南美白對蝦，是世界上具有較高經濟價值的對蝦品種。盡管這種蝦的產量很大，但要促進對蝦養殖業的發展，仍有許多問題需要解決，特別是蝦病會造成重大的經濟損失。腸道生態失調可導致多種對蝦疾病，如：急性肝胰腺壞死病(AHPND)和白便綜合征(WFS)。最近，Wu et al.(2021)的研究發現，肝胰腺微生物群的失調與疾病暴發有關。

一、微生物群和蝦疾病的關系。

南美白對蝦體內和體外的各種微生物，是存在相互作用的。消化吸引中的微生物群落在動物的消化、營養和免疫反應中發揮著關鍵作用。例如，消化道微生物群增加了消化酶的能力，支持了宿主生理的大多數行為。此外，一些組織特異性途徑調節與微生物群穩定有一定的關系。

在對蝦養殖中，腸道微生物群與健康、疾病、生長速度有關，腸道菌群為宿主提供有益的功能。例如：營養素的吸收、消化酶的產生、通過激活對病原體的保護機制產生宿主代謝必需元素和免疫反應，以及與致病菌產生競爭關系。此外，宿主腸道微生物群的失調，與蝦類疾病如白便綜合征(WFS)有關。

雖然以前有研究了對蝦腸道內的細菌組成，但很少有研究涉及對蝦消化道不同部分之間微生物群的結構和功能變化。然而，根據最近研究消化系統的研究表示，陸生(昆蟲和哺乳動物)和水生動物消化道微生物群的多樣性和作用，不同組成的消化系統會產生不同微生物群落。

蝦的消化系統是一種較長消化結構，包括前(胃)、中(肝胰腺)和后(腸道)，但腸道是研究最多的腸道部分。但是每個部分都有不同的結構和消化作用，包括吸收、消化和排泄。此外，肝腸腺是甲殼類動物消化、吸收和儲存營養物質的重要器官，在調節宿主先天免疫方面也發揮著關鍵作用。因此，了解整個蝦消化系統微生物群落，有助于更好地理解宿主-微生物區系之間的相互作用，以及它們與消化消化系統的調節機制。

肝胰腺也是眾多細菌的棲息地，這些細菌可以為蝦提供特定的生理功能。但是關于肝胰腺菌群的研究較少。例如，Cornejo-Granados等(2017)的研究表明，蝦腸道和肝胰腺細菌多樣性的差異，在腸道中檢出弧菌、prausnitzfaecalibacterium和單氣胞菌。但肝胰腺中檢測到成團泛菌(Pantoea agglomerans)和發光桿菌(Photobacterium angustum)，其差異與(肝胰腺或腸道)和環境(野生或養殖)有關。

然而，還需要進一步的研究來了解，宿主和微生物組的共生關系。因此，本研究旨在研究南美白對蝦胃、肝胰腺、腸道微生物的變化。

二、研究設計

1、從孵化場購買平均體重為0.2g的南美白對蝦仔蝦，將蝦放入經曝氣過濾海水(35‰)、溶解氧(DO)≥5 mg/L、溫度30℃、換水量(25%)的環境中馴化7天，并每日飼喂飼料。

2、7天后將這些仔蝦分別投放到15種不同的養殖模式中進行實驗，其中包括一個循環養殖系統(RAS)。

待實驗結束后，分別從15種不同的養殖模式中抽取樣品，分別對蝦的胃、肝胰腺、腸道的微生物群，進行研究。

三、研究討論

1、在微生物豐富度上，Rhodobacteracea（紅細菌屬）在胃中有較高豐富度，而在肝胰腺中則豐富度較低。Liu等人(2019)研究稱，Rhodobacteraceae可以用于減少南美白對蝦冷應激的影響；然而，紅細菌屬的成員具有不同的生理和代謝特征，常以共生細菌的形式存在于海洋動物中。

此外，紅細菌屬表現出與益生菌相同的能力，因為它們能夠產生對苯二甲酸(TDA)抑制病原體。它們還可以合成維生素B12，這對蝦的生長至關重要。值得注意的是，紅細菌屬主要存在胃部份。該部分由胃與食管相連，較高豐度可能與它作為宿主消化系統的第一道防御屏障，來對抗致病菌相關。

胃、肝胰腺、腸道的微生物群的豐富度

2、另一方面，Cellulomonadaceae（纖維素單胞菌科）主要在蝦的腸道中發現，該細菌屬能夠產生大量的水解淀粉、木聚糖和纖維素降解酶，以及一些短鏈脂肪酸，能夠促進宿主上皮細胞的防御功能，保護宿主免受致命感染，對致病性弧菌具有很高的抑制活性。

不同微生物的差異

3、Beijerinckiaceae僅在肝胰腺中發現，它屬于α變形菌門。這一組細菌能形成聚β-羥基丁酸顆粒和固定氮的好氧細菌;此外，它們還能增加胞外多糖的產生。根據Lu et al.(2016)研究的表明，肝胰腺有參與氮代謝的基因，在降低氨毒性中發揮重要作用。因此，肝腸腺似乎提供了一個適宜的固氮生態位，有助于Beijerinckiaceae減少氮的產生。

4、肝胰腺是蝦的主要的吸收、分泌器官。此外，它是脂質代謝的主要器官，在這方面，已經研究表明肝胰腺可以分泌影響淀粉酶、幾丁質酶、脂肪酶和酯酶活性，有助于飼料的吸收，它也是甲殼類動物宿主健康狀況的重要指標。

5、在水生動物中，脂類具有維持離子平衡和調節生物膜結構的作用，對降低滲透休克具有重要作用。在Chen et al.(2015)的研究中發現，脂質代謝參與了南美白對蝦重要器官的滲透調節功能。

肝胰腺不僅豐富了脂質代謝途徑，而且豐富了類胡蘿卜素的生物合成。類胡蘿卜素是脂溶性四萜化合物，動物一般不能生物合成這些化合物，但是植物和細菌等微生物能夠進行生物合成。然而，類胡蘿卜素是必不可少的抗氧化劑，在健康中發揮著重要作用。此外，它們是與動物身體顏色有關的天然色素，對蝦的顏色有很大的影響，同時，在蝦飼料中添加這種類胡蘿卜素，以提高其誘食性。

四、研究結論：

三個不同的消化系統表明，細菌數量在對蝦不同區域之間有很大的差異，特別是在肝胰腺和腸道之間。肝胰腺是唯一的微生物群落豐富度、多樣性較低的器官，對其微生物變化的脆弱性也較低。

微生物群落的變化不僅與消化系統組成有關，而且與消化系統的功能有關。在胃部，碳水化合物代謝相關的微生物主要在這里；相反，肝胰腺主要是與脂質代謝相關微生物；在腸道中，酶和維生素代謝，以及能量代謝相關的微生物較為豐富。