Schizochytrium源DHA单甘酯替代鱼油对凡纳滨对虾生长性能、脂质组成及肠道菌群的调控机制

本研究创新性地采用Schizochytrium源DHA单甘酯（DHA-MGs）部分替代凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）饲料中的鱼油，系统评估其对生长性能、肌肉与肝胰腺DHA沉积、脂质组学特征及肠道菌群的影响。结果表明，1.5% DHA-MGs显著提升对虾终末体重（6.81±0.19 g）和特定生长率（SGR），促进DHA在sn-1(3)和sn-2位的定向分布（如甘油三酯TG中DHA含量提升至8.48%），并通过降低潜在致病菌丰度（如Flavobacterium）优化肠道微生态平衡。该研究为水产饲料中可持续DHA来源的开发提供理论依据。

　　

1 引言

二十二碳六烯酸（DHA，C_22:6n-3）作为水产饲料核心营养素，对甲壳类神经发育和视网膜功能具有关键作用。当前鱼油资源面临过度捕捞与环境污染压力，而Schizochytrium微生物因其高产DHA特性成为替代候选。近年哺乳动物研究表明，单甘酯形式（DHA-MGs）比甘油三酯（DHA-TGs）更易被吸收。本研究首次探究DHA-MGs替代鱼油对凡纳滨对虾生长、脂质代谢及肠道菌群的综合影响。

2 材料与方法

实验设计四组等氮等脂饲料：对照组（纯鱼油）及低（0.5%）、中（1.0%）、高（1.5%）DHA-MGs替代组。对虾（初始体重5.46±0.30 g）养殖30天后，通过GC-MS和LC-MS/MS分析肌肉与肝胰腺脂肪酸组成及脂质物种，16S rRNA测序解析肠道菌群。

3 结果

3.1 生长性能

高剂量DHA-MGs组终末体重（6.81 g）显著高于对照组（5.92 g），特定生长率（SGR）提升12.3%，但存活率无统计学差异。

3.2 组织生化特征

肌肉粗脂肪含量随DHA-MGs添加量递增（0.75%→0.89%），肝胰腺DHA沉积量从9.11%提升至10.60%。脂质组学揭示肌肉DHA-TGs含量增加35%，且sn-2位DHA占比显著升高。

3.3 脂质组学调控

DHA-MGs显著改变7大类53种脂质分布：

• 中性脂质：肌肉TG含量提升至3.5%（sn-1(3)位DHA富集）

• 甘油磷脂：磷脂酰胆碱（PCs）在低剂量组最高（17.92%），而磷脂酰丝氨酸（PSs）随剂量增加递减

• 鞘脂：肝胰腺单己糖基神经酰胺（Hex1Cers）含量受中剂量组显著调控

3.4 肠道菌群重塑

高剂量组使潜在致病菌（如Flavobacterium）丰度降低42%，同时促进短链脂肪酸产生菌Celeribacter增殖。表型分析显示：

• 革兰氏阳性菌增加21%

• 生物膜形成菌在中剂量组富集

• 氧化应激耐受菌与移动元件携带菌呈剂量依赖性升高

4 讨论

4.1 生长促进机制

DHA-MGs的双亲水性可能增强肠道乳化吸收，通过上调二酰基甘油酰基转移酶（DGAT）活性促进TG合成，进而驱动生长。n-3/n-6 PUFA比例优化（饲料中从1.8升至2.3）进一步协同增效。

4.2 脂质代谢特异性

肝胰腺优先将DHA-MGs重构为PCs和PEs，而肌肉倾向合成TGs。sn-2位DHA富集现象提示溶血磷脂酸酰基转移酶（LPAAT）可能具有底物选择性。

4.3 菌群互作效应

DHA-MGs通过抑制Toll样受体通路减少致病菌定植，其代谢产物可能作为群体感应抑制剂调控微生物生物膜形成。

5 结论

Schizochytrium源DHA-MGs在1.5%替代水平下可同步实现生长促进、DHA靶向沉积和肠道微生态调控，为水产饲料可持续发展提供新型功能脂质解决方案。未来需结合多组学技术解析DHA-MGs与宿主代谢网络的互作机制。