酒糟发酵液对中华绒螯蟹幼蟹生长性能、消化抗氧化能力及肠道菌群的调控作用

《Aquaculture Reports》:Effects of dietary supplementation with distiller grain fermented liquid on growth performance, digestive and antioxidant capacity, and intestinal microbiota in juvenile Chinese mitten crab ( Eriocheir sinensis)

【字体: 时间:2026年02月08日 来源:Aquaculture Reports 3.7

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  本研究针对中华绒螯蟹养殖中高成本蛋白源依赖问题,创新性地将酒糟发酵液(DGFL)作为饲料添加剂。通过140天养殖实验发现,添加5% DGFL能显著提升幼蟹终末体重(FW)、增重率(WGR)和肝体指数(HSI),增强消化酶(AMS、LPS、Trypsin等)活性和抗氧化能力(SOD、CAT、T-AOC),改善肠道结构并优化菌群组成(提升乳酸菌目Lactobacillales丰度)。该研究为水产饲料可持续发展提供了新策略。

  
随着消费者对高品质水产品需求的增长,中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)作为我国重要的淡水经济蟹种,其养殖规模持续扩大。2024年全国产量已达8.94×105吨,但集约化养殖面临饲料成本高、传统蛋白源紧缺等挑战。开发低成本、可持续的替代饲料原料成为产业迫切需求。酒糟作为酿酒副产物,富含天然生物活性物质,但其发酵液(Distiller grain fermented liquid, DGFL)在水产饲料中的应用潜力尚未被充分挖掘。DGFL是通过酶耦联发酵技术从固态发酵酒糟中提取的营养液,富含乳酸(25.74%)、多肽(10%)和氨基酸(4.61%),有望通过提升消化吸收效率和机体健康水平促进螃蟹生长。
为探究DGFL的应用效果,上海海洋大学农业部稻渔综合种养生态重点实验室的研究团队在《Aquaculture Reports》发表了题为《Effects of dietary supplementation with distiller grain fermented liquid on growth performance, digestive and antioxidant capacity, and intestinal microbiota in juvenile Chinese mitten crab》的研究论文。本研究通过池塘养殖实验,系统评估了添加5% DGFL对中华绒螯蟹幼蟹生长、生理指标及肠道微生态的全面影响。
关键技术方法包括:以基础饲料为对照组(C组),添加5% DGFL为实验组(T组),进行140天养殖实验;采用生化分析测定体成分和氨基酸组成;通过组织切片观察肝胰腺和肠道结构;使用商业试剂盒检测消化酶(α-淀粉酶AMS、脂肪酶LPS、胰蛋白酶Trypsin、胃蛋白酶Pepsin)和抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、总抗氧化能力T-AOC、丙二醛MDA)活性;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析消化(CTRB1TRYPILAMY)和抗氧化(SODCATGPxKeap1)相关基因表达;通过16S rDNA测序解析肠道菌群结构。
3.1. 幼蟹生长性能
T组幼蟹的终末体重(8.94±0.39 g)、增重率(1369.09±0.51%)、特定生长率(1.82±0.03% d-1)和肝体指数(10.79±0.44%)均显著高于C组(P<0.05),表明DGFL能有效促进幼蟹生长。
3.2. 常规生化成分与氨基酸组成
T组幼蟹体组织的粗蛋白(18.47±0.37%)和总氨基酸含量(14.91±0.41%)显著提升(P<0.05),其中必需氨基酸缬氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸等显著增加,说明DGFL改善了蛋白质沉积和氨基酸平衡。
3.3. 幼蟹消化能力
组织学显示T组肝胰腺管腔面积减小、细胞排列有序(图1A)。消化酶活性(LPS、AMS、Trypsin、Pepsin)及相关基因(CTRB1TRYPILAMY)表达均显著上调(P<0.05),证实DGFL通过维护肝胰腺结构完整性并激活消化代谢通路增强营养吸收。
3.4. 幼蟹抗氧化能力
T组肝胰腺的T-AOC、SOD、CAT活性显著升高(P<0.05),MDA含量降低(P<0.05),抗氧化基因(SODCATGPxKeap1)表达同步增强(图2),表明DGFL通过多肽和乳酸的协同作用缓解氧化损伤。
3.5. 肠道结构与菌群分析
T组肠道绒毛高度显著增加,肌肉层厚度提升(图3)。菌群α多样性指数(Ace、Chao、Shannon)显著升高(P<0.05),β分析显示组间菌群结构差异显著(图4-5)。在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)丰度增加至45.98%,变形菌门(Proteobacteria)降至28.46%;属水平上,有益菌Candidatus_Bacilloplasma(20.60%)和Lactovum(7.30%)显著富集(P<0.05),条件致病菌Vibrio呈下降趋势(图6)。LEfSe分析进一步验证Lactobacillales等益生菌在T组特异性富集(LDA>3)。
本研究首次证实,饲料中添加5% DGFL可通过多组分协同作用全面提升中华绒螯蟹幼蟹的健康水平。其作用机制涉及:①乳酸和多肽直接促进消化酶活性及营养感应通路(如TOR通路)激活;②抗氧化基因表达上调增强机体清除自由基能力;③肠道菌群调控后,益生菌(如Lactobacillales)通过产生短链脂肪酸(SCFAs)强化肠道屏障功能,并竞争性抑制病原菌定植。该成果为酒糟副产物的高值化利用提供了理论依据,对推动水产饲料低碳转型具有重要意义。未来需进一步解析DGFL活性成分与宿主微生物互作的分子通路,并在商业化养殖中验证其稳定性。
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