凡纳滨对虾新型溶菌酶LvLysi3的免疫功能及其作为饲料添加剂的生态养殖应用

本研究首次从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)中鉴定出i型溶菌酶LvLysi3，证实其具有广谱抗菌活性（包括革兰氏阳性和阴性菌）和凝集活性。该酶展现优异的热稳定性（thermal stability）和耐酸性（acid resistance），作为饲料添加剂可调节活性氧（ROS）水平、改善肠道菌群，显著降低副溶血弧菌(V. parahaemolyticus)感染死亡率。研究为水产养殖中抗生素替代方案提供了新策略。

　　

Highlight

作为先天免疫系统(innate immune system)中体液免疫的关键组分，溶菌酶(lysozyme)在宿主防御病原感染中扮演重要角色。本研究从凡纳滨对虾中获得的i型溶菌酶LvLysi3，在副溶血弧菌刺激后其转录水平在肠道、肝胰腺和血细胞中显著上调。重组蛋白活性分析显示，LvLysi3具有广谱抗菌活性（antibacterial activity）和凝集活性（agglutination activity），且具备优异的热稳定性（80℃处理30分钟仍保持活性）和耐酸性（pH 2.0环境下稳定）。

Experimental animals, immune challenge and tissue samples collection

实验用凡纳滨对虾（10-15g）购自中国青岛养殖场。在盐度35‰、温度25-27℃的曝气海水中驯化7天后，采用副溶血弧菌（10⁷ CFU/mL）进行肌肉注射攻毒实验。分别在0、6、12、24、48和72小时采集血淋巴、肝胰腺和肠道组织，液氮速冻后-80℃保存备用。

Sequence and phylogenetic analysis of LvLysi3

LvLysi3 cDNA全长694 bp（LOC113805418），编码142个氨基酸的蛋白质，含有18个氨基酸的信号肽和不稳定酶结构域（destabilase domain）。三维结构建模显示其与斑节对虾(Penaeus monodon)溶菌酶相似度达75.34%。系统进化分析表明LvLysi3与甲壳动物i型溶菌酶聚为一支。

Discusion

溶菌酶通过水解肽聚糖(peptidoglycan)的β-(1,4)-糖苷键发挥抗菌作用。本研究发现LvLysi3不仅能直接杀灭病原菌，还可通过调节ROS水平和促进血细胞吞噬作用（phagocytosis）增强宿主免疫防御。饲料中添加0.05%重组LvLysi7可使对虾感染副溶血弧菌的死亡率降低42.5%，同时显著增加肠道中乳杆菌(Lactobacillus)等有益菌丰度。

Conclusion

LvLysi3的发现为水产养殖疾病防控提供了新思路：其作为内源性免疫增强剂可替代抗生素，通过多靶点作用（直接杀菌、调节菌群、增强免疫）实现生态友好型养殖。该研究为开发新型饲料添加剂奠定了理论基础。