【摘 要】
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为探究几丁质作为饲料组分对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长健康和肌肉营养成分等的影响,评估其适宜用量,本研究制作了几丁质含量为0、2%、4%、6%、8%、10%的6种饲料,分别对应CK(对照)、Ch2、Ch4、Ch6、Ch8、Ch10组,进行为期8周的养殖实验,并通过16S扩增子和宏基因组测序研究几丁质对对虾肠道菌群组成和功能的影响。为进一步了解几丁质与弧菌互作对对虾生长
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为探究几丁质作为饲料组分对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长健康和肌肉营养成分等的影响,评估其适宜用量,本研究制作了几丁质含量为0、2%、4%、6%、8%、10%的6种饲料,分别对应CK(对照)、Ch2、Ch4、Ch6、Ch8、Ch10组,进行为期8周的养殖实验,并通过16S扩增子和宏基因组测序研究几丁质对对虾肠道菌群组成和功能的影响。为进一步了解几丁质与弧菌互作对对虾生长和健康状态的影响,以副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)拌料6%几丁质饲料投喂凡纳滨对虾,采用转录组测序分析养殖8周的对虾肝胰腺相关基因表达变化。1.在几丁质梯度添加实验中,与CK组相比,Ch2组对虾存活率显著提高,Ch4和Ch6组存活率和增重率显著提高,饲料系数显著降低(P<0.05),表明饲料几丁质含量为4%-6%可促进对虾生长、存活和饲料利用。营养成分检测结果显示,Ch2-Ch8组对虾肌肉的组氨酸、谷氨酸,Ch4组的赖氨酸、天冬氨酸,Ch4和Ch8组的油酸、Ch8组的二十四碳一烯酸的含量均较CK组显著升高,表明2%-8%几丁质可提高对虾营养价值和风味。消化酶和免疫酶的分析结果发现,Ch4-Ch8组对虾肠道α-淀粉酶、Ch8和Ch10组肠道胰蛋白酶、Ch4-Ch10组肝胰腺胰蛋白酶的活性显著升高;Ch2组血清酸性磷酸酶,Ch6组血清总超氧化物歧化酶,Ch6和Ch8组肝胰腺总超氧化物歧化酶的活性均显著升高,Ch4和Ch6组肝胰腺丙二醛的含量显著降低,因此,4%-8%几丁质可一定程度提高对虾的消化和免疫力。养殖结束后以副溶血弧菌注射攻毒对虾显示,几丁质处理组对虾存活率均高于或显著高于CK组。可见,几丁质可提高凡纳滨对虾的生长性能、肌肉营养价值和风味、免疫酶和消化酶活性以及对副溶血弧菌的抵抗力,建议饲料中几丁质的适宜用量为4%-6%。2.上述实验中,对虾肠道菌群16S r DNA高通量测序分析显示,养殖6周时处理组Shannon指数高于或显著高于CK组(P<0.05),表明几丁质可提高对虾肠道菌群多样性。Ch2、Ch6-Ch10组厚壁菌门(Firmicutes)、Ch2-Ch6组软壁菌门(Tenericutes)、Ch8组酸杆菌门(Acidobacteria)和所有处理组放线菌门(Actinobacteria),以及Ch4、Ch6组粘着杆菌属(Tenacibaculum),Ch2、Ch6组乳杆菌属(Lactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)和Neoscardovia属的相对丰度在至少一个养殖时期显著高于CK组;而Ch2、Ch6组变形菌门(Proteobacteria)和Ch2、Ch6、Ch8组疣微菌门(Verrucomicrobia),以及Ch8组弧菌属(Vibrio),Ch8、Ch10组粘着杆菌属的丰度则显著低于CK组,表明几丁质可一定程度上优化对虾肠道菌群结构。养殖6周对虾肠道菌群宏基因组测序分析显示,在物质代谢和能量产生等相关功能上,Ch4、Ch6、Ch10组分别有94、335、39个COG丰度显著升高。与几丁质降解相关的COG中,Ch4组的磷酸转移酶系统(COG1762)、Ch6组的ABC转运体(COG4152)和6-磷酸氨基葡萄糖脱氨基酶(COG0363)丰度显著升高,表明几丁质可提高对虾肠道物质代谢和能量产生等相关功能菌群的丰度,且4%-6%几丁质可促进肠道菌群对几丁质的降解代谢。因此,几丁质可提高对虾肠道菌群的多样性,优化其结构,增强其代谢功能。3.副溶血弧菌菌株LC与6%几丁质饲料共同处理(Ch6_V)下,养殖8周对虾的增重率较不加弧菌的对照(Ch6_C)组显著降低,饲料系数显著升高(P<0.05),肝胰腺和肠道消化酶的活性显著降低,且石蜡切片显示Ch6_V组对虾有肝细胞坏死、肠上皮脱离基膜等症状。转录组分析结果显示,尽管Ch6_V组对虾肝胰腺几丁质酶等相关基因的表达则上调,但胰脂肪酶、胰蛋白酶、葡萄糖胺-6-磷酸异构酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶和ATP合成酶等相关基因的表达量较Ch6_C组则显著下调。表明副溶血弧菌虽能提高对虾对几丁质的利用,但也会损伤对虾肠道和肝胰腺组织,降低对虾对脂质、蛋白质和糖类的消化和能量产生等功能。
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