藻类、草药和真菌饲料添加剂对凡纳滨对虾生长性能、免疫应答及抗哈维氏弧菌感染能力的跨养殖环境比较研究

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Comparative Immunology Reports

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  为解决抗生素滥用和养殖环境差异对凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)健康的影响,印尼IPB大学团队通过对比池塘与海上网箱养殖系统,评估藻类(Gracilaria verrucosa)、草药(Anredera cordifolia)和真菌(Nodulisporium sp. KT29)添加剂的作用。研究发现真菌补充组增重显著(0.32g),β-葡聚糖提升THC至27.7×106 cells/mL,网箱养殖组PO活性达1.82 μL-1,证实天然免疫刺激剂可替代抗生素促进可持续养殖。

  

在全球水产养殖业中,凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)以年产量680万吨成为最重要的经济物种。然而集约化养殖导致的对虾生长迟缓、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)感染等问题,迫使养殖者过度依赖抗生素,进而引发耐药菌株出现等生态危机。与此同时,池塘与海上网箱两种主流养殖模式的环境差异,使得免疫增强策略的效果评估变得复杂。

为破解这些难题,印度尼西亚茂物农业大学(IPB University)水产养殖系的研究团队开展了一项开创性研究,系统比较藻类、草药和真菌三类天然添加剂在两种养殖环境下对凡纳滨对虾的影响。这项发表在《Comparative Immunology Reports》的研究揭示:富含β-葡聚糖的真菌Nodulisporium sp. KT29能显著提升对虾生长性能和免疫防御能力,为无抗养殖提供了科学依据。

研究人员采用多尺度实验设计,在印尼雅加达千岛群岛的海上网箱和南楠榜池塘同步进行田间试验(8处理×3重复),随后在实验室进行哈维氏弧菌攻毒实验(10处理)。关键技术包括:扫描电镜(SEM)观察肠道微绒毛形态,测定总血细胞计数(THC)、呼吸爆发(RB)和酚氧化酶(PO)等免疫指标,以及生长性能参数分析。实验使用SPF(无特定病原)虾苗,通过完全随机设计控制变量。

生长性能
网箱养殖的真菌组表现最为亮眼:最终体重(0.32g)和特定生长率(SGR 15.6%)显著优于对照组,饲料转化率(FCR 1.64)降低38.9%。SEM显示其肠道微绒毛排列致密均匀,暗示β-葡聚糖促进了营养吸收。而池塘系统中各组生长差异不显著,印证了水流动力学对添加剂效果的调节作用。

肠道微绒毛观察
电镜图像直观呈现了免疫刺激剂的肠道改良效果:草药组形成宽大分离的褶皱,藻类组呈现紧密垂直排列,真菌组则兼具密度与规整性。这种结构差异为解释不同添加剂的作用机制提供了形态学证据,其中真菌组的均匀结构可能与其含有的多种生物活性物质相关。

免疫应答
所有免疫参数在攻毒后第1天达到峰值。真菌组在池塘系统中THC值(12.3×106 cells/mL)和RB活性(1.70 μL-1)最高;而网箱系统的藻类组PO活性(1.82 μL-1)突出,显示环境因素会调控免疫增强路径。值得注意的是,网箱系统的THC基线值普遍更高,佐证了开放水域对免疫系统的天然刺激作用。

攻毒后存活率
真菌组在网箱系统展现最强抗病力(存活率82%),池塘系统的藻类组则达93%。这种差异提示:藻类中的硫酸多糖在相对封闭的池塘环境中能持续发挥抗菌作用,而真菌β-葡聚糖在动态水环境中更易激活免疫记忆。

讨论部分深入剖析了环境-添加剂-宿主的三角关系。网箱系统的优势被归因于持续水流带来的高溶氧和低病原负荷,这与真菌代谢物的协同作用放大了免疫增强效果。而藻类虽含抗营养因子影响生长,但其抗菌成分在池塘静态水体中表现出持久的保护效应。研究特别强调,所有试验组的水质参数(DO 5.13-7.01 mg/L,pH 7.4-8.3)均符合APHA标准,排除了环境胁迫对结果的干扰。

这项研究为水产养殖业提供了重要范式转换:首先证实Nodulisporium sp. KT29真菌可作为网箱养殖的首选添加剂,其β-葡聚糖能同步提升生长和免疫;其次阐明藻类添加剂在池塘系统的特殊价值;最后建立了一套跨环境评价免疫刺激剂的标准化方法。这些发现不仅为减少抗生素使用提供了可行方案,更推动了对虾养殖向精准营养管理的方向发展。未来研究可聚焦不同养殖密度下的添加剂优化,以及复合免疫刺激剂的协同效应评估。

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