（SL，细沙粒径0.1–0.3?mm、厚度8–10?cm），每组建3个生物学重复、每箱35尾；于第28天与第56天取样，肝胰腺用于SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（过氧化氢酶）、MDA（丙二醛）、GPX（谷胱甘肽过氧化物酶）、AKP（碱性磷酸酶）、ACP（酸性磷酸酶）、Caspase-3及转录组测序与qPCR验证，鳃用于SOD和NKA（Na?/K?-ATP酶），肠用于Caspase-3、淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶，血淋巴用于PO（酚氧化酶）和LZM（溶菌酶）；通过共享水体控制组间水质差异，以差异表达基因、蛋白互作（PPI）网络和核心枢纽基因变化解析分子响应。
研究结果方面，Growth performance部分显示，研究人员通过共享水体网箱养殖发现，第28天SF存活率显著高于SL，而体长、体重和单位面积产量无显著差异；第56天SF累计存活率与产量均高于SL，说明去沙主要提升存活而非短期增重。Physiological metabolism部分显示，通过组织酶活测定发现，第28天SF肝胰腺抗氧化与磷酸酶标志物及鳃NKA升高、肠道消化酶下降，体现短期应激；第56天SF鳃SOD、肝胰腺CAT、血淋巴LZM和PO增强而氧化损伤与部分免疫磷酸酶下降，表明长期适应中抗氧化、免疫防御被重塑。Hepatopancreatic transcriptomics部分显示，通过RNA-seq与PPI分析发现，差异表达基因呈“短期抑制、长期激活”格局，核心枢纽蛋白由Hspbp1/Hif1a（应激与低氧相关）转向Bub1b/plk1（细胞周期与有丝分裂调控），说明肝胰腺从应激应对逐步转为生长与细胞增殖相关调控。
讨论部分总结方面，研究人员指出，沙底污染是传统日本对虾养殖的隐性限制因子，无沙系统通过减少底质污染物蓄积降低慢性胁迫；表型改善并非单纯源于水质，而是共享水体下底质条件驱动的行为、生理与分子重编程。转录组“短期抑制、长期激活”反映虾类在环境突变后的逐步稳态重建，枢纽基因转换提示无沙条件下肝胰腺功能重心由应激耐受转向组织更新与生长维持。
结论部分翻译为：无沙养殖提高日本对虾（Penaeus japonicus）存活率；虾通过对抗氧化、免疫和代谢通路的顺序调控适应无沙环境；该研究为日本对虾无沙养殖技术优化与产业推广提供了理论参考。
