联合添加甘露聚糖酶和植酸酶可以调节食用高托拉酵母日粮的Micropterus salmoides鱼类的生长、营养利用、肝脏和肠道健康以及肠道微生物群

《Animal Feed Science and Technology》：Combined mannanase-phytase supplementation modulates growth, nutrient utilization, hepatic and intestinal health, and intestinal microbiota of Micropterus salmoides fed high-torula yeast diets

在淡水鱼（Micropterus salmoides）高酵母（TY）饲料中添加β-葡聚糖酶（1000 U/kg）和植酸酶（2000 U/kg）可改善其生长性能、营养消化率及抗氧化能力，同时通过调控肠道菌群（如优势菌属从Mesomycoplasma变为Lactococcus）缓解肝组织空泡化并增强肠道健康。

　　

杨道志|陈莉|丁志丽|黄梦梦|杨顺|费辉

浙江科技大学生命科学与医学学院，杭州310018，中国

摘要

在这项研究中，我们评估了非传统鱼粉基日粮（用 torula 酵母替代20%的鱼粉）以及三种改良日粮对Micropterus salmoides生长和健康的影响。这些改良日粮在基础日粮中添加了1000 U·kg^?1的β-甘露聚糖酶，并分别再添加了1000（TYPM1组）、2000（TYPM2组）或3000（TYPM3组） U·kg^?1的植酸酶。共有1200尾鱼苗被随机分配到四个组（每组100条鱼，每个组重复三次）。经过10周的喂养试验后，结果显示，喂食TYPM2和TYPM3日粮的鱼苗表现出更高的特定生长率和胰蛋白酶活性，干物质、蛋白质和磷的表观消化率也更高（p?p?p?p?Mesomycoplasma是主要存在的菌属；而在TYPM2组中，Lactococcus取代了Mesomycoplasma成为主要菌属（p??1）和植酸酶（2000 U·kg^?1）不仅减轻了高torula酵母日粮对生长和健康的不良影响，还提高了M. salmoides对磷的利用效率。

引言

大口黑鲈（Micropterus salmoides，LMB）是一种全球广泛养殖的淡水鱼类，因其美味、营养价值和环境适应性而受到重视（Wang et al., 2025, Yin et al., 2025）。为了最佳生长，其日粮需要含有40–50%的蛋白质（Liu et al., 2025）。传统上，鱼粉（FM）是主要的蛋白质来源，但全球水产养殖需求的增加、鱼粉产量的下降、成本的上升以及人们对磷污染的担忧（Rodrigues et al., 2023）促使人们寻找可持续且经济高效的替代品。

大量研究探索了LMB的替代蛋白质来源（Cheng et al., 2023, Liu et al., 2025）。其中，植物蛋白（如棉籽蛋白浓缩物）因其可用性和低成本而被广泛用作鱼粉的替代品（Chen et al., 2024a, Xu et al., 2025），然而它们的抗营养因子、霉菌毒素、氨基酸不平衡和较差的适口性限制了其效果（Chen et al., 2024b, Yin et al., 2025）。动物蛋白（包括鸡血浆、羽毛粉和昆虫粉）也显示出潜力，研究表明Periplaneta americana粉可以替代高达30%的鱼粉，同时提高整体蛋白质含量和肠道健康（Liu et al., 2024）。同样，γ-辐照羽毛粉可以替代高达40%的鱼粉（Ren et al., 2020）。然而，这些动物蛋白的质量不稳定和生物安全问题阻碍了它们在水产饲料中的广泛应用（Liu et al., 2025, Yang et al., 2017）。

近年来，单细胞蛋白如torula酵母（TY）因其均衡的营养成分和良好的适口性而成为水产养殖中有前景的饲料成分（Carvalho et al., 2023）。TY含有高水平的蛋白质、生物可利用的矿物质和维生素（Chen et al., 2024c, Jach and Malm, 2022），并已成功用于替代多种鱼类的鱼粉，包括虹鳟（Oncorhynchus mykiss）（Ekmay et al., 2024）和海鲷（Sparus aurata）（Busti et al., 2025）。然而，酵母细胞中的非淀粉多糖（NSPs）会增加消化物的粘度，从而影响营养物质的消化和吸收（Agboola et al., 2021）。值得注意的是，酶解（如用β-甘露聚糖酶）或机械破坏可以提高酵母的消化率（Agboola et al., 2021, Zhou et al., 2019），先前的研究也证实，添加β-甘露聚糖酶可以改善喂食酵母基日粮的LMB的表观营养消化率和生长情况（Wang et al., 2025）。同时，减少水体中磷排放的全球压力为外源植酸酶的应用创造了重要市场机会（Cerozi and Fitzsimmons, 2017）。外源植酸酶的应用能够有效利用植酸结合的磷，减少对无机磷酸盐补充剂的依赖，从而提高磷的利用效率并降低水污染风险（Lemos and Tacon, 2017, Zheng et al., 2020）。此外，肠道微生物群对鱼类的生理功能具有关键调节作用（Wang et al., 2018）。外源酶的补充可以调节肠道微生物群结构，从而改善鱼的消化功能、生长表现和肠道健康（Diógenes et al., 2018, Oladipupo et al., 2024）。然而，高TY含量日粮中同时补充β-甘露聚糖酶和植酸酶对LMB肠道微生物群的影响及其对生理表现和磷利用效率的调节作用尚未得到研究。

我们之前的研究表明，用TY替代20%的鱼粉会抑制LMB幼鱼的生长并损害其肝脏和肠道健康（Zhang et al., 2025）。因此，本研究中使用了非传统鱼粉基日粮，其中20%的鱼粉被TY替代。本研究探讨了在TY基日粮中同时添加β-甘露聚糖酶和植酸酶对生长、营养利用、抗氧化能力、消化酶活性、组织形态、血清生化和肠道微生物群的影响，旨在减轻高TY日粮的不良影响并提高LMB水产养殖中的磷利用效率。

伦理声明

本研究获得了浙江科技大学动物伦理委员会的批准（批准编号：20250301–04）。

日粮制备

我们使用植酸酶（10,000 U·g^?1，SDG-2434；SUNSON工业集团有限公司，中国）和β-甘露聚糖酶（8250 U·g^?1；来源自我们的实验室（Wang et al., 2025）来配制四种实验日粮：对照组为非传统鱼粉基日粮，其中20%的鱼粉被TY替代，这与我们之前的研究（Zhang et al., 2025）一致；TYPM1日粮（基础日粮+ β-甘露聚糖酶（1000 U·kg^?1）

生长表现和营养利用

与对照组相比，所有添加酶的组别中LMB幼鱼的生长表现显著增强，表现为体重增长率（WGR）和体长增长率（SGR）增加（p?=?0.020），饲料转化率（FCR）降低（p?p?=?0.054）（表2）。同时，所有组间的肝实质指数（HSI）没有显著差异（表2， 表S2）。此外，所有添加β-甘露聚糖酶的组别中膳食蛋白质（p?=?0.019）和磷（p?

讨论

TY富含蛋白质以及易于生物利用的矿物质和维生素，使其成为鱼粉的潜在替代品（Busti et al., 2025, Ekmay et al., 2024）。然而，研究发现，在非传统鱼粉基日粮中用TY替代20%的鱼粉会显著抑制LMB幼鱼的生长表现，并导致肝脏和肠道组织损伤（Zhang et al., 2025）。值得注意的是，单独添加β-甘露聚糖酶已显示出一定的效果

结论

总体而言，本研究确定了高TY含量日粮中β-甘露聚糖酶（1000 U·kg^?1）和植酸酶（2000 U·kg^?1的最佳组合，并将观察到的有益效果归因于三个相互关联的机制：（1）通过降低肠道消化物粘度和提高肠道胰蛋白酶活性来改善膳食营养物质的消化；（2）通过增强肝脏抗氧化能力和减少肝细胞损伤来减轻肝脏氧化应激

资助

本研究得到了浙江省领军鹅计划（编号：2024C02012）的支持。

CRediT作者贡献声明

杨道志：撰写——初稿，实验研究。陈莉：撰写——初稿，实验研究。费辉：监督，项目管理，资金获取，概念构思。杨顺：撰写——审阅与编辑。黄梦梦：撰写——审阅与编辑。丁志丽：撰写——初稿，数据管理。

利益冲突声明

作者们未报告任何潜在的利益冲突。