聚β-羥基丁酸酯對凡納濱對蝦生長性能和腸道健康的改善作用研究.pdf

1、本研究以凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)作為研究對象，通過在飼料中分別添加含量為0％(對照組)、1%、3%和5%的聚β-羥基丁酸酯(PHB)投喂對蝦，飼養(yǎng)35天，檢測并比較不同劑量PHB對凡納濱對蝦生長性能、蝦體營養(yǎng)成分、腸道短鏈脂肪酸含量、消化和免疫酶活性、免疫基因表達(dá)、腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響，初步探討PHB對凡納濱對蝦生長性能和腸道健康的改善作用。主要研究結(jié)果如下：
　　1.PHB對凡納濱對蝦生長指標(biāo)和體營養(yǎng)

2、成分的影響
　　研究了PHB對凡納濱對蝦生長性能和蝦體營養(yǎng)成分的影響。結(jié)果顯示，養(yǎng)殖35天，與對照組相比，3個PHB組的實驗對蝦體質(zhì)量增加率和特定生長率均顯著升高(P＜0.05)，3%PHB組的飼料系數(shù)顯著降低(P＜0.05)，1%與5%PHB組與對照組之間差異不顯著(P＞0.05)。存活率各組之間沒有顯著差異(P＞0.05)，但各組都高于96%。蝦體營養(yǎng)成分含量測定結(jié)果顯示，各組之間的對蝦蝦體水分和灰分含量均沒有顯著差異(P＞0

3、.05)，3%和5%PHB組的粗蛋白含量顯著高于對照組(P＜0.05)，5%PHB組的粗脂肪含量與對照組相比顯著升高(P＜0.05)，但1%與3%PHB組與對照組差異不顯著(P＞0.05)。結(jié)果表明，飼料中添加PHB能促進(jìn)對蝦的生長性能，提高對蝦蝦體粗蛋白含量；本研究條件下PHB適宜添加濃度為3%。
　　2.PHB對凡納濱對蝦腸道消化和免疫功能的影響
　　研究了PHB對凡納濱對蝦腸道組織形態(tài)、腸道短鏈脂肪酸含量、腸道消化酶、

4、免疫酶活性和免疫基因表達(dá)水平的影響。結(jié)果表明，腸道組織經(jīng)HE染色觀察，3個PHB組的腸上皮細(xì)胞排列更加緊密整齊，且細(xì)胞厚度明顯增高，細(xì)胞核數(shù)量增多，無明顯細(xì)胞脫落和損傷。各PHB組腸道乙酸含量均顯著升高(P＜0.05)，且與PHB添加劑量成正相關(guān)；1%與3%PHB組的丙酸含量顯著升高，3%PHB組的丁酸含量最高(P＜0.05)。與對照組相比，各 PHB組的淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性均顯著升高(P＜0.05)，其中，淀粉酶活性以1%PH

5、B組最高(P＜0.05)，脂肪酶活性各PHB組間無顯著差異(P＞0.05)，3%PHB組的胰蛋白酶和胃蛋白酶活性均顯著高于其他兩個實驗組(P＜0.05)。5%PHB組的溶菌酶活性顯著升高(P＜0.05)，1%和3%PHB組無顯著變化(P＞0.05)；總抗氧化能力和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶活性均以3%PHB最高(P＜0.05)，3%和5%PHB組無顯著變化(P＞0.05)；一氧化氮含量各PHB組均顯著升高(P＜0.05)。各PHB組對蝦腸道HS

6、P70基因的相對表達(dá)水平顯著升高(P＜0.05)，其中3%PHB組最高；各PHB組Toll基因的表達(dá)水平均顯著高于對照組(P＜0.05)，且與PHB添加量成正相關(guān)；Imd基因相對表達(dá)水平1%PHB組最高，而3%和5%PHB組無顯著變化(P＞0.05)。結(jié)果表明，飼料中添加PHB能增加對蝦腸上皮細(xì)胞高度，豐富腸道短鏈脂肪酸含量，有利于增強凡納濱對蝦腸道的消化和非特異性免疫能力。
　　3. PHB對凡納濱對蝦腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響

7、　　研究了PHB對凡納濱對蝦腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響。12個腸道細(xì)菌樣品經(jīng)采用Illumina HiSeq測序共得到467497條原始序列，經(jīng)優(yōu)化和質(zhì)控后得到463732條序列。α多樣性分析結(jié)果顯示，4個處理組對蝦腸道樣品有效OTU總數(shù)為1442個，共有的OTU數(shù)為458個，各PHB組特有OUT數(shù)隨著PHB濃度的增加逐漸降低，其中1%PHB組特有的OTU數(shù)最多，有154個，3%PHB和5%PHB組的數(shù)量明顯低于對照組。1%PHB組的α多樣性指

8、數(shù)中的Chao1、ACE和Shannon指數(shù)以及OUT總數(shù)均高于對照組，但差異不顯著；且隨著PHB添加濃度的增高，對蝦腸道的α多樣性指數(shù)均呈現(xiàn)下降的趨勢，5%PHB組最低，顯著低于對照組。β多樣性分析結(jié)果顯示，4個處理的凡納濱對蝦腸道細(xì)菌在門分類水平上主要由變形菌門(Proteobacteria)、軟壁菌門(Tenericutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)等組成。在綱分類水平上，柔膜菌綱(Mollicutes)、α-變形

9、菌綱(Alphaproteobacteria)和γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)在4個處理組凡納濱對蝦腸道內(nèi)均占據(jù)優(yōu)勢地位，但它們的相對豐度存在差異。其中，柔膜菌綱在5%PHB組中的比例最高，為51%；而其在對照組、1%PHB和3%PHB組中的比例接近，分別為31%、29%和32%。此外，α-變形菌綱和γ-變形菌綱的相對豐度在1%PHB組中所占的比例最高，為51%；其次為3%PHB組，為45%；而5%PHB組和對照

10、組中的比例比較接近，分別為36%和39%。聚類分析顯示，細(xì)菌微生物類群的豐度在對蝦投喂不同劑量PHB的飼料后發(fā)生明顯變化，且5%PHB組的菌群多樣性明顯減少。此外，PHB組對蝦腸道組中富集大量有益菌類，如芽孢桿菌(Bacillus)、乳酸菌(Lactobacillus)、乳球菌(Lactococcus)、蛭弧菌(Bdellovibrio)和梭狀芽胞桿菌(Clostridium)等。結(jié)果表明，飼料中添加PHB可以改變對蝦腸道菌群結(jié)構(gòu)，促進(jìn)