《Aquaculture Reports》：Functional evaluation of
Lacticaseibacillus paracasei AAHM-LP2301 on immunity, growth, antioxidant defense, and resistance to
Edwardsiella tarda infection in tilapia
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本研究针对集约化养殖中罗非鱼疾病损失加剧问题，评估了从健康罗非鱼分离的副干酪乳杆菌AAHM-LP2301的益生潜力。研究发现该菌株能显著增强抗氧化酶活性（CAT、SOD、GSH），降低脂质过氧化产物MDA水平，上调紧密连接基因（muc、zo1、ocln、cldn）和免疫基因（nfκb、il1b、il6、il8、ifng、tnfa、hamp、lyz、ctl、c3）表达，提高溶菌酶活性和血清IgM水平，攻毒实验显示生存率最高达70%（相对生存率53.8%）。该研究为开发替代抗生素的多功能益生菌提供了重要依据。
随着全球水产养殖业的快速发展，罗非鱼作为重要的淡水养殖品种面临着集约化养殖带来的严峻挑战。高密度养殖、过量投喂和水质恶化导致细菌性疾病爆发风险显著增加，其中爱德华氏菌（Edwardsiella tarda）引起的爱德华氏菌病因其高死亡率和经济损失尤为突出。传统抗生素和化学药物的使用不仅导致耐药菌出现，还造成水环境残留和公共卫生风险，因此开发安全有效的抗生素替代品成为当务之急。
在这一背景下，研究人员将目光投向了益生菌这一绿色替代方案。乳酸菌（Lactic acid bacteria, LAB）作为革兰氏阳性菌，能够发酵碳水化合物产生乳酸，进而支持短链脂肪酸（SCFAs）的产生，这些代谢产物对肠道完整性和免疫调节至关重要。其中，副干酪乳杆菌（Lacticaseibacillus paracasei）因其广谱益生活性而备受关注。
发表在《Aquaculture Reports》上的这项研究，系统评估了从健康罗非鱼体内分离的副干酪乳杆菌AAHM-LP2301菌株对红罗非鱼免疫功能、生长性能、抗氧化防御和抗病能力的综合影响。研究团队通过全基因组测序确认菌株分类地位，并设计为期60天的饲养实验，比较了活菌细胞（Cell）、无细胞上清液（Cfs）及其组合（Cell+Cfs）不同处理组的效果。
关键技术方法包括：全基因组测序（WGS）和系统发育分析用于菌株鉴定；30天益生菌喂养加30天基础饲料喂养的实验设计；抗氧化指标（CAT、SOD、GSH、MDA）多组织检测；免疫相关基因表达qRT-PCR分析；以及爱德华氏菌攻毒实验评估保护效果。实验使用400尾平均体重30.0±5.0g的红罗非鱼，随机分为5个处理组，每组4个重复。
3.1. 基因组鉴定与特征分析
全基因组测序显示AAHM-LP2301基因组大小为3,116,931bp，GC含量46.4%，包含2892个编码序列。系统发育分析确认该菌株属于副干酪乳杆菌，与JCM 8130和ATCC 25302菌株的ANI值分别为98.17%和98.16%，dDDH值分别为82.6%和82.3%。
3.2. 生长性能与生长相关基因表达
益生菌补充对平均日增重（ADG）、总增重（TWG）和饲料转化率（FCR）无显著影响。生长激素（gh）基因表达在脑和肌肉组织中无变化，仅在肝脏中Cell+Cfs组在30天和60天时显著上调。
3.3. 抗氧化状态评估
在脾脏、头肾、肝脏、血清、肌肉、皮肤、鳃和肠道等多个组织中，益生菌补充显著提高了CAT、SOD活性和GSH水平。30天时，所有处理组的抗氧化酶活性普遍高于对照组；60天时，CAT活性在多个组织中仍保持较高水平，显示出持续的抗氧化效果。
3.4. 氧化应激状态
MDA作为脂质过氧化标志物，在30天时益生菌组在某些组织中短暂升高，但到60天时，对照组MDA水平显著反弹，而益生菌组保持较低水平，表明益生菌具有长期抗氧化保护作用。
3.5. 多元统计分析
主成分分析（PCA）显示益生菌组与对照组在抗氧化标志物上明显分离。相关性分析揭示CAT和SOD活性在组织间高度一致，而GSH和MDA响应存在组织特异性差异。
3.6. 体液免疫反应
溶菌酶活性、杀菌活性和血清IgM水平在益生菌组均显著提高。30天时，Cell+Cfs组溶菌酶活性最高（151.12±22.25 U/mL）；60天时，益生菌组的免疫指标仍保持较高水平。
3.7. 免疫相关基因表达
紧密连接基因（muc、zo1、ocln、cldn）在肠道中显著上调，最高表达量达26.93倍。促炎细胞因子（nfκb、il1b、il6、il8、ifng、tnfa）和免疫效应分子（hamp、lyz、ctl、c3）的表达也广泛增强，表明益生菌能同时强化物理屏障和免疫防御。
3.8. 抗病能力评估
爱德华氏菌攻毒实验显示，益生菌组生存率显著高于对照组。Cell组生存率最高（70%，RPS 53.8%），Cfs和Cell+Cfs组生存率为65%（RPS 46.2%），而对照组生存率仅为35%-45%。
研究结论表明，副干酪乳杆菌AAHM-LP2301通过多途径协同作用增强罗非鱼健康状态：一方面通过上调抗氧化酶活性减轻氧化损伤，另一方面通过增强肠道紧密连接和激活免疫基因表达提升抗病能力。值得注意的是，这种保护效应在停止益生菌补充后仍能持续，显示出良好的后遗效应。
该研究的创新性在于系统评估了同一菌株不同组分（活菌、代谢产物及其组合）的效果，并从基因组学、抗氧化生理、免疫调控到抗病能力等多个层面提供了全面证据。研究结果不仅为副干酪乳杆菌AAHM-LP2301在水产养殖中的应用提供了科学依据，也为开发针对性强、安全性高的益生菌制剂指明了方向。随着抗生素耐药性问题日益严峻，这类基于宿主源益生菌的绿色健康管理策略具有重要的实践价值和推广前景。
