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南美白对虾后肠对肠道菌群健康的影响

曹庆清 法汉娜·纳宁(Farhana Najnine) 韩红草 吴兵 蔡俊鹏博士

除此之外 Bdellovibrio 和类似生物(BALOs)显着增加PL肠道菌群的生物多样性,功能

肠道菌群
这项研究的结果表明,南美白对虾虾幼虫的肠道菌群在成分和功能上都受到降低水盐度的影响,并且添加了BALOs的淡碱性盐酸盐菌株BDN-1F2,大大改善了其盐碱度。生物多样性并加强其功能。费尔南多·韦尔塔摄。

各种感染因子(包括病毒,细菌,真菌等)都可能影响孵化场和养殖场中的养殖虾。弧菌是虾中弧菌病的一组公认的机会病原体。在中国许多虾孵化场中,一种常见的做法是将4至5天大的虾后幼体(PL4-5)的水盐度逐渐降低,从约20 ppt降至4至5 ppt甚至零,然后再恢复到各种盐度以适应不同虾农的需求。

研究人员已经证明了这一过程的效果,据报道,虾的幼体(PLs)逐渐盐度降低,导致PLs中弧菌的数量减少。但是,这些研究人员还提到,尽管这种降低盐度的处理使PL携带的弧菌更少,但尚不清楚它能否产生更健康的PL。

近年来,据中国许多虾类养殖场的报道,池塘中放养的PL8-10经常在30天内(甚至早在8至10天内)出现疾病症状,例如白色粪便甚至死亡。报道的一个关注点是减少或消除PL中弧菌的盐度降低治疗是否可能影响其肠道菌群,并使PL不太适应各种环境和/或更容易受到(潜在)病原性攻击。

许多研究人员报告说,平衡的微生物群落结构对于维持健康和预防疾病至关重要。 Bdellovibrio 和类似生物(BALO)是一组很小的细菌,它们自然存在于陆地和/或水生生态系统以及包括虾和人在内的各种生物的肠道中。 BALO非常多样化,但具有一个共同特征:寄生并杀死其他细菌。大量的研究工作表明,BALO可用于控制弧菌,改变或恢复微生物群落结构以及促进培养生物的生长和存活。

本文–摘自 原始出版物 (Cao Q,F.Najnine,H.Han,B.Wu和J.Cai.2020.BALOs改善了虾后虾肠道菌群的健康(凡纳滨对虾)经过减盐处理后。正面。微生物。)–评估了BALO对第二代饲养的影响 南美白对虾 在对动物进行动物实验后,对虾的PL进行评估,以评估BALO是否可以恢复PL肠道菌群,以及是否对PL肠道菌群有任何影响。

研究设置

南美白对虾 PL7-8(体长:平均0.7到0.8厘米)来自中国广东省的一个虾孵化场。它们是第二代PL,在降低盐度至15 ppt以满足我们的测试需求之前,已经进行了盐度降低处理。这些PL7-8视觉健康,没有明显的疾病迹象。九个装有15 ppt沸水的塑料充气罐(以消除任何微生物污染)被用来在每个罐中随机存放70个PL。

在实验室(华南理工大学,中国广州),PL分为三个治疗组:CD,SD和BD组,每组一式三份。治疗涉及BALOs,BDN-1F2(治疗BD)和 枯草芽孢杆菌 (处理SD)到降低盐度处理后的第二代虾PL饲养,以确定它们是否会影响PL肠道菌群。在BD组中,添加BDN-1F2的终浓度为1×104 噬菌斑形成单位,每毫升PFU [噬菌斑形成单位,PFU,是病毒学中用来描述每单位体积能够形成噬菌斑的病毒颗粒数量的度量]。在SD组中, 枯草芽孢杆菌 加入GIM 1.136的终浓度为1×106 菌落形成单位,每毫升CFU [微生物学中使用菌落形成单位,CFU,以估计样品中活细菌或真菌细胞的数量]。在CD(对照组)组中,未添加任何内容。 BDN-1F2和 枯草芽孢杆菌 仅在测试开始时将GIM 1.136添加到相关组一次。

测试持续了7天,每天给实验性PL饲喂商品虾片两次。在整个测试期间都没有换水。每天记录水温,溶解氧(DO)和pH。记录死虾的数量,并在测试结束时计算成活率。

有关实验设计的详细信息;制备细菌菌株; BALO的枚举计数,可培养细菌和弧菌总数;选定基因的高通量测序;和数据分析,请参阅原始出版物。

结果与讨论

在整个为期7天的测试期间,所有组的水箱中的水都相对清澈,水箱底部仅有少量饲料残渣。水温保持在28℃±0.5℃。所有组中的溶解氧保持在5±0.6 ppm,pH值在7.5至7.9之间。

SD,CD和BD组的死虾平均数量分别为10±2.83、11±2.16和6±1.41,对应的成活率分别为83.3%±4.7%,81.7%±3.6%和90.0百分比±2.4%。在所有三个组中,BD组的PL累积体重增加百分比最高(5.51%±0.34%)。最高的存活率和累积的体重增加百分比表明BD组的PL在所有三个组中生长最好。

结果表明,PL肠道菌群在组成和功能上均受到显着影响,通常被认为是机会病原体。 丙型杆菌 是测试第1天唯一的优势类别,BD,SD和CD组的相对丰度分别为99.43%,85.61和83.28%。在第7天 丙型杆菌 仍然是SD和CD组中唯一的优势类别,相对丰度分别为99.77和99.87%,而BD组中,其价值下降到8.44%。

肠道菌群
图1:BD,SD和对照组(CD)组PL菌群内不同细菌属的相对丰度。 BD1,SD1和CD1代表测试第1天的PL样本,而BD7,SD7和CD7代表测试第7天的PL样本。

关于生物多样性,香农多样性指数(衡量生态社区中物种生物多样性的指标)在7天的测试期间内,而SD组没有变化(从0.98到0.93),CD组从2.94下降到0.94,并且BD组从0.93提高到7.14。

我们的结果表明,目前在中国使用的降低盐度的措施并不能完全杀死某些PL中的所有弧菌,可以加以改善。评估数据并考虑盐度和生长期会显着影响微生物群的组成,我们认为有理由建议,对于健康健壮的肠道菌群而言 南美白对虾 在幼体后期(PL7-15),香农指数应为2.0或更高;低于此值,PL微生物群可能未处于健康状态。与我们研究中的SD和CD组相比,BD组的累积体重增加百分比更高,存活率更高,这证明了这一点。

我们的数据清楚地表明,从一开始就将BDN-1F2添加到实验池中的水对PL肠道菌群具有重要的积极影响,无论是在成分还是在功能上,都显着增强了它们的生物多样性并增强了它们的功能。

关于健康管理和疾病暴发,传统的针对特定病原体的策略似乎还不够,从生态管理的角度来看可能已经过时。正如其他研究人员所建议的那样,该策略应该是管理整个社区,而不只是针对弧菌。其他人提出了一种整体方法,De Schryver和Vadstein(doi:10.1038 / ismej.2014.84)还假设“操纵肠道菌群的生物多样性可以增加宿主对病原体入侵和感染的抵抗力。”根据我们的研究结果,我们认为BALO是适用于此方法的一组适当生物。

观点

我们的研究结果表明,肠道菌群 南美白对虾 虾的PL在成分和功能上均受到水盐减少处理后受到显着影响。添加BALO的胆碱菌株BDN-1F2极大地改善了其生物多样性并增强了其功能。


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