斑點(diǎn)叉尾微生物群落動(dòng)態(tài)及其對(duì)養(yǎng)殖健康的影響

斑點(diǎn)叉尾在我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中占據(jù)重要地位。近年來(lái)，隨著集約化養(yǎng)殖模式不斷推廣，養(yǎng)殖環(huán)境惡化和疾病頻發(fā)成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。腸道微生物群落作為魚(yú)類(lèi)的“第二基因組”，在宿主營(yíng)養(yǎng)消化、免疫調(diào)節(jié)和病原抗性等方面發(fā)揮著不可替代的作用。深入了解斑點(diǎn)叉尾微生物群落組成特征、動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及其與宿主健康互作機(jī)制，對(duì)優(yōu)化養(yǎng)殖管理、提高養(yǎng)殖效益有重大理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

1斑點(diǎn)叉尾鮰微生物群落的基本特征

1.1腸道微生物群落的組成結(jié)構(gòu)

斑點(diǎn)叉尾腸道微生物群落主要由厚壁菌門(mén)、變形菌門(mén)、擬桿菌門(mén)和梭桿菌門(mén)構(gòu)成，厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)屬于主要優(yōu)勢(shì)菌門(mén)，且厚壁菌門(mén)通常占主導(dǎo)地位。厚壁菌門(mén)主要包括乳酸菌、鏈球菌等有益菌群，且這些菌群在維持腸道pH平衡和促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收方面發(fā)揮重要作用。變形菌門(mén)作為第二大菌門(mén)，雖包含部分條件致病菌，但在健康狀態(tài)下仍保持相對(duì)穩(wěn)定比例。核心微生物組主要包括乳桿菌屬、鏈球菌屬、鯨桿菌屬等，且這些菌屬構(gòu)成相對(duì)穩(wěn)定的功能性微生物網(wǎng)絡(luò)。微生物群落的多樣性體現(xiàn)在物種豐富度和功能多樣性上，且不同菌群在碳水化合物代謝、氨基酸合成、維生素產(chǎn)生等方面具有互補(bǔ)性，并形成復(fù)雜而穩(wěn)定的代謝網(wǎng)絡(luò)。研究表明，健康斑點(diǎn)叉尾腸道中厚壁菌門(mén)與變形菌門(mén)的比值（即F/P比）通常維持在1.5～2.5，且這一比值被認(rèn)為是評(píng)估腸道微生態(tài)健康狀況的重要指標(biāo)。當(dāng)F/P比值顯著偏離正常范圍時(shí)，往往提示腸道菌群失衡或宿主健康狀況異常。

1.2不同腸段微生物群落的差異性

斑點(diǎn)叉尾消化道從前腸往后腸存在明顯的微生物群落空間分布梯度。前腸因胃酸存在，pH值相對(duì)較低，微生物密度小且以耐酸性乳酸菌為主。中腸作為主要營(yíng)養(yǎng)吸收部位，微生物密度顯著增加，菌群組成更加多樣化，除乳酸菌外還有大量腸桿菌科細(xì)菌和擬桿菌，這些菌群具備豐富的消化酶系統(tǒng)。后腸微生物密度達(dá)到峰值，且pH值維持在中性偏堿環(huán)境，以厭氧菌為主。尤其是梭桿菌門(mén)的鯨桿菌屬，主要參與剩余有機(jī)物發(fā)酵和短鏈脂肪酸產(chǎn)生。后腸中的微生物群落有較強(qiáng)定植抗性，可有效抵御外來(lái)病原菌的入侵。

1.3年齡階段對(duì)微生物群落的影響

斑點(diǎn)叉尾腸道微生物群落的建立是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)育過(guò)程。仔魚(yú)期腸道微生物群落相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是環(huán)境微生物的隨機(jī)定植，此時(shí)菌群多樣性處于較低水平。幼魚(yú)期是腸道微生物群落快速發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，隨著消化系統(tǒng)成熟以及飼料的逐步引入，菌群復(fù)雜性急劇增加，出現(xiàn)較為明顯的菌群演替現(xiàn)象。成魚(yú)期微生物群落趨于穩(wěn)定，形成相對(duì)成熟的微生態(tài)系統(tǒng)，菌群組成基本確定，多樣性指標(biāo)達(dá)到峰值并保持相對(duì)穩(wěn)定，核心微生物組構(gòu)成相對(duì)固定，主要由宿主遺傳背景和長(zhǎng)期環(huán)境適應(yīng)決定。

2微生物群落動(dòng)態(tài)變化的影響因素

2.1環(huán)境因子對(duì)群落結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用

水溫是影響斑點(diǎn)叉尾腸道微生物群落的關(guān)鍵環(huán)境因子。低溫應(yīng)激會(huì)使魚(yú)體代謝緩慢、腸道蠕動(dòng)減弱，從而有利于厭氧菌繁殖；高溫應(yīng)激則會(huì)促進(jìn)需氧菌生長(zhǎng)，同時(shí)抑制部分有益乳酸菌，從而導(dǎo)致菌群失衡。季節(jié)性變化同樣會(huì)對(duì)微生物群落產(chǎn)生顯著影響，春夏季節(jié)溫度升高，促進(jìn)微生物代謝，從而使菌群多樣性增加；秋冬季節(jié)低溫環(huán)境下微生物活性下降，使得群落結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)化。此外，晝夜溫差變化也會(huì)引起菌群組成的周期性波動(dòng)，體現(xiàn)了微生物群落對(duì)環(huán)境變化的敏感響應(yīng)。pH值變化會(huì)直接影響腸道微環(huán)境的酸堿平衡，水體pH值過(guò)低時(shí)，酸性環(huán)境會(huì)促使乳酸菌過(guò)度增殖，從而導(dǎo)致腸道酸化；pH值過(guò)高時(shí)，堿性環(huán)境有利于某些潛在病原菌生長(zhǎng)[]。溶氧量通過(guò)影響腸道內(nèi)氧氣濃度來(lái)調(diào)節(jié)好氧和厭氧菌群的平衡，充足的溶氧有利于好氧菌生長(zhǎng)，而缺氧環(huán)境則促進(jìn)厭氧發(fā)酵[2]

2.2飼料營(yíng)養(yǎng)對(duì)微生物群落的塑造效應(yīng)

蛋白質(zhì)來(lái)源的差異會(huì)顯著影響菌群結(jié)構(gòu)，動(dòng)物蛋白富含易消化的氨基酸，有利于蛋白質(zhì)分解菌生長(zhǎng)；植物蛋白含有較多抗?fàn)I養(yǎng)因子和復(fù)雜多糖，能促進(jìn)纖維分解菌增殖[3]。益生菌如芽孢桿菌和乳酸菌等，可直接補(bǔ)充有益菌群，改善腸道微生態(tài)平衡[4]。益生元如低聚糖和菊粉等，作為微生物的專一性營(yíng)養(yǎng)源，能選擇性地促進(jìn)有益菌增殖。飼料轉(zhuǎn)換期是微生物群落劇烈變化時(shí)期，新飼料的引入打破原有營(yíng)養(yǎng)平衡，導(dǎo)致菌群組成重新調(diào)整。

2.3疾病狀態(tài)下的微生物群落紊亂

病原菌感染會(huì)使得腸道微生物群落出現(xiàn)紊亂狀況。不同病原菌感染會(huì)表現(xiàn)出不一樣的菌群失調(diào)模式，細(xì)菌性感染通常會(huì)讓變形菌門(mén)急劇增加，與此同時(shí)有益的厚壁菌門(mén)會(huì)顯著減少，變形菌門(mén)能夠反映出微生態(tài)失調(diào)或不穩(wěn)定的腸道微生物群落結(jié)構(gòu)。

抗生素的使用對(duì)腸道微生物群落會(huì)產(chǎn)生影響，廣譜抗生素在殺滅病原菌的同時(shí)也會(huì)消除有益菌群，從而導(dǎo)致菌群多樣性急劇下降。

應(yīng)激狀態(tài)下的腸道微生物群落變化主要通過(guò)神經(jīng)內(nèi)分泌途徑介導(dǎo)。應(yīng)激激素升高會(huì)直接影響腸道免疫功能和黏膜屏障的完整性，從而導(dǎo)致有益菌群持續(xù)減少和條件致病菌定植。

3微生物群落與養(yǎng)殖健康的關(guān)聯(lián)機(jī)制

3.1微生物群落對(duì)免疫功能的調(diào)節(jié)作用

腸道微生物群落會(huì)通過(guò)多種不同途徑來(lái)調(diào)節(jié)宿主免疫功能。有益菌群如乳酸菌會(huì)產(chǎn)生胞外多糖和肽聚糖等免疫調(diào)節(jié)因子，從而激活腸道相關(guān)淋巴組織當(dāng)中的免疫細(xì)胞，啟動(dòng)先天免疫反應(yīng)并促進(jìn)抗體產(chǎn)生和細(xì)胞免疫應(yīng)答。

短鏈脂肪酸作為腸道微生物重要的代謝物質(zhì)，在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。丁酸能夠促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化，從而維持免疫耐受；乙酸和丙酸通過(guò)激活相關(guān)受體調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化和炎癥反應(yīng)。微生物群落參與腸道黏膜屏障維護(hù)，通過(guò)促進(jìn)緊密連接蛋白的表達(dá)，增加腸道上皮細(xì)胞間的連接，從而防止病原菌易位。

3.2微生物群落對(duì)營(yíng)養(yǎng)代謝的促進(jìn)效應(yīng)

腸道微生物群落能在營(yíng)養(yǎng)代謝中起到“第二基因組”的作用，可補(bǔ)充宿主代謝功能方面的不足。纖維素酶、半纖維素酶等植物細(xì)胞壁降解酶主要由微生物來(lái)提供，這些酶系統(tǒng)可將飼料里復(fù)雜多糖分解成可利用單糖，能顯著提高植物性飼料的利用率。

由微生物產(chǎn)生的蛋白酶和肽酶十分重要。這些酶能夠把復(fù)雜蛋白質(zhì)水解為小分子肽和氨基酸，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化與吸收。某些微生物還可以合成宿主自身無(wú)法產(chǎn)生的必需氨基酸，以便補(bǔ)充飼料中氨基酸的不足。維生素是營(yíng)養(yǎng)代謝的另一重要方面，腸道微生物能夠合成多種B族維生素和維生素K。

短鏈脂肪酸作為微生物發(fā)酵的主要產(chǎn)物，能為宿主提供重要的能量來(lái)源，特別是丁酸作為結(jié)腸上皮細(xì)胞的主要能量來(lái)源，對(duì)維持腸道上皮細(xì)胞正常功能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[5]

3.3微生物群落對(duì)病原抗性的保護(hù)機(jī)制

定植抗性是腸道微生物群落抵御病原菌入侵的重要機(jī)制。在營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面，正常菌群消耗有限營(yíng)養(yǎng)資源，尤其是鐵離子等微量元素，以此限制病原菌生長(zhǎng)，許多有益菌能夠產(chǎn)生高親和力鐵載體，與病原菌競(jìng)爭(zhēng)鐵離子資源。

空間占位效應(yīng)通過(guò)物理阻斷病原菌與腸道上皮細(xì)胞接觸，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。正常菌群在腸道上皮表面形成連續(xù)生物膜，該生物膜不僅在物理性方面阻止病原菌附著，還通過(guò)分泌胞外聚合物維持局部微環(huán)境穩(wěn)定。

化學(xué)拮抗是定植抗性重要組成部分。有益菌群產(chǎn)生有機(jī)酸、細(xì)菌素、過(guò)氧化氫等抗菌物質(zhì)，直接抑制病原菌生長(zhǎng)。乳酸菌產(chǎn)生乳酸能夠降低局部pH值，創(chuàng)造不利于病原菌生存的酸性環(huán)境；某些芽孢桿菌產(chǎn)生抗生素類(lèi)物質(zhì)，具有廣譜抗菌活性。微生物群落通過(guò)調(diào)節(jié)宿主免疫系統(tǒng)間接增強(qiáng)病原抗性，正常菌群刺激腸道免疫系統(tǒng)保持適度活化狀態(tài)，使其能迅速響應(yīng)病原菌入侵，防止感染擴(kuò)散。

結(jié)語(yǔ)

斑點(diǎn)叉尾微生物群落作為宿主健康的重要調(diào)控因子，其動(dòng)態(tài)平衡直接關(guān)系到養(yǎng)殖生產(chǎn)的成敗。通過(guò)系統(tǒng)闡述微生物群落的組成特征、動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及其對(duì)養(yǎng)殖健康的多重影響機(jī)制，為科學(xué)調(diào)控微生物群落、提升養(yǎng)殖效益提供了理論基礎(chǔ)。未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)圍繞微生物群落的精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)、功能菌株的開(kāi)發(fā)應(yīng)用、群落穩(wěn)定性的維持策略等方面開(kāi)展深入研究，推動(dòng)斑點(diǎn)叉尾養(yǎng)殖業(yè)向健康、高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡小雨，徐靜雯，張世勇，等.鹽度對(duì)斑點(diǎn)叉尾（魚(yú)回）腸道菌群的影響[J].南方水產(chǎn)科學(xué)，2025，21（03）：158-168.

[2]鐘立強(qiáng)，李冰，王明華，等.斑點(diǎn)叉尾養(yǎng)殖池塘底泥微生物群落結(jié)構(gòu)特征及其影響因素LJ」.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)，2020，27（08）：893-905.

[3]何明，贠彪，錢(qián)雪橋，等.酶解棉籽蛋白替代魚(yú)粉及添加單寧酸對(duì)斑點(diǎn)叉尾生長(zhǎng)性能和腸道健康的影響[J].飼料工業(yè)，2024，45（02）：93-101.

[4]周麗穎，鐘立強(qiáng)，張世勇，等.芽孢桿菌和乳酸菌對(duì)斑點(diǎn)叉尾鮰腸道菌群及代謝組學(xué)的影響[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2023，42（10）：1100-1114.

[5]劉佳瑋，李小勤，游宇海，等.飼料中添加丁酸鈉對(duì)斑點(diǎn)叉尾幼魚(yú)生長(zhǎng)性能、血清生化和抗氧化指標(biāo)以及腸道健康的影響LJ」.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2024，36（09）：5895-5909.

收稿日期：2025-08-19

作者簡(jiǎn)介：張曉梅（1984—），女，漢族，省平度市，碩士研究生，工程師。研究方向：水產(chǎn)。