本研究评估了单宁酸 (TA) 在南美白对虾饲料中的作用。结果表明,单宁酸改善了虾的生长、消化吸收、非特异性免疫、氨胁迫抵抗力和肠道微生物群落,单宁酸可能是一种抗生素的天然替代品,最佳的补充剂量为400–800mg/kg。
开发生态友好的疾病预防方法,对于对虾养殖的健康管理非常重要。多种天然植物提取物作为新型饲料添加剂,因其对水产动物的生长促进、抗氧化和免疫调节等方面具有积极作用而被广泛研究。
一、单宁在水产养殖的应用前景!
单宁酸 (TA) 是一种多酚类化合物,在自然界中普遍存在。据报道,低剂量的单宁酸 (TA) 有益于水生动物生长性能、免疫力、肠道健康和抗氧化应激能力。一些研究业表明,鱼类在喂食浓缩的单宁酸饲料一段时间后,生物体肠道细菌多样性的增加,在促进营养消化和吸收方面发挥重要作用。也有研究人员报告说,低浓度的单宁酸可以改善鸡和猪的健康状况、营养消化和生长性能。
肠道是水产动物消化吸收的重要器官,也是抵御传染物和毒素的重要屏障,因此,保持健康的消化道对水产动物的健康和生长有着至关重要的影响。此外,肠道微生态不仅包含肠道菌群,还包含许多肠道菌群的代谢产物。它们共同影响宿主免疫功能,对维持肠道稳态很重要。此外,生物体肠道的炎症进一步导致一些潜在致病菌的增殖,这可能会破坏屏障组织并引发肠道疾病。据报道,单宁可以调节肠道中有益或有害细菌的丰度,从而改变肠道环境及其细菌组成。
二、研究设置
1、研究采用的6000尾南美白对虾 (平均体重0.3±0.03g),在实验开始之前,虾要适应7天,并将虾随机分配到四组:TA-0、TA-200、TA-400和TA-800,每组虾一共有三个实验池,每个实验池投放500尾虾。
2、每组投喂相应的实验饲料,分别为:
TA-0组:在1kg饲料当中加入0mg/单宁;
TA-200组:在1kg饲料当中加入200mg/单宁;
TA-400组:在1kg饲料当中加入400mg/单宁;
TA-800组:在1kg饲料当中加入800mg/单宁;
3、研究一共进行56天,溶解氧(DO)>6mg/L; 盐度32±0.5; 温度28±0.5摄氏度和pH值7.8–8.2。实验结束之后,随机采集每个实验池虾的肝胰腺样本,进行生化和基因表达分析,并采集相应的肠道样本进行消化酶活性和微生物群落分析。
三、研究的结果与讨论
1、在本研究中,饲料中添加400–800mg/kg单宁可促进南美白对虾在氨胁迫后的生长、降低饲料转化率并提高其存活率。
2、与喂食TA-0饲料的虾相比,喂食TA-400的虾具有较低的FCR和较高的体重增加,同时,TA-400组虾具有最高的生长性能和饲料利用率。经过56天的试验,添加单宁组的虾存活率明显高于TA-0组,其中,TN-800组的存活率明显高于TA-200组(图1A)。此外,在氨应激48小时后,TA-0组的存活率约为15.67%,TA-800组的存活率约为30.67%。 TA-800组的存活率明显高于TA-0组(图1B)。
图1:在56天的试验和48小时的氨胁迫下,添加单宁对南美白对虾存活率的影响。
3、消化酶的活性直接关系到营养物质的消化吸收和动物的生长发育。据报道,低剂量的单宁对生物体的消化和吸收功能有积极影响。在这项研究中,单宁增加了南美白对虾肠道消化酶的活性,表明单宁可以提高养分消化率,并有助于提高生长性能。此外,单宁可能会增强虾的抗氧化能力和非特异性免疫力,以抵御氨胁迫。
4、肠道菌群与宿主健康密切相关。我们的研究结果表明,连续56天补充单宁,增加了肠道的多样性,并改变了南美白对虾肠道微生物群的组成。在我们的实验结果中,几个主要的细菌属在实验组之间也表现出明显的差异。
之前的一项研究报告称,这些细菌在维持健康和促进水生动物生长方面发挥着重要作用。我们的数据显示, 最高的红杆菌在TA-800组中观察到相对较高的丰厚度,这与南美白对虾的最佳生长性能一致。这些结果表明饲料中的单宁可以通过调节肠道菌群丰度,来促进对虾的生长。
图2:饲料当中添加不同剂量的单宁,虾肠道优势菌的平均相对丰度。
5、虾肠中会出现各种机会性病原体,我们发现单宁会降低虾肠中的病原体丰度。弧菌属是水生动物的常见病原体,研究人员观察到饲料中的单宁,通过降低铁离子含量来促进抗菌活性。从我们的结果来看,弧菌的水平降低了。这些都表明单宁降低了南美白对虾肠道中的机会性病原体。
四、结论
总体而言,新的研究数据表明,饲料当中添加单宁可以调节南美白对虾的肠道菌群代谢功能,改善肠道微生物群,因此,单宁的补充会增加南美白对虾微生物多样性,并且增强了抵抗氨氮的能力。
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