斑節對蝦腸道和水體微生物群落，到底有什么密切關系？今天揭曉了

研究證實，斑節對蝦腸道菌群與混養池塘水體細菌群落聯系緊密，但二者存在顯著差異。

腸道微生物組與環境微生物組的相互作用被認為是對蝦養殖的關鍵因素。

目前，關于斑節對蝦混養模型中腸道與水體微生物區系的同步評估研究較為匱乏，而明確二者的相互關系，對解析池塘微生物生態、制定微生物組導向的養殖管理策略，進而提升對蝦健康水平與養殖模式可持續性至關重要。

一、研究設計：

本研究的水和蝦樣品均采集自商業化斑節對蝦混養池塘，池塘單池面積約800平方米，平均水深1.8米，養殖全程持續通氣，每周定期換水10%以保障水質穩定。

養殖模式采用斑節對蝦與錦鯉混養，其中斑節對蝦養殖密度為20尾/平方米，錦鯉放養密度為1.5尾/平方米；投喂含38%粗蛋白的商業顆粒飼料，日投喂量為蝦體總重的5%，所有池塘均遵循標準化集約化養殖流程管理。

在整個養殖周期內，分四次同步采集蝦體與水樣，通過高分辨率16S rRNA基因測序技術，結合水質指標監測，分析微生物群落結構，以此解析傳統檢測手段難以捕捉的復雜微生物組細菌多樣性特征。

二、水質分析：

7-9月養殖期間，池塘水體養分呈現明顯積累趨勢，pH值穩定在7.5-8.1的適宜養蝦區間，但氮（N）、磷（P）濃度持續升高，季末總磷（TP）濃度超出0.03-0.05mg/L的推薦閾值，水體富營養化風險顯著上升。

高氮磷濃度易誘發浮游植物暴發性繁殖，進而導致水體溶解氧（DO）劇烈波動，這不僅會對斑節對蝦產生應激脅迫，抑制其生長性能，還會大幅提升弧菌等致病菌的感染概率，同時改變水體細菌群落結構。該結果與集約化養殖相關研究結論一致，證實養分積累是造成養殖后期水質惡化、疾病風險攀升的核心誘因。因此，需同步采取池塘底質改良、生物制劑應用、投喂策略優化等綜合措施，以維持池塘生態系統穩定。

三、OTU集群分析

操作分類單元（OTU）是基于遺傳相似性劃分的微生物分類單位。OTU水平分析結果顯示，斑節對蝦腸道微生物區系與池塘水體微生物區系形成明顯獨立的聚類簇。

不同養殖階段OTU數量的差異，直觀反映了腸道微生物區系的動態變化與池塘環境的營養波動規律。已有研究同樣證實，氨氮（NH?-N）、總氮、總磷等水質因子在塑造微生物群落結構中發揮關鍵作用。過量氮磷不僅會直接改變微生物區系組成，還會引發對蝦氧化應激反應，進而影響其免疫功能，凸顯了營養因子對宿主-微生物互作關系的間接調控作用。

顯示門水平前10個物種相對豐度的頻率圖。

盡管腸道與水體微生物組聚類獨立，但二者共享大量OTU，多種優勢細菌屬在蝦腸道和池塘水中同時存在。這表明池塘環境是腸道微生物的重要來源，而宿主自身的篩選機制決定了哪些微生物能夠成功定植于腸道。進一步分析發現，斑節對蝦幼體階段腸道與水體共享較多核心細菌屬，隨著生長發育，不同樣本類型逐漸形成特異性菌群結構。

四、腸道與水體微生物區系結構特征

高分辨率16S rRNA測序分析結果表明，斑節對蝦腸道微生物群落與池塘水體存在緊密的生態關聯。水體氮磷濃度升高引發的富營養化，不僅會增加藻類暴發風險，更會對微生物群落動態產生連鎖反應。

水體有機物積累和富營養化條件會加速細菌繁殖，改變水體與腸道微生物區系的分類學結構，進而促進兩種生境間的微生物交換?；【鷮?、氣單胞菌屬、假單胞菌屬、放線菌屬以及噬氫菌屬、光桿菌屬、短桿菌屬等，是腸道與水樣中共同存在的優勢細菌屬，其中弧菌屬豐度最高，在生態系統中占據核心地位。

顯示屬水平前30個物種相對豐度圖。

正常養殖狀態下，弧菌可作為共生菌存在于蝦腸道內，通過宿主與營養代謝、免疫耐受相關的選擇壓力維持穩定。池塘水體是腸道微生物的初始來源，而宿主自身的生理特性最終決定腸道微生物區系的組成結構，這一規律與其他甲殼類動物相關研究結果一致。

但當對蝦處于應激狀態或免疫功能低下時，共生弧菌會轉化為致病型，與急性肝胰腺壞死病（AHPND）、白斑綜合征病毒（WSSV）等重大疾病密切相關，在菌群失衡時其豐度甚至可超過90%。低鹽度、營養積累、缺氧等不良環境因子會促進弧菌增殖并增強其毒力，而有益菌的競爭抑制作用與宿主的免疫防御機制則能有效遏制弧菌危害。由此可見，弧菌屬于典型的條件致病菌，僅在生態系統穩定性被破壞時才會引發病害，因此維持水質與腸道微生物群平衡，是降低對蝦養殖弧菌病風險的關鍵舉措。

五、微生物多樣性分析

α多樣性是衡量生態系統內微生物物種豐富度與分布均勻度的核心指標。斑節對蝦腸道微生物群的α多樣性受自身發育階段與環境條件的雙重影響顯著。

多項研究表明，幼蝦腸道菌群結構波動劇烈，隨著對蝦生長成熟，腸道微生物多樣性逐步提升并趨于穩定，成年斑節對蝦腸道微生物區系通常比幼蝦更為多樣，對應更穩定的生態狀態。反之，應激或疾病會導致腸道微生物多樣性快速下降，造成生態系統穩定性喪失，進而降低宿主對病原體侵襲和環境波動的抵御能力。

高多樣性的微生物群能夠提供豐富的功能代謝通路，對穩定生態系統、抑制機會致病菌繁殖、促進宿主新陳代謝具有重要意義，因此維持腸道微生物多樣性是保障對蝦健康與抗病能力的關鍵。在養殖實踐中，通過減少環境突變、合理施用益生菌與益生元等方式，可有效保護并穩定對蝦腸道微生物群結構。

綜上，斑節對蝦腸道微生物α多樣性隨生長發育逐步提升，而應激或疾病會使其急劇下降，這一結論凸顯了微生物多樣性在增強對蝦養殖系統韌性與可持續性中的核心作用。本研究的系列發現，進一步明確了混養模式下對蝦腸道微生物群與池塘水體微生物群的互作關系，為優化對蝦養殖微生物管理策略提供了重要的理論依據。