本土益生菌富集饲料对虹鳟生长、免疫及抵御杀鲑气单胞菌感染的关键作用研究

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《Aquaculture International》：Feed enriched by autochthonous probiotic bacteria and its effect on growth and immune response under different feeding regimes and immune response after Aeromonas salmonicida infection in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

【字体：大中小】 时间：2025年04月05日 来源：Aquaculture International 2.2

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　　为解决水产养殖中病原体引发的疾病及抗生素耐药问题，研究人员开展了本土益生菌 Lactobacillus plantarum R2 Biocenol?富集饲料对虹鳟（Oncorhynchus mykiss）生长和免疫影响的研究。结果表明，循环投喂该饲料可增强免疫，且感染后相关炎症因子减少。这为水产养殖提供了新的抗疾病策略。

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　　在水产养殖蓬勃发展的当下，它已成为全球增长最快的人类食用食物来源。然而，这背后却隐藏着诸多危机，其中病原体的威胁尤为突出。像革兰氏阴性菌中的杀鲑气单胞菌（Aeromonas salmonicida），长期肆虐水产养殖业，给众多养殖户带来巨大经济损失。传统应对手段如疫苗和抗生素，虽有一定效果，但抗生素的过度使用导致了耐药菌株的出现，还引发了抗菌耐药基因在不同环境间传播等问题，严重危害人类和动物健康以及水生生态系统。为了寻找更安全、有效的解决方案，来自斯洛伐克和捷克的研究人员开展了一项针对虹鳟（Oncorhynchus mykiss）的研究。他们聚焦于一种新开发的益生菌饲料，探究其对虹鳟生长和免疫反应的影响，尤其是在感染杀鲑气单胞菌后的作用。该研究成果发表在《Aquaculture International》上，为水产养殖的可持续发展提供了重要参考。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，将虹鳟幼鱼分组，分别投喂不同饲料，通过定期测量虹鳟的生长参数，如体长、体重等，评估饲料对其生长的影响；其次，采集不同组织样本，利用定量聚合酶链式反应（qPCR）技术，检测免疫相关基因（如 cathelicidin（cat）、CD4（cd4）、CD8（cd8）等）的表达水平，以此分析饲料对免疫反应的作用。

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研究结果如下：

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生长性能：在实验前期，连续投喂（CON）和循环投喂（CYC）益生菌饲料的虹鳟与对照组（CTRL）相比，生长参数无明显差异。但在第三、四次采样时，CON 组和 CYC 组虹鳟的体重、体长均显著增加，CYC 组表现更为突出，平均特定生长率（SGR）分别为 CTRL 组 1.59%/ 天、CON 组 1.7%/ 天、CYC 组 1.74%/ 天。这表明益生菌饲料可促进虹鳟生长，且循环投喂效果更佳。
免疫相关基因表达（益生菌投喂期间）
- 鳃：第一次采样时，CON 组和 CYC 组的 il-1 表达均增加，CON 组的 il-8、igt 也上调，CYC 组 igm 下调。第二次采样，CYC 组 cd8 和 tgf-β 上调，CON 组 igt 持续上调。第三次采样，CYC 组 cd8、igm、il-8、tnf-α 和 tgf-β 显著上调，最后一次采样时，igm 和 tnf-α 仍保持上调。
- 头肾：第一次采样，两组 il-1β 均增加，CYC 组所有测量基因上调。第二次采样，CYC 组 cd8 和 tnf-α 下调。第三次采样，CYC 组 cd4、igm、il-8 和 tgf-β 上调。最后一次采样，CYC 组 cd4、igt、il-1/2 相较于 CTRL 组上调，igm、tnf-α 和 tgf-β 相较于 CON 组上调。
感染杀鲑气单胞菌后免疫相关分子表达
- cd4 和 cd8：感染后 1 周（第一次采样），益生菌组头肾中 cd4 基因表达显著增加；第二次采样时，脾脏、皮肤和鳃中 cd4 基因表达显著增加，头肾和脾脏中 cd8 基因表达也显著增加。
- igm 和 igt：第一次采样，实验组远端肠道中 igm 表达显著下降，鳃中也有类似趋势，脾脏中则显著上调；igt 在头肾和鳃中表达显著下降。
- il-1β 和 il-8：感染后第一次采样，益生菌组头肾和鳃中 il-1β 表达显著下降，第二次采样时头肾中表达意外增加，脾脏和远端肠道中表达下降；il-8 在头肾、远端肠道和鳃组织中表达显著下降。
- tnf-α 和 il-10：益生菌组中 tnf-α 在多数组织中表达显著下调；il-10 在第一次采样时，皮肤和鳃中表达增加，第二次采样时头肾中增加，其他器官中下降。
- cat：多数器官中 cat 转录水平呈下降趋势，仅鳃中显著增加，感染 3 周后，仅鳃组织中显著上调。
  研究结论和讨论部分指出，本研究中使用的 Lactobacillus plantarum R2 菌株源自虹鳟肠道，作为本土益生菌，能更有效地适应虹鳟肠道环境，抑制病原体。实验表明，补充该益生菌饲料可提高虹鳟生长参数，刺激鳃和头肾的免疫反应，且循环投喂在调节免疫反应上更具优势。感染实验中，益生菌组促炎细胞因子（il-1、il-8、tnf-α）转录水平降低，同时刺激获得性细胞免疫反应（cd4、cd8）。此外，持续投喂益生菌饲料能在感染时抑制炎症反应，改善免疫反应，又不会过度刺激免疫系统。这些研究成果为水产养殖提供了一种极具潜力的益生菌制剂，有望在实际生产中应用，特别是在虹鳟养殖面临压力增加的时期，可有效提升其健康水平和养殖效益。不过，还需在实际养殖环境中进一步验证，以全面评估其对养殖户的健康和经济效益的影响。