两种养殖模式下黄条鰤幼鱼消化道菌群对生长的微生态调控作用

探究了工厂化、网箱养殖模式对黄条鰤(Seriola lalandi)幼鱼生长性能及消化道菌群的影响, 通过 16S rRNA 高通量测序和生物信息学方法, 分析了两种养殖模式下黄条鰤幼鱼消化道(胃、幽门盲囊、肠道)、饵料及养殖水中的菌群结构特征及其互作关系。结果显示, 本实验条件下, 网箱养殖黄条鰤幼鱼较工厂化养殖鱼生长性能显著提升; 在黄条鰤幼鱼消化道菌群方面, 门水平上的拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和属水平上的拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、拟杆菌属(Bacteroides)在网箱养殖模式中其丰度值高于工厂化养殖模式, 其中拟杆菌属仅出现于网箱养殖模式且呈现显著性差异; Beta 多样性分析显示消化道菌群更多受到饵料菌群的影响, 受水环境影响相对较小。KEGG 注释分析表明两种养殖模式的差异菌群中, 网箱养殖幼鱼消化道菌群主要参与磷酸转移酶系统 (PTS)和 NOD 样受体信号通路, 而工厂化养殖幼鱼为碳水化合物代谢和类胡萝卜素合成通路。本研究表明, 环境菌群中, 饵料菌群对消化道菌群的影响大于养殖水体菌群; 消化道微生物群落通过调整其组成结构从而改变菌群功能通路的方式, 积极参与两种养殖模式下黄条鰤幼鱼生长机能差异的调控。因此, 网箱养殖鱼表现出更快速的生长性能可能是由于机体内的菌群产生了更多的短链脂肪酸并诱导 IGF-1 等生长相关功能基因的表达, 从而促进机体的营养吸收和生长。本研究预期结果将为黄条鰤专用配合饲料的研制和健康养殖技术开发提供微生态理论支撑。     

大菱鲆(Scophthalmus maximus)仔稚鱼发育期消化道可培养细菌的菌群特征分析

采用传统的细菌培养方法,对大菱鲆(Scophthalmus maximus)育苗生产过程中不同发育时期仔稚鱼的消化道、投喂饵料和养殖水源中的可培养细菌进行了菌群结构分析和优势菌株的16S rDNA同源性比较,揭示其形成过程和演替规律。结果显示,在大菱鲆仔稚鱼5?36日龄的不同发育时期,消化道中的细菌数量呈现了先升高后降低的变化趋势,在17?26日龄期间,仔稚鱼消化道可培养细菌数量级在105?106 CFU/g以上,并且与其他时期存在极显著差异(P<0.01)。弧菌总量呈现先升高后稳定的变化趋势,17日龄之前与之后存在显著差异(P<0.05)。至投喂颗粒饵料期,细菌总量和弧菌总量均稳定在104 CFU/g数量级,弧菌成为大菱鲆仔稚鱼消化道中的优势菌种。本研究发现,大菱鲆仔稚鱼发育早期消化道中的优势菌群变化明显,并且生物饵料中的细菌对消化道中的菌群结构影响较大,其中的Vibrio ichthyoenteri最终成为仔稚鱼消化道中的优势菌种。     

养殖刺参早期发育阶段体内可培养细菌的菌群特征及其与环境菌群相关性分析

采用传统细菌培养方法,对养殖刺参(Apostichopus japonicus)早期发育各阶段幼体体内及环境(投入饵料及培育用水)菌群的组成与结构展开研究,对分离的优势细菌进行分子鉴定,在此基础上,进行了刺参幼体体内菌群结构与环境菌群结构相关性分析。幼体各发育期的细菌培养结果显示,在幼体开口前的各发育时期(性腺、卵、受精卵、原肠胚)均无可培养细菌,在投饵以后,耳状幼体、樽形幼体体内可分离到可培养细菌,幼体发育到稚参以后,消化道可培养细菌总数急剧增加,并在4月龄时达到108 CFU/g数量级。在幼体体内可培养细菌中,弧菌(Vibrio)占比为2.2%~77.3%。对环境菌群的细菌培养结果显示,培育用水中细菌含量变化不显著,随着幼体发育期饵料的转变,不同时期饵料中细菌含量差异显著。整个养殖系统中共分离到65株优势细菌,16S rDNA鉴定结果显示,所分离的65株优势菌鉴定为14个属43种细菌。相关性分析结果显示,随着幼体的发育,生物饵料中的细菌对消化道中的菌群结构影响越来越大。本研究结果为解析刺参消化道菌群的形成过程和演替规律以及养殖用益生菌的筛选与应用奠定了基础。     

海水鱼消化道菌群结构研究进展

从海水鱼消化道结构、消化道菌群结构、消化道菌群功能及消化道菌群结构研究手段等几个方面综述了海水鱼消化道菌群结构的研究进展。指出海水鱼消化道菌群结构受到生长发育阶段、养殖环境及饵料变化等因素的影响。论述了正常消化道菌群的重要功能,比较分析了目前消化道菌群结构不同研究手段,阐明了消化道微生物分子生态学研究的学术价值。为筛选高效、专一性、可定植性的海水鱼益生菌奠定了基础。     

高蛋白配合饲料替代饲喂对拟穴青蟹肠道菌群的影响

为探明蟹公寓养殖模式下,高蛋白配合饲料替代杂鱼饲喂对拟穴青蟹菌群的影响,采用16S rRNA高通量测序技术,比较分析养殖过程中不同饵料组拟穴青蟹的肠道菌群结构。结果显示,各饵料组中优势菌群均为变形菌门、厚壁菌门、梭杆菌门和拟杆菌门,占操作分类单元总数85.84%以上。不同饵料组共有细菌操作分类单元(695个)占总数的18.92%,其序列数占总序列数的95.39%。主坐标分析显示不同饵料组肠道菌群的群落结构未产生显著分化。共现性网络分析显示,随养殖过程推进,微生物互作网络复杂度降低。功能预测分析显示,细菌次生代谢产物的生物合成、转运和分解代谢等功能主要在养殖前期出现显著性差异,而养殖后期饵料组间无显著性差异。试验结果表明,蟹公寓养殖过程中,不同饵料会对拟穴青蟹的肠道菌群造成影响。与杂鱼组相比,高蛋白配合饲料在维持肠道菌群多样性方面有一定优势,同时未显著影响肠道细菌群落结构和功能。     

大黄鱼消化道菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力分析

为研究大黄鱼(Larimichthys crocea)消化道的菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力特征,本研究采用高通量测序技术系统分析大黄鱼胃、幽门盲囊和肠道中菌群组成及分布,并对比研究工厂化养殖和网箱养殖模式下的消化道菌群;同时,结合生化分析方法解析2种模式下消化道消化酶和非特异性免疫酶活力特征。结果显示,2种养殖模式下,菌群多样性随消化道延伸呈下降趋势;乳杆菌科(Lactobacillaceae(f))、Fructobacillus、黄杆菌属(Flavobacterium)等代表的菌属为共有优势菌群。其中,拟杆菌属(Bacteroides)和Anaerostipes等的丰度随消化道延伸呈下降趋势,而乳杆菌科、E01_9C_26_marine_group(o)所代表的菌属及黄杆菌属等则相反;普氏菌属(Prevotella_9)、乳杆菌科代表的菌属为2种模式养殖大黄鱼的主要差异菌属。工厂化养殖条件下,幽门盲囊和肠道中的菌群组成及其参与营养和免疫相关代谢通路的基因数目差异不显著(P>0.05),但与胃部的菌群组成和相关代谢通路基因数目存在明显差异;而网箱养殖大黄鱼胃部与幽门盲囊和肠道的菌群结构及相关代谢通路基因数目差异相对较小。2种养殖模式下的大黄鱼消化道菌群与饲料菌群相近。另外,胃和幽门盲囊也具有非特异性免疫酶活性,说明,整个消化道还具有一定的化学免疫屏障作用。本研究结果将为大黄鱼健康养殖提供基础参考,并为消化道菌群生理功能探讨提供理论依据。     

饲料中添加复合芽孢杆菌对草鱼消化道酶活性及肠道菌群的影响

用含复合芽孢杆菌(105cfu/g饲料,枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌以1∶1比例混合)的基础日粮,按体重3%的日投饵量,饲喂体重(51.37±0.58)g的草鱼(Ctenopharyngodon idellus),饲养实验45 d。结果表明:与对照组相比,处理组肠道内容物胰蛋白酶活性提高了79.46%(P<0.01);肝胰腺脂肪酶活性提高了16.82%(P<0.01),肝胰腺淀粉酶和胰蛋白酶活性无显著差异(P>0.05)。肠道菌群数量分析显示,处理组肠道芽孢杆菌数均显著提高(P<0.01),弧菌和大肠杆菌数显著降低(P<0.01)。结果提示,饵料中添加复合芽孢杆菌能够改善草鱼肠道菌群组成,并提高消化道特定消化酶活性。     

患病中华鳖消化道菌群的研究

本研究检测了健康中华鳖与患出血性败血症的中华鳖消化道内细菌的数量和菌群组成.结果显示,患病中华鳖比健康鳖消化道内细菌数量增多,在菌群组成上,Aeromonas(气单胞菌属)的比例增加.研究表明,病理状况下的中华鳖消化道菌群与健康鳖有明显的差别.     

不同健康程度和抗生素氟苯尼考干预下斑石鲷肠道菌群的结构差异

为了研究不同健康程度和抗生素氟苯尼考干预下斑石鲷肠道菌群结构的差异及其与养殖环境中菌群结构的相关性,采用Illumina Hi Seq PE250高通量测序的方法对健康、亚健康、典型黑身病和口服氟苯尼考条件下的斑石鲷肠道、养殖水体和颗粒饵料中的细菌多样性及群落结构进行了分析比较。结果显示,养殖水体中细菌多样性高于肠道和颗粒饵料。不同健康程度及氟苯尼考干预下斑石鲷肠道中细菌均以变形菌门、厚壁菌门和软壁菌门为主,且对应的操作分类单元(OTU)占样品全部OTU的比例均达到85%以上。黑身病的发生可影响斑石鲷肠道中丰度最高的前20种优势细菌种类的排名次序,其中变形菌门中的弧菌属的相对丰度显著增加,且随着弧菌属丰度的增加,斑石鲷的黑身病症状也逐渐加重。饵料中添加氟苯尼考投喂斑石鲷能使患病鱼肠道弧菌属的丰度从60.33%下降到1.29%,较大程度改变了肠道的菌群结构,并证实氟苯尼考有效防治黑身病。其次,养殖水体和颗粒饵料对斑石鲷肠道菌群也有一定影响,且养殖水体的影响高于颗粒饵料。本研究首次报道了斑石鲷肠道菌群结构,其研究结果为今后斑石鲷的健康养殖、疾病防控及其微生态学研究提供了参考依据和技术支撑。     

松江鲈鱼初期胚后发育阶段消化系统组织学的初步研究

实验通过对松江鲈鱼(Trachidermus fasciatus Heckel)仔鱼的消化道进行从口腔到尾部的连续切片,观察其消化道的组织学结构。结果表明:①松江鲈鱼仔鱼在出膜后1d与2d的消化道组织结构简单,肠腔部分位置堵塞,未见畅通,仔鱼靠自身的卵黄囊进行营养。②出膜3d后的松江鲈鱼仔鱼消化道畅通,可进行主动摄食。了解到这一情况,并根据其当时精确的口径大小,可为解决松江鲈鱼仔鱼开口时间与选择合适开口饵料提供理论依据。     

池塘养殖牙鲆肠道和环境菌群结构对益生菌制剂的响应

为研究益生菌制剂对池塘养殖牙鲆(Paralichthys olivaceus)肠道及环境菌群结构的调控效果,采用高通量测序技术和生物信息学分析手段构建牙鲆肠道、养殖水体、饵料和池塘底泥的16S rDNA基因测序文库,分析不同样品中菌群组成和多样性在益生菌制剂调控过程中的变化趋势.结果显示,添加益生菌制剂后,池塘底泥和牙...     

牙鲆(Paralichthys olivaceus)仔稚幼鱼肠道菌群结构比较分析

采用MiSeq 16S rRNA高通量测序技术和生物信息学分析方法,构建了牙鲆(Paralichthys olivaceus)工厂化人工育苗模式下仔稚幼鱼阶段6个不同发育时期18个样品的16SrRNA基因测序文库,共获得7462个OTU (Operational Taxonomic Unit),分类为42个菌门972个菌属.对肠道菌群的形成过程及结构多样性变化分析显示,牙鲆初孵仔鱼的菌群组成多样性丰富,体内的优势菌为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);在9日龄和21日龄摄食轮虫(Rotifer)和卤虫(Artemia sp.)幼体样品中,肠道的优势菌群结构较单一,变形菌门成为此时期肠道的优势菌群;45日龄摄食配合饲料后,肠道中变形菌门的相对丰度显著降低,厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度明显增大,成为肠道菌群的优势菌群.在属水平的菌群结构中发现,牙鲆仔稚幼鱼肠道优势菌群的种类和数量都发生了较大变化,在9日龄和21日龄时期肠道中弧菌属(Vibrio)相对丰度最高,到45日龄后相对丰度锐减到最低水平;拟杆菌属(Bacteroides)和普氏菌属(Prevotella)在80日龄后达到较高水平,成为肠道优势菌属;厚壁菌门的8个菌属在80-115日龄时期均发展成为优势菌属,定植于牙鲆的肠道.本研究揭示了工厂化人工育苗模式下牙鲆仔稚幼鱼肠道菌群结构及演替规律.     

池塘和工厂化养殖牙鲆肠道菌群结构的比较分析

为研究池塘和工厂化养殖条件下牙鲆肠道菌群结构差异及其与饵料、水环境、底质等的关系,采用MiSeq高通量测序技术和生物信息学分析手段,构建了牙鲆(Paralichthys olivaceus)肠道、养殖水体、饵料和池塘底泥等7个样品的16s rRNA基因测序文库,分析了不同样品中菌群组成和生物多样性。结果表明：池塘养殖牙鲆肠道（B1）中以厚壁菌门（30.49%）、变形菌门（19.16%）和梭杆菌门（11.11%）为主,其中芽孢杆菌属（27.66%）占绝对优势,弧菌属（0.16%）丰度最小;工厂化养殖牙鲆肠道（B5）中以变形菌门（44.31%）、厚壁菌门（11.57%）和放线菌门（4.79%）为主,其中不动杆菌属（10.37%）丰度最大,弧菌属（4.05%）相对B1中丰度较高。牙鲆肠道优势菌群主要与营养代谢调节相关,同时有益微生物和有害微生物也是肠道菌群的重要组成部分。差异性和系统进化分析表明两种养殖条件下牙鲆肠道菌群结构与饵料中菌群关系密切,此外受养殖水环境中菌群影响较大。研究结果将为今后牙鲆养殖专用高效微生态制剂的研制和养殖环境微生态调控技术构建提供理论依据。     

Microflora of Arctic charr, Salvelinus alpinus (L.): gastrointestinal microflora of free-living fish and effect of diet and salinity on intestinal microflora

Abstract. The adherent aerobic bacterial flora present in the gastrointestinal tract and faeces of free-living Arctic charr, Salvelinus alpinus (L.), from Lake Takvatn, Northern Norway, were identified both qualitatively and quantitatively. Approximately 10⁵ bacteria g⁻¹ were found in both the small and large intestines. The predominant bacterial species were identified as Aeromonas , Enterobacteriaceae, Micrococcus and Lactobacillus. Other microorganisms isolated included Acinetobacter, Cytophaga, Flavobacterium, Moraxella, Pseudomonas, Vibrio , Coryneforms and Streptococcus. The intestinal microflora of free-living fish was dominated by Aeromonas and Lactobacillus , but the intestinal bacterial flora of wild fish transferred to hatchery was affected by feeding them either a capelin roe diet or a commercial feed in fresh and sea water. Approximately 55% of the bacterial flora in intestinal contents from fish fed the capelin roe diet was Enterobacteriaceae when the fish were held in fresh and sea water. However, when the wild-caught charr were fed a commercial diet in fresh water, Aeromonas and Pseudomonas dominated in faeces, while Vibrio and Pseudomonas were predominant in the diet group held in sea water.     

许氏平鲉仔鱼、稚鱼、幼鱼肠道微生物群结构特征

采集常规饲养的健康许氏平鲉1日龄仔鱼,9、20日龄稚鱼,54、95日龄幼鱼,运用Illumina MiSeq PE300平台,对其肠道微生物的16S rDNA V3~V4可变区进行高通量测序,共获得1039个运算分类单位、667个属。在丰度高于1%的菌属水平上,野生鱼肠道菌群丰度的平均值(86%)远高于幼鱼时期的平均值(73.5%)。不动杆菌属为仔鱼、稚鱼、幼鱼肠道中最优势菌属(丰度为26.2%~45.3%);短芽孢杆菌属次之。结合共有菌属分析获得11个核心菌群,芽孢杆菌属、短芽孢杆菌属、不动杆菌属、根瘤菌属等的丰度随仔鱼、稚鱼、幼鱼生长先升后降,均在54日龄时丰度最高;弧菌属则呈现相反的趋势(0.37%~12.41%),54日龄时丰度最低。仔鱼、稚鱼、幼鱼与野生个体肠道仅有14个共有菌属,短芽孢杆菌属、Massilia的最小丰度值分别是野生个体肠道中最大丰度值的9倍和32倍,差异明显。本研究揭示了许氏平鲉仔鱼、稚鱼、幼鱼肠道菌群结构特征及其发生、发育的过程,为苗种繁育阶段肠道生理健康调控提供理论依据。     

Immune Responses to Vibrio anguillarum in Yellowtail Kingfish,Seriola lalandi,Fed Selenium Supplementation

Effects of dietary selenium (Se) on immune competence of yellowtail kingfish, Seriola lalandi, were investigated. The fish were fed one of the three experimental diets including a control diet without Se supplementation and two diets supplemented with Se from Se‐yeast (Selplex) at 2 and 4 mg/kg. After feeding for 6 wk, the fish were challenged by injecting Vibrio anguillarum and observed for 2 wk. Dietary Se had no effect on feed intake, feed conversion ratio, and survival over the course of 6‐wk feeding; however, it significantly increased weight gain and Se content in muscle. Following the bacterial infection, the immune‐stimulating effects of Se were observed in antibody, lysozyme, and bactericidal responses, and there was a corresponding increase in survival and hematocrit by Se. Under infectious condition, antioxidant capacity of fish as measured in terms of resistance of red blood cells to peroxidation and glutathione peroxidase activity also increased by supplementation of Se. Liver necrosis and kidney melano‐macrophages were only seen in surviving fish fed the control diet after the challenge. Furthermore, there was evidence of myopathy in fish fed the diet without Se supplementation. This study suggests that Se, supplemented at 2 or 4 mg/kg, can improve growth and health of yellowtail kingfish.     

The development of probiotics for the control of multiple bacterial diseases of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum)

JB-1 and GC2, which were equated with Bacillus sp. and Aeromonas sobria respectively, were recovered from the digestive tract of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss and ghost carp, Cyprinus sp. respectively, and demonstrated effectiveness as probiotics for the control of infections caused by Aeromonas salmonicida, Lactococcus garvieae, Streptococcus iniae, Vibrio anguillarum, Vibrio ordalii and Yersinia ruckeri. When administered to rainbow trout (average weight = 12 g) for 14 days in feed dosed at 2 x 10(8) cells g(-1) of feed, JB-1 led to a reduction in mortalities to 0-13% after challenge with a range of bacterial pathogens compared to 80-100% mortalities of the controls. Similarly, use of GC2 reduced mortalities to 0-16% following the challenge compared to 80-100% mortalities of the controls. The mode of action reflected nutrition, production of inhibitory substances and stimulation of the innate immune responses. Specifically, JB-1 and especially GC2 were positive for siderophore and chitinase production, and increased lysozyme, phagocytic and respiratory burst activity.     

Digestive enzyme responses of tambaqui (Colossoma macropomum) fed on different levels of protein and lipid

The adaptation of digestive proteases, amylase and lipase was studied in tambaqui fed with 350, 253, 301 and 205 g kg^?1 of crude protein, and 49, 81, 113 and 145 g kg^?1 of lipid, in isocaloric diets. Digestive protease increased when dietary protein increased in stomach, where the highest specific activity was observed. Unspecific protease activity in intestine was very low. Lipase was observed throughout the gastrointestinal tract, and higher activities were observed in the stomach. However, pyloric caecum and the anterior and posterior intestines were the responsive sections to the dietary lipid. Amylase was detected throughout the gastrointestinal tract, but pyloric caecum was the most relevant amylase producer. Positive correlations were observed between anterior intestine lipase versus dietary lipid and pyloric caecum amylase versus dietary protein. Tambaqui is responsive to the food composition adapting the main digestive enzymes to the best profile.