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南美白对虾，是世界上具有较高经济价值的对虾品种。尽管这种虾的产量很大，但要促进对虾养殖业的发展，仍有许多问题需要解决，特别是虾病会造成重大的经济损失。肠道生态失调可导致多种对虾疾病，如：急性肝胰腺坏死病(AHPND)和白便综合征(WFS)。最近，Wu et al.(2021)的研究发现，肝胰腺微生物群的失调与疾病暴发有关。  一、微生物群和虾疾病的关系。  南美白对虾体内和体外的各种微生物，是存在相互作用的。消化吸引中的微生物群落在动物的消化、营养和免疫反应中发挥着关键作用。例如，消化道微生物群增加了消化酶的能力，支持了宿主生理的大多数行为。此外，一些组织特异性途径调节与微生物群稳定有一定的关系。 在对虾养殖中，肠道微生物群与健康、疾病、生长速度有关，肠道菌群为宿主提供有益的功能。例如：营养素的吸收、消化酶的产生、通过激活对病原体的保护机制产生宿主代谢必需元素和免疫反应，以及与致病菌产生竞争关系。此外，宿主肠道微生物群的失调，与虾类疾病如白便综合征(WFS)有关。 虽然以前有研究了对虾肠道内的细菌组成，但很少有研究涉及对虾消化道不同部分之间微生物群的结构和功能变化。然而，根据最近研究消化系统的研究表示，陆生(昆虫和哺乳动物)和水生动物消化道微生物群的多样性和作用，不同组成的消化系统会产生不同微生物群落。 虾的消化系统是一种较长消化结构，包括前(胃)、中(肝胰腺)和后(肠道)，但肠道是研究最多的肠道部分。但是每个部分都有不同的结构和消化作用，包括吸收、消化和排泄。此外，肝肠腺是甲壳类动物消化、吸收和储存营养物质的重要器官，在调节宿主先天免疫方面也发挥着关键作用。因此，了解整个虾消化系统微生物群落，有助于更好地理解宿主-微生物区系之间的相互作用，以及它们与消化消化系统的调节机制。 肝胰腺也是众多细菌的栖息地，这些细菌可以为虾提供特定的生理功能。但是关于肝胰腺菌群的研究较少。例如，Cornejo-Granados等(2017)的研究表明，虾肠道和肝胰腺细菌多样性的差异，在肠道中检出弧菌、prausnitzfaecalibacterium和单气胞菌。但肝胰腺中检测到成团泛菌(Pantoea agglomerans)和发光杆菌(Photobacterium angustum)，其差异与(肝胰腺或肠道)和环境(野生或养殖)有关。 然而，还需要进一步的研究来了解，宿主和微生物组的共生关系。因此，本研究旨在研究南美白对虾胃、肝胰腺、肠道微生物的变化。 二、研究设计 1、从孵化场购买平均体重为0.2g的南美白对虾仔虾，将虾放入经曝气过滤海水(35‰)、溶解氧(DO)≥5 mg/L、温度30℃、换水量(25%)的环境中驯化7天，并每日饲喂饲料。 2、7天后将这些仔虾分别投放到15种不同的养殖模式中进行实验，其中包括一个循环养殖系统(RAS)。 待实验结束后，分别从15种不同的养殖模式中抽取样品，分别对虾的胃、肝胰腺、肠道的微生物群，进行研究。 三、研究讨论 1、在微生物丰富度上，Rhodobacteracea（红细菌属）在胃中有较高丰富度，而在肝胰腺中则丰富度较低。Liu等人(2019)研究称，Rhodobacteraceae可以用于减少南美白对虾冷应激的影响；然而，红细菌属的成员具有不同的生理和代谢特征，常以共生细菌的形式存在于海洋动物中。 此外，红细菌属表现出与益生菌相同的能力，因为它们能够产生对苯二甲酸(TDA)抑制病原体。它们还可以合成维生素B12，这对虾的生长至关重要。值得注意的是，红细菌属主要存在胃部份。该部分由胃与食管相连，较高丰度可能与它作为宿主消化系统的第一道防御屏障，来对抗致病菌相关。 胃、肝胰腺、肠道的微生物群的丰富度 2、另一方面，Cellulomonadaceae（纤维素单胞菌科）主要在虾的肠道中发现，该细菌属能够产生大量的水解淀粉、木聚糖和纤维素降解酶，以及一些短链脂肪酸，能够促进宿主上皮细胞的防御功能，保护宿主免受致命感染，对致病性弧菌具有很高的抑制活性。 不同微生物的差异 3、Beijerinckiaceae仅在肝胰腺中发现，它属于α变形菌门。这一组细菌能形成聚β-羟基丁酸颗粒和固定氮的好氧细菌;此外，它们还能增加胞外多糖的产生。根据Lu et al.(2016)研究的表明，肝胰腺有参与氮代谢的基因，在降低氨毒性中发挥重要作用。因此，肝肠腺似乎提供了一个适宜的固氮生态位，有助于Beijerinckiaceae减少氮的产生。 4、肝胰腺是虾的主要的吸收、分泌器官。此外，它是脂质代谢的主要器官，在这方面，已经研究表明肝胰腺可以分泌影响淀粉酶、几丁质酶、脂肪酶和酯酶活性，有助于饲料的吸收，它也是甲壳类动物宿主健康状况的重要指标。 5、在水生动物中，脂类具有维持离子平衡和调节生物膜结构的作用，对降低渗透休克具有重要作用。在Chen et al.(2015)的研究中发现，脂质代谢参与了南美白对虾重要器官的渗透调节功能。 肝胰腺不仅丰富了脂质代谢途径，而且丰富了类胡萝卜素的生物合成。类胡萝卜素是脂溶性四萜化合物，动物一般不能生物合成这些化合物，但是植物和细菌等微生物能够进行生物合成。然而，类胡萝卜素是必不可少的抗氧化剂，在健康中发挥着重要作用。此外，它们是与动物身体颜色有关的天然色素，对虾的颜色有很大的影响，同时，在虾饲料中添加这种类胡萝卜素，以提高其诱食性。 四、研究结论： 三个不同的消化系统表明，细菌数量在对虾不同区域之间有很大的差异，特别是在肝胰腺和肠道之间。肝胰腺是唯一的微生物群落丰富度、多样性较低的器官，对其微生物变化的脆弱性也较低。 微生物群落的变化不仅与消化系统组成有关，而且与消化系统的功能有关。在胃部，碳水化合物代谢相关的微生物主要在这里；相反，肝胰腺主要是与脂质代谢相关微生物；在肠道中，酶和维生素代谢，以及能量代谢相关的微生物较为丰富。
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