飼料中新增外源益生菌，透過調節腸道微生物區系影響鱖魚生長效能

益生菌可以透過多種方式使宿主受益，如增強免疫力、改善消化、保護宿主免受病原體的侵襲等。在水產養殖中，益生菌主要分為宿主型益生菌和外源益生菌

。由於分離和功能驗證困難，魚類體內許多的宿主型益生菌尚未應用，而一些外源的益生菌已被證實可促進魚類的生長效能。本研究旨在篩選可用於鱖魚養殖的外源益生菌，並探討其作用機理。

實驗分組：

Clostridium butyricum

CB1酪酸梭菌，

Enterococcus faecalis

EF1糞腸球菌，

Bacillus subtilis

BS1枯草芽孢桿菌，

Lactobacillus plantarum

LP1植物乳桿菌

實驗結果：

1. 日糧中新增外源益生菌對生長效能的影響

與對照組（CK）相比，C組的增重率（WG）和成活率顯著降低，餌料係數（FCR）顯著升高。而B組和L組的WG和成活率顯著升高，FCR顯著降低（B/Lvs CK）。

2、日糧中新增外源益生菌對體成分的影響

所有處理的魚體的水分含量均無顯著差異。E組的粗蛋白含量顯著低於CK組，灰分含量顯著高於CK組。同時，L組的粗脂肪含量顯著降低，粗蛋白含量顯著升高（L vs CK）。

3、日糧中新增外源益生菌對腸道微生物區系的影響

3.1 聚類分析

透過主座標分析和聚類樹形圖評估所有樣本在OUT水平的聚類。結果表明B組、L組和其他組的微生物組成有顯著差異。

3.2 多樣性和豐富性分析

C組和E組的Sobs‘s（圖C）和Chao’s（圖E）多樣性指數顯著低於CK組。該結果表明，日糧中新增酪酸梭菌和糞腸球菌顯著降低了鱖魚腸道微生物多樣性和群落豐富度。韋恩圖顯示5個群體共同鑑定出的OUT有116個，其中CK、C、E、B和L分別鑑定出466、343、263、462和 431個核心OTU。同時，同時，B組的DNA序列具有最豐富的特異性OTUS（201個），其次是CK（163個）、L（123個）、C（68個）和E（31個）組（圖E）。

3.3 菌落組成分析

在門水平上，梭桿菌門在CK、C和E組中佔絕對優勢，

厚壁菌門

在B組中

佔

絕對優勢，L組以梭桿菌門和

厚壁菌門

為主（圖A）。在屬水平上，在CK、C、E三組中，鯨桿菌屬佔絕對優勢，芽孢桿菌在B組中佔絕對優勢，L組以鯨桿菌和

乳桿菌

為主（圖B）。

3.4 物種比較分析

採用Welch‘s t檢驗對不同丰度的屬進行評價。C、E、B和L組的Romboutsia的丰度均顯著低於CK組（圖A-D）。此外，E組的芽孢桿菌丰度顯著低於CK組（圖B）。B組的鯨桿菌丰度明顯較低，而芽孢桿菌、乳桿菌和類芽孢桿菌的丰度較高（C）。L組乳桿菌丰度顯著高於L組，而氣單胞菌和小球菌丰度顯著低於L組（圖D）。

3.5功能預測分析

用PICRUSt分析評估腸道微生物區系的功能。下圖顯示了KEGG途徑第2級預測的不同微生物功能。C組和E組在外源物質的生物降解和代謝方面的相對丰度顯著低於CK組。E組氨基酸代謝、其他代謝氨基酸和能量代謝的相對丰度也顯著低於CK組。此外，B組在萜類和多酮的代謝、複製和修復、多糖的生物合成和代謝、其他次生代謝物的翻譯和生物合成等方面的相對丰度顯著低於CK組，在訊號轉導和感染性疾病方面的相對丰度顯著高於CK組。L組在輔因子和維生素代謝、外源物質生物降解代謝、細胞生長和死亡等方面的相對丰度顯著低於CK組，而在碳水化合物代謝和膜轉運方面的相對丰度顯著高於CK組。

4、日糧中新增外源益生菌對消化酶活性的影響

消化酶活性如下表所示，各處理間澱粉酶活性差異不顯著。與CK組相比，C組脂肪酶水平顯著降低，E組蛋白酶水平顯著降低。而B組脂肪酶水平顯著升高，L組蛋白酶水平顯著升高。

5、日糧中新增外源益生菌對腸道組織學的影響

為了研究腸道的病變和組織學特徵，對腸道切片進行HE染色。C組可見腸絨毛邊緣淋巴細胞浸潤，杯狀細胞大量減少。

C組絨毛長度明顯低於CK組。B組和L組的絨毛長度和腸壁高度顯著高於CK組。此外，還測定了不同組腸道食糜的pH值，以評價腸道的生理環境。與CK組相比，C組和E組pH顯著升高，B組和L組pH顯著降低。

6、日糧中新增外源益生菌對血漿免疫指標的影響

B組和L組的球蛋白（GLB）和總蛋白（TP）水平顯著高於CK組。此外，B組和L組的脂多糖（LPS）水平顯著低於CK組，而溶菌酶活性（LZM）水平顯著高於CK組。不同的是，C組的LPS水平顯著高於CK組，而LZM水平顯著低於CK組。

7、日糧中新增外源益生菌對炎症相關基因轉錄水平的影響

炎症相關基因的轉錄水平如下圖所示：C組促炎細胞因子基因（p65-NF-κB、TNFα和PAI）的轉錄水平明顯低於CK組。而B組和L組促炎細胞因子基因（IL-Iβ和TNFα）的轉錄水平明顯高於CK組。L組促炎症細胞因子基因（p65-NF-κB）的轉錄水平也明顯高於CK組。

總結：

上述結果表明，枯草芽孢桿菌BS1和植物乳桿菌LP1可用於水產養殖，益生菌可能透過調節腸道微生物區系影響生長效能和腸道健康。本研究表明，枯草芽孢桿菌BS1和植物乳桿菌LP1可用於提高鱖魚的生長效能和免疫力，這兩種益生菌可能透過調節腸道微生物區系而影響魚體生長效能和腸道健康。

文章來源：

水生動物健康評估

文獻來源：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0044848621010681

doi：10.1016/j.aquaculture.2021.737405