2024年11月13日，国际期刊《Aquaculture Reports》（SCI 二区 Top，IF= 3.2）在线发表了聊城大学噬菌体中心李玉保教授团队与山东农业大学王慧教授团队联合完成的研究论文，题为“Bacillus subtilis supplementation enhances the growth performance, immune indicators, and stability of the intestinal flora of Cherax quadricarinatus”。该研究分析了在红螯螯虾日粮中添加枯草芽孢杆菌对其自然防御能力的增强作用，稳定了其肠道微生物结构，并提高了水生生物的抗病能力。

　　有益微生物对水质保持、废物管理、生产力提高、饲料开发和传染病预防至关重要；它们还负责提供水产养殖产品的多种健康益处。在水产养殖系统中，有多种微生物可作为益生菌，这些微生物的应用、作用机制和效果各不相同。以往的研究表明，最佳应用方法依赖于菌株和宿主生物。红螯螯虾生长迅速，存活率高，能够在多种环境中繁殖，因此在全球广受欢迎。然而，养殖密度的增加带来了与水质安全、营养吸收、物质代谢和疾病频率相关的新挑战，这些挑战影响了红螯螯虾种群的健康。因此，其饲粮中添加益生菌是否能够提高其生长性能仍需深入探究。

　　针对益生菌最佳添加浓度的问题，该团队进行了一项研究，评估了不同浓度（1.5×10^6 CFU/g、1.5×10^7 CFU/g和1.5×10^8 CFU/g）枯草芽孢杆菌对红螯螯虾在45天内的生长、发育、免疫反应和肠道微生物群的影响。研究分析了在喂养45天后试验动物的最终体重和特定生长率（SGR）。实验结果表明，补充枯草芽孢杆菌均可促进实验动物的生长发育，但1.5×10^6 CFU/g和1.5×10^8 CFU/g处理组的SGR明显更高。

　　表1 红螯螯虾的特定生长率　　　

　　针对枯草芽孢杆菌是否会提高红螯螯虾自然抵抗力的问题，该团队检测了不同浓度的枯草芽孢杆菌添加试验动物的酶活力值。结果显示，日粮中添加益生菌能显著提高试验动物的抗氧化能力，但添加益生菌并不会提升α-淀粉酶和胰蛋白酶等酶的活力值。

　　Figure 2 体液酶活值

　　为解析枯草芽孢杆菌对宿主肠道菌群结构的影响，该研究基于元基因组测序技术。研究深入剖析了在投喂益生菌15天、30天和45天时，不同浓度组的肠道菌群结构及其潜在的生物学功能。这为深入分析益生菌如何影响肠道菌群结构重塑及其丰度变化提供了参考。

　　Figure 2 肠道菌群结构

　　针对益生菌是否会提高试验动物的抗细菌感染能力，该团队在喂养试验结束后，通过维氏气单胞菌感染分析了不同浓度益生菌对ALF及SOD基因的表达。结果显示，浓度为1.5×10^6 CFU/g和1.5×10^7 CFU/g的枯草芽孢杆菌能够显著提高ALF和SOD基因的转录水平。

　　Figure 3 益生菌提高红螯螯虾的抗病能力

　　综上所述，该团队基于喂养实验，通过分子生物学方法检测了不同浓度益生菌对红螯螯虾的促生长作用及自然防御能力。同时，结合微生物16S测序技术，研究还揭示了在益生菌添加过程中红螯螯虾肠道菌群结构的重塑过程及微生物丰富度的变化情况。研究为益生菌在水产养殖中的应用奠定了基础。

　　聊城大学为论文的第一完成单位，陈端端博士为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金项目（32372957）、泰山产业领军人才项目（LJNY202114）和聊城大学博士科研启动基金（3180521666）的资助。

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2024.102488

　　（文：陈端端    审核：李玉保）