酵母水解物对克氏原螯虾生长性能、免疫功能及肠道菌群的影响

克氏原螯虾在中国淡水经济虾类养殖中占有极重要的地位。目前高密度集约化养殖中克氏原螯虾的营养需求基本依靠投喂人工饲料来满足,如果饲料配制不合理,必然会对虾的生长发育和非特异性免疫等方面带来不利影响,多种致病菌会引起螯虾大规模发病。现阶段缺乏对克氏原螯虾疾病的治疗措施,坚持以预防为主。主要通过加强日常管理,营养调控等手段来预防疾病的发生。因此,寻求优质的功能性饲料添加剂对维持水产动物的生长发育和正常的生理功能十分重要。酵母水解物是以新鲜酿酒酵母为原料,经一系列复杂工艺制备而成的新型优质饲料添加剂,可以促进动物生长发育、增强机体消化和抗氧化能力、提高免疫力和维护生物肠道健康等。酵母水解物在养殖领域已有广泛的运用,但对克氏原螯虾的研究却未见报道。因此,本试验拟在研究不同浓度酵母水解物对克氏原螯虾生长性能、消化能力、抗氧化能力、非特异性免疫力及肠道菌群的影响。本研究选取300尾平均体重为(6.43±0.55)g的健康幼虾,随机分为5组,每组3个重复,养殖密度为20尾/缸。基础饲料中酵母水解物添加量分别为0(对照组)、0.50%、1.00%、2.00%和4.00%,试验期8周。试验结束后检测螯虾生长指标、消化、抗氧化和免疫酶等指标,分析酵母水解物对幼虾存活、生长、抗氧化防御系统、非特异性免疫及肠道菌群反应的影响。旨在完善克氏原螯虾的饲料配制和健康养殖,为现代养殖业及饲料添加剂的使用提供科学依据,同时为酵母水解物在提高克氏原螯虾生长、消化、抗氧化和非特异性免疫的影响方面提供理论基础。本试验结果如下:1.饲料中添加1.00%-4.00%酵母水解物对克氏原螯虾生长指标影响显著(P<0.05),其中2.00%酵母水解物添加组螯虾存活率、末体重、末体长和肝胰腺指数最高,饲料中添加1.00%酵母水解物螯虾增重率和特定生长率最高。饲料中添加1.00%酵母水解物全虾粗蛋白质含量显著高于其他组(P<0.05),2.00%酵母水解物添加组显著提高克氏原螯虾肌肉粗蛋白质和粗脂肪含量(P<0.05)。与对照组相比,饲料中添加酵母水解物可以显著提高克氏原螯虾胃组织和肝胰腺消化酶活性(P<0.05),2.00%酵母水解物添加组螯虾胃组织和肝胰腺淀粉酶和蛋白酶活性最高,1.00selleckchem%酵母水解物添加组螯虾胃组织和肝胰腺脂肪酶活性最高。2.与对照组相比,随着饲料中酵母水解物含量的增加,克氏原螯虾肠道褶皱明显增多,分布有序。2.00%酵母水解物添加组螯虾肠道皱襞的长度和宽度最大(P<0.05)、皱襞增多、肠腔空隙减小,以改善肠道形态结构,促进肠道生长发育;0.50%-2.00%酵母水解物添加组肠腔内细胞排列紧密,结缔组织数量众多,致密性高于对照组。2.00%和4.00%酵母水解物添加组雌虾卵母细胞内卵黄颗粒增多,外围滤泡细胞增多。3.饲料中添加酵母水解物后,克氏原螯虾抗氧化性能及非特异性免疫均显著提高(P<0.05)。2.00%酵母水解物添加组克氏原螯虾血清中总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量显著高于对照组(P<0.05),血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性显著低于对照组(P<0.05)。饲料中添加酵母水解物克氏原螯虾抗氧化能力显著高于对照组(P<0.05),2.00%酵母水解物添加组肝胰腺过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和总抗氧化能力(T-AOC)最高,1.00%酵母水解物添加组肝胰腺谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性最高,2.00%酵母水解物添加组肝胰腺丙二醛(MDA)含量最低。与对照组相比,0.50%-4.00%酵母水解物添加组螯虾肝胰腺碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)和溶菌酶(LZM)活性均显著提高(P<0.05),2.00%酵母水解物添加组AKP和ACP活性最高,1.00%酵母水解物添加组LZM活性最高。4.酵母水解物可以改善克氏原螯虾肠道菌群结构。利用16s r DNA高通量测序,对Control组和2.00%酵母水解物添加组克氏原螯虾肠道进行微生物结构组成和功能分析。结果表明,测序覆盖率均超过99.95%,酵母水解物组螯虾肠道微生物丰富度指数和多样性指数无显著性差异(P>0.05),但肠道菌群组成改变。两组螯虾肠道菌群门水平上前6位优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和TM7门(TM7),但所占比例不同。与control组相比,酵母水解物组相变形菌门丰度减少,厚壁菌门和拟杆菌门丰度增多。Control组优势菌属为棍状厌氧菌属(competitive electrochemical immunosensorAnaerorhabdus,10.60%)、气单胞菌属(Aeromonas,8.55%)、Dysgonomonas(6.20%)、希瓦氏菌属(Shewanella,1.66%)、假单胞菌属(Pseudomonas,1.50%)、红杆菌属(Rhodobacter,1.10%)。酵母水解物组优势菌属为棍状厌氧菌属(Anaerorhabdus,14.90%)、拟杆菌属(Bacteroides,12.36%)、希瓦氏菌属(Shewanella,5.76%)、Dysgonomonas(5.04%)、红杆菌属(Rhodobacter,4.92%)、不动杆购买STM2457菌属(Acinetobacter,4.18%)。通过KEGG功能通路丰度图可知差异基因相对丰度主要富集于糖代谢(Carbohydrate metabolism)、氨基酸代谢(Amino acid metabolism)、辅助因子和维生素的代谢(Metabolism of cofactors and vitamins)和萜类化合物和聚酮的代谢(Metabolism of terpenoids and polyketones)等4个代谢途径。综上所述,饲料中添加2.00%酵母水解物显著提高克氏原螯虾的生长性能和消化酶活性。当酵母水解物添加量为1.00%-2.0%时,螯虾的抗氧化能力得到提高。2.00%酵母水解物显著改善螯虾的免疫状况,优化肠道菌群结构。建议克氏原螯虾幼虾饲料中酵母水解物添加量为2.00%。