饥饿胁迫对克氏原螯虾生理生化和肠道健康的影响

摘要

研究旨在探究饥饿胁迫对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)血淋巴生理生化指标、肠道组织病理和肠道微生态的影响。对克氏原螯虾进行为期28d的饥饿胁迫,分别于饥饿0、7d、14d和28d采集血淋巴和肠道样品。血淋巴生化分析结果表明,谷丙转氨酶(ALT)没有发生显著变化,血糖(GLU)水平随着饥饿时间延长逐渐降低(P<0.05),尿素(UREA)、甘油三酯(TG)水平呈现先上升后下降趋势(P<0.05),而总蛋白(TP)和谷草转氨酶(AST)则出现先下降后上升的趋势(P<0.05)。采用HE染色和TUNEL检测技术对肠道组织切片观察发现,饥饿胁迫使得克氏原螯虾肠道形态发生显著改变,肠腔变宽,肠绒毛萎缩,肌肉层厚度变薄,组织细胞凋亡指数上升。对肠道微生物16S rRNA V3—V4区进行高通量测序,Alpha多样性分析表明饥饿第7天肠道微生物多样性高于第0、第14和第28天。在门水平上12个样品主要以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)等厌氧微生物为主,但在饥饿胁迫的第7天,厌氧微生物(Bacteroidetes、Firmicutes和Proteobacteria)在门水平丰度显著减少;属水平上则主要以拟杆菌属(Bacteroides)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、链球菌属(Streptococcus)、奈瑟菌属(Neisseria)及嗜血杆菌属(Haemophilus)为主,其属水平丰富度随饥饿程度的加深出现动态变化,在第7天出现最小值。综合研究发现,克氏原螯虾在面临食物短缺问题时,可能会通过改变能量物质利用途径适应饥饿代谢过程,同时不同程度饥饿胁迫会产生强烈的肠道应激反应,其菌群组成结构在不同水平的物种丰度上均发生显著变化。长期饥饿会导致肠道绒毛萎缩,细胞凋亡指数增加,可能影响虾的健康。