駱啟豪 王衛(wèi)軍 倪樂海 景福濤 許 賀 李 贊 李 彬, 5 楊建敏1, , 5

四種不同餌料對(duì)真蛸()生長(zhǎng)與腸道微生物影響的研究*

駱啟豪1, 6王衛(wèi)軍1, 2, 3①倪樂海4景福濤4許 賀3李 贊2李 彬2, 5楊建敏1, 2, 5①

(1. 上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 上海 201306; 2. 魯東大學(xué)農(nóng)學(xué)院 煙臺(tái) 264025; 3. 江蘇寶源生物科技有限公司 連云港 222100; 4. 山東省漁業(yè)技術(shù)推廣站 濟(jì)南 250013; 5. 煙臺(tái)海育海洋科技有限公司 煙臺(tái) 264000; 6. 山東省海洋資源與環(huán)境研究院 煙臺(tái) 264006)

本研究分析了不同餌料對(duì)真蛸()生長(zhǎng)與腸道微生物的影響。實(shí)驗(yàn)采用4種餌料: 藍(lán)點(diǎn)馬鮫(魚組)、天津厚蟹(蟹組)、四角蛤蜊(貝組)和日本槍烏賊(魷魚組)分別投喂真蛸, 分析了各實(shí)驗(yàn)組真蛸的日均攝食量、特定生長(zhǎng)率、餌料轉(zhuǎn)化率、經(jīng)濟(jì)效益比, 以及餌料對(duì)腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)和多樣性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: 在生長(zhǎng)性能指標(biāo)方面, 貝組的日均攝食量最高, 而餌料轉(zhuǎn)化率低于魚組與蟹組; 魚組與蟹組的日均攝食量差異不大, 但蟹組真蛸的特定生長(zhǎng)率和餌料轉(zhuǎn)化率高于其他三組且經(jīng)濟(jì)效益最佳; 魷魚組的日均攝食量、特定生長(zhǎng)率、餌料轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟(jì)效益比均低于其他三組。在真蛸腸道微生物群落的豐富度與多樣性方面, 魚組均高于其他各組, 而魷魚組的豐富度最低; 在門水平上, 軟壁菌門、螺旋體門、變形菌門等10個(gè)門為真蛸的優(yōu)勢(shì)菌群; 在屬水平上, 攝食率最大的貝組真蛸腸道菌群中的支原體、乳球菌等11種菌為優(yōu)勢(shì)菌群, 特定生長(zhǎng)率最大的蟹組中真蛸腸道菌群中的弧菌、小紡錘狀菌等5種菌為優(yōu)勢(shì)菌群。綜合不同餌料對(duì)真蛸生長(zhǎng)性能指標(biāo)和腸道菌群的影響, 認(rèn)為蟹類是真蛸理想的餌料。

真蛸(); 餌料; 生長(zhǎng)性能; 腸道微生物;16S rDNA

真蛸()別稱普通八爪魚、母豬章、章魚, 為軟體動(dòng)物門(Mollusca)、頭足綱(Cephalopoda)、八腕目(Octopoda)、蛸科(Octopodidae)、蛸屬() (董正之, 1978), 是我國(guó)沿海地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)頭足類。真蛸為世界廣布種, 在中國(guó)主要分布于東南沿海地帶, 在北部地區(qū)如山東沿海也有少量分布(徐實(shí)懷等, 2014)。真蛸對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng), 餌料來源廣且轉(zhuǎn)化率高(王懷忠等, 2018), 而且肉質(zhì)鮮美, 富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸, 營(yíng)養(yǎng)豐富, 具有養(yǎng)血通乳、解毒、生肌的功效(Vaz-Pires, 2004), 深受消費(fèi)者歡迎, 因而具有很大養(yǎng)殖發(fā)展前景。

水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中, 餌料選擇直接影響?zhàn)B殖物種健康與生長(zhǎng)的好壞, 這使餌料對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能的影響成為了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。Abu-Elala等(2020)發(fā)現(xiàn)在日糧中添加一定量的啤酒酵母()可以促進(jìn)尼羅羅非魚()生長(zhǎng)性能和免疫力, 并增加其對(duì)疾病的抵抗力。葉建生等(2017)研究不同餌料對(duì)胭脂魚()生長(zhǎng)的影響, 結(jié)果表明不同餌料對(duì)其生長(zhǎng)的效果具有明顯差異。張麗等(2011)對(duì)投喂冰鮮小雜魚和配合飼料的加州鱸()生長(zhǎng)性能、形體指標(biāo)等進(jìn)行比較分析后, 發(fā)現(xiàn)飼喂冰鮮小雜魚可顯著提高加州鱸的生長(zhǎng)性能并改良其肌肉品質(zhì)。

水產(chǎn)動(dòng)物攝食餌料種類的不同可導(dǎo)致其體內(nèi)的腸道微生物群落結(jié)構(gòu)的不同, 而動(dòng)物腸道微生物在宿主的生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)和健康等方面可作為一個(gè)重要的角色, 對(duì)宿主的免疫防御、消化吸收和營(yíng)養(yǎng)代謝等生理功能產(chǎn)生十分重要的影響(陳泓宇等, 2018)。Wang等(2020)研究發(fā)現(xiàn)日糧中添加一定量的發(fā)酵麥麩多糖可以提高鯉魚()的消化酶活性和雙歧桿菌()的數(shù)量, 改變其肌肉組成并提高鯉魚的生長(zhǎng)性能。Amoah等(2020)研究發(fā)現(xiàn)一定水平的多粘芽孢桿菌()可以調(diào)節(jié)凡納濱對(duì)蝦()的腸道微生物組成, 對(duì)其腸道健康具有積極作用, 并促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)的消化吸收, 增強(qiáng)蝦的免疫力。

目前, 對(duì)于真蛸的飼養(yǎng)限于從野外捕獲的苗種進(jìn)行海上網(wǎng)箱或室內(nèi)水泥池的養(yǎng)成(王懷忠等, 2018), 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)已研究了多種類型的人工飼料用于喂養(yǎng)真蛸, 但比較生長(zhǎng)及存活率結(jié)果后發(fā)現(xiàn)人工配合飼料的效果不如自然餌料(Biandolino, 2010)。目前, 餌料對(duì)于真蛸的生長(zhǎng)性能與腸道微生物多樣性影響的研究鮮有報(bào)道。本研究作者選用4種真蛸養(yǎng)成過程中常用的自然餌料: 藍(lán)點(diǎn)馬鮫()、天津厚蟹()、四角蛤蜊()和日本槍烏賊()進(jìn)行投喂, 比較其日均攝食量、特定生長(zhǎng)率、餌料轉(zhuǎn)化率及經(jīng)濟(jì)效益比、腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)和多樣性的影響, 并分析其生長(zhǎng)與腸道微生物的關(guān)系, 旨在為真蛸養(yǎng)成過程中的餌料選擇提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2019年5月本實(shí)驗(yàn)用真蛸()采捕于中國(guó)福建海域, 挑選個(gè)體健康且體表無外傷的真蛸運(yùn)至山東華春漁業(yè)有限公司養(yǎng)殖基地。實(shí)驗(yàn)水池長(zhǎng)′寬′高為6.85 m′3.37 m′1.40 m, 在水池底部?jī)蓚?cè)用瓷磚與紅磚搭建巢穴, 巢穴數(shù)量多于真蛸數(shù)量。養(yǎng)殖車間白天亮度小于300 lx, 模擬真蛸在自然狀態(tài)下所適宜的暗環(huán)境。

1.2 方法

真蛸在暫養(yǎng)池中適應(yīng)48 h后, 從中挑選120只體重相近、活力強(qiáng)且無外傷的真蛸隨機(jī)分成四組進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 分別投喂冰鮮藍(lán)點(diǎn)馬鮫(魚組)、鮮活天津厚蟹(蟹組)、鮮活四角蛤蜊(貝組)和冰鮮日本槍烏賊(魷魚組)。每組真蛸30只, 實(shí)驗(yàn)前稱其初始體重量, 餌料投喂量為真蛸體重的10%—20%。每日16:00進(jìn)行全量換水并清除殘餌, 水溫控制在21—23 °C, 鹽度為28—31。每日17:00投喂餌料, 每次投餌前稱餌料重量, 第二天清池時(shí)收集殘餌瀝干后稱殘餌重量。飼養(yǎng)周期為36 d, 每18 d對(duì)各實(shí)驗(yàn)組稱重。

1.3 樣本采集

第36天投喂餌料8 h后對(duì)各實(shí)驗(yàn)組雄性真蛸進(jìn)行取樣。對(duì)真蛸的體表進(jìn)行消毒處理, 在無菌環(huán)境條件下, 用無菌手術(shù)剪刀對(duì)胴部進(jìn)行解剖, 收集腸道內(nèi)容物于凍存管中, 并迅速放入液氮罐中保存。每組取五個(gè)平行樣本, 共計(jì)20個(gè)樣本。

1.4 腸道微生物16S rDNA測(cè)序與分析

1.4.1 基因組DNA的提取和PCR擴(kuò)增 將樣本交由諾禾致源生物信息科技有限公司進(jìn)行處理。采用CTAB法對(duì)樣本的基因組DNA進(jìn)行提取, 之后利用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA的純度和濃度, 取適量的樣本DNA于離心管中, 使用無菌水稀釋樣本至1 ng/μL。以稀釋后的基因組DNA為模板, 根據(jù)測(cè)序區(qū)域的選擇, 使用帶Barcode的特異引物, New England Biolabs公司的Phusion?High-Fidelity PCR Master Mix with GC Buffer, 和高效高保真酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增, 并對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行混樣和純化。16S rRNA V4區(qū)引物對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)?

5′-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3′(515F)

5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′(806R)

1.4.2 文庫(kù)構(gòu)建和上機(jī)測(cè)序 使用TruSeq?DNA PCR-Free Sample Preparation Kit建庫(kù)試劑盒進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建, 構(gòu)建好的文庫(kù)經(jīng)過Qubit和Q-PCR定量, 文庫(kù)合格后, 使用NovaSeq6000進(jìn)行上機(jī)測(cè)序。

1.4.3 序列信息分析 通過對(duì)測(cè)序所得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行Reads拼接、Tags過濾去雜和去除嵌合體等重量控制處理后獲得最終所需的有效數(shù)據(jù)(Caporaso, 2010; Bokulich, 2013; Rognes, 2016)。利用Uparse軟件(Haas, 2011)對(duì)各個(gè)樣本的有效數(shù)據(jù)以97%的一致性進(jìn)行聚類, 獲得可操作分類單元(OTUs), 隨后篩選OTUs中出現(xiàn)頻數(shù)最高的序列作為OTUs的代表序列, 并用Mothur方法與SILVA132 (Edgar, 2013)的SSU rRNA數(shù)據(jù)庫(kù)(Wang, 2007)進(jìn)行序列信息比對(duì)獲得物種注釋分析(設(shè)定閾值為0.8—1.0)。最后利用Qiime軟件(Caporaso, 2010)、R軟件和SPSS 22.0軟件等分析途徑對(duì)各樣品OTU進(jìn)行豐度、α-多樣性、β-多樣性以及各分類水平(界、門、綱、目、科、屬、種)上的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)比較分析。

1.5 數(shù)據(jù)處理

日均攝食量、特定生長(zhǎng)率、餌料轉(zhuǎn)化率、經(jīng)濟(jì)效益比計(jì)算公式如下:

日均攝食量ADI (g/ind.) =(d-y)/, (1)

特定生長(zhǎng)率SGR (%/d) = (lnt- ln1) /′100%, (2)

餌料轉(zhuǎn)化率DCR(%)= (t-1)/z′100%, (3)

經(jīng)濟(jì)效益比EBR(元/kg)=/a, (4)

式中,d表示每只真蛸每天餌料投喂量(g),y表示餌料剩余量(g),表示每天真蛸個(gè)數(shù)(ind.),t表示第36 d時(shí)測(cè)量真蛸體重(g),1為真蛸初始重量(g),z為36 d內(nèi)總攝入量,a表示36 d內(nèi)真蛸平均增加體重(kg/ind.),表示36 d真蛸所需餌料成本(元/ind.)。

2 結(jié)果

2.1 餌料對(duì)于真蛸攝食及生長(zhǎng)的影響

各實(shí)驗(yàn)組的真蛸每只日均攝食量與特定生長(zhǎng)率的變化見圖1。貝組的餌料日均攝食量最高(47.94 g/ind.), 蟹組的攝食量稍高于魚組, 分別為19.60 g/ind.和19.10 g/ind., 魷魚組的攝食量最低(12.50 g/ind.)。在36 d的飼養(yǎng)期間, 蟹組的特定生長(zhǎng)率高于其他三組, 平均每只可達(dá)到2.15 %/d, 貝組與魚組的特定生長(zhǎng)率分別為1.85 %/d和1.67 %/d, 魷魚組最低, 其特定生長(zhǎng)率為0.26 %/d。

圖1 真蛸日均攝食量與特定生長(zhǎng)率

注: Ov.A, Ov.B, Ov.C, Ov.D分別表示魚組、蟹組、貝組、魷魚組。下同

不同實(shí)驗(yàn)組的成本、餌料轉(zhuǎn)化率與經(jīng)濟(jì)效益比如表1所示。貝類餌料投喂組成本遠(yuǎn)高于其他組, 而其餌料轉(zhuǎn)化率低于魚組和蟹組, 且經(jīng)濟(jì)效益與魚組和蟹組相比較差; 蟹組的餌料轉(zhuǎn)化率最高, 且經(jīng)濟(jì)效益比最佳; 魷魚組的餌料轉(zhuǎn)化率最低, 僅為0.46%, 其成本也高于魚組和蟹組, 且經(jīng)濟(jì)效益比最差。

表1 各實(shí)驗(yàn)組成本、餌料轉(zhuǎn)化率與經(jīng)濟(jì)效益比

Tab.1 The cost, conversion rate, and economic benefit ratio of diets in each group

2.2 餌料對(duì)于真蛸腸道微生物的影響

2.2.1 測(cè)序數(shù)據(jù)評(píng)價(jià) 由測(cè)序數(shù)據(jù)量與對(duì)應(yīng)的物種數(shù)來構(gòu)建的物種數(shù)目飽和度稀釋曲線, 可見各樣本的曲線均趨向平坦(圖2), 說明目前的OTU數(shù)量可以代表各組的微生物信息。對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行OTU聚類分析, 獲得魚組、蟹組、貝組和魷魚組的OTU個(gè)數(shù)分別為862、658、695和519。

2.2.2 α-多樣性分析 各實(shí)驗(yàn)組的覆蓋率均為1, 表明本次實(shí)驗(yàn)的測(cè)序深度均已經(jīng)基本覆蓋各個(gè)樣品的所有物種。各實(shí)驗(yàn)組的Chao1指數(shù)和可觀測(cè)物種數(shù)從大到小依次為魚組、貝組、蟹組和魷魚組, 表明魚組腸道微生物群落的豐富度最高, 魷魚組豐富度最低。由香農(nóng)指數(shù)和辛普森指數(shù)可以看出, 微生物群落的多樣性大小依次為魚組、貝組、魷魚組、蟹組(表2)。

2.2.3 群落結(jié)構(gòu)差異 多重響應(yīng)排列程序(Multi Response Permutation Procedure, MRPP)分析顯示, 各實(shí)驗(yàn)組間(除魚組與其他三組無顯著性差異外)微生物群落結(jié)構(gòu)的差異顯著, 可看出, 其他各組之間在微生物群落結(jié)構(gòu)上存在顯著性差異, 而貝組與魷魚組存在極顯著差異(表3)。

2.2.4 門和屬水平物種豐度分析 測(cè)序注釋結(jié)果顯示, 所有樣本在不同分類水平上可劃分入16個(gè)門, 26個(gè)綱, 56個(gè)目, 93個(gè)科, 159個(gè)屬, 65個(gè)種; 其中, 在門的水平上, 豐度排名前十的物種分別為軟壁菌門(Tenericutes)、螺旋體門(Spirochaetes)、變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、浮霉菌門(Planctomycetes)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、疣微菌門(Verrucomicrobia)。選取各組豐度前10的物種構(gòu)建物種相對(duì)豐度圖(見圖3), 顯示軟壁菌門為四個(gè)實(shí)驗(yàn)組的優(yōu)勢(shì)菌群, 蟹組中螺旋體門的豐度最高, 貝組中變形菌門和厚壁菌門豐度均高于其他三組。

圖2 物種數(shù)目飽和度稀釋曲線

注: Ov.A1、Ov.A2、Ov.A3、Ov.A4、Ov.A5為魚組的真蛸腸道內(nèi)容物樣本; Ov.B1、Ov.B2、Ov.B3、Ov.B4、Ov.B5為蟹組的真蛸腸道內(nèi)容物樣本; Ov.C1、Ov.C2、Ov.C3、Ov.C4、Ov.C5為貝組的真蛸腸道內(nèi)容物樣本; Ov.D2、Ov.D3、Ov.D4、Ov.D5魷魚組的真蛸腸道內(nèi)容物樣本

在屬水平上, 選取豐度前35的物種繪制豐度聚類熱圖(見圖4), 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示: 魚組鹽單胞菌()、下水道球菌()、大腸桿菌(Enterobacteriaceae)、摩根氏菌()、嗜冷桿菌()、黃桿菌()、假交替單胞菌()、假船蛆科桿菌()、、的豐度均高于其他實(shí)驗(yàn)組。蟹組弧菌()、小紡錘狀菌()、微酸菌屬()、、的豐度均高于其他實(shí)驗(yàn)組。貝組在支原體()、藻際細(xì)菌()、小紡錘狀菌()、螺旋體(unidentified)、發(fā)光桿菌()、藍(lán)細(xì)菌(unidentified)、乳球菌()、鼠海豚桿菌()、慢桿菌()、、的豐度均高于其他實(shí)驗(yàn)組。魷魚組的濱海邊疆桿菌()的豐度均高于其他實(shí)驗(yàn)組。

3 討論

3.1 餌料對(duì)蛸類生長(zhǎng)性能指標(biāo)的影響

在蛸類養(yǎng)殖中, 通常用鮮活的雜蟹、雜蝦、雜魚、低廉貝類等作為餌料進(jìn)行投喂(朱文博等, 2016), 而不同的餌料種類會(huì)影響生長(zhǎng)(陳泓宇等, 2018)。本實(shí)驗(yàn)使用藍(lán)點(diǎn)馬鮫、天津厚蟹、四角蛤蜊和日本槍烏賊四種餌料分別投喂真蛸, 各組在生長(zhǎng)性能指標(biāo)上均表現(xiàn)出明顯差異。前人研究發(fā)現(xiàn), 蟹類是蛸類的優(yōu)選餌料, 如呂國(guó)敏等(2007)研究發(fā)現(xiàn)頭足類主要食物為甲殼類, 其中游泳能力弱的蛸類以捕食蟹類等底棲甲殼動(dòng)物為主, 而人工養(yǎng)殖下的嘉庚蛸()喜捕食天津厚蟹(焦海峰等, 2005), 長(zhǎng)蛸()較菲律賓蛤仔()和南美白對(duì)蝦()等更喜食招潮蟹(郝振林等, 2013), 這與本研究發(fā)現(xiàn)蟹組中真蛸日均攝食量高于魚組和魷魚組的結(jié)果一致。

表2 各實(shí)驗(yàn)組真蛸腸道微生物α-多樣性指數(shù)

Tab.2 The α-diversity index of intestinal microorganisms in each group

表3 各實(shí)驗(yàn)組真蛸腸道微生物MRPP差異分析

Tab.3 The MRPP analysis of intestinal microorganisms in each group

注: 觀測(cè)delta值越小表示組內(nèi)差異小, 期望delta值越大表示組間差異大。值表示分組解釋的距離比例,值大于0表示組間差異大于組內(nèi)差異;值小于0表示組內(nèi)差異大于組間差異。值小于0.05表示差異顯著;值小于0.01表示差異極顯著

圖3 真蛸腸道微生物門水平上的物種相對(duì)豐度柱形圖

圖4 真蛸腸道微生物屬水平的物種豐度聚類圖

朱文博等(2016)比較了菲律賓蛤仔、縊蟶()和肉球近方蟹() 3種餌料對(duì)短蛸()生長(zhǎng)的影響, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)蟹類是短蛸養(yǎng)成階段較為理想的餌料, 邵楚等(2011)用縊蟶、凡納濱對(duì)蝦、弧邊招潮蟹()投喂暫養(yǎng)長(zhǎng)蛸, 通過分析長(zhǎng)蛸的攝食率、重量增加率、特定生長(zhǎng)率、餌料轉(zhuǎn)化率的結(jié)果后表明蟹類餌料最佳, 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)蟹組的特定生長(zhǎng)率和餌料轉(zhuǎn)化率均高于其他三組, 表明蟹類相對(duì)其他餌料更有利于蛸類的生長(zhǎng)。

有研究發(fā)現(xiàn)通過對(duì)真蛸分別投喂雜魚、紫貽貝()和由蟹肉、貝肉及魚肉組成的混合餌料, 分析其生長(zhǎng)性能后發(fā)現(xiàn), 使用冰鮮雜魚投喂真蛸能夠更快地促進(jìn)生長(zhǎng)(Biandolino, 2010)。本實(shí)驗(yàn)使用藍(lán)點(diǎn)馬鮫、天津厚蟹、四角蛤蜊和日本槍烏賊投喂真蛸后發(fā)現(xiàn)魚組的特定生長(zhǎng)率低于蟹組, 與前人研究結(jié)果不一致, 本研究結(jié)果顯示魚組餌料轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟(jì)效益比也低于蟹組, 表明蟹類比魚類更能促進(jìn)真蛸的生長(zhǎng)且更適合作為真蛸養(yǎng)成期間的餌料。

在養(yǎng)殖過程中, 特定生長(zhǎng)率越高則所飼養(yǎng)動(dòng)物的日均增重量越大, 而餌料中蛋白質(zhì)含量的高低可以影響動(dòng)物的特定生長(zhǎng)率(徐云等, 2009)。真蛸具有高蛋白、低脂肪的特點(diǎn)(馬之明等, 2011), 且可以較快地將餌料中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸為自身所利用(戴宏杰等, 2014), 因而真蛸的生長(zhǎng)速度的快慢與餌料的蛋白水平有關(guān), 研究發(fā)現(xiàn)四指馬鲅魚()、三疣梭子蟹()、四角蛤蜊和日本槍烏賊肌肉中的粗蛋白含量分別為19.51%、74.02%、11.10%和9.29% (徐善良等, 2009; 劉玉鋒等, 2011; 滕瑜等, 2014; 郭海波等, 2017), 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明蟹組的特定生長(zhǎng)率最高, 平均每只可達(dá)到2.15 %/d, 其原因可能為蟹類所含蛋白質(zhì)高于其他餌料, 使得蟹組的真蛸能較其他組更快地生長(zhǎng)。

3.2 餌料對(duì)腸道微生物的影響

盛鵬程等(2020)以烏鱧()為研究對(duì)象, 發(fā)現(xiàn)用畜禽內(nèi)臟為餌料投喂的烏鱧腸道細(xì)菌群落多樣性和物種總數(shù)均高于用冰鮮魚投喂; 鐘蕾等(2016)通過PCR-DGGE指紋分析發(fā)現(xiàn)投喂人工配合飼料和冰鮮魚會(huì)對(duì)鳡()腸道菌落組成產(chǎn)生差異。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)真蛸腸道微生物的α-多樣性和群落結(jié)構(gòu)差異分析, 發(fā)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)組間真蛸腸道微生物組成具有差異, 魚組的真蛸腸道微生物群落的豐富度與多樣性均高于其他各組, 且蟹組、貝組與魷魚組的真蛸腸道微生物群落結(jié)構(gòu)之間可產(chǎn)生顯著性的差異, 說明水產(chǎn)動(dòng)物的攝食方式和種類可以影響腸道內(nèi)微生物的組成種類、菌群多樣性和分布比例(鐘蕾等, 2016)。Iehata等(2015)研究發(fā)現(xiàn)智利章魚()的腸道菌群主要為變形菌門和厚壁菌門, 與本研究測(cè)得的真蛸腸道微生物的優(yōu)勢(shì)菌群一致。

弧菌是一種廣泛分布于淡水和海水中的條件致病菌, 易存在于雜食性動(dòng)物體表和體內(nèi), 尤其是甲殼類和貝類(陳梅等, 2002), 本研究通過16S rDNA擴(kuò)增技術(shù)測(cè)序后發(fā)現(xiàn)蟹組的弧菌屬豐度高于其他三組, 蟹組高豐度的弧菌可能來源于所食的天津厚蟹, 但在養(yǎng)殖過程中并未暴發(fā)疾病, 這可能與魚類自身的腸道微生物中的弧菌可以作為一種正常菌群而存在有關(guān)(Bano, 2007)。支原體為水生動(dòng)物易感染的致病菌(Li, 2016), 能夠破壞宿主免疫的系統(tǒng)并參與其他致病病變的發(fā)展和誘導(dǎo)疾病的加重(Razin, 1998), 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示貝組的支原體屬的豐度高于其他三組, 有研究發(fā)現(xiàn)縊蟶內(nèi)臟團(tuán)的優(yōu)勢(shì)菌屬為支原體(王鑫毅等, 2019), 推測(cè)本實(shí)驗(yàn)中貝組的支原體屬有可能來源于真蛸所食的四角蛤蜊。

不同食性的魚類腸道菌群內(nèi), 存在滿足不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的標(biāo)志性微生物(Navarrete, 2008)。在肉食性魚類的腸道菌群中會(huì)存在與消化吸收緊密相關(guān)的產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶的微生物, 如鹽單胞桿菌屬、鯨桿菌屬() (孟曉林等, 2019)。本研究發(fā)現(xiàn)真蛸腸道內(nèi)存在鹽單胞桿菌屬, 與前人研究結(jié)果一致。藻際細(xì)菌存在于微藻周圍, 與藻細(xì)胞及其胞外分泌物共同形成“藻際環(huán)境” (Bell, 1972)。本研究發(fā)現(xiàn)貝組真蛸腸道中藻際細(xì)菌的豐度高于其他實(shí)驗(yàn)組, 其原因可能與所用餌料為以浮游植物為主的濾食性貝類有關(guān)(董波等, 2000)。

3.3 生長(zhǎng)與腸道微生物的關(guān)系

乳球菌等益生菌可以長(zhǎng)期定植在宿主的腸道體內(nèi), 可以有效地幫助宿主進(jìn)行食物消化與營(yíng)養(yǎng)吸收(Balcázar, 2007)。本實(shí)驗(yàn)中貝組真蛸的日均攝食量遠(yuǎn)高于其他三組, 可能與貝組腸道微生物中的乳球菌豐度高于其他三組有關(guān)。Lin等(2019)研究發(fā)現(xiàn)螺旋體屬在延緩花鰻鱺()生長(zhǎng)方面起著關(guān)鍵作用, 從本研究得出的生長(zhǎng)性能指標(biāo)可以發(fā)現(xiàn), 貝組真蛸攝食量遠(yuǎn)高于蟹組, 但其特定生長(zhǎng)率卻低于蟹組, 其原因可能與貝組的真蛸腸道中優(yōu)勢(shì)菌群為螺旋體屬有關(guān)。

腸道菌群的生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)的組成對(duì)水生宿主, 尤其是海洋生物的生長(zhǎng)具有密切的聯(lián)系, 通常認(rèn)為在一個(gè)穩(wěn)定的腸道菌群環(huán)境下, 其微生物多樣性越高, 腸道對(duì)于營(yíng)養(yǎng)吸收的功能越好(de Schryver, 2014)。本實(shí)驗(yàn)中魷魚組的腸道微生物的多樣性最低, 且優(yōu)勢(shì)菌屬單一, 尤其是益生菌較少, 這可能為魷魚組的攝食率和餌料轉(zhuǎn)化率明顯低于其他實(shí)驗(yàn)組的原因, 進(jìn)而造成該組的特定生長(zhǎng)率也低于其他實(shí)驗(yàn)組。

Shi等(2020)研究發(fā)現(xiàn)快速生長(zhǎng)的花鰻鱺腸道的優(yōu)勢(shì)菌群為梭菌屬, 其生長(zhǎng)與腸道內(nèi)的梭菌屬豐度有關(guān)。通過本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)蟹組的特定生長(zhǎng)率最高, 腸道內(nèi)弧菌、小紡錘狀菌、微酸菌屬、、的豐度高于其他實(shí)驗(yàn)組, 推測(cè)真蛸的快速生長(zhǎng)可能與上述菌屬有關(guān)。

4 結(jié)論

本研究分別投喂真蛸藍(lán)點(diǎn)馬鮫(魚組)、天津厚蟹(蟹組)、四角蛤蜊(貝組)和日本槍烏賊(魷魚組)4種自然餌料, 各實(shí)驗(yàn)組間的真蛸生長(zhǎng)性能指標(biāo)與腸道微生物產(chǎn)生了明顯差異。貝組中真蛸日均攝食量最高, 而餌料轉(zhuǎn)化率低于魚組與蟹組。魚組與蟹組的日均攝食量差異不大, 其中蟹組的特定生長(zhǎng)率和餌料轉(zhuǎn)化率高于其他三組且經(jīng)濟(jì)效益最佳。魷魚組的日均攝食量、特定生長(zhǎng)率、餌料轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟(jì)效益比均低于其他三組。魚組的真蛸腸道微生物群落的豐富度與多樣性均高于其他各組, 而魷魚組的真蛸腸道微生物群落的豐富度最低。

馬之明, 徐實(shí)懷, 陳怡飚等, 2011. 真蛸肌肉營(yíng)養(yǎng)成分及氨基酸含量分析. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 39(2): 1059—1061

王懷忠, 錢耀森, 鄭小東等, 2018. 蘇北沿海真蛸室內(nèi)養(yǎng)殖試驗(yàn). 水產(chǎn)養(yǎng)殖, 39(3): 11—12

王鑫毅, 謝 驍, 金 珊等, 2019. 基于高通量測(cè)序的縊蟶及其養(yǎng)殖池塘菌群結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 30(12): 4267—4276

葉建生, 趙素珍, 陳小江等, 2017. 不同餌料對(duì)胭脂魚生長(zhǎng)和腸道消化酶活性的影響. 水產(chǎn)科學(xué), 36(1): 109—112

呂國(guó)敏, 吳進(jìn)鋒, 陳利雄, 2007. 我國(guó)頭足類增養(yǎng)殖研究現(xiàn)狀及開發(fā)前景. 南方水產(chǎn), 3(3): 61—66

朱文博, 孫玉忠, 趙宏遠(yuǎn)等, 2016. 不同餌料對(duì)短蛸生長(zhǎng)的影響. 水產(chǎn)科學(xué), 35(5): 573—577

劉玉鋒, 毛 陽, 王遠(yuǎn)紅等, 2011. 日本槍烏賊的營(yíng)養(yǎng)成分分析. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 41(S1): 341—343

張 麗, 許國(guó)煥, 郭慧青等, 2011. 攝食不同餌料對(duì)加州鱸生長(zhǎng)性能及體成分的影響. 淡水漁業(yè), 41(6): 60—63

陳 梅, 李 筠, 徐懷恕, 2002. 梭子蟹及牡蠣中致病性弧菌的研究. 廣西預(yù)防醫(yī)學(xué), 8(4): 193—196

陳泓宇, 閆海亞, 趙胤丞等, 2018. 宏基因組學(xué)及其在魚類腸道微生物中的研究進(jìn)展. 水產(chǎn)科學(xué), 37(5): 699—706

邵 楚, 王 亞, 王春琳, 2011. 3種餌料對(duì)暫養(yǎng)長(zhǎng)蛸生長(zhǎng)的影響. 水產(chǎn)科學(xué), 30(3): 140—143

孟曉林, 李文均, 聶國(guó)興, 2019. 魚類腸道菌群影響因子研究進(jìn)展. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 43(1): 143—155

郝振林, 于洋洋, 宋 堅(jiān)等, 2013. 長(zhǎng)蛸攝食行為的初步研究. 河北漁業(yè), (9): 11, 45

鐘 蕾, 向建國(guó), 曾 丹等, 2016. 餌料對(duì)鳡腸道微生物多樣性的影響. 水生生物學(xué)報(bào), 40(4): 830—835

徐 云, 馬 甡, 2009. 不同餌料對(duì)三疣梭子蟹生長(zhǎng)和能量收支的影響. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 39(S1): 353—358

徐實(shí)懷, 馬之明, 陳怡飚等, 2014. 真蛸親體培育與受精卵孵化研究. 海洋與漁業(yè), (4): 72—75

徐善良, 張 薇, 嚴(yán)小軍等, 2009. 野生與養(yǎng)殖三疣梭子蟹營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析及比較. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào), 21(5): 695—702

郭海波, 吳益春, 羅海軍等, 2017. 四指馬鲅魚的營(yíng)養(yǎng)成分分析. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào), 8(1): 88—92

盛鵬程, 周冬仁, 韓新榮等, 2020. 不同飼養(yǎng)方式對(duì)烏鱧()腸道微生物群落結(jié)構(gòu)差異及種類多樣性的影響. 海洋與湖沼, 51(1): 148—155

董 波, 薛欽昭, 李 軍, 2000. 濾食性貝類攝食生理的研究進(jìn)展. 海洋科學(xué), 24(7): 31—34

董正之, 1978. 中國(guó)近海頭足類的地理分布. 海洋與湖沼, 9(1): 108—118

焦海峰, 尤仲杰, 包永波, 2005. 人工養(yǎng)殖條件下嘉庚蛸的生物學(xué)特性及繁育技術(shù)初探. 動(dòng)物學(xué)雜志, 40(3): 67—71

滕 瑜, 李 輝, 王志勇等, 2014. 四角蛤蜊的營(yíng)養(yǎng)性和安全性評(píng)價(jià). 農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊), (3): 48—50

戴宏杰, 陳道海, 2014. 頭足類營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào), 26(3): 597—604

Abu-Elala N M, Younis N A, AbuBakr H O, 2020. Influence of dietary fermentedon growth performance, oxidative stress parameters, and immune response of cultured. Fish Physiology and Biochemistry, 46(2): 533—545

Amoah K, Huang Q C, Dong X H, 2020.improves the growth, immune and antioxidant activity, intestinal health, and disease resistance inchallenged with Vibrio parahaemolyticus. Aquaculture, 518: 734563

Balcázar J L, Vendrell D, de Blas I, 2007.competitive adhesion and production of antagonistic compounds by lactic acid bacteria against fish pathogens. Veterinary Microbiology, 122(3—4): 373—380

Bano N, DeRae Smith A, Bennett W, 2007. Dominance of Mycoplasma in the guts of the Long-Jawed Mudsucker,, from five California salt marshes. Environmental Microbiology, 9(10): 2636—2641

Bell W, Mitchell R, 1972. Chemotactic and growth responses of marine bacteria to algal extracellular products. The Biological Bulletin, 143(2): 265—277

Biandolino F, Portacci G, Prato E, 2010. Influence of natural diet on growth and biochemical composition ofCuvier, 1797. Aquaculture International, 18(6): 1163—1175

Bokulich N A, Subramanian S, Faith J J, 2013. Quality-filtering vastly improves diversity estimates from Illumina amplicon sequencing. Nature Methods, 10(1): 57—59

Caporaso J G, Kuczynski J, Stombaugh J, 2010. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nature Methods, 7(5): 335—336

de Schryver P, Vadstein O, 2014. Ecological theory as a foundation to control pathogenic invasion in aquaculture. The ISME Journal, 8(12): 2360—2368

Edgar R C, 2013. UPARSE: highly accurate OTU sequences from microbial amplicon reads. Nature Methods, 10(10): 996—998

Haas B J, Gevers D, Earl A M, 2011. Chimeric 16S rRNA sequence formation and detection in Sanger and 454-pyrosequenced PCR amplicons. Genome Research, 21(3): 494—504

Iehata S, Valenzuela F, Riquelme C, 2015. Analysis of bacterial community and bacterial nutritional enzyme activity associated with the digestive tract of wild Chilean octopus (Gould, 1852). Aquaculture Research, 46(4): 861—873

Li X M, Yan Q Y, Ring? E, 2016. The influence of weight and gender on intestinal bacterial community of wild largemouth bronze gudgeon (, 1874). BMC Microbiology, 16(1): 191

Lin M, Zeng C X, Jia X Q, 2019. The composition and structure of the intestinal microflora ofat different growth rates: a deep sequencing study. Journal of Applied Microbiology, 126(5): 1340—1352

Navarrete P, Mardones P, Opazo R, 2008. Oxytetracycline treatment reduces bacterial diversity of intestinal microbiota of Atlantic salmon. Journal of Aquatic Animal Health, 20(3): 177—183

Razin S, Yogev D, Naot Y, 1998. Molecular biology and pathogenicity of mycoplasmas. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 62(4): 1094—1156

Rognes T, Flouri T, Nichols B, 2016. Vsearch: a versatile open source tool for metagenomics. PeerJ, 4: e2584

Shi Y, Ma D Y, Zhai S W, 2020. Revealing the difference of intestinal microbiota composition of cultured European eels () with different growth rates. The Israeli Journal of Aquaculture-Bamidgeh, 72

Vaz-Pires P, Seixas P, Barbosa A, 2004. Aquaculture potential of the common octopus (, 1797): a review. Aquaculture, 238(1—4): 221—238

Wang Q, Garrity G M, Tiedje J M, 2007. Naive Bayesian classifier for rapid assignment of rRNA sequences into the new bacterial taxonomy. Applied and Environmental Microbiology, 73(16): 5261—5267

Wang R F, An X P, Wang Y, 2020. Effects of polysaccharide from fermented wheat bran on growth performance, muscle composition, digestive enzyme activities and intestinal microbiota in juvenile common carp. Aquaculture Nutrition, 26(4): 1096—1107

EFFECTS OF FOUR DIFFERENT DIETS ON GROWTH AND INTESTINAL MICROORGANISMS OF COMMON OCTOPUS ()

LUO Qi-Hao1, 6, WANG Wei-Jun1, 2, 3, NI Le-Hai4, JING Fu-Tao4, XU He3, LI Zan2, LI Bin2, 5, YANG Jian-Min1, 2, 5

(1. National Demonstration Center for Experimental Fisheries Science Education, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 2. School of Agriculture, Ludong University, Yantai 264025, China; 3. Jiangsu Baoyuan Biotechnology Co., Ltd., Lianyungang 222100, China; 4. Shandong Fishery Technology Extension Station, Jinan 250013, China; 5. Yantai Haiyu Ocean Technology Co., Ltd., Yantai 264000, China; 6. Shandong Marine Resource and Environment Research Institute, Yantai 264006, China)

is one of the most important commercial cephalopods and widely distributes in southeast China. Featured with strong environmental adaptability, rich nutrition, fast growth, wide spectrum of bait, and high conversion rate,has become one of the best-selling aquatic products in China and other countries. In this study, we explored the effects of four diets on the growth and intestinal microorganisms of. The four diets were(fish group),(crab group),(clam group), and(squid group). The average daily food intake, specific growth rate, diet conversion rate, and economic benefit ratio of each group were analyzed. The intestinal contents ofof each group were detected. Results show that the clam group had the highest average daily food intake, while the diet conversion rate was lower than that of the fish group and the crab group. There was a little difference in the average daily food intake between the fish group and the crab group, whereas the crab group had the highest specific growth rate and diet conversion rate. The crab group had the best economic benefits ratio. The average daily food intake, specific growth rate, diet conversion rate, and economic benefit ratio of the squid group were the lowest. The abundance and diversity of the intestinal microbial community ofin the fish group were the highest. Ten phyla including Tenericutes, Spirochaetes, Proteobacteria, etc. were the dominant bacterial phyla in. Eleven genera includingetc., were the dominant bacterial genera in the clam group with the highest average daily food intake. Five bacterium species including, etc. were the dominant bacterial species in the crab group with the highest specific growth rate. In overall, crabs are ideal diet ofin terms of growth performance and intestinal microorganisms.

; diet; growth performance; intestinal microorganism; 16S rDNA

* 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金, CARS-49號(hào); 江蘇省“雙創(chuàng)人才”計(jì)劃, 2020.09—2023.12; 江蘇省連云港市“花果山英才”計(jì)劃, 2019.12—2022.12。駱啟豪, 碩士研究生, E-mail: 17854266371@163.com

王衛(wèi)軍, 碩士生導(dǎo)師, 副教授, E-mail: wwj2530616@163.com; 楊建敏, 碩士生導(dǎo)師, 教授, E-mail: ladderup@ 126.com

2020-09-26,

2020-11-26

S968

10.11693/hyhz20200900259