Bacillus megaterium-päällysteisen ruokavalion vaikutus Songpu peilikarpin Cyprinus specularis Songpun kasvuun, ruoansulatusentsyymiaktiivisuuteen ja suoliston mikrobien monimuotoisuuteen

Abstract

Tässä tutkimuksessa arvioitiin Bacillus megaterium-päällysteisen ruokavalion vaikutusta kasvutulokseen, ruoansulatusentsyymeihin ja suoliston mikrobien monimuotoisuuteen Songpu peilikarpeilla (Cyprinus specularis Songpu). Kaloja ruokittiin manuaalisesti kahdella ruokavaliolla (kontrolliruokavalio ja B. megateriumilla päällystetty ruokavalio) kolme kertaa päivässä, kunnes ne olivat näennäisesti kylläisiä 56 päivän ajan. Verrattuna kontrolliryhmään B. megateriumilla päällystetyn ruokavalion lisääminen paransi kalojen kasvua ja pienensi merkittävästi rehun muuntosuhdetta (). Eturauhasen amylaasi- ja lipaasiaktiivisuus oli hoitoryhmässä merkittävästi korkeampi kuin kontrolliryhmässä (). Etu-, keski- ja takasuolen proteaasien aktiivisuudet hoitoryhmässä olivat kaikki korkeammat kuin kontrolliryhmässä (). Mikrobiston 16S rDNA -geenien sekvensoinnin tulokset korkean läpimenon sekvensoinnin avulla osoittivat, että suoliston mikroflooran monimuotoisuus ja runsaus lisääntyivät Songpu peilikarpin kasvun myötä. B. megateriumilla päällystetyllä ruokavaliolla ruokituilla Songpu peilikarpeilla suoliston Bacillus- ja Lactococcus-suvun osuudet kasvoivat suolistossa, ja molempien osuudet olivat merkitsevästi suuremmat kuin kontrolliryhmässä (). Nämä tulokset viittaavat siis siihen, että B. megateriumin käyttö ruokavaliossa voi parantaa Songpu peilikarpin kasvua ja ruoansulatusentsyymiaktiivisuutta sekä rikastuttaa sen suoliston päämikroflooran hyödyllistä sukukoostumusta.

1. Johdanto

Kalalla, joka on yksi tärkeimmistä eläinproteiinien ravinnonlähteistä, on erittäin tärkeä rooli ihmisen ravintorakenteessa. Viime vuosina vesituotteiden turvallisuudesta on kuitenkin tullut yksi suurimmista tekijöistä, jotka haittaavat vesituotteiden kehittämistä, koska huoli hormonien, antibioottien ja liiallisten mikro-organismien turvallisuudesta on herättänyt huolta . Tiheän tehoviljelyn nopean kehityksen myötä vesiviljelyn vesiympäristö heikkenee päivittäin, mikä johtaa tautitapauksiin ja jopa tuotantoeläinten joukkokuolemiin. On kiireesti löydettävä ympäristöystävällisiä ja turvallisia vaihtoehtoja tuotantoeläinten terveen kasvun varmistamiseksi .

Uutena rehun lisäaineena antibioottien aikakauden jälkeen probiootteja pidetään tärkeinä rehun antibioottien korvaajina . Tutkimukset ovat osoittaneet, että probioottien käyttö voi paitsi edistää vesieläinten kasvua ja parantaa niiden eloonjäämisastetta myös vähentää vesieläinten sairauksien esiintymistä . Bacillus on saprofyyttinen grampositiivinen bakteeri, jota esiintyy yleisesti kasvatusympäristössä . Bacillien tutkimukseen ja soveltamiseen vesiviljelyn alalla on kiinnitetty paljon huomiota. Ensimmäinen probioottien käyttö vesiviljelyssä toteutettiin tasapainottamalla veden bakteeripopulaatiota, ja sillä saavutettiin hyviä tuloksia . Eräät tutkimukset ovat osoittaneet, että Bacillus subtilis -bakteerin lisääminen rehuun voi paitsi edistää vesieläinten kasvua ja parantaa niiden ruoansulatusentsyymien toimintaa ja epäspesifistä immuniteettia myös parantaa niiden suoliston mikroflooran rakennetta . 1900-luvun puolivälissä kiinalaiset tutkijat alkoivat tutkia Bacillus megateriumia keskittyen pääasiassa kantojen seulontaan, erityisesti niiden kykyyn hajottaa orgaanista ainetta, niiden typpiaineenvaihduntaan ja niiden soveltamiseen probiootteina vesiviljelyn jätevesien käsittelyssä .

Karppi (Cyprinus carpio) on laajimmin viljelty makeanveden kalalaji Kiinassa, ja karppituotanto oli 2.962.218 t vuonna 2018 . Songpu peilikarppi (Cyprinus specularis Songpu), joka on tavallisen karpin lajike, muodostaa yhä suuremman osan tuotannosta, mikä johtuu sen suhteellisen nopeammasta kasvusta, paremmasta taudinkestävyydestä, korkeammasta lihan jalostusasteesta ja siitä, että sen ruumiin pinnalla ei ole lähes lainkaan suomuja . Elintarvikkeiden turvallisuuteen ja laatuun liittyvät ongelmat ovat kuitenkin muuttuneet yhä vakavammiksi, kun tiheää viljelyä laajennetaan ja edistetään, ruokintatiheys kasvaa ja veden saastuminen lisääntyy.

Ravintoaineet ovat tärkeimpiä ja helpoimmin säädeltäviä tekijöitä, jotka vaikuttavat vesieläinten vastustuskykyyn. Elintarvikemikrobiologiaan kuuluvat mikro-organismit, joilla on sekä suotuisia että haitallisia vaikutuksia elintarvikkeiden laatuun ja turvallisuuteen ja jotka voivat siksi olla huolenaiheita kansanterveyden kannalta. Tässä tutkimuksessa pyrimme arvioimaan B. megateriumilla päällystetyn ruokavalion vaikutusta Songpu peilikarpin kasvuun, ruoansulatusentsyymiaktiivisuuteen ja suoliston mikrobien monimuotoisuuteen sekä tarjoamaan teoreettisen perustan terveellisen ja ekologisen kalankasvatuksen käytännölle.

2. Materiaalit ja menetelmät

2.1. Aineisto ja menetelmät

2.1. Aineisto ja menetelmät. Ruokavalion valmistus

B. megaterium valmistettiin laboratoriossamme . B. megateriumin pitoisuus oli . Kaupallinen rehu ostettiin Zhejiang AIPHA Feed Co., Ltd., Kiina. Rehutuotteen koostumusanalyysin taatut arvot on esitetty taulukossa 1. B. megateriumin käymisliemi ruiskutettiin tasaisesti kaupallisen materiaalin pinnalle 100 ml/kg, minkä jälkeen ruiskutettu rehu asetettiin viileään paikkaan 1 tunniksi, minkä jälkeen sitä käytettiin koeryhmän rehuna. Kontrolliryhmälle syötettiin muuttamatonta kaupallista rehua.

2.2. Ruokintakoe

Songpu peilikarppi (Cyprinus specularis Songpu) (ruumiinpaino ) saatiin Heilongjiang-joen kalastustutkimuslaitoksen Hulan-koeasemalta Heilongjiangin maakunnasta, Kiinasta (45,97° N, 126,63° E). Kalat akklimatisoitiin laboratorio-olosuhteisiin 14 päivän ajan ja sopeutettiin kokeelliseen kontrollirehuun ennen koetta. Tämän jälkeen valittiin 90 tervettä Songpu peilikarppia, jotka jaettiin satunnaisesti kahteen ryhmään (kontrolliryhmä ja koeryhmä). Kukin käsittely tehtiin kolmena kappaleena, ja kussakin toistossa oli 15 kalaa. Kontrolliryhmälle syötettiin kaupallista rehua. Hoitoryhmälle syötettiin kaupallista rehua, joka oli päällystetty B. megateriumilla. Päivittäinen ruokintamäärä oli 3 % Songpu peilikarpin ruumiinpainosta, kolme kertaa päivässä klo 08:00, 12:00 ja 19:00. Koko koejakso oli 56 päivää. Koejakson aikana laboratoriovettä vaihdettiin 1/3 vesimäärästä viikossa. Veden laatu mitattiin (YSI professional plus -laitteella, Ohio State, USA) päivittäin koejakson aikana, veden lämpötila vaihteli 18-25 °C:n välillä, ja happea lisättiin ilmakompressorilla 24 tuntia vuorokaudessa. Kalat punnittiin sekä ruokintakokeen alussa että lopussa.

2.3. Kalat punnittiin. Näytteiden keruu

Ennen ruokintakokeilua otettiin satunnaisesti kymmenen kalaa väliaikaisesta kasvatusaltaasta, ja niiden alkupainot mitattiin. Sen jälkeen suolisto kerättiin suoliston alkuvaiheen mikroflooran mittaamista varten (alkuryhmä). 56 päivän ruokintakokeen lopussa, noin 24 tuntia viimeisen ruokinnan jälkeen, kaikki kalat nukutettiin veteen laimennetulla MS-222:lla, jonka pitoisuus oli 75 mg/l. Nämä kalat laskettiin ja punnittiin painonnousunopeuden (WGR), ominaiskasvunopeuden (SGR) ja rehun muuntokertoimen (FCR, taulukko 2) määrittämiseksi .

Kun kaikkien kalojen lopullinen paino oli saatu, kustakin altaasta valittiin satunnaisesti viisi kalaa, jotka asetettiin jäälevylle nopeaa paloittelua varten. Kudosnäytteet, mukaan lukien etu-, keski- ja takasuoli, kerättiin aseptisilla saksilla, pestiin aseptisella fysiologisella keittosuolaliuoksella, punnittiin ja valmistettiin sitten homogenaatiksi aseptisella fysiologisella keittosuolaliuoksella (1 : 4). Kaikki näytteet säilytettiin välittömästi -80 °C:ssa pakastimessa ruoansulatusentsyymien määritystä varten. Kustakin altaasta otettiin satunnaisesti näytteet viidestä muusta kalasta. Kalojen pinnat desinfioitiin 75-prosenttisella alkoholilla ennen kuin kalat vietiin biopuhdistamoon. Lisädesinfioinnin jälkeen vatsaontelo avattiin, suolen ulkopuoli pyyhittiin 75-prosenttisella alkoholilla ja pestiin neljä kertaa steriilillä vedellä, minkä jälkeen suolisto kerättiin lopullisen suolistomikroflooran arviointia varten.

2.4. Suoliston mikrofloora Ruoansulatusentsyymien määritys

Ennen immuniteetti-indeksien mittaamista yhdistetty etu-, keski- ja takasuoli homogenisoitiin käsin lasihomogenisaattorissa 0,86-prosenttisella NaCl:lla (/) 10-prosenttisen homogenaatin saamiseksi. Sentrifugoinnin (4000 rpm, 10 min) jälkeen 4 °C:ssa saatiin supernatantti, joka koostui pääasiassa raa’asta entsyyminesteestä. Amylaasi-, proteaasi- ja lipaasiaktiivisuus etu-, keski- ja takaruumiissa analysoitiin spektrofotometrisesti käyttäen diagnostisia reagenssisarjoja (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Kiina).

2.5. 16S rRNA -geenin monistaminen ja Illumina-sekvensointi

Mikrobiologinen DNA uutettiin suolenäytteistä E.Z.N.A.® Soil DNA Kitillä (Omega Bio-Tek, Norcross, GA, USA) valmistajan protokollien mukaisesti. DNA:n lopullinen pitoisuus ja puhdistus määritettiin NanoDrop 2000 UV-vis-spektrofotometrillä (Thermo Scientific, Wilmington, USA), ja DNA:n laatu määritettiin 1 prosentin agaroosigeelielektroforeesilla. Bakteerien 16S rRNA -geenien V4-V5-hypervariaabelit alueet monistettiin alukkeilla 515F (5-GTGCCCCAGCMGCCGCCGCGG-3) ja 907R (5-CCGTCAATTCMTTTRTRAGTTT-3) termosyklerin PCR-järjestelmällä (GeneAmp 9700, ABI, USA). PCR:t suoritettiin käyttäen seuraavaa ohjelmaa: PCR:t tehtiin seuraavasti: 3 minuuttia denaturointia 95 °C:ssa, 27 sykliä, joissa 30 sekuntia 95 °C:ssa, 30 sekuntia hehkutusta 55 °C:ssa ja 45 sekuntia venytystä 72 °C:ssa, ja viimeinen pidennys 72 °C:ssa 10 minuutin ajan. Tuloksena saadut PCR-tuotteet uutettiin 2-prosenttiselta agaroosigeeliltä ja puhdistettiin edelleen AxyPrep DNA gel extraction kitillä (Axygen Biosciences, Union City, CA, USA) ja kvantifioitiin QuantiFluor™-ST:llä (Promega, USA) valmistajan protokollan mukaisesti. Puhdistetut amplikonit yhdistettiin ekvimolaarisiksi määriksi ja pareittain sekvensoitiin () Illumina MiSeq -alustalla (Illumina, San Diego, Yhdysvallat) Majorbio Bio-Pharm Technology Co., Ltd.:n standardiprotokollien mukaisesti. (Shanghai, Kiina) .

2.6. Tilastollinen analyysi

Taksonomiset yksiköt (OTU) klusteroitiin 97 %:n samankaltaisuusrajalla käyttäen UPARSE-ohjelmaa (versio 7.1, http://drive5.com/uparse/) uudella ”ahneella” algoritmilla, joka suorittaa samanaikaisesti kimeerien suodatuksen ja OTU:n klusteroinnin. Kunkin 16S rRNA -geenisekvenssin taksonomia analysoitiin RDP Classifier -algoritmilla (http://rdp.cme.msu.edu/) SILVA 16S rRNA -tietokantaa vastaan käyttäen 70 prosentin luottamuskynnystä. Chao- ja ACE-estimaattori-indeksit valittiin yhteisön rikkauden tunnistamiseksi, ja Shannonin ja Simpsonin indeksejä käytettiin yhteisön monimuotoisuuden tunnistamiseksi . Kaikki nämä näytteidemme indeksit laskettiin QIIME-ohjelmalla (versio 1.7.0) ja valmisteltiin esitettäväksi R-ohjelmistolla (versio 2.15.3). Tilastolliset analyysit tehtiin SPSS 20.0 -tilasto-ohjelmistopaketilla (SPSS, Chicago, IL, USA). Tiedot on ilmaistu kolmen toiston summana. Tietoihin tehtiin yksisuuntainen ANOVA, ja kun eroja havaittiin, keskiarvot asetettiin paremmuusjärjestykseen Duncanin moninkertaisen vertailutestin avulla. Eroja pidettiin merkitsevinä .

3. Tulokset

3.1. Tulokset

3. B. megaterium-päällysteisen ruokavalion vaikutus kalojen kasvuun

Kuten taulukosta 2 käy ilmi, hoitoryhmän painonnousunopeus ja ominaiskasvunopeus (71,03 %, 0,42 % vrk-1) kasvoivat merkitsevästi verrattuna kontrolliryhmään (52,75 %, 0,33 % vrk-1, ) ja hoitoryhmän rehun muuntosuhde (1,28) oli merkitsevästi alhaisempi kuin kontrolliryhmän (2,23, ). Kuolleisuutta ei havaittu 56 päivän ruokintakokeen aikana.

3.2. B. megaterium-päällysteisen ruokavalion vaikutus ruoansulatusentsyymiaktiivisuuteen

Taulukossa 3 on esitetty B. megaterium-päällysteisen ruokavalion vaikutukset ruoansulatusentsyymiaktiivisuuteen. Eturauhasen amylaasiaktiivisuus oli hoitoryhmässä merkitsevästi suurempi kuin kontrolliryhmässä (). Keski- ja takasuolen amylaasiaktiivisuus oli hoitoryhmässä merkitsevästi korkeampi kuin kontrolliryhmässä, mutta merkittäviä eroja ei ollut (). Etu-, keski- ja takasuolen proteaasiaktiivisuus oli hoitoryhmässä suurempi kuin kontrolliryhmässä, mutta merkittäviä eroja ei ollut (). Hoitoryhmän etusuolen lipaasiaktiivisuus oli merkittävästi korkeampi kuin kontrolliryhmän (). Keski- ja takasuolen lipaasiaktiivisuus oli hoitoryhmässä periaatteessa sama kuin kontrolliryhmässä, eikä merkittäviä eroja ollut ().

. samassa sarakkeessa eri pienillä kirjaimilla varustetut arvot merkitsevät merkittävää eroa (), kun taas arvot, joilla on sama tai ei-kirjaimellinen yliviivaus, eivät merkitse merkittävää eroa (). Treatment Foregut Midgut Hindgut Control B. megaterium Control B. megaterium Control B. megaterium Amylaasi a b Amylaasi a b b b b b b a b b b a a b b Taulukko 3 Ruuansulatusentsyymien aktiivisuudet B. megateriumilla päällystetyllä ruokavaliolla ruokitun Songpu-peilikarpin suolistossa (etu-, keski- ja takasuoli) (U/g valkuaista). Taulukko 3 Ruoansulatusentsyymien aktiivisuus Songpu-peilikarppikärpänen, jonka ruokavaliota ruokittiin B. megateriumilla (U/g valkuaista). B. megateriumilla päällystetyn ruokavalion vaikutus suoliston mikrobien monimuotoisuuteen ja rikkauteen Songpu peilikarpin suoliston mikrobien monimuotoisuus määritettiin korkean läpimenon sekvensoinnilla. Alkuperäisestä ryhmänäytteestä havaittujen OTU:iden keskimääräinen määrä oli 63. 56 päivän jälkeen kontrolli- ja hoitoryhmässä havaittujen OTU:iden keskimääräinen määrä oli 114 ja 196. Kaikkien näytteiden kattavuusindeksi oli yli 0,97, mikä osoittaa, että havaitsemisaste oli korkea. Kuten taulukosta 4 käy ilmi, Chao- ja ACE-indeksit, jotka kuvastavat Songpun peilikarpin suoliston mikroflooran rikkautta, olivat 56 päivän jälkeen hoitoryhmässä merkittävästi korkeammat kuin kontrolli- ja alkuryhmissä (). Suolistoyhteisön monimuotoisuutta kuvaava Shannonin indeksi oli hoitoryhmässä merkittävästi korkeampi kuin kontrolliryhmässä (). Suolistoyhteisön monimuotoisuuden Simpson-indeksi oli hoitoryhmässä merkittävästi pienempi kuin kontrolliryhmässä (). Edellä mainituissa neljässä indeksissä ei ollut merkittäviä eroja kontrolli- ja alkuryhmän välillä (). Ryhmät Rikastumisindeksi Monimuotoisuusindeksi Chao ACE Simpson Shannon Initial a a a a a a Control a a a a B. megaterium b b b b Huomautus: samassa sarakkeessa eri pienellä kirjaimella ylempänä merkityt arvot merkitsevät merkitsevää eroa (), kun taas arvot, joilla on sama kirjain tai ei kirjaimella ylempänä merkityt arvot merkitsevät, että eroa ei ole merkittävää (). Taulukko 4 B. megaterium-päällysteisen ruokavalion vaikutus Songpu peilikarpin suoliston mikroflooran runsauteen ja monimuotoisuuteen. 3.4. B. megaterium-päällysteisen ruokavalion vaikutus Songpu peilikarpin suoliston päämikrobiston koostumukseen ja muutoksiin Kuvassa 1 esitetyissä tilastoissa päämikrobiston mikrobiston rikkaudeksi otettiin suoliston mikrobiston rikkaus, joka oli yli 1 % heimotasolla. Alkuperäisryhmän suolistossa vallitsevana heimona olivat ennen kokeen alkua pääasiassa Fusobakteerit (86,36 %) ja Bacteroidetes (8,60 %). 56 päivän ruokintakokeen jälkeen suoliston päämikroflooran määrä kasvoi jokaisessa ryhmässä. Kontrolliryhmässä hallitsevia fyllejä olivat Fusobakteerit (86,36 %), Bacteroidetes (14,4 %), Firmicutes (2,42 %) ja Proteobakteerit (1,37 %). Hoitoryhmässä hallitsevia fyllejä olivat Firmicutes (69,15 %), Proteobacteria (23,8 %), Bacteroidetes (4,65 %) ja Actinobacteria (1,43 %). Suoliston mikrobirikkaus, joka oli yli 0,5 % suvun tasolla, katsottiin pääasialliseksi mikroflooraksi tilastollisissa laskelmissa, jotka esitetään taulukossa 5. Alkuperäisessä ryhmässä oli vain 5 suoliston päämikro-organismien sukua. 56 päivän ruokintakokeen jälkeen suoliston päämikro-organismit kasvoivat 11 sukuun käsittelyryhmässä. Runsain mikro-organismi Songpu peilikarpin suolistossa alkuryhmässä oli Cetobacterium. 56 päivän ruokintakokeen jälkeen kontrolliryhmän runsain mikro-organismi oli edelleen Cetobacterium. Kontrolliryhmässä 11 hallitsevaa sukua olivat Bacillus, Lactococcus, Pseudomonas, Stenotrophomonas, Psychrobacter, Brochothrix, Myroides, Arthrobacter, Flavobacterium, Comamonadaceae_unclassified ja Yersinia. B. megateriumilla päällystetyllä ruokavaliolla ruokituilla Songpu-peilikarpeilla esiintyi suoliston Bacillus- ja Lactococcus-suvun osuudet kasvoivat, ja ne olivat molemmat merkitsevästi suuremmat kuin kontrolliryhmässä (). Kuva 1 Suoliston mikrobikoostumukset heimotasolla Songpu peilikarpeilla, joita ruokittiin B. megateriumia 56 päivän ajan. > Suku Käsittelyt Alku- Kontrolli B. megaterium Cetobacterium – Lactococcus – – – – – – – Bacillus – – Enterobacteriaceae_luokittelematon – – – – Bacteroides – – Comamonadaceae_luokittelematon – Yersinia – – – – – – – – – – Pseudomonas – – Pseudoxanthomonas – – – – Fusobacteriales_luokittelematon – Stenotrophomonas – – Psychrobacter – – Leucobacter – – – – – Brochothrix – – – Myroides – Barnesiella – Rhodobacter – – Arenimonas – – Clostridium – – – Arthrobacter – Flavobacterium – Muut Taulukko 5 Suoliston mikroflooran tärkeimpien sukujen prosenttiosuudet Songpu peilikarpeilla, joille on syötetty B. megateriumia 56 päivän ajan. 4. Keskustelu Probiootteja, kuten bakteereita, on käytetty laajasti vesiviljelyssä. Joissakin tutkimuksissa on osoitettu, että Bacillus spp. eri kantojen lisäämisellä toukkien rehuun on saavutettu hyviä tuloksia ja sillä on hyvä kalan toukkien kasvua edistävä vaikutus . Bakteerien (kanta CA2) lisääminen ravintolisänä Crassostrea gigas -osterin toukkaviljelmiin paransi johdonmukaisesti toukkien kasvua eri vuodenaikoina. Mikrobiston manipulointi probioottien avulla on raportoitu vesiviljelyssä suositeltavaksi käytännöksi patogeenisten bakteerien hallitsemiseksi tai estämiseksi sekä kasvun ja ruoansulatusentsyymien aktiivisuuden parantamiseksi . Verrattuna käsittelemättömään kontrolliryhmään loppupaino ja painonnousu olivat merkittävästi suurempia katkaravuissa, joita ruokittiin kahden probioottikannan seosruokavaliolla . Tässä tutkimuksessa havaittiin, että B. megateriumilla päällystetty ruokavalio lisäsi painonnousua ja spesifistä kasvunopeutta ja pienensi rehun muuntosuhdetta, mikä osoittaa, että B. megateriumilla päällystetty ruokavalio voi edistää Songpu peilikarpin kasvua. Samanlaisia tuloksia havaittiin myös monnilla Clarias sp., jonka rehuun lisätty B. megaterium PTB 1.4 paransi merkittävästi sen kasvunopeutta. Samanlaisia tuloksia havaittiin myös Penaeus monodonilla, jolle saatiin korkeammat FCR- ja SGR-arvot Bacillus cereus -bakteerin lisäämisen jälkeen . Probioottiset bakteerit kykenevät tuottamaan ruoansulatusentsyymejä, jotka auttavat kaloja käyttämään rehun ravintoaineita ja sulattamaan niitä . B. megateriumin lisääminen kasviproteiiniaterioihin voi edistää suoliston morfologian kehittymistä ja lisätä ruoansulatusentsyymiaktiivisuutta . Karpin Cyprinus carpio -lajin probiootteja koskeva tutkimus, joka perustui kasvusuoritukseen ja ruoansulatusentsyymiaktiivisuuteen, osoitti, että kaikkien probioottikäsittelyryhmien keskimääräiset ruoansulatusentsyymiaktiivisuudet poikkesivat merkitsevästi kontrolliryhmän aktiivisuudesta . Tässä tutkimuksessa B. megateriumilla päällystetyllä ruokavaliolla oli myönteinen ja merkittävä vaikutus ruoansulatusentsyymiaktiivisuuteen, erityisesti amylaasi- ja proteaasiaktiivisuuteen etu-, keski- ja takaruumiissa. Samanlaisia tuloksia havaittiin myös tilapioissa, joiden ruoansulatus ja kasvu paranivat sen jälkeen, kun Bacillus NP5 lisättiin niiden rehuun. Probiootteja sisältävillä ruokavalioilla saavutettu korkeampi entsyymiaktiivisuus paransi proteiinin, tärkkelyksen, rasvan ja selluloosan sulatusta, mikä puolestaan saattaa selittää probiootteja sisältävillä ruokavalioilla havaitun paremman kasvun . Ruoansulatusentsyymit auttavat kaloja pilkkomaan ja sulattamaan rehun sisältämiä ravintoaineita, jolloin kalojen on helpompi imeä rehun sisältämiä ravintoaineita . Korkean läpimenon sekvensoinnin edistysaskeleet ovat mahdollistaneet laajan luettelon metagenomisista näytteistä, mikä antaa tietoa mikrobilajien monimuotoisuudesta monista eri lähteistä, mukaan lukien valtamerestä, maaperästä ja ihmiskehosta. Näissä tutkimuksissa käytetään sekä 16S rRNA -geenin sekvensointia fylogeneettisten suhteiden määrittämiseksi että kattavampaa shotgun-sekvensointia yksityiskohtaisen laji- ja geenikoostumuksen ennustamiseksi . Rikkausindeksi ja monimuotoisuusindeksi ovat tärkeitä indeksejä näytteiden mikro-organismien monimuotoisuuden ja monimutkaisuuden havaitsemiseksi . Tässä tutkimuksessa Songpu peilikarpin kasvun myötä suoliston mikrobien monimuotoisuus ja rikkaus lisääntyivät, ja Chao- ja ACE-indeksit, jotka kuvastavat Songpu peilikarpin suoliston mikroflooran rikkautta, olivat merkittävästi korkeammat hoitoryhmässä kuin kontrolliryhmässä. Lisäksi suolistoyhteisön monimuotoisuuden Shannonin indeksi oli hoitoryhmässä merkittävästi korkeampi kuin kontrolliryhmässä. Vastaavasti tulokset osoittivat myös, että suoliston mikroflooran rakenne muuttui, kun nuorille tylppäkurkkukampeloille syötettiin ruokavaliota, jota täydennettiin erilaisilla Bacillus subtilis -pitoisuuksilla. Probioottien lisääminen rehuun voi myös muuttaa alkuperäisen mikroflooran määrää ja rakennetta Litopenaeus vannamei -lajin suolistossa ja edistää Litopenaeus vannamei -lajin suolistossa olevien mikrobiyhteisöjen välisiä monimutkaisia vuorovaikutussuhteita . Tässä tutkimuksessa B. megateriumilla päällystetyllä ruokavaliolla ruokituilla Songpu-peilikarpeilla esiintyi suolistossa lisääntyneitä suolistossa esiintyvien Bacillusten ja Lactococcusten osuuksia suvun tasolla, jotka molemmat olivat merkittävästi korkeammat kuin kontrolliryhmässä. Tulokset osoittivat myös, että Songpu peilikarpin suoliston päämikrobiston koostumusta ja osuuksia voidaan muuttaa B. megateriumilla päällystetyillä ruokavalioilla. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että B. megaterium -pinnoitettujen ruokavalioiden käyttö voi merkittävästi parantaa kalojen kasvua ja pienentää rehun muuntosuhdetta, parantaa ruoansulatusentsyymien toimintaa ja rikastuttaa suoliston päämikroflooran hyödyllisen sukukoostumuksen. Tietojen saatavuus Kaikki tiedot on toimitettu artikkelissa, eikä lisää tietoja ole ladattavana. Interintäristiriidat Tekijät ilmoittavat, ettei heillä ole ilmoitettavaa eturistiriitoja. Kiitokset Tämä tutkimus rahoitettiin keskitason voittoa tavoittelemattomien tieteellisten tutkimuslaitosten erityisrahoituksella (nro. HSY202005M), Heilongjiangin maakunnan luonnontieteellinen säätiö (nro QC2018038), Kiinan kalataloustieteiden akatemian keskeisten yleishyödyllisten tieteellisten laitosten perustutkimusrahasto (nro 2017HY-ZD0507, 2019XT0502 ja 2020TD56), Kiinan kansallinen avaintutkimusohjelma (National Key R&D Program of China) (nro. 2019YFD0900302) ja Kiinan maatalous- ja maaseutuministeriön makean veden vesieliöiden bioteknologian ja jalostuksen avainlaboratorio, Heilongjiangin kalastustutkimusinstituutti, Kiinan kalataloustieteiden akatemia (nro FBB2017-04).