肝腸胞蟲對(duì)凡納濱對(duì)蝦腸道和肝胰腺菌群的影響

李舢舢 趙晨曦 吳 波 鄭俠飛 戴文芳 林志華 柳敏海

(浙江萬(wàn)里學(xué)院寧海海洋生物種業(yè)研究院, 浙江省水產(chǎn)種質(zhì)資源高效利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 寧波 315000)

水產(chǎn)養(yǎng)殖為不斷增長(zhǎng)的全球人口提供食物來(lái)源方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)發(fā)布的《2022年世界漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖狀況》報(bào)告[1], 水產(chǎn)品對(duì)糧食安全和營(yíng)養(yǎng)貢獻(xiàn)之大前所未有。全國(guó)水產(chǎn)品總產(chǎn)量6690.29萬(wàn)噸, 養(yǎng)殖產(chǎn)量5394.41萬(wàn)噸, 甲殼類動(dòng)物位居養(yǎng)殖產(chǎn)量第二,其中約70%的甲殼類動(dòng)物來(lái)自蝦和蟹[2]。凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeus vannamei)是南美洲太平洋沿岸、秘魯北部及亞洲等地區(qū)主要養(yǎng)殖物種之一, 其養(yǎng)殖過(guò)程中也面臨一些挑戰(zhàn)[3], 如頻繁暴發(fā)的疾病: 白斑綜合征(White Spot disease, WSD)[4]、肝胰腺微孢子蟲病(Hepatopancreatic microsporidiosis,HPM)[5]、急性肝胰腺壞死病(Acute hepatopancreatic necrosis disease, AHPND)[6]、Taura綜合征(Taura syndrome,TS)[7]和黃頭病(Yellow head disease, YHD)[8], 其中HPM已給凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖造成了巨大的損失[9]。

蝦肝腸胞蟲(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)是引起對(duì)蝦HPM的主要病原[10], 已成為對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)最致命的威脅之一, 肝胰腺是易受EHP感染的組織,在腸道和胃中也檢測(cè)到EHP感染[11,12]。在EHP感染早期, 對(duì)蝦通常不會(huì)死亡, 攝食正常且無(wú)明顯疾病癥狀; 感染后期, 對(duì)蝦生長(zhǎng)緩慢或停滯生長(zhǎng), 產(chǎn)量嚴(yán)重下降、經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。最近的研究表明由EHP感染引起的肝胰腺微孢子蟲病已在不同地區(qū)報(bào)告, 包括越南、印度、文萊、中國(guó)、印度尼西亞、馬來(lái)西亞、委內(nèi)瑞拉和澳大利亞等國(guó)家[13,14—18]。自2013年以來(lái), 我國(guó)各地養(yǎng)殖的凡納濱對(duì)蝦先后出現(xiàn)EHP感染, 且感染率居高不下[19]。肝胰腺作為蝦的主要消化腺, 分泌消化酶, EHP感染肝胰腺導(dǎo)致蝦生長(zhǎng)不良和免疫力受損。Ha等[20]報(bào)道越南養(yǎng)殖的斑節(jié)對(duì)蝦感染EHP后生長(zhǎng)緩慢, 且伴有白便癥狀;Flegel等[21]發(fā)現(xiàn)了與 Ha 等[20]報(bào)道相同現(xiàn)象, 認(rèn)為泰國(guó)和越南養(yǎng)殖的斑節(jié)對(duì)蝦及凡納濱對(duì)蝦的白便癥狀與EHP有一定的關(guān)系, EHP已成為制約凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的最主要病害之一[22]。

目前, 有關(guān)EHP感染是否影響凡納濱對(duì)蝦腸道及肝胰腺中細(xì)菌群落的研究鮮有報(bào)道。因此, 本研究比較了凡納濱對(duì)蝦健康樣本和感染EHP的發(fā)病樣本中其腸道和肝胰腺微生物的結(jié)構(gòu)、多樣性和組成差異, 進(jìn)一步探究了其腸道及肝胰腺菌群介導(dǎo)的功能。本研究旨在確定健康對(duì)蝦、發(fā)病對(duì)蝦之間的細(xì)菌組成差異, 篩選腸道和肝胰腺中的優(yōu)勢(shì)菌屬用于區(qū)分健康對(duì)蝦和發(fā)病對(duì)蝦。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

養(yǎng)殖池塘投放同一批次凡納濱對(duì)蝦苗種, 養(yǎng)殖48d后, 表現(xiàn)出明顯的體長(zhǎng)和體重差異, 2022年5月31日從養(yǎng)殖池中隨機(jī)采集生長(zhǎng)差異的對(duì)蝦, 大蝦(D)平均體重(8.11±0.36) g, 平均體長(zhǎng)(86.42±1.18) mm;小蝦(X)平均體重(1.73±0.12) g, 平均體長(zhǎng)(50.04±1.21) mm; D和X的平均體重和體長(zhǎng)均存在極顯著差異(P＜0.01)。在無(wú)菌操作下采集對(duì)蝦腸道和肝胰腺, 分別設(shè)3組平行且保存無(wú)菌凍存管中, 并置于-80℃冰箱備用。D和X進(jìn)行PCR檢測(cè)驗(yàn)證(圖1),X與肝腸胞蟲病蝦序列的相似度高達(dá)99.51%, 因此標(biāo)記D為健康對(duì)蝦, X為發(fā)病對(duì)蝦。

圖1 PCR擴(kuò)增結(jié)果圖Fig.1 PCR amplification results graph

1.2 細(xì)菌DNA提取及高通量測(cè)序

從-80℃冰箱中取出樣品, 冰上融化后, 采用SDS法提取樣本總基因組DNA。在1%的瓊脂糖凝膠上檢測(cè)DNA的濃度和純度。根據(jù)濃度, 用無(wú)菌水稀釋樣品DNA至l μg/μL。利用正向引物(5′-GTGCC AGCMGCCGCGGTAA-3′)和反向引物(5′-CGCC AG CGCGGGTAA-3′)對(duì)16S rRNA基因V3—V4可變區(qū)進(jìn)行擴(kuò)增。以10 ng DNA樣本為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增, 反應(yīng)系統(tǒng): 98℃預(yù)變性1min, 98℃變性10s, 50℃退火30s, 72℃延長(zhǎng)30s, 進(jìn)行30次循環(huán), 最后72℃延長(zhǎng)5min, 并在4℃保存。使用QIAquick PCR純化試劑盒(Qiagen, GmbH, Hilden, 德國(guó)), 對(duì)每個(gè)樣品的PCR產(chǎn)物進(jìn)行合并及純化。將健康對(duì)蝦腸道(D.C)、健康對(duì)蝦肝胰腺(D.G)、發(fā)病對(duì)蝦腸道(X.C)、發(fā)病對(duì)蝦肝胰腺(X.G)及水體菌群(S)這5組樣品送測(cè), 最后在Illumina NovaSeq平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)序。

1.3 高通量測(cè)序原始數(shù)據(jù)處理

將配對(duì)末端讀數(shù)與FLASH (V1.2.7, http://ccb.jhu.edu/software/FLASH/)連接, 然后使用Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME v1.9.0,http://qiime.org/)通道進(jìn)行處理。通過(guò) QIIME中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、序列長(zhǎng)度、模糊序列及引物錯(cuò)位閾值等信息來(lái)篩選出嵌合體, 再利用 UCHIME (V11, http://www.drive5.com/usearch/manual/uchime_algo.html)技術(shù)將嵌合體序列剔除, 從而得到有效的序列。采用USEARCH的UPARSE (V7.0.1001, http://www.drive5.com)算法進(jìn)行樣品運(yùn)算分類單元(OTU)聚類分析, 相似度大于97%的序列聚為一類, 篩選每個(gè)OTU的代表性序列。對(duì)于每個(gè)具有代表性的序列,使用基于Mothur算法的SILVA123 (http:// www.arbsilva.de/)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)分類信息進(jìn)行注釋。采用MUSCLE軟件(v5.1, https://www.drive5.com/muscle/)對(duì)多個(gè)基因序列進(jìn)行了比對(duì), 研究不同OTUs的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系, 并比較不同樣本(組)中優(yōu)勢(shì)種間的差異。對(duì)α多樣性(Chao1指數(shù)、Ace指數(shù)、Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù))進(jìn)行分析; 在生物學(xué)分類的門和屬水平上對(duì)樣本的微生物的群落組成及相對(duì)豐度進(jìn)行統(tǒng)計(jì); 利用Tax4Fun對(duì)SILVA數(shù)據(jù)庫(kù)中16S序列的注解進(jìn)行 KEGG功能預(yù)測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用SPSS 18.0開展單因素方差分析, 比較各組間水體、肝胰腺、腸道之間的微生物群落多樣性的顯著差異, 用基于binary_jaccard距離的主坐標(biāo)分析PCoA和群落相似度分析ANOSIM比較各組間水體、肝胰腺、腸道之間的微生物群落組成結(jié)構(gòu)的顯著差異。

2 結(jié)果

2.1 樣品測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估及復(fù)雜度分析

D.C、D.G、X.C、X.G和S五組樣品得到的原始序列1214292條, 通過(guò)過(guò)濾和雙端拼接最終獲得了1014269個(gè)tags數(shù), 其中有效數(shù)據(jù)占83.53%。在相似性超過(guò)97%的水平上共發(fā)現(xiàn)了6449個(gè)OTU數(shù)。

統(tǒng)計(jì)和比較所有樣品中的 OTU數(shù), 繪制花瓣圖(圖2)。從圖2中可見, 5組樣品中共有的OTU數(shù)為80, 其中D中的特有OTU數(shù)目與S中特有的OTU數(shù)目較為接近, 且S中特有的OTU數(shù)目最多, 說(shuō)明水體菌群的豐富度和多樣性最高、D菌群次之。

圖2 各樣本間OTU的差異性Fig.2 Variability of OTU among samples

稀釋性曲線間接地反映出樣品中的物種豐富度, 5個(gè)樣本的物種數(shù)據(jù)構(gòu)建稀釋性曲線見圖3。隨著測(cè)序序列的增加, 5組樣品所能聚類的物種數(shù)量逐漸趨于飽和, 表明隨著測(cè)序量增加, 新的菌系已經(jīng)不再顯著增加, 菌群分析結(jié)果具有較高的可靠性和充分性。

2.2 菌群多樣性分析

Alpha多樣性分析結(jié)果對(duì)各樣品在97%一致性閾值下的Alpha Diversity分析指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表1)。D和X中腸道細(xì)菌和肝胰腺細(xì)菌的群落的豐富度及多樣性各不相同, S、D.C、X.C、D.G、X.G樣品中Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、Chao 1指數(shù)、ACE指數(shù)依次減少。從Shannon 指數(shù)及Simpson指數(shù)來(lái)看, D.C與X.C、D.G與X.G及S與X.C Shannon 指數(shù)及Simpson指數(shù)之間無(wú)顯著差異(P＞0.05),而D.C中細(xì)菌群落與X.G細(xì)菌菌落存在差異(P＜0.05), S細(xì)菌群落與D.G中細(xì)菌菌群存在差異(P＜0.05)。從Chao1和ACE可知, D.C與X.C、S與X.C及S與X.G細(xì)菌群落之間豐度差異顯著(P＜0.05), 而D.G與X.G、D.G與X.C及S與D.C細(xì)菌群落之間豐度無(wú)明顯差異(P＞0.05)。

表1 各樣品α-多樣性指數(shù)差異表Tab.1 Differences in alpha-diversity indices among samples (mean±SD, n=3)

Bate多樣性分析結(jié)果非定向β多樣性是對(duì)某些環(huán)境或?qū)嶒?yàn)因素響應(yīng)的群落結(jié)構(gòu)變化的度量。使用OTU水平的細(xì)菌群落的PCoA來(lái)可視化D和X中腸道和肝胰腺細(xì)菌群落的差異(圖4),D.C和X.C微生物群落、D.G和X.G微生物群落的組成是均勻的且高度相似性, 而S的細(xì)菌群落較蝦腸道及蝦肝胰腺的細(xì)菌群落相似性較低。

圖4 不同樣本之間細(xì)菌群落的β多樣性Fig.4 Beta diversity of bacterial communities among different samples

ANOSIM檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了水體、肝胰腺和腸道之間的微生物群落差異。由表2可知,D.G中細(xì)菌群落與S中細(xì)菌群落存在極顯著差異(P＜0.001), D.G中細(xì)菌群落與D.C細(xì)菌群落、X.C細(xì)菌群落與D.G細(xì)菌群落、X.G群落與S中的細(xì)菌群落均顯著差異(P＜0.05)。

表2 不同樣本組之間方差的置換多變性分析Tab.2 Displacement multivariance analysis of variance between different sample groups

2.3 細(xì)菌群落的組成

基于門分類水平上的物種注釋及分析基于門(Phylum)分類水平構(gòu)建相對(duì)豐度累加圖(圖5)。D.C主要是擬桿菌門(Bacteroidetes)、變形菌門(Pro-teobacteria)及厚壁菌門(Firmicutes), 以上三門微生物占菌群總量的94.42%; 變形菌門是D.G、X.C、X.G及S優(yōu)勢(shì)菌群, 占比分別為86.19%、38.18%、87.74%、40.68%。在D.G及X.G中未檢測(cè)到其他共有的優(yōu)勢(shì)菌門, 而在X.C及S中還檢測(cè)到擬桿菌門為共有優(yōu)勢(shì)菌門。D.C與X.C共有擬桿菌門、變形菌門及厚壁菌門3個(gè)優(yōu)勢(shì)菌門。D.C與S有擬桿菌門、變形菌門2個(gè)優(yōu)勢(shì)菌門。五組樣品的細(xì)菌種群在門水平上的組成和分布說(shuō)明在同一養(yǎng)殖池塘中D.C、X.C、S、D.G、X.G中細(xì)菌菌群組成有密切的關(guān)聯(lián)。

圖5 各組樣本中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門的平均相對(duì)豐度分布情況Fig.5 Mean relative abundance distribution of the dominant bacterial phylum in each group of samples

基于屬分類水平上樣本菌群組成分析在屬(Genus)水平上, D和X的腸道及肝胰腺內(nèi)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌的組成及豐度存在明顯不同(圖6)。D.C優(yōu)勢(shì)菌屬為埃希桿菌-志賀菌屬(Escherichia-Shigella)、海綿菌屬(Spongiimonas), 而X.C優(yōu)勢(shì)菌屬為希瓦式菌屬(Shewanella)、巨球型菌屬(Megasphaera)、克雷伯氏菌屬(Klebsiella)。D.G優(yōu)勢(shì)菌屬是假單胞菌屬(Pseudomonas)、漢氏鹽單胞菌屬(Halomonas), 而X.G優(yōu)勢(shì)菌屬為貪銅菌屬(Cupriavidus)。由于S中的菌群的多樣性較高, 因此具有優(yōu)勢(shì)豐度的菌群數(shù)量居多。

圖6 菌群在屬水平豐度聚類熱圖Fig.6 Abundance clustering heat map of the bacteriophage at the genus level

2.4 菌群與預(yù)測(cè)功能特征的相關(guān)性

利用Tax4Fun2預(yù)測(cè)菌群中的潛在功能并繪制功能豐度聚類圖(圖7)。結(jié)果顯示: D.C與X.C、D.G與X.G存在明顯差異, 其中D.C菌群的主要功能為氨基酸代謝、X.C菌群的主要功能為轉(zhuǎn)運(yùn)RNA;D.G菌群的主要功能為二分組系統(tǒng), 而X.G菌群的主要功能為肽酶。

圖7 Tax4Fun2功能豐度聚類圖Fig.7 Tax4Fun2 functional abundance clustering map

3 討論

3.1 腸道及肝胰腺菌群生物多樣性分析

凡納濱對(duì)蝦作為產(chǎn)量最高的經(jīng)濟(jì)蝦之一, 受到了養(yǎng)殖戶的廣泛關(guān)注和選擇[23]。與其他蝦相比, 微生物菌群與健康、疾病、生長(zhǎng)速度有關(guān)[24], 與其他種類蝦相比, 凡納濱對(duì)蝦的生長(zhǎng)速度和繁殖速度非常迅速, 其所需的高蛋白飼料可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的養(yǎng)殖。腸道菌群為宿主提供有益的功能, 如營(yíng)養(yǎng)素的吸收、消化酶的產(chǎn)生、通過(guò)激活對(duì)病原體的保護(hù)機(jī)制產(chǎn)生宿主代謝必需元素和免疫反應(yīng), 以及與致病菌產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系[25]。雖然已有研究揭示對(duì)蝦腸道內(nèi)的細(xì)菌組成[26], 最近研究發(fā)現(xiàn)[27], 正常水生生物和患病水生生物具有不同功能的消化系統(tǒng), 它們產(chǎn)生的微生物群落也具有多樣性。肝胰腺是甲殼類動(dòng)物消化、吸收和儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要器官, 在調(diào)節(jié)宿主先天免疫方面也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。自2009年泰國(guó)研究者Peng和Pu[12]首次發(fā)現(xiàn)一種未知的微孢子蟲, 經(jīng)過(guò)后續(xù)的研究命名為EHP。EHP主要在凡納濱對(duì)蝦的腸道表皮表層、肝臟、胰臟及附著在肝胰腺小管上皮的細(xì)胞上, 被感染的對(duì)蝦其病變位置出現(xiàn)腫大現(xiàn)象, 并且有大量的嗜堿性包涵體存在于肝胰臟小管上皮細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。研究表明凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)緩慢跟EHP的感染有直接關(guān)系[28]。本研究表明: 健康蝦的腸道和肝胰腺菌群的豐度及多樣性比發(fā)病蝦的腸道和肝胰腺的豐度及多樣性更高, 表明受EHP侵染對(duì)凡納濱蝦腸道及肝胰腺菌群多樣性造成了一定的影響, 這一結(jié)果與吳金鳳等[29]、段健誠(chéng)等[30]研究的結(jié)果相似。

3.2 腸道及肝胰腺菌群結(jié)構(gòu)分析

腸道是水生動(dòng)物共生微生物定殖和增殖的適宜環(huán)境[31]。腸道也是消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要器官, 是機(jī)體最大的“免疫器官”。腸道菌群是構(gòu)建抵御病原體的第一道屏障, 促進(jìn)腸道健康并確保腸道持續(xù)正常的生理功能。在門水平, 變形菌門、擬桿菌門、放線菌門和厚壁菌門在不同發(fā)育階段的蝦腸道中均占優(yōu)勢(shì)。Tzeng等[32]比較了不同棲息環(huán)境日本沼蝦(Macrobrachium nipponense)腸道細(xì)菌組成, 發(fā)現(xiàn)主要為變形菌門, 其次是厚壁菌門和放線菌門。Rungrassamee等[33]研究發(fā)現(xiàn)不同發(fā)育階段的斑節(jié)對(duì)蝦腸道優(yōu)勢(shì)菌都是變形菌門。郁維娜等[34]發(fā)現(xiàn)健康和患病的凡納濱對(duì)蝦腸道主要菌群均為變形菌門 (51.2%) 和放線菌門 (27.2%) 。Mente等[35]研究處于蛻殼不同階段羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)的腸道優(yōu)勢(shì)菌主要為變形菌門, 其次為厚壁菌門。段健誠(chéng)等[30]研究肝腸胞蟲病蝦及健康蝦腸道菌群, 優(yōu)勢(shì)菌群也為變形菌門和厚壁菌門。本實(shí)驗(yàn)研究得到健康對(duì)蝦與發(fā)病對(duì)蝦中腸道及肝胰腺中的優(yōu)勢(shì)菌組成類似, 其中健康蝦與發(fā)病對(duì)蝦腸道中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌均屬于變形菌門、厚壁菌門和擬桿菌門, 而其肝胰腺中的優(yōu)勢(shì)菌門均為變形菌門。這一結(jié)果與其他蝦腸道優(yōu)勢(shì)菌亦類似, 表明健康對(duì)蝦與發(fā)病對(duì)蝦中腸道與肝胰腺細(xì)菌群落具有高度的相似性。

而在屬水平上, 健康對(duì)蝦和發(fā)病對(duì)蝦的腸道及肝胰腺內(nèi)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌的組成及豐度存在明顯不同, 健康對(duì)蝦腸道中的豐度最大的優(yōu)勢(shì)菌屬為埃希桿菌-志賀菌屬、海綿菌屬; 而發(fā)病對(duì)蝦腸道中的則為希瓦式菌屬、巨球型菌屬和克雷伯氏菌屬。健康對(duì)蝦肝胰腺中最具優(yōu)勢(shì)豐度的是假單胞菌屬、漢氏鹽單胞菌, 而發(fā)病對(duì)蝦肝胰腺中的則為貪銅菌屬。蔣葛等[36]研究凡納濱對(duì)蝦急性肝胰腺壞死綜合癥病蝦與健康蝦腸道優(yōu)勢(shì)菌群, 發(fā)現(xiàn)不同生長(zhǎng)階段病蝦腸道中的優(yōu)勢(shì)菌屬均為弧菌屬(vibrio), 而健康蝦幼蝦腸道優(yōu)勢(shì)菌屬為假單胞菌屬, 養(yǎng)殖中期的優(yōu)勢(shì)菌屬為發(fā)光桿菌屬(Photobacterium), 養(yǎng)殖后期的優(yōu)勢(shì)菌屬為弧菌屬; 而Jesús AntonioLópez-Carvallo等[37]研究發(fā)現(xiàn)蝦感染EHP后期, 肝胰腺豐度最高的菌屬為假單孢菌屬。同時(shí)研究表明[38], 肝腸胞蟲病會(huì)引起對(duì)蝦飲食及個(gè)體大小不同, 這些差異可能會(huì)影響蝦腸道微生物的變化。李彥芹等[39]曾進(jìn)行了一項(xiàng)初步研究, 比較了攝食不同餌料對(duì)日本沼蝦腸道菌群的影響, 研究結(jié)果表明: 攝食人工飼料及小黃魚的日本沼蝦的腸道的優(yōu)勢(shì)菌群均為鄰單胞菌屬(Plesiomonas)和假單胞菌屬, 且研究還發(fā)現(xiàn)攝食飼料后的腸道細(xì)菌數(shù)量與攝食飼料前相比呈先增后減的趨勢(shì); 另外, 楊慧贊等[40]研究發(fā)現(xiàn)大蝦和小蝦在菌屬水平存在顯著差異, 大蝦的主要優(yōu)勢(shì)菌屬為乳桿菌屬(Lactobacillus)和片球菌屬(Pediococcus)、蒼白桿菌屬(Ochrobactrum)、軍團(tuán)桿菌屬(Legionella), 而小蝦的主要優(yōu)勢(shì)菌屬為紅小梨形菌屬(Rhodopirellula)、布拉格菌屬(Pragia)和不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter)。

3.3 腸道及肝胰腺菌群功能預(yù)測(cè)分析

蝦腸道內(nèi)富含許多微生物, 其中包括一些能夠代謝蛋白質(zhì)的細(xì)菌和酵母菌, 將蛋白質(zhì)分解成小分子的氨基酸, 提供給對(duì)蝦進(jìn)行吸收利用。本研究中Tax4Fun2預(yù)測(cè)結(jié)果顯示, 健康對(duì)蝦腸道菌群的基因功能與新陳代謝功能有關(guān), 主要為氨基酸代謝。研究表明健康蝦腸道菌群代謝氨基酸可能通過(guò)合成蛋白質(zhì)、酶和激素等功能來(lái)維持健康狀態(tài)并提供能量[41], 同時(shí)Li等[42]也做了相關(guān)研究, 證實(shí)了這一觀點(diǎn)。而發(fā)病對(duì)蝦的腸道菌群和肝胰腺菌群的基因功能主要與遺傳信息處理功能有關(guān), 王金星等[43]研究發(fā)現(xiàn)相關(guān)基因和遺傳信息可以影響肝胰腺腸道菌群的組成和數(shù)量, 從而影響蝦類的免疫系統(tǒng)和代謝。健康對(duì)蝦腸道及肝胰腺菌群的基因功能和發(fā)病對(duì)蝦腸道及肝胰腺菌群之間的基因功能不同,導(dǎo)致它們對(duì)病原體的不同反應(yīng), 這為研究蝦類疾病的病理機(jī)制提供啟示, 并幫助開發(fā)更有效的防治策略。

綜上所述, 健康對(duì)蝦與發(fā)病對(duì)蝦間的腸道和肝胰腺中的優(yōu)勢(shì)菌門具有高度相似性, 但優(yōu)勢(shì)菌屬組成及豐度存在明顯不同。健康對(duì)蝦腸道和肝胰腺的菌群的主要功能與發(fā)病對(duì)蝦腸道和肝胰腺的主要功能存在明顯差異。本研究有助于了解肝腸胞蟲對(duì)凡納濱對(duì)蝦腸道及肝胰腺細(xì)菌群落的影響, 并為凡納濱對(duì)蝦的疾病管理和健康養(yǎng)殖提供依據(jù)。